اثر ترکیب ماتریکس آلژینات بر میزان رشد بذرهای مصنوعی حاصل از کپسوله کردن جنین‌های سوماتیکی در دو هیبرید ایرانی آفتابگردان (Helianthus annuus L.)

نویسندگان

1 معاونت موسسه تحقیقات کشاورزی دیم، کرمانشاه

2 مرکز تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی کرمانشاه

چکیده

در حال حاضر تولید بذر مصنوعی یک تکنیک برجسته برای تکثیر و حفاظت گیاهان بوده و برای خیلی از گیاهان به کار می‌رود. این آزمایش به منظور بررسی اثر کاربرد مواد غذایی و تنظیم کننده‌های رشد در ماتریکس کپسوله کننده روی باززایی و رشد بذرهای مصنوعی در دو هیبرید ایرانی آفتابگردان انجام شد. جنین‌های سوماتیکی حاصل از کاشت جنین‌های زیگوتی نابالغ آفتابگردان برای تولید بذر مصنوعی به وسیله آلژینات سدیم 3درصد و کلریدکلسیم 100 میلی‌مولار کپسوله شدند. در تهیه ژل آلژینات سدیم از آب مقطر، محیط MS و تنظیم‌کننده‌های رشد استفاده شد، سپس میزان رشد بذرهای مصنوعی حاصل طی چهار هفته پس از کشت روی محیط MS فاقد تنظیم‌کننده‌های رشد تعیین شد. نتایج حاصل نشان داد که باززایی گیاه از جنین‌های سوماتیکی کپسوله شده در شرایط درون شیشه‌ای و همچنین استقرار گیاهچه‌های حاصل بعد از انتقال به شرایط بیرون شیشه‌ای تحت تأثیر غلظت آلژینات سدیم و حضور یا عدم حضور مواد غذایی MS (عناصر ماکرو و میکرو همراه با ساکارز) و تنظیم‌کننده‌های رشد در دانه‌های آلژینات سدیم قرار گرفت. حضور مواد غذایی باعث تولید گیاهچه‌های قوی‌تر و وجود تنظیم‌کننده‌های رشد در ماتریکس کپسوله کننده باعث ایجاد تعداد شاخه و برگ بیشتر و همچنین سیستم ریشه‌ای گسترده‌تر در گیاهچه‌های حاصل شد.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Effect of Alginate Matrix Composition on Growth of Synthetic Seeds Derived from Encapsulation of Somatic Embryos in Two Iranian Sunflower (Helianthus annuus L.) Hybrids

نویسندگان [English]

  • S. Moradi
  • S. S. Pourdad 1
  • M. R. Azimi
  • F. Habibi
  • H. Zolnorain 2
چکیده [English]

Artificial seed production is now an outstanding technique for plant propagation and preservation, and has been applied on many plants. This investigation was carried out to study the effect of nutrients and plant growth regulator application in encapsulated matrix on regeneration and growth of synthetic seeds in two Iranian sunflower hybrids. Somatic embryos derived from the culture of sunflower immature zygotic embryos were encapsulated using 3% sodium alginate and 100 mM calcium chloride. Alginate matrix was provided with three different matrixes including distilled water, liquid MS medium and plant growth regulators and then regrowth ability was determined for synthetic seeds during four weeks after culture on Murashige and Skoog (MS) medium without plant growth regulators. The results of analysis of variance showed that plant regeneration from encapsulated somatic embryos and establishment of plantlets were affected by the presence or absence of MS nutrients and plant growth regulator in calcium alginate beads. Using MS nutrients resulted in production of stronger plantlets and the presence of plant growth regulator in calcium alginate beads produced more number of shoots and leaves and more root extension in plantlets.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Sunflower
  • Synthetic seed
  • somatic embryos
  • alginate matrix

مراجع

References Antonietta, G. M., Micheli, M., Pulcni, L., and Standardi, A. 2007. Perspectives of the encapsulation technology in the nursery activity of Citrus. Caryologia 60: 192-195. Arun Kumar, M. B., Vakeswaran, V., and Krishnasamy, V. 2005. Enhancement of synthetic seed conversion to seedlings in hybrid rice. Plant Cell, Tissue and Organ Culture 81: 97-100. Badr-Elden, M. A. 2013. An effective protocol for invitro storage and ex vitro re-growth of strawberry capsules. Atlas Journal of Chemistry & Biochemistry 1: 30-38. Bapat, V. A., and Rao, P. S. 1990. In vivo growth of encapsulated axillary buds of mulbury )Morus indica L.). Plant Cell, Tissue and Organ Culture 20: 67-70. Castillo, B., Smith, M. A. L., and Yadava, U. L. 1998. Pant regeneration from encapsulated somatic embryos of Carica papaya L. Plant Cell Reports 17: 172-176. Danso, K. E., and Ford-Lloyd, B. V. 2003. Encapsulation of nodal cuttings and shoot tips for storage and exchange of cassava germplasm. Plant Cell Reports 21: 718-725. Fernandez-Martinez, J. M., Perez-Vich, B., Velaso, L., and Dominguez, J. 2007. Breeding for specialty oil types in sunflower. Helia 30: 75-84. Finer, J. J. 1987. Direct somatic embryogenesis and plant regeneration from immature embryos of hybrid sunflower (Helianthus annuus L.) on high sucrose- containing medium. Plant Cell Reports 6: 372-374. Fiore, M. C., Tabacc, T., and Sunseri, F. 1997. High frequency of plant regeneration in sunflower from cotyledons via somatic embryogenesis. Plant Cell Reports 16: 295-298. Gurel, E., and Kazan, K. 1998. Development of an efficient plant regeneration system in sunflower (Helianthus annuus L.). Turk Journal of Botanical Science 22: 381-387. Honda, Y., Mukasa, Y., and Suzuk, T. 2005. Traits of NuSunTM varieties of sunflower in Hokkaido. Japanese. Plant Production Science 8: 461-464. Huda, A. K. M. N., and Bari, M. A. 2007. Production of synthetic seed by encapsulating asexual embryo in eggplant (Solanum melongena L.). International Journal of Agricultural Research 2: 832-837. Micheli, M., Mencuccini, M., and Standardi, A. 1998. Encapsulation of in-vitro proliferated buds of olive. Advance in Horticultural Sciences 12: 163-168. Pattnaik, S. K., and Chand, P .K. 2000. Morphogenic response of the alginate encapsulated axillary buds from in vitro shoot cultures of six mulberries. Plant Cell, Tissue and Organ Culture 60: 177-185. Redenbaugh, K., Nichol, J., Kossler, M. E., and Paasch, B. 1984. Encapsulation of somatic embryos of hybrid for artificial seed production. In vitro 20: 256-257. Rout, G. R., Das, D., Samantaray, S., and Das, P. 2001. Micropropagation of Plumbago zeylanica L. by encapsulated nodal explants. Horticultural Science and Biotechnology 76: 24-29. Sakamoto, Y., Mashiko, T., Suzuki, A., and Kawata, H. 1992. Development of encapsulation technology for synthetic seeds. Acta Horticulturae 319: 71-76. Sharma, S. H., and Shahzad, A. 2012. Encapsulation technology for short- term storage and conservation of woody climber Decaepis hamilttoni Wight and Arn. Plant Cell, Tissue and Organ Culture 111: 191-198. Singh, S. K., Rai, M. K., Asthana, P., Pandey, S., Jaiswal, V. S., and Jaiswal, U. 2009. Plant regeneration from alginateencapsulated shoot tips of Spilanthes acmella L. Murr. A medicinally important and herbal pesticidal plant species. Acta Physiologiae Plantarum 31: 649-653. Singh, A. K., Sharma, M., Varshney, R., Agarwal, S. S., and Bansal, K. C. 2006. Plant regeneration from alginate- encapsulated shoot tips of Phyllanthus amarus Schum and Thonn, a medicinally important plant species. In Vitro Cell Development-Plant l42: 109-115. Tsvetkov, I., Jouve, L., and Hausman, J. E. 2006. Effect of alginate matrix composition on regrowth of in vitro derived encapsulated apical microcuttings of hybrid aspen. Biology of Plant 50: 722-724. Williams, E. G., and Maheswaran, G. 1986. Somatic embryogenesis: Factors influencing coordinated behaviour of cells as an embryogenic group. Annals of Botany 57: 443-462. Zeynali, M., Maleki Zanjani, B., Saba, J., Niaazkhani, M., Ghaderian, M., Eivazi, A., and Mousavi-Anzabi, S. H. 2013. In vitro plant regeneration from alginate-encapsulated somatic embryos of rapeseed (Brassica napus cv. Tallayeh). International Journal of Traditional and Herbal Medicine 1: 13-18.
به زراعی نهال و بذر
دوره 31، شماره 1
اردیبهشت 1394
صفحه 57-74

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار