اثر القای پلی‌پلوییدی درون شیشه‌ای بر تنوع صفات مورفولوژیکی و سیتولوژیکی بنفشه آفریقایی Saintpaulia ionantha Wendl.

علوم باغبانی

مقاله 2، دوره 35، شماره 2 - شماره پیاپی 50، شهریور 1400، صفحه 183-194   

نوع مقاله: مقالات پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/jhs.2021.58723.0

نویسندگان

اکرم امیری¹؛ محمود شور^{* 2}؛ مینا تقی زاده³؛ سید حسین نعمتی⁴؛ علی تهرانی فر⁴

¹گروه باغبانی، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه آزاد علوم و تحقیقات، تهران

²فردوسی مشهد

³گروه باغبانی، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی اراک، دانشگاه اراک، اراک

⁴گروه باغبانی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه فردوسی مشهد

چکیده

بنفشه آفریقایی (Wendl. Saintpaulia ionantha) یک گیاه زینتی مشهور با شکل و رنگ‌های متنوع است و به عنوان یک گیاه مدل عالی جهت مطالعات باززایی در شرایط درون شیشه‌ای مطرح می‌باشد. این پژوهش با هدف القاء پلی پلوئیدی در شرایط درون شیشه‌ای و با استفاده از غلظت‌های مختلف کلشی‌سین انجام گرفت. گیاهچه‌های حاصل از کشت درون شیشه‌ای در مرحله پرآوری تحت تیمار کلشی‌سین قرار گرفتند. آزمایش به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی با دو فاکتور غلظت در سه سطح 02/0، 05/0 و 1/0 درصد و مدت زمان تیمار در سه سطح 18، 24 و 48 ساعت انجام گرفت. صفات ظاهری و آناتومیکی گیاهچه­های باززایی شده مورد بررسی قرار گرفت. القای تتراپلوئیدی به­گونه­ای موفقیت آمیز توسط بررسی صفات مختلف ظاهری و بررسی‌های میکروسکوپی و فلوسایتومتری تایید شد. تیمار 02/0 درصد کلشی‌سین به مدت 24 ساعت در القای پلی‌پلوئیدی در بنفشه آفریقایی تحت شرایط درون شیشه­ای موثر بود. همچنین نتایج این مطالعه نشان داد که تلفیق روش کشت درون شیشه­ای با القای تتراپلوئیدی به­عنوان یک روش سریع و کارآمد برای بدست آوردن اشکال و صفات جدید در گیاهان باززایی شده درون شیشه­ای بنفشه آفریقایی می­تواند مورد استفاده قرار گیرد.

کلیدواژه‌ها

باززایی؛ فلوسایتومتری؛ کلشی‌سین؛ میکسوپلوئید

مراجع

1-       Adisorn C. 2004. Lessen operaitingcytogenetic in agriculture. Department of Horticulture, Chaing Mai University, Thailand.

2-       Arzani A., and Darvey N.L. 2001. The effect of colchicine on triticale anther-derived plants: Microspore pre-treatment and haploid-plant treatment using a hydroponic recovery system. Euphytica 122: 235-241.

3-       Blasco M., Badenes M., and Naval M. 2015. Colchicine-induced polyploidy in loquat (Eriobotrya japonica (Thunb.) Lindl.). Plant Cell, Tissue and Organ Culture 120(2): 453-461.

4-       Chen L.L. and S.L. Gao. 2007. In vitro tetraploid induction and generation of tetraploids from mixoploids in Astragalus membranaceus. Science Horticulture 112: 339-344.

5-       Dehghan A. 2009. Evaluation of Tetraploid Induction effects on Hyoscyamus muticus L. hairy roots. MSc thesis. Ferdowsi University, Mashad 117 pp. (In Persian)

6-       Escandon S., Liliana M., and Alderete C. 2007. In vitro polyploidization of Mecardonia tenella, a native plant from South America. Scientia Horticulturae115: 56–61.

7-       Farjadi- Shakib M., Mousavi A. and Naderi R. 2012. Optimization of chromosomal preparation and cytological analysis of in vitro cultured African violet (Saintpaulia ionantha Wendl.). Acta Hort 937: 917-922.

8-       Farsi M. and Bagheri A.R. 1998. Principal of plant breeding. Mashhad Jahad Daneshgahi publishing. 296 pp. (In Persian)

9-       Ghayour Z. 2007. Gerbera tissue culture and evaluation tetraploid plant production by colchicine. MSc Thesis. Ferdowsi University, Mashad, 140 pp.

10-   Gu X.F., Yang A.F., Meng H., and Zhang J.R. 2005. In vitro induction of tetraploid plants from Ziziphus jujube Mill. Cv. Zhanhua. Plant Cell Report 24: 671-676.

11-   Hongzhi W., Sixiang Zh., Yueqiu H., Guijun Y., Yufen B., and Youyong Zh. 2007. Diploid female gametes induced by colchicine in Oriental lilies. Scientia Horticulturae114: 50–53.

12-   Hosseini H.R., Chehrazi M., Nabati Ahmadi D., and Mahmoodi Sorestani M. 2014. Effect of Colchicine Treatment on the Autotetraploidy Induction and MorphoPhysiological Traits Alteration in Catharanthus roseus cv. alba. Plant Production Technology 13(2): 55-62. (In Persian)

13-   Jadrn P., Plavcov O., and Kobza F. 2010. Morphological changes in colchicine-treated Pelargonium × hortorum L.H. Bailey greenhouse plants. Horticulture Science 37(1): 27–33.

14-   Khan S., Nassb S., and Ali K. 2007. Callus induction, plant regeneration and acclimization of African violet (Saintpaulia ionantha) using leaves as explants. Pakistan Journal Botanic 39(4): 1263-1268.

15-   Kondorosi E., Roudier F., and Gendrau E. 2000. Plant cell-size: growing by ploidy? Current Opinion in Biotechnology 3: 488-492.

16-   Lavania U.C. 2005. Genomic and ploidy manipulation for enhanced production of phyto pharmaceuticals.Plant Genetic Resources 3:170-177.

17-   Liu Z., and Gao S. 2007. Micropropagation and Induction of Autotetraploid Plants of Chrysanthemum cinerariifolium (Trev.). In Vitro Cellular and Developmental Biology: Plant 43(5): 404-408.

18-   Malekzadeh S., Ghani A., Habibi M., and Amiri A. 2011. Evaluation ploidy induction by colchicine in Ocimum basilicum L. Journal of Horticultural Science 25: 461-469. (In Persian)

19-   Masterson J. 1994. Stomatal size in fossil plants: evidence for polyploidy in majority of angiosperms. Science 264: 421-424. 

20-   Omezzine F., Ladhari A., Nefzi F., Harrath R., Aouni M., and Haouala R. 2012. Induction and flow cytometry identification of mixoploidy through colchicine treatment of Trigonella foenum-graecum L. African Journal of Biotechnology 11(98): 16434-16442.

21-   Rao S.P., and Suprasanna P. 1996. Methods to double haploid chromosome numbers in In Vitro Haploid Production in Higher Plants, S. M. Jain, S. K. Sopory, and R. E. Velleux, Eds. vol. 1, pp. 317–339, Kluwer Academic Publishers, Dordrecht, The Netherlands.

22-   Sajjad Y., Jaskani M.J., Mehmood M., Ahmad I., and Abbas H. 2013. Effect of colchicine on in vitro polyploidy induction in African marigold (Tagetes erecta).Pakistan Journal Botanic 45(3): 1255-1258.

23-   Senvirtne K.S.C.N., Krishnarajah S.A., Wijesundara D.S.A., and Palipane P.W.U.B. 2002. Colchicine induced floral variations African violet (Saintpaulia ionantha H. Wendl.). Annals of the Serilanka Departmant of Agriculture 4: 227-232.

24-   Sharma A.K., and Sharma A. 1980. Chromosome techniques theory and practice.Archan. 3^th edn. Kailsh Baloni. India pp.312.

25-   Swanson C.P. 1957. Cytology and cytogenetics. Prentice Hall, Englewood, cliffs, New Jersey.

26-   Takamura T., Lim K.B., and Van J.M. 2002. Effect of a new compound on the mitotic polyploidization of Lilium longiflorum and oriental hybrid Lilies. ISHS Acta Horticulturae 572: 37-42.

27-   Tambong J.T., Sapra V.T., and Garton S. 1998. In vitro induction of tetraploids in colchicine‐treated cocoyam plants. Euphytica 104: 191–197.

28-   Tatsuzawa F., and Hosokawa M. 2016. Flower colors and their anthocyanins in Saintpaulia cultivars (Gesneriaceae). Hortic. J. 85: 63–69.

29-   Teixeira da Silva J.A., Dewir Y.H., Wicaksono A., Kher, M.M., Kim H.-H., Hosokawa M.,Zeng S.-J. 2016. Morphogenesis and developmental biology of African violet (Saintpaulia ionantha H. Wendl.). J. Plant Dev. 23: 15–25.

30-   Thao N.T.P., Ureshino K., Miyajima L., Ozaki Y., and Okubo H. 2003. Induction of tetraploids in ornamental Alocasia through colchicine and oryzalin treatments. Plant Cell, Tissue and Organ Culture 72: 19-25.

31-   The Plant List, 2017. Saintpaulia. http://www.theplantlist.org/tpl1.1/search?q= Saintpaulia (last accessed: 30 March, 2017).

32-   Van Tuyl M., and Lim K. 2003. Interspecific Hybridization and Polyploidization as Tools in Ornamental. Acta Hort 612, ISHS.

33-   Wongprichachan P., Huang K., Hsu Sh., Chou Y., Liu T., and Okubo H. 2013. Induction of Polyploid Phalaenopsis amabilis by N2O Treatment. J. Fac. Agr., Kyushu Univ. 58(1): 33–36.