Callus and somatic embryo induction in date palm cv ...journals.ui.ac.ir/article_23062_453956e246d792c1cd... · The purpose of this study was to check the possibility of callus and

Iranian Journal of Plant Biology, Vol. 10, No. 2, 2018

Copyright©2018, University of Isfahan. This is an Open Access article distr ibuted under the terms of the Creative Commons Attribution License (http://creativecommons.org/licenses/BY-NC-ND/4.0), which permits others to download this work and share it

with others as long as they credit it, but they cannot change it in any way or use it commercially.

Callus and somatic embryo induction in date palm cv. Khazravi using

leaves, immature fruit and endosperm explants

Fateme Farhadi Kolahkaj, Payam Pour Mohammadi*, Mohammad Farkhari,

Khalil Alami Saied Department of Plant Production and Genetic, Faculty of Agriculture, Agricultural Sciences and Natural

Resources University of Khuzestan, Khuzestan, Iran

Abstract

The purpose of this study was to check the possibility of callus and somatic

embryogenesis in date palm cv. Khazravi using different explants including leaves,

green fruit, immature seed, endosperm and green fruit pericarp. In the culture of leaves

in the medium contains different plant growth regulators including 2,4-D, BAP and

TDZ, highest callus induction was achieved in medium supplemented with, 5 mg.L-1

2,4-D, 2 mg.L-1 BAP and 4 mg.L-1 TDZ, and in treatment with 5 mg.L-1 2,4-D, 1

mg.L-1 BAP and 4 mg.L-1 TDZ. By using explant of immature fruit, found that when

two growths regulative, TDZ and 2, 4-D in amount of 5 mg.L-1 are in the culture

medium callugenesis and embryogenesis was achieved. The endosperm cultivation with

pericarp and embryo in the same medium showed that the presence of two growth

regulators 2,4-D and TDZ have been useful for callus production. Also in endosperm

with zygotic embryo culture, embryo development and the root and shoot were formed

after three months. Endosperm culture, in the culture medium containing various auxins

and pericarp culture showed no any reactions. In general, these results showed that in

date palm cv. Khazravi, treating the explants of leave and immature fruits with

appropriate concentrations of plant growth regulators auxin and cytokinin, can induce

callus and embryo.

Keywords: Date palm; auxin; cytokinin; callogenesis; somatic embryogenesis.

* Corresponding Author: [email protected]

06136522424: ، شمارة تماس[email protected] :کیپست الکترون یول: نشانئنگارندة مس *

Copyright©2018, University of Isfahan. This is an Open Access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution License (http://creativecommons.org/licenses/BY-NC-ND/4.0), which permits others to download this work and share it with others as long as they credit it, but they cannot change it in any way or use it commercially .

101-89 ، صفحة1397 تابستان، ششمو سیة شمار، دهمسال شناسی گیاهی ايران، زيست

24/06/1396 :تاريخ دريافت مقاله

21/03/1397 :بازنگریتاريخ

07/07/1397 :تاريخ پذيرش نهايی

های برگ، ای ریزنمونه شیشه القای کالوس و جنین سوماتیک در کشت درون

رقم خضراوی (.Phoenix dactylifera L)خرما میوۀ نارس و آندوسپرم نخل

دیسع یعالم لیخلمحمد فرخاری، ،*یپورمحمد امیپ ،کاله کجفرهادی فاطمه

، خوزستان، ايرانخوزستانی عیطب منابع و یکشاورزعلوم دانشگاه ، دانشکدة کشاورزی،ژنتیک گیاهی تولید وی مهندس گروه

چکیده (.Phoenix dactylifera L)زايی سوماتیک در نخل خرما نزايی و جنی در پژوهش حاضر، امکان کالوس

رقم خضراوی از ريزنمونة برگ بالغ و نارس، میوة نارس، بذر نارس، آندوسپرم و پريکارپ میوة نارس

4و 2های رشد با ترکیب تیماری کننده کشت حاوی تنظیم بررسی شد. در کشت برگ، کالوس در محیط

2با غلظت (BAP)گرم بر لیتر، بنزيل آمینوپورين میلی 5با غلظت (D-2,4) داسی استیک فنوکسی کلرو دی

های برگی؛ با خارجی ريزنمونه گرم بر لیتر در لبة میلی 4با غلظت (TDZ)گرم بر لیتر و تیديازورون میلی

ولیتر گرم بر میلی 2، بنزيل آمینوپورين با غلظت ر لیتربگرم میلی 5با غلظت D-2,4ترکیب تیماری

با D-2,4های برگی و با ترکیب تیماری در لبة خارجی ريزنمونه ر لیتربگرم میلی 4تیديازورون با غلظت

گرم میلی 4تیديازورون با غلظت و ر لیتربگرم میلی 1، بنزيل آمینوپورين با غلظت ر لیتربگرم میلی 5غلظت

که دو کشت مشابه، زمانی وة نارس در محیطهای رگبرگ ريزنمونه تشکیل شد. با ريزنمونة می کنارهدر

کشت موجود باشند، در محیط ر لیتربگرم میلی 5با غلظت D-2,4کنندة رشد تیديازورون و تنظیم

های آندوسپرم با جنین و پريکارپ رقم خضراوی در دهد. کشت ريزنمونه زايی رخ می زايی و جنین کالوس

زايی برای کالوس ر لیتربگرم میلی 5و تیديازورون با غلظت D-2,4کشت مشابه نیز نشان داد وجود محیط

چه و پس از سه ماه ها رشد يافتند و ابتدا ريشه مفید است. همچنین در کشت آندوسپرم با جنین، جنین

کشت هیچ واکنشی چه مشاهده شد؛ اما در کشت آندوسپرم و کشت پريکارپ میوه در اين محیط ساقه

های برگ و میوة نارس و نیز استفاده از مقدار نتايج نشان دادند با کشت ريزنمونهمشاهده نشد. درمجموع،

های رشد اکسینی و سیتوکینینی، کالوس و جنین سوماتیک نخل خرما رقم خضراوی به کننده مناسب تنظیم

آيند. دست می

زايی، نخل خرما زايی سوماتیک، سیتوکینین، کالوس اکسین، جنین :یدیکل یها واژه

1397تابستان ،و ششم یس ةشمار ،دهم سال ايران، گیاهی شناسی زيست 90

همقدم

دلیل به (.Phoenix dactylifera L)نخل خرما

سازگاری و تحمل طبیعی زياد با شرايط نامساعد

محیطی مانند خشکی، شوری و درجه حرارت زياد

نقش اقتصادی و اجتماعی مهمی در مناطق بیابانی

,Bakheet et al)میانه و شمال آفريقا دارد خاور

از خرمای درصد 95که تقريباً طوری ؛ به(2008

,.Aslam et al)ود ش میانه تولید می جهان در خاور

های جنسی و رويشی . تکثیر خرما با روش(2011

است که تکثیر رويشی با پاجوش و تکثیر جنسی

شود. در گیاهان تکثیرشده با آن با بذر انجام می

های متعددی مانند روش رويشی، بیماری

و های باکتريايی، قارچی، ويروسی بیماری

وری را يابد که بهره می مايکوپالسمايی تجمع

. همچنین هر (Al-Khayri, 2001)دهد کاهش می

عدد( در 8تا 3جوش ) درخت تعداد بسیار کمی پا

کند و برخی از مدت زندگی خود تولید می

ها جوش کنند و پا ها پاجوش تولید نمی ژنوتیپ

نشدن ريشه خواهند داشت. مشکالتی مانند تشکیل

هايی مانند سرعت کم ثیر با بذر نیز محدوديتتک

زنی، تنوع در نتاج تولیدی، نیاز به چندين جوانه

سال برای رسیدن به مرحلة باردهی و تمايزنیافتن

سال پس از 5درختان نر و ماده از هم تقريباً تا

. برای غلبه بر (Chand et al, 2004)کشت دارد

مشکالت تکثیری، حل مشکالت مربوط به

ازديادی در پالسم، ريز هیبريداسیون و حفظ ژرم

زايی سوماتیک يا شرايط آزمايشگاهی )جنین

که تکثیر آمیز است زايی( روشی موفقیت اندام

سريع برای تولید تجاری ارقام برگزيده، تکثیر

گیاهان باکیفیت و يکسان از لحاظ ژنتیکی، تکثیر

مدت کردن طوالنی در مقیاس وسیع، ذخیره

بندی، صادرات آسان و سريع، د(، بسته)انجما

زمان تولید نهال، کاری ژنتیکی، کاهش مدت دست

های عاری از تولید خارج از فصل و گیاهچه

. در (Eke, 2005)کند آلودگی را فراهم می

ترين نمونه حساس بافت خرما انتخاب منبع ريز کشت

بر عالوههای گذشته در پژوهشتصمیم است.

های مختلفی ازجمله مونهنريز، مريستم رأس ساقه

، (Hegazy et al., 2009) های آغازين برگ

;Fki et al., 2003) های جوان پاچوش برگ

Othmani et al., 2009) ،جانبی ةجوان(Sharma

et al., 1984) ريشه ،(Zaid and Tisserat, 1983)

برای (Hegazy, 2008)آذين ماده و گل

ند. در بسیاری از ا بافت خرما استفاده شده کشت

زايی از های تجاری، نخل خرما با جنین آزمايشگاه

شود. نمونة رأس ساقه تولید می ريز

های رشد کننده تنظیمبر نوع ريزنمونه، عالوه

ها برای رشدونمو در ها و سیتوکنین اکسین ويژه هب

بین . هستند شده بسیار حائز اهمیت شرايط کنترل

فنوکسی کلرو دی 4و 2های رشد، کننده تنظیم

گرم میلی 100تا 10با غلظت (D-2,4) اسید استیک

و Kinتنهايی يا در ترکیب با سیتوکینین ) بر لیتر به

2IPبافت نخل خرما اضافه کشت ( به محیط

با نفتالن استیک D-2,4شود. در بعضی مواقع می

. (Jain, 2007)شود جايگزين می (NAA)اسید

مريستم انتهايی و ةاستفاده از ريزنمون

های با اکسین زياد بسیاری از مشکالت کشت محیط

زای های درون تکنیکی را ازجمله آلودگی

شدن، تنوع سوماکلونال و ای باکتريايی، قهوه

سال( برای تولید باعث 3زمان طوالنی )حدود مدت

91 ... نارس و آندوسپرم نخل خرما ةویبرگ، م یها زنمونهير یا شهیش در کشت درون کیسومات نیکالوس و جن یالقا

پذير است که شود و اين در صورتی انجام می

ود داشته باشد ای وج شده العمل شناخته دستور

(Abul-Soad, 2011).

هدف پژوهش حاضر، تعیین تأثیر

های رشد گیاهی مختلف و نوع کننده تنظیم

زايی سوماتیک در خرما است. ريزنمونه بر جنین

ای به اطالعات نگارندگان تاکنون هیچ مقاله باتوجه

دربارة کشت میوة نارس و بالغ در نخل خرما

هش حاضر برای گزارش نشده است و نتايج پژو

شوند. نخستین بار گزارش می

ها مواد و روش

در پژوهش حاضر، ها: مواد گیاهی و ریزنمونه

های برگ، میوة نمونه های مختلف مانند ريز ريزنمونه

رقم خضراوی P. dactyliferaنارس و آندوسپرم

موجود در منبع نگهداری نخل دانشگاه علوم

ستفاده شد.کشاورزی و منابع طبیعی خوزستان ا

رشد های سبز درحال برای تهیة ريزنمونه، برگ

چه جدا و استفاده شدند در مرکز پاجوش از ساقه

متر از ابتدا و انتهای سانتی 1(؛ سپس A -1)شکل

متر سانتی 2تا 1ها برش داده شد و در اندازة برگچه

ها قبل از (. ريزنمونهB -1قطعه شدند )شکل قطعه

اری، با چند قطره مايع شوينده شدن با آب ج استريل

درصد 70دقیقه شستشو و سپس با اتانول 30مدت به

اسپری شدند و زير هود المینار انتقال يافتند. برای

ها قطعات برگی در سديم کردن ريزنمونه استريل

دقیقه قرار داده 10مدت درصد به 25/5کلريت هیپو

ب دقیقه با آ 10مدت بار به 3شدند و پس از آن

شده شستشو داده شدند؛ سپس برای مقطر اتوکالو

های مرده دوباره ابتدا و انتهای هر قطعه حذف سلول

شده قرار داده های تهیه کشت برش داده و در محیط

های نخل از محل (. برگچهC -1شدند )شکل

خورند که قبل از کشت رگبرگ میانی خود تا می

همه از سمت صورت افقی و ها به باز شدند. ريزنمونه

در هر پشت برگچه در سه تکرار کشت شدند.

ا 2تکرار و درب 3ت د ه کشت شدن مون ريزن

شه لم مسدود های کشت شی فی ارا ا پ شده ب

ابد و ي ل آلودگی کاهش ما احت تا شد

ا دمای کشت اق رشد ب ات ه ب ا 25 ± 2ه

نتی منتقل درجة سا اريکی مطلق ت و د گرا

ازدهم ة ي د. در هر تکرار در هفت پس شدن

مونه د ريزن لوس از کشت، تعدا که کا يی ها

ادداشت شدند. ي د بودن د کرده ی تول

و کشت آنها (B)سانتی متر 2تا 1ها به قطعاتی با طول ، برش برگ(A) رقم خضراوی از پاجوش P. dactyliferaتهیة برگ -1شکل

(C)کشت در محیط


در بخش ديگر، آزمايش در دو مرحله با کشت

وة نارس که مراحل رشد مختلفی داشتند ريزنمونة می

آذين مادة تازه انجام شد. در بخش اول، گل

میوة ريز 3تا 2يافته برداشت و به قطعاتی با لقاح

دقیقه 20مدت ( و شستشو بهA -3شکل تقسیم شد )

با آب شهری و با چند قطره مايع شوينده انجام شد؛

کلريت دقیقه در سديم هیپو 15مدت ها به سپس میوه

از آن 25/5 و پس قرار داده ار 3درصد ب

ه ب ار و هرب استريل ا آب مقطر، 10مدت ب

بررسی برای د. شو داده شدن دقیقه شست

ه مون کشت، ها روی محیط واکنش ريزن

ها روی محیط ظیمکشت آن تن ا های کننده ب

)( 1رشد )جدول د -3 شکلقرار گرفتن

B. )

و تیديازورون (BAP) بنزيل آمینوپورين ،(D-2,4) اسید استیک فنوکسی کلرو دی 4و 2های رشد کننده ترکیب تنظیم -1جدول

(TDZ) های کشت ريزنمونه در محیطP. dactylifera رقم خضراوی

شمارة 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

تیمار

10 5 10 10 10 10 10 10 5 5 5 5 5 5 10 5 0 10 5 0 2,4-D

(mg/L)

0 0 2 1 0 2 1 0 2 1 0 2 1 0 0 0 0 0 0 0 BAP

(mg/L)

0 0 4 4 4 2 2 2 4 4 4 2 2 2 10 10 10 5 5 5 TDZ

(mg/L)

در بخش دوم، میوة نارس پس از گذشت يک

( A -5برداری اول برداشت )شکل ماه از زمان نمونه

شده، کردن سطحی با روش ذکر عفونی و پس از ضد

-5نین در شرايط استريل جدا )شکل آندوسپرم با ج

Bهای رشد کننده کشت با تنظیم ( و در محیط

تعداد ( کشت شدند. در هر تکرار 1)جدول

در هايی که کالوس تولید کرده بودند، ريزنمونه

هفتة چهارم پس از کشت ريزنمونة میوه و

آندوسپرم، يادداشت شدند.

کشت پاية محیط کشت و ترکیبات تیماری: محیط

MS (Murashige and Skoog, 1962) با ترکیب

کلرو دی 4و 2های رشد کننده مختلفی از تنظیم

، بنزيل آمینوپورين (D-2,4) اسید استیک فنوکسی

(BAP) و تیديازورون(TDZ) (؛ 1)براساس جدول

گرم بر لیتر و آگار با غلظت 1زغال فعال با غلظت

کشت و گرم بر لیتر تهیه شد. نوع محیط 8

های های رشد براساس پژوهش کننده تنظیم

Othmani ( و 2009و همکاران )Al-Khayri وAl-

Bahrany (2004 .انتخاب شدند )pH های محیط

کشت با سديم هیدروکسید و هیدروکلريک اسید

های کشت تنظیم شد؛ سپس محیط 7/5در حدود

گراد درجة سانتی 121دقیقه و در دمای 20مدت به

، شرکت ايران تولید، ايران( A 121)مدل با اتوکالو

کشت اولیه برای مقابله با استريل شدند. در محیط

های آسکوربیک اسید اکسیدان ترکیبات فنلی، آنتی

گرم بر میلی 75و سیتريک اسید هريک با غلظت

,Khan and Bi Bi)کشت اضافه شدند لیتر به محیط

ها اکسیدان . ازآنجاکه تیديازورون و آنتی(2012

نسبت به حرارت حساس هستند با فیلتر با قطر منافذ

الو به پس از اتوک میکرومتر استريل شدند و 22/0


های کشت اضافه شدند. محیط

صورت طرح ها به همة آزمايش تحلیل آماری:

در سه تکرار انجام شدند. (CRD)کامالً تصادفی

پس از انجام چندين واکشت در هر آزمايش، نتايج

شده مده بررسی شدند. تغییرات مشاهدهآ دست به

داده به تعداد کل صورت تعداد ريزنمونة واکنش به

ها برای هر تکرار از ترکیبات تیماری ثبت ريزنمونه

انجام شد. SPSSافزار ها با نرم شدند و تحلیل داده

ای دانکن ها با آزمون چنددامنه مقايسة میانگین داده

(LSR) صد انجام شد و در 5و 1در سطح احتمال

رسم شدند. Excelافزار ها با نرم نمودار

نتایج

شده تنها های استفاده بین همة ريزنمونه

میوة زايی از ريزنمونة برگ و ريزنمونة کالوس

نارس مشاهده شد. در ريزنمونة برگ، تجزية

آمده از تعداد دست های به واريانس داده

ند در هر هايی که کالوس تولید کرده بود ريزنمونه

کنندة تکرار نشان داد بین تیمارهای مختلف تنظیم

( ≥05/0Pداری وجود دارد ) رشد اختالف معنی

(. 2)جدول

،D-2,4های رشد کننده تأثیر تنظیمتجزية واريانس -2جدول

ةنمون از ريز زايی کالوسر بنزيل آمینوپورين د و تیديازورون

رقم خضراوی P. dactylifera برگ

مربعات میانگین(MS)

