اثر بنزیل آدنین (BA) و ساکارز بر رشد گیاه‌چه و تولید ریزغده‌ در سیب‌زمینی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار پژوهشی، بخش تحقیقات اصلاح و تهیه نهال و بذر، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان همدان، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، همدان، ایران

2 دانشجوی سابق کارشناسی‌ارشد، گروه بیوتکنولوژی کشاورزی، دانشگاه پیام نور، واحد شرق تهران، تهران، ایران

3 دانشیار، گروه بیوتکنولوژی کشاورزی، دانشگاه پیام نور، واحد شرق تهران، تهران، ایران

4 کارشناس‌ارشد، بخش تحقیقات اصلاح و تهیه نهال و بذر، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان همدان، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، همدان، ایران

چکیده

دستیابی به ترکیب مؤثر و کارآمد از غلظت ساکارز و تنظیم‌کننده رشد بنزیل آدنین (BA) از عوامل موفقیت در تولید ریزغده سیب‌زمینی می‌باشد. در این آزمایش به‌منظور بررسی اثر غلظت‌ BA و ساکارز بر صفات رویشی گیاهچه‌های سیب‌زمینی و تولید ریزغده‌چه (میکروتیوبر) از آن‌ها، گیاهچه‌های سالم و عاری از بیماری رقم آریندا که در شرایط درون شیشه‌ای تولید شده بودند، تحت تیمار غلظت‌های مختلف BA و ساکارز در محیط‌کشت MS قرار گرفتند. این پژوهش به‌صورت یک آزمایش فاکتوریل در قالب طرح پایه کاملاً تصادفی انجام شد. فاکتور اول غلظت BA در چهار سطح صفر (شاهد)، 50، 100 و 150 میکرومولار و فاکتور دوم غلظت ساکارز در سه سطح 30، 45 و 60 گرم در لیتر بود. برخی از صفات رشد گیاهچه شامل طول استولون، تعداد برگ، وزن‌تر ریشه، وزن خشک ریشه، وزن‌تر ساقه، وزن خشک ساقه، تعداد ریزغده، وزن‌تر ریزغده و درصد ماده خشک ریزغده‌ تولیدی اندازه‌گیری شدند. نتایج نشان داد که اثرات اصلی تنظیم‌کننده رشد BA روی تمامی صفات و ساکارز روی برخی از صفات معنی‌دار بود. اثرات متقابل BA و ساکارز فقط روی طول استولون و وزن ریزغده معنی‌دار شد. در بیش‌تر صفات رشد و هم‌چنین تعداد ریزغده و درصد ماده خشک آن، غلظت 50 میکرومولار بهتر از تیمار شاهد و دو غلظت بالاتر BA (100 و 150 میکرومولار) عمل کرد، اما غلظت 150 میکرومولار BA و تیمار شاهد وضعیتی نسبتاً شبیه به هم داشتند. با افزایش غلظت ساکارز از 30 به 60 گرم در لیتر صفات رشد گیاهچه بهتر شد و عملکرد آن‌ها نیز افزایش پیدا کرد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

Effect of Benzyl Adenine (BA) and Sucrose on Plantlet Growth and Microtuber Production in Potato

نویسندگان [English]

  • Khosro Parvizi 1
  • Shadi Soranj 2
  • Mohammad Ali Ebrahimi 3
  • Marzeih Ghorbani 4
1 Research Assistant Professor, Seed and Plant Improvement Section, , Hamedan Agricultural and Natural Resources Research and Education Center, Hamedan, Iran
2 Former MSc Student, Department of Agricultural Biotechnology, Payame Noor University, Tehran Shargh Branch, Tehran, Iran
3 Associate of Professor, Department of Agricultural Biotechnology, Payame Noor University, Tehran Shargh Branch, Tehran, Iran
4 Instructor, Seed and Plant Improvement Section, , Hamedan Agricultural and Natural Resources Research and Education Center, Hamedan, Iran
چکیده [English]

Achieving an efficient combination of sucrose and benzyl adenin (BA) concentration is one of the success factors in potato microtuber production. In this experiment in order to study the effect of different concentrations of BA and sucrose on plantlets growth traits and their production of microtubers, healthy plantlets of Arinda cultivar were treated with different concentrations of BA and sucrose in MS culture medium in vitro. This research was conducted as a factorial experiment based on a completely randomized design. BA was used as the first factor with the concentrations of 0 (control), 50, 100 and 150 μM, and the second factor was sucrose at three concentration levels (30, 45 and 60 grams per liter). Some plantlets growth traits including stolon length, leaf number, root fresh and dry weight, stem fresh and dry weight, number of microtuber, fresh microtuber weight and its dry matter percentage were measured. The results showed that the effect of BA on all traits was significant, while sucrose effect was significant on some of traits only. The effect of BA and sucrose interaction was significant only on stolon length and microtuber weight. In most of the growth traits, as well as the number of microtuber and its percentage of dry matter, the concentration of 50 μM BA had the better results compared to the two other concentrations (100 and 150 μM). Nevertheless, there were the same results between 150 µM BA and control treatment in the most traits as well as microtuber productions. Growth traits of plantlet and their yield improved by the change in sucrose concentration, from 30 to 60 grams per liter. 

