
تعداد نشریات | 13 |
تعداد شمارهها | 623 |
تعداد مقالات | 6,502 |
تعداد مشاهده مقاله | 8,650,045 |
تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 8,256,490 |
کشت درون شیشه ای گیاه آویشن باغی (Thymus vulgaris L.) و بررسی اثرات تهویه، سیلیس و غلظت ساکارز بر رشد و نمو آن | ||
پژوهشهای تولید گیاهی | ||
مقاله 2، دوره 31، شماره 1، فروردین 1403، صفحه 23-46 اصل مقاله (1.02 M) | ||
نوع مقاله: مقاله کامل علمی پژوهشی | ||
شناسه دیجیتال (DOI): 10.22069/jopp.2023.20815.2982 | ||
نویسندگان | ||
افشین مرادی1؛ بهناز یوسف شاهی2؛ داریوش رمضان* 3؛ مریم رحیمی4؛ زینب محکمی5؛ یوسف فرخ زاد6 | ||
1دانشآموخته کارشناسیارشد گروه علوم باغبانی و فضای سبز، دانشکده کشاورزی، دانشگاه زابل، زابل، ایران. | ||
2دانشجوی دکتری گروه علوم خاک، دانشکده کشاورزی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، گرگان، ایران. | ||
3نویسنده مسئول، دانشیار گروه علوم باغبانی و فضای سبز، دانشکده کشاورزی، دانشگاه زابل، زابل، ایران. | ||
4استادیار گروه علوم باغبانی و فضای سبز، دانشکده کشاورزی، دانشگاه زابل، زابل، ایران | ||
5استادیار گروه زراعت و اصلاح نباتات، پژوهشکده کشاورزی، دانشگاه زابل، زابل، ایران | ||
6دانشآموخته دکتری گروه علوم باغبانی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران | ||
چکیده | ||
سابقه و هدف: گیاه آویشن باغی (Thymus vulgaris L.) متعلق به تیرهی نعناع (Lamiaceae) است. آویشن باغی به دلیل داشتن مقدار زیادی مواد مؤثره، در صنایع آرایشی و بهداشتی، درمانی و پزشکی به عنوان یک گیاه با ارزش، مهم و کاربردی محسوب میشود. هدف از انجام این مطالعه بهبود پرآوری شاخه، تولید گیاهچههای با کیفیت و کاهش اثرات تنشهای درون شیشهای مانند رطوبت بالا، افزایش غلظت اتیلن در خرد-اقلیم درون شیشه و آسیب مکانیکی به بافت ریزنمونه بود. همچنین مطالعات محدودی در ارتباط با تکثیر درون شیشهای این گیاه انجام شده است. مواد و روشها: به منظور بررسی اثرات تهویه، سیلیس و غلظت ساکارز بر رشد و نمو درون شیشهای آویشن باغی (T. vulgaris) پژوهشی تحت آزمایش فاکتوریل بر پایه طرح کاملاً تصادفی که فاکتور اول شامل تهویه در دو سطح مختلف (دارای تهویه (برای اجرای تیمار تهویه از فیلترهای سرسرنگی 4/0 میکرون استفاده شد که در درب ظروف کاشت نصب گردید) و عدم تهویه) فاکتور دوم شامل سیلیس با چهار سطح (صفر، 5/1، 3 و 6 میلیگرم در لیتر) فاکتور سوم شامل ساکارز با سه سطح (5/7، 15 و 30 گرم در لیتر) و شاهد (عدم تهویه) بود. محیط کشت مورد استفاده محیط کشت موراشیگ و اسکوک بود که با 1 میلی گرم در لیتر کینتین، 3/0 میلیگرم در لیتر جیبرلیک اسید و 8 گرم در لیتر آگار تکمیل شده بود. pH محیط کشت قبل از اتوکلاو روی 8/5 تنظیم شد. ریزنمونههای مورد استفاده تک گرههای ساقه بودند که از یک توده پر رشد تهیه شد. صفاتی شامل: تعداد شاخه، طول شاخه، طول میانگره، تعداد برگ، وزنتر شاخه، وزن خشک شاخه، درصد باززایی شاخه، درصد آلودگی ریزنمونه، تعداد ریشه، طول ریشه، وزنتر ریشه، وزن خشکریشه، درصد باززایی ریشه، پرولین، فعالیت آنتیاکسیدانی، رنگیزههای گیاهی (کلروفیل، کاروتنوئید، آنتوسیانین، فلاونوئید) و درصد زندهمانی گیاهچهها اندازهگیری و مورد ارزیابی قرار گرفت. یافتهها: نتایج اثرات تهویه، سیلیس و غلظتهای مختلف ساکارز بر صفات مورد ارزیابی نشان داد که در اثرات ساده صفات وزن تر ریشه، درصد آلودگی ریزنمونه و درصد زندهمانی گیاهچهها در تیمار ساکارز و صفت فعالیت آنتی اکسیدانی در تیمار تهویه و در اثرات دوگانه صفات تعداد ریشه، درصد باززایی ریشه، وزن تر ریشه، طول شاخه، تعداد روزنه، فلاونوئید و کلروفیل b و در اثرات سه گانه صفات وزن خشک ریشه، پرولین و کلروفیل a در سطح احتمال 5 درصد معنی دار شد. نتایج تجزیه واریانس دادهها نشان داد که تیمار تهویه، سیلیس و غلظت ساکارز در سطح احتمال (٠5/٠(p≤ در اثرات ساده معنیداری نداشت، ولی اثرات دوگانه و سهگانه این فاکتورها بر نیتروژن اثر معنیداری داشت (تیمار 5/7 گرم در لیتر ساکارز و دارای تهویه باعث افزایش درصد نیتروژن به عدد 23/1 شد). نتیجهگیری: پژوهش حاضر نشان داد که اثرات تهویه، سیلیس و غلظت ساکارز بر ویژگـیهـای مورفولـوژیکی، فیزیولوژیکی و بیوشیمیایی گیاه آویشن باغی متفاوت است. تیمار 15 گرم در لیتر ساکارز و 5/1 میلیگرم سیلیس به همراه عدم تهویه باعث افزایش پارامترهای رشدی گیاه آویشن باغی وطول شاخه گردید. با توجه به نتایج بهدستآمده میتوان کاربرد سیلیس را نسبت به تهویه مقرون بهصرفه دانست و آن را بهصورت ترکیبی به محلول کشت جهت افزایش عملکرد و رشد گیاه آویشن پیشنهاد کرد. | ||
کلیدواژهها | ||
آنتوسیانین؛ فعالیت آنتی اکسیدانی؛ فلاونوئید؛ کشت بافت | ||
مراجع | ||
1.Mirzaei-Aghsaghali, A., Syadati, S. A. & Fathi, H. (2012). Some of thyme (Thymus vulgaris) properties in ruminant's nutrition. Annals of biological research, 3 (2), 1191-1195.
2.García-Gonzáles, R., Quiroz, K., Carrasco, B. & Caligari, P. (2010). Plant tissue culture: Current status, opportunities and challenges. International journal of agriculture and natural resources, 37 (3), 5-30. 3.Azizi, P., Mahbod Sahebi, M. & Hanafi, M. (2016). Application of silicon in plant tissue culture. In Vitro Cellular & Developmental Biology-Plant, 52, 226-232.
4.Dias, G. D. M. G., Rodrigues Soares, J. D., Pasqual, M., Lara Silva, R. A., Rodrigues, L. C. D. A., Pereira, F. J. & de Castro, E. M. (2014). Photosynthesis and leaf anatomy of'Anthurium'cv. rubi plantlets cultured'in vitro'under different silicon (Si) concentrations. Australian Journal of Crop Science, 8(8), 1160-1167.
5.Asmar, S. A., Rodrigues Soares, J. D., Lara Silva, R. A., Pasqual, M., Pio, L. A. S. & Mauro de Castro, E. (2015). Anatomical and structural changes in response to application of silicon (Si)'in vitro'during the acclimatization of banana cv.'Grand Naine'. Australian Journal of Crop Science, 9(12), 1236-1241.
6.Duan, X., Tang, M. & Wang, W. (2013). Effects of silicon on physiology and biochemistry of Dendrobium moniliforme plantlets under cold stress. Agricultural Biotechnology, 2(3), 18.
7.PAIVA, P. D. D. O., Pasqual, M. & Paiva, R. (1999). Efeito de concentrações de ágar e níveis de pH na propagação in vitro de crisântemo. Ceres, 46(264).
8.Smeekens, S. (2000). Sugar-induced signal transduction in plants. Annual review of plant biology, 51(1), 49-81.
9.Praveen, G., Vineet, K. & Yadav, S. K. (2011). Effect of sucrose on steviol glycoside biosynthesis pathway in Stevia rebaudiana. Asian Journal of Plant Sciences, 10(8), 401-407.
10.Fuentes, S. R., Calheiros, M. B., Manetti-Filho, J. & Vieira, L. G. (2000). The effects of silver nitrate and different carbohydrate sources on somatic embryogenesis in Coffea canephora. Plant cell, tissue and organ culture, 60(1), 5-13.
11.Ramarosandratana, A., Harvengt, L., Bouvet, A., Calvayrac, R. & Pâques, M. (2001). Effects of carbohydrate source, polyethylene glycol and gellan gum concentration on embryonal-suspensor mass (ESM) proliferation and maturation of maritime pine somatic embryos. In Vitro Cellular & Developmental Biology-Plant, 37(1), 29-34.
12.Caton, L. (2008). Application of Tissue Culture Propagation to Woody Plants. In Combined Proceedings International Plant Propagators’ Society, 58, 284.
13.Tombolato, A. F. C. & Costa, A. M. M. (1998). Micropropagation in the ornamental plants. Boletim Tecnico-Instituto Agronomico (Brazil), 174.
14.Ahmad, T., Abbasi, N. A., Hafiz, I. A. & Ali, A. (2007). Comparison of sucrose and sorbitol as main carbon energy sources in microprogation of peach rootstock GF-677. Pakistan Journal of Botany, 39(4), 1269.
15.Faria, R. T. D., Rodrigues, F. N., Oliveira, L. D. V. & Müller, C. (2004). In vitro Dendrobium nobile plant growth and rooting in different sucrose concentrations. Horticultura Brasileira, 22, 780-783.
16.Deberg, P. C. (1988). Control of in vitro plant propagation. Simpósio Internacional de Biotecnologia de Plantas, 1.
17.El Ansari, Z. N., El Mihyaoui, A., Boussaoudi, I., Benkaddour, R., Hamdoun, O., Tahiri, H. & Lamarti, A. (2019). Effect of macronutrients, cytokinins and auxins, on in vitro organogenesis of Thymus vulgaris L. American Journal of Plant Sciences, 10(09), 1482.
18.Hassankhah, A., Vahdati, K., Lotfi, M., Mirmasoumi, M., Preece, J. & Assareh, M. H. (2014). Effects of ventilation and sucrose concentrations on the growth and plantlet anatomy of micropropagated Persian walnut plants. International Journal of Horticultural Science and Technology, 1(2), 111-120.
19.Nguyen, Q. T., Xiao, Y. & Kozai, T. (2020). Photoautotrophic micropropagation. Plant factory, 333-346.
20.Sahebi, M., Hanafi, M. M. & Azizi, P. (2016). Application of silicon in plant tissue culture. In Vitro Cellular & Developmental Biology-Plant, 52, 226-232.
21.Farrokhzad, Y., Babaei, A., Yadollahi, A., Kashkooli, A. B., Mokhtassi-Bidgoli, A. & Hessami, S. (2022). Informative title: Development of lighting intensity approach for shoot proliferation in Phalaenopsis amabilis through combination with silver nanoparticles. Scientia Horticulturae, 292, 110582.
22.Murashige, T. & Skoog, F. (1962). A revised medium for rapid growth and bio assays with tobacco tissue cultures. Physiologia plantarum, 15(3), 473-497.
23.Mashayekhi, K. & Atashi, S. (2015). Guide to plant physiology tests (pre- and post-harvest examination of plants). Publications of Agricultural Education Research. 296-298. [In Persian]
24.Shimada, K., Fujikawa, K., Yahara, K. & Nakamura, T. (1992). Antioxidative properties of xanthan on the autoxidation of soybean oil in cyclodextrin emulsion. Journal of agricultural and food chemistry, 40(6), 945-948.
25.Krizek, D. T., Kramer, G. F., Upadhyaya, A. & Mirecki, R. M. (1993). UV‐B response of cucumber seedlings grown under metal halide and high pressure sodium/deluxe lamps. Physiologia Plantarum, 88(2), 350-358.
26.Lichtenthaler, H. K. & Buschmann, C. (2001). Extraction of phtosynthetic tissues: chlorophylls and carotenoids. Current protocols in food analytical chemistry, 1(1), F4-2.
27.Page, A. L., Miller, R. H. & Keeny, D. R. (1982). Methods of soil and plant analysis. American Society of Agronomy, Madison.
28.Olsen, S. R. (1954). Estimation of available phosphorus in soils by extraction with sodium bicarbonate (No. 939). US Department of Agriculture.
29.Ashworth, D. J. & Alloway, B. J. (2008). Influence of dissolved organic matter on the solubility of heavy metals in sewage‐sludge‐amended soils. Communications in soil science and plant analysis, 39(3-4), 538-550.
30.Morfeine, E. A. (2014). Effect of sucrose and glucose concentrations on micropropagation of Musa sp. cv. Grand Naine. Journal of Applied and Industrial Sciences, 2(2), 58-62.
31.Grace, S. C. (2005). Phenolics as antioxidants. Antioxidants and reactive oxygen species in plants, 141-168.
32.Cartaya, O. & Reynaldo, I. (2001). Flavonoides: Caracteristicas química y aplicaciones, Cultivos Tropicales. Instituto Nacional de Ciencias Agrícolas La Habana, Cuba. 22,5-14.
33.Fujiwara, K. & Kozai, T. (1995). Physical microenvironment and its effects. In: Aitken-Christie J, Kozai T, MAL S (eds) Automation and environmental control in plant tissue culture. Springer Publishers, Dordrecht. 319–369.
34.Jo, E. A., Tewari, R. K., Hahn, E. J. & Paek, K. Y. (2009). In vitro sucrose concentration affects growth and acclimatization of Alocasia amazonica plantlets. Plant Cell, Tissue and Organ Culture (PCTOC), 96, 307-315.
35.Lim, M. Y., Lee, E. J., Jana, S., Sivanesan, I. & Jeong, B. R. (2012). Effect of potassium silicate on growth and leaf epidermal characteristics of begonia and pansy grown in vitro. Horticultural Science & Technology, 30(5), 579-585.
36.Braga, F. T., Nunes, C. F., Favero, A. C., Pasqual, M., Carvalho, J. G. D. & Castro, E. M. D. (2009). Anatomical characteristics of the strawberry seedlings micropropagated using different sources of silicon. Pesquisa Agropecuária Brasileira, 44, 128-132.
37.Calvete, E. O., Kämpf, A. N. & Suzin, M. (2002). Concentração de sacarose no enraizamento in vitro de morangueiro. Horticultura Brasileira, 20, 186-191.
38.Vaculík, M., Landberg, T., Greger, M., Luxová, M., Stoláriková, M. & Lux, A. (2012). Silicon modifies root anatomy, and uptake and subcellular distribution of cadmium in young maize plants. Annals of Botany, 110(2), 433-443.
39.Mohggeg, P., Shirvani, M. & Ghasemi, S. (2009). Effect of silicon application on growth and produce cucumber, two cultivar in hydroponic system. Journal of Science and techniques of greenhouse culture, 1(1), 39-35. [In Persian]
40.Al-Kaby, A. M. S. (2004). The effect of some antibiotics and fungicides on the growth of embryogenic callus of date palm Phoenix dactylifera L. Basra Journal of Date Palm Research, 3(1/2), 97-110. 41.Fathi Rezaei, P. & Rakee, E. (2016). Investigation of sucrose effect on tropane alkaloid production and several biochemical parameters of Datura under in vitro culture condition. Molecular and Cellular Researches. 30(4), 375-386. [In Persian] 42.Zarei, M., Garoosi, G. H., Nezami, E., Hosseini, R. & Ahmadi, J. (2013). The Effect of Medium, Carbon Source, Light Spectrum and Style Treatment of Auxin on Shoot and Root Regeneration of Gisela 6 Root Stock. Cell and Tissue Journal. 4(2), 169-185. [In Persian]
43.Baque, M. A., Shin, Y. K., Elshmari, T., Lee, E. J. & Paek, K. Y. (2011). Effect of light quality, sucrose and coconut water concentration on the microporpagation of Calanthe hybrids ('Bukduseong' × 'Hyesung' and 'Chunkwang' × 'Hyesung'). Australian Journal of Crop Science, 5(10), 1247-1254.
44.Sivanesan, I. & Jeong, B. R. (2014). Silicon promotes adventitious shoot regeneration and enhances salinity tolerance of Ajuga multiflora Bunge by altering activity of antioxidant enzyme. The Scientific World Journal, 15, 25-37.
45.Islam, M. M., Ahmed, M. & Mahaldar, D. (2005). In vitro callus induction and plant regeneration in seed explants of rice (Oryza sativa L.). Research Journal of Agriculture and Biological Sciences, 1(1), 72-75.
46.Mathe, C., Mosolygó, Á., Surányi, G., Beke, A., Demeter, Z., Tóth, V.R., Beyer, D., Mészáros, I. & Márta, M. (2012). Genotype and explanttype dependent morphogenesis and silicon response of common reed (Phragmites australis) tissue cultures. Aquatic botany, 97(1), 57-63.
47.Shim, S. W., Hahn, E. J. & Paek, K. Y. (2003). In vitro and ex vitro growth of grapevine rootstock5BB'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.
48.Iarema, L., da Cruz, A. C. F., Saldanha, C. W., Dias, L. L. C., Vieira, R. F., de Oliveira, E. J. & Otoni, W. C. (2012). Photoautotrophic propagation of Brazilian ginseng [Pfaffia glomerata (Spreng.) Pedersen]. Plant Cell, Tissue and Organ Culture, 110, 227-238.
49.Al-Khalifah, N. S. & Shanavaskhan, A. E. (2012). Micropropagation of date palms. Asia-Pacific Consortium on Agricultural Biotechnology (APCoAB) and Association of Agricultural Research Institutions in the Near East and North Africa (AARINENA), 54.
50.Bienert, G. P., Schüssler, M. D. & Jahn, T. P. (2008). Metalloids: essential, beneficial or toxic? Major intrinsic proteins sort it out. Trends in biochemical sciences, 33(1), 20-26.
51.Zobayed, S. A., Armstrong, J. & Armstrong, W. (2001). Leaf anatomy of in vitro tobacco and cauliflower plantlets as affected by different types of ventilation. Plant Science, 161(3), 537-548.
52.Zobayed, S. M. A., Armstrong, J. & Armstrong, W. (2001). Micropropagation of potato: evaluation of closed, diffusive and forced ventilation on growth and tuberization. Annals of Botany, 87(1), 53-59.
53.Afreen, F. (2005). Physiological and anatomical characteristics of in vitro photoautotrophic plants. In Photoautotrophic (sugar-free medium) micropropagation as a new micropropagation and transplant production system (pp. 61-90). Springer Netherlands.
54.Zobayed, S. M. A., Afreen-Zobayed, F., Kubota, C. & Kozai, T. (2000). Mass propagation of Eucalyptus camaldulensis in a scaled-up vessel under in vitro photoautotrophic condition. Annals of Botany, 85(5), 587-592.
55.Posada, L. (2016). Embriogénesis somática y enraizamiento in vitro fotoautotrófico en papaya (Carica papaya L.) cultivar'Maradol Roja' (Doctoral dissertation, Ph. D. Thesis, Santa Clara, Cuba).
56.Zahed Zadeh, F., Mahna, N., Kakavand, F., Zare Nahandi, F. & Panahande, J. (2014). Effect of concentration and source of carbohydrate on in vitro production of anthocyanin in apple. Agricultural Biotechnology Journal. 5(4), 37-48. [In Persian]
57.Kauss, H., Seehaus, K., Franke, R., Gilbert, S., Dietrich, R. A. & Kröger, N. (2003). Silica deposition by a strongly cationic proline‐rich protein from systemically resistant cucumber plants. The plant journal, 33(1), 87-95.
58.Xiao, Y., Niu, G. & Kozai, T. (2011). Development and application of photoautotrophic micropropagation plant system. Plant Cell, Tissue and Organ Culture (PCTOC), 105, 149-158.