درجة

آزادی

منبع تغییر

کنندة رشد تنظیم 19 876/3٭

خطای آزمايش 40 933/1

32 ̶ ضريب تغییرات

)درصد(

است. ≥05/0Pداری در سطح کنندة معنی بیان *

( با آزمون دانکن 2)شکل مقايسة میانگین

(Duncan, 1955) درصد نشان 5در سطح احتمال

های رشد کننده تنظیمهای مختلف داد بین غلظت

2,4-D بنزيل آمینوپورين و تیديازورون اختالف ،

تا غلظت D-2,4داری وجود دارد و با افزايش معنی

گرم بر لیتر تولید کالوس از ريزنمونة برگی میلی 5

گرم بر لیتر میلی 10افزايش ولی با افزايش غلظت به

زايی در دوباره کاهش يافت. همچنین میزان کالوس

داری در مقايسه با کاهش معنی D-2,4صفر غلظت

که اين هنگامی بر ها نشان داد. عالوه ساير غلظت

غلظت متوسطی از هردو سیتوکینین تیديازورون و

کشت وجود داشت بنزيل آمینوپورين در محیط

زايی تقويت شد. میزان کالوس

گرم یلیم 5با غلظت D-2,4در ترکیب تیماری

و ر لیتربگرم میلی 4ا غلظت ، تیديازورون بر لیترب

که ر لیتربگرم میلی 2بنزيل آمینوپورين با غلظت

زايی به دست آمد و تودة بیشترين میزان کالوس

کالوس زردرنگ و مشخصی تشکیل شد،

هايی در لبة خارجی صورت تورم زايی به کالوس

های ها پديدار شد. همچنین همة ريزنمونه ريزنمونه

، ر لیتربگرم میلی 5باغلظت D-2,4ترکیب تیماری

و بنزيل ر لیتربگرم میلی 4تیديازورون با غلظت

، ر لیتربگرم میلی 1آمینوپورين با غلظت

های رگبرگ مرکزی های واضحی در کناره کالوس

ريزنمونة برگی تولید کردند.

رشد ةکنند تأثیر تیمار تنظیمدر آزمايش

کیب تر 4نارس نخل خرما ةزايی میو برکالوس

که عبارتند از: دلیل آلودگی حذف شدند به تیماری

-2 ؛لیتر رب گرم میلی 5 غلظت با تیديازورون -1


( و تیديازورون BAPبنزيل آمینوپورين )، (D-2,4) اسید استیک فنوکسی کلرو دی 4و 2های رشد مختلف کننده تأثیر تنظیم -2شکل

(TDZ) نمونة برگ زايی از ريز در کالوسP. dactylifera انحراف معیار هستند. حروف ±مقادير، میانگین سه تکرار -رقم خضراوی

با آزمون دانکن هستند. ≥05/0Pسطح دار در کنندة تفاوت معنی متفاوت، بیان

2,4-D 2,4 -3؛ ر لیتربگرم میلی 10با غلظت-D

، بنزيل آمینوپورين با ر لیتربگرم میلی 10با غلظت

4 تیديازورون با غلظتبا ر لیتربرم گ میلی 2غلظت

گرم میلی 10با غلظت D-2,4 -4و ر لیتربگرم میلی

ند. شدتحلیل تیمارهای باقیمانده های . دادهر لیترب

آمده از دست های به ( داده3تجزية واريانس )جدول

اين آزمايش نشان دادند بین ترکیبات تیماری

داری نیکنندة رشد تفاوت بسیار مع مختلف تنظیم

وجود دارد.

شده همچنین براساس مقايسة میانگین انجام

5با غلظت D-2,4بهترين ترکیب تیماری شامل

گرم میلی 5و تیديازورون با غلظت ر لیتربگرم میلی

های ه بود که در آن سه هفته پس از کشت میو ر لیترب

(. C -3نارس، کالوس مشاهده شد )شکل

( نیز D -3نارس )شکل زايی مستقیم روی میوة جنین

5با غلظت D-2,4شامل 12در ترکیب تیماری

2، بنزيل آمینوپورين با غلظت ر لیتربگرم میلی

گرم میلی 4و تیديازورون با غلظت ر لیتربگرم میلی

(.4مشاهده شد )شکل ر لیترب

رشد ةکنند واريانس تأثیر تیمار تنظیم ةتجزي -3ول جد

رقم خضراوی P. dactyliferaنارس ةزايی میو برکالوس

میانگین مربعات (MS)

درجة

آزادی

منبع تغییر

کنندة رشد تنظیم 15 617/10٭٭



)درصد(

است. ≥P 01/0داری در سطح کنندة معنی بیان **


، افزايش حجم کالوس در (B)های نارس کشت میوه، (A)رقم خضراوی P. dactyliferaجداکردن خوشة میوة نارس -3شکل

کشت ، تشکیل جنین در محیط(C) میلی گرم بر لیتر 5گرم بر لیتر و تیديازورون با غلظت میلی 5با غلظت D-2,4کشت حاوی محیط

(D)گرم بر لیتر میلی 5 تیديازورون با غلظتحاوی

و تیديازورون (BAP)بنزيل آمینوپورين ، (D-2,4) اسید استیک فنوکسی کلرو دی 4و 2کنندة رشد تأثیر تیمارهای تنظیم -4شکل

(TDZ) زايی میوة نارس در کالوسP. dactylifera انحراف معیار هستند. حروف ±مقادير، میانگین سه تکرار -رقم خضراوی

با آزمون دانکن هستند. ≥P 01/0سطح دار در کنندة تفاوت معنی متفاوت، بیان

خش ديگری از اين آزمايش، میوة نارس در ب

بردای اول پس از گذشت يک ماه از زمان نمونه

برداشت شد و آندوسپرم با جنین، جدا و در

های رشد کشت شد. کننده با تنظیم MSکشت محیط

( نشان داد بین ترکیبات 4جدول تجزية واريانس )

داری کنندة رشد تفاوت معنی تیماری مختلف تنظیم

. وجود دارد

رشد ةکنند تنظیم های واريانس تأثیر تیمار ةتجزي -4جدول رقم خضراوی P. dactylifera آندوسپرمزايی برکالوس

میانگین مربعات (MS)

درجة

آزادی

منبع تغییر

کنندة رشد تنظیم 19 468/8٭



)درصد(

است. ≥05/0Pداری در سطح کنندة معنی بیان *


نتايج مقايسة میانگین نشان دادند برای

( بايد D -5زايی از آندوسپرم خرما )شکل کالوس

گرم بر لیتر با میلی 4کینین با غلظت حداقل سیتو

2,4-D گرم بر لیتر وجود داشته میلی 5با غلظت

چه چه و ساقه (. همچنین تشکیل ريشه6باشد )شکل

با D-2,4شامل 12( در ترکیب تیماری D -5)شکل

، بنزيل آمینوپورين با ر لیتربگرم میلی 5غلظت

4و تیديازورون با غلظت ر لیتربگرم میلی 2غلظت

با D-2,4شامل 10؛ ترکیب تیماری ر لیتربگرم میلی


D-2,4شامل 17 و ترکیب تیماری ر لیتربگرم میلی

، بنزيل آمینوپورين با ر لیتربگرم میلی 10با غلظت


(.6مشاهده شد )شکل ر لیتربگرم میلی

تشکیل کالوس ، (B)آندوسپرم جداشده از پريکارپ میوه ، (A)رقم خضراوی P. dactyliferaجداکردن خوشة میوة نارس -5شکل

(D)چه تشکیل ساقه (C)دوسپرم از کشت آن

و (BAP)بنزيل آمینوپورين ، (D-2,4)دی کلرو فنوکسی استیک اسید -4و 2های رشد کننده تأثیر تیمارهای تنظیم -6شکل

ند. حروفانحراف معیار ±مقادير، میانگین سه تکرار -رقم خضراوی P. dactyliferaزايی آندوسپرم کالوس در (TDZ)تیديازورون

