ارزیابی تأثیر هورمون‌های بنزیل آمینو پورین، کینتین و غلظت نیترات آمونیوم روی کشت بساک بادمجان (Solanum melongena L.)

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی سابق کارشناسی ارشد، گروه اصلاح نباتات، دانشکدۀ کشاورزی، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران

2 دانشیار، گروه اصلاح نباتات، دانشکدۀ کشاورزی، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران

3 استادیار، گروه زراعت و اصلاح نباتات، دانشکدۀ کشاورزی، دانشگاه ملایر، ملایر، ایران

چکیده

بادمجان (Solanum melongena L.)، یکی از مهم‌ترین گیاهان صیفی در خانوادۀ سولاناسه است. در این پژوهش نرزایی (آندروژنز) از راه کشت بساک در دو رقم دورگ (هیبرید) بادمجان شامل شانتال و والنتینا بررسی شده است. برای این منظور، ارزیابی تأثیر هورمون بنزیل آمینو- پورین (1، 2، 3، 4، 5، 6 و 7 میلی‌گرم بر لیتر) و کینتین (4، 5/4، 5، 5/5، 6، 5/6 و 7 میلی‌گرم بر لیتر) و همچنین نیترات آمونیوم (0، 1238، 5/1547، 1857، 5/2166 و 2476 میلی‌گرم بر لیتر) در سه آزمایش جداگانه بررسی شدند. بنا بر نتایج تجزیۀ واریانس، رقم‌های مختلف در تیمارهای مختلف پاسخ متفاوتی داشتند. به‌طورکلی، رقم شانتال در دو تیمار 4 میلی‌گرم بر لیتر از بنزیل آمینو پورین و 6 میلی‌گرم بر لیتر از کینتین، بیشترین میزان گیاهچه‌های باززایی‌شده را به خود اختصاص داد (به ترتیب، 25 و 7/27 درصد). درحالی‌که رقم والنتینا در دو تیمار 5 میلی‌گرم بر لیتر از بنزیل آمینو پورین و 7 میلی‌گرم بر لیتر از کینتین، بیشترین میزان گیاهچه را تولید کرد (به ترتیب، 6/19 و 8/27 درصد). همچنین نتایج نشان داد، افزایش غلظت نیترات آمونیوم در محیط کشت، کارایی کشت بساک بادمجان را بهبود بخشیده است. به‌طورکلی در این پژوهش، از رقم‌های شانتال و والنتینا ، به ترتیب 31 و 13 گیاه به دست آمد. برای بررسی‌های ژنتیک یاخته‌ای (سیتوژنتیکی)، به‌صورت تصادفی شمار ده گیاه از هر رقم تجزیه شد و نتایج  نشان داد، در رقم‌های شانتال و والنتینا، به ترتیب 40 و 50 درصد گیاهان بررسی‌شده، هاپلوئید بودند.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

Effects of BAP, Kin and NH4NO3 concentration on the eggplant anther culture (Solanum melongena L.)

نویسندگان [English]

  • Masoud Emrani Dehkehan 1
  • Ahmad Moieni 2
  • Zahra Movahedi 3
1 Former M.Sc. Student, Department of Plant Breeding, Faculty of Agriculture, Tarbiat Modares University, Tehran, Iran
2 Associate Professor, Department of Plant Breeding, Faculty of Agriculture, Tarbiat Modares University, Tehran, Iran
3 Assistant Professor, Department of Agronomy and Plant Breeding, Faculty of Agriculture, Malayer University, Malayer, Iran
چکیده [English]

