بهینه سازی محیط کشت باززایی هندوانه (citrullus lanatus) در شرایط in vitro
چکیده
هندوانه محصول زراعی مهمی است که سالانه تولیدی برابر 81 میلیون تن در سراسر جهان دارد. علیرغم تولید بالای آن، میلیون ها تن از این محصول به علت بیماری ازبین می روند. بهبود ژنتیکی از طریق کشت بافت و بیوتکنولوژی با تولید محصولات کشاورزی با کیفیت تر مثل میوه های بی دانه یا انتقال ژن های مقاومت به آفات و بیماری ها و تولید واریانت های سوماکلونال مقاوم به تنش های زیستی و غیر زیستی به افزایش عملکرد این محصول کمک شایانی می نماید. هدف از این پژوهش، بهینه سازی محیط باززایی مستقیم و غیرمستقیم هندوانه به منظور استفاده از آن در تکثیر واریته های خاص و مهندسی ژنتیک این گیاه می باشد. بدین منظور جهت باززایی مستقیم هندوانه اثر ریزنمونه (گره لپه ای حاوی لپه، گره لپه ای فاقد لپه و تک گره جانبی) در محیط کشت ms حاوی سطوح 1/0، 5/0، 5/1 و 5/2 میلی گرم در لیتر از سیتوکینین های ba و kin مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد ریزنمونه تک گره جانبی، در محیط کشت حاوی 5/2 میلی گرم در لیتر ba بیشترین تعداد شاخه را تولید می کند. در این آزمایش با توجه به تعداد شاخه باززایی شده طبیعی و ارتفاع آنها، محیط کشت حاوی 5/0 میلی گرم در لیتر ba با تعداد 05/2 شاخه باززایی شده پیشنهاد می شود. به منظور باززایی غیرمستقیم هندوانه، اثر بخش های مختلف ریزنمونه لپه در شرایط نوری، تاریکی و روشنایی با فتوپریود 16 ساعت روشنایی وترکیب هورمونی مختلف (1/0، 5/0، 5/1، 5/2، 5/3 و 5 میلی گرم در لیتر ba در ترکیب با 1/0 یا 5/0 میلی گرم در لیتر iaa) مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد شرایط روشنایی در القای اندام زایی و باززایی ریزنمونه ها نسبت به تاریکی بسیار بهتر عمل می کند. همچنین ناحیه پایه یا نزدیک و بخش مرکزی لپه دارای بیشترین درصد باززایی و تعداد برگ و گیاهچه باززاشده هستند. از سطوح و ترکیب های متنوع هورمونی، غلظت 5/3 میلی گرم در لیتر ba در ترکیب با iaa مناسب تر بود. در ادامه به منظور ریشه زایی گیاهچه های تولید شده سطوح مختلف0، 1/0 و 5/0 میلی گرم در لیتر اکسین های naa، iaa و iba مورد بررسی قرار گرفت. نتایج آزمایش نشان داد گیاهچه ها در محیط کشت حاوی naa تعداد ریشه بیشتری نسبت به دو هورمون دیگر تولید کردند، اما محیط کشت حاوی iba توانست ریشه های طویل و نازک با ریشه های فرعی گسترده تری تولید کند. لذا غلظت 1/0 میلی گرم در لیتر این هورمون به عنوان محیط بهینه ریشه زایی توصیه می شود. روزنه ها باز و کوتیکول نازک از ویژگی های گیاهان باززایی شده در شرایط این ویترو است که در برش و رنگ آمیزی های انجام شده، مشاهده گردید لذا به منظور سازگاری در گیاهان، کاهش تدریجی رطوبت هوا و استفاده از محیط کشت هیدروپونیک توصیه می شود.