اثر تیمار‌های ایندول بوتیریک اسید و آگروباکتریوم رایزوژنز بر ریشه‌زایی قلمه‌های چوب سخت پایه‌های رویشی MM106 و EM9 سیب

نوع مقاله: پژوهشی

نویسندگان

دانشگاه فردوسی مشهد

چکیده

چکیده
سابقه و هدف: در میوه‌کاری نوین و صنعتی امروزه پایه پیوندی در میزان تولید، اقتصاد باغ، پیرایش و عمر درختان، برداشت محصول و در پایان در مدیریت باغ نقش اساسی و تعیین کننده‌ای را ایفا می‌نماید. در واقع نیمی از پیکره درخت را پایه تشکیل می‌دهد که درون خاک قرار گرفته و پس از احداث باغ قابل تعویض و بهبود نمی‌باشد. از این نظر گزینش پایه مناسب برای یک رقم و برای شرایط اقلیمی و خاکی یک منطقه همانند گزینش رقم پیوندی دارای اهمیت است. کاربرد و توسعه این پایه‌های رویشی ضروری به نظر می‌رسد و این امر به در دسترس بودن یک روش ساده و آسان تکثیر این پایه‌ها بستگی دارد.
مواد و روش‌ها: به منظور بررسی تأثیر غلظت‌های مختلف هورمون ایندول بوتیریک اسید IBA (0-1000-2000-3000 پی‌پی‌ام) و آگروباکتریوم رایزوژنز Agrobacterium rhizogenes نژاد 15834 به تنهایی و در ترکیب با یکدیگر روی ظرفیت ریشه‌‌زایی قلمه‌‌های دو پایه رویشی سیب شامل EM9 و MM106، آزمایشی به صورت طرح اسپیلت فاکتوریل با 3 تکرار در گلخانه تحقیقاتی دانشگاه فردوسی مشهد انجام شد. آگروباکتریوم رایزوژنز به عنوان عامل اصلی و سطوح مختلف ایندول بوتیریک اسید و پایه‌ها به صورت فاکتوریل به عنوان عوامل فرعی درنظر گرفته شدند. در این آزمایش از محیط کشت، مخلوط پرلیت و ماسه ضدعفونی شده به نسبت 1:1 استفاده شد.
یافته‌ها: نتایج نشان داد که درصد‌های مختلف ریشه‌زایی در قلمه‌های تیمارشده با آگروباکتریوم رایزوژنز و ترکیب هورمون ایندول بوتیریک اسید به اضافه آگروباکتریوم رایزوژنز به دست آمد در حالی که با کاربرد هورمون به تنهایی، هیچ ریشه‌ای در هر دو نوع پایه رویشی مشاهده نشد. بیشترین میزان ریشه‌زایی (06/45 درصد) در قلمه‌های پایه رویشی EM9 تیمار شده با آگروباکتریوم رایزوژنز و غلظت 3000 پی‌پی‌ام ایندول بوتیریک اسید بدست آمد. بیشترین میانگین طول ریشه (45/4 سانتی‌متر) از تیمار آگروباکتریوم رایزوژنز به اضافه 3000 پی‌پی‌ام ایندول بوتیریک اسید بدست آمد. بیشترین تعداد ریشه اصلی و فرعی نیز (به ترتیب 3 و 5/6) در پایه رویشی MM106 تیمار شده با آگروباکتریوم رایزوژنز مشاهده گردید. میزان کالوس‌زایی قلمه‌ها با کاربرد تیمار آگروباکتریوم رایزوژنز کاهش یافت به طوری که بیشترین میانگین درصد کالوس‌زایی (42/86 درصد) در پایه رویشی EM9 و تیمار شاهد مشاهده شد.
نتیجه گیری: تیمار ترکیبی آگروباکتریوم رایزوژنز به اضافه هورمون ایندول بوتیریک اسید سطح 3000 پی‌پی‌ام به عنوان بهترین تیمار برای ریشه‌زایی قلمه‌های EM9 و MM106 سیب در این آزمایش شناخته شد.
واژه‌های کلیدی: قلمه، آگروباکتریوم، پایه‌های مالینگ، ریشه‌زایی، کالوس‌زایی
واژه‌های کلیدی: قلمه، آگروباکتریوم، پایه‌های مالینگ، ریشه‌زایی، کالوس‌زایی
واژه‌های کلیدی:

