بررسی اثرات مضاعف کنندههای کروموزومی بر ویژگیهای سیتوژنتیکی، مورفولوژیکی و فیتوشیمیایی موسیر ایرانی (.Allium hirtifolium Bioss)
/نسرین فرهادی
: کشاورزی
، ۱۳۹۵
چاپی
دکتری
علوم باغبانی گرایش سبزیکاری
۱۳۹۵/۰۶/۱۷
تبریز
موسیر ایرانی (.(Allium hirtifolium Bioss از گونههای بومی ایران، گیاهی دیپلوئید با ۸ عدد کروموزوم پایه میباشد .(۱۶=x۲=n۲) این تحقیق با هدف بررسی القای پلیپلوئیدی در ریزنمونههای دارای صفحهپایگاهی و کالوس موسیر در شرایط درون شیشهای با استفاده از دو ترکیب بازدارنده میتوزی کلشیسین و اوریزالین انجام گرفت .در ابتدا صفات آنتیاکسیدانی و ترکیبات فیتوشیمیایی در پیازهای سیزده اکوتیپ موسیر ایرانی جمعآوری شده از رویشگاههای طبیعی این گیاه در استانهای مختلف کشور، اندازهگیری گردید و سه اکوتیپ برتر) اصفهان، سارال و خرمآباد (به عنوان ریزنمونه برای بررسیهای درون شیشهای انتخاب شدند .در شرایط درون شیشهای محیط کشت بهینه از نظر غلظت و ترکیب مناسب از تنظیم کنندههای رشد گیاهی برای پیازچهزایی و کالوسزایی ریزنمونههای دارای صفحه پایگاهی موسیر مورد بررسی قرار گرفت .استفاده از ۵/۱ میلیگرم در لیتر بنزیل آمینو پورین (BAP) و ۵/۰ میلیگرم در لیتر نفتالین استیک اسید (NAA) در محیط کشت MS همراه با درصد بالایی از پیازچهزایی ( (۲۷/۸۰ و تعداد پیازچه (۴۲/۱۵ پیازچه در هر ریزنمونه (در ریزنمونهها بود .درصد بالایی از ریزنمونههای موسیر در محیط کشت دارای ۵/۱ میلیگرم در لیتر۲ ،۴-فنوکسی استیک اسیدD) - (۲,۴و ۵/۰ میلیگرم در لیتر نفتالین استیک اسید کالوسزایی داشتند .در ترکیبهای مختلف از تنظیم کنندههای رشد برای پیازچهزایی کالوسهای حاصل، غلظت ۱ میلیگرم در لیتر تیدیازرون و ۵/۰ میلیگرم در لیتر نفتالین استیک در محیط کشت سبب بالاترین درصد پیازچهزایی ( (۲۹/۷۱ و تعداد پیازچه (۷۰/۸ پیازچه در هر کالوس (در کالوسهای کشت شده گردید .پیازچههای باززایی شده از ریزنمونههای موسیر بهطور موفقیتآمیزی در محیط کشت MS فاقد تنظیم کنندههای رشد ریشهدار شدند .پیازهای اکوتیپ خرمآباد به دلیل ظرفیت بالای پیازچهزایی و کالوسزایی به عنوان ریزنمونه برای تیمارهای القای پلیپلوئیدی استفاده شد .ریزنمونههای دارای صفحه پایگاهی موسیر در محیطهای کشت دارای غلظتهای مختلف کلشیسین(۰ ،۳/۰ ، ۵/۰ و ۷/۰ درصد (به مدت۲۴ ، ۳۶ و ۴۸ ساعت و اوریزالین(۰ ،۰۰۱/۰ ، ۰۰۲/۰ و ۰۰۴/۰ درصد (به مدت زمان۴ ، ۶ و ۸ ساعت کشت شدند .سپس ریزنمونههای تیمار شده به محیط کشت بهینه شده برای پیازچهزایی انتقال یافتند .بالاترین درصد گیاهچههای تتراپلوئید باززایی شده از ریزنمونههای دارای صفحه پایگاهی در تیمارهای ۰۰۱/۰ درصد اوریزالین به مدت ۸ ساعت ( (۴۵/۴۵ و غلظت ۵/۰ درصد کلشیسین به مدت ۳۶ ساعت ( (۳۵ حاصل شد .همچنین برای القای پلیپلوئیدی، قطعات کالوس موسیر در محیطهای کشت مایع دارای چهار غلظت کلشیسین(۰ ،۰۵/۰ ، ۱/۰ و ۱۵/۰ درصد (به مدت۳۶ ، ۴۸ و ۷۲ ساعت و چهار غلظت اوریزالین(۰ ،۰۰۱/۰ ، ۰۰۲/۰ و ۰۰۳/۰ درصد (به مدت۲ ، ۴ و ۶ ساعت غوطهور شدند .در کالوسهای تیمار شده با غلظتهای ۰۰۲/۰ درصد اوریزالین به مدت ۶ ساعت و ۱۵/۰ درصد کلشیسین به مدت ۴۸ ساعت بالاترین درصد گیاهچههای تتراپلوئید باززایی شده را به ترتیب ۹۲/۲۶ و ۳۲/۲۶ درصد مشاهده گردید .گیاهان تتراپلوئید موسیر دارای اندازه روزنه بزرگتر، ارتفاع کم و پیازچههای سنگینتر بودند علاوه بر این فعالیت آنتی اکسیدانی و ترکیبات فیتوشیمیایی از جمله فنل و آلیسین در پیازهای تتراپلوئید موسیر بالاتر از انواع دیپلوئید آن بود
Persian shallot (Allium hirtifolium Bioss.) an endemic species in Iran, is a diploid plant with 8 base chromosomes (2n=2x=16). This study was conducted to evaluate the polyploidy induction in Persian shallot basal plant explants and callus with used of two ant mitosis compound colchicine and oryzalin. At first, the antioxidant characters and phytochemical compounds of thirteen ecotypes of Persian shallot bulbs that collected from natural habitats of this plant from different provinces in Iran, were measured and three superior ecotypes (Isfahan, Saral and Khorramabad) were chose as an explant for in vitro evaluations. At in vitro condition, the optimum media culture in regard to suitable concentration and combination of plant growth regulators for bulblet and callus induction in Persian shallot basal plates were investigated. The addition of 1.5 mg l-1 benzyl amino purine (BAP) and 0.5 mg l-1 naphthalene acetic acid (NAA) in MS medium resulted to the highest bulblet induction (80.27 ) and regenerated bulblets number (15.42 bulblets per explant). The Persian shallot explants in supplemented medium with 1.5 mg l-1 2,4-dichlorophenoxyacetic acid (2,4-D) and 0.5 mg l-1 NAA, showed the highest callus induction. In different combination of studied plant growth regulators for bulblet induction in obtained calli, 1 mg l-1 thidiazuron (TDZ) and 0.5 mg l-1 NAA showed the highest bulblet induction (71.29 ) and bulblets number (8.70 bulblets per callus) in cultured calli. The regenerated bulblets of Persian shallot explants successfully rooted in MS growth regulator-free medium. The bulbs of Khoraamabad ecotype due to high potential for bulblet formation and callus induction were used as explant of polyploid induction treatments. The basal plate explants were cultured in supplemented medium with different concentrations of colchicine (0, 0.3, 0.5 and 0.7 ) for 24, 36 and 48 hours and oryzalin (0, 0.001, 0.002 and 0.004 ) for 4, 6 and 8 hours. The highest regenerated tetraploid plantlets from treated basal plant explants were obtained by treatments of 0.001 oryzalin for 8 hours (45.45 ) and concentrations of 0.5 colchicine for 36 hours (35 ). Also for polyploid induction, the calli of Persian shallot were soaked in MS liquid media culture contained four concentrations of colchicine (0, 0.05, 0.1 and 0.15 ) for 36, 48 and 72 hours and four concentrations of oryzalin (0, 0.001, 0.002 and 0.003 ) for 2, 4 and 6 hours. In treated calli with 0.002 oryzalin for 6 hours and 0.15 colchicine for 48 hours, maximum regenerated tetraploid plantlets amount 26.92 and 26.32 respectively, were observed. The Persian shallot tetraploid plantlets had larger stomata, small height and weighted bulblets, also the antioxidant activity and phytochemicals compounds such as phenol and allicin in tetraploid plants were higher than diploid ones