تولید تنوعات سوماکلونی درون‌شیشه‌ای متحمل به تنش خشکی در نیشکر (.Saccharum officinarum L) با استفاده از ارقام تجاری ایران

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه علوم کشاورزی، دانشگاه پیام نور، ایران

2 موسسه تحقیقات و آموزش توسعه نیشکر و صنایع جانبی خوزستان

چکیده

تنش خشکی یک بحران در حال رشد است که به‌شدتتولید محصولات کشاورزی در سراسر جهان را محدود نموده و عامل مهمی در کاهش عملکرد گیاهان زراعی ازجمله نیشکر به‌خصوص در مناطق خشک و نیمه‌خشک به شمار می‌رود. به‌منظور گزینش سوماکلون­های متحمل به خشکی در سه واریته تجاری نیشکر، تنش خشکی در چهار سطح )شاهد( صفرT1=، 25T2= ، 50  T3=و 75 T4= گرم در لیتر پلی‌اتیلن‌گلیکول در محیط کشت بافت MS اجرا گردید. شاخص‌های کمی بافت‌های کالوس به‌دست‌آمده از جهش تصادفی، موردمطالعه قرار گرفت. پس از باز زا شدن کالوس­ها و انتقال گیاهک ­ها به محیط شاخه زایی، از هر سطح تنش خشکی واریانت‌های متعددی انتخاب و میزان تجمع پرولین در ارقام بررسی شد. بر اساس نتایج به‌دست‌آمده تمامی شاخص‌های کمی موردمطالعه در هر سه واریته تحت تأثیر تنش خشکی قرار گرفتند. در تیمارهای تحت تنش خشکی زمان القاء ظهور کالوس به‌طور میانگین 33.8 درصد بیشتر از تیمار شاهد و درصد کالوس­ زایی به‌طور میانگین 31.71 درصد کمتر از تیمار شاهد بود. درصد کالوس باززا نیز به‌طور میانگین 13.53 درصد کمتر از تیمار شاهد و زمان القاء گیاهک­ به‌طور میانگین 43.21 درصد بیشتر از تیمار شاهد به دست آمد. روند میزان تجمع پرولین به مقدار زیادی متأثر از ژنوتیپ بود وبا افزایش سطح تنش خشکی افزایش نشان داد. در سوماکلون­ های حاصل از واریته CP48-103 مقدار تجمع پرولین بیشتری مشاهده شد لذا سوماکلون­ های این واریته به‌شرط حفظ سایر شرایط زراعی خوب و بررسی مولکولی می‌توانند به‌عنوان ژنوتیپ‌های جدید معرفی گردند.

کلیدواژه‌ها


Bates, S., Waldern, R.P., Teare, I.D., 1973. Rapid determination of free proline for water stress studies. Plant and Soil. 39, 205-207.

Begum, M.K., Islam, M.O., Miah, M.A.S., Hossain, M.A., Islam, N., 2011. Production of somaclone in vitro for drought stress tolerant plantlet selection in sugarcane (Saccharumofficinarum L.). The Agriculturists Journal. 9, 18-28.

Chaghakaboodi, Z., Zebarjadi, A.R., Kahrizi., 2012. Evaluation of rapeseed genotypes response to drought stress via callus culture. Agricultural Biotechnology. 10(2), 49-57. [In Persian with English Summary].

Chengalrayan, K., Gallo-Meagher, M., 2001. Effect of various growth regulator on shoot regeneration of sugarcane. In Vitro Cell. Developmental Biologiy -Plant.  37,  434-439.

Dias, B.B.A., Souto, B.M., Leao, A.P., Cago, B.N., Molinaria, H.B.C., 2011. Differentially expressed gene in drought stressed sugarcane. Embrapa Agroenergia-Resumo em anais de congresso (ALICE). In: SIMPÓSIO BRASILEIRO DE GENÉTICA MOLECULAR DE PLANTAS, 3. Ilhéus. Resumos. Ribeirão Preto: SBG.

Errabii, T., Gandonou, C.h.B., Essalmani, H., Abrini, J., Idaomar, M., Skali-Senhaji, N., 2006. Growth, proline and ion accumulation in sugarcane callus cultures under drought-induced osmotic stress and its subsequent relief. African Journal of Biotechnology. 5(16), 1488- 1493.

Fajrya, N.K., Balygar, V.S., Jones, H.A., 1999. The growth and Nutrition of Crop Plants. Translated by G. Fathi, Mashhad. Mashhad University Jihad Press, 372 p. [In Persian].

Islam, M.W., Miah, M.A.S., Pramanik, M.H.R., Hossain, M.A., Begum, M.K., Islam, M.S., 2010. In vitro selection of somaclones of Sugarcane under drought stress condition and their evaluation field condition. Pakistan Sugar Journal. 25(4), 11-24.

Kumlay, A.M., Ercisli, S., 2015. Callus induction, shoot proliferation and root regeneration of potato (Solanum tuberosum L.) stem node and leaf explants under long-day conditions. Journal of Biotechnology and Biotechnological Equipment. 29(6), 1075-1084.

Lakshmanan, P., Geijskes, R.J., Wang, L., Elliott, A., Grof, C.P.L., Berding, N., Smith, R., 2006. Developmental and hormonal regulation of direct shoot organogenesis and somatic embryogenesis in sugarcane (Saccharum spp. interspecific hybrids) leaf culture. Plant Cell Reports. 25, 1007–1015.

Rabiei, K., Khodambashi, M., Omidi, M., 2011. Advantage of Somaclonal Variation in Carrot (Daucus carota L.) in Order to Production Drought Resistant varieties. Journal of Horticultural Science (Agricultural Science and Technology).  25(2), 156-169. [In Persian with English Summary].

Ramazani, M.H., 1999. Deficit Irrigation and Drought Stress Effects on three Varieties of Sugarcane. MSc dissertation, Gilan, Faculty of Agriculture, University of Gilan, Iran. 160 p. [In Persian with English summary].

Ramshini, H.E., Peyghambari, S.E., Shahnejat boushahri, E.A., Omidi, M., Newman, K., Shvaryzr, P., 2009. Screening of Barley Seedlings tolerant to Drought Stress. Iranian Crop Researches Journal. 7(2), 440-431. [In Persian with English Summary].

Rao, S., Jabeen, F.T.Z., 2013. In vitro selection and characterization of polyethylene glycol (PEG) tolerant callus lines and regeneration of plantles from the selected callus lines in sugarcane (Saccharum officinarum L.). Physiology and Molecular Biology of Plants. 19(2), 261-268.

Shomeilil, M., 2011. Evaluation of Salt Tolerance cane germination and early growth using somaclonal variation, Ph.D. Thesis in the field of Crop Physiology, Faculty of Agriculture, University of Shahid Chamran, Ahwaz, Iran.163 p. [In Persian with English Summary].