مطالعه اثر تنظیم کننده‌های رشد گیاهی بر ریزازدیادی و تشکیل سیرچه در کلون‌های بومی سیر (Allium sativum L.) استان همدان از طریق کشت مریستم

نوع مقاله: پژوهشی

نویسندگان

1 کاشناس ارشد بیوتکنولوژی، بخش تحقیقات علوم زراعی- باغی، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان همدان، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی. همدان، ایران.

2 مدیر گروه زراعت و اصلاح نباتات- دانشگاه بو علی سینا همدان، ایران.

3 استادیار گروه کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه پیام نور، کرج، ایران.

چکیده

سابقه و هدف: سیر بعد از پیاز دومین و پرمصرف‌ترین گیاه از جنس آلیوم‌ها می‌باشد که از اهمیت غذایی و دارویی بالایی برخوردار است. سیر یک محصول رویشی بوده و توسط بسیاری از عوامل بیماری‌زا و به ویژه ویروس‌ها آلوده می‌گردد. یکی از راه‌های حذف عوامل بیماری‌زای ویروسی استفاده از کشت مریستم و تولید سیرچه در شرایط درون شیشه‌ای می‌باشد. هدف از پژوهش حاضر عبارت است از ارزیابی اثر استفاده از تنظیم کننده‌های رشد بر ریزازدیادی و تشکیل سیرچه در کلون‌های بومی سیر استان همدان از طریق کشت مریستم.
مواد و روش‌ها: این تحقیق بصورت آزمایش فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی با دو فاکتور، فاکتور اول شامل کلون با ده سطح و فاکتور دوم تنظیم کننده‌های رشد گیاهی با چهار سطح (شاهد بدون هورمون، MS+1µM BA وMS+1µM BA+1µM NAA و MS+10µM BA+5µM NAA) انجام گرفت. پس از مرحله اول و تولید گیاهچه، به منظور سیرچه‌زایی در گیاهچه‌های حاصله، از یک آزمایش فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی با 10 کلون و 4 سطح فاکتور هورمونی ذکر شده در محیط کشت MS حاوی 6 درصد ساکارز با سه تکرار استفاده شد. نمونه‌های کشت شده به مدت چهار ماه در یخچال و دمای ˚c4 قرار گرفته و سپس به فیتوترون با دمای 25 درجه سانتیگراد و فتوپریود 16 ساعت روشنایی و 8 ساعت تاریکی منتقل شدند. یک ماه بعد یادداشت برداری از نمونه‌ها انجام گرفت. برای بررسی یکنواختی واریانسها ار آزمون بارتلت و جهت نرمال سازی داده ها از تبدیل لگاریتمی استفاده گردید و سپس داده‌های تبدیل شده با استفاده از نرم افزار SAS مورد تجزیه آماری قرار گرفته و میانگین‌ها با استفاده از آزمون دانکن مقایسه شدند.
یافته‌ها: در مرحله اول آزمایش، کاربرد تنظیم کننده‌های رشد در محیط کشت باعث ایجاد تغییرات قابل توجهی در خصوصیات رشدی گیاهچه‌های تولیدی شد. محیط کشت MS+1µM BA بیشترین مقدار وزن گیاهچه و طول برگ را ایجاد کرد. کلون‌های مختلف سیر اختلاف معنی‌داری از نظر صفات تعداد برگ، طول برگ و وزن گیاهچه نشان دادند. کلون شورین بیشترین تعداد برگ، بزرگترین طول برگ و بالاترین وزن گیاهچه را تولید کرد. اثر متقابل تیمار هورمونی در کلون برای هیچکدام از صفات مورد مطالعه معنی‌دار نگردید. در مرحله دوم آزمایش، اثر متقابل کلون در تیمار هورمونی برای تمامی صفات ( وزن نهایی گیاهچه، تعداد و وزن سیرچه، وزن ریشه و وزن برگ) در سطح احتمال 1% معنی‌دار گردید. کلون شورین در محیط کشت MS+10µM BA+5µM NAA در همه صفات مورد بررسی بالاترین مقدار را به خود اختصاص داد.
نتیجه‌گیری: با استفاده از نتایج این پژوهش، می‌توان کلون‌های برتر سیر را شناسایی و با استفاده از هورمون‌های گیاهی و کشت مریستم در شرایط آزمایشگاهی، نسبت به سالم سازی و ریزازدیادی گیاه سیر و تولید سیرچه، اقدام نمود.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Effect of growth regulators on micropropagation and bulblet formatiom in local clones of garlic (Allium sativum L.) in Hamedan by meristem culture.

نویسندگان [English]

  • marzieh ghorbani 1
  • Mohammad Reza Abdollahi 2
  • Mohammad Hassan Jafari Sayadi 3
1 Graduate M.Sc. of Agricultural Biotechnology, Seed and Plant Improvement Department, Hamedan Agricultural and Natural Resources Research and Education Center, AREEO. Hamedan, Iran.
2 Associated Professor of Plant Breeding, Faculty of Agriculture, Bu-Ali Sina University. Hamedan, Iran.
3 Assistant Professor, Payam Noor University, Karaj, Iran.
چکیده [English]

Background and Objectives: Garlic has the second rank in Allium species in the case of highly used plant species after onion with high nutritional and medicinal values. Garlic is a vegetative product and is contaminated by many pathogens and viruses. Meristem culture is an in vitro bulblet production method for removing the viral diseases. The purpose of this study is to evaluate effect of growth regulators on micropropagation and bulblet formatiom in local clones of garlic in Hamedan province by meristem culture.
Material and methods: This research was done as a factorial experiment in a completely randomized design with ten clones and four growth regulators including: MS, MS+1µM BA, MS+1µM BA+1µM NAA and MS+10µM BA+5µM NAA. After the first stage and plantlet production, a factorial experiment in a completely randomized design with 10 clones and 4 hormonal treatments was used in MS medium containing 6% sucrose with three replications. The cultured samples were placed in a refrigerator at a temperature of 4 ° C for four months and then transferred to the growth chamber with 25ºC temperature and photoperiod of 16/8 h (day/night). A month later, take notes of samples. In order to normalize the data logarithmic transformation and uniformity test of variances were used and then Data were analyzed by SAS software and the meanings were compared using Duncan's test.
Results: In the first experiment, the use of growth regulators in the culture medium causes significant changes in the production seedling growth characteristics. MS + 1μM BA medium produced the highest seedling weight and leaf length. Garlic clones significant difference in the number of leaves, leaf length and weight of seedling showed. Sheverin clone highest number of leaves, leaf length and the maximum weight the seedlings produced. Interaction between hormonal treatments in clones was not significant for any of the studied traits. In the second stage of the experiment, the interaction of clones in hormonal treatments was significant at 1% level for all traits (plantlet weight, Bulblet weight, Bulblet number, Root weight and Leaf weight). Sheverin clones in MS + 10μM BA + 5μM NAA were highest in all studied traits.
Conclusion: totally, the results of this research showed that we can identify the responces of the top clones of the garlic province of Hamedan in meristem culture. Also we achieved the suitable concentration and combination of plant growth regulators on regeneration of different clone garlic in vitro conditions. As a result, a better protocoles were introduced for micropropagation and bulblet formatiom of the garlic in tissue culture.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Bulblet formation
  • Meristem culture
  • Hamedan garlic clones
  • Plant growth regulator
  • Plant regeneration
1.Abedi, M., Nosrati, A.E. and Bayat, F.
2008. Selection on local garlic population
of hamedan. Final research project report.
Ministry of jihad-e-agriculture. Extention,
Education and Research CRG. Seed and
Plant Improvement Institute. Agricultural
Engineering Research Institue. Project
no: 100-12-20-81169. (In Persian)
2.Alizadeh, B., Royandazagh, S.D.,
Khawar, K.M. and Ozcan, S. 2013. Micropropagation of garlic chives (Allium
tuberosum rottl. Exsprang) using mesocotyl
axis. J. Anim. Plant Sci. 23: 2. 543-549.
3.Anonymous. 1389. Agricultural statistics
Hamedan province. Manage. Planning,
Statistics and Planning Office Agric.
Organization of Hamedan province.
(In Persian)
4.FAO. 2016. Food and Agriculture
Organization Of The United Nations.
Statistics Division. Available On:
http://faostat3.fao.org/download/Q/QC/E.
5.Ayuso, P. and Pena-Iglesias, A. 1981.
The elimination of garlic viruses by
thermotherapy and tissue culture. Cell
Biol. Int. Rep. 9: 5. 835-836.
6.Bos, L. 1982. Viruses and virus diseases
of Allium species. Acta Hortic. Rep.
127: 11-29.
7.Conci, V.C., Perotto, M.C., Cafrune, E.
and Lunello, P. 2005. Program for
Intensive Production of Virus-free Garlic
Plants. Acta Hort. 688: 543-548.
8.Fritsch, R. and Friesen, N. 2002.
Evaluation, domestication and taxonomy.
In: Rabinovitch, H.D., Currach, R. (editors), Allium Crop Science: Recent Adv.
New York: CABI Publishing, Pp: 5-27.
9.Ghahramani Majd, H., Dashti, F., Piri,
Kh. and Yari, M.B. 2010. Invitro bulblet
formation of mooseer (Allium hirtifolium).
Plant Prod. Technol. 9: 65-73. (In Persian)
10.Havel, L. and Novak, F.J. 1985.
Meristem tip culture of Allium cepa L.
Sci. Hort. 27: 209-214.
11.Matsubara, S. and Chen, D. 1989.
In vitro production of garlic plants
and field acclimatization. Hort. Sci. J.
24: 677-679.
12.Mohamad-Yasseen, Y., Splittoesser, W.E.
and Litz, R.E. 1994. In vitro shoot
proliferation and production of sets from
garlic and shallot. Plant Cell Tiss. Org.
36: 243-247.
13.Moriconi, D.N., Conci, V.C. and Nome,
S.F. 1990. Rapid multiplication of garlic
(Allium sativum L.) in vitro. Phyton.
51: 145-151.
14.Nagakubo, T., Takaichi, M. and Oeda,
K. 1997. Micro-propagation of Allium
sativum L. (Garlic). Biotechnol. Agric.
Forest. 39: 1-19.
15.Park, C.H., Lee, M.S.,Choi, D.C., Lim,
H.C., Kim, C.S., Chen, S.K., Park, K.H.
and Choi, B.J. 1993. Effects of
naphthalene acetic acid and sucrose on
bulblet formation in floral and
vegetation bad culture of garlic (Allium
sativum L.). Korea. Soc. Hort. sci.
34: 248-256.
16.Robert, U., Zel, J. and Ravnikar, M.
1998. Thermotherapy in virus elimination
from garlic: influences on shoot
multiplication from meristems and bulb
formation in vitro. Sci. Hort. 73: 193-202.
17.Shahidul Haque, M., Wada, T. and
Hattori, K. 2003. Shoot regeneration and
bulblet formation from shoot and root
meristem of garlic cv. Bangladesh Local
Asian. J. Plant Sci. 2: 1. 23-27.
18.Tsonev, T.D., Lazova, G.N., Stoinova,
Z.G. and Popova, L.P. 1998. A possible
role for Jasmonic acidin adaptation of
barley seedling to salinity stress. Plant
Growth Regul. 17: 153-159.
19.Ucman, R., Jana, Z. and Maja, R. 1998.
Termotherapy in virus elimination from
garlic influences on shoot multiplication
from meristems and bulb formation in
vitro. Sci. Hort. 73: 193-202.
20.Vargas, T.E., Mejias, A., Oropeza, M.
and Garcia, E. 2004. Plant regeneration
of Anthurium andreanum cv. Rubrun.
Elec. J. Biotechnol. 7: 3. 10-11.
21.Verbeek, M., van Dijk, P. and van Well,
P.M.A. 1995. Efficiency of eradication
of four viruses from garlic (Allium
sativum) by meristem-tip culture. Eur. J.
Plant Pathol. 101: 231-932.
22.Walkey, D.G.A., Webb, M.J.W.,
Bolland, C.J. and Miller, A. 1987.
Production of virus-free garlic (Allium
sativum L.) and shallot (A.ascalonicum
L.) by meristem-tip culture. J. Hort. Sci.
62: 211-220.
23.Zahedi, B., Masahebi, Gh., Zamani, Z.
and Khashi, A. 2010. Elimination of
Potyviruses from Two Commercial
Iranian Garlic (Allium sativum L.)
Populations through Thermotherapy and
by Meristem Tip Culture. Iran. J. P. P. Sci.
ISSN 2008-4781. 41: 342-345. (In Persian)