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Effects of Indol-3-butyric acid and Agrobacterium rhizogenes on the rooting of hardwood cuttings of EM9 and MM106 apple rootstocks

نویسندگان [English]

  • fahime azmoode
  • Gholam Hossein Davarynejad
  • Nasrin Moshtaghi
  • Hossein Aroiee
Ferdowsi University of Mashhad
چکیده [English]

Abstract
Background and objectives: Nowadays in the modern and industrial pomology, the rootstocks play an important role in the production, garden economy, trimming and the life of tree, harvest and garden management. In fact, rootstock forms half statue of the tree which is located inside the soil and not been replaceable and improved. In this respect, the choice of suitable rootstock for a cultivar and climatic and soil conditions of the region, as well as a selection of cultivars is important. Application and development of this vegetative rootstocks is necessary and depends on the availability of a simple and easy way to reproduce it.
Materials and methods: This study was conducted to evaluate the effects of different concentrations (0-1000-2000-3000 ppm) of Indole-3-butyric acid (IBA) and one strain of Agrobacterium rhizogenese (15834) alone or in combination with each other on the rooting capacity of hardwood cuttings of EM9 and MM106 apple clonal rootstocks in split factorial design with three replications at research greenhouse of Ferdowsi University of Mashhad. It was considered Agrobacterium rhizogenese as a main plot and different levels of Indole-3-butyric acid and rootstocks as a factorial on the sub-plots. The medium of this experiment was the mixture of perlite and disinfected sand in 1:1 ratio.
Results: The results indicated that different percentages of rooting were observed in cuttings treated by Agrobacterium rhizogenese alone and combination of Indole-3-butyric acid and Agrobacterium rhizogenese in both rootstocks while no rooting was observed with Indole-3-butyric acid alone. The highest rooting percentage (% 45/06) was obtained in EM9 rootstock cuttings treated by Agrobacterium rhizogenes plus 3000 ppm IBA. The highest mean root length (4/45 cm) was obtained from Agrobacterium rhizogenese plus 3000 ppm Indole-3-butyric acid treatment. Maximum number of the main and secondary roots (3 and 6/5, respectively), were observed in the MM106 rootstock treated by Agrobacterium rhizogenese. Callusing rate of cuttings were reduced with using of Agrobacterium rhizogenese, so the highest percentage of callus induction (% 86/42) was observed at control treatment of EM9 rootstock.
Conclusion: A combination of Agrobacterium rhizogenes and 3000 ppm Indole-3-butyric acid treatment was found as the best treatment for rooting of MM106 and EM9 apple cutting in this experiment.
Key word: Cutting, Agrobacterium, Malling rootstocks, Rooting, Callusing
Key word: Cutting, Agrobacterium, Malling rootstocks, Rooting, Callusing
Key word: Cutting, Agrobacterium, Malling rootstocks, Rooting, Callusing
Key word: Cutting, Agrobacterium, Malling rootstocks, Rooting, Callusing
Key word: Cutting, Agrobacterium, Malling rootstocks, Rooting, Callusing

کلیدواژه‌ها [English]

  • cutting
  • agrobacterium
  • malling rootstocks
  • Rooting
  • callusing
1. Aslantas, R. and Karakurt, H. 2007. The changes in vegetative growth, pomological characteristics and chemical contents of some apple cultivars growing in two different altitude sea levels. Turkish V. National Horticulture
Congress. 7: 842-846.
2. Azizi, M., Aghabozorgi, M., Tehranifar, A., Zolali, J. and Ghaboli, M. 2007. The study on the Rooting response of some horticultural plants after inoculation with Agrobacterium rhizogenes. J Agri. Sci. Technol. (Hortic Sci.). 21(2): 79-
88. (in Persian)
3. Bassil, N.V., Proebsting, W.M., Moore, L.W. and Lightfoot, D.A. 1991. Propagation of hazelnut stem cuttings using Agrobacterium rhizogenes. J Hortic Sci. 26(8): 1058-1060.
4. Benavides, M.P. and Radice S. 1998. Root induction in Simmondsia chiensis (Link) Schneid. using Agrobacterium rhizogenes. Biocell 22(2): 109–114.
5. Caesar, A.J. and Burr, T.J. 1987. Growth promoting of apple seedlings and rootstocks by specific strains of bacteria. Phytopathol. 77: 1583-1588.
6. Chen, K.P., Kuo, S.R. and Ho, C.K. 2004. Growth performance and Taxane content of Taxus mairei cuttings with roots induced by Agrobacterium rhizogenes. Taiwan J for Sci. 19(2): 133-142.
7. Christov, C. and Koleva, A. 1995. Stimulation of root initiation in hardwood sweet and sour cherry rootstocks (Prunus mahaleb L.). Bulg J Plant Physiol.21(1): 68-72.
8. Delargy, J.A. and Wright, C.E. 1979. Root formation in cuttings on apple in relation to auxin application and to etiolation. New Phytol. 82: 341-347.
9. Doud, S.L. and Carlson, R.F. 1972. Propagation methods of fruit tree cultivars from hardwood cuttings. Hort. Abst. 43: 4178.
10.Esitken, A., Ercisli, S., Sevik, I. and Sahin, F. 2003. Effect of indole-3-butyric acid and different strains of Agrobacterium rubi on adventives root formation from softwood and semi-hardwood Wild Sour cherry cutting . Turk J Agric Forest. 27: 37-42.
11.Ercan, A.G., Taskin, K.M., Turgut, K. and Yuce, S. 1999. Agrobacterium rhizogenes-mediated hairy root formation in some Rubia tinctorum L. populations grown in Turkey. Turk J Bot. 23: 373-378.
12.Ercisli, S., Esitken, A., Cangi, R. and Sahin, F. 2003. Adventitious root formation of kiwi fruit in relation to sampling date, IBA and Agrobacterium rubi inoculation. Plant Growth Regul. 41: 133-137.
13.Ercisli, S., Esitken, A. and Sahin, F. 2004. Exogenous IBA and inoculation with Agrobacterium rubi stimulate adventitious root formation on hardwood stem cutting of two rose genotypes. J Hortic Sci. 39(3): 533-534.
14.Falasca, G., Reverberi, M., Lauri, P., Caboni, E., De Stradis, A. and Altamura, M.M. 2000. How Agrobacterium rhizogenes triggers de novo root formation in a recalcitrant woody plant: An integrated histological; ultrastructural and molecular analysis. New Phytol. 145(1): 77-93.
15.Ferree, D.C. and Carlson, R.F. 1987. Apple Rootstocks. Pp107-144, Rom, C.R. and Carlson, R.F. (eds), Rootstocks for Fruit Crops, John Wiley and Sons Inc, New York, U.S.A.
16.Goto, M. 1990. Fundamentals of bacterial plant pathology. Academic Press, Inc, 339p.
17.Hajnajari, H., Pirkhezri, M. and Atashkar, D. 1392. Effect of propagation systems, cutting position and IBA concentrations on rooting of malling merton (106, 111) cuttings. J. Crop Improv. 3: 15-26. (in Persian)
18.Hartman, H., Kester, D.E. and Davies, F.T.Jr. 1990. Plant propagation, principles and practices. Prentice-Hall, Inc. New Jersey, 647p.
19.Hatta, M., Beyl, C.A., Garton, S. and Diner A.M. 1996. Induction of roots on jujube softwood cuttings using Agrobacterium rhizogenus. J Hortic Sci. 71(6): 881–886.
20.Irannezhad, A., Vatanpour Azghandi, A., Rahnama, H., Jaliani, N., and Bozorgipour, R. 2010. Improvement of rooting and and acclimatization of tissue cultured plantlets of Olive (Olea europaea L. cv. Zard) by Agrobacterium rhizogenes and Trichoderma harzianum. Seed Plant Improv. J. 26-2(1): 85-93. (in Persian)
21.Jacob, M., Plietzsch, A. and Schulze, K. 1991. Results of model trials on the rooting of ornamental trees and shrubs. Gartenbaumagazin. 38(3): 44–46.
22.Jacob, M. and Hamdam, I. 1992. Use of beneficial bacteria for Pelargonium zonale.  artenbaumagazin. 1(3): 105–107.
23.Karakurt, H., Aslantas, H., Ozkan, G. and Guleryuz, M. 2009. Effect of indole- 3-butyric acid (IBA) plant growth promoting rhizobacteria (PGPR) and carbohydrates on rooting of hardwood cutting of MM106 apple rootstock. Afr J Agric Res. 4(2): 60-64.
24.Karakut, H. 2006. Determination of effects of some bacteria strains on fruit setting, fruit properties and plant growth on apple. Ataturk University, Graduate School of Natural and Applied Sciences, Ms Thesis, 86p.
25.McAfee, B.J., White, E.E., Pelcher, L.E. and Lapp, M.S. 1993. Root induction in pine (pinus) and Larch (Larix) spp. Using Agrobacterium rhizogenes. Plant Cell, Tiss Org. 34: 53-62.
26.Nahla, V.B., William, M.P., Larry W.M., and David, A.L. 1991. Propagation of hazelnut stem cutting using Agrobacterium rhizogenes. Hortsci. 26(8): 1058- 1060.
27.Ofori, D.A., Newton, A.C., Leakey, R.R.B. and Grace, J. 1999. Vegetative propagation of Milicia excelsa by leafy stem cuttings: effects of auxin concentration, leaf area and rooting medium. Forest Ecol Manage. 84(1-3): 39- 48.
28.Orhan, E., Ercisli, E., Esitken, A. and Sahin, F. 2006. Lateral root induction by bacteria, radical cut off and IBA treatment of Almond cvs. Texas and nonpareil seedling. Scientific Works of the Lithuanian Institute of Horticulture and Lithuanian University of Agriculture. Sodininkyste Ir Darzininkyste. 25(3): 71- 76.
29.Parmar, S.D. and Aier, N.B. 1989. Seasonal rooting behaviour of cuttings of plum cultivars as influenced by IBA treatments. Sci Hortic. 40: 297-303.
30.Pirlak, L., and Baykal, Y. 2009. Effect of IBA and Bacteria (Agrobacterium rubi ve Bacillus OSU 142) on the rooting of M9 apple rootstock cutting. International Symposium on Sustainable Development, 9-10 June, Sarajevo. 129-134
31.Pirkhezri, M., Atashkar, D., Hajnajari, H. and Fathi, D. 2010. Effect of different treatments on rooting of apple rootstocks (Mallus domestica Borkh). Seed and Plant Product J. 26-2(1): 193-206. (In Persian)
32.Polat, A.A., Durgaç, C. and Kamiloglu, Ö. 2000. The effects of Indole Butyric Acid (IBA) on rooting of fig cuttings (in Turkish with English Abstract). J Agric Sci. 5(1-2): 1-6.
33.Rinallo, C., Mittempergher, L., Frugis, G. and Mariotti, D. 1999. Clonal propagation in the genus Ulmus: Improvement of rooting ability by Agrobacterium rhizogenus T-DNA genes. J Hort Sci Biotech. 74(4): 502-506.
34.Schmulling, T., Schell, J. and Spena, A. 1988. Single genes from Agrobacterium rhizogenus influence plant development. EMBO J. 7(9): 2621- 2629.
35.Sebastiani, L. and Tognetti, R. 2004. Growing season and hydrogen peroxide effects on root induction and development in Olea europaea L. (cvs ‘Frantoio’ and ‘Gentile di Larino’) cuttings. Sci Hortic. 100: 75-82.
36.Tworkoski, T. and Takeda, F. 2007. Rooting response of shoot cuttings from three peach growth habits. Sci. Hortic. 115: 98-100.
37.Uosukainen, M. 1992. Rooting and weaning of apple rootstock YP. Agronomiy 12: 803-806.
38.Zengibal, H. and Ozcan, M. 2006. The effect of IBA treatments on rooting of hardwood cuttings in kiwifruit (Actinidia deliciosa, A. Chev.) J. Agric. Sci. 21(1): 40-43.