بررسی تاثیر نیتریک اکسید (NO) بر پرآوری و ریشه‌زایی ریزقلمه پایه‌های سیب MM111 و MM106 در شرایط درون‌شیشه‌ای

علوم باغبانی

مقاله 6، دوره 33، شماره 1، خرداد 1398، صفحه 65-77   

نوع مقاله: مقالات پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/jhorts4.v33i1.70173

نویسندگان

سید محمد حسین حیات‌الغیبی؛ علی اکبر مظفری^*

دانشگاه کردستان

چکیده

پژوهش حاضر به منظور بررسی تاثیر سدیم نیتروپروساید (SNP) و تنظیم­کننده­های رشد بر ویژگی­های مورفو-فیزیولوژیکی گیاهچه­های پرآوری شده و ریشه­زایی آنها انجام گردید. این مطالعه شامل دو آزمایش فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی با چهار تکرار بود. به منظور پرآوری میکروشاخه‌ها از محیط­کشت پایه­MS­ حاوی تنظیم­کننده­های رشد (یک میلی­گرم در­ لیتر بنزیل­آدنین (BA) به همراه 01/0 میلی­گرم در لیتر نفتالین‌استیک­اسید(NAA) ) و SNP در شش سطح شامل صفر، 96/2، 98/5، 94/8، 91/11، 90/14میلی­گرم در لیتر بر روی دو پایه سیب MM106 وMM111 استفاده شد. در آزمایش ریشه­زایی به بررسی اثر SNP (صفر، 45/7، 91/11،90/14، 35/22­و80/57 میلی­گرم­در ­لیتر) به تنهایی و در ترکیب با یک میلی­گرم در لیتر IBA و 01/0 میلی­گرم بر لیتر NAA روی محیط­کشت پایه MS­½پرداختیم. پس از 60  روز شاخص­های رشدی ساقه و ریشه شامل طول شاخه و ریشه، تعداد شاخه و ریشه، وزن تر و خشک ریشه، پروتئین­های­محلول­کل، فعالیت­آنزیم پراکسیداز، کربوهیدرات­محلول­کل، کاروتنوئید و کلروفیل­a، b و­ کل مورد اندازه­گیری قرار گرفتند. نتایج نشان داد که روند تغییرات شاخه­زایی تحت تاثیر تیمارهایSNP همسویی نسبتا بالایی با مقدار پروتئین­های محلول و کربوهیدارت داشت بطوری که با افزایش میزان SNP به 98/5 میلی­گرم در لیتر، مقدار هر سه پارامتر اندازه­گیری شده افزایش و سپس کاهش یافت. همچنین روند تغییرات مقدار کاروتنوئید و کلروفیل گیاهچه­ها با تغییرات مقدار SNP همبستگی نداشت. بیشترین تعداد ریشه در تیمارهای­91/11 و­ 35/22 میلی­گرم در لیتر SNP­به همراه یک­ میلی­گرم در لیترIBA  و 01/0 میلی­گرم در لیتر NAAبدست آمد، در حالیکه بیشترین طول ریشه در تیمارهای 45/7، 91/11 و 90/14 میلی­گرم در لیترSNP  حاصل شد. لذا غلظت­های مختلفSNP  و نیز ترکیب­SNP  با تنظیم کننده­های می­توانند نقش موثری روی اندام­زایی پایه­های سیب داشته باشند.

کلیدواژه‌ها

باززایی ریشه زایی؛ شاخه زایی؛ فیزیولوژی؛ مورفولوژی

مراجع

1- Booij-James I.S., Edelman M. and Mattoo A.K. 2009. Nitric oxide donor-mediated inhibition of phosphorylation shows that light-mediated degradation of photosystem II D1 protein and phosphorylation are not tightly linked. Planta, 229:1347-1352.

2- Bradford M.M. 1979. A rapid and sensitive method for the quantitation of microgram quantities of protein utilizing the principle of protein-dye binding. Analytical Biochemistry, 72:248-254.

3- Chen Y.H., Chao Y.Y., Hsu Y.Y., Hong C.Y. and Kao C.H. 2012. Hemeoxygenase is involved in nitric oxide- and auxin-induced lateral root formation in rice. Plant Cell Reports, 31:1085–1091.

4- Chohan A., Parmar U. and Raina S.K. 2012. Effect of sodium nitroprusside on morphological characters under chilling stress in chickpea (Cicer arietinum L.). Journal of Environmental Biology, 33:695-698.

5- Correa-Aragunde N., Graziano M. and Lamattina L. 2004. Nitric oxide plays a central role in determining lateral root development in tomato. Planta, 218:900–905.

6- Correa-Aragunde N., Graziano M., Chevalier C. and Lamattina L. 2006. Nitric oxide modulates the expression of cell cycle regulatory genes during lateral root formation in tomato. Journal of Experimental Botany, 57:581–588.

7- Cui X.M., Zhang Y.K., Wu X.B. and Liu C.S. 2010. The investigation of the alleviated effect of copper toxicity by exogenous nitric oxide in tomato plants. Plant Soil Environment, 56:274–281.

8- Gao Z., Lin Y., Wang X., Wei M., Yang F. and Shi Q. 2014. Sodium nitroprusside (SNP) alleviates the oxidative stress induced by NaHCO3 and protects chloroplast from damage in cucumber. African Journal of Biotechnology, 11:6974-6982.

9- Gibson S.I. 2005. Control of plant development and gene expression by sugar signaling. Current Opinion in Plant Biology, 8:93-102.

10- Gouvea C.M.C.P., Souza J.F., Magalhas A.C.N. and Martins I.S. 1997. NO releasing substances that induce growth elongation in maize root segments. Plant Growth Regulator, 21:183–187.

11- Han X., Yang H., Duan K., Zhang X., Zhao H., You S. and Jiang Q. 2009. Sodium nitroprusside promotes multiplication and regeneration of Malus hupehensis in vitro plantlets. Plant Cell, Tissue and Organ Culture, 96:29–34.

12- Hemeda H.M. and Kelin B.P. 1990. Effects of naturally occurring antioxidants on peroxidase activity of vegetables extracts. Journal of Food Science, 55:184-185.

13- Huang A.X. and She X.P. 2003. Effect of SNP on Rhizogenesis of hypocotyls cutting from mung bean seedling. Acta Botanica Boreali-Occidentalia Sinica, 23:2196–2199. (in Chinese with English abstract).

14- Irigoyen J.J., Emerich D.W. and Sanchez-Diaz M. 1992. Water stress induced changes in concentrations of proline and total soluble sugars in nodulated alfalfa (Medicago sativa) plants. Journal of Plant Physiology, 84:55-60.

15- Jhanji S., Setia R.C., Kaur N., Kaur P. and Setia N. 2012. Role of nitric oxide in cadmium-induced stress on growth, photosynthetic components and yield of Brassica napus L. Journal of Environmental Biology, 33:1027-1032.

16- Kalra C. and Babbar S.B. 2010. Nitric oxide promotes in vitro organogenesis in Linum usitatissimum L. Plant Cell, Tissue and Organ Culture, 103:353–359.

17- Kolberz Z., Bartha B. and Erdei L. 2008. Exogenous auxin-induced NO synthesis is nitrate reductase-associated in Arabidopsis thaliana root primordial. Journal of Plant Physiology, 65:967–975.

18- Lichtenthaler H.K. and Buschmann C. 2001. Extraction of photosynthetic tissues: chlorophylls and carotenoids. Food Analytical Chemistry, F4. 2.1-F4. 2.6.

19- Molnar Z., Virag E. and Ördög V. 2011. Natural substances in tissue culture media of higher plants. Acta Biologica Szegediensis, 55:123-127.

20- Murashige T. and Skoog F. 1962. A revised medium for rapid growth and bio-assays with tobacco tissue cultures. Physiology of Plant, 15:473-497.

21- Neill S.J. and Hancock J.T. 2003. Nitric oxide signaling in plants. New Phytology, 159:11–35.

22- Pagnussat G.C., Lanteri M.L. and Lamattina L. 2003. Nitric oxide and cyclic GMP are messengers in the indole acetic acid-induced adventitious Rhizogenesis process. Plant Physiology, 132:1241–1248.

23- Pagnussat G.C., Lanteri M.L., Lombardo M.C. and Lamattina L. 2004. Nitric oxide mediated the indole acetic acid induction activation of a mitogen-activated protein kinase cascade involved in adventitious root development. Plant Physiology, 135:279–286.

24- Prochazkova D., Haisel D., Wilhelmova N., Pavlikova D. and Szakova J. 2013. Effects of exogenous nitric oxide on photosynthesis. Photosynthetica, 51(4):483-489.

25- Sarropoulou V., Dimassi-Theriou K. and Therios I. 2014. Ιn vitro plant regeneration from leaf explants of the cherry rootstocks CAB-6P, Gisela 6, and MxM 14 using sodium nitroprusside. In Vitro Cellular and Developmental Biology - Plant, 50:226-234.

26- Sarvajeet S.G. and Narendra T. 2010. Reactive oxygen species and antioxidant machinery in abiotic stress tolerance in crop plants. Plant Physiology and Biochemistry, 48:909–930.

27- Tan C.B., Chin C.F. and Alderson P. 2013. Effects of sodium nitroprusside on shoot multiplication and regeneration of Vanilla planifolia Andrews. In vitro Cellular and Developmental Biology - Plant, 49:626-630.

28- Tavallali V. and Rahemi M. 2007. Effects of Rootstock on Nutrient Acquisition by Leaf, Kernel and Quality of Pistachio (Pistacia vera L.). American-Eurasian Journal of Agricultural and Environmental Science, 2:240-246.

29- Xu, J., Yin H., Wang W., Mi Q. and Liu, X. 2009. Effects of sodium nitroprusside on callus induction and shoot regeneration in micropropagated Dioscorea opposita. Plant Growth Regulation. 59:279–285.