کلیدواژه‌ها [English]

  • Arinda
  • Microtuber
  • Stolone
  • Dry matter

مراجع

اثنی‌عشری، م. و زکائی خسروشاهی، م. ر. 1388. راهنمای جامع کشت بافت گیاهی. انتشارات دانشگاه بوعلی سینا. 474 صفحه.
بلندی، ا. ر.، حمیدی، ح. و بیدختی، ر. 1392. بررسی تأثیر هورمون و فتوپریود بر تولید ریزغده در دو رقم سیب‌زمینی در شرایط درون شیشه‌ای. مجله علوم باغبانی، 27 (2): 165-158.
بیانی‌راد، ب.، بلندی، ا.، طاهری، ق. و حمیدی، ح. ۱۳۹۱، بررسی اثر هورمون BAP بر ریزغده‌زایی سیب‌زمینی در محیط‌کشت بافت، دومین همایش ملی علوم و تکنولوژی بذر، مشهد، دانشگاه آزاد اسلامی واحد مشهد.
مطلبی آذر، ع.، کاظمیانی نجف‌آبادی، س. و اکبری، ن. 1394. ﺍﺛﺮ ﻓﺸﺎﺭ ﺍﺳﻤﺰﻱ ﺑﺮ ﺭﻳﺰﻏﺪﻩ‌ﺯﺍﻳﻲ ﺩﺭﻭﻥ شیشه‌ای ﺩﺭ ﺳﻴﺐ‌ﺯﻣﻴﻨﻲ ﺭﻗﻢ ﺁﮔﺮﻳﺎ ﺑﺎ ﻛﺎﺭﺑﺮﺩ ﻏﻠﻈﺖ ﻫﺎﻱ ﻣﺨﺘﻠﻒ ﺳﺎﻛﺎﺭﺯ ﻭ پلی‌اتیلن ﮔﻼﻳﻜﻮﻝ. ﻣﺠﻠﻪ ﺑﻴﻮﺗﻜﻨﻮﻟﻮژﻱ ﻛﺸﺎﻭﺭﺯﻱ، 7 (2): 184-171.
حق‌طلب، ز.، اثنی‌عشری، م.، چایچی، م. و مرادی پیام، ع. 1389. تأثیر تنظیم‌کننده‌های رشد BAP, GA3 در مراحل استولون‌زایی و غده‌زایی بر عملکرد مینی‌تیوبرهای رقم سانته. یازدهمین کنگره علوم زراعت و اصلاح نباتات. دانشگاه شهید بهشتی تهران.
رودبار شجاعی، ط.، سپهوند، ن.، امیدی، م.، محمدی، ع. و عبدی، ح. ر. 1386. واکنش چهار رقم تجاری سیب‌زمینی به ترکیبات متفاوت تنظیم‌کننده‌های رشد گیاهی در کشت. مجله علوم زراعی ایران، 9 (4): 332-344.
کاظمیانی ‌نجف‌آبادی، س.، مطلبی‌آذر، ع. و پناهنده، ج. 1389. بهینه‌سازی مرحله پرآوری شاخساره و ریزغده‌زایی درون شیشه‌ای در سیب‌زمینی رقم آگریا. پایان‌نامه کارشناسی‌ارشد. دانشگاه تبریز. 90 صفحه.
کیانمهر، ب.، پارسا، م.، اطرشی، م. و نصیری محلاتی، م. 1390. بررسی تأثیر برخی تنظیم‌کننده‌های رشد گیاهی بر تولید گیاهچه، میکروتیوبر و مینی‌تیوبر در ارقام مختلف سیب‌زمینی. پایان‌نامه کارشناسی‌ارشد. دانشگاه فردوسی مشهد. 96 صفحه.
Ahmet Metin, K., Neset, A. and Cana, K. 2014. The effects of BAP with NAA and IBA on microtuberization of in vitro grown potatoes (Solanum tuberosum L.) under different photoperiod conditions. Iğdır University Journal of the Institute of Science and Technology, 4 (1): 73-82.
Akita, M. and Takayama, S. 1994. Induction and development of potato tubers in a jar fermenter. Plant Cell Tissue and Organ Culture, 36: 177-182.
Dhital, S. P. 2004. Application of gibberellic acid and paclobutrazol for efficient production of potato (Solanum tuberosum L.) minitubers and their dormancy breaking under soilless culture system. Korean Journal of Horticultural Science and Technology, 45: 189-193.
El-sawy, A. and Bekhetet, S. 2007. Morphological and molecular characterization of potato microtubers production on coumarin inducing medium. International Journal of Agriculture and Biology, 9 (5): 675-686.
Esna- Ashari, M. and Villiers, T. A. 1988. Plant regeneration from tuber discs of potato (Solanum tuberosom) using BAP (6- benzylaminopurin). Potato Research, 41: 371-382.
Ewing, E. E. and Struik, P. C. 1992. Tuber formation in potato: induction, initiation and growth. Horticultural Reviews, 14: 89-198.
Ewing, E. E. 1995. The Role of Hormones in Potato (Solanum tuberosum L.) Tuberization, Plant Hormones. Physiology, Biochemistry and Molecular Biology, Davies, P. G. Ed., Dordrecht: Kluwer. pp. 698-724.
Fatima, B., Muhammad, U., Imtiaz, A. and Iqrar, A. K. 2005. Effect of explants and sucrose on microtuber induction in potato cultivars. International Journal of Agriculture and Biology, 7 (1): 63-66.
Garner, N. and Blake, J. 1989. The induction and development of potato microtubers in vitro on media free of growth regulating substances. Annual Scientific Reports, 63: 663-674.
Gopal, J., Chamail, A. and Sarkar, D. 2004. In vitro production of microtubers for conservation of potato germplasm: Effect of genotype, abscisic acid and sucrose. In Vitro Cell and Development of Plant Biology, 40: 485-490.
Harmey, M. A., Crowley, M. P. and Clinch, P. E. M. 1966. The effect of growth regulators on tuberisation of cultured stem pieces of Solanum tuberosum. European Potato Journal, 9: 146-151.
Hartman, T. H. 1990. Plant propagation, principle and practices. University of California, Davis Publisher, U. S. A. Volum 2, 455 pp.
Hussey, G. and Stacey, N. J. 1984. Factors affecting the formation of in vitro tubers of potato (Solanum tuberosum L.). American Potato Journal, 53: 565-578.
Imani, A. A., Qhrman Zadeh, R., Azimi, J. and Janpoor, J. 2010. The effect of various concentration of BAP and sucrose on in vitro potato microtuber induction. American-Eurasian Journal of Agric and Environmental Science, 8 (4): 457-459.
Jackson, D. S. 1999. Multiple signaling pathways control tuber induction in potato plant. Plant Physiology Journal, 119: 1-8.
Khuri, S. and Moorby, J. 1995. Investigation into the role of sucrose in potato cv. Estima microtuber production in vitro. Annual of Botany, 75: 295-303.
Khuri, S. and Moorby, J. 1996. Nodal segments or microtubers as explants for in vitro microtuber production of potato. Plant Cell Tissue and Organ Culture, 45: 215-222.
Mani, F., Mhamdi, M., Bettaieb, T. and Hannachi, C. 2014. Shoot regeneration, micropropagation and microtuberization of potato (Solanum tuberosum L.) cultivars. Journal of New Science, 7 (2): 10-18.
Miheretu, F. and Mulugeta, D. 2014. Microtuber induction of two potato (Solanum tuberosum L.) varieties. Advances in Crop Science and Technology, 2 (2): 1-4:
Ortiz-Montiel, G. and Lozoya-Saldafia, H. 1987. Potato minitubers: Technology validation in Mexico. American Journal of Potato Research, 64: 535-544.
Peter, J. D. 2010. Plant Hormones, Biosynthesis, Signal Transduction, Action, Cornell University Ithaca publisher, 802 pp
Rossouw, J. A. 2008. Effect of cytokinin and gibberellin on tuber dormancy. M.Sc. Thesis. Department of Plant Production and Soil Science, University of Pretoria, Pretoria, South Africa. 77 p.
Sadek Hossain, M. D., Mofazzal Hossain, M., Tofazzal Hossain, M., Moynul Haque, M. and Dulal Sarkar, M. D. 2017. Varietal performance of potato on induction and development of microtuber in response to sucrose. Annals of Agricultural Science, 62: 75-81.
Sharma, A. K., Venkatasalam, E. P. and Singh, R. K. 2011. Microtuber production behaviour of some commercially important potato (Solanum tuberosum) cultivars. Indian Journal of Agricultural Science, 81 (11): 1008-1013.
Tariq rafique, M., Jafar jaskani, H. R. and Mazhar, A. 2004. In Vitro studies on microtuber induction in Potato. International Journal of Agriculture & Biology, 6 (2): 375–377.
Tovar, P., Estrada, R., Schilde-Rentschler, L. and Dodds, J. H. 1985. Induction and Use of In vitro Potato Tubers. CIP Circular 13. CIP, Lima, Peru pp. 1-5.
Vinterhalter, D., Dravicevic, I. and Vinterhalter, B. 2008. Potato in vitro culture techniques and biotechnology. Fruit, Vegetable and Cereal Science and Biotechnology, 2 (1): 16-45.
Wang, P. and Hu, C. 1985. In vitro mass tuberization and virus free seed potato production in Taiwan. American Potato Journal, 59: 33- 37.
Yamamoto, T. and Nakata, K. 1997. Effect of CCC and BA on formation of potato tuber in vitro. Japanese Journal of Crop Science, 66: 663-667.
Zhang, Z. J., Zhou, W. J. and Li, H. Z. 2005. The role of GA, IAA and BAP in the regulation of in vitro shoot growth and microtuberization in potato. Acta Physiological Plant, 27 (3): 363-369.
دوفصلنامه فنآوری تولیدات گیاهی
دوره 12، شماره 1
خرداد 1399
صفحه 111-123

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار