علوم آب و خاک

---

واکنش 28 رقم گندم دوروم (Triticum turgidum var. durum) به کشت جنین نارس در محیط کشت موراشیک و اسکوگ (MS)، در آزمایشگاه کشت بافت دانشکده کشاورزی دانشگاه صنعتی اصفهان مورد بررسی قرار گرفت. به منظور تولید جنینهای نارس در شرایط محیطی مناسب، کشت گیاهان در سیستم هیدروپونیک با جریان چرخشی و در گلدانهایی در گلخانه انجام شد. چگونگی باززایی جنینهای نارس در زمانهای 2، 4، 8 و 16 روز پس از تلقیح جنین، از طریق سنجش درصد و سرعت باززایی در محیط کشت، برای کلیه ژنوتیپ‌ها یادداشت برداری شد. تجزیه واریانس داده‌های حاصل به صورت طرح کرتهای خرد شده در زمان، در قالب طرح کاملاً‌ تصادفی در 5 تکرار و 4 زمان انجام گرفت. تجزیه واریانس داده‌ها نشان داد که در بین ارقام تفاوت معنی‌داری از نظر ظرفیت باززایی وجود دارد. حداکثر ظرفیت یا سرعت باززایی (دو روز پس از تلقیح) جنین نارس در رقم “شاهیوندی” که رقم بومی منطقه غرب ایران است، مشاهده گردید. رقم “Awl₁/sb_l4” با متوسط 5/48 درصد و ارقام “هاگلا” و “آفن‌کیل” با متوسط 80 درصد به ترتیب دارای کمترین و بیشترین متوسط باززایی در طی مدت یادداشت برداری بودند. اهمیت سرعت باززایی بالا از لحاظ صرفه‌جویی در وقت، هزینه و احتمال ایجاد تنوع سوماکلونی کمتر در برنامه‌های به‌نژادی، حایز اهمیت است.

---

اصلاح ژنتیکی سیب‌زمینی با روش‌های سنتی بسیار مشکل و گاهی غیرممکن است. بیوتکنولوزی و کشت بافت گیاهی یک متد مطلوب برای انتقال ژن به گیاهان، یا استفاده از ناقل اگروباکتریوم می‌باشد. در این مطالعه روش‌هایی به منظور القای شاخساره و اندام‌زایی و باززایی گیاه کامل، از قطعات ساقه سیب‌زمینی رقم دلوار، به صورت یک، دو و سه مرحله‌ای مورد ارزیابی قرارگرفت.

در بین روش‌های مورد آزمایش، تنها روش یک مرحله‌ای با استفاده از TDZ، که یک سیتوکنین مصنوعی است، بهترین پاسخ را در باززایی گیاه نشان داد. در این محیط کشت چندین شاخساره از هر قطعه ساقه به وجود آمد. در حالی که در سایر روش‌ها وقتی محیط کشت با هورمون‌های BAP، NAA، Zeatin، 2ip و IAA استفاده شد تنها کالوس سفید و یا کالوس سبز ایجاد شد. بررسی ریخت‌شناسی و شمارش کروموزومی گیاهان باززایی شده شباهت بین گیاهان باززایی شده و گیاهان والد را نشان داد. نتایج حاکی از این است که سیستم باززایی به دست آمده برای رقم دلوار مناسب بوده و شرایط کشت از ایجاد تنوع ژنتیکی در گیاهان باززایی جلوگیری می‌نماید.

---

مطالعه حاضر به منظور ارزیابی واکنش ژنوتیپ‌های رایج ذرت در ایران (هیبریدها و لاین‌های اینبرد آنها) برای کالوس‌زایی و باززایی از کشت جنین بالغ انجام شد. در این مطالعه از 25 ژنوتیپ، مشتمل بر 12 لاین اینبرد، 11 هیبرید سینگل کراس و یک هیبرید دبل کراس و یک کمپوزیت آزاده گرده‌افشان استفاده گردید. جنین بالغ لاین‌های اینبرد و هیبریدهای ذرت در دو محیط کشت MS وN6 کشت شده و ارزیابی کالوس‌زایی با استفاده از صفات وزن تر کالوس، وزن خشک کالوس، رشد نسبی کالوس و سرعت رشد کالوس صورت گرفت.

نتایج این آزمایش نشان داد که واکنش ارقام به کالوس‌زایی و باززایی گیاهچه، از کالوس حاصل از جنین بالغ بسیار متفاوت است. بیشترین ظرفیت تولید کالوس (بر اساس وزن تر و خشک) در لاین اینبرد IL8، هیبریدهای (SC9 (IL6*IL10 و ( SC7 (IL4*IL8 و بالاترین میزان رشد نسبی و سرعت رشد کالوس به ترتیب در لاین اینبرد IL1 و هیبرید SC9 مشاهده شد. محاسبه هتروزیس بر اساس والد برتر، نشان داد که SC9 برای صفات وزن تر، وزن خشک و سرعت رشد کالوس، دارای بالاترین درصد هتروزیس در بین هیبریدهای مورد مطالعه است. اثر متقابل ژنوتیپ و محیط کشت نیز برای صفات وزن تر کالوس، رشد نسبی کالوس و سرعت رشد کالوس معنی‌دار شد. به عنوان مثال، در محیط کشت MS هیبرید SC9، و در محیط کشت N6 لاین اینبرد IL8، بیشترین سرعت رشد کالوس را داشتند. بین سرعت رشد کالوس در زمان‌های مختلف (8، 12، 16 و 20 روز پس از کشت) اختلاف معنی‌داری وجود داشت. سرعت رشد کالوس در هشت روز پس از کشت کمترین مقدار را داشت، و به تدریج تا شانزده روز پس از کشت افزایش یافت، اما بعد از این مدت کاهش پیدا کرد. سرعت رشد کالوس دارای دامنه‌ای بین 51/0 در لاین اینبرد IL11، تا 74/0 در هیبرید SC9 بود. مقایسه ژنوتیپ‌ها نشان داد که اینبرد لاین‌های IL1 و IL10 و هیبریدهای سینگل گراس SC2 و SC4 از بالاترین میزان باززایی گیاه برخوردارند. با توجه به اهمیت باززایی گیاه، که وابستگی زیادی به ژنوتیپ دارد، می‌توان نتیجه‌گیری نمود که لاین‌های اینبرد IL1 و IL10، و نیز هیبریدهای SC2 (سینگل کراس 704) و SC4 (سینگل کراس 301)، برای به کارگیری در برنامه‌های اصلاحی متکی به کشت بافت در ذرت قابل توصیه می‌باشند.

---

تحقیق حاضر، به منظور ارزیابی واکنش 18 رقم برنج (.Oryza sativa L) مشتمل بر 15 رقم برنج ایرانی و سه رقم خارجی، برای کالوس‌زایی و باززایی گیاهچه از کالوس با کشت جنین نارس نسبت به سه محیط کشت MS، LS و 6N اجرا گردید. میزان کالوس‌دهی با استفاده از صفات قطر کالوس، وزن تر و وزن خشک مورد ارزیابی قرار گرفت. سپس با انتقال کالوس‌های تولیدی از سه محیط کشت ذکر شده به محیط کشت باززایی (MSR) ، و از طریق سنجش درصد گیاهچه‌های تولید شده از کالوس‌ها، میزان باززایی اندازه‌گیری گردید.

نتایج نشان داد که تفاوت معنی‌داری هم از لحاظ کالوس‌زایی و هم باززایی بین ارقام وجود دارد (01/0>P). در مرحله کالوس‌زایی، از نظر قطر کالوس، ارقام نعمت و چرام-2 به ترتیب با متوسط قطر 83/4 و 6/4 میلی‌متر به عنوان ژنوتیپ‌های برتر شناخته شدند. از نظر وزن تر کالوس ارقام نعمت، چرام-2 تا سپیدرود، طارم محلی و لاین‌های خارجی 33IRCTN91 و 30-IRFAON به طور معنی‌داری بهتر از سایرین بودند. ارقام نعمت، زاینده‌رود و لاین 33IRCTN91 بالاترین درصد محتویات آبی را داشتند. از نظر باززایی، لاین 33IRCTN91 و ارقام عنبربو محلی، نعمت، چرام-2 و طارم محلی بیشترین میزان باززایی گیاهچه از کالوس را دارا بودند. از هر دو جنبه کالوس‌زایی و باززایی بین محیط‌های کشت تفاوت معنی‌دار وجود داشت.

 بدین ترتیب که از لحاظ قطر کالوس، وزن تر، و میزان باززایی، محیط‌های کشت MS و N6 با یکدیگر تفاوت معنی‌داری نداشتند، ولی نسبت به محیط کشت LS، به طور معنی‌داری برتر بودند( 01/0>P )کالوس‌هایی که در محیط کشت MS رشد یافتند، بیشترین و در محیط کشت LS، کمترین درصد آب را داشتند. محیط کشت MS و N6 برای کشت این ویترو جنین نارس برنج مناسب تشخیص داده شد، و از بین ارقام مورد مطالعه، ارقام نعمت و چرام-2 به عنوان ارقام برتراز لحاظ کالوس‌دهی و میزان بازززایی گیاهچه شناخته شدند. هم‌چنین، برنج‌های ژاپونیکای مورد مطالعه در زمره بهترین ارقام از نظر میزان باززایی گیاهچه بودند. مطالعه روابط هم‌بستگی بین صفات نشان داد که بین صفت کالوس‌زایی و باززایی گیاهچه، هم‌بستگی معنی‌داری وجود ندارد، و این دو صفت مستقل از هم عمل می‌کنند.

---

به منظور بررسی پاسخ آندروژنیک ارقام نخود، دو رقم پیروز و کرج 31-60-12، که به ترتیب نماینده‌ای از تیپ‌های دسی و کابلی هستند، برای انجام کشت بساک انتخاب شدند. بساک‌های حاوی میکروسپورهای تک‌هسته‌ای منتخب از غنچه‌های گل تیمار شده در شرایط سرما (7 تا 10 روز)، در محیط کشت پایه MS حاوی غلظت‌های متفاوت دو تنظیم کننده رشدی توفوردی (1، 2 و 3 میلی‌گرم در لیتر) و کینتین (1/0، 2/0 و 5/0 میلی‌گرم در لیتر) کشت گردیدند. برای باززایی، از محیط‌های کشت MS و بلیدز تغییر یافته با ترکیبات مختلف تنظیم کننده‌های رشد و غلظت متفاوت ساکارز استفاده شد. نتایج نشان داد که اثر تنظیم کننده‌های رشدی توفوردی و کینتین در القای کالوس بسیار معنی‌دار است، و با افزایش غلظت هرکدام از این تنظیم کننده‌ها میزان القای کالوس به طور معنی‌داری کاهش یافت. محیط کشت حاوی غلظت‌های کم هر دو تنظیم کننده رشدی (1 و 2/0 میلی‌گرم در لیتر به ترتیب برای توفوردی و کینتین) بهترین واکنش القای کالوس را در پی داشت. هم‌چنین، اثر متقابل ژنوتیپ × غلظت‌های توفوردی نیز معنی‌دار شد، به طوری که رقم پیروز نسبت به رقم دیگر، در واکنش به غلظت‌های متفاوت توفوردی، پاسخ بهتری به القای کالوس از خود نشان داد. تمایز کالوس‌ها و القای اندام‌زایی در محیط کشت MS حاوی NAA و BA با سه درصد ساکارز، و جنین‌زایی در کالوس‌های حاصل از بساک در محیط کشت بلیدز غنی شده با 5/0 میلی‌گرم در لیتر کینتین و 10 درصد ساکارز اتفاق افتاد. بررسی سیتولوژیک کالوس‌ها، وجود سلول‌های هاپلویید و تنوع کروموزومی را به اثبات رساند. بنابراین، بهینه کردن غلظت تنظیم کننده‌های رشد در محیط کشت القا، و استفاده از محیط‌های کشت مختلف پایه با غلظت مشخصی از ساکارز، می‌تواند بهبود باززایی از بساک‌های نخود را به دنبال داشته باشد. به نظر می‌رسد تعیین مشخصه کالوس‌ها از مرحله القا تا باززایی، و نیز تعیین اثر پیش‌تیمار سرما در آزمایش‌های بعدی بتواند در بهبود پاسخ به کشت بساک در نخود مورد استفاده قرار گیرد.

---

بهینه‌سازی باززایی گیاه پنبه برای دو رقم ساحل و ورامین با استفاده از مریستم انتهایی با هدف انتقال ژن از طریق آگروباکتریوم صورت گرفت. در این بررسی مریستم انتهایی از گیاهچه‌های 4 تا 5 روزه دو رقم جدا گردید و در محیط ویژه ساقه زایی (MS Murashige & Skoog,) تغییر یافته بدون تنظیم‌کننده رشد) قرار داده شدند. پس از 2- 5/1 ماه مریستم‌هایی که تولید ساقه و برگ نمودند به منظور ریشه‏زایی در یک طرح کاملاً تصادفی با چهار تیمار ریشه‌زایی: 1ـ MS تغییر یافته بدون تنظیم کننده رشد 2ـ  یک دوم MS به همراه 1/0 میلی‌گرم در لیـتر اینـدول بوتــیریک اسیـد (IBA)(Indole-3-butyric Acid) ،ـ 3- یک دوم  MS  به هـمراه 1/0 میلـی‌گـرم در لیتر نفـتالین استـیک اسید (NAA) (a-Naphtaleneacetic Acid) و 4ـ یک دوم MS به همراه 1/0 میلی‌گرم در لیتر ایندول استیک اسید (IAA) (Indoleacetic Acid) در چهار تکرار ارزیابی شدند. پس از 2- 5/1 ماه تجزیه و تحلیل آماری داده‌ها نشان داد که بهترین محیط ریشه‌زایی برای دو رقم ساحل و ورامین محیط حاوی تنظیم‌کننده رشد IBA است. هم‌چنین نتایج بیانگر آن بود که ریشه‌زایی رقم ورامین بهتر از رقم ساحل می‏باشد.

---

در پژوهش حاضر اثر اتینیل استرادیول (یکی از مشتقات استروژن) روی باززایی گیاه یونجه بررسی شد. نخست بذرهای یونجه در محیط کشت Murashige & Skoog 1962) MS) در شرایط آزمایشگاهی کشت شدند. پس از آن قطعات جدا کشت ساقه و هیپوکوتیل به محیط کشت القا کالوس برده و کالوس تولید شد. برای باززایی گیاه یونجه 14 محیط کشت با ترکیب هورمونی مختلف از اکسین، سیتوکنین و اتینیل استرادیول ساخته شد و در 2 مرحله، یکی کالوسهای 3 تا 4 هفته ای و در مرحله دیگر جدا کشت های هیپوکوتیل و ساقه یونجه به آنها منتقل گردید. نتایج نشان داد کالوسهایی که به محیط کشتهای حاوی اکسین و اتینیل استرادیول منتقل شده اند بعد از چند هفته ایجاد جنین سوماتیک، ریشه و ساقه نموده اند. در قطعات جدا کشت پس از 10 روز ظهور ریشه دیده شد. بررسی ها نشان داد که ظهور ریشه و ساقه و تشکیل جنین سوماتیک به واسطه تعامل اکسین و اتینیل استرادیول القا شده است و حضور هر یک از هورمون ها به تنهایی نمی تواند آثار ذکر شده را نشان دهد. 

---

  زیره پارسی که به آن زیره سیاه یا زیره کوهی نیز گفته می‌شود، یکی از مهم‌ترین گیاهان دارویی بوده و ارزش اقتصادی بالایی دارد. به‌طور کلی اطلاعات محدودی در ارتباط با کشت این ویترو این گیاه وجود دارد. در این پژوهش برای اولین بار از ریزنمونه محور جنینی برای باززایی زیره پارسی استفاده شد. محیط کشت B5 (گامبورگ) حاوی غلظت‌های مختلف هورمون‌های NAA (نفتالن استیک اسید)، 2,4-D ( دو و چهار - دی کلرو فنوکسی استیک اسید) به تنهایی یا همراه با Kin (کینتین) مورد استفاده قرار گرفت. آزمایش در قالب طرح کاملا تصادفی با 30 تیمار مختلف و 10 تکرار در هر تیمار انجام شد. بیشترین تعداد ریزنمونه تولید کننده کالوس مربوط به تیمار با ترکیب هورمونی 1/0 میلی‌گرم در لیتر 2,4-D و 2 میلی‌گرم در لیتر Kin یا 1 میلی‌گرم در لیتر NAA و 2 میلی‌گرم در لیتر Kin بود. در تعدادی از تیمارهای فاقد کینیتین نیز باززایی صورت گرفت که نشان داد، برای باززایی زیره پارسی وجود هورمون سیتوکینین الزامی نیست. بهترین تیمار از لحاظ میانگین تعداد ساقه باززایی شده، تیمار با ترکیب هورمونی 1/0 میلی‌گرم در لیتر NAA و 4 میلی‌گرم در لیتر Kin بود. بیشترین فراوانی القای جنین سوماتیکی مربوط به تیمار با ترکیب هورمونی 2 میلی‌گرم در لیتر 2,4-D بود. در این روش به‌دلیل جوان بودن ریزنمونه و عکس‌العمل مناسب به محیط کشت، کالوس دهی و باززایی فقط در یک نوع محیط کشت و بدون نیاز به هیچ‌گونه واکشتی صورت گرفت که منجر به کوتاه شدن زمان کشت بافت و کم شدن آلودگی و نیاز به مواد مصرفی شد.

---

شرایط لازم برای باززایی دو رقم میخک (’ Nelson’ و ’ Impulse‘) به روش رویان‌زایی بدنی مستقیم بررسی شد. رویان‌های بدنی به طور مستقیم از ریز نمونه‌های گلبرگ گیاه میخک روی محیط کشت MS دارای 2/0، 5/0، 1، 2، 4 و 6‌ میلی‌گرم در لیتر پیکلورام ایجاد شدند. بیشترین رویان‌زایی روی محیط کشت حاوی 1 و 2‌ میلی‌گرم در لیتر پیکلورام به‌دست آمد. وقتی که رویان کروی به محیط‌های کشت بدون تنظیم کننده رشد دارای غلظت‌ها مختلف سوکروز (20، 40، 60، 80 و 100 گرم در لیتر) منتقل شدند به صورت رویان‌های لپه‌ای توسعه یافتند. با افزایش غلظت سوکروز توسعه رویان‌های کروی افزایش نشان دادند. وقتی که رویان‌های لپه‌ای به محیط کشت نیم غلظت MS دارای 30 گرم در لیتر سوکروز انتقال داده شدند، به صورت گیاهچه در آمدند. گیاهچه‌های به دست آمده در شرایط گلخانه نیز به طور عادی مراحل رشد خود را ادامه دادند.

---

در این تحقیق پاسخ به کشت بساک سه هیبرید برنج ایندیکا × ایندیکای هتروتیک (بهار1، IR75221H و IR69688H) روی چهار محیط کشت کالوس‌زا (N6، N6 تغییریافته، Chu و Chu تغییریافته) در مؤسسه تحقیقات برنج کشور بررسی شد. هیبرید‌های مورد مطالعه از طریق تعیین درصد کالوس‌های ایجاد شده از بساک‌های مرحله اواسط تک هسته‌ای تا اوایل مرحله دو هسته‌ای و تعداد گیاهچه‌های باززایی شده از کالوس‌ها در محیط‌های کشت فوق، مورد ارزیابی قرار گرفتند. نتایج نشان داد که ژنوتیپ، ترکیب محیط کشت و اثر متقابل آنها روی درصد کالوس‌زایی، باززایی گیاه سبز، باززایی گیاه آلبینو و باززایی کل به‌طور معنی‌داری اثر داشتند. مقایسه میانگین‌ها نشان داد که بهترین هیبرید از نظر عکس‌العمل به تولید کالوس، هیبرید IR75221H (64/1%) و به باززایی کل (24/12%) و گیاه سبز(43/3%)، هیبرید بهار1 بودند. بیشترین گیاه آلبینو را هیبرید IR75221H (66/10%) و کمترین آن را هیبرید IR69688H (45/6%) تولید نمودند. بهترین محیط کشت کالوس‌زایی برای تولید کالوس محیط کشت N6 تغییریافته (2%) و برای باززایی کل (82/21%)، تولید گیاه سبز (6/5%) و آلبینو (22/16%) محیط کشت Chuتغییریافته بودند. هر چند ژنوتیپ‌ها در محیط‌های کشت مختلف نتایج گوناگونی نشان دادند و پاسخ به کشت بساک آنها کم بود ولی با تغییر در محیط‌های کشت می‌توان پاسخ به کشت بساک را افزایش داد.