فناوری زیستی در کشاورزی

فناوری زیستی در کشاورزی

اثر قارچ Serendipita indica و تنظیم‌کننده‌های رشد گیاهی بر القای کالوس و اندام‌زایی در کشت بساک آفتابگردان

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
1 دانش‌آموخته کارشناسی ارشد گروه تولید و ژنتیک گیاهی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی خوزستان، ملاثانی، ایران
2 دانشیار گروه تولید و ژنتیک گیاهی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی خوزستان، ملاثانی، ایران
3 دانشیار مؤسسه تحقیقات اصلاح و تهیه نهال و بذر، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی (AREEO)، کرج، ایران
چکیده
کشت بساک یکی از کارآمدترین روش‌های تولید گیاهان هاپلوئید و دابل‌هاپلوئید جهت تسریع برنامه‌های به‌نژادی در آفتابگردان است. این پژوهش به‌منظور بررسی اثر متقابل تلقیح گیاهان مادری با قارچ Serendipta indica و غلظت‌های مختلف تنظیم‌کننده‌های رشد 2,4-D و BAP بر کالوس‌زایی و باززایی از کشت بساک سه رقم آفتابگردان (برزگر، فرخ و قاسم) به‌صورت فاکتوریل در قالب طرح پایه کاملاً تصادفی انجام شد. بذور آفتابگردان در مزرعه با قارچ S. indica تلقیح شدند و پس از تأیید همزیستی، غنچه‌های گیاهان در مرحله R2 (قطر 2-5/1 سانتی‌متر) برداشت گردید و بساک‌ها در محیط‌کشت پایه MS جامد حاوی ترکیبات مختلف 2,4-D (0، 1، 2 و 5 میلی‌گرم در لیتر) و BAP (0، 5/0، 1 میلی‌گرم در لیتر) کشت شدند و کالوس‌های حاصل به سه محیط کشت اندام‌زایی مختلف حاوی تنظیم‌کننده‌های رشد NAA، BAP، Kinetin و IAA منتقل گردیدند. نتایج نشان داد که اثر اصلی قارچ بر درصد کالوس‌زایی معنی‌دار نبود (P>0.05)، اما اثر متقابل سه‌جانبه قارچ، BAP و 2,4-D بر کیفیت کالوس در سطح 1 درصد معنی‌دار شد. بهترین ترکیب برای کالوس‌زایی، 1 میلی‌گرم در لیتر BAP همراه با 1 میلی‌گرم در لیتر 2,4-D بود که میانگین 75 درصد کالوس‌زایی را به‌همراه داشت. همچنین، در گیاهان تلقیح شده با قارچ، کیفیت کالوس در این تیمار به‌طور معنی‌داری (میانگین 2/2) بهتر از گیاهان شاهد (میانگین 3/1) بود. بیشینه باززایی (حدود 61 درصد) در محیط‌کشت MS حاوی 2 میلی‌گرم در لیتر BAP و 1 میلی‌گرم در لیتر NAA مشاهده شد. در نتیجه، استفاده از گیاهان مادری تلقیح شده با S. indica در ترکیب با تنظیم‌کننده‌های رشد بهینه می‌تواند کیفیت کالوس‌های حاصل از کشت بساک آفتابگردان را بهبود بخشد.
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

Effect of Serendipita indica Fungus and Plant Growth Regulators on Callus Induction and Organogenesis from Anther Culture in Sunflower (Helianthus annuus L.)

نویسندگان English

Ali Ali Moradi 1
Payam Pour Mohammadi 2
Mohammad Farkhari 2
Mehdi Ghaffari 3
1 Master Graduate, Department of Plant Production and Genetics, Faculty of Agriculture, Agricultural Sciences and Natural Resources University of Khuzestan, Mollasani, Iran
2 Associate Professor, Department of Plant Production and Genetics, Faculty of Agriculture, Agricultural Sciences and Natural Resources University of Khuzestan, Mollasani, Iran
3 Associate Professor, Seed and Plant Improvement Institute, Agricultural Research, Education and Extension Organization (AREEO), Karaj, Iran
چکیده English

Anther culture is one of the most efficient methods for producing haploid and doubled-haploid plants to accelerate breeding programs in sunflower. This study was conducted to investigate the interaction effect of inoculating mother plants with the fungus Serendipita indica and different concentrations of the growth regulators 2,4-D and BAP on callus induction and regeneration from anther culture of three sunflower cultivars (Barzegar, Farrokh, and Ghasem) using a factorial experiment based on a completely randomized design. Sunflower seeds were inoculated with S. indica in the field, and after confirming symbiosis, buds at the R2 stage (1.5–2 cm diameter) were harvested. Anthers were cultured on solid MS basal medium containing various combinations of 2,4-D (0, 1, 2, 5 mg L⁻¹) and BAP (0, 0.5, 1 mg L⁻¹), and the resulting calli were transferred to three different organogenesis media containing NAA, BAP, kinetin, and IAA. The results showed that the main effect of the fungus on callus induction percentage was not significant (P>0.05), but the three-way interaction of fungus, BAP, and 2,4-D on callus quality was significant at the 1% level. The best combination for callus induction was 1 mg L⁻¹ BAP plus 1 mg L⁻¹ 2,4-D, which yielded an average of 75% callus induction. Furthermore, in fungus-inoculated plants, callus quality in this treatment (mean 2.2) was significantly better than in control plants (mean 1.3). Maximum regeneration (approximately 61%) was observed on MS medium containing 2 mg L⁻¹ BAP and 1 mg L⁻¹ NAA. In conclusion, the use of mother plants inoculated with S. indica in combination with optimized growth regulators can improve the quality of calli derived from sunflower anther culture.

کلیدواژه‌ها English

Androgenesis
Haploid plant
Endophytic symbiosis
Micropropagation