با آزمون دانکن هستند. ≥P 05/0در سطح دار کنندة تفاوت معنی متفاوت، بیان


بحث

در آزمايش حاضر مشخص شد برای

های برگ، میوة زايی مناسب در ريزنمونه کالوس

نارس و آندوسپرم خرما نیاز به مقدار متوسطی از

گرم بر لیتر( است. میلی 5) D-2,4کنندة رشد تنظیم

بافت طور گسترده در کشت به D-2,4ها بین اکسین

ترين اکسین که مؤثر طوری شود؛ به خرما استفاده می

بافت ارقام نخل بافت خرما است. در کشت در کشت

، جیحل و (Sane et al., 2006)خرمای امسکشی

، (Zouine and El Hadrami, 2007)نوير بوستامی

بی و دگلت (Fki et al., 2003)نور دگلت

(Othmani et al., 2009) 2,4مشخص شد-D برای

زايی سوماتیک از ريزنمونة برگ الزم القای جنین

الزم برای ارقام مختلف D-2,4است؛ اما غلظت

Baziz (1995 ) و El Hadramiخرما متفاوت است.

آثار مفیدی در القای ظرفیت D-2,4گزارش کردند

دقیقاً مشخص نشده است زايی کالوس دارد. جنین

2,4-D خرما را تقويت ی نخليزا گونه کالوسچ

دلیل سرکوب تجمع مواد سمی فنلی و کند؛ اما به می

زا، در همچنین تکمیل کمبود اکسین درون

,Smith and Street)زايی مؤثر است کالوس

1974) .

بر همچنین در بررسی حاضر مشخص شد عالوه

کشت برای که حضور آن در محیط D-2,4اکسین

های کنندة وری است، وجود تنظیمزايی ضر کالوس

زايی رشد سیتوکینینی نیز برای بهبود کالوس

ها بیشتر برای تحريک ضروری هستند. سیتوکینین

روند. شده به کار می های کشت رشدونمو در بافت

ويژه اگر با يک اکسین اضافه ها به اين هورمون

,Bohm)کنند شوند، تقسیم سلولی را تحريک می

ها گاهی شبیه اثر نور است و یتوکینیناثر س .(1961

Green and)کند جذب پتاسیم را تحريک می

Muir, 1979). کنندة در سلول، تنظیم ها اکسین

DNAبرداری از هايی هستند که به نسخه پديده

کنندة ها تنظیم که سیتوکینین شوند؛ درحالی منجر می

هايی هستند که تقسیم میتوز را موجب پديده

درنتیجه در حضور اکسین نسخه برداری شوند؛ می

ها تقسیم شود؛ ولی سلول انجام می DNAاز

شوند، مگر اينکه سیتوکینین هم اضافه شود. نمی

هايی دلیل، در حضور سیتوکینین، تنها سلول همین به

برداری آنها نسخه DNAشوند که قبالً تقسیم می

Jouanneau and Tandeau de)شده است

Marsac, 1973) برای تشکیل کالوس و نیز تقسیم .

ها نیاز است؛ اما کاربرد مقادير سلولی به سیتوکینین

کنندة رشد اکسین و سیتوکینین متعادلی از دو تنظیم

. (Rout, 2004)شود تشکیل کالوس را باعث می

ترين و تنها ترين، ارزان بنزيل آمینوپورين فعال

براين سیتوکینینی است که اتوکالوشدنی است؛ بنا

در ريزازديادی تجاری که هزينه و سادگی کار

Thomas and)اهمیت دارد بیشترين کاربرد را دارد

Blakesley, 1987) های متعددی وجود و گزارش

دهند در ترکیب با اکسین بر دارند که نشان می

زايی سوماتیک در تعداد زيادی از گیاهان جنین

و Eshraghi. (Junaid et al., 2007)مؤثر است

های کننده اثر تنظیم ( نشان دادند2005همکاران )

کالوس و یالقا در بنزيل آمینوپورين و D-2,4رشد

. درواقع در رقم بستگی داردجنین سوماتیک به رقم

کشت زا روی محیط های جنین کالوس خنیزی،


ر بگرم میلی 6/4بنزيل آمینوپورين با غلظت حاوی

تشکیل ر لیