احمد شریفی
-
انتقال ژن با واسطه باکتری Agrobacterium tumefaciens یکی از روش های شناخته شده با هدف تولید گیاهان تراریخته است. موفقیت در این روش بستگی به نحوه رشد باکتری و باززایی ریزنمونه های گیاهی دارد. در این میان، آنتی بیوتیک ها به عنوان تنظیم کننده های رشد باکتری عمدتا اثرات بازدارندگی بر روی رشد گیاه دارند. از این رو معرفی یک روش انتقال ژن موفق با واسطه آگروباکتریوم نیازمند شناسایی آنتی بیوتیک دارای اثر بازدارندگی رشد بر باکتری و نیز کمترین تاثیر بر باززایی ریزنمونه های گیاهی و رشد گیاهان تراریخته است. در این راستا این پژوهش با هدف بهینه سازی آنتی بیوتیک مورد استفاده در هم کشتی به منظور افزایش بازده تراریختی گیاه اطلسی (Petunia hybrida) انجام شد. بدین منظور ابتدا میزان رشد باکتری A. tumefaciens در محیط کشت های مختلف دارای دو pH مناسب برای رشد گیاه (7/5) و رشد باکتری (7) در حضور غلظت 500 میلی گرم در لیتر آنتی بیوتیک سفوتاکسیم به عنوان آنتی بیوتیک رایج به منظور کنترل رشد باکتری مورد بررسی قرار گرفت. نتایج حساسیت سنجی باکتری نشان داد که نوع و غلظت نمک و pH محیط کشت بطور معنی داری بر میزان رشد باکتری تاثیرگذار است، بطوری که بیشترین میزان رشد باکتری در محیط کشت های LB و MH در pH= 7 مشاهده شده اما بر خلاف آن هیچ گونه رشدی در محیط کشت MS مشاهده نشد. علاوه بر آن، دو آنتی بیوتیک سفوتاکسیم و سفتریاکسون در غلظت 700 میلی گرم در لیتر دارای بیشترین اثر بازدارندگی بر رشد باکتری بودند. آزمایش دوم به منظور بررسی اثر آنتی بیوتیک بر روی باززایی ریزنمونه های برگ گیاه اطلسی انجام شد. نتایج این آزمایش نشان داد که آنتی بیوتیک های مختلف اثرات متفاوتی بر باززایی ریزنمونه ها و رشد گیاهچه حاصل از آنها دارند. طبق این نتایج بیشترین حجم کالوس و درصد باززایی در حضور آنتی بیوتیک های سفتیزوکسیم و کوآموکسی کلاو در هر سه غلظت و سفپیم در غلظت 300 میلی گرم در لیتر مشاهده گردید. بیشترین تعداد گیاهچه نیز در تیمار سفتیزوکسیم در غلظت های 300 و 500 میلی گرم در لیتر با میانگین 70/7 گیاهچه بود. در ارتباط با صفات رشدی گیاهچه، بیشترین تعداد و طول ریشه در هر گیاهچه به ترتیب در تیمار سفتیزوکسیم در غلظت 300 میلی گرم در لیتر و سفوتاکسیم در همین غلظت مشاهده شد. بیشترین وزن خشک متعلق به گیاهچه های رشدیافته در حضور آنتی بیوتیک کوآموکسی کلاو و پس از آن آنتی بیوتیک سفتیزوکسیم (mg/l 300) بود. مجموع نتایج این آزمایش ها نشان می دهد گیاهچه های رشد یافته در حضور آنتی بیوتیک سفتیزوکسیم از رشد مناسبی برخوردار بودند در حالیکه استفاده از این آنتی بیوتیک در بازدارندگی رشد A.tumefaciens موثر بود. از این رو کاربرد آنتی بیوتیک سفتیزوکسیم در فرآیند هم کشتی در افزایش بازدهی انتقال ژن موثر خواهد بود.
کلید واژگان: رشد باکتری, رشد گیاهچه, سفوتاکسیم, سفتی زوکسیم, محیط کشتPlant Production, Volume:46 Issue: 3, 2024, PP 353 -366IntroductionGene transfer by the Agrobacterium tumefaciens is one of the well-known methods for the production of the transgenic plants. The success rate of this method depends on the growth of the bacteria and the regeneration of the plant explants. Among these variables, the antibiotics functioning as bacterial growth regulators have mainly inhibitory effects on the plant growth. Therefore, the introduction of a successful gene transfer method which is mediated by Agrobacterium requires the identification of an antibiotic with an inhibitory effect on the growth of the bacteria and also has a minimal effect on the regeneration of the explants and the growth of the transgenic plants. In this regard, the present research was conducted with the aim of optimizing the antibiotic used in co-culture in order to increase the transgenic yield of Petunia hybrida. For this purpose, a variety of antibiotics in different concentrations were tested.
Materials and MethodsThe growth rate of A. tumefaciens in the different medium culture with two suitable pH for the bacterial growth (7) and plant growth (5.7) in the presence of 500 mg/L of the cefotaxime antibiotic as a common antibiotic for controlling bacterial growth was investigated. Sensitivity tests were run. The second experiment was conducted to investigate the effect of five different antibiotics in three concentration on the regeneration of the petunia leaf explants.
Results and DiscussionThe results of the bacterial sensitivity test showed that the type and concentration of salt and the pH of the medium culture significantly affect the growth rate of the bacteria. So that the highest rate of bacterial growth was observed in LB and MH medium culture at pH=7, but on the contrary, no growth was observed in MS medium culture. In addition, two antibiotics of cefotaxime and ceftriaxone at 700 mg/L concentration had the highest inhibitory effect on the bacterial growth. The results of this experiment showed that different antibiotics have different effects on the regeneration of explants and the growth of the seedlings. According to the results, the highest volume of callus and also the highest percentage of regeneration were observed in the presence of ceftizoxime and coamoxiclav antibiotics in all three concentrations and cefepime at 300 mg/L. The highest number of the seedlings was also observed in the treatment of ceftizoxime at concentrations of 300 and 500 mg/L with an average of 7.70 seedlings. In relation to the seedling growth traits, the highest number and length of root per seedling were observed in ceftizoxime at 300 mg/l and cefotaxime at the same concentration, respectively. The highest dry weight belonged to the grown seedlings in the presence of co-amoxiclav antibiotic followed by the ceftizoxime (300 mg/L).
ConclusionThe overall results of these experiments show that the seedlings which are grown in the presence of ceftizoxime antibiotic had a good growth rate, while the use of this antibiotic was effective in inhibiting the growth of A. tumefaciens. Therefore, we recommend that the use of ceftizoxime antibiotic in the co-culture process will be effective in increasing the efficiency of the gene transfer. Further studies will solidify these results.
Keywords: Cefotaxime, Ceftizoxime, Medium culture, pH, Seedling growth -
این تحقیق با هدف بررسی امکان ایجاد تنوع و دستیابی به ژنوتیپ های جدید با استفاده از اشعه گاما و EMS در کشت درون شیشه ای گیاه بنفشه آفریقایی انجام شد. در این بررسی ابتدا ریزنمونه ها در شرایط این ویترو کشت و سپس با دوزهای مختلف اشعه گاما و یا EMS تیمار شدند. نتایج نشان داد که افزایش دوز اشعه گاما و EMS سبب کاهش درصد باززایی ریزنمونه ها، تعداد گیاهچه باززا شده و تعداد برگ آنها شد. همچنین افزایش دوز اشعه گاما سبب افزایش تنوع و تغییرات مورفولوژیک در گیاهان باززا شده گردید. بطوری که در برگ ها تغییر رنگ، شکل، اندازه و پیچش مشاهده شد و برخی گل ها کم پر شدند و یا تغییر شکل یافتند. ارزیابی تنوع ژنتیکی نمونه های تیمار شده با استفاده از نشانگر ISSR و 8 آغازگر در انجام واکنش PCR انجام شد که در مجموع 71 باند قابل امتیازدهی ایجاد شد. بررسی دندروگرام حاصل از تجزیه خوشه ای با استفاده از ضریب تشابه جاکارد و روش الگوریتم UPGMA تنوع بالایی را در بین نمونه های مورد بررسی نشان داد. موتانت های ایجاد شده با یک سطح تیمار در سطح تشابه 51/0 درصد به 4 گروه اصلی تقسیم بندی شدند و دامنه تشابه ژنتیکی از 98/0-45/0 متغیر بود. در نهایت 5 موتانت حاصل از دزهای مختلف اشعه گاما با مقایسه تغییرات مورفولوژیکی و مولکولی مورد تایید قرار گرفت. نتایج این تحقیق نشان داد که می توان از تابش گاما و القای تنوع در شرایط کشت بافت به عنوان راهبردی مناسب جهت افزایش تنوع در این گیاه استفاده نمود.
کلید واژگان: افزایش تنوع, القای موتاسیون, کشت بافت, ISSRSaintpaulia ionantha is a beautiful ornamental plant. to induce diversity by creating new genotypes of African violet in vitro Gamma ray and EMS were applied as physical and chemical mutagens respectively. Explants were cultured in MS medium containing 2 mg L-1 BA, 1 mg L-1 NAA, 30g L-1 sucrose and 7g L-1 agar. after two days they were treated with radiation (0, 20 and 40Gy) or EMS (0, 0.1, 0.3 and 0.6%). the dose of 40Gy and 0.3% and 0.6% of EMS reduced the regeneration of explants, the number of regenerated plantlets and leaves and caused enhanced variation and morphological changes. the color of leaves, their shapes and sizes were modified. afterwards genetic diversity of the mutant plants was investigated with ISSR marker. Eight primer pairs in PCR amplified different fragments of the genomic DNAs. Overall, 71 locations (bands) were scored. The dendrogram of cluster analysis using Jaccard coefficient and UPGMA algorithm showed high variability. The mutants were divided into 4 groups in similarity of 0.51%. Genetic similarity coefficient varied between 0.45-0.98 and 6 mutants were introduced based on morphological and molecular variations. the results showed in vitro mutagenesis of African violet by gamma radiation a suitable strategy to increase diversity.
Keywords: Diversity, Mutagenesis, Tissue culture, ISSR -
مهندسان به علت های مختلفی مانند کمبود زمین مناسب یا ملاحظات معماری ممکن است پی را در مجاورت یا داخل بدنه ی شیب احداث کنند. از اینرو مساله ظرفیت باربری پی های نواری قرار گرفته بر روی سطوح شیروانی و ضریب اطمینان پایداری این شیب ها مورد توجه بسیاری از پژوهشگران قرار گرفته است. از طرف دیگر بخصوص در محیط های شهری احتمال قرار گرفتن پی ها در مجاورت یکدیگر بسیار زیاد است و به همین دلیل اثر تداخلی پی های مجاور چالش دیگری است که پژوهشگران به آن پرداخته اند. در این پژوهش این دو چالش با هم ادغام شده و اثر تداخلی پی های مجاور قرار گرفته بر بدنه ی شیروانی خاکی با استفاده از نرم افزار اجزای محدود پلکسیس مورد بررسی قرار گرفته است. بدین صورت که یک پی چسبیده به لبه ی بالایی شیب و پی دیگر در داخل بدنه ی شیب در نظر گرفته شده است. پارامترهای مورد بررسی در این مطالعه زاویه شیب، طول شیب، زاویه اصطکاک و چسبندگی خاک می باشد که تمامی این پارامترها در حالت پی تکی و دو پی متداخل مورد مطالعه قرار گرفته اند. نتایج حاکی از آن است که افزایش در زاویه و طول شیب باعث کاهش ظرفیت باربری پی و کاهش ضریب اطمینان پایداری شیروانی می شود. همچنین با افزایش چسبندگی و زاویه اصطکاک، ظرفیت باربری پی و ضریب اطمینان پایداری شیروانی افزایش یافت. اثر تداخلی موجب افزایش ظرفیت باربری و کاهش ضریب اطمینان پایداری در سطوح شیروانی شد و با افزایش طول شیب به میزان بیشتر از 5B در زاویای مختلف شیب، اثر تداخلی از بین رفت.کلید واژگان: اثر تداخلی, ظرفیت باربری, ضریب اطمینان, شیب, پی نواریFor various reasons, such as lack of suitable land or architectural considerations, engineers may construct the foundation adjacent to or inside the slope body. Therefore, the problem of the bearing capacity of strip foundations placed on the slope and the safety factor of these slopes has been the focus of many researchers. On the other hand, especially in urban environments, the possibility of foundations being placed adjacent to each other is very high, and for this reason, the interference effect of nearby foundations is another challenge that researchers have investigated. In this research, these two challenges have been integrated and the interference effect of adjacent foundations placed on the body of the slope has been investigated using PLAXIS finite element software. In this way, one foundation is attached to the upper edge of the slope and the other foundation is considered inside the body of the slope. The parameters examined in this study are slope angle, slope length, soil friction angle, and soil cohesion. All of these parameters have been studied in the case of single footing and two interfering footings. The results indicate that an increase in the angle and length of the slope causes a decrease in the bearing capacity of the footing and a decrease in the safety factor of the slope. Also, with the increase of cohesion and friction angle, the bearing capacity of the footing and the safety factor of the slope increased. The interference effect caused an increase in the bearing capacity and a decrease in the safety factor, and by increasing the length of the slope more than 5B at different angles of the slope, the interference effect disappeared.Keywords: Interference Effect, Bearing Capacity, Factor Of Safety, Slope, Strip Footing
-
در طی رشد گیاه، کیفیت نور بر بسیاری از شاخص های مورفولوژیکی و فیزیولوژیکی تاثیر می گذارد. امروزه استفاده از نور تکمیلی به طور قابل توجهی عملکرد محصول و کیفیت آن را در شرایط کمبود نور طبیعی به خصوص در فصل های پاییز و زمستان بهبود می بخشد. دیودهای ساطع کننده نور (Light-emitting diode) به عنوان منابع نور جایگزین در محیط های کشاورزی کنترل شده پیشنهاد شده اند. در این راستا، پژوهش حاضر به منظور بررسی چگونگی تاثیر کیفیت نور بر دانهال های خیار (Cucumis sativus L.) رقم Officer در شرایط کنترل شده آزمایشگاهی انجام شد. آزمایش در 4 کیفیت متفاوت نور آبی، قرمز، سفید و ترکیبی (آبی+قرمز+سفید) با توانایی فتوسنتزی یکسان بود. نتایج تجزیه واریانس داده ها نشان داد که بین تیمارهای نوری از نظر صفات، ارتفاع بوته، سطح برگ، وزن خشک ریشه و وزن تر اندام هوایی تحت تاثیر کیفیت نور قرار گرفت و اختلاف بین آنها در روز های مختلف پس از کشت معنی دار بود. ارتفاع بوته در تیمار نور قرمز و نور آبی در مقایسه با تیمار سفید و تیمار نور ترکیبی (قرمز+آبی+سفید) به ترتیب 3/58 و 3/133 درصد افزایش داشت. کمترین ارتفاع بوته در تیمار نور ترکیبی مشاهده شد. این درحالی است که بیشترین وزن تر اندام هوایی در نورهای سفید و آبی، بیشترین سطح برگ در نورهای سفید و قرمز و بیشترین وزن خشک ریشه نیز در نور سفید مشاهد شد. صفات تحت تاثیر قرار گرفته جزء دسته صفاتی هستند که تحت تاثیر هورمون جیبرلین قرار می گیرند. به طور کلی مشخص گردید که رشد گیاه خیار تحت تاثیر کیفیت های مختلف نور قرار گرفته است و با توجه به هدف تولید و شرایط موجود می توان کیفیت نور مناسب برای کسب حداکثر سرعت رشد گیاه را انتخاب نمود.
