بررسی تاثیر تیمار هورمونی بر اندازه و  وزن کالوس دو رقم گلرنگ بهاره

       بهنام طهماسب پور۱، علیرضا با بازاده بدوستانی۲

۱-کارشناس ارشد اصلاح نباتات، دانشگاه تبریز

۲-کارشناس ارشد بیوتکنولوژی، دانشگاه زنجان

چکیده

    با توجه به نیاز کشور به روغن های خوراکی، توسعه کشت دانه های روغنی از اهمیت زیادی برخودار است. هر چند که گلرنگ یک گیاه بومی ایران بوده و مقاوم به تنش های خشکی و شوری است اما مطالعات اندکی در رابطه با این گیاه انجام شده است. اصلاح و دستکاری برخی از صفات نامطلوب گلرنگ امروزه با ابزارهای مهندسی ژنتیک امکان پذیر می باشد. در فرایندهای دستکاری مراحل مهم کشت بافت به خصوص مرحله باززایی از گیاه تغییر یافته اهمیت بسیاری دارد. به منظور ارزیابی اثر نوع اندام مورد کشت، نوع هورمون و سطوح غلظت هورمونی بر وزن و طول کالوس ارقام گلرنگ بهاره، آزمایشی در سال ۱۳۹۰ در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی به صورت فاکتوریل باسه تکرار و چهار فاکتور (ارقام گلرنگ،نوع اندام مورد کشت، نوع هورمون و سطوح غلظت هورمونی) اجرا شد. نتایج نشان داد که ارقام گلرنگ (عراقی  ۲۲۲ و۳۴۰۶۹) و نوع اندام مورد کشت (هیپوکوتیل و کوتیلدون) بر طول کالوس تاثیر معنی داری داشتند. بر اساس نتایج به دست آمده، اثرسطوح غلظت هورمونی و نوع هورمون بر وزن کالوس معنی دار شناخته شد. رقم ۳۴۰۶۹و اندام مورد کشت هیپوکوتیل  با داشتن بیشترین طول کالوس به عنوان ترکیب برتر و رقم عراقی ۲۲۲در هر دو نوع اندام مورد کشت با داشتن کمترین طول کالوس به عنوان ترکیب کم بازده در کالوس زایی شناخته شدند. همچنین مشخص گردید که بیشترین وزن کالوس مربوط به سطح هورمونی با غلظت ۲ میلی گرم بر لیتر و نوع هورمون زئاتین می باشد .

کلید واژه ها: گلرنگ، سطوح غلظت هورمونی ، طول و وزن کالوس.

مقدمه

    گلرنگ (Carthamus tinctorius L) گیاهی از خانواده آستراسه است که خصو صیات مطلوب و خاص  این گیاه نظیر استفادهای طبی ، صنعتی و غذایی از گلبرگ های آن، کیفیت بالای روغن دانه، سازگاری وسیع به درجه حرارتهای پائین زمستان و بالای تابستان و فصل رشد کوتاه در کشت تابستانه از جمله موادری است که آن را به عنوان گیاه روغنی با ارزش مطرح نموده است(۱). با توجه به تامین بخش عمده ای از روغن مصرفی از منابع خارجی و با عنایت به افزایش روز افزون جمعیت و مصرف سرانه روغن در کشور ، افزایش سطح زیر کشت و تولید دانه های روغنی از اهمیت زیادی برخوردار است. گیاه گلرنگ از جمله دانه های روغنی است که نسبت به شرایط خشکی و شوری خاک مقاومت نسبتا خوبی داشته و می تواند در مناطق  خشک و نیمه خشک مورد کشت قرارگیرد (۵). با وجود این که گلرنگ گیاه بومی ایران بوده و گونه های وحشی ان به وفور در ایران یافت می شود (۱و۲). اما موردتوجه کافی قرار نگرفته و مطالعات بسیار اندکی روی آن انجام شده است. متوسط عملکرد دانه گلرنگ در ایران حدود ۵۰۰ کیلوگرم در هکتار می‌باشد که نسبت به متوسط جهانی (۷۹۵ کیلوگرم در هکتار) کمتر است(۷). گلرنگ پتانسیل عملکرد حدود ۴ تن در هکتار را نیز دارد بطوری که در برخی آزمایش‌ها بیش از ۵/۴ تن دانه از آن برداشت شده است. به هر حال عملکرد بالای ۲ تن در هکتار عملکرد مطلوب به شمار می‌رود(۲). روغن گلرنگ به علت دارا بودن حدود ۹۰ درصد از اسیدهای چرب غیراشباع یکی از بهترین روغن‌های خوراکی به شمار می‌آید. به ازای هر کیلوگرم روغن گلرنگ تقریباً ۲۷۰ میلی‌گرم توکوفرول در آن وجود دارد که این ماده باعث ثبات روغن در دماهای بالا می‌شود(۴). دستکاری در ارقام گلرنگ توسط مهندسی ژنتیک و دستیابی به صفات مطلوب از اهداف اساسی می باشد و به دلیل اینکه برای این دستکاری نیاز به مرحله کشت بافت می باشد، دستیابی به میزان و شرایط باززایی گلرنگ کمک  فراوانی در رسیدن به اهداف اصلاحی دارد. مطالعات نشان می دهد در غلظتهای ۰.۱ نفتالین استیک اسید (NAA)  و ۲.۲ BAP امکان باززایی وجود دارد، اما بسته به ژنوتیپ و شرایط نوری این امکان فرق می کند (۵و۶). مطالعات فیزیولوژیک نشان می دهد که برای ایجاد دانه گرده وجود جیبرلیک اسید ضروری است(۸)و اسید آبسیزیک در تشکیل گل گلرنگ نقش اساسی دارد (۹).

هدف از این آزمایش گزینش نوع و سطوح غلظت هورمونی برتر از لحاظ کالوس زایی و همچنین بررسی تاثیر نوع اندام مورد کشت و دو رقم گلرنگ بر طول و وزن کالوس می باشد.

مواد و روش ها

این پژوهش در سال ۱۳۹۰ به اجرا در آمد. ۲ رقم تحت بررسی در یک آزمایش فاکتوریل با طرح پایه بلوک کامل تصادفی در سه تکرار مورد مقایسه قرار گرفت. فاکتور A شامل دو رقم جدید گلرنگ بهاره به اسامی عراقی ۲۲۲و۳۴۰۶۹ ، فاکتور B شامل دو نوع اندام مورد کشت (هیپوکوتیل وکوتیلدون )، فاکتور C شامل سه نوع هورمون (BAP,Zeatin, Kainitin)  و فاکتور D شامل چهار سطح غلظت هورمونی (۰.۵، ۱، ۱.۵، ۲میلی گرم بر لیتر) بود.برای ضد عفونی بذر از هیپوکلرید سدیم ۲% به مدت دو دقیقه شتشو استفاده شد و بعد به مدت ۱۲ دقیقه بذور در الکل ۷۰ درصد شتشو داده شدند. این کار بر روی دستگاه گرداننده و هم زن صورت گرفت تا سطح بذر ها استریل شود، در انتها با آب مقطر دو بار تقطیر شده اقدام به شتشو زدودن بذور شد. این کار برای بذور هر دو رقم انجام گرفت. بذر های استریل شده در محیط کشت پایه موراشیج و اسکوگ کشت گردید و به مدت دو روز در تاریکی قرار داده شد، تا بذور جوانه زده و حالت اتیولگی بگیرند. سپس به مدت ۶ روز در روشنایی ۲۰۰۰ لوکس قرار داده شدند (دوره نوری ۱۲ ساعته ). درنهایت انتقال کوتیلدون و هیپوکوتیل به محیط های کشت حاوی ۰.۵، ۱، ۱.۵و ۲ میلی گرم بر لیتر  هورمون های BAP ، Zeatin و Kainitin صورت گرفت. میزان ساکارز مصرفی ۳ درصد وزنی حجمی بود. اطاقک رشد در شرایط نوری حدود ۲۵۰۰ لوکس، دوره نوری ۱۲ ساعت در دمای ۲۵ درجه سانتی گراد و دوره تاریکی ۸ ساعت در دمای ۲ درجه سانتی گراد قرار گرفت .صفات مورد ارزیابی در این پژوهش عبارت بودند از : طول کالوس (بعد از ۶۳ روز از زمان کشت اندازه گیری شدند) و وزن کالوس (بعد از ۷۲ روز از زمان کشت اندازه گیری شدند).

       پس از اطمینان از برقراری مفروضات تجزیه واریانس ، داده های حاصل تجزیه شده و میانگین ها با آزمون دانکن در سطح احتمال ۵ درصد مقایسه شدند.

   برای تجزیه آماری داده ها از نرم افزارهای SPSS و MSTATC استفاده شد.

نتایج و بحث

 تجزیه واریانس و مقایسه میانگین صفات مورد مطالعه:

نتایج حاصل از تجزیه واریانس صفات مورد مطالعه در جدول ۱ درج شده است. این نتایج نشانگر ان است که بین دو رقم گلرنگ مورد مطالعه اختلاف معنی دار از لحاظ طول کالوس وجود دارد و می توان از این اختلاف در برنامه گزینش برای طول کالوس بهره برداری کرد.

    اختلاف اثر نوع اندام مورد کشت (هیپوکوتیل وکوتیلدون)بر روی طول کالوس در سطح احتمال ۱%معنی دار بود(جدول۱). معنی دار نبودن صفت طول کالوس تحت تاثیر نوع هورمون و سطوح غلظت هورمونی بیانگر ثبات بیشتر آن صفت و عدم وجود تفاوت بین دو رقم مورد مطالعه از نظر پاسخ به نوع هورمون و غلظتهای هورمونی بود. اثر متقابل رقم در نوع اندام مورد کشت برای صفت طول کالوس در سطح احتمال ۵%معنی دار بود که بیانگر واکنش غیر مشابه دو رقم در نوع اندام مورد کشت بود. همچنین اثر متقابل سه جانبه رقم و نوع اندام مورد کشت و نوع هورمون نیز در سطح احتمال ۵% معنی دار شد معنی دار نبودن بقیه فاکتورها و اثر متقابل آنها از لحاظ طول کالوس ، نشانگر تاثیر مشابه سطوح این فاکتورها بر روی این صفت می باشد. نتایج به دست آمده از تجزیه واریانس نشان دادکه اثر سطوح هورمونی و نوع هورمون بر وزن کالوس در سطح احتمال ۱%معنی دار می باشد. همچنین انواع هورمون نسبت به سطوح مختلف غلظت هورمونی اعمال شده، واکنش متفاوتی داشته اند. وجود اثر متقابل معنی دار بین این دو فاکتور برای صفت وزن کالوس، بیانگر واکنش غیر مشابه سطوح غلظت هورمونی در نوع هورمون بود. معنی دار نبودن صفت وزن کالوس تحت تاثیر بقیه فاکتورها و اثر متقابل آنها بیانگر تاثیر مشابه سطوح این فاکتورها بر روی این صفت می باشد.

    نتایج حاصل از مقایسه میانگین صفات در جدول های ۲، ۳، ۴ و۵ درج شده است. جدول ۲ مقایسه میانگین صفات مربوط به سطوح هورمونی را نشان میدهد. بر اساس نتایج این جدول،تمام غلظتهای هورمونی تاثیر یکسانی در افزایش طول کالوس داشتند. از سوی دیگر بیشترین وزن کالوس متعلق به غلظت هورمونی ۲میلی گرم بر لیتر و کمترین ان مربوط به غلظت های۰.۵ و۱ میلی گرم بر لیتر بود.

    نتایج حاصل از مقایسه میانگین وزن کالوس مربوط به هورمونها نشان داد که بیشترین وزن کالوس مربوط به هورمون های کینیتین و زئاتین بود(جدول ۳). جدول ۴ مقایسه میانگین طول کالوس مربوط به اثر متقابل رقم در نوع اندام مورد کشت را نشان می دهد. بر اساس نتایج این جدول بیشترین طول کالوس مربوط به رقم ۳۴۰۶۹ و اندام مورد کشت هیپوکوتیل و کمترین آن مربوط به رقم عراقی ۲۲۲ با هر دو نوع اندام مورد بررسی بود.بر اساس نتایج جدول ۵، بیشترین وزن کالوس مربوط به سطح هورمونی با غلظت ۲ میلی گرم بر لیتر و نوع هورمون زئاتین می باشد. هورمون BAP در تمامی غلظت ها کمترین وزن کالوس را به خود اختصاص داد.با توجه به نتایج فوق می توان نتیجه گرفت که رقم ۳۴۰۶۳ و اندام مورد کشت هیپوکوتیل با داشتن بیشترین طول کالوس به عنوان ترکیب برتر و رقم عراقی ۲۲۲ در هر دو نوع اندام مورد کشت با داشتن کمترین طول کالوس به عنوان ترکیب کم بازده در کالوس زایی می باشد. همچنین مشخص گردید که بیشترین وزن کالوس مربوط به سطح هورمونی با غلظت ۲ میلی گرم بر لیتر و نوع هورمون زئاتین می باشد.به طور کلی نتایج این آزمایش نشان داد که به کارگیری غلظت های بالای هورمون ها موجب افزایش قابل توجه وزن کالوس می شود، اما افزایش غلظت هورمون ها بر طول کالوس بی تاثیر می باشد.

منابع

۱- احمدی، م. ر. و ا.ح. امیدی تبریزی.۱۳۷۵. بررسی عملکرد دانه و تاثیر زمان برداشت بر میزان روغن ارقام بهاره و پاییزه گلرنگ. مجله علوم کشاورزی ایران. ۲۷: ۳۶- ۲۹

۲-امیدی تبریزی، ا. ح.، احمدی، م. ر.، شهسواری، م. ر. و کریمی، س. ۱۳۷۹. بررسی پایداری عملکرد دانه و روغن در چند رقم و لاین گلرنگ زمستانه. مجله نهال و بذر، جلد ۱۶، شماره ۲. ص ۱۴۴-۱۳۰

۳- یزدی صمدی، ب. ۱۳۵۶. بررسی مقاومت به خشکی در ارقام ایرانی و خارجی گلرنگ. مجله علوم کشاورزی، جلد ۲، شماره ۲. ص ۱۱-۶.

۴-پاسبان اسلام، ب. ۱۳۸۳. ارزیابی عملکرد و اجزای عملکرد در ژنوتیپ های بی خار جدید گلرنگ. مجله علوم کشاورزی ایران، جلد ۳۵، شماره ۴. صفحات ۸۶۹-۸۷۴.

برای دریافت اصل مقاله اینجا کلیک کنید.


کلیدواژه ها : , ,