ارزیابی غلظت های مختلف تنظیم کننده‌های رشد بر باززایی کشت جنین بالغ ژنوتیپ‌های گندم دوروم

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 ارزیابی اثر تنظیم کننده‌های رشد بر باززایی کشت جنین بالغ ژنوتیپ‌های گندم دوروم در شرایط این ویترو

2 موسسه تحقیقات کشاورزی دیم کشور، معاونت سرارود، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، کرمانشاه، ایران

چکیده

مقدمه: مهم‌ترین و مؤثرترین شاخص در کشت درون‌شیشه‌ای باززایی گیاه از کالوس القاء شده است که تحت تأثیر ژنوتیپ و ریزنمونه اولیه قرار می‌گیرند.
مواد و روش‌ها: این بررسی پنج ژنوتیپ مختلف گندم دوروم به باززایی کالوس تحت تأثیر تنظیم کننده‌های رشد با استفاده از کشت جنین بالغ در آزمایشگاه کشت بافت دانشکده کشاورزی دانشگاه رازی مورد بررسی قرار گرفت. بدین ترتیب که جنین‌های بالغ ژنوتیپ‌های مورد مطالعه جدا و در محیط MS تحت تاثیر تنظیم کننده رشد BAP (6-benzylaminopurine) و IAA (Indole-3-acetic acid) کشت داده شدند. کالوس‌های حاصل از جنین‌های بالغ در ژنوتیپ‌های مورد بررسی تحت تأثیر چهار سطح تیمار هورمون BAP (5/0، 1، 2 و 5/2 میلی‌گرم در لیتر) و 1 میلی‌گرم در لیتر IAA قرار داده شدند. این آزمایش بصورت فاکتوریل 5×4 در قالب طرح کاملاً تصادفی، با نمونه برداری در 3 تکرار و با 4 نمونه در هر تکرار اجرا شد. 4-2 هفته بعد از انتقال به اتاقک رشد درصد کالوس‌های باززایی شده در هر ژنوتیپ یادداشت برداری شد.
یافته‌ها: نتایج تجزیه واریانس نشان داد که بین ژنوتیپ های مورد مطالعه از نظر باززایی اختلاف بسیار معنی‌داری در سطح احتمال یک درصد و بین سطوح مختلف هورمون BAPدر سطح پنج درصد اختلاف اختلاف آماری معنی-داری وجود داشت. بررسی اثر هورمون BAP در مرحله باززایی بر روی کالوس حاصل از جنین بالغ گندم دوروم نشان داده شد که اثر متقابل بین ژنوتیپ و سطوح مختلف هورمون معنی‌دار نگردیده است. این می‌تواند نشان دهد که سطوح مختلف هورمون در تمامی ژنوتیپ‌ها دارای رفتار مشابهی بوده است. نتایج حاصل از تجزیه و تحلیل آماری نشان داد که در بین ژنوتیپ های مورد مطالعه از نظر درصد باززایی گیاهچه، ژنوتیپ 37-24-2-3 از بیشترین درصد باززایی برخوردار بوده و ژنوتیپ 240 دارای کمترین میزان باززایی بود. مقایسه میانگین بین سطوح مختلف هورمون BAP نشان داد که سطح هورمون 5/0 میلی‌گرم در لیتر بیشترین باززایی و سطح هورمون 5/2 میلی‌گرم در لیتر کمترین باززایی را نشان داد و اثر متقابل ژنوتیپ در سطح هورمون معنی‌دار نبود. تنوع قابل توجهی بین ژنوتیپ‌های گندم دوروم از لحاظ درصد باززایی مشاهده گردید که نشان دهنده وابستگی معنی‌دار این صفت به ژنوتیپ می‌باشد. بین درصد باززایی و سطوح مختلف هورمون رابطه خطی معنی‌دار مشاهده گردید، که بیانگر کاهش میزان باززایی با افزایش سطح هورمون تا 5/2 میلی‌گرم بر لیتر بود.
نتیجه‌گیری: پاسخ متفاوت ژنوتیپ‌های گندم دوروم به القاء کالوس و باززایی گیاهچه می‌تواند حاکی از متفاوت بودن ظرفیت ژنوتیپ‌ها در استفاده از آن‌ها در برنامه‌های به نژادی از طریق کشت جنین باشد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Evaluation of different concentrations of growth regulators on the regeneration of mature embryo cultures of durum wheat genotypes

نویسندگان [English]

  • Mahasti Abbasi 1
  • Reza Mohammadi 2
1 Agricultural and Natural Resources Engineering Organization, Kermanshah, Iran, and MSc graduated in Plant Breeding, Faculty of Agricultural Sciences and Engineering, Razi University, Kermanshah, Iran
2 Dryland Agricultural Research Institute, Sararood Branch, Agricultural Research, Education and Extension Organization (AREEO), Kermanshah, Iran
چکیده [English]

Introduction: The most important and effective index in in vitro culture is plant regeneration from induced callus, which are influenced by genotype and initial explant. 
Materials and methods: In this study, the response of five different durum wheat genotypes to callus regeneration under the influence of growth regulators was investigated using adult embryo culture in the tissue culture laboratory of the Faculty of Agriculture, Razi University, Iran. In this method, mature embryos of studied genotypes were isolated and cultured in an MS environment under the influence of BAP (6-benzylaminopurine) and IAA (Indole-3-acetic acid) growth regulators. Calluses obtained from mature embryos in the studied genotypes were subjected to four treatment levels of BAP hormone (0.5, 1, 2 and 2.5 mg/liter) and 1 mg/liter IAA. This experiment was carried out as a factorial 5×4 in the form of a completely randomized design in three replicates and with four samples in each replication. The percentage of regenerated calli was recorded in each genotype two to four weeks after transfer to the growth chamber. 
Results: The analysis of variance showed a very significant difference between the studied genotypes in terms of regeneration at the 1% probability level, and there was a significant difference between the different levels of BAP hormone at the 5% probability level. Investigating the effect of BAP hormone in the regeneration stage on the callus obtained from mature durum wheat embryos showed that the interaction between genotype and different hormone levels was insignificant. This shows that different hormone levels had similar behavior in all genotypes. The results of the statistical analysis showed that among the studied genotypes in terms of seedling regeneration percentage, Genotype "24-3-37" had the highest percentage of regeneration, and Genotype "240" had the lowest percentage of regeneration. The average comparison between different BAP hormone levels showed that the hormone level of 0.5 mg/liter showed the highest regeneration and the hormone level of 2.5 mg/liter showed the least regeneration, and the interaction effect of genotype on the hormone level was insignificant. Significant variation was observed between durum wheat genotypes in terms of regeneration percentage, indicating this trait's significant dependence on the genotype effect. A significant linear relationship was observed between the percentage of regeneration and different levels of hormones, which indicated a decrease in regeneration with increasing levels of hormones up to 2.5 mg/liter. 
Conclusion: The different responses of durum wheat genotypes to callus induction and seedling regeneration can indicate the different capacities of genotypes when using them in breeding programs through embryo culture.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Durum wheat
  • embryo culture
  • plant regeneration