Eggplant (Solanum melongena L.) is one of the most important vegetable plants in Solanaceae family. In this research, androgenesis by anther culture has investigated in two eggplant cultivars including Chantal and Valentina. For this reason the effects of the BAP (1, 2, 3, 4, 5, 6 and 7 mg l-1), Kin (4, 4.5, 5, 5.5, 6, 6.5 and 7 mg l-1) and NH4NO3 (0, 1238, 1547.5, 1857, 2166.5 and 2476 mg l-1) concentrations were investigated in the independent experiments. These experiments were performed according to a factorial experiment in a randomized complete blocks design (RCBD) layout with three replications and each replication contained a unique Petri dish containing 9 ml C medium with 12 anthers. The results of analysis of variance showed a significant interaction between the cultivars and treatments. The highest plant regeneration in cultivar Chantal was obtained by the use of 6 mg l-1Kin and 4 mg l-1 BAP (27.7 and 25 %, respectively). The highest plant regeneration in cultivar Valentina was produced by the treatments containing 7 mg l-1 Kin and 5 mg l-1 BAP (27.8 and 19.6 %, respectively). Also results indicated that the increased concentrations of NH4NO3 has improved the anther culture efficiency in eggplant. In cultivars Chantale and Valentina 31 and 13 plants were obtained, respectively. Then 10 plants were randomly selected in each cultivar, and their ploidy levels were determined through flow cytometry. The results showed that  in cultivars Chantale and Valentina, 40 and 50% of the plants were haploid, respectively.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Ammonioum nitrate
  • anther culture
  • cytokinin
  • eggplant
  • haploidy

مراجع

  1. Anonymous. (2016). Food and Agriculture Organization of the United Nations. Available on: http://faostat.fao.org/. Last accessed 2016/4/10.
  2. Başay, S. & Ellialtioğlu, Ş. Ş. (2013). Effect of genotypical factors on the effectiveness of anther culture in eggplant (Solanum melongena L.). Turkish Journal of Biology, 37(4), 499-505.
  3. Dumas de Vaulx, R. & Chambonnet, D. (1982). Culture in vitro d’anthères d’aubergine (Solanum melongena L.): stimulation de la production de plantes au moyen de traitements à + 35 °C associés à de faibles teneurs en substances de croissance, Agronomie, 983-988 pp.
  4. Dunwell, J. M. (2010). Haploids in flowering plants: origins and exploitation, Plant Biotechnology Journal, 8(4), 377-424.
  5. Ferrie, A. M. R. & Möllers, C. (2011), Haploids and doubled haploids in Brassica spp. for genetic and genomic research, Plant Cell, Tissue and Organ Culture, 104(3), 375-386.
  6. Ferrie, A. M. R. & Caswell, K. L. (2011). Isolated microspore culture techniques and recent progress for haploid and doubled haploid plant production, Plant Cell, Tissue and Organ Culture, 104(3), 301-309.
  7. Gamborg, O. L. (1970). The effects of amino acids and ammonium on the growth of plant cells in suspension culture, Plant Physiology, 45(4), 372-375.
  8. Germana, M. A. (2006). Doubled haploid production in fruit crops, Plant Cell, Tissue and Organ Culture, 86(2), 131-146.
  9. Germanà, M. A. (2011), Anther culture for haploid and doubled haploid production, Plant Cell, Tissue and Organ Culture, 104(3), 283-300.
  10. Henry, Y. & De Buyser, J. (1990). Wheat anther culture: agronomic performance of doubled haploid lines and the release of a new variety Florin Wheat. Springer, 285-352 pp.
  11. Karimzadeh, GH., Danesh-Gilevaei, M. & Aghaalikhani, M. (2011). Karyotypic and nuclear DNA variations in Lathyrus sativus (Fabaceae), Caryologia, 64(1), 42-54.
  12. Kohli, A., Sreenivasulu, N., Lakshmanan, P. & Kumar, P. P. (2013). The phytohormone crosstalk paradigm takes center stage in understanding how plants respond to abiotic stresses, Plant Cell Reports, 32(7), 945-957.
  13. Loureiro, J., Pinto, G., Lopes, T., Doležel, J. & Santos, C. (2005). Assessment of ploidy stability of the somatic embryogenesis process in Quercussuber L. using flow cytometry, Planta, 221(6), 815-822.
  14. Loureiro, J., Rodriguez, E., Doležel, J. & Santos, C. (2007). Two new nuclear isolation buffers for plant DNA flow cytometry: a test with 37 species, Annals of Botany, 100(4), 875-888.
  15. Mordhorst, A. P. & Lörz, H. (1993). Embryogenesis and development of isolated barley (Hordeum vulgare L.) microspores are influenced by the amount and composition of nitrogen sources in culture media, Journal of Plant Physiology, 142(4), 485-492.
  16. Moubayidin, L., Di Mambro, R. & Sabatini, S. (2009). Cytokinin–auxin crosstalk, Trends In Plant Science, 14(10), 557-562.
  17. Olsen, F. L. (1987). Induction of microspore embryogenesis in cultured anthers of Hordeum vulgare. The effects of ammonium nitrate, glutamine and asparagine as nitrogen sources, Carlsberg Research Communications, 52(6), 393-404.
  18. Poehlman, J. M. (2013). Breeding field crops. Springer Science and Business Media.
  19. Raina, S. K. & Iyer, R. D. (1973). Differentiation of diploid plants from pollen callus in anther cultures of Solanum melongena L. Z Pflanzenzucht, 70, 275-280
  20. Rotino, G. L. (1996). Haploidy in eggplant, In Vitro Haploid Production In Higher Plants. Springer, 115-141 pp.
  21. Rotino, G. L., Falavigna, A. & Restaino, F. (1987). Production of anther-derived plantlets of  eggplant, Capsicum News letter, 6, 89-90.
  22. Rotino, G. L. (2016). Anther culture in eggplant (Solanum melongena L.), In vitro Embryogenesis In Higher Plants. Springer, 453-466.
  23. Rotino, G. L., Sihachakr, D., Rizza, F., Valè, G., Tacconi, M. G. & Alberti, P. (2005). Current status in production and utilization of dihaploids from somatic hybrids between eggplant (Solanum melongena L.) and its wild relatives, Acta Physiologiae Plantarum, 27(4), 723-733.
  24. Salas, P., Prohens, J. & Seguí-Simarro, J. M. (2011). Evaluation of androgenic competence through anther culture in common eggplant and related species, Euphytica, 182(2), 261-274.
  25. Salas, P., Rivas-Sendra, A., Prohens, J. & Seguí-Simarro, J. M. (2012). Influence of the stage for anther excision and heterostyly in embryogenesis induction from eggplant anther cultures, Euphytica, 184(2), 235-250.
  26. Seguí-Simarro, J. M.(2016). Androgenesis in solanaceae, In vitro embryogenesis in higher plants. Springer, 209-244 pp.
  27. Shetty, K. & Asano, Y. (1991). The influence of organic nitrogen sources on the induction of embryogenic callus in Agrostis alba L., Journal of Plant Physiology, 139(1), 82-85.
  28. Shadmand, M., Moeini, A. & Rashidi Monfared, S. (2015). Study on embryo induction and production in some eggplant (Solanum melongena L.) cultivars anther culture using growth regulatore and calcium pretreatment. M.Sc. Thesis, Tarbiat Modares University, Iran. (in Farsi)
  29. Stuart, D. A. & Strickland, S. G. (1984). Somatic embryogenesis from cell cultures of Medicagosativa L. The role of amino acid additions to the regeneration medium, Plant Science Letters, 34(1), 165-174.
  30. Tuberosa, R., Sanghineti, M. C. & Conti, S. (1987). Anther culture of eggplant Solanum melongena L. lines and hybrids, Genética Agrária, 41(3), 267-274.
  31. Kohli, A., Sreenivasulu, N., Lakshmanan, P. & Kumar, P. P. (2013). The phytohormone crosstalk paradigm takes center stage in understanding how plants respond to abiotic stresses, Plant Cell Reports, 32(7), 945-957.
  32. Moubayidin, L., Di Mambro, R. & Sabatini, S. (2009). Cytokinin-auxin crosstalk, Trends In Plant Science, 14(10), 557-562.
  33. Żur, I., Dubas, E., Krzewska, M. & Janowiak, F. (2015). Current insights into hormonal regulation of microspore embryogenesis, Frontiers In Plant Science, 6, 424.

فایل ها

سابقه مقاله

  • تاریخ دریافت: 04 شهریور 1395
  • تاریخ بازنگری: 22 آذر 1395
  • تاریخ پذیرش: 02 اسفند 1395
  • تاریخ انتشار: 01 آذر 1396

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار