اثر فتوپریود بر جنین‌زایی ‌رویشی در اندام‌های مختلف نخود (Cicer arietinum L.)

پژوهش‌های حبوبات ایران

مقاله 2، دوره 7، شماره 1، خرداد 1395، صفحه 25-36   

نوع مقاله: مقالات پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/ijpr.v7i1.34385

نویسندگان

علی اکبر مظفری^{* 1}؛ کژال کمانگر²

¹دانشگاه کردستان

²داشگاه آزاد اسلامی واحد کرمانشاه

چکیده

این مطالعه با هدف بررسی قابلیت جنین‌زایی‌رویشی اندام‌های برگ، اپی‌کوتیل و هیپوکوتیل دو رقم نخود "پیروز" و "کاکا" روی محیط‌کشت پایۀ موراشیگ و اسکوگ(MS) در شرایط تاریکی و روشنایی انجام شد. جهت ایجاد کالوس‌جنین‌زا، از محیط‌کشت MS حاوی تنظیم‌کننده‌های رشد، 2،4-دی‌کلرو استیک‌اسید (2,4-D) و نفتالین‌استیک‌اسید(NAA) هر کدام در غلظت‌های 2، 3، 4 و 5 میلی‌گرم در لیتر و همچنین تیدیازورون(TDZ) و پیکلورام در غلظت‌های 1، 5/1، 2و 5/2‌ میلی‌گرم در لیتر استفاده شد. صفات مورد‌مطالعه عبارت بودند از: کالوس‌زایی، جنین‌زایی، فراوانی جنین‌های کروی‌شکل، قلبی‌شکل و لپه‌ای و درصد جنین‌های نمو‌یافته در هر ریز‌نمونه. داده‌ها بر اساس روش آماری فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی تجزیه و تحلیل گردیدند. نتایج نشان‌داد اکسین‌ها نسبت به سیتوکنین‌ها روی کالوس‌زایی تأثیر بیشتری داشتند. بیشترین فراوانی جنین‌زایی در محیط‌کشت 2‌میلی‌گرم در لیتر
2,4-D از ریزنمونه هیپوکوتیل در رقم کاکا در شرایط تاریکی مداوم حاصل شد. برای توسعه و بلوغ جنین، کالوس‌های دارای جنین‌های کروی به محیط‌کشت پایۀ MS حاوی تنظیم‌کننده‌های رشد مختلف انتقال داده‌شدند. فراوانی جنین‌زایی و شرایط تاریکی بیش‌تر از شرایط نوری بود. بالاترین درصد توسعه جنین کروی به جنین قلبی و سپس به لپه‌ای از ریزنمونه برگ رقم کاکا در محیط‌کشت حاوی تنظیم‌کننده‌رشد 5/0‌میلی‌گرم در لیتر BA + 5/0‌میلی‌گرم در لیتر2,4-D حاصل شد. غلظت 2‌میلی‌گرم در لیتر 2,4-D در هر دو شرایط نوری و تاریکی بالاترین جنین‌زایی را ایجاد نمود و همراه با افزایش غلظت2,4-D فراوانی جنین‌زایی کاهش یافت.

کلیدواژه‌ها

تاریکی؛ تنظیم‌کننده‌رشد؛ درون‌شیشه ای؛ رقم

مراجع

1. Ali, A., Naz, S., and Iqbal, J. 2007. Effect of different explants and media compositions for efficient somatic embryogenesis in sugarcane. Pakistan Botanical Society 39(6): 1961-1977.

2. Angoshtari, R., Tavakkol, R., Afshari, K.S., and Omidi, M. 2009. Effects of abscisic acid on somatic embryogenesis and induction of desiccation tolerance in Brassica napus. Asian Journal of Plant Sciences 8: 276-284.

3. Barna, K.S., and Wakhlu, A.K., 1993. Somatic embryogenesis and plant regeneration from callus cultures of chickpea (Cicer arietinum L.). Plant Cell Report 12: 521-524.

4. Durzan, D.J. 2012. Interpolated apomictic somatic embryogenesis, and sporogenesis, asexual heterospory, mito sporogenesis and genomic silencing in a gymnosperm artificial sporangium. Integrating vegetative propagation, biotechnologies and genetic improvement for tree production and sustainable forest management. June 25-28, 2012. Brno, Czech Republic. pp. 3-36.

5. Feher, A., Pasternak, T., Otvos, K., Miskolczi, P., and Dudits, D. 2002. Induction of embryogenic competence in somatic plant cells: a review. Biologia 57: 5-12.

6. Fernandez, H., Perez, C., and Sanchez-Tam, R. 2000. Modulation of the morphogenic potential of the embryonic axis of Juglans regia L. by cultural conditions. Plant Growth Regulators 30: 125-131.

7. Gaj, M.D. 2004. Factors influencing somatic embryogenesis induction and plant regeneration with particular reference to Arabidopsis thaliana L. Plant Growth Regulators 43: 27-47.

8. Gerdakaneh, M., Mozafari, A., Khalighi, A., and Sioseh-mardah, A. 2009. The effects of carbohydrate source and concentration on somatic embryogenesis of strawberry (Fragaria × ananassa Duch.). American-Eurasian Journal of Agricultural & Environmental Sciences 6(1): 76-80.

9. Iantcheva, A., Vllahova, M., Bakalova, E., Kondorosi, E., Elliott, M.C., and Atanassov, A. 1999. Regeneration of diploid annual medics via direct somatic embryogenesis promoted by thidiazuron and benzylaminopurine. Plant Cell Reports 18: 904-910.

10. Jimenez, V.M., and Thomas, C. 2005. Participation of Plant Hormones in Determination and Progression of Somatic Embryogenesis. In: A. Mujid and J. Samaj (Eds.). Somatic Embryogenesis Plant Cell Monographs. DOI 10.1007/7089_034/ Introduction to the Electronic Age. E-Published online. pp 103-118.availble at Web site molbiol.ru/forums/uploads/.../ Somatic_Embryogenesis.txt

11. ‎Karami, O., Deljou, A., Esna-Ashari, M., and Ostad-Ahmadi, P. 2006. Effect of sucrose concentrations on somatic embryogenesis in carnation (Dianthus caryophyllus L.). Scientia Horticulturae 110: 340-344.

12. Karimi, K.G., and Karami, O. 2008. Picloram-induced somatic embryogenesis in leaves of strawberry (Fragaria ananassa L.). Acta Biologica Cracoviensia Series Botanic 50(1): 69-72.

13. Karkonen, A. 2001. Plant tissue cultures as models for tree physiology: Somatic embryogenesis of Tilia cordata and Lignin biosynthesis in Picea abies suspension cultures as case studies. Department of Biosciences Division of Plant Physiology University of Helsinki. 89 pp.

14. Kiran, G., Sujata, M., Srinathrao, P.B., and Kishor, K. 2010. Direct somatic embryogenesis and plant regeneration from immature explants of chickpea. Biological Plantarum 54(1): 121-125.

15. Kiran, C.P., Kaviraj, G., Jogeswar, P.B., Kavi, K., and Srinath, R. 2005. Direct and high frequency somatic embryogenesis and plant regeneration from hypocotyls of chickpea (Cicer arietinum L.) a grain legume. Current Science 89: 1012-1018.

16. Kitamiya, E., Suzuki, S., Sano, T., and Nagata, T. 2000. Isolation of two genes that were induced upon the initiation of somatic embryogenesis on carrot hypocotyls by high concentrations of 2,4-D. Plant Cell Reports 19: 551-557.

17. Khosravi, S., Vatanpour Azghandi, A., Hadad, R., and Mojtahedi, N. 2007. In vitro propagation of a commercial cultivar of Lilium (Lilium longiflorum var: Ceb-Dazzel) throught direct somatic embryogenesis. Seed and Plant Improvement Journal 23(3): 159-168.

18. Mashayekhi, K. 2000. The protein synthesis spectrum during the induction phase of somatic embryogenesis in carrot (Daucus carota L.) culture and the role of nitrogen forms for embryo development. Institute of Plant Nutrition Department of Tissue Culture Justus Liebig University, Giessen, Germany.199 pp.

19. May, R.A., and Trigiano, R.N. 1991. Somatic embryogenesis and plant regeneration from leaves of Dendranthema grandiflora. Journal of the American Society for Horticultural Science 116(2): 366-371.

20. Mozsar, J., and Viczian, O. 1996. Genotype effect on somatic embryogenesis and plant regeneration of Vitis spp. Vitis 35(4): 155-157.

21. Pintos, B., Martin, J.P., Centeno, M.L., Villalobos, N., Guerra, H., and Martin, L. 2002. Endogenous cytokinin levels in embryogenic and non-embryogenic calli of Medicago arborea L. Plant Science 163: 955-960.

22. Quiroz-igueroa, F.R., Rojas, R., Herrera, R.M., and Galaz-Avalos,V.M. 2006. Embryo production through somatic embryogenesis can be used to study cell differentiation in plants. Plant Cell, Tissue and Organ Culture 86: 285-301.

23. Saelim, L., Phansiri, S., Supatcharee, N., Malinee, U., and Jarunya, N. 2006. Optimization of in vitro cyclic somatic emhryogenesis and regeneration of the Asian cultivars of Cassava (Manihot esculenta Crantz) for genetic manipulation system global. Journal of Biotechnology & Biochemistry 1(1): 07-15.

24. Shagufta, Naz, A.A., Fayyaz, A.S., and Javed, I. 2008. Somatic embryogenesis from immature cotyledons and leaf calli of chickpea (Cicer arietinum L.). Pakistan Journal of Botany 40(2): 523-531.

25. Suhasini, K., Sagare, A.P., and Krishnamurthy, K.V. 1994. Direct somatic embryogenes is from mature embryo axes in chickpea (Cicer arietinum L.). Plant Science 102: 189-194.

26. Thomas, C., Meyer, D., Himber, C., and Steinmetz, A. 2004. Spatial expression of a sunflower SERK gene during induction of somatic embryogenesis and shoot organogenesis. Plant Physiology & Biochemistry 42: 35-42.

27. Tokuji, Y., and Kuriyama, K. 2003. Involvement of gibberellins and cytokinin in the formation of embryogenic cell clumps in carrot (Daucus carota). Journal of Plant Physiology 160: 133-141.

28. Vengadesan, G., Paula, Æ., and Pijut, M. 2009. Somatic embryogenesis and plant regeneration of northern red oak (Quercus rubra L.). Plant Cell Tissue and Organ Culture 97: 141-149.

29. Victor, J.M.R., Murch, S.J., Krishna, Raj, S., and Saxena, P.K. 1999. Somatic embryogenesis and organogenesis in peanut: The role of thidiazuron and N6-benzylaminopurine in the induction of plant morphogenesis. Plant Growth Regulation 28: 9-15.

30. Von, Arnold, S., Sabala, I., Bozhkov, P., Dyachok, J., and Filonova, L. 2002. Developmental pathways of somatic embryogenesis. Plant Cell, Tissue and Organ Culture 69: 233-249.

31. Zare, A.R., Solouki, M., Omidi, M., and Irvani, N. 2010. Callus induction and plant regeneration in Ferula Assa Foetida L. Trakia Journal of Sciences 8(1): 11-18.