تاثیر محیط کشت ریزنمونه و سیتوکینین‌های مختلف در ریزازدیادی کاج مطبق (Araucaria excelsa R.)

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 کارشناس ارشد بیوتکنولوژی کشاورزی، گروه بیوتکنولوژی کشاورزی، دانشکدۀ‌ فنی و مهندسی، دانشگاه بین‏ المللی امام‌خمینی‌(ره)، قزوین‌

2 دانشیار گروه بیوتکنولوژی کشاورزی، دانشکدۀ فنی و مهندسی، دانشگاه بین‏ المللی امام‌خمینی‌(ره)، قزوین

3 استادیار گروه بیوتکنولوژی کشاورزی، دانشکدۀ فنی و مهندسی، دانشگاه بین‏ المللی امام‌خمینی‌(ره)، قزوین‌

چکیده

به‌منظور بررسی اثر محیط کشت، ریزنمونه و سیتوکینین‏ها بر کاج مطبق آزمایشی به‌صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی در 3 تکرار در دانشگاه بین‏المللی امام‌خمینی‌(ره) قزوین در سال 1392 اجرا شد. کاج مطبق (Araucaria excelsa) از خانوادۀ آروکاریاسه[1] و بومی جزیرۀ نورفک در استرالیا‌ست. این گیاه به‌منزلۀ یک گیاه زینتی چوبی، ارزش تجاری زیادی دارد. از‌آنجا‌که این گیاه از طریق بذر تکثیر می‏شود، دستیابی به یک روش ریزازدیادی برای آن یکی از اهداف مهم در کشت بافت گیاهان چوبی به حساب می‏آید. به‌منظور بررسی تأثیر محیط کشت‏ها و سیتوکینین‏ها طی فرایند اندام‏زایی مستقیم برای القای جوانه‏های جانبی در ریزنمونه[2]‏ها، از 3 سیتوکینین مختلف (تیدیازرون[3]، کاینتین[4] و 2ip) و 4 محیط کشت (WPM، BE، ‏MS½ و TE) استفاده شد. ریزنمونۀ ساقۀ میانی بهترین ریزنمونه، 2ip به‌منزلۀ بهترین هورمون در القای جوانه‏های جانبی و همچنین محیط TE و WPM بهترین محیط‏ها برای صفات ‌بررسی‌شده و ریزازدیادی کاج مطبق هستند. نتایج همبستگی نیز نشان‏دهندۀ همبستگی مثبت بین تعداد جوانه‏ها، طول جوانه‏ها و 3 شاخص کلروفیل بررسی‌شده بودند. به‏طورکلی، تولید ریزساقه‏ها به نوع هورمون به‌کار‌رفته و محیط کشت بستگی دارد. نتایج ریشه‏زایی نشان داد که تنها هورمون BAP قادر به تولید ریشه در ریزساقه‏ها بود. لازم به یادآوری است که بررسی مقدار کلروفیل و همچنین تعیین بهترین محیط کشت، برای اولین‌بار در کاج مطبق گزارش می‌شود.



[1]. Araucariaceae


[2]. Explant


[3]. Thidiazuron


[4]. Kinetin

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

The effect of media, explants and cytokinin on micropropagation of Araucaria excelsa R.

نویسندگان [English]

  • Mitra Taghipoor 1
  • Raheem Haddad 2
  • Maryam Ghannadnia 3
1 M.Sc., Department Agricultural Biotechnology, Faculty of Engineering & Technology, Imam Khomeini International University, Qazvin
2 Associate Professor, Department Agricultural Biotechnology, Faculty of Engineering & Technology, Imam Khomeini International University, Qazvin
3 Assistant Professor, Department Agricultural Biotechnology, Faculty of Engineering & Technology, Imam Khomeini International University, Qazvin
چکیده [English]

Norfolk Island pine (Araucaria excelsa) is belonging to Araucariaceae family and is native to Norfolk Island in Australia. This plant is a woody ornamental plant of high commercial value. Since it is propagated by seed, achieving a regeneration system is one of the most important goals in this woody plant tissue culture. To evaluate the effect of cytokinins and culture media for bud induction during the process of direct organogenesis, three concentrations of different cytokinins (TDZ, Kin and 2ip) and 4 culture media (WPM, BE, ½MS and TE) were employed. Statistical analysis was conducted in a factorial experiment based on completely randomized design. The results showed that the middle shoot explants, 2ip as the best growth regulator and WPM and TE were the best media for inducing axillary buds. The overall results illustrated that plantlet production is depending on hormone type and concentration and culture medium. BAP was the only PGRs that caused root induction in micro shoots. This is the first time to report the effect of culture media in micropropagation of Araucaria excelsa.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Araucaria excelsa
  • Chorolophyll
  • Hormones
  • organogenesis
  • root induction
1. اثنی‏العشری م، کریمی ا و محمودپور ع (1386) «تولید پینه از ریزنمونه‏های کاج مطبق ((Araucaria excelsa L. در شرایط درون‌شیشه‏ای». علوم کشاورزی ایران. 38(4): 659‌ـ 664.

2. تقی‏پور م (1392) ریزازدیادی کاج مطبق (.Araucaria heterophylla L) از طریق جنین‏های زایشی. دانشگاه بین‏المللی امام‌خمینی‌(ره). قزوین. پایان‌نامۀ کارشناسی ارشد.

3.محمودی ح (1388) «جنین‌زایی سوماتیکی در کاج مطبق (.Araucaria heterophylla L)». دانشگاه بین‏المللی امام‌خمینی‌(ره). قزوین. پایان‏نامۀ کارشناسی ارشد.

4.ArnonDI (1949) Copper enzymes in isolated chloroplasts. Poly phenol oxide in (Beta vulgaris).Plant Physiology. 24: 1-15.

5. Brinker M, Zyl LV, Liu W, Craig D, SederoffRR, Clapham DH and Arnold SV(2004) Microarray Analyses of Gene Expression during Adventitious Root Development in Pinuscontorta. Plant Physiology135 (3): 1526-1539.

6. Burrows G, DoleyDD, Haines RJ and Nikles DG (1988) In vitro propagation of Araucaria cunninghamii and other species of the Araucariaceae via axillary meristems. Australian Journal of Botany. 36(6): 665-676.

7.Cortizo M, De Diego N, MoncaleánP, and Ordás RJ (2009) Micropropagation of adult stone pine (Pinus pinea L.). Trees Structure and Function. 23(4): 835-842.

8. De Diego N, Montalbán I and Moncaleán P (2010) In vitro regeneration of adult Pinus sylvestris L. trees. South African Journal of Botany. 76(1): 158-162.6.

9.Dobranszki Jand DrienyovszkiNM (2014) Cytokinin-induced changes in the chlorophyll content and fluorescence of in vitro apple leaves. Journal of Plant Physiology.171 (16): 1472–1478.

10.Humanez A, Blasco M, Brisa C, Segura J and Arrillaga I (2011) Thidiazuron enhances axillary and adventitious shoot proliferation in juvenile explants of Mediterranean provenances of maritime pine (Pinus pinaster). In vitro Cellular & Developmental Biology Plant. 1-9.

11. Kaul K and Sabharwal P (1971) Effects of sucrose and kinetin on growth and chlorophyll synthesis in tobacco tissue cultures. Plant Physiology. 47(5): 691-695.

12. Lloyd G and McCown B (1980) Commercially feasible micropropagation of mountain laurel, Kalmia latifoliaby use of shoot tip culture. Proc. Intl. Plant Prop. Soc., 30: 421-427.

13.Murashing T and Skoog F (1962) A revised medium for rapid growth and bioassays with tobacco tissue cultures. Physiol Plant 15:473-479.

14. Murthy B, Murch S and Saxena P (1998) Thidiazuron: a potent regulator of in vitro plant morphologenesis. In vitro Cellularand Developmental Biology Plant. 34: 267-275.

15.RagoneziC,KlimaszewskaK,  CastroMR, LimaM,  de OliveiraP and ZavattieriMA (2010) Adventitious rooting of conifers: influence of physical and chemical factors.Trees. 24(6): 975-992.

16.Sabovljevi A, Sabovljevi M and Vukojevi V (2010) Effects of different cytokinins onchlorophyll retentionin the moss Bryumargenteum(Bryaceae). PeriodicumBologorum. 112 (3): 301–305.

17.Sarmast KM, Salehi H and Khosh- Khui M (2009) using plagiotropic shoot explants in tissue culture of Araucaria excelsa R. Br. var. glauca. Advances in Environmental Biology. 3(2): 191-194.

18.Sarmast KM, Salehi H Ramezani A, Abolimoghadam AA Niazi A andKhosh-Khui, M (2012) RAPD fingerprint to appraise the genetic fidelity of in Vitro propagated Araucaria excelsa R. Br. var. glauca plantlets. Molecular Biotechnology.1-8.

19.Sarmast KM, Salehi H and Khosh- Khui M (2012) Micropropagation of Araucaria excelsa R. Br. var. glauca Carrière from orthotropic stem explants. Physiology and Molecular Biology of Plants. 1-7.

20. Santo ALW, Silveira V, Steiner N, Vidor M and Guerra M.P (2002) Somatic embryogenesis in parana pine (Araucaria angustifolia (Bert.) O. Kuntze). Brazilian Archives of Biology and Technology. 45(1): 97-106.

21. Stojicic D, Budimir S and Ćulafić L (1999) Micropropagation of Pinus heldreichii. Plant Cell, Tissue and Organ Culture.59 (2): 147-150.

22. Sul IIIW and Korban SS (2004) Effects of salt formulations, carbon sources, cytokinins, and auxin on shoot organogenesis from cotyledons of Pinus pinea L. Plant Growth Regulation. 43(3): 197-205.

23. Tang W, Newton RJ and Charles TM (2006) Plant regeneration through multiple adventitious shoot differentiation from callus cultures of slash pine (Pinus elliottii). Journal of Plant Physiology. 163 (1): 98-101.

24. Tang W, Newton RJ (2005) Peroxidase and catalase activities are involved in direct adventitious shoot formation induced by thidiazuron in eastern white pine (Pinus strobus L.) zygotic embryos. Plant Physiology and Biochemistry. 43(8): 760-769.

25. Vieira LN, Santa CC Fraga HPF, Santos ALW, SteinmacherDA, Schlogl PS, Silveira V, Steiner N, Floh EIS and Guerra MP (2012) Glutathione improves early somatic embryogenesis in Araucaria angustifolia (Bert) O. Kuntze by alteration in nitric oxide emission. Plant Science.DOI: 10.1016/j.plantsci.2012.06.011.

26. Yew CK, Balakrishnan B, Sundasekaran J and Subramaniam S (2010) The effect of cytokinins on invitro shoot length and multiplication of Hymenocallislittoralis. Journal of Medicinal Plants Research 4(24): 2641-2646.

27. Zhang H, Horgan KJ, Reynolds PHS and Jameson PE (2010) 6-Benzyladenine metabolism during reinvigoration of mature Pinus radiata buds in vitro. Tree Physiology. 30(4): 514-526.