کلید واژگان: دیودهای ساطع کننده نور, صفات رشدی, نور آبی, نور قرمز, نور سفیدIntroductionIn addition to providing the necessary energy for photosynthesis, light controls many plant metabolic processes. Nowadays, the use of supplemental light significantly improves the quality of the food product in the conditions of lack of natural light in the autumn and winter seasons. Light-emitting diodes have been proposed as alternative light sources in controlled agricultural environments. These lamps are the first light sources with the ability to control the light spectrum. Therefore, by controlling the light spectrum and matching the wavelength of LED lamps with the photoreceptors of the plant, the performance and quality of the plant is improved. Cucumber is one of the most important greenhouse plants and its seedlings are generally produced during the autumn and winter seasons, when natural light is relatively low; therefore, the use of supplementary light is required. The use of artificial light sources in fully controlled conditions can change and improve the growth conditions of the plant and also improve its quantitative and qualitative traits. In this research, the aim was to investigate the effect of different qualities of light on the morphophysiological indicators of cucumber seedlings.
Materials and MethodsThis research was performed at the Horticultural Plants Biotechnology Department, Industrial Biotechnology Research Institute of Khorasan Razavi. First, the seeds of the cucumber plant (Cucumis sativus L. var. Officer) were planted in a planting tray, and placed under the light panel with different light treatments. The experimental treatments included four light qualities including white light (6000-6500K) blue light (460-470 nm), red light (625 nm) and combined light (blue + red + white). The amount of photosynthetic photon flux was considered the same in all light treatments, which was equal to 2.75 µol m-2 s-1 CO2 assimilation. Thirty days after planting of seeds, the growth of plants were measured in three stages every 10 days. In each stage, 4 plant samples were selected and then plant height, leaf area, fresh and dry weight of shoots and roots, plant dry matter index and leaf chlorophyll content were measured. Data preparation was done in Excel software, data analysis was done using JMP-8 software and treatment averages were compared using LSD test at 5% probability level.
Results and DiscussionThe results of the experiments showed that the quality of light was significantly effective on the growth indicators of Cucumber plants. Plant height in red light and blue light treatments compared to the white light and combined light (red+blue+white with the same intensity) treatments, increased by more than 130% and 60%, respectively. The lowest height was observed in plants grown under combined light, 9 and 14.25 cm after 40 and 50 days of cultivation respectively. The exposure of cucumber seedlings to the red and combined lights recorded the highest and the lowest leaf area in the plants, 618.65 and 377.26 cm2 respectively. Also white light significantly improved the dry weight of the roots. It is worth to mention that the highest plant fresh weight was observed in blue and white lights, 20.9 and 19.5 g respectively. For parameters such as dry weight, dry matter index, and pigment content, the light treatments did not exert a significant effect. However, the utilization of red and blue light, both individually and in combination, positively impacted plant growth. Notably, exposure to red light alone led to a significant increase in leaf surface area, root dry weight, and plant height compared to other light conditions. Previous studies have indicated that red light enhances leaf area, stem length, and fresh weight of plants. Leaves play a critical role in plant photosynthesis and overall growth. Therefore, increasing the leaf area in the plant increases the amount of photosynthesis, growth and development of the plant. In this study, with the increases of the leaf area in the plant and the subsequent increases in the amount of photosynthesis, allocation of dry mater to root increased. The results of the research has been shown that the combination of blue and red wavelengths in pepper, tomato and cucumber seedlings is effective in stimulating plant growth and improving the morphological characteristics under controlled conditions. Blue and red lights can increase the proton flow rate of epidermal cells through the separation mechanism and thus affect leaf development. Blue light directly through the interaction with proton pumps and indirectly through receptors, affects proton pumps by modulating passive ion conduction of potassium and calcium channels.
ConclusionAccording to the results of this research, it was found that exposing the plant to different light quality had different responses in the cucumber plants. Although variables such as dry weight and the amount of photosynthetic pigments were not significantly affected by light quality, however, traits such as plant height, leaf area, root dry weight, and plant fresh weight were affected by light quality. The affected parameters are among the traits that are influenced by the gibberellin hormone and according to the reports related to the effect of light quality on the gibberellin biosynthesis and response to this hormone. It seems that plant action to the quality of light can be attributed to the regulation of this hormone. So it is possible to choose the appropriate light quality in fully controlled conditions according to the production goal and results. In this research, according to the plant leaf rea, root dry weight and plant height, it was determined that white light can be used in the seedling production stage.
Keywords: Blue light, Growth characteristics, Light emitting diodes, Red light, White light -
به منظور بررسی اثر تنش خشکی بر برخی از صفات مورفولوژیک و فیزیولوژیک گیاه جو به عنوان یکی از محصولات مهم، سطوح مختلف تنش خشکی شامل 100 درصد ظرفیت زراعی (شاهد یا بدون تنش)، 80، 60 و 40 درصد ظرفیت زراعی و تاثیر آن ها بر دو رقم جوی نیمه حساس (فجر 30) و متحمل به خشکی (دشت) در شرایط کنترل شده گلخانه مورد بررسی قرار گرفت. نتایج این آزمایش نشان داد که اثر رقم و تنش خشکی برای بسیاری از صفات مورد بررسی معنی دار بود. بطوری که بیشترین ارتفاع بوته، قطر ساقه، تعداد برگ و پنجه و شاخص سطح برگ در بوته های بدون تنش (100 درصد ظرفیت زراعی) نسبت به سایر سطوح تنش معنی دار بود. همچنین مقایسه دو رقم نشان داد که رقم دشت به عنوان رقم متحمل به خشکی، تعداد برگ و پنجه بیشتر اما سطح برگ و تعداد روزنه کمتری نسبت به رقم نیمه حساس فجر 30 دارد. به عبارت دیگر تحت شرایط تنش، رقم متحمل با وجود داشتن تعداد برگ بیشتر، برگ های کوچکتری تولید می کند که نهایتا باعث کمتر شدن سطح برگ نسبت به رقم نیمه حساس (فجر 30) می شود که این می تواند به عنوان یک راهکار مناسب جهت مقاومت به خشکی از طریق کاهش تلفات تبخیر از سطح برگ و همچنین سایه اندازی باشد. علاوه بر این میزان تنظیم کننده های اسمزی از جمله پرولین و قندهای محلول و فعالیت آنزیم های آنتی اکسیدانی از جمله کاتالاز و پراکسیداز تحت تنش خشکی افزایش یافت و این افزایش در رقم متحمل نسبت به رقم نیمه حساس بیشتر بود. در واقع این طور به نظر می رسد که ارقام متحمل با فعال کردن سیستم دفاعی خود از طریق تولید مواد محافظت کننده اسمزی و افزایش فعالیت آنزیم های فوق باعث تحمل به تنش خشکی می شوند. بطور کلی، هر دو رقم جو به تنش خشکی پاسخ دادند اما رقم دشت در این شرایط تحمل بیشتری را نشان داد.
کلید واژگان: آنتی اکسیدانت, پرولین, تنش, تنظیم کننده های اسمزی, ظرفیت زراعیIntroductionPlants are exposed to various environmental stresses during growth and development under natural and agricultural conditions. Drought is one of the most severe abiotic stresses that greatly affects plant yield. Metabolic changes under stress cause the morphological and physiological changes in the plant which may eventually lead to reduced yield. Barley is one of the most important cereals which a large part of the human population in many parts of the world are dependent on it as a source of food and animal feed.
Materials and methodsIn order to investigate the effects of drought stress on some morphological and physiological traits in barley as one of the most important crop, this experiment was carried out in the greenhouse of the agriculture faculty, Ferdowsi University of Mashhad in 2019 in a factorial based on a randomized complete block design with three replications. Experimental factors were included: different levels of drought stress including 100% of field capacity (control or no stress), 80, 60 and 40% of field capacity and two barley cultivars containing semi-sensitive (Fajr30) and drought tolerant (Dasht). First, the seeds of both cultivars were planted in trays filled with coco peat, perlite and sand, and after two weeks, the seedlings were transferred to pots filled with garden soil. The pots were watered daily and after one month (4 to 6 leaf stage) until the end of the growing season, they were subjected to drought stress treatments. During the vegetative stage, morphological traits such as plant height (from crown to end of plant), stem diameter, number of leaves, number of tillers, leaf area and number of stomata below and above the leaf were examined using common methods. Physiological traits including proline, soluble sugars, photosynthetic pigments and antioxidant enzymes (catalase and peroxidase) were also measured. Analysis of variance was performed using JMP statistical software version 8 and the mean of treatments was compared using LSD test at the level of 5%.
Results and discussionThe results of this experiment showed that the effect of cultivar and drought stress were significant for many of the studied traits. The highest plant height, stem diameter, number of leaves and tillers and leaf area index were observed in plants without stress (100% FC), which was significant compared to other stress level. Also, the comparison of the two cultivars showed that Dasht, as a drought tolerant cultivar, has more leaves and tillers but less leaf area and stomata than the semi-sensitive cultivar Fajr30. In other words, the tolerant cultivar produces more leaves but smaller under stress condition which finally reduces the leaf area compared to the sensitive cultivar. This can be a good solution for drought resistance through reduce evaporation from the leaf surface as well as shading. In addition, osmotic regulators such as proline and soluble sugars and the activity of antioxidant enzymes including catalase and peroxidase increased under drought stress and it was higher in tolerant cultivar. In fact, it seems that tolerant cultivar can tolerate drought stress through activating their immune system by producing osmoprotectant and increasing the activity of antioxidant enzymes.
ConclusionIn general, results showed that proline, soluble sugars and antioxidant enzymes play a role in the mechanism of stress tolerance and their metabolism is affected by drought stress. The results of this experiment suggest that the accumulation of these osmoprotectans and morphological changes can be part of the drought resistance mechanisms in the drought tolerant genotype of barley, which can ultimately be used in breeding programs to improve drought tolerance. In general, the results of this experiment showed that both barley cultivars responded to drought stress, but Dasht cultivar showed more tolerance in these conditions.
Keywords: oxidant, Field Capacity, Osmotic regulators, Proline, stress -
microRNA ها RNA های کوچک غیر کدکننده ای هستند که نقش مهمی در پاسخ به تنش های زیستی و غیر زیستی دارند. گیاهان در مواجه با تنش های محیطی، به صورت افزایش و یا کاهش بیان microRNA ها با این تنش ها مقابله می کنند. از جمله microRNA هایی که تحت تاثیر تنش خشکی بیان متغیری از خود نشان دادند می توان به microRNA 393، microRNA 159، microRNA 169 و microRNA 319 اشاره کرد. در این پژوهش نقش این 4 microRNA در مقابله با تنش خشکی در گیاه اطلسی (Petunia Hybrida) بررسی شد. ابتدا گیاه اطلسی در مرحله 4 تا 6 برگی تحت تاثیر تنش خشکی 50% قرار داده شد و RNA از گیاه تحت تنش و گیاه شاهد استخراج شد. سنتز cDNA با آغازگرهای stem-loop انجام شد. با qRT-PCR میزان بیان microRNA ها در دو حالت تحت تنش و شاهد بررسی شد. نتایج بدست آمده نشان دادند در طی تنش خشکی 50درصد، میزان بیان 319 microRNA تغییری نداشته است، اما کاهش بیان در 393 microRNA مشاهده شد و افزایش بیان 4 و 6.5 برابری به ترتیب در 169microRNA و 159microRNA مشاهده شد. بیشترین میزان بیان در شرایط تنش نسبت به شاهد در microRNA159 مشاهده شد که این امر نشان دهنده نقش حیاتی این microRNA درشرایط تنش خشکی در گیاه اطلسی است. همچنین جهت بررسی میزان فعالیت آنزیم آنتی اکسیدانی کاتالاز در شرایط تنش خشکی در برگ های گیاه اطلسی از نمونه برگ تازه اطلسی در بافر فسفات پتاسیم 1/0 مولار با 7 pH= استفاده شد که این نتایج نشان دهنده روند افزایشی میزان فعالیت آنزیم کاتالاز در برگ های گیاه اطلسی تحت تاثیر تنش خشکی است.
کلید واژگان: تنش خشکی, Microrna, Qrt-PCR, آنزیم کاتالاز, اطلسیSmall non-coding RNAs known as microRNAs are essential for responding to biotic and abiotic stresses. A few microRNAs that exhibited varied expressions in the face of drought stress are miR393, miR159, miR169, and miR319. This study examined how these four microRNAs helped petunia deal with drought stress. A 50% drought stress was applied to the petunia plants in the 4 to 6-leave stage, and RNA was isolated from both stressed and control plants. The expression level of microRNAs was examined using the qRT-PCR method under two conditions: control and stress. The data obtained indicated that the expression level of miR319 remained unchanged, while miR393 showed a decrease in expression, and miR169 and miR159 showed increases of 4 and 6.5-fold, respectively.
Keywords: Catalase Enzyme, Drought Stress, Microrna, Petunia Hybrid, Qrt-PCR -
فشردگی خاک می تواند به طور طبیعی اتفاق بیفتد یا ناشی از رفت و آمد ماشین ها باشد. عملیات زیرشکنی اغلب برای سست کردن لایه تراکم خاک و کاهش مقاومت خاک تا سطوحی که امکان رشد و نمو ریشه را فراهم کند، استفاده می شود. عملیات زیرشکنی با عمق متغیر به طوری که خواص فیزیکی خاک را تنها در مواردی که خاک ورزی برای رشد محصول مورد نیاز است اصلاح می کند، پتانسیل کاهش نیروی کار، هزینه ها، سوخت و انرژی مورد نیاز را دارد. از آن جایی که این مطالعه با هدف انجام عملیات زیرشکنی با عمق متغیر انجام شد، ابزار خاک ورزی با عمق متغیر (VDT) طراحی و ساخته شد. یک حسگر پنوماتیکی مجهز به چند نازل برای پیش بینی هم زمان عمق لایه متراکم خاک در سه عمق (15، 30 و 45 سانتی متر) و ارسال سیگنال برای کنترل عمق خاک ورز VDT استفاده شده است. ارزیابی سامانه ابزار VDT به دو روش استاتیکی و دینامیکی انجام شد. در ارزیابی استاتیکی، زمان پاسخ سیستم برای رسیدن به 95 درصد عمق های موردنظر اندازه گیری شد. ارزیابی دینامیکی زیرشکن نیز در دو مرحله انجام شد. میزان مصرف سوخت و مسافت رسیدن تیغه های زیرشکن به عمق موردنظر در سه تکرار اندازه گیری شد و با دستگاه زیرشکن (در حالت کنترل عمق خاموش) مقایسه گردید. میانگین مصرف سوخت در حالت عمق متغیر نسبت به عمق بیشینه ثابت به میزان 17.36 درصد کاهش پیدا کرد. همچنین سنجنده به خوبی وارد خاک شده و فرمان کنترل را به سیلندر هیدرولیکی به طور پیوسته ارسال می کرد و دستگاه زیرشکن، خاک را در عمق های ارسالی از سوی سنجنده زیرشکنی نمود.
کلید واژگان: خاک ورزی دقیق, خاک ورز عمق متغیر (VDT), حسگر پنوماتیکی, کاهش مصرف سوخت, لایه خاک متراکمSoil compaction can be naturally occurred or can be machinery-induced. Subsoiling is often applied to loosen soil compaction and decrease soil strength to levels that allow for root development and growth. Variable-depth subsoiling which modifies the physical properties of soil only where the tillage is required for crop growth has the potential to reduce labor, costs and fuel, and energy requirements. Since this study aimed to perform subsoiling operations with variable depth, the variable-depth tillage (VDT) tool was developed. A pneumatic multi-nozzles sensor has been used to simultaneously predict the depth of a soil layer in three depths (15, 30, and 45 cm), and send a signal to control the depth of the VDT tool. Evaluation of the VDT tool system was performed by two methods namely static and dynamic tests. In static evaluation, the system response time was measured to reach 95% of the proposed depths. The dynamic evaluation of the tool was accomplished in two steps in the field. The amount of fuel consumption and the travel distance of the tool tine to reach the desired operation depth were measured and compared with the common subsoiler (when the depth control was OFF). The average fuel consumption by using the variable-depth tillage tool decreased by 17.36% compared to the constant depth. Furthermore, the pneumatic sensor tine penetrated into the soil perfectly and sent the control signal to the control unit of the VDT tool in real-time, and the VDT tool loosened the soil at the exact depths sent by the sensor.
Keywords: Compacted soil layer, Fuel consumption reduction, Pneumatic sensor, Precision tillage, Variable-Depth Tillage (VDT) tool -
گیاه نرگس (Narcissus tazetta L.) یکی از مهم ترین گیاهان سوخ دار گلدار می باشد که ازدیاد سنتی آن از طریق تقسیم سوخ می باشد که روشی پرهزینه و وقت گیر است. لذا کاربرد تکنیک های جدید کشت درون شیشه ای می تواند به افزایش ضریب ازدیاد این گیاه زینتی کمک نماید. از این رو پژوهشی در قالب دو آزمایش جداگانه انجام شد. در آزمایش اول اثر موقعیت فلس جفتی در سوخ مادری بر میزان باززایی فلس های جفتی گیاه نرگس در محیط کشت MS حاوی یک میلی گرم در لیتر تنظیم کننده رشد BA در ترکیب با 2/0 میلی گرم در لیتر تنظیم کننده رشد NAA، در قالب طرح کاملا تصادفی مورد ارزیابی قرار گرفت. در آزمایش دوم به بررسی اثر انواع مختلف اکسین بر ریشه زایی گیاهچه های کشت بافتی نرگس پرداخته شد. بدین منظور از محیط کشت ½MS حاوی یک میلی گرم در لیتر تنظیم کننده های رشد NAA، IBA، IAA و محیط کشت فاقد تنظیم کننده رشد استفاده گردید. نتایج نشان داد کاربرد لایه های مختلف فلسی سوخ نرگس تاثیر معنی داری بر تعداد و قطر سوخک باززا شده داشت. در واقع کاربرد لایه های فلسی داخلی تر سوخ منجر به افزایش تعداد سوخک باززا شده گردید ولی قطر سوخک باززا شده کاهش یافت. با توجه به این که قطر و تعداد سوخک باززا شده، هر دو عامل مهمی در شرایط کشت درون شیشه ای می باشند، لذا با در نظر گرفتن این نکته، کاربرد فلس جفتی گروه یک و دو جهت ازدیاد سوخ نرگس توصیه می گردد. هم چنین یافته های پژوهش حاضر برتری محیط های کشت ½MS فاقد تنظیم کننده رشد و حاوی 1 میلی گرم در لیتر تنظیم کننده رشد IAA را در رابطه با ریشه زایی گیاهچه های کشت بافتی نرگس نشان داد.کلید واژگان: ریشه زایی, قطر سوخک, موقعیت فلس جفتی, نرگسNarcissus tazetta L. is one of the most important flowering bulbous plants that are traditionally propagated by bulb splitting which is a costly and time-consuming method. Therefore, the application of in vitro culture techniques can help to increase the reproduction coefficient of this ornamental plant. So, the study was conducted in two separate experiments. In the first experiment, the effect of twin scales position on the mother bulb on the regeneration of twin scales of Narcissus were investigated in MS medium containing 1mg/l BA in combination with 0.2mg/l NAA in a completely randomized design. In the second experiment, the effect of different types of auxin on rooting of Narcissus plantlets was investigated. For this purpose, ½MS medium containing 1 mg/L NAA, IBA, IAA and hormone-free medium was used. The results showed that the application of different layers of Narcissus twin scales had a significant effect on the number and diameter of regenerated bulblet. In fact, application of the inner scales of mother bulb led to an increase in the number of regenerated bulblet, but the diameter of regenerated bulblet decreased. Since the diameter and number of regenerated bulblet are both important parameters during in vitro culture conditions, it is recommended to use twin scales group one and two for propagation of Narcissus bulb. The results of this study also showed the superiority of hormone-free ½MS medium and ½ MS medium containing 1 mg/l IAA for rooting of Narcissus tissue culture plantlets.Keywords: Rooting, bulblet diameter, twin scales position, narcissus
-
گیاه بنفشه آفریقایی به عنوان یک گیاه زینتی گلدانی ارزشمند نیازمند ایجاد ارقام جدید و متنوع می باشد. این تحقیق با هدف بررسی القای موتاسیون با استفاده از پرتو گاما و ماده EMS (اتیل متان سولفونات) بر ریزنمونه های مختلف بنفشه آفریقایی (Saintpaulia ionanta) در شرایط درون شیشه ای انجام شد. ریزنمونه های برگ، دمبرگ و گیاهچه از گیاهچه گندزدایی شده در محیط کشت MS حاوی 2 میلی گرم در لیتر BA، 2/0 میلی گرم در لیتر NAA، 30 گرم در لیتر ساکارز و 7 گرم در لیتر آگار بدست آمد. ریزنمونه ها با دزهای 0 ، 20 و40 گری اشعه گاما و یا دزهای 0، 1/0، 3/0 و 6/0 درصد EMS تیمار شدند. پس از چندین واکشت، نتایج نشان داد که افزایش دز اشعه گاما و EMS سبب کاهش درصد زنده مانی ریزنمونه ها و تعداد گیاهچه باززا شده است. همچنین افزایش دز اشعه گاما سبب افزایش تنوع و تغییرات مورفولوژیک گردید، بطوری که در برگ ها تغییر رنگ، شکل، اندازه و پیچش مشاهده شد. اما تغییرات قابل مشاهده ای در تیمار با EMS دیده نشد. نتایج این تحقیق نشان داد که می توان در شرایط درون شیشه ای از دز اشعه گاما در سطح 40 گری به عنوان راهبرد مناسبی برای افزایش تنوع و کاهش هزینه های اصلاحی در گیاه بنفشه آفریقایی استفاده نمود.
کلید واژگان: القای موتاسیون, بنفشه آفریقایی, تابش گاما, کشت بافت, EMSAfrican violet (Saintpaulia ionanta) as a valuable potted ornamental plant needs to create new cultivar. The aim of this study was to investigate the induction of mutations using gamma ray and EMS (Ethyl methane sulfonate) on African violet under in vitro condition. Leaf, petiole and plantlet explants were obtained from sterile plantlets in MS culture medium containing 2 mg/l BA, 0.2 mg/l NAA, and 30 g/l sucrose with 7 g/l agar. Explants were treated with 0, 20 and 40 Gy of gamma rays or 0, 0.1, 0.3 and 0.6% EMS. Results shown with increasing the dose of gamma rays and EMS, the survival percentage and the number of regenerated plantlets reduced. Also, with increasing the dose of gamma rays, diversity and leaf morphological changes in form of color, shape, size and twisting increased but no visible changes in treated plants with EMS. In conclusion gamma irradiation under in vitro condition can be used as a suitable strategy to increase diversity in African violet.
Keywords: Mutation Induction, EMS, Gamma Radiation, Tissue Culture, African Violet -
پژوهش حاضر با هدف بهینه سازی سیستم زیست سنجی انواع هورمون اکسین از طریق شناسایی اثر آنها بر شیوه رشد گیاه آرابیدوپسیس در شرایط درون شیشه ای انجام شد؛ به این منظور، بذرهای گیاه آرابیدوپسیس به شکل عمودی در محیط کشت MS½ جوانه زدند و پس از گذشت 5 روز، گیاهچه های دارای رشد ریشه یکسان به محیط کشت MS½ حاوی هورمون های IAA، IBA، NAA و 2,4-D با غلظت های صفر، 01/0، 03/0 و 05/0 میلی گرم درلیتر منتقل شدند. پس از گذشت 10 روز، ویژگی های رشدی گیاه با تجزیه وتحلیل تصویر اندازه گیری و وزن تر و خشک گیاهچه ها در هر تیمار نیز تعیین شد. نتایج نشان دادند هورمون های مختلف آثار متفاوتی بر شیوه رشد ریشه و اندام هوایی دارند؛ به طوری که افزایش غلظت هورمون های IAA، IBA و NAA سبب کاهش القای ریشه های فرعی شد. همچنین استفاده از غلظت های مختلف هورمون 2,4-D از رشد ریشه ها جلوگیری کرد و غلظت های بیشترآن، تولید کالوس در ریشه ها را در پی داشت. بررسی میزان رشد گیاهچه ها نشان داد غلظت 01/0 میلی گرم در لیتر بیشتر هورمون های اکسین بررسی شده (NAA، 2,4-D و IAA)، بیشترین میزان تشکیل برگ و تولید زیست توده را به همراه دارد. نتایج پژوهش حاضر، توانایی این روش زیست سنجی در تفکیک اثر هورمون های اکسین مختلف بر جنبه های مختلف رشد گیاه را نشان می دهند و می توانند کمک شایانی به گزینش هورمون اکسین لازم برای فعالیت های مختلف باشند.کلید واژگان: آنالیز تصویر, آرابیدوپسیس, اکسین, زیست سنجی, کشت بافتTo optimize the bioassay system of auxin hormones by identifying their effect on the growth of Arabidopsis plants under in vitro conditions, Arabidopsis seeds were germinated vertically in ½ MS medium. After 5 days, seedlings with the same root growth were transferred to ½MS medium culture containing IAA, IBA, NAA, and 2,4-D hormones with concentrations of 0, 0.01, 0.03, and 0.05 mg/ L. After 10 days, plant growth characteristics were measured using image analysis plus the fresh and dry weight of seedlings in each treatment. The different hormones had different effects on the growth. Increasing the concentration of IAA, IBA, and NAA hormones caused the reduction of the rootlets’ induction. The use of different concentrations of 2,4-D hormone prevented the growth of roots. Higher concentrations resulted in the production of callus in the roots. The concentration of 0.01 mg/L of the examined auxin hormones mostly had the highest rate of leaf formation and biomass production. This bioassay method can distinguish the effects of different auxin hormones on different aspects of plant growth. The results can help in selecting the required auxin hormone in various activities and make it possible to identify unknown auxin compounds. IntroductionPlant hormones perform different biological functions in different tissues according to the growth stage or in response to environmental conditions. Evidence shows that the response of the plant to different types of auxin is different from each other and the activity of each of these hormones causes the activation of a range of different physiological processes in the plant. On the other hand, all lateral root growth stages are dependent on the amount of intracellular auxin hormone accumulation. Despite the similarity, these hormones are functionally different due to differences in structure which affect their signal transmission and downstream physiological pathways. Therefore, it is necessary to optimize a bioassay system to identify and differentiate the auxin hormones based on their biological effects, so we tried measuring the performance of different concentrations of auxin hormones. Materials and MethodsThe effects of different levels of auxin on Arabidopsis thaliana (Columbia cultivars) seedlings were investigated and ½MS medium culture containing 1% sucrose and 0.75% agar. The pH of the medium culture was set at 5.8 ± 0.1 and autoclaved at 121°C for 20 minutes. The seeds were disinfected with 1% sodium hypochlorite and sterile distilled water for 10 minutes and were cultured in ½MS without hormones. The petri dishes were placed vertically in the growth room for 5 days. The seedlings with 1 cm roots length were selected and in the 4 hormonal treatments, medium cultures were sub-cultured including IBA, 2,4-D, IAA, and NAA in three concentrations of 0.01, 0.03, and 0.05 mg/L, as well as the control treatment without hormones with three replications. Hormones were added to the sterile medium culture after passing through a 2 μm filter. After 10 days, the number of leaves, root length, the number of lateral roots, and fresh weight were measured. The growth level of the shoot and root and the level of greenness of seedling leaves were performed using image analysis and ImageJ software, dry weight of the seedlings was measured after exposure to 72°C for 48 hours. All treatments were analyzed using one-way ANOVA. The mean comparison of treatments was performed by LSD test with a minimum significant difference at a 5% probability level using JMP software (version 8.0). Graphs were also drawn using Excel software. Results and DiscussionThe presence of auxin in different concentrations inhibits the root length growth and the control seedlings showed the highest root length growth. Seedlings grown at the high concentrations of NAA and in the presence of 2,4-D had the lowest root length with an average of one cm. Seedlings grown in NAA hormone treatment with a concentration of 0.01 mg/L had the highest rootlets number. However, the roots formed in the presence of 2,4-D and high concentrations of NAA produced callus and did not grow normally. The root area in the presence of IBA was more than IAA. The number of seedling leaves grown at 0.01 mg/L concentration of hormones was equal to or more than the higher concentrations of these hormones. The lowest number of leaves belonged to the seedlings grown in 0.03 mg/L NAA and 0.05 mg/L 2,4-D treatments. IAA concentration had a direct relationship with leaf area and with the increase in the concentration of this hormone the leaf area increased, but the use of IBA had the opposite effect on leaf area and decreased with increasing its concentration. The highest leaf greenness was observed in three concentrations of 2,4-D and then in the control. The use of other auxin in the medium culture inhibited the production of chlorophyll in the cells. After the use of auxin in Arabidopsis plants, the fresh and dry weight of the seedlings grown in the presence of the concentration of 0.01 mg/L of NAA had the highest fresh and dry weight. ConclusionThe effect of auxin hormones on different aspects of plant growth was different from each other. IAA increased the number of rootlets and low concentration and formed many rootlets on the main root. High concentrations led to an increase in the number of lateral roots, but the root length significantly decreased. Also, 2,4-D stimulated callus production in the roots. The presence of IBA in the medium culture decreased the average root length. The difference in the morphological effects of different auxin hormones can be considered a road map that will provide the possibility of identifying the auxin hormone in unknown extracts in future research.Keywords: Image processing, Arabidopsis, auxin, Bioassay, Tissue culture
-
آزمایش حاضر با هدف بررسی استفاده از ویناس به صورت کود آبیاری بر صفات رشدی گیاه خیار (Cucumis sativus L.) در قالب طرح کاملا تصادفی با چهار تکرار اجرا گردید. تیمارهای آزمایش شامل استفاده از ویناس رقیق شده، محلول غذایی هوگلند، ترکیب کود هوگلند و ویناس رقیق شده در غلظت کامل و ترکیب محلول غذایی هوگلند و ویناس رقیق شده در غلظت نصف بود. نتایج نشان داد استفاده از ویناس به تنهایی به عنوان کود آلی در گیاه خیار در مقایسه با محلول غذایی هوگلند منجر به کاهش صفات رشدی همچون تعداد برگ (14درصد)، وزن خشک برگ (34درصد)، شاخص کلروفیل (47درصد)، کلروفیل a (26درصد)، کلروفیل کل (21درصد) و کاروتنویید (41درصد) در گیاه گردید. استفاده از ویناس به همراه محلول غذایی هوگلند توانست صفات رشدی گیاه همچون وزن تر برگ (08/4 گرم)، وزن خشک برگ (31/0 گرم)، سطح برگ (21/29 سانتی مترمکعب) و میزان کلروفیل کل (49/0میلی گرم بر گرم وزن تر) را بهبود بخشد. این نکته قابل ذکر است که تفاوت معنی داری بین تیمار استفاده از محلول غذایی هوگلند به تنهایی و تیمار ترکیب محلول غذایی هوگلند با ویناس مشاهده نشد. لذا به منظور کاهش هزینه های تولید، کود ترکیبی محلول غذایی هوگلند به همراه ویناس قابلیت جایگزینی با محلول غذایی هوگلند را خواهد داشت. به طور کلی استفاده از ویناس در ترکیب با محلول غذایی هوگلند به عنوان کود آلی، در مرحله رشد رویشی در گیاه خیار توصیه می شود؛ در مقابل با توجه به نتایج مشخص گردید که استفاده از ویناس به تنهایی به عنوان کود آلی در این گیاه قابل توصیه و مصرف نمی باشد.
کلید واژگان: ویناس, تغذیه, صفات مورفولوژیک, صفات فیزیولوژیک, ماده آلیIntroductionVinasse is one of the by-products of alcohol and yeast companies that use molasses as a raw material. The production of this substance is very high in the industry and the release of Vinasse in nature has environmental damage due to the large amounts of organic and inorganic materials. Today, the possibility of using this substance in low concentrations as organic fertilizer in agriculture has been proposed. Using Vinasse as an organic fertilizer is a simplest and most practical way to reduce waste.
Materials and methodsIn this regard, this experiment was conducted with the aim of investigating the use of Vinasse as fertigation on the growth traits of cucumber (Cucumis sativus L.) in a completely randomized design with four replications. Cucumber seeds of hybrid cultivar (super max F1) with 99% purity were used. In order to seed germination and seedling production, seeds were cultured in cocopeat+perlite (1:1) and placed in the growth chamber. After seven days from seed sowing, experimental treatments were applied. Treatments included 1) hogland fertilizer, 2) diluted Vinasse, 3) hogland fertilizer+diluted Vinasse, 4) ½ hogland fertilizer+½ diluted Vinasse. After 7 weeks, plants were collected and growth parameters were measured. The investigated morphological traits included the number of leaves, fresh and dry weight of leaves, fresh and dry weight of roots, fresh and dry weight of stems, volume of roots, length and diameter of stems, as well as leaf surface. The plant leaf area was measured using ImageJ 1.52v software. Also, physiological traits such as relative water content (Barrs & Weatherley, 1962), electrolyte leakage (Marcum, 1998), pigment content (chlorophyll index, chlorophyll a, b, total chlorophyll and carotenoid) (Dere et al., 1998), protein (Bradford, 1976), proline (Bathes et al., 1973) and leaf nitrogen were measured by kjeldahl method (Page et al., 1982). Statistical analysis of data was done using JMP-8 software and mean comparison was done using LSD test.
Results and discussionThe use of Hoagland nutrient solution alone led to an increase in the number of leaves in the plant compared to other fertilizer treatments and recorded the highest leaf fresh weight (4.52 grams) and leaf dry weight (0.35 grams). Meanwhile, the combined use of Vinasse and Hoagland nutrient solution in full concentration was able to increase the leaf area in the plant and the highest amount of leaf area (29.21 cubic centimeters) was recorded in this treatment. Root fresh weight was affected by the combined treatment of Vinasse and Hoagland nutrient solution in half concentration and it increased significantly (1.89 grams) compared to other treatments. The application of Vinasse alone could only lead to the production of the highest dry weight of the stem (0.23 grams) compared to other experimental treatments. Although the complete Hoagland fertilizer treatment showed good results in the development of the root system, the use of the combination of Hoagland and Vinasse nutrient solution in half concentration showed a more appropriate response. Results showed that plants treated with Vinasse entered the reproductive phase faster than other experimental treatments. Vinasse contains significant amounts of potassium and organic matter (Kusumaningtyas et al., 2017). The rapid flowering of Vinasse-treated plants is probably due to the high potassium content of this organic fertilizer and the reduction in nitrogen content. The use of Vinasse as a fertigation in plants leads to the enrichment of microelements in the substrate (Kogani et al., 2018), and due to the abundance of organic matter in Vinasse, it is an important source of nutrients that is suitable for plant growth (Madejon et al., 2001). However, according to the results of this experiment, it was determined that application of Vinasse alone is not able to meet the nutritional needs of the cucumber plant. The use of hogland fertilizer + diluted Vinasse improves the growth traits of the plant such as leaf number, root fresh weight, root dry weight, leaf dry weight and leaf area. The use of diluted Vinasse reduced the chlorophyll content and increased the proline.
ConclusionIn general, Vinasse is not a complete fertilizer because of the low nitrogen content. So it needs to be combined with other nitrogen fertilizers. However, this fertilizer can be used in the reproductive growth stage when the plant needs lower amounts of nitrogen.
Keywords: morphological traits, Nutrition, organic matter, Physiological traits -
این پژوهش به منظور بررسی پاسخ رشدی گیاه هاورتیا شیشه ای (Haworthia cooperi) به شرایط کشت درون شیشه ای در قالب 3 آزمایش جداگانه، بصورت فاکتوریل بر پایه طرح کاملا تصادفی با سه تکرار در سال 1398 در آزمایشگاه تحقیقاتی گروه بیوتکنولوژی گیاهان زینتی جهاد دانشگاهی خراسان رضوی انجام شد. در آزمایش اول اثرات نوع سیتوکنین (BA و KIN) و غلظت سیتوکنین (صفر، 1، 2 و 3 میلی گرم در لیتر) بر باززایی ریزنمونه برگ مورد ارزیابی قرار گرفت. طی آزمایش دوم به بررسی اثرات نوع نمک محیط کشت (MS و B5) و غلظت نمک محیط کشت (5/0 و 1) بر میزان پرآوری گیاهچهها پرداخته شد. در آزمایش سوم، میزان ریشهزایی گیاهچهها تحت تاثیر نوع اکسین (NAA، IBA و IAA) و غلظت اکسین (صفر، 5/0، 1 و 5/1 میلی گرم در لیتر) مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد که کاربرد انواع مختلف سیتوکینین بر میزان باززایی موثر بود. بیشترین تعداد گیاهچه باززاشده در محیط کشت پایه MS حاوی 3 میلی گرم بر لیتر BA به همراه 5/0 میلی گرم بر لیتر NAA مشاهده شد. استفاده از محیط کشت MS در مقایسه با محیط کشت B5 کارایی بهتری را نشان داد. نتایج مرحله ریشه زایی نشان داد که وجود هورمون NAA در محیط کشت افزایش ریشه زایی در گیاه را سبب شد، در مقابل به افزایش ضخامت ریشه های تولیدی در گیاهچه نیز منجر شد که این ریشه ها برای رشد گیاه در مرحله سازگاری مناسب نیستند. لذا با در نظر گرفتن تعداد و طول ریشه های تولید شده، محیط کشت بهینه جهت ریشهزایی، محیط کشت نصف غلظت MS حاوی 1 میلی گرم در لیتر هورمون IAA معرفی گردید.
کلید واژگان: باززایی, پرآوری, ریشه زایی, کالوس زاییIntroductionHaworthia cooperi is a type of ornamental succulent that is propagated by separating the offsets and leaf cuttings. Due to the small number of produced offsets by the mother plant, the rate of propagation in this way is low, so micropropagation can be considered as an effective and efficient way to propagate this ornamental plant.
Materials and MethodsFor this purpose, in the present study, the growth response of Haworthia cooperi plants to in vitro culture conditions in 1398 in the research laboratory of the Department of Ornamental Plants Biotechnology was investigated. This research was conducted in the form of three separate experiments based on a completely randomized design with three replications. In the first experiment, the effects of cytokinin type (BA and KIN) and concentration of cytokinin (0, 1, 2 and 3 mg/l) on leaf explant regeneration were evaluated. In the second experiment, the effects of culture medium type (MS and B5) and concentration of culture medium (0.5 and 1) on plantlet propagation were investigated. In the third experiment, plantlet rooting rate was evaluated under the influence of auxin type (NAA, IBA and IAA) and concentration (0, 0.5, 1 and 1.5 mg/l) of auxin.
Results and DiscussionThe results showed that application of BA and KIN hormones increased the number of regenerated plantlets. The highest number of plantlets (5.50) was recorded in the MS medium containing 3 mg/l BA with 0.5 mg/l NAA. Plantlets cultured in the hormone-free culture medium had no regenerated symptoms. The number of plantlets increased with increasing the concentration of both hormones, but BA hormone in the culture medium had a greater effect on this factor. Lack of cytokinin hormone application in culture medium led to root production; however, the use of BA and KIN hormones in the culture medium reduced the number of produced roots by plantlets. The highest number of roots was recorded in hormone-free culture medium and the lowest number was recorded in the high concentration of BA hormone. The reduction in the number of roots in the culture medium containing BA was greater than the culture medium containing KIN. The of the second experiment revealed that use of MS culture medium showed better performance compared to B5 culture medium. Thus, the highest dry weight of plantlet and roots was obtained at full concentration of MS culture medium. The results of rooting stage showed that the presence of NAA hormone in the culture medium increased rooting in the plant. However, the produced roots in this culture medium were so thick that these roots are not suitable for plant growth in the acclimation stage. Therefore, considering the number and length of produced roots, the optimal culture medium for plantlet rooting is ½ MS culture medium containing 1 mg/l IAA hormone. Determining the best type of culture medium and optimizing it for regeneration, proliferation and rooting is one of the important factors in success in vitro culture conditions. Based on the results of the current study, application of MS medium containing 3 mg/l BA with 0.5 mg/l NAA was so effective for regeneration phase of this ornamental plant. Also, the efficiency of MS culture medium in the process of propagation of this plant is most likely related to the suitability of the components of this culture medium. In general, due to the presence of plant growth regulators such as NAA, IBA and IAA in the culture medium, rooting is induced in plantlets. In the present study, the use of IAA hormone at a concentration of 1 mg/l was a suitable hormonal combination for rooting in this ornamental plant.
ConclusionBased on the results of the present study, the application of MS culture medium containing 3 mg/l BA with 0.5 mg/l NAA is recommended for regeneration and proliferation of tissue culture plantlets of Haworthia cooperi. It is also recommended to use ½ MS culture medium containing 1 mg/l of IAA hormone for rooting of tissue culture plantlets.
Keywords: Callus formation, Propagation, Regeneration, rooting -
پژوهش حاضر شامل طراحی، ساخت، و ارزیابی یک واحد کارنده مالچ زنده است. در این مطالعه در راستای کشاورزی پایدار و به منظور رفع مشکلات استفاده از ماشین های کشاورزی در انجام عملیات کاشت مالچ زنده، یک واحد کارنده به صورت نمونه اولیه طراحی و ساخته شد تا با به کارگیری اصول صحیح در فرایند کاشت مخلوط، گیاه پوششی را در شیارهای بین ردیف های گیاه اصلی بکارد. در این کارنده از موتور الکتریکی و صفحه سقوط برای انتقال بذر از موزع به زمین بهره گیری شد. نتیجه این تحقیق، یک نمونه اولیه از کارنده ای است که با قابلیت کاشت 6/19 تا 2/163 گرم در دقیقه می تواند مالچ زنده ماشک گل خوشه ای را با تلرانس اندکی (54/0 گرم) در تمام عرض شیار 75 سانتی متری بکارد. آزمایش های کارگاهی به منظور ارزیابی عملکرد دستگاه در شرایط شبیه سازی شده صورت گرفت. آزمون کارگاهی کارنده بر پایه استاندارد ASAE S341.2 DEC92، برای ارزیابیتوزیع عرضی بذر و توزیع طولی بذر و در قالب طرح های فاکتوریل کامل تصادفی اجرا شد. نتایج ارزیابی اولیه کارنده نشان داد که با تغییر سرعت دورانی موزع، قسمت های مختلف روی صفحه سقوط از نظر تحویل حجم بذر با هم تفاوت معنی داری دارند. موقعیت های مختلف صفحه از نظر شکستگی بذرها تفاوت معنی داری با یکدیگر نداشتند. افزایش سرعت دورانی محور موزع از 20 به 25 دور در دقیقه منجر به افزایش معنی دار میزان شکستگی بذرها شد. با افزایش سرعت دورانی محور موزع، ضریب نایکنواختی همه خروجی ها به طور معنی داری کاهش یافت.کلید واژگان: کاشت, موتور DC, موزع, مدولاسیون عرض پالسThis research includes the design, manufacturing, and evaluation of a live mulch planter unit. In order to address the problems of using agricultural machinery in performing live mulch planting in the furrows or simultaneously with the main crop, a prototype planting unit was designed. In this planter, a seed-drop plate was used to convey the seeds from the metering device to the ground. The result of this project was a prototype of a planter with the ability to plant 19.6 to 163.2 grams per minute of live mulch (hairy vetch) with a tolerance of 0.54 grams along the entire width of a 75 cm furrow. Laboratory and field experiments were conducted to evaluate its performance in actual field conditions, based on planting accuracy and field efficiency. The Laboratory test was performed according to ASAE S341.2 DEC92 standard for Grain Drill evaluation. Results of the initial evaluation of the planter showed that changing the rotational speed of the metering device significantly affected seed output on the drop plate in terms of seeding rate. The position of the outlets did not differ significantly in terms of seed damage. Increasing rotational speed of the metering device significantly increased the tendency of metering mechanism to damage seeds. Increasing rotational speed of the metering device significantly decreased index of non-uniformity in all outlets.Results of the initial evaluation of the planter showed that changing the rotational speed of the metering device significantly affected seed output on the drop plate in terms of seeding rate. The position of the outlets did not differ significantly in terms of seed damage. Increasing rotational speed of the metering device significantly increased the tendency of metering mechanism to damage seeds. Increasing rotational speed of the metering device significantly decreased index of non-uniformity in all outlets.Keywords: DC motor, planting, Pulse Width Modulation, Seed meter
-
نشریه گیاهان دارویی، پیاپی 81 (Mar 2022)، صص 92 -101مقدمه
برگ سدابی یک گیاه دارویی حاوی بربرین است که در درمان کمکی برخی از بیماریها استفاده می شود. برداشت بیش از حد این گونه از مراتع برای استخراج آلکالویید، بقای آن را به خطر انداخته است.
هدفاین مطالعه به تکثیر در شرایط آزمایشگاهی این گونه و تولید بربرین پرداخته است.
روش بررسیاین مطالعه با سه آزمایش جوانه زنی بذر، باززایی غیرمستقیم و در نهایت شناسایی بربرین از طریق کشت کالوس در محیط مایع انجام شد. بذرها در شرایط کشت درون شیشه ای جوانه زدند. سپس برگ ها به عنوان ریزنمونه برای القای کالوس در دو محیط پایه MS و LS حاوی (0 ،0/1، 0/5 و 1 میلی گرم در لیتر BA) همراه با غلظت های مختلف اکسین، NAA ،و D-4,2 یا IAA استفاده شدند.
نتایجنتایج نشان داد که محیط کشت MS با ترکیب تنظیم کننده رشد گیاهی 0/5 میلی گرم در لیتر BA و 0/5 میلی گرم در لیتر NAA ، بیشترین کالوس زایی و 100 درصد باززایی را داشت. برخی از کالوس ها به سه محیط کشت مایع (MS ،LS، یا MS ½) با 1 میلی گرم در لیتر BA به همراه 0/1 میلی گرم در لیتر NAA یا بدون تنظیم کننده رشد، برای تولید بربرین منتقل شدند. نتایج HPLC حضور 6 درصد بربرین را در محیط مایع شناسایی کرد. این مقدار بربرین را میتوان به راحتی در محیط کشت آزاد کرد، بنابراین استخراج آن آسان تر خواهد بود.
نتیجه گیریبنابراین با این روش می توان این گیاه را با موفقیت تکثیر کرد و بربرین را بدون تخریب گیاه استخراج نمود.
کلید واژگان: برگ سدابی, آلکالوئیدها, شرایط درون شیشه ای, متابولیت ثانویهBackgroundThalictrum minus L. is a medicinal plant contains berberine, which is used for complementary treating of some diseases. Excessive harvesting of this species from rangelands to extract the alkaloid has endangered its survival.
ObjectiveThis study was aimed for in vitro propagation of this species and berberine production.
MethodsThe seeds were germinated at in vitro culture conditions. Then, the leaves were used as explants for callus induction in two MS and LS basal media supplemented with BA (0, 0.1, 0.5 and 1 mg/L) in combination with different concentrations of auxins, NAA, 2,4-D or IAA.
ResultsThe results showed that MS medium with the plant growth regulator combination of 0.5 mg/L BA and 0.5 mg/L NAA had the highest callus formation and 100 % regeneration. Some calli were transferred to three liquid culture media (MS, LS, or ½ MS) with 1 mg/L BA + 0.1 mg/L NAA or without plant growth regulator to produce the berberine. The HPLC results identified 6 % of berberine in the liquid medium. This amount of berberine can be easily released into the culture medium, therefore, it will be easier to extract.
ConclusionThis method can be successfully used for propagation and extraction of berberine without plant destruction.
Keywords: Thalictrum minus, Alkaloids, In vitro, Extraction, Secondary Metabolite -
امروزه استفاده از گیاهان برگ زینتی در فضای آپارتمان برای زیباسازی فضا و طراحی فضای داخلی امری رایج است. بنابراین، تعیین بهترین روش تکثیر با هدف تولید تعداد زیاد گیاه در مدت زمان کوتاه، در این گیاهان امری ضروری است. بدین منظور آزمایشی برای ریزافزایی گیاه برگ زینتی سینگونیوم طراحی و اجرا گردید. در راستای درصد باززایی ریزنمونه های گره با طول یک سانتی متر در محیط کشت نیمه جامد MS حاوی غلظت های مختلف تنظیم کننده رشد گیاهی BA و Kin قرار داده شدند. به منظور بررسی درصد پرآوری ریزنمونه ها آزمایشی در قالب طرح فاکتوریل بر پایه طرح کاملا تصادفی با پنج تکرار انجام شد. عامل اول شامل نوع محیط کشت (MS و B5) و عامل دوم غلظت های مختلف آن (0/5 و 1) بود. در آزمایش سوم، به بررسی سازگاری گیاهچه ها با استفاده از بسترهای کشت مختلف پرداخته شد. این آزمایش به صورت طرح کاملا تصادفی انجام شد. با توجه به نتایج آزمایش، مشخص گردید که استفاده از سیتوکینین در محیط کشت پایه MS بر باززایی گیاه موثر است. بیشترین تعداد گیاهچه باززاشده در محیط کشت حاوی 4 میلی گرم بر لیتر BA به همراه 0/2 میلی گرم بر لیتر IAA مشاهده شد. همچنین، با افزایش غلظت BA در محیط کشت، از ارتفاع گیاه کاسته شد اما تعداد گیاهچه تولیدی در آن افزایش یافت. در مقایسه دو محیط کشت MS و B5، مشخص گردید که استفاده از محیط کشت نصف غلظت MS در مرحله پرآوری در این گیاه به دلیل بهبود صفات رشدی مانند ارتفاع گیاهچه و طول ریشه مناسب است. در مرحله سازگاری استفاده از بستر کشت ورمی کولایت + پیت ماس منجر به سازگاری صد درصدی گیاهان و بهبود صفات رشدی در گیاه گردید.
کلید واژگان: باززایی, بستر کشت, پرآوری, سازگاری, سینگونیومIntroductionOrnamental foliage plants are commonly used for beautifying indoor spaces. Consequently, determining the best method of mass propagation in a short time, is necessary for these plants. For this purpose, an experiment was designed and performed to micropropagate the Singonium ornamental plant.
Materials and MethodsFor the first stage, the effect of different plant growth plant growth regulators on the regeneration of nodule explants was evaluated. In this experiment, 1 cm nodal explants were placed in semi-solid MS culture medium containing different concentrations of BA and Kin (0, 1, 2, 3 and 4 mg/l) in combination with 0.2 mg/l IAA. This experiment was performed as a factorial based on a completely randomized design with four replications. The first factor included different types of cytokinin (BA and Kin) and the second factor included different concentrations (0, 1, 2, 3 and 4 mg/l). In the second stage, the effect of different types of culture medium and its different concentrations on plantlet proliferation was investigated. This study was performed as a factorial experiment based on a completely randomized design with five replications. The first factor included the type of culture medium (MS and B5) and the second factor was the different concentrations of culture medium (0.5 and 1). In the third stage of the experiment, the acclimation of in vitro plantlet was investigated. This experiment was performed as a completely randomized design with three replications. The experimental treatments included different culture media: vermiculite, peat moss, vermiculite + peat moss, perlite + peat moss, perlite, coco peat + vermiculite, coco peat + perlite, coco peat and rock wool.
Results and DiscussionAccording to the results of the first experiment, it was found that the use of cytokinin in MS culture medium is effective on plant regeneration. The highest number of regenerated plantlet was observed in culture medium containing 4 mg/l BA with 0.2 mg/l IAA. It is noteworthy that with increasing BA concentration in the culture medium, the plant height decreased, but in contrast, the number of produced plantlets increased. Benzyl aminopurine (BAP) has been introduced as the most important and effective cytokinin in inducing and increasing branching in plants. Research has shown that the use of external benzyl adenine affects plant growth by affecting plant cells or by controlling the accumulation of a number of cytokinin compounds. As a result, the use of cytokinins in culture medium under in vitro culture conditions is necessary to induce and increase cell division. According to the second experimental results, produced plantlets in MS culture medium had higher height, number of roots and root length compared to B5 culture medium. Results also demonstrated that the use of ½ MS in the propagation stage of this plant is appropriate due to the improvement of growth traits such as plantlet height and root length. The use of optimal and suitable culture medium is very effective in the success of plant micropropagation. In the present study, the use of MS culture medium showed better performance compared to B5 culture medium. The appropriate amount of components, better ion strength and more minerals in this culture medium compared to B5 culture medium are probably the factors influencing its superiority in in vitro culture. In the acclimation stage, the use of vermiculite + peat moss culture medium led to 100% adaptation of plants and improvement of growth traits in the plant.
ConclusionThe results showed that the type and concentration of cytokinin had a significant effect on the most of the evaluated parameters. With increasing the concentration of cytokinin in the culture medium, the number of regenerated plantlet was increased, but on the other hand, the height of regenerated plantlet also decreased. The use of culture medium containing BA compared to KIN had a more pronounced effect on increasing the number of regenerated plantlets. Application of MS medium compared to B5 medium was more effective in increasing plantlet height, root length, number of roots and number of produced plantlets. Also, half-strength MS medium, increased plantlet height and root length. Therefore, at this stage of propagation, the application of ½ MS culture medium is recommended. In the acclimation stage, it can be stated that the use of vermiculite substrate in combination with peat moss is a suitable option considering 100% compatibility of syngonium plantlets and improvement of growth traits in comparison with other substrates.
Keywords: Adaptation, Culture medium, Regeneration, reproduction, Syngonium -
اثر نوع محیط کشت، ساکارز و ترکیب تنظیم کننده رشد بر ریشه زایی گیاهچه های ژربرا در شرایط درون شیشه ایژربرا یکی از مهم ترین گل های شاخه بریده و گلدانی است و به طور معمول به روش های کشت درون شیشه ای تکثیر می گردد. جهت سازگاری مطلوب گیاهچه های کشت بافتی، داشتن سیستم ریشه ای قوی حایز اهمیت می باشد. در پژوهش حاضر تاثیر نوع نمک محیط کشت، ساکارز و ترکیب تنظیم کننده رشد بر ریشه زایی گیاهچه های ژربرا مورد بررسی قرار گرفت. آزمایش به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی با 4 تکرار انجام شد. قبل از کشت، گیاهچه ها به مدت 5 دقیقه در محلول های اسید جیبرلیک (5 میلی گرم در لیتر)، ترکیب 5/2 میلی گرم در لیتر اسید جیبرلیک به همراه 5 میلی گرم در لیتر اسید ایندول استیک و آب مقطر به عنوان شاهد غوطه ور گردیدند و پس از آن در محیط کشت ½ MS و محیط کشت White تغییر یافته کشت گردیدند. هم چنین در محیط کشت های یاد شده، دو غلظت صفر و 30 گرم در لیتر ساکارز نیز استفاده گردید. در پایان آزمایش پارامترهای رشدی مورد ارزیابی قرار گرفتند. نتایج نشان داد گیاهچه های تولید شده در محیط کشت فاقد ساکارز دارای ریشه های کوتا ه تری بودند و کاربرد ساکارز در محیط کشت باعث افزایش بیش از 5/2 برابر طول ریشه تولید شده گردید. هم چنین در شرایط عدم حضور ساکارز، تعداد ریشه اصلی و ثانویه به شدت کاهش یافت و گیاهچه های تولید شده، وزن کم تری را به خود اختصاص دادند. در محیط کشت ½ MS حاوی ساکارز و فاقد ترکیب تنظیم کننده رشد، بیش ترین تعداد ریشه ثانویه و وزن خشک گیاهچه حاصل و تعداد ریشه اصلی قابل قبولی نیز تولید شد. بنابراین جهت ریشه زایی گیاهچه های ژربرا در شرایط درون شیشه ای، کاربرد محیط کشت ½ MS حاوی ساکارز و فاقد تنظیم کننده رشد توصیه می گردد.کلید واژگان: اسید جیبرلیک, ریشه ثانویه, وزن خشک گیاهچه, محیط کشت MS, محیط کشت WhiteEffects of Culture Medium Type, Sucrose and Growth Regulator Combination on Gerbera Plantlets Rooting In VitroGerbera is one of the most important cut flower and potted plant that normally propagated via tissue culture tecniques. For the suitable adaptation of plantlets in tissue culture, having a strong rooting system is crucial. So, in this study the effect of culture medium type, sucrose and hormonal combination on rooting of Gerbera plantlets was investigated. Factorial experiment was conducted in a completely randomized design with 3 factors and 4 replications. Before culturing, plantlets were immersed in GA3 (5 mg/l), GA3 (2.5 mg/l) + IAA (5 mg/l) and distilled water for 5 minutes and after that, they were cultured in ½ MS or modified White media. Also, in order to investigate the effect of sucrose on rooting of explants, the concentrations of 0 (control) and 30 g/l sucrose were used in the culture media. At the end of the experiment, different traits were measured. Results showed that the produced plantlet in the non-sucrose medium had the shorter roots and the use of sucrose in the culture medium increased root length by more than 2.5 times. Also, in the absence of sucrose, the primary and secondary root number fell sharply and the weight of plantlet reduced. Hormon-free ½ MS medium containing 30 g/l sucrose led to the production of maximum secondary root number and dry weight as well as an acceptable number of main root. So, for in vitro rooting of gerbera plantlets, application of hormon-free ½ MS medium supplemented with sucrose is recommended.Keywords: GA3, Secondry root, Dry weight of plantlet, MS culture medium, White culture medium
-
آماریلیس یکی از گیاهان سوخدار زینتی است که تکثیر آن به صورت تجاری به کندی صورت می گیرد. کاربرد تکنیک های کشت بافت می تواند راهکاری مناسب جهت افزایش ضریب تکثیر این گیاه زینتی باشد. این پژوهش در قالب دو آزمایش جداگانه انجام شد. در آزمایش اول اثر شرایط نوری و موقعیت فلس جفتی در سوخ مادری بر میزان باززایی فلس های جفتی آماریلیس مورد ارزیابی قرار گرفت. در آزمایش دوم اثر غلظت های مختلف ساکارز (30، 60 و 90 گرم در لیتر) و اثر موقعیت فلس جفتی در سوخ مادری بررسی شد. از محیط کشت MS حاوی 5/0 میلی گرم در لیتر تنظیم کننده رشد BA به همراه 1/0 میلی گرم در لیتر تنظیم کننده رشد NAA استفاده شد. آزمایش ها به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی با پنج تکرار انجام شد. نتایج نشان داد در شرایط 16 ساعت روشنایی در مقایسه با شرایط تاریکی، تعداد سوخک بیشتری تولید گردید. همچنین از لحاظ قطر سوخک باززایی شده، شرایط روشنایی نسبت به شرایط تاریکی برتری داشت. یافته های پژوهش حاضر برتری فلس های جفتی لایه های خارجی سوخ را در مقایسه با لایه های داخلی نشان داد. سوخک های باززاشده از فلس های جفتی گروه یک قطورتر بودند و وزن خشک بیشتری را به خود اختصاص دادند. کاربرد ساکارز با غلظت 60 گرم در لیتر، منجر به تولید سوخک هایی با بیشترین میزان وزن خشک گردید. با افزایش غلظت ساکارز از 60 به 90 گرم در لیتر، قطر سوخک باززاشده به طور معنی داری کاهش یافت. به طورکلی کاربرد محیط کشت حاوی 60 گرم در لیتر ساکارز، فلس های جفتی گروه یک و شرایط 16 ساعت روشنایی جهت افزایش ضریب تکثیر آماریلیس توصیه می گردد.کلید واژگان: ساکارز, شرایط نوری, قطر سوخک, موقعیت فلس جفتیAmaryllis is one of the ornamental bulbous plants that its proliferation is commercially slow. Application of tissue culture techniques can be a suitable way to increase the propagation rate of this ornamental plant. This study was conducted in two separate experiments. In the first experiment, the effect of light condition and position of twin scales in the mother bulb was evaluated on the regeneration of Amaryllis twin scales. In the second experiment, the effects of different concentrations of sucrose (30, 60 and 90 g/l) and the position of twin scales in the mother bulb investigated. MS medium containing 0.5 mg/l BA+0.1 mg/l NAA was used. Experiments were carried out in a factorial arrangement with five replications in a completely randomized design. Results showed that 16-hour light condition lead to production of more bulblets than dark condition. In terms of bulblet diameter, the brightness conditions were superior to the dark condition. The findings of this study showed the superiority of the outermost twin scales compared to innermost twin scales. Bulblets regenerated from twin scale group 1 were thicker than the other treatments and their dry weight was also higher. Application of sucrose at a concentration of 60 g /l to the culture medium resulted in the production of bulblets with the highest dry weight. By increasing the concentration of sucrose from 60 to 90 g/ l, there was a significant decrease in the regenerated bulblet diameter. Generally, application of medium containing 60 g/l sucrose, twin scales group 1 and 16-hour light conditions is recommended to increase the multiplication rate of Amaryllis.Keywords: Bulblet diameter, light conditions, position of twin scale, Sucrose
-
بگونیا یکی از رایج ترین گیاهان زینتی در سراسر جهان می باشد که به عنوان گیاه باغی، گلدانی، آویز و گلخانه ای پرورش می یابد. تکنیک های کشت بافت گیاهی روش جایگزینی برای تولید انبوه گیاهان یکسان بگونیا می باشد و می تواند بر مشکلات ناشی از روش های تکثیر رویشی غلبه نماید. تحقیق حاضر با هدف ارایه یک سیستم ریزازدیادی مناسب برای سه گونه بگونیا (Begonia soli-mutata، B. tiger و B. elatior) در سال 1395 و در آزمایشگاه بیوتکنولوژی گیاهان زینتی جهاد دانشگاهی مشهد انجام شد. در این بررسی اثر سیتوکنین های TDZ و Kin با غلظت های 2/0، 1 و 2 میلی گرم در لیتر در ترکیب با NAA (صفر و 2/0 میلی گرم در لیتر) بر ریزازدیادی سه گونه مورد بررسی قرار گرفت. در ادامه ریشه زایی شاخه ها در محیط کشت حاوی سه نوع اکسین بررسی شده و به بستر سازگاری منتقل شدند. نتایج نشان داد بیشترین درصد باززایی گیاهچه (100 درصد) در گونه B. soli-mutataدر غلظت یک و دو میلی گرم در لیتر Kinو در گونه B. elatior در غلظت یک و دو میلی گرم در لیتر TDZ و در گونه B. tigerدر غلظت دو میلی گرم در لیتر هر دو نوع سیتوکنین به دست آمد. در همه غلظت های سیتوکنین استفاده از 2/0 میلی گرم در لیتر از NAA تاثیر مثبتی بر باززایی گیاهچه داشته است. همچنین در فرآیند ریشه زایی کاربرد IAA با غلظت یک میلی گرم در لیتر در ترکیب با 30 گرم در لیتر ساکارز بیشترین درصد ریشه زایی را به همراه داشته و سازگاری مطلوبی از گیاهچه ها در بستر حاوی مخلوط کوکوپیت و پرلیت و یا پیت ماس به تنهایی به دست آمد.
کلید واژگان: بگونیا, ترکیب محیط کشت, کشت درون شیشه ایIntroductionBegonia is one of the most important ornamental plants around the world. Begonia species are grown for their attractive leaves and flowers in indoor and outdoor conditions. The tissue culture technique is an alternative method for the propagation of begonia species. It can overcome the difficulties of vegetative propagation and lead to high-quality and uniform planting material under disease-free conditions irrespective of the season and weather. In begonia tissue culture, different species showed diverse responses to the medium composition, especially plant growth regulators. Also, lack of information on large scale micropropagation of begonia in Iran highlights research on optimization of begonia species propagation on in vitro culture condition. Thus, in this study the effect of plant growth regulators on shoot regeneration and proliferation of three begonia species (B. elatior, B. soli-mutata, and B. tiger), the impact of Auxin and sucrose on rooting of B. elatiorand diferent pot substrate on acclimation were survived.
Materials and MethodsIn this experiment, petioles of three begonia species (B. soli-mutata, B. elatior, and B. tiger) were used as explant sources. So explants were washed under tab water for 30 mins and sterilized with 1.5% sodium hypochlorite for 15 mins. After sterilization, thin Cell Layers (TCL) with 2 mm thickness were prepared from petiols and cultured in MS medium with different concentrations (0.2, 1, 2 mg/L) of kinetin (kin) or thidiazuron (TDZ) in combination with NAA (0, 0.2 mg/L). Next, the effect of auxin type (1 mg/L of IAA, IBA, and NAA) and sucrose concentration (30 and 40 g/l) on rooting of B. elatior plantlets were determined on in vitro condition. For plantlet acclimation, sand, CocoPeat perlite mixture (1:1 ratio), and Peat moss as pot substrate were evaluated.
ResultsThe results showed the shoot regeneration response of begonia species to the plant growth regulators of the medium, and there was a significant difference between them in all of the species adding the Auxin to the medium increased shoot regeneration. In B. elatior and B. tiger lacking of NAA to the medium caused no shoot regeneration. Maximum shoot regeneration (100%) was achieved in B. soli-mutata species in medium containing 1 or 2 mg/L of kin and 0.2 mg/l NAA, in B. elatior at 1 or 2 mg/L of TDZ in combination with 0.2 mg/l NAA and in B. tiger at 2 mg/L of both plant growth regulator (TDZ and Kin) and 0.2 mg/l NAA.
DiscussionFor rooting B. elatior, MS medium containing 1 mg/L IAA plus 30 g/L sucrose was the best and favorite acclimation was acheived in cocopeat perlite mixture and peat moss pot substrate.
Keywords: Begonia, In vitro culture, Medium composition -
فرآیند تضمین کیفیت و ارزشیابی پیشبرد برنامه یا اثربخشی پیشرفت بر اساس معیارهای ازپیش تعیین شده «اعتباربخشی» نام دارد. برنامه اعتباربخشی در موسسه تحقیقات فنی و مهندسی کشاورزی، یکی از بیست موسسه تحقیقاتی وابسته به سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی (وزارت جهاد کشاورزی)، که در چهار حوزه مهندسی «آبیاری و زهکشی»، «صنایع غذایی»، «ماشین های کشاورزی و مکانیزاسیون» و «گلخانه» فعال است، اجرا شد. بدین منظور، ابتدا پنج کارگروه «رسالت و اهداف»، «نیروی انسانی»، «پژوهش»، «آموزش و ترویج» و «اعتبارات و بودجه» تشکیل و جداول «اهداف و شاخص ها»، «ملاک های ارزیابی»، «شاخص های اندازه گیری» و «معیارهای تحقق» تعیین شد. سپس، شش پرسشنامه تخصصی (شامل دو پرسشنامه برای کارگروه آموزش و ترویج و نیز یک پرسسنامه برای هر کدام از دیگر کارگروه ها) برای تحقق ملاک های ارزیابی تهیه شد و برای بازه زمانی فعالیت های مخاطبان و موسسه در سال های 94-1393، در سطح ملی، در اختیار آنها قرار گرفت. پس از تکمیل پرسشنامه ها، داده های به دست آمده بر مبنای مقیاس لیکرت، تجزیه وتحلیل شد. نتایج نشان داد که وضعیت موسسه از نظر عامل های «نیروی انسانی»، »پژوهش» و «آموزش و ترویج» مطلوب و اما از نظر عامل های «رسالت و اهداف» و «اعتبارات و بودجه» نامطلوب است. ارزیابی کلی موسسه نیز در سطح نسبتا مطلوب قرار گرفت. بنابراین، با بهره مندی بیشتر از توان فکری، مهارتی، و تشریک مساعی اعضای هییت علمی موسسه تحقیقات فنی و مهندسی کشاورزی و نیز در سایه توجهات مسیولان بالادستی، میتوان به تقویت نقاط قوت و رفع نقاط ضعف موسسه پرداخت تا از این رهگذر، به سطوح کیفی بالاتر ارتقا یابد. مطالعه حاضر ممکن است الگویی مناسب برای خودارزیابی سایر موسسات پژوهشی باشد.
کلید واژگان: خودارزیابی, پرسشنامه های تخصصی, شاخص های عملکردیThe process of guarantee of quality and evaluation of advancement of programs or effectiveness evaluation of progresses based on pre-set indicators is called ‘accreditation’. The accreditation program was run by Agricultural Engineering Research Institute (AERI) as one of the twenty research institutes affiliated to Agricultural Research, Education and Extension Organization (AREEO) of Ministry of Agriculture-Jahad (MAJ) in Iran. This institute is involved in four fields of ‘Irrigation and Drainage’, ‘Food Engineering and Post-harvest’, ‘Agricultural Machinery and Mechanization’ and ‘Greenhouse’. Thus, five working groups including ‘Missions and Objectives’, ‘Human Resources’, ‘Research’, ‘Education and Extension’ and ‘Budget and Credit’ were established and the tables of objectives and indicators, evaluation criteria, measurement indices, and achievement criteria were determined; then, six specialized questionnaires relevant to each working group (one questionnaire for each factor and two questionnaires for ‘Education and Extension’ factor) at the national level for 2014-15 activity years of the institute were given to the respondents and institute. The collected data were analyzed based on the Likert scale. The results indicated that the situation of the AERI status was satisfactory in the ‘Human Resources’, ‘Research’ and ‘Education and Extension’ aspects and unsatisfactory in ‘Missions and Objectives’ and ‘Budget and Credits’ aspects; in addition, the overall assessment of the institute was relatively satisfactory. Therefore, by benefiting more from the intellectual, skilled and collaborative efforts of AERI's faculty members as well as the attention of higher authorities, it is likely to strengthen the institute's strengths and eliminate its weaknesses to achieve a higher quality level. This study may serve as a good model for the other research institutes.
Keywords: Self-Assessment, Specialized Questionnaires, Functioning Indices -
در این تحقیق از یک آزمونگر تک چرخ به منظور بررسی تاثیر متغیرهای بار عمودی، فشار باد و درصد رطوبت خاک بر پارامتر مقاومت غلتشی لاستیک در انباره خاک استفاده شد. لاستیک مورد استفاده 28-12/4 و خاک مورد آزمون دارای بافت لومی- رسی بود. آزمایش ها به صورت آزمون فاکتوریل و در قالب طرح کاملا تصادفی با سه تکرار برای هر آزمون اجرا شد. ضریب تبیین مدل رگرسیونی برای پیش بینی مقاومت غلتشی لاستیک با استفاده از متغیرهای بار عمودی، فشار باد و درصد رطوبت خاک برابر با 0/850=R2 به دست آمد. از یک شبکه عصبی مصنوعی چند لایه پیش خور با الگوریتم توزیع معکوس و تابع آموزشی لونبرگ- مارکوآرت برای آموزش شبکه و از دو لایه پنهان در معماری شبکه عصبی مصنوعی استفاده گردید. از دو معیار ریشه میانگین مربع خطا (RMSE) و مربع ضریب همبستگی (R2) برای ارزیابی نتایج به دست آمده استفاده شد. نتایج تحقیق نشان می دهد که با توجه به متغیرهای مورد آزمون، فشار باد لاستیک، پارامتر کنترل کننده مقاومت غلتشی لاستیک در سطوح رطوبتی پایین است؛ و درصد رطوبت خاک، تاثیرگذارترین پارامتر بر مقاومت غلتشی لاستیک در مدل رگرسیونی است. ضریب تبیین به دست آمده با استفاده از شبکه عصبی0/977=R2 برتری استفاده از این مدل را نسبت به مدل رگرسیونی نشان می دهد.
کلید واژگان: آزمون فاکتوریل, آزمونگر تک چرخ, انباره خاک, برهمکنش لاستیک- خاکIn this study, a single tire tester was used to study the effects of vertical load, inflation pressure and moisture content on tire rolling resistance in a soil bin. A Goodyear 12.4-28, 6 ply tractor drive tire was employed and the soil texture was a clay loam. The experimental design was a completely randomized with factorial layout at three replications. A multivariate regression model was obtained with the correlation coefficient of R2=0.85 to predict the tire rolling resistance based on vertical load, inflation pressure, and moisture content. A multilayer feed-forward ANN (artificial neural network) with standard BP (back propagation) algorithm and LM (Levenberg-Marquardt) training function by using of two hidden layer in the network architecture was employed. RMSE (root mean squared error) and R2 was used as modeling performance criteria. Tire inflation pressure was identified as the controller parameter of tire rolling resistance at low moisture content and also moisture content was the most effective parameter on changing of rolling resistance in regression model. Also the obtained R2=0.977 from ANN model showed that ANN data were more close to actual data than the regression model.
Keywords: Single wheel tester, Soil Bin, Tire-Soil Interaction, Factorial Test -
با توجه به وقوع خشکسالیهای پیدرپی در کشور و لزوم مصرف بهینه آب، بکارگیری فناوریهای نوین نظیر سیستمهای کشت هیدروپونیک بسته به منظور افزایش کارایی مصرف کود و آب نقش موثری در کاهش هزینههای تولید و افزایش عملکرد در واحد سطح خواهد داشت که در این میان انتخاب بستر کشت مناسب می تواند بسیار تاثیرگذار باشد. لذا پژوهش حاضر با هدف انتخاب بستر کشت بهینه جهت پرورش گیاهچههای کشت بافتی ژربرا در سیستم کشت هیدروپونیک بسته انجام شد. گیاهچهها پس از طی نمودن مرحله سازگاری در سیستمهای مختلف کشت گردیدند: سیستم بستر کشت یکپارچه به صورت سیستم بسته حاوی بسترهای کشت مختلف (پرلیت شکری، ورمیکولیت، ورمیکولیت: پرلیت، کوکوپیت: پرلیت، پشم سنگ) و سیستم کشت هیدروپونیک NFT6 به صورت سیستم بسته انجام شد. آزمایش بصورت طرح کاملا تصادفی با 6 تیمار (کوکوپیت: پرلیت، ورمیکولیت: پرلیت، پشم سنگ، ورمیکولیت، پرلیت شکری در بستر کشت یکپارچه به صورت سیستم بسته، سیستم کشت هیدروپونیک NFT به صورت سیستم بسته) در 6 تکرار انجام شد. طی یک دوره 6 ماهه پارامترهای مختلف رشدی مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد که گیاهچههای کشت شده در بستر کشت ورمیکولیت و ورمیکولیت: پرلیت در مقایسه با سایر بسترهای کشت سریعتر وارد مرحله زایشی شدند و تعداد گل بیشتری را نیز تولید نمودند. گیاهچههای کشت شده در بستر کشت پشم سنگ عملکرد مطلوبی را از خود نشان ندادند که احتمالا تنش خشکی وارده بر گیاهان دلیل این امر می تواند باشد. همچنین از آنجا که گیاه ژربرا دارای ریشههای حجیمی میباشد، ریشههای این گیاه در سیستم NFT نتوانستند بخوبی توسعه پیدا کنند، لذا کاربرد سیستم NFTنیز جهت پرورش گیاه ژربرا مناسب نمیباشد. بهترین عملکرد نمونههای گیاهی در بستر کشت ورمیکولیت حاصل شد ولی با توجه به عدم اختلاف معنیدار این بستر کشت با بستر کشت ورمیکولیت: پرلیت، به منظور کاهش هزینههای تولید، کاربرد بستر کشت ورمیکولیت: پرلیت در سیستم بسته جهت پرورش گیاه ژربرا توصیه میگردد.
کلید واژگان: سیستم هیدروپونیک بسته, سیستم NFT, قطر طبق گل, بستر کشت یکپارچهIntroductionConsidering the occurrence of successive droughts in our country and the necessity of optimal water consumption, the use of modern technologies such as closed systems to increase the efficiency of fertilizer and water use will have an effective role in reducing production costs and increasing yield. The Nutrient Film Technique (NFT) system is one of the hydroponic culture systems in which the nutrient solution is circulated continuously. In this system, a thin layer of nutrient solution will be available to the plant roots, which has a significant effect on reducing fertilizer and water consumption.
Materials and MethodsThe present study was conducted to select an optimal system for cultivation of Gerbera plantlets. Plantlets were cultivated in different systems after the acclimation stage: Integrated bedding system as a closed system containing different culture media (Perlite, vermiculite, vermiculite: perlite, cocopeat: perlite and rock wool) and NFT hydroponic system as a closed system. For fertilization, the following fertilizer combination (mM) was used: K2SO4 (0.22), KNO3 (3.62), KH2PO4 (0.71), NH4H2PO4 (0.35), NH4NO3 (0.53), Ca (NO3)2,4H2O (1.48), MgSO4, 7H2O (0.4), MnCl2, 4H2O (0.0049), H3BO3 (0.020), ZnSO4 (0.0061), CuSO4, 5H2O (0.00048), NaMoO4, 2H2O (0.00058), FeSO4, 7H2O (0.0348), Na2EDTA (0.0384). The experiment was conducted in a completely randomized design with six treatments in six replicates. During six months, the growth parameters of the plants including number of leaves, petiole length, fresh and dry shoot weight, leaf chlorosis percentage, leaf necrosis percentage, flower number, flower diameter, flowering stem height, number of days to flowering, end diameter of the stalk and the middle diameter of the stalk were evaluated. Data preparation was done in Excel and data analysis was performed using the Jump 8 software. Mean comparison between treatments was performed with LSD test at 5% probability level and charts were drawn using the Excel program.
Results and DiscussionThe results showed that there was a significant difference between treatments for the number of leaves (p <0.01). Seedlings cultivated in the vermiculite culture medium produced the highest number of leaves; however, there was no significant difference between seedlings cultured in vermiculite and vermiculite: perlite media. The lowest number of produced leaves was observed in plantlets grown in the NFT system. Also, the seedlings grown in the rock wool medium had no significant difference with the NFT system. In this regard, the drought stress on plants and the consequent poor growth of plantlets reduced the number of produced leaves. The percentage of necrotic leaves in the NFT system was more than twice the vermiculite culture medium. There was no significant difference between cocopeat: perlite, perlite, rock wool, and NFT systems. Also, the lowest amount of necrotic leaves was found in the vermiculite culture medium, which did not have a significant difference with vermiculite: perlite culture medium. Low levels of leaf necrosis in these treatments indicate the optimal absorption of nutrients and the proper growth of plantlets in these culture media. The results showed that plantlets cultivated in the vermiculite and vermiculite: perlite flowered more quickly than other culture media and also produced more flowers. Plantlets grown in the rock wool medium did not show the desirable performance, which is due to drought stress. Besides, the use of cocopeat in the culture medium did not have a beneficial effect on plants. Measuring the initial electrical conductivity in the cocopeat culture medium also indicates a high EC concentration in this culture medium, which could affect the growth parameters of the plant and lead to poor vegetative growth of plantlets. Since Gerbera plant has bulky roots, the roots of this plant cannot be developed well in the NFT system, so the use of the NFT system is not suitable for Gerbera cultivation. The best performance of plant samples was obtained from vermiculite culture media, but since there were no significant differences between vermiculite and vermiculite: perlite, so to reduce production costs, the use of vermiculite: perlite culture medium in the closed system is recommended for the cultivation of Gerbera plant.
ConclusionSince Gerbera plant has bulky roots, the roots of this plant cannot be developed well in the NFT system, so the use of the NFT system is not suitable for Gerbera cultivation. The best performance of plant samples was obtained from vermiculite culture media, but since there were no significant differences between vermiculite and vermiculite: perlite, so to reduce production costs, the use of vermiculite: perlite culture medium in the closed system is recommended for the cultivation of Gerbera plant.
Keywords: NFT system, Closed irrigation system, Flower diameter, Integrated planting bed -
ریزازدیادی انار از طریق کشت بافت به عنوان یک راهکار برای تولید نهال های یکنواخت و عاری از بیماری مطرح است. با این حال برخی عوامل از قبیل عدم ریشه زایی و قهوه ای شدن می تواند ریزازدیادی این گیاه را با مشکل مواجه کند. لذا تاثیر عوامل مختلف بر روی ریزازدیادی انار رقم شیشه کپ فردوس در سال 1394 در آزمایشگاه جهاد دانشگاهی خراسان رضویمورد بررسی قرار گرفت. بدین منظور در دو آزمایش جداگانه برای کنترل قهوه ای شدن ریزنمونه های گره اثر محیط های کشت DKW، MS و WPM و دو نوع کلات کننده آهن شاملEDTA و EDDHAو برای حداکثر پرآوری شاخه مقادیر 1 و 2 میلی گرم بر لیتر BA در ترکیب با 2/0 میلی گرم بر لیتر از اکسین های IBA، NAA و IAA مورد بررسی قرار گرفت. برای ریشه زایی شاخه ها اثر اکسین های IBA، NAA و IAA در محیط کشت WPM در قالب طرح کاملا تصادفی مورد ارزیابی قرار گرفت. بعد از ریشه زایی، گیاهچه ها جهت سازگاری به بسترهای مختلف منتقل شدند. نتایج نشان داد که استفاده از محیط کشت WPM و کلات کننده آهن EDDHA قهوه ای شدن ریزنمونه ها را نسبت به محیط کشت DKW به میزان 8/55 درصدکاهش داد. بهترین تیمار جهت شاخساره زایی، محیط کشت WPM با تیمار هورمونی 2 میلی گرم بر لیتر BA و 2/0 میلی گرم بر لیترIAA بود. برای ریشه زایی، محیط کشت حاوی 1 میلی گرم بر لیتر IAA از نظر درصد ریشه زایی، تعداد و طول ریشه تولید شده پاسخ بهتری نشان داد. درنهایت برای سازگاری گیاهچه های کشت بافتی انار ترکیب پیت ماس و پرلیت (2:1) مناسب تر بود.
کلید واژگان: پرآوری, ریشهزایی, شاخهزایی, کشت درون شیشهایPlant Production, Volume:43 Issue: 2, 2020, PP 309 -322Background and ObjectivesPomegranate (Punica granatum L.) is a fruit tree that originated from Iran and has been cultivated since ancient times. Classical propagation methods of pomegranate like stem cutting and air-layering have seasonal timing and a higher risk of pathogens contamination. Micropropagation by tissue culture could be considered a method for production of steady and pathogen free plants in this species. However, factors such as lack of rooting and browning due to the oxidation of phenolic components under invitro culture can limit its micropropagation efficiency. To overcome these problems, the effects of various factors, including media, iron-chelating agent, and plant growth regulators, were examined on the pomegranate propagation through in vitro conditions.
Materials and MethodsTo obtain sterile explants, stem cuttings of the pomegranate cultivar Shishe Cap Ferdos were treated with different disinfection treatments. Then, the effect of DKW, MS and WPM basal media and two types of iron chelating agents (EDDHA and EDTA) were evaluated to decrease the secretion of phenolic compound from explant and subsequent browning. In the next step, the effect of plant growth regulators treatments, including 1-2 mg/l of BA in combination with 0.2 mg/l of various auxins (IAA, NAA or IBA) on shoot development and proliferation was studied. After that, rooting of regenerated plantlets was explored at WPM medium supplemented with 0.5 or 1 mg/l IAA, IBA or NAA. Finally, pomegranate plantlets were transferred to different soil mixtures, including eat moss and perlite (2:1), cocopeat and perlite (2:1), peat moss and vermiculite (2:1) and cocopeat and vermiculite (2: 1) for acclimation.
ResultsThe results indicated that sterilization with 2% sodium hypochlorite for 15 minutes followed by washing with 1g/l carbendazim for 10 minutes, and finally culturing the explants in the medium containing 1 g/l carbendazim had the best effect on reducing explant contamination. Among different basal media and iron chelating agents, WPM resulted in the lowest explant browning. Also, EDDHA was more efficient compared to the EDTA so that explant browning in WPM media containing Fe-EDDHA reduced by 55.8% compared to DKW containing Fe-EDTA. In addition, WPM basal medium supplemented with 2 mg/l BA and 0.2 mg/l IAA induced higher shoot proliferation in node explant of pomegranate. For rooting treatments, after 45 days, WPM supplemented with 1 mg/l IAA induced higher rooting percentage, root length and number in pomegranate shoots. Among different acclimatizing treatments, plantlets that grew on peat moss and perlite (2: 1) had the highest leaf number and stem height.
DiscussionOur results suggested that the medium composition and chelating agent affected pomegranate explants browning. EDDHA appears to have a positive effect on reducing browning by chelating copper, which is a phenol oxidase cofactor. Also, EDDHA was more efficient compared to the EDTA.
Keywords: In vitro culture, Proliferation, rooting, Shoot induction -
در کشاورزی سنتی، عموما غلظت بالایی از عناصر غذایی در اختیار گیاه قرار می گیرد و بخش اعظمی از آن از طریق آبشویی خارج شده و در دسترس گیاه قرار نمی گیرد. چنانچه بتوان با مدیریت صحیح، نیاز تغذیه ای گیاه را مشخص نمود، می توان کارایی مصرف کود را افزایش و همچنین از آلودگی زیست محیطی ناشی از مصرف بیش از حد کودهای شیمیایی در کشور جلوگیری نمود. بنابراین پژوهش حاضر با هدف افزایش راندمان مصرف کود از طریق انتخاب تیمار کودی بهینه و سطح مطلوب آن جهت سازگاری و رشد مناسب گیاهچه های کشت بافتی ژربرا انجام شد. در آزمایش اول تیمارهای کودی مختلف با نسبت های متفاوت فسفر و پتاسیم (PK) در قالب طرح کاملا تصادفی با 10 تکرار مورد ارزیابی قرار گرفت که نتایج حاکی از تاثیر مطلوب تیمار کودی گروه دو (با مقادیر 99/7 میلی مولار نیتروژن، 06/1 میلی مولار فسفر و 77/4 میلی مولار پتاسیم) بر پارامترهای رشدی گیاهچه های کشت بافتی ژربرا بود. در آزمایش دوم غلظت های مختلف تیمار کودی گروه دوم (x5/0، x1 و x5/1) در قالب طرح کاملا تصادفی با 15 تکرار مورد ارزیابی قرار گرفت تا سطح بهینه این تیمار کودی تعیین گردد. نتایج نشان داد که گیاهچه های رشد یافته تحت تیمار x5/1 کود گروه دوم، از شاخص های رشدی مطلوب تری در مقایسه با دو تیمار دیگر برخوردار بودند و میانگین های بالاتری را از لحاظ وزن خشک ریشه و شاخساره به خود اختصاص دادند. لذا به منظور سازگاری و رشد مطلوب گیاهچه های کشت بافتی ژربرا، تیمار کودی گروه دو با غلظت x5/1 توصیه می گردد.
کلید واژگان: شاخص های رشدی, غلظت های مختلف تیمار کودی, نسبت های مختلف NPK, نیاز تغذیه ای گیاهIntroductionIn traditional agriculture, a high concentration of nutrients is generally available to the plant, and a large amount of it will be leached out and is not available to the plant. But, if properly managed, the nutritional needs of the plant can be identified; it can increase the efficiency of fertilizer use and also prevent the environmental pollution caused by excessive use of chemical fertilizers in the country. Therefore, the aim of this study was to increase the fertilizer utilization efficiency by choosing optimal fertilizer treatment and its optimum level for acclimation and optimum growth of gerbera tissue culture plantlets.
Material and methodsIn the first experiment, different fertilizer treatments with different proportions of NPK were evaluated in a completely randomized design with 10 replications. In the second experiment, the different concentrations of the secondary group treatment (0.5x, 1x and 1.5x) were evaluated to determine the optimum level of fertilizer treatment. This experiment also was conducted in a completely randomized design with 15 replications. At the end of each experiment different parameters such as leaf number, petiole length, shoot dry and fresh weight, main root number, root length, secondary root number, root volume, root dry and fresh weight, chlorophyll a, b and total content were measured. Data preparation was done in Excel and data analysis was performed using the Jump 8 software. Mean comparison between treatments was performed with LSD test at 5% probability level and charts were drawn using Excel program.
Results and discussionThe results showed that the maximum root length, root volume, root dry and fresh weight and secondary root number was obtained from plantlets that was treated by the fertilizer treatment of the second group: K2SO4 (0.22 mM), KNO3 (3.62 mM), KH2PO4 (0.71 mM), NH4H2PO4 (0.35 mM), NH4NO3 (0.53 mM), Ca(NO3)2,4H2O (1.48 mM), MgSO4, 7H2O (0.4 mM), MnCl2, 4H2O (0.0049 mM), H3BO3 (0.020 mM), ZnSO4 (0.0061 mM), CuSO4, 5H2O (0.00048 mM), NaMoO4, 2H2O (0.00058 mM), FeSO4, 7H2O (0.0348 mM), Na2EDTA (0.0384 mM). So among the different fertilizer treatment, application of the fertilizer treatment of the second group was recommended. Calculation of nitrate and ammonium content used in six fertilizer treatments showed that the amount of ammonium used in fertilizer had a significant effect on root number and root dry weight. The maximum root number and root dry weight were observed in the second fertilizer group and then in the first fertilizer group. Urea was not used as a source of nitrogen in the fertilizer formula of these two treatments, while in other fertilizer treatments; urea fertilizer was used in addition to other sources of nitrogen supply. Since urea is converted into ammonium before its absorption by the plant, its application in the fertilizer formula has an effect on the amount of ammonium used in the fertilizer composition. It increases the ratio of ammonium to nitrate in fertilizer composition, which in turn influences root function. The ratio of potassium to phosphorus in the research of Khalaj et al. (4.40) is approximately as the same as the ratio of potassium to phosphorus used in the second group fertilizer treatment (4.50). The results of this ratio were also corresponded to Zheng et al. (4.6), Paradikovic et al (4.4), Hahn et al (4), Savvas and Gizas (4.8).The results of second experiment showed that plantlets grown under 1.5x concentration of second group fertilizer had better growth indices than two other treatments and had higher means in terms of root and shoot dry weight and petiole length. After counting the number of produced leaves at the end of the experiment, signs of leaf necrosis was observed under some treatments. Plantlets treated with 1 and 0.5 x concentrations of the second group treatment showed the highest incidence of leaf necrosis. Application of 1.5 x concentration of the second group treatment resulted in a 40% decrease in leaf necrosis symptoms compared to the other treatments. Also, the highest percentage of healthy leaves was obtained from 1.5 x concentration of the second group treatment, which showed a significant difference with the other treatments.
ConclusionGenerally, for the purpose of acclimation and optimal growth of gerbera tissue culture plantlets, fertilizer treatment of the second group {15(N), 10(P2O5), 30(K2O), 11.10(CaO), 2.10(MgO)} at a concentration of 1.5x is recommended.
Keywords: Growth indices, Different concentrations of fertilizer treatment, NPK ratios, Nutrition requirements -
هدفبگونیا یکی از رایج ترین گیاهان زینتی در جهان است و امروزه توجه ویژه ای به استفاده از بیوتکنولوژی و مهندسی ژنتیک در تولید اقام جدید با فرم های متنوع در این جنس شده است. این آزمایش با هدف بهینه سازی باززایی و انتقال ژن در این گیاه انجام شد تا زمینه ی لازم برای انتقال ژنهای ارزشمند را فراهم کند.مواد و روش هاابتدا شاخه زایی ریزنمونه های لایه سلولی نازک دمبرگ گونه B. soli-mutata در محیط کشت MS حاوی سیتوکینین های Kin یا TDZ (2/0، 1 و 2 میلی گرم در لیتر) در ترکیب با NAA (0 و 2/0 میلی گرم در لیتر) مورد ارزیابی قرار گرفت. برای همکشتی و تولید گیاهان تراریخته، ریزنمونه دمبرگ بگونیا با باکتری A. tumefacians نژاد LBA4404 حاوی ژنGUS و ژن گزینشگر NPTII در محیط کشت MS حاوی یک میلی گرم در لیتر Kin و 2/0 میلی گرم در لیتر NAA کشت شد. برای تایید تراریختی گیاهچه های بدست آمده، از واکنش زنجیره ای پلیمراز با آغازگر های ژنهای GUS و VIR و آزمون ارزیابی Gus استفاده شد.نتایجنتایج حاصل از این بررسی نشان داد به لحاظ باززایی شاخه سیتوکینین Kin نسبت به TDZ برتری دارد و اضافه کردن NAA به محیط کشت در هر دو تیمار سیتوکینین باعث بهبود تمام صفات شد. لذا برای همکشتی از محیط کشت حاوی یک میلی گرم در لیتر Kin و 2/0 میلی گرم در لیتر NAA استفاده شد. طی فرایند تولید گیاهان تراریخته، بعد از 4 ماه همکشتی 2000 ریزنمونه با باکتری در محیط کشت انتخابی حاوی 50 میلی گرم در لیتر کانامایسین، در مرحله سازگاری 17 گیاهچه بدست آمد که تراریختی 7 گیاهچه با استفاده از واکنش زنجیره ای پلیمراز و آزمون ارزیابی Gus تایید شد.نتیجه گیرینتایج این بررسی نشان داد درصد تراریزش در این گیاه پایین است و بهینه کردن شرایط برای افزایش کارایی انتقال ژن در آن از اهمیت زیادی برخوردار است.کلید واژگان: آگروباکتریوم, باززایی, بگونیا, تراریختیObjectiveBegonias are popular ornamental plants in the world so introducing of various forms of this plant is very important. Nowadays plant modification through biotechnology and genetic engineering for production of new genotypes with varied forms is highlighted in this genus. So optimization of regeneration in in vitro culture condition and gene transferring is in priority to provide a suitable condition for gene transferring in this plant specially those responsible in flower color.
Materials and methodsIn the first step, thin cell layer (TCL) explants from petioles of B. soli-mutata were assayed in MS medium containing Kin or TDZ (0.2, 1 and 2 mg/l) in combination with NAA (0 and 0.2 mg/l). For co-culturing of petiole TCL explants with Agrobacterium tumefacians strain LBA4404 containing GUS and NPTII genes MS medium supplemented with 1 mg/l Kin and 0.2 mg/l NAA was used. Transformed plantlets were confirmed by PCR and Gus assay test.
ResultsBased on the regeneration results, Kin was better than TDZ, also adding NAA to the medium has positive effect on both of cytokinins. In transformation process, out of 2000 explants which infected with Agrobacterium, after 4 months of culture only 17 plantlets were adopted. Of these 17 plantlets, only 7 plantlets were confirmed by Gus assay test and PCR as transgenic plants.
ConclusionsThe result showed in this species transformation percentage is low and optimization of transformation condition is important.Keywords: Agrobacterium, Regeneration, Begonia, transformation -
هدف
آماریلیس یکی از گیاهان زینتی پیازی است که تکثیر آن در شرایط طبیعی به کندی صورت می گیرد. لذا کاربرد تکنیک کشت بافت می تواند راهکار مناسبی جهت افزایش ضریب تکثیر این گیاه زینتی باشد.
مواد و روش ها :
بدین منظور آزمایشی بصورت فاکتوریل (4×2×4) و در قالب طرح کاملا تصادفی با 3 تکرار و 5 مشاهده در هر تکرار طراحی گردید تا اثر غلظت های مختلف هورمون BA و Kin (0، 5/0، 1 و 2 میلی گرم در لیتر) در ترکیب با 1/0 میلی گرم در لیتر NAA بر میزان باززایی ریزنمونه های مختلف فلس جفتی آماریلیس مورد ارزیابی قرار گیرد. ریزنمونه ها به 4 نمونه فلس جفتی تقسیم و گروه بندی شدند، به طوری که در گروه یک، خارجی ترین نمونه های فلس جفتی و در گروه چهار، داخلی ترین نمونه های فلس جفتی قرار گرفتند.
نتایجنتایج نشان داد که قطر پیازچه تولید شده تحت تاثیر موقعیت فلس جفتی در پیاز مادری قرار گرفت. فلس های جفتی گروه یک که از لایه های خارجی تر پیاز تهیه شده بودند، پیازچه های قطورتری را تولید نمودند، این در حالی است که فلس های جفتی گروه چهار، کمترین میانگین این صفت را به خود اختصاص دادند. از سوی دیگر ریزنمونه های کشت شده در محیط کشت حاوی 5/0 میلی گرم در لیتر هورمون BA به همراه 1/0 میلی گرم در لیتر هورمون NAA، بیشترین قطر پیازچه باززا شده را به خود اختصاص دادند.
نتیجه گیریلذا کاربرد فلس جفتی گروه یک و محیط کشت MS حاوی 5/0 میلی گرم در لیتر هورمون BA به همراه 1/0 میلی گرم در لیتر هورمون NAA جهت تکثیر ریزنمونه های فلس جفتی آماریلیس توصیه می گردد.
کلید واژگان: قطر پیازچه باززا شده, هورمون BA, محیط کشت, ریزنمونهObjectiveAmaryllis is one of the ornamental bulbous plants, whose reproduction occurs slowly in natural conditions. Therefore, using tissue culture technique can be a suitable way to increase the multiplication rate of this ornamental plant.
Material and methodsIn this study, a factorial experiment was conducted in a completely randomized design with 5 replications. The effect of different concentrations of BA and Kin (0, 0.5, 1 and 2 mg/L) in combination with 0.1 mg/L NAA on regeneration of different twin scale type of amaryllis was evaluated. Explants were divided as twin scales and classified in 4 groups, so that the outermost twin scales was grouped in class 1 and the innermost twin scales was grouped in class 4.
ResultsThe results showed that the diameter of produced bulblet was influenced by the position of the twin scales in the mother bulb. The twin scale group one, which was made from the outer layers of the bulb, produced thicker bulblets, while the twin scales group four showed the minimum average of this trait. However, the explants cultured in a culture medium containing 0.5 mg/l BA in combination with 0.1 mg/l NAA had the highest bulblet diameter.
ConclusionGenerally, the application of twin scales group 1 and MS medium containing 0.5 mg/l BA in combination with 0.1 mg/l NAA is recommended for regeneration and proliferation of Amaryllis twin scale explants.
Keywords: bulb diameter, BA hormone, culture medium, explants
- در این صفحه نام مورد نظر در اسامی نویسندگان مقالات جستجو میشود. ممکن است نتایج شامل مطالب نویسندگان هم نام و حتی در رشتههای مختلف باشد.
- همه مقالات ترجمه فارسی یا انگلیسی ندارند پس ممکن است مقالاتی باشند که نام نویسنده مورد نظر شما به صورت معادل فارسی یا انگلیسی آن درج شده باشد. در صفحه جستجوی پیشرفته میتوانید همزمان نام فارسی و انگلیسی نویسنده را درج نمایید.
- در صورتی که میخواهید جستجو را با شرایط متفاوت تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مطالب نشریات مراجعه کنید.