اثر نانوذرات دی‌اکسید تیتانیوم (TiO2)، نور و ساکارز بر جوانه‌زنی و رشد دانهال توت سیاه (.Morus nigra L) در شرایط درون‌شیشه‌ای

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانش آموخته کارشناسی ارشد، گروه علوم باغبانی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز، ایران

2 استادیار، گروه علوم باغبانی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز، ایران

چکیده

توت سیاه بومی ایران بوده به لحاظ تغذیه‌ای و فضای سبز دارای اهمیت فراوانی می‌باشد. با هدف بهینه سازی تکثیر توت سیاه توسط بذر در شرایط کنترل‌ شده، سه آزمایش مجزا در قالب طرح کاملاً تصادفی در پنج تکرار در آزمایشگاه کشت بافت گروه باغبانی دانشگاه شهید چمران اهواز انجام شد. آزمایش اول شامل دو تیمار تاریکی مطلق و شرایط نوری 16 ساعت روشنایی و 8 ساعت تاریکی، آزمایش دوم شامل بررسی اثر غلظت‌های مختلف ساکارز (0 (صفر)، 15، 20 و 30 گرم بر لیتر) و آزمایش سوم شامل کاشت بذور بر روی محیط‌کشت MS کامل محتوی 15 گرم بر لیتر ساکارز و غلظت‌های مختلف نانوذرات اکسید تیتانیوم (0 (صفر)، 2/0، 4/0، 6/0 و 1 میلی‌گرم بر میلی‌لیتر) در شرایط 16 ساعت روشنایی بود. نتایج آزمایش اول نشان داد که 16 ساعت روشنایی و 8 ساعت تاریکی تأثیر بهتری بر شاخص‌های جوانه‌زنی توت سیاه دارد. نتایج آزمایش دوم نشان داد که غلظت 15 گرم بر لیتر ساکارز نسبت به سایر غلظت­ها بر روی شاخص­های سرعت و درصد جوانه‌زنی، وزن‌تر و خشک ساقه‌چه و ریشه‌چه و طول ساقه اثر بهتری داشته است. در آزمایش سوم معلوم گردید که تیمار 4/0 میلی‌گرم بر میلی‌لیتر نانوذرات دی‌اکسید تیتانیوم نسبت به سایر تیمارها موثرتر بود. براساس نتایج حاصل از این آزمایش، پیشنهاد می‌گردد برای جوانه‌زنی بهینه بذور توت سیاه، از محیط‌کشت محتوی نانوذرات دی‌اکسید تیتانیوم به غلظت 4/0 میلی‌گرم بر میلی‌لیتر با شرایط نوری 16 ساعت روشنایی و 8 ساعت تاریکی و هم‌چنین ساکارز به غلظت 15 گرم بر لیتر استفاده شود.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

The Effect of Titanium Dioxide (TiO2) Nanoparticles, Light and Sucrose on Germination and Seedlings Growth of Mulberry (Morus nigra L.) in In Vitro Conditions

نویسندگان [English]

  • Samira Hedayatpour 1
  • Mousa Mousavi 2
  • Farideh Sedighi Dehkordi 2
1 MSc Graduated, Department of Horticulture Science, Faculty of Agriculture Shahid Chamran University of Ahvaz, Ahvaz, Iran
2 Assistant Professor, Department of Horticulture Science, Faculty of Agriculture Shahid Chamran University of Ahvaz, Ahvaz, Iran
چکیده [English]

Mulberry is an Iranian native tree valuable in terms of nutritional and green space. In order to optimization the mulberry propagation through seed in vitro condition, three experiments on the basis of completely randomized design in five replications was performed in Tissue Culture Laboratory, Department of Horticulture, Shahid Chamran University of Ahvaz. The first experiment consist of two treatments of darkness and light conditions (16 hours of light and 8 hours of darkness), the second experiment consist of different concentrations of sucrose (0, 15, 20 and 30g/l), and the third experiment was consist of different concentrations the titanium dioxide nanoparticles (0, 0.2, 0.4, 0.6 and 1mg.L-1) with 15g/l sucrose under 16 hours photoperiod using MS medium. The results of first experiment showed that putting up the mulberry seeds exposure to 16 hours photoperiod had the better effect on germination indices. The results of the second experiment showed that adding sucrose in 15 g/l concentration to medium, promoted germination percentage and rate, fresh and dry weight of shoot and root and shoot length indices. For the third experiment it was appeared that treatment with 0.4mg.L-1 titanium dioxide nanoparticles had the best effect compared to other concentrations. According to the results, for optimum germination of mulberry seeds in vitro condition, it is recommended that using MS medium contain 0.4mg.L-1 titanium oxide nanoparticles and 15g/l sucrose under 16 hours photoperiod. 

کلیدواژه‌ها [English]

  • Germination indices
  • Tissue culture
  • Murashig and Skog
  • Nano technology

مراجع

Aliabadi, H., Sani, B. and Marufi, K. 2012. The germination variations in fleawort (Plantago psyllium L.) by nano-particle. International conference on biotechnology, nanotechnology and its applications (ICBNA 2012) Bangkok.
Azimi, R., Feizi, H. and Khajeh Hosseini, M. 2013. Can bulk and nanosized titanium dioxide particles improve seed germination features of wheatgrass (Agropyron desertorum). Notulae Scientia Biologicae, 5(3): 325-331.
Behpour, M. and Atouf, V. 2012. Study of the photocatalytic activity of nanocrystalline S, N-codoped TiO2 thin films and powders under visible and sun light irradiation. Applied Surface Science, 258: 6595- 6601.
Behpour, M. and Khalilian,H. 2013. A review on special applications of TiO2. Nanotechnology, 12(11): 19-23(In Persian).
Dehkourdi, E. H. and Mousavi M. 2013. Effect of anatase nanoparticles (TiO2) on parsley seed germination (Petroselinum crispum) in vitro. Biology Trace Elemental Research, 155(2): 283-286.
Flores, J., González-Salvatierra, C. and Jurado, E. 2016. Effect of light on seed germination and seedling shape of succulent species from Mexico. Journal of Plant Ecology, 9(2): 174-179.
Gao, F., Chao, I., Zheng, L., Mingyu, S., Xiao, W., Yang, F., Cheng, W. and ping, Y. 2006. Mechanism of nano anatase TiO2 on proomting photosynthetic carbon reaction of spinach. Biology Trace Elemental Research, 111: 239-245.
Ghaderi, F. and Soltani, A. 2013. Seed control and certification. Jihad-e-Daneshgahi of Mashhad University Publications. Mashhad, 200pp.
Goodarzi, G., Payamnoor, V. and Ahmadloo, F. 2017. Effects of nanoparticle treatments on propagation of Prunus mahaleb L. by seed. Journal of Forest Science, 63(9): 408-416.
Hosseini, Z., Taghavinia, N., Sharifi, N., Chavoshi, M. and Rahman, M. 2008. Fabrication of high conductivity TiO2/Ag fibrous electrode by the electrophoretic deposition method. The Journal of Physical Chemistry C, 112: 18686-18689.
Huh, Y. S., Lee, J. K., Nam, S. Y., Hong, E. Y., Paek, K. Y. and Son, S. W. 2016. Effects of altering medium strength and sucrose concentration on in vitro germination and seedling growth of Cypripedium macranthos Sw. Journal of Plant Biotechnology, 43: 132-137.
Nemec, A. and Kas, V. 1923. The physiological significance of titanium in the plant organism. Journal of Biochemische Zeitschrift, 140: 583-590.
Perez, J. F. Meza, P., Berti, M. and Pinto, M. 2000. Effect of carbon source and sucrose concentration on growth and hexose accumulation of grape berries cultured in vitro. Plant Cell, Tissue and Organ Culture, 61: 37-40.
Pereira de Paiva, E., Torres, S. B., Vanies da Silva Sá, F., Nogueira, N. W., Oliveira de Freitas, R. M. and Moadir de Sousa L. 2016. Light regime and temperature on seed germination in Salvia hispanica L. Acta Scientiarum, Agronomy, 38(4): 513-519.
Pinto, A. C. R., Demattê, M. E. S. P., Santos, D. M. M., Barbosa, J. C. and Creste, S. A. 2015. Sucrose concentrations on in vitro growth of Tillandsia geminiflora Brongn. (Bromeliaceae) plantlets. Acta Horticulturae, 1083: 205-212.
Ramesh, H. L., Sivaram, V. and Yogananda Murthy, V. N. 2014. Antioxidant and medicinal properties of mulberry (Morus sp.): A review. World Journal of Pharmaceutical Research, 3(6): 320-343.
Ruffini, M., Giorgetti, L., Geri, C. and Cremonini, R. 2011. The effects of nano TiO2 on seed germination, development and mitosis of root tip cells of Vicia narbonensis L. and Zea mays L. Journal of Nanopart Research, 13: 2443-2449.
Serrano-Bernardo, F., Rosúa, J. L. and Díaz-Miguel, M. 2007. Light and temperature effects on seed germination of four native species of Mediterranean high mountains (Spain). ΦYTON, 76: 27-38.
Shim, S. W., Hahn, E J. and Paek, K. Y. 2003. In vitro and ex vitro growth of grapevine rootstock ‘5BB’ as influenced by number of air exchanges and the presence or absence of sucrose in culture media. Plant Cell Tissue and Organ Culture, 75: 57-62.
Yang, F. and Hong, S. 2007. Influence of nano anatase TiO2 on the nitrogen metabolism of growing spinach. Journal of Biology Trace Elemental research, 110: 179-190.
Zheng, L., Hong, F., Lu, S. and Liu, C. 2005. Effects of nano TiO2 on strength of naturally aged seeds and growth of spinach, Journal of Biology Trace Elemental Research, 104: 83-92. 
دوفصلنامه فن آوری زیستی در کشاورزی(علمی-پژوهشی)
دوره 9، شماره 2
آذر 1397
صفحه 11-19

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار