اثر عوامل مختلف کشت بر میزان قهوه‌ای ‌شدن ریزنمونه نخل خرما (Phoenix dactylifera L.) در شرایط درون شیشه‌ای

نوع مقاله: علمی - پژوهشی

نویسندگان

1 دانش‌آموخته کارشناسی‌ارشد گروه علوم باغبانی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز، ایران

2 استادیار گروه علوم باغبانی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز، ایران

3 عضو هیئت علمی پژوهشکده خرما و میوه‌های گرمسیری، اهواز، ایران

چکیده

یکی از مشکلات تکثیر خرما در کشت بافت، قهوه‌ای شدن ریزنمونه است. این پژوهش جهت تعیین اثر عوامل مختلف کشت بر میزان قهوه‌ای شدن ریزنمونة نخل ‌خرما در شرایط درون شیشه‌ای در قالب 5 آزمایش اجرا گردید. در آزمایش اول ضدعفونی سطحی ریزنمونه‌ها با هیپوکلریت سدیم 5/2% در دو حالت مختلف: یک مرحله‌ای و دو مرحله‌ای بررسی گردید. در آزمایش دوم از تیمار پوترسین در غلظت‌های صفر (0)، 4 و 8 میلی‌مولار استفاده شد. در آزمایش سوم تأثیر محیط کشت پایه MS کامل، MS2/1 و MS4/1، در آزمایش چهارم تأثیر سولفات روی و نانوذرات اکسید روی شامل MS بدون روی، MS به‌علاوه 43/2 و 86/4 میلی‌گرم بر لیتر روی و MS به‌علاوه 43/2، 86/4 و 72/9 میلی‌گرم بر لیتر نانواکسید روی موردبررسی قرار گرفتند و در آزمایش پنجم تأثیر سیستم‌های کشت (ظرف فیلتردار، ظرف بدون فیلتر و بیورآکتور تناوبی) ارزیابی شدند. نتایج نشان داد که ضدعفونی کردن در یک مرحله با هیپوکلریت‌سدیم 5/2% همراه با تکان شدید مؤثرتر از ضدعفونی در دو مرحله بود. نتایج حاصل از آزمایش دوم نشان داد که غلظت 4 میلی‌مولار پوترسین در کاهش میزان قهوه‌ای شدن نسبت به شاهد و غلظت 8 میلی‌مولار اثر بیشتری داشت. همچنین محیط پایه MS کامل و تیمار 86/4 میلی‌گرم بر لیتر روی، نتایج بهتری به‌ترتیب در آزمایشات سوم و چهارم نشان دادند. نتایج آخرین آزمایش نشان داد که کشت در ظروف شیشه‌ای با درپوش فیلتردار نسبت به ظروف کاملاً بسته و بیورآکتور تناوبی کم‌ترین میزان قهوه‌ای شدن را به همراه داشت.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

The Effect of Various Factors on Browning of Date Palm (Phoenix dactylifera L.) Explant In Vitro

نویسندگان [English]

  • Hamide Amiri 1
  • Mousa Mousavi 2
  • Aziz Torahi 3
1 MSc Graduated Student, Department of Horticultural Sciences, Faculty of Agriculture, Shahid Chamran University of Ahvaz, Ahvaz, Iran
2 Assistant Professor, Department of Horticultural Sciences, Faculty of Agriculture, Shahid Chamran University of Ahvaz, Ahvaz, Iran
3 Academic Member of the Date Palm and Tropical Fruits Research Institute, Ahvaz, Iran
چکیده [English]

Explant browning is the main problem in date palm tissue culture. This study was conducted to investigate the effect of various factors on browning of date palm explants, by five independent experiment including surface sterilization of explants with sodium hypochlorite (one-step vs. two-step), controlling explants browning through putrescine application (0, 4 and 8mM), medium strength (full, 1/2, 1/4MS), Zn source and concentration (MS without Zn, MS + 2.43 and 4.86 mg/l bulk Zn, MS+ 2.43, 4.86 and 9.72 mg/l ZnO nanoparticles) and culture systems (Temporary Immersion Bioreactor, vessel with filter on lid, and sealed vessel). Results showed that the best method for explants sterilization was one-step sterilization for 20min. with vigorous shaking. For browning reduction, the best results were obtained with 4mM putrescine, full MS strength, MS + 4.86 mg/l bulk Zn and culture in vessels with filters on lids.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Sodium hypochlorid
  • Zn sulphate
  • Putrescine
  • ZnO nanoparticles
  • Temporary Immersion Bioreactor

امام، م. 1383. بررسی تکثیر غیرجنسی گردوی بالغ ایرانی (Juglans regia) با کشت سرشاخه­های انتهایی. پژوهش و سازندگی در منابع طبیعی، 63: 15-10.

عصاره، م. ح. و زندی اصفهان، ا. 1386.بررسی عوامل مؤثر بر تراوش فنل‌ها در کشت بافت گونه­های Eucalyptus gunnii و E. viminalis. پژوهش و سازندگی در منابع طبیعی، 77: 190-185.

Alemanno, L., Ramos, T., Gargadenec, A., Andary, C. and Ferriere, N. 2003. Localization and identification of phenolic compounds in Theobroma cacao L. Somatic embryogenesis. Annals of Botany, 92: 613-623.

Al-Turki, S., Shahba, M. A. and Stuslinoff, C. 2010. Diversity of antioxidant properties and phenolic content of date palm (Phoenix dactylifera L.) fruits as affected by cultivar and location. Journal of Food Agriculture and Environment, 8: 253-260.

 Al-Turki, S. M., Shehata, W. F. and Aldaej, M. I. 2013. Influence of nutrient medium on antioxidants production of date palm (Phoenix dactylifera L.) cultivars in vitro. Asian Journal of Plant Sciences, 12 (3): 119-127.

Beauchesne, G., Zaid, A. and Rahiss, A. 1986. Meristematic potentialities of bottom of young leaves to rapidly propagate date palm. Second Symposium on date palm. Saudi Arabia, 3-6 March: 87-95.

El Bellaj, M. and El Hadrami, I. 2004. Characterization of two non-constitutive hydroxycinnamic acid derivatives in date palm (Phoenix dactylifera L.) callus in relation with tissue browning. Biotechnology, 3 (2): 155-159.

Elmore, H., Samples, B., Sharma, S. and Harrison, M. 2004. Influence of cultural and physiochemical factors on ascorbate stability in plant tissue culture media. Plant Cell Tissue and Organ Culture, 20: 131-135.

Galeazzi, M. A. M., Sgarbieri, V. C. and Constantinides, S. M. 1981. Isolation, purification and physicochemical characterization of polyphenoloxidasees (PPO) from a dwarf variety of banana (Musa cavendishii L.). Journal of Food Science, 46: 150-155.

Huang, L. C., Lee, Y. L., Huang, B. L., Kou, C. I. and Shaw, J. F. 2002. High polyphenol oxidase activity and low titratable acidity in browning bamboo tissue culture. In Vitro Cellular and Development Biology Plant, 38: 358-365.

Marshall, M. R., Kim, J. and Wei, C. 2000. Enzymatic browning in fruits, vegetables and seafoods. FAO Report at http://www.fao.org/ag/ags/agsi/ENZYMEFINAL/ p: 49 (12/08/2011).

Murashige, T. and Skoog, F. 1962. A revised medium for rapid growth and bioassays with tobacco cultures. Physiologia Plantarum, 15: 473-497.

Oliviera, S. L. D., Guerra, N. B., Maciel, M. I. S. and Livera, A. V. S. 1994. Polyphenoloxidase activity, polyphenols concentration and browning intensity during soursop (Annona muricata L.) maturation. Journal of Food Science, 59 (5): 1050-1052.

Othmani, A., Bayoudh, C., Drira, N. and Trifi, M. 2009. In vitro cloning of date palm Phoenix dactylifera L., cv. Deglet Bey by using embryogenic suspension and temporary immersion bioreactor (TIB). Biotechnology and Biotechnological Equipment, 23 (2): 1181-1188.

Rico, C. M., Majumdar, S., Duarte-Gardea, M., Peralta-Videa, J. R. and Gardea-Torresdey, J. L. 2011. Interaction of nanoparticles with edible pants and their possible implications in the food chain. Journal of Agricultural and Food. Chemistry, 59: 3485-3498.

Shaheen, M. A. 1990. Propagation of date palm through tissue culture: A review and an interpretation. Annals of Agricultural Science, 35 (2): 895-909.

Sharma, D. R., Kumari, R. and Chowdhury, B. 1980. In vitro culture of female date palm (Phoenix dactylifera L.) tissues. Euphytica, 29: 169-174.

Tang,W., Newton, R. J. and Outhavong, V. 2004. Exogenously added polyamines recover browning tissues into normal callus cultures and improve plant regeneration in pine. Physiologia Plantarum, 22 (3): 386-395.

Tisserat, B. 1979a. Propagation of date palm (Phoenix dactylifera L.) in vitro. Journal of Experimental Botany, 30: 1275-1283.

Tisserat, B. 1979b. Tissue culture of date palms. Plant Tissue Culture Manual C2. Kluwer academic publisher, Netherlands, 1-14.

Tisserat, B. 1991. Clonal propagation of palm. Journal of Heredity, 70: 221-222.

Wagensteen, H., Samuelsen, A. B. and Malterrud, K. E. 2004. Antioxidant activity in extracts coriander. Food Chemistry, 88: 293-297.

Zaid, A. 1984. In vitro browning of tissues and media with special emphasis to date palm cultures. Date Palm Journal, 3 (1): 269-275.

Zaid, A. 1986. Review of date palm (Phoenix dactylifera L.) tissue culture. Second Symposium on Date Palm. King Faisal University. Al-Hassa, Saudi Arabia, 67-75.

Zaid, A. and Tisserat, B. 1983a. In vitro shoot tip differentiation in Phoenix dactylifera L., Date Palm Journal, 2 (2): 163-182.

Zheng, W. and Wang, S. Y. 2001. Antioxidant activity and phenolic compounds in selected herbs. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 49: 5165-5170.

Zouine, J. and El Hadrami, I. 2004. Somatic embryogenesis in Phoenix dactylifera L.: Effect of exogenous supply of sucrose on proteins, sugars, phenolics and peroxidase activities during the embryogenic cell suspension culture. Biotechnology, 3 (2): 114-118.