بررسی اثر تنش های دمایی و گرسنگی بر جنین زایی میکروسپور درکشت میکروسپورهای جدا شده دو رقم رز (Rosa hybrida L.) تتراپلوئید

نوع مقاله: علمی پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجو دکتری، گروه علوم و مهندسی باغبانی و فضای سبز پردیس کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه تهران

2 استاد گروه علوم و مهندسی باغبانی و فضای سبز پردیس کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه تهران

3 عضو هیات علمی و رییس بخش کشت بافت و انتقال ژن پژوهشکده بیوتکنولوژی

4 استادیار بخش تحقیقات کشت بافت و انتقال ژن-پژوهشکده بیوتکنولوژی کشاورزی ایران

5 دانشیار گروه علوم و مهندسی باغبانی و فضای سبز پردیس کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه تهران

6 کارشناس بخش تحقیقات کشت بافت و انتقال ژن-پژوهشکده بیوتکنولوژی کشاورزی ایران

چکیده

کشت میکروسپور یکی از روش های کارآمد تولید گیاهان هاپلوئید می باشد. در پژوهش حاضر، سیستم کشت میکروسپور در دو رقم تتراپلوئید رز (‘Apollo’ و ‘Amarosa’) مورد بررسی قرار گرفت. عواملی شامل محیط جداسازی میکروسپورها (AB و B)، محیط القای جنین زایی در میکروسپورها (AT3) به همراه منابع مختلف کربوهیدرات (ساکارز، مالتوز یا گلوکز) و آمینو اسید لاکتالبومین هیدرولیزات مورد مطالعه قرار گرفتند. اثر تنش های گرسنگی و دمایی به تنهایی و یا به صورت توام با مدت زمان های گوناگون بر تقسیمات متقارن (اسپروفیتی) مورد ارزیابی قرار گرفت. از میکروسپورها در مراحل مختلف نموی جهت کشت استفاده شد اما بیشتر آنها در مرحله انتهای تک سلولی بودند. به منظور حذف آلودگی های باکتریایی و قارچی، غنچه ها قبل از کشت با اتانول 70 درصد به مدت 15، 30 و 60 ثانیه یا هیپوکلریت سدیم (5/3 درصد) به مدت 5، 10 و 15 دقیقه ضدعفونی سطحی شدند. بهترین روش ضدعفونی غنچه ها تیمار با هیپوکلریت سدیم (5/3 درصد) به مدت 10 دقیقه تشخیص داده شد. دو محیط جداسازی تفاوت معنی داری در زنده مانی میکروسپورها نشان ندادند. در میان محیط های القایی مورد بررسی، در رقم ‘Amarosa’، بالاترین میزان زنده مانی میکروسپورها در محیط AT3 به همراه قند گلوکز به دست آمد. محیط های کشت القایی در رقم ‘Apollo’، تفاوت معنی داری در زنده مانی میکروسپورها نشان ندادند. ترکیبی از تنش های گرسنگی و سرمایی به مدت سه روز موجب القای جنین در رقم ‘Amarosa’ گردید. در پژوهش حاضر برای اولین بار جنین زایی میکروسپورهای رز گزارش می گردد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Investigation of the effects of temperature and starvation stresses on microspore embryogenesis in two tetraploid roses (Rosa hybrid L.) via isolated microspore culture teqnique

نویسندگان [English]

  • M Dehestani Ardakani 1
  • M Kafi 2
  • M Enayati Shariatpanahi 3
  • M Jafarkhani-Kermani 4
  • M.R Fattahi Moghadam 5
  • M Oroojloo 6
1 Department of Horticultural Science & Landscape Architecture, Faculty of Agricultural Science & Engineering, College of Agriculture & Natural Resources, University of Tehran, Karaj, 31587, Iran
2 Department of Horticultural Science & Landscape Architecture, Faculty of Agricultural Science & Engineering, College of Agriculture & Natural Resources, University of Tehran, Karaj, 31587, Iran
3 researcher and head of Tisue culture and Gene transformation Dep.
4 Department of Tissue Culture and Gene Transformation, Agricultural Biotechnology Research Institute of Iran, Mahdasht Road, P.O. Box 31535-1897 Karaj, Iran
5 Department of Horticultural Science & Landscape Architecture, Faculty of Agricultural Science & Engineering, College of Agriculture & Natural Resources, University of Tehran, Karaj, 31587, Iran
6 Department of Tissue Culture and Gene Transformation, Agricultural Biotechnology Research Institute of Iran, Mahdasht Road, P.O. Box 31535-1897 Karaj, Iran
چکیده [English]

One of the most commonly used methods to produce doubled haploid plants is microspore culture. In this research work, the isolated microspore culture system in two rose cultivars i.e. Apollo and Amarosa was investigated. Important factors including isolation media (AB, B), AT3 induction medium with different carbohydrate sources (sucrose, maltose or glucose) and amino acid source (lactalbumin hydrolysate) were studied. Carbon starvation and temperature (heat and cold) treatments as two important stresses alone or in combination with each other for various periods were evaluated on the induction of symmetrical (sporophytic) divisions. A mixture of different developmental stages of microspores was used to initiate the cultures but the majority of them were at late uni-cellular stage. For eliminating bacterial or fungal contaminants, buds were surface-sterilized by immersion in 70% ethanol for 15, 30, 60 Sec. or 3.5% (w/v) sodium hypochlorite solution for 5, 10, 15 min prior to microspore isolation. The best sterilization procedure was observed when microspores were sterilized with sodium hypochlorite (%3.5) for 10 minutes. Two isolation media did not show a significant difference on the viability of microspores. Among induction media tested, in cv. Amarosa, the highest viability was observed in AT3 medium supplemented by glucose. Induction media in Apollo cultivar did not show a significant difference on viability of microspores. Combination of starvation (B medium) and cold (4°C) treatments for 3 days induced formation of pro-embryos in cv. Amarosa. Present investigation reports a protocol for induction of embryogenic developement in rose (Rosa hybrida) microspores.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Embryogenesis
  • Isolated microspore culture
  • Rose (Rosa hybrida)
  • stress