59.Arigita, L., Cañal, M. J., Tamés, R. S. & González, A. (2010). CO2-enriched microenvironment affects sucrose and macronutrients absorption and promotes autotrophy in the in vitro culture of kiwi (Actinidia deliciosa Chev. Liang and Ferguson). In Vitro Cellular & Developmental Biology-Plant, 46, 312-322.
60.Batista, D. S., Dias, L. L. C., Rêgo, M. M. D., Saldanha, C. W. & Otoni, W. C. (2016). Flask sealing on in vitro seed germination and morphogenesis of two types of ornamental pepper explants. Ciência Rural, 47, e20150245.
61.Zahara, M., Datta, A. & Boonkorkaew, P. (2016). Effects of sucrose, carrot juice and culture media on growth and net CO2 exchange rate in Phalaenopsis hybrid ‘Pink’. Scientia horticulturae, 205, 17-24.
62.Mohamed, M. H. & Alsadon, A. A. (2010). Influence of ventilation and sucrose on growth and leaf anatomy of micropropagated potato plantlets. Scientia Horticulturae, 123(3), 295-300.
63.Fanourakis, D., Bouranis, D., Giday, H., Carvalho, D. R., Nejad, A. R. & Ottosen, C. O. (2016). Improving stomatal functioning at elevated growth air humidity: a review. Journal of Plant Physiology, 207, 51-60.
64.Behtash, F., Tabatabaii, S. J., Malakouty, M. J., Sorour-Aldin, M. H. & Ustan, S. (2009). Effect of cadmium and silicon on growth and some physiological aspect of red beet. Journal of plant physiology and breeding. 2(1), 53-67. [In Persian] 65.Larcher, W. (1995). Physiological Plant Ecology, pp. 424-426. Springer Verlag, Berlin, Heidelberg.
66.Osório, M. L., Gonçalves, S., Osório, J. & Romano, A. (2005). Effects of CO2 concentration on acclimatization and physiological responses of two cultivars of carob tree. Biologia plantarum, 49, 161-167.
67.Faisal, M., Siddique, I. & Anis, M. (2006). An efficient plant regeneration system for Mucuna pruriens L. (DC.) using cotyledonary node explants. In vitro Cellular & Developmental Biology-Plant, 42, 59-64.
68.Lian, M. L., Murthy, H. N. & Paek, K. Y. (2002). Culture method and photosynthetic photon flux affect photosynthesis, growth and survival of Limonium ‘Misty Blue’in vitro. Scientia Horticulturae, 95(3), 239-249.
69.Dehpour Joybari, A. A., Soltani, S., Bishehkolaei, R., Ghasemi, K. & Rajabzadeh, Z. (2021). Plant regeneration from blackberry lateral bud culture under a set of hormone, silicic acid, sucrose and activated charcoal. Developmental Biology, 13(3), 55-66. [In Persian]
70.Avestan, S. & Naseri, L. (2015). Effects of nano silicon (SiO2) application on in vitro proliferation of Gala apple cultivar. Iranian Journal of Horticultural Science, 46(4), 669-675. [In Persian]
71.Hassan Poor, H., Bernard, F. & Shaker, H. (2007). Optimizing callus culture in Zataria multiflora boiss for rosmarinic acid production. Iranian Journal of Rangelands and Forests Plant Breeding and Genetic Research, 15(1), 1-9. [In Persian]
72.Pruski, K., Astatkie, T., Mirza, M. & Nowak, J. (2002). Photoautotrophic micropropagation of Russet Burbank potato. Plant cell, tissue and organ culture, 69, 197-200.
73.Richardson, A. D., Duigan, S. P. & Berlyn, G. P. (2002). An evaluation of noninvasive methods to estimate foliar chlorophyll content. New phytologist, 153(1), 185-194.
74.Ceylan, A., Bayram, E. & Özay, N. (1994). The effects of N-fertilizer on the yield and quality of Thymus vulgaris L. in ecological conditions of Bornova-İzmir.
75.Falah, A. & Elyasi, H. (2020). Effect of different rate of silicate fertilizer on the growth and yield of Tarom Hashemi rice variety. Agricultural Knowledge, 3(7), 28-40. [In Persian] | ||
آمار تعداد مشاهده مقاله: 360 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 196 |