عنوان پایان‌نامه
بهبود سازگاری و تکثیر ریزنمونه های گردوی ایرانی با استفاده از سیستم های فتواتوتروفیک و فتومیکس تروفیک
- رشته تحصیلی
- مهندسی تولیدات گیاهی- اصلاح گیاهان باغبانی
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه پردیس ابوریحان شماره ثبت: 552;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 51198
- تاریخ دفاع
- ۲۳ شهریور ۱۳۹۰
- دانشجو
- امین حسن خواه
- استاد راهنما
- کورش وحدتی, محمود لطفی
- چکیده
- در بسیاری از گیاهان کشت بافتی از جمله گردوی ایرانی معمولا برخی اختلالات فیزیولوژیکی، آناتومیکی و مورفولوژیکی مشاهده می¬شود. از این اختلالات می¬توان به عدم توانایی فتوسنتز، وجود برگ¬های با مزوفیل نامنظم، روزنه¬های ناکارآمد، شیشه¬ای شدن و عدم وجود واکس روی برگ اشاره نمود. مهمترین دلیل برای این مشکل، عدم تهویه و کافی نبودن میزان CO2 و همچنین وجود منبع کربن مصنوعی در محیط کشت است. همگی این اختلالات با کاهش کیفیت گیاهچه¬ها به عنوان مانعی برای سازگاری¬آنها عمل می¬کنند. برای کاهش این اختلالات و بهبود کیفیت گیاهچه¬های گردوی ایرانی می¬توان سیستم فتواتوتروفیک و فتومیکس-تروفیک را پیشنهاد نمود. برای این منظور سه آزمایش طراحی شد که در آنها عواملی چون تهویه، میزان ساکارز، ماده نگهدارنده، نوع و میزان آهن بر روی ارقام ’چندلر‘، ’سانلند ‘و’هارتلی ‘مورد بررسی قرار گرفتند. در آزمایش اول تاثیر سه سطح تهویه (بدون تهویه، تهویه توسط فیلتر کاغذی و تهویه توسط دو فیلتر سرسرنگی) و چهار سطخ ساکارز (0، 15، 30 و 45 گرم در لیتر) مورد بررسی قرار گرفتند. در آزمایش دوم علاوه بر دو سطح تهویه (بدون تهویه و تهویه طبیعی)، دو نوع کلات آهن (FeNa2EDTA و FeEDDHA) در سه سطح (39، 79 و 118 میلیگرم در لیتر) بررسی شد. در آزمایش سوم نیز تاثیر دو سطح تهویه (بدون تهویه و تهویه طبیعی)، دو سطح ساکارز (15 و 30 گرم در لیتر) و همچنین سه سطح ماده نگهدارنده (آگار، فیتاژل و ورمی¬کولیت) مورد آزمون قرار گرفت. علاوه به شاخص¬های رشدی (طول و قطر ساقه، تعداد و کیفیت برگ، وزن و قطر کالوس و وزن تر و خشک گیاهچه، ریشه¬زایی)، شاخص¬های فیزیولوژیکی و آناتومیکی (میزان کلروفیل، وضعیت روزنه¬ها و ساقه) نیز اندازه¬گیری شدند. نتایج بدست آمده نشان داد که تهویه موجب افزایش تعداد و کیفیت برگ¬ها می¬گردد. همچنین با کاهش وزن تر و افزایش وزن خشک موجب کاهش پدیده شیشه¬ای شدن می¬گردد. ایجاد تهویه بر روی طول ساقه و تعداد شاخه¬جانبی تاثیر معنی-داری نداشته است ولی موجب کاهش قطر ساقه می¬شود. استفاده از کلات آهن FeEDDHA نیز موجب افزایش معنی¬داری در تمامی شاخص¬های رشدی شد. بررسی سطوح مختلف کلات آهن نیز سبب افزایش رشد با استفاده از 79 میلی¬گرم در لیتر کلات آهن شد. مطالعه بر روی مواد نگهدارنده نیز نشان داد که گیاهچه¬های رشد یافته در ورمی کولیت، کمترین وزن¬تر و بیشترین وزن خشک را داشتند. قطر ساقه، تعداد شاخه جانبی و وزن کالوس نیز در این گیاهان کمتر از گیاهچه¬های رشد یافته با استفاده از آگار و فیتاژل بودند. در کل با استفاده از ظروف با تهویه دارای 30 گرم در لیتر ساکارز و همچنین ماده نگهدارنده¬ی ورمی کولیت، گیاهانی با برگ¬هایی با کیفیت بسیار بهتر حاصل شد. درصد ریشه¬زایی در ظروف با تهویه، بیشتر از ظروف بدون تهویه بود. افزایش میزان ساکارز نیز موجب افزایش درصد ریشه¬زایی شد. طول و کیفیت ریشه در گیاهچه¬های رشد یافته در ظروف با تهویه¬ی طبیعی نیز افزایش یافت. تهویه اثر معنی¬داری روی میزان کلروفیل a نداشت، در حالی که موجب افزایش معنی¬دار کلروفیل b و کلروفیل کل شد. میزان 15 گرم در لیتر ساکارز موجب افزایش معنی¬دار مقدار کلروفیل a، b و کلروفیل کل شد. 30 و 45 گرم در لیتر ساکارز نیز کمترین میزان کلروفیل a و کل را دارا بودند. استفاده از کلات EDDHA نسبت به کلات FeNa2EDTA و نیز افزایش سطح استفاده از کلات آهن موجب افزایش کلروفیل a، b و کل شد. از طرف دیگر بررسی مواد نگهدارنده مختلف نشان داد که ورمی¬کولیت موجب افزایش معنی¬داری در میزان کلروفیل a ، b و کل می-شود. در حالی که میزان کلروفیل a ، b و کل در برگ گیاهچه¬های رشد یافته در فیتاژل و آگار تفاوت معنی-داری نشان نداد. تصاویر بدست آمده از برگ گیاهچه¬های رشد یافته در دو نوع ظرف بدون تهویه و با تهویه طبیعی نشان دهنده این بود که روزنه در ظروف بدون تهویه کاملا باز و دایره¬ای بود در حالی که تهویه سبب بیضوی و تقریبا بسته شدن روزنه¬ها شد. تصاویر بدست آمده از برش عرضی ساقه نیز از افزایش کیفیت آوند¬های ساقه و طبیعی¬تر شدن آنها در محیط با تهویه¬طبیعی را نشان داد. پرزهای روی ساقه این گیاهان نیز بیشتر و بلندتر بودند. کلمات کلیدی: تهویه، ساکارز، FeEDDHA، ماده ژله¬ای کننده، روزنه، کلروفیل، ورمی¬کولیت.
- Abstract
- Improvemente of Persian walnut acclimatization and micropropagation using photoautotrophic and photomixotrophic systems In-vitro conditions in conventional micropropagation systems usually result in formation of plantlets with abnormal morphology, anatomy and physiology. Plantlets cultured under photomixotrophic conditions, particularly under high relative humidity have poor cuticle development and malfunctioning stomata which result in excessive water loss, poor photosynthetic capacity and anatomical abnormalities. Because of the extensive aberrations in morphology, anatomy and physiology of in-vitro plantlets compared with ex-vitro grown plants, most plantlet losses occur during the acclimation stage. Preventing acclimation stress by conditioning plants through use of loosely capped vessels or porous closures and consequently low relative humidity is the prevailing objective of in-vitro photoautotrophic or photomixotrophic cultures. This study includes three experiments including comparison of natural ventilation, sucrose concentration, supporting medium and iron. Explants were used in experiments by ‘Chandler’, ‘Hartley’ and ‘Sunland’. In the first experiment influence of two types of natural ventilated vessels and non-ventilated vessels and four levels of sucrose (0, 15, 30 and 45 g/l) was investigated. In addition, two kind of ventilation (no ventilation and natural ventilation) and two iron sources (FeNa2EDTA and FeEDDHA) at three levels (39, 79 and 118 mg/lit) were studied. The later test was also tested in two levels of ventilation (no ventilation and natural ventilation), two levels of sucrose (15 and 30 g/lit) and three levels of supporting medium (agar, and phytagel–vermiculite). There were growth characteristics (height and shoot diameter, leaf number and quality, weight and diameter of the callus, and plantlets fresh and dry weight, root formation), physiological and anatomical parameters (chlorophyll content, stomatal position and stem). Ventilated vessels significantly increased number and quality of leaves. Natural ventilation was significantly reduced fresh weight and increased dry weight and hyperhidrisity decreased. Height and lateral shoots number of plantlets grown in ventilated vessels did not affect significantly while shoots diameter changed significantly in these vessels. FeEDDHA caused a significant increase in growth characteristics. Also, growth rate increased by 79 mg/lit of iron. The study showed that vermiculites reduced fresh weight but increased dry weight. Also, these plants had less shoots diameter, number of lateral shoots and callus weight compared with plantlets grown in agar and phytagel. Rooting percent significantly increased in ventilated vessels. Increasing concentration of sucrose, increased rooting percentage, root length and quality of plantlets grown in natural ventilation vessels. Natural ventilation had no significant effect on chlorophyll a while chlorophyll b and total chlorophyll content was significantly increased. 15 g/lit of sucrose significantly increased chlorophyll a, b and total chlorophyll. Chlorophyll a and total was the lowest with 30 and 45 g/lit. Chlorophyll a, b and total the increased using EDDHA than FeNa2EDTA. On the other hand, studies of various supporting materials showed that vermiculite can increase amount of chlorophyll a, b and total. While ther was no significant difference in chlorophyll a, b, and total content of leaves of plants grown in phytagel and agar. Leaf replica examination showed that stomata under non-ventilated condition were spherical with wide openings whereas, those in ventilated vessels were elliptical with narrow openings. Stem cross-section showed that natural ventilation vessels improved xylem quality. Shoots grown in this condition had more and longer hairs on their shoots. Keywords: ventilation, sucrose, FeEDDHA, supporting material, stomatal, chlorophyll, Verniculit.
