اصلاح ظرفیت ریشه‌زایی قلمه‌ی ‌شمشاد خزری، یک درختچه‌ی زینتی در حال انقراض

نوع مقاله: پژوهشی

نویسندگان

1 عضو هییت علمی، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد رشت

2 دانشجوی دکتری

چکیده

سابقه و هدف: شمشاد خزری یا شمشاد جنگلی (Buxus hyrcana Pojark. یا Buxus sempervirens auct non L.) از خانواده‌ی شمشاد یا کیش (Buxaceae)، یک درختچه‌ی زینتی است که در صنایع مختلف کاربرد دارد. از این درختچه به‌طور گسترده‌ای در طراحی فضای سبز و باغ‌ها استفاده می‌شود. رشد و نمو شمشاد خزری بسیار کند است و خطر انقراض، به‌دلیل حمله‌ی برخی عوامل بیماری‌زا این گیاه را تهدید می‌کند. تحریک ریشه‌زایی در قلمه‌ها، ازدیاد سریع‌تر این گیاه را به‌دنبال دارد. بنابراین، هدف از انجام این تحقیق، بهبود شرایط ریشه‌زایی قلمه‌های سخت‌ریشه‌زای شمشاد خزری و به‌دست‌آوردن بهترین غلظت تیمارهای هورمونی ایندول-3-بوتیریک اسید (IBA) و آلفا-نفتالین استیک اسید (NAA) بود.

مواد و روش‌ها: به‌منظور بررسی اثر غلظت‌های مختلف IBA و NAA آزمایشی به‌صورت فاکتوریل بر پایه‌ی طرح بلوک‌ کامل تصادفی در 4 تکرار انجام شد. تیمارها شامل صفر (به‌عنوان شاهد)، 500، 1000، 2000 و 3000 میلی‌گرم در لیتر از هر دو تیمار IBA و NAA، به‌تنهایی و در ترکیب با یکدیگر بود. در فصل پاییز، 15 تا 20 سانتی‌متری انتهای شاخه‌ی گیاهان مادری دو ساله بریده شد و به‌عنوان قلمه‌ی چوب‌سخت مورد استفاده قرار گرفت. انتهای تحتانی قلمه‌های سرشاخه به‌مدت 10 ثانیه در غلظت‌های مختلف IBA و NAA نگهداری شدند و سپس در بستر کشت قرار گرفتند. در این تحقیق درصد ریشه‌زایی، تعداد ریشه، طول ریشه، ارتفاع گیاه، سطح برگ، تعداد برگ، طول بلندترین ریشه و وزن تر و خشک ریشه اندازه‌گیری شدند. بستر کشت قلمه‌ها، پرلیت بود. برای جلوگیری از آلودگی احتمالی، انتهای قلمه‌ها به‌مدت 10 ثانیه در محلول‌ 400 میلی‌گرم در لیتر نانوذرات نقره قرار داده شدند.

یافته‌ها: نتایج تجزیه‌ی واریانس داده‌ها نشان داد که برهمکنش غلظت‌های مختلف تنظیم‌کننده‌های رشد گیاهی (NAA و IBA) روی همه‌ی صفات غیر از ارتفاع گیاه در سطح احتمال 5 و یک درصد معنی‌دار بود. نتایج نشان داد که بالاترین درصد ریشه‌زایی (100 درصد) و بیشترین تعداد ریشه (70/8 عدد در گیاهچه)، در قلمه‌های تیمارشده با 1000 میلی‌گرم در لیتر NAA همراه با 1000 میلی‌گرم در لیتر IBA مشاهده شد. همچنین بالاترین طول ریشه (66/5 سانتی‌متر در گیاهچه)، در قلمه‌های تیمارشده با 2000 میلی‌گرم در لیتر NAA همراه با 1000 میلی‌گرم در لیتر IBA ثبت شد. تیمار 1000 میلی-گرم در لیتر NAA همراه با 1000 میلی‌گرم در لیتر IBA سطح برگ وسیع‌تری را القا کرد. بیشترین تعداد برگ (37/33 عدد در گیاه) در قلمه‌های تیمارشده با 3000 میلی‌گرم در لیتر NAA همراه با 500 میلی‌گرم در لیتر IBA اندازه‌گیری شد. قلمه‌های تیمارشده با غلظت‌های مختلف IBA و NAA، وزن تر و وزن خشک متفاوتی داشتند.

نتیجه‌گیری: شمشاد خزری می‌تواند به‌طور موفقیت‌آمیزی با قلمه‌های ساقه تکثیر شود. تنظیم‌کننده‌های رشد گیاهی به‌ویژه اکسین‌ها نقش موثری روی افزایش ریشه‌زایی قلمه‌های سخت‌ریشه‌زای درخت‌ها و درختچه‌ها دارند. دو هورمون IBA و NAA می‌توانند روی اصلاح ریشه‌زایی قلمه‌های ساقه‌ی شمشاد خزری موثر باشند. یک غلظت از 1000 میلی‌گرم در لیتر NAA همراه با 1000 میلی‌گرم در لیتر IBA ریشه‌زایی بهتری را نسبت به سایر تیمارهای هورمونی القا کرد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Improving the rooting capacity in cutting of box tree, an endangered ornamental shrub

چکیده [English]

Background and objectives: Box tree (Buxus sempervirens L. or Buxus hyrcana Pojark.), Buxaceae, is an ornamental shrub that has application in various industries. This shrub is using extensively for landscape design and gardens. Growth and development of box tree is very slow, and under danger of extinction due to the invasion of some pathogens. Root induction in cuttings causes the faster propagation of the plant. Thus, the aim of this research was to improve the rooting condition of hard-rooting scions of box tree and achievement of the best concentration of hormones treatments of IBA and NAA among 0, 500, 1000, 2000 and 3000 mg l-1.

Materials and methods: In order to investigate the effect of different consentrations of IBA and NAA, an experiment was carried out as factorial based on a randomized complete block design in four replications. Treatments were 0 (as control), 500, 1000, 2000 and 3000 mg l-1) of both treatments of IBA and NAA, singular and in combination. In autumn, the 15-20 cm of shoot tips of the 2-years-old mother plants were dissected and used as hardwood cutting. Lower end of the shoot tip cuttings was kept in different concentrations of IBA and NAA and then was planted in cultivation bed. In this research, rooting percentage, root number, root length, plant height, leaf surface, leaf number, the longest root number and root fresh and dry weights were calculated. Cultivation bed of cuttings was perlite. The end of cuttings was put in 400 mg l-1 silver Nano-particle solutions for 10 sec. to prevent of probably infection.

Results: The results of analysis of variance showed that the reciprocal effect of different concentrations of plant growth regulators (IBA and NAA) was significant on all traits at 5% and 1% of probability levels, except for plant height. Results showed that the highest rooting percentage (100%) and maximum root number (8.70/plantlet) were observed in cuttings treated with 1000 mg l-1 NAA along with 1000 mg l-1 IBA. Also, the highest root length (5.66 cm/plantlet) was recorded in cuttings treated with 2000 mg l-1 NAA plus 1000 mg l-1 IBA. Treatment of 1000 mg l-1 NAA along with 1000 mg l-1 IBA induced the more extension of leaf surface than the other treatments. The largest number of leaf (33.37 per plant) was calculated in cuttings treated with 3000 mg l-1 NAA along with 500 mg l-1 IBA. Cuttings treated with different concentrations of IBA and NAA had different fresh weight and dry weight.

Conclusion: B. hyrcana may be successfully propagated by stem cuttings. Plant growth regulators especially auxins have effective role on increasing the rooting of hard-rooting cuttings in trees and shrubs. Two hormons of IBA and NAA can be effective on improvement of rooting of B. hycana stem cuttings. A concentration of 1000 mg l-1 NAA along with 1000 mg l-1 IBA induced the better rooting than other hormonal treatments.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Auxin
  • Box tree
  • Cytokinin
  • Ornamental plants
  • Plant propagation
1.Alizadeh, A. and Grigorian, G. 2002. Rooting assessments of semi hardwood cuttings of
almond - peach hybrid under mist conditions. Iran. J. Hort. Sci. Technol. 2:3. 143-154.
2.Almeida, F.D., Xavier, A., Dias, G.M.M. and Paiva, H.N. 2007. Auxin (IBA and NAA)
effects on minicuttings rooting of Eucalyptus cloeziana F. Muell. Clones. Revista Árvore.
31: 3. 455-463.
3.Bennett, I.J., McComb, J.A., Tonkin, C.M. and Mcdavid, D.A.J. 1994. Alternating cytokinins
in multiplication media stimulates in vitro shoot growth and rooting of Globulus labill. Ann.
Bot. 74: 8-53.
4.Biasi, R., Marino, G. and Costa, G. 1990. Propagation of Hayward (Actinidia deliciosa)
from soft and semi-hardwood cuttings. Acta Hort. 282: 243-250.
5.Blazich, F.A. 1989. Mineral nutrition and adventitious rooting. P 61-69, In: T.D. Davis, B.E.
Haissig and Sankhla (eds), Adventitious root formation in cuttings, Dioscorides Press,
Portland, OR.
6.Blythe, G., Denlay, T., Sibley, A. and Jeff, L. 2000. Influence of commercial auxin
formulation on cuttings of Camellia cultivars. SNA Res. Config. 45: 303-306.
7.Braha, S. and Rama, P. 2016. The effects of indol butyric acid and naphthalene acetic acid of
adventitious root formation to green cuttings in blueberry (Vaccinium corymbosum L.).
Intl. J. Sci. Res. 5: 7. 876-879.
8.Brondani, G.E., Baccarin, F.J.B., Ondas, H.W.W., Stape, J.L., Gonçalves, A.N. and Almeida,
M.D. 2012. Low temperature, IBA concentrations and optimal time for adventitious rooting
of Eucalyptus benthamii mini-cuttings. J. For. Res. 23: 4. 583-592.
9.Cangi, R., Bostan, S.Z. and Yýlmaz, M. 2001. The effects of different treatments on the
rooting of hardwood cuttings of Hayward kiwi cultivar. OMUZF Dergisi. 16: 35-37.
10.Corrêa, L.R. and Fett-Neto, A.G. 2004. Effects of temperature on adventitious root
development in microcuttings of Eucalyptus saligna Smith and Eucalyptus globulus Labill.
J. Therminol. Biol. 29: 6. 315-324.
11.Davidović, V., Popović, R. and Radulović, M. 2015. Influence of IBA and NAA
(0.8%) + (IBA 0.5%) phytoregulators to the risogenesis of the mature lemon tree-shoots
(Citrus limon (L.) Burm. and Citrus meyearii Y. Tan.). Agric. For. 61: 2. 243-250.
12.Ferri, V.C., Kersten, E. and Machado, A.A. 1996. Effect of indole-3-butyric acid on the
rooting of kiwifruit (Actinidia deliciosa) Hayward cultivar. Rev. Bras. Agron. 2: 63-66.
13.Fukaki, H., Okushima, Y. and Tasaka, M. 2007. Auxin-mediated lateral root formation in
higher plants. Intl. Rev. Cytol. 256: 111-137.
14.Galavi, M., Karimian, M.A. and Mousavi, S.R. 2013. Effects of different auxin (IBA)
concentrations and planting-beds on rooting grape cuttings (Vitis vinifera). Ann. Rev. Res.
Biol. 3: 4. 517-523.
15.Hartmann, H.T., Kester, D.E., Davis, F.T. and Genere, R.L. 1997. Plant propagation:
Principles and practices. (6th edition), Prentice Hall International INC, USA, Pp: 40-46.
16.Hunt, M.A., Trueman, S.J. and Rasmussen, A. 2011. Indole-3-butyric acid accelerates
adventitious root formation and impedes shoot growth of Pinus elliottii var. elliottii ×
P. carea var. Hondurensis cuttings. New Fores. 41: 3. 349-360.
17.Ibrahim, M.E., Mohamed, M.A. and Khalid, K.A. 2015. Effect of plant growth regulators on
the rooting of lemon verbena cutting. Mater. Environ. Sci. 6: 1. 28-33.
18.Jull, L.G., Warren, S.L. and Blazich, F.A. 1994. Rooting yoshinocryptomeria stem cutting as
influenced by growth stage, branch order IBA treatment. Sci. Hort. 29: 12. 1532-1535.
19.Kasim, N.E. and Rayya, A. 2009. Effect of different collection times and some treatments on
rooting and chemical interminal constituents of bitter almond hard wood cutting. J. Agric.
Biol. Sci. 5: 2. 116-122.
20.Langé, P.P. 2014. Effecto de auxinas en el enraizamiento de estaquillas de Buxus
sempervirens L. en distintas épocas aňo. M.Sc. Thesis, Universidad Nacional Del Litoral.
21.McGuire, J.J., Albert, I.S. and Shutak, V.K. 1998. Effect of foliar applications of
3-indolbutyric acid on rooting of cuttings of ornamental plants. Amer. Soc. Hort. Sci.
93: 699-704.
22.Orhan, I.E., Sinem, A.E., Fatma, S.S. and Murat, K.B.S. 2012. Exploration of cholinesterase
and tyrosinase inhibitory, antiprotozoal and antioxidant effects of Buxus sempervirens L.
(boxwood). Indus. Crops Prod. 40: 116-121.
23.Rosier, C.L., Frampton, J., Goldfarb, B., Blazich, F.A. and Wise, F.C. 2006. Improving the
rooting capacity of stem cuttings of Virginia pine by severe stumping of parent trees. Soutern
J. Appl. Fores. 30: 4. 172-181.
24.Schwambach, J., Ruedell, C.M., Almeida, M.R., Penchel, R.M., Araújo, E.F. and Fett-Neto,
A. 2008. Adventitious rooting of Eucalyptus globulus × maidennii mini-cuttings derived
from mini-stumps grown in sand bed and intermittent flooding trays: a comparative study.
New Fores. 36: 3. 261-271.
25.Shirzad, M., Sedaghathoor, Sh. and Hashemabadi, D. 2012. Effect of media and different
concentrations of IBA on rooting of ‘Ficus benjamina L.’ cutting. J. Ornamen. Plants.
2: 1. 61-64.
26.Singh, K.K., Choudhary, T. and Kumar, A. 2014. Effect of various concentrations of IBA
and NAA on the rooting of stem cuttings of mulberry (Morus alba L.) under mist house
condition in Garhwal hill region. Ind. J. Hill Farm. 27: 1. 74-77.
27.Singh, K.K., Rawat, J.M.S., Tomar, Y.K. and Kumar, P. 2013. Effect of IBA concentration
on inducing rooting in stem cuttings of Thuja compecta under mist house condition. Hort.
Flora Res. Spect. 2: 1. 30-34.
28.Stancato, G.C., Aguiar, F.F.A., Kanashiro, S. and Tavares, A.R. 2003. Rhipsali grandiflora
Haw. Propagation by stem cuttings. Sci. Agric. 56: 185-190.
29.Stape, J.L., Gonçalves, J.L.M. and Gonçalves, A.N. 2001. Relationships between nursery
practices and field performance for Eucalyptus plantations in Brazil. New Fores. 22: 1-2. 19-41.
30.Sulusoglu, M. and Cavusoglu, A. 2010. Vegetative propagation of cherry laurel (Prunus
laurocerasus L.) using semihardwood cuttings. Afr. J. Agric. Res. 5: 23. 3196-3202.
31.Ucler, A., Parlak, S. and Yucesan, Z. 2004. Effects of IBA and cutting dates on the rooting
ability of semi-hardwood kiwifruit (Actinidia deliciosa) cuttings. Turk. J. Agric. 28: 195-201.
32.Wendling, I., Brondani, G.E., Dutra, L.F. and Hansel, F.A. 2010. Mini-cuttings technique:
a new ex vitro method for clonal propagation of sweetgum. New Fores. 39: 3. 343-353.
33.Wendling, I. and Xavier, A. 2005. Indolbutiric acid and serial minicutting technique on
rooting and vigor of Eucalyptus grandis clone minicuttings. Rev. Árvore. 29: 6. 921-930.