بررسی رشد و جذب عناصر معدنی پایهGF677 (هیبرید هلو و بادام) در واکنش به پتانسیل آب در غلظت های مختلف آگار در محیط کشت بافت گیاهی

نوع مقاله: پژوهشی

نویسندگان

1 کارشناس ارشد دانشگاه سراسری زنجان

2 دانشیار دانشگاه زنجان

3 مربی دانشگاه زنجان

چکیده

سابقه و هدف: دسترسی و جذب عناصر توسط ریزنمونه به عنوان یک اصل مهم در کشت بافت گیاهی محسوب می‌شود. عامل محدود کننده حداکثر رشد بهینه گیاه، کافی نبودن دسترسی به مواد معدنی است. یک رابطه خطی بین رشد گیاه، جذب عناصر، پتاسیل آب محیط کشت و حرکت عناصر معدنی از طریق محیط کشت وجود دارد. رشد گیاهچه‌ها در شرایط محیط کشت بافت گیاهی با افزایش غلظت آگار به دلیل پتانسیل‌های گوناگون آبی که ایجاد می‌کند کاهش می‌یابد. با وجود اهمیت جذب مواد معدنی در شرایط محیط کشت بافت گیاهی که بخش مهمی برای رشد گیاهچه‌ها است، ولی تا به امروز، کنترل جذب عناصر معدنی و جنبه‌های حمل و نقل یون‌ها و نقش پتانسیل آب محیط کشت مواد معدنی کمتر مورد توجه بوده است. اما این پژوهش می‌تواند برای شناسایی بهتر تأثیر غلظت‌های مختلف آگار بر رشد و مقدار عناصر در دسترس ریزنمونه‌ها به کار رود.

مواد و روش‌ها: برای تهیه ریزنمونه جوانه‌های یکساله پایه GF677 مورد استفاده قرار گرفتند. بعد از پرآوری، 3 ریزنمونه یکنواخت (حدود 20 میلی‌متر طول) در همان محیط کشت پرآوری با غلظت‌های مختلف آگار [صفر (به عنوان محیط مایع)، 3، 5، 7، 10 و 14 گرم بر لیتر] به مدت 6 هفته واکشت شدند. این پژوهش در قالب طرح کاملاً تصادفی (CRD) با 4 تکرار اجرا گردید. داده‌ها (پارامترهای رشد و عناصر معدنی) در پایان دوره آزمایش (هفته ششم) جمع‌آوری شدند. پس از جمع‌آوری داده‌ها، برای تجزیه و تحلیل آماری از نرم‌افزار MSTAT-C استفاده شد و مقایسه میانگین‌ها به کمک آزمون دانکن در سطح احتمال 5 درصد انجام گرفت و نمودارها توسط نرم افزار Excel 2007 رسم گردیدند.

یافته‌ها: نتایج نشان داد، پارامترهای رشد از قبیل وزن تر، وزن خشک، محتوای آب، تعداد شاخساره، ارتفاع شاخساره و تعداد برگ بطور معنی‌داری تا غلظت 5 گرم آگار افزایش یافتند. شاخص کلروفیل برگ در غلظت‌های بالای آگار نسبت به شاهد کمی کاهش یافت. بیشترین غلظت عناصر پر مصرف (N, P, K, Mg, Ca)و کم مصرف (Zn, Fe, Mn, Cu) در پتانسیل آبی 11/0- و 77/0- مگاپاسکال و کمترین غلظت عناصر در پتانسیل آبی 98/0- و 15/1- مگاپاسکال بدست آمد. پایه GF677 یک پایه توانا در جذب روی (Zn) بود. بیشترین ارتفاع گیاهچه‌ها در تیمار مایع و بهترین شرایط رشد و پرآوری در تیمار 3 و 5 گرم بدست آمد.

نتیجه‌گیری: در این آزمایش غلظت بهینه آگار برای رشد و پرآوری گیاهچه‌های GF677 3 تا 5 گرم بود. در غلظت 3 گرم بیشترین سرعت پرآوری و در غلظت 5 گرم بهترین شرایط رشدی و پرآوری نسبت به غلظت های بالاتر آگار بدست آمد. البته در غلظت 3 گرم آگار برای جلوگیری از شیشه‌ای شدن بایستی ریزنمونه‌ها بلافاصله بعد از کشت و پرآوری به محیط جدید واکشت شوند و غلظت بالاتر از 7 گرم آگار در لیتر برای این گیاه توصیه نمی‌شود.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Study of growth and mineral uptake of GF677 (peach and almond hybrid) rootstock in response to in vitro various relative matric potential

نویسنده [English]

  • mehri mashayekhi 1
چکیده [English]

Background and objectives: Availability and uptake of mineral by explants are recognized as being important in tissue culture. The limiting factor for maximum mineral uptake and optimum growth is that minerals are not enough available to the explants. There are the inter-relationships between plant growth, mineral uptake, medium water potential, and mineral movement through the medium. Plantlets growth with increasing agar concentration in plant tissue culture medium decreased due to various potential water that creates. Despite importance of mineral uptake in vitro is an indispensable part for plantlet growth in vitro, to date, less attention has been paid to the control of mineral uptake and aspects of transporting of ions and the role of water potential in mineral diffusion in the culture medium. But, this work can be used to better understand of effects of different agar concentrations on growth and mineral availability of explants.

Materials and Methods: For explant preparation, one year mature dormant shoots were used. After proliferation, three uniform explants (approximately 20 mm in length) were subcultured on same proliferation medium with different concentrations of agar [0 (as liquid medium), 3, 5, 7, 10 and 14 g l-1] foe six weeks. The experiments were set up in a completely randomized design (CRD) with four replicates. Data were collected (growth parameters and mineral) at the end of experiment (6th weeks). After data collection statistical analysis was performed using MSTAT-C program and Means were separated according to the least significant difference (DMRT) at 0.05 level of probability and charts were drawn by Excel 2007 software.

Results: Results showed that growth parameters such as fresh weight, dry weight, water content, shoot number, shoot length, leaf number increased significantly (P=0.05) to 5 g/l agar. Chlorophyll index slightly decreased compared to control at high concentrations of agar. The highest concentrations of macro elements (N, P, K, Mg, Ca) and micro elements (Zn, Fe, Mn, Cu) were obtained in 0.11 MPa water potential and lowest concentrations of mineral in 0.98 and 1.15 MPa water potential. GF677 was a capable rootstock for N uptake. Maximum height of plants was obtained in liquid treatment and best growing conditions and proliferation in 3 and 5 treatments, respectively.

Conclusion: In this experiment, optimum agar concentration for growth and proliferation of GF677 was 3 to 5 gl-1. At concentration of 3 g the highest proliferation and best growth and proliferation conditions was obtained in 5 g than the higher agar concentrations. Of course, at 3 g concentration of agar to prevent the vitrification explants must be transferred to new media after culture and proliferation and higher concentration of 7 g/l agar for this plant is not recommended.

کلیدواژه‌ها [English]

  • water potential
  • Mineral uptake
  • Vitrification
  • Agar concentration
  • chlorophyll