عوامل مؤثر بر بهبود جوانه زنی رویان های بدنی گردوی ایرانی و تبدیل آن ها به گیاهک

نویسندگان

1 دانشیار، گروه باغبانی، پردیس ابوریحان، دانشگاه تهران، تهران

2 دانشجوی سابق کارشناسی ارشد، گروه باغبانی، پردیس ابوریحان، دانشگاه تهران، تهران

3 استادیار، گروه باغبانی، پردیس کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه تهران

چکیده

رویان های خوب نمو یافته یک لاین رویان زای حاصل از لپه های نابالغ گردو که بر روی محیط کشت بلوغ (دارای 3/0 درصد ژلرایت و دو میلی گرم بر لیتر آبسزیک اسید) رشد کرده بودند، انتخاب شدند. رویان های بدنی در معرض پیش تیمارهای سرما (به مدت یک ماه در تاریکی در دمای ?C4-3)، روشهای مختلف خشک کردن و ترکیبی از این دو تیمار قرار گرفتند. این آزمایش براساس طرح کاملاً تصادفی و در آزمایشگاه کشت بافت گروه باغبانی پردیس ابوریحان، دانشگاه تهران در سال 1386 انجام گرفت. بعد از گذشت سه هفته، رویان های بدنی جوانه زده از پیش تیمار سرما توأم با خشک کردن انتخاب و برای رشد و نمو بیشتر، به شش محیط کشت DKW دارای مقادیر مختلف سوکروز، زغال فعال و غلظت های مختلف عناصر ماکرو انتقال داده شدند. میزان رشد گیاهک ها بعد از چهار هفته ارزیابی شد. فقط 26 درصد رویان های بدنی نمو یافته فاقد پیش تیمار دارای ریشه و ساقه بودند، ولی 54 درصد رویان هایی که پیش تیمار سرما دریافت کرده بودند، به گیاهک تبدیل شدند. در تیمار خشک کردن به صورت سریع، آهسته و کامل به ترتیب 27، 37 و 57 درصد رویان های بدنی جوانه زده دارای ریشه و هم ساقه بودند. تیمار نگهداری در سرما در ترکیب با خشک کردن کامل سبب بالا بردن درصد جوانه زنی رویان های بدنی تا 73 درصد شد. افزودن زغال فعال و غلظت سوکروز همچنین کاهش غلظت عناصر پرمصرف و کم مصرف اثر معنی داری روی رشد طولی ساقه نداشتند، ولی اثر چشم گیری روی رشد ریشه داشتند. بالاترین طول ریشه در محیط کشت پایه ½ DKW با 5/0 درصد سوکروز و یک درصد زغال فعال مشاهده شد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Factors affecting germination of somatic embryos of Persian walnut and their conversion to plantlets

نویسندگان [English]

  • Kourosh Vahdati 1
  • Hassan Bahrami Sarmandi 2
  • Siamak Kalantari 3
چکیده [English]

Somatic embryos which were derived from immature cotyledons of a Persian walnut genotype had been grown on DKW medium supplemented with gelrite 0.3% and ABA (2 mg l-1). For maturation, somatic embryos were treated with chilling pre-treatment (one month in dark at (3-4C), different desiccation methods (fast, slow and full) and combination of chilling and desiccation treatments. The experiment was conducted as RCD in tissue culture laboratory of College of Abouraihan, University of Tehran, Iran in 2007. After three weeks, plantlets obtained from this treatment were transferred to six plantlets developing media (including full and half strength DKW with different levels of sucrose and activated charcoal). Without any pretreatment, 26% of somatic embryos germinated, while those treated with cold-pretreatment germinated at 54% with both shoots and roots. Somatic embryos treated with fast, slow and full desiccation, germinated at 27, 37 and 57% with both shoots and roots, respectively. Cold storage for two months in combination with full desiccation resulted in higher amounts of somatic embryos germination (73%) which had both shoots and roots. Adding activated charcoal and sucrose, also reducing amounts of macro and micro nutrients did not have significant effect on shoot length. Adding activated charcoal enhanced root development.

کلیدواژه‌ها [English]

  • cold
  • desiccation
  • Drying
  • pre-treatment
  • somatic embryogenesis
1. Anandarajah K and McKersie BD (1990) Manipulating the desiccation tolerance and vigor of dry somatic embryos of Medicago sativa L. with sucrose, heat shock and abscisic acid. Plant Cell Rep. 9: 451–455

2. Attree SM, Pomeroy MK and Fowke LC (1995) Development of white spruce (Picea glauca [Moench.] Voss.) somatic embryos during culture with abscisic acid and osmoticum, and their tolerance to drying and frozen storage. J. Exp. Bot. 46(285): 433–439.

3. Bewley JD (1995) Physiological aspects of desiccation tolerance – a retrospect. Int. J. Plant Sci. 156(4): 393-403

4. Carman JG (1988) Improved somatic embryogenesis in wheat by partial stimulation of the in-ovulooxygen, growth-regulator and desiccation environments. Planta. 175: 417-424.

5. Deng MD and Cornu D (1992) Maturation and germination of walnut somatic embryos. Plant Cell Tiss. Org. 28: 195-202.

6. Gray DJ (1987) Quiescence in monocotyledonous and dicotyledonous somatic embryos induced by dehydration. HortSci. 22: 810-814.

7. Gray DJ (1989) ٍEffects of dehydration and exogenous growth regulators on dormancy, quiescence and germination of grape somatic embryos. In Vitro Cell Dev. Biol. 25: 1173-1178.

8. Hammatt N and Davey MR (1987) Somatic embryogenesis and plant regeneration from cultured zygotic embryos of soybean (Glycine max L.). J. Plant Physiol. 128: 219-226.

9. Johansson LB, Calleberg E and Gedin A (1990) Correlations between activated charcoal, Fe-EDTA and other organic media ingredients in cultured anthers of Anemone canadensis. Physiol. Plant  80: 243–249.

10. Kermode AR and Bewley DJ (1985) The role of maturation drying in the transition from seed development to germination, J. Expe. Bot. 1916-1927.

11. Lee BC, Shim SY and Lee SK (1988) Mass propagation of somatic embryos in Juglans regia L. (English walnut). Res. Rep. Inst. For. Genet. Korea. 24: 99-106.

12. Leopold AC and Vertucci CW (1989) Moisture as a regulator of physiological reaction in seeds. In: Stanwood PC and McDonald MB (Eds.), Seed moisture. Madison, WI: Crop Science Society of America. Pp. 51-67.

13. Litz R and Conover R (1980) Somatic embryogenesis in cell culture of Carica stipulata. HortSci. 15: 733-735.

14. Merkle SA, Parrott WA and Flinn BS (1995) Morphogenic aspects of somatic embryogenesis. In: Thorpe TA (Eds.), In vitroembryogenesis in plants (Current plant science and biotechnology in agriculture, Vol. 20). Dordrecht: Kluwer Academic Publishers. Pp. 155-203.

15. Pan MJ and Van Staden J (1998) The use of charcoal in in vitro culture-a review. Plant Growth Regul. 26: 155-163.

16. Parrott WA, Dryden G, Vogt S, Hildebrand DF, Collins GB and Williams EG (1988) Optimization of somatic embryogenesis and embryo germination in soybean. In Vitro Cell Dev. Biol. 24: 817-820.

17. Roberts DR, Sutton BCS and Flinn BS (1990) synchronous Synchronous and high frequency germination of interior spruce somatic embryos following partial drying at high relative humidity. Can. J. Bot. 68: 1086-1090.

18. Thorpe TA (1995) In vitroembryogenesis in plants (Current plant science and biotechnology in agriculture, Vol. 20). Dordrecht: Kluwer Academic Publishers.

19. Tulecke W and McGranahan GH (1985) Somatic embryogenesis and plant regeneration from cotyledons of walnut, Juglans regia L. Plant Sci. 40: 57-63.

20. Vahdati K, Bayat Sh, Ebrahimzadeh H, Jariteh M and Mirmasoumi M (2008) Effect of exogenous ABA on somatic embryo maturation and germination in Persian walnut (Juglans regia L.). Plant Cell Tiss. Org. 93: 163-171.

21. Vahdati K, Jariteh M, Niknamm V, Mirmasoumi M and Ebrahimzadeh H (2006) Somatic embryogenesis and embryo maturation in Persian walnut. Acta Hortic. 705: 199-205.

22. Wetzstein HY, Ault JR and Merkle SA (1989) Further characterization of somatic embryogenesis and plant regeneration in pecan (Carys illinoensis). Plant Sci. 64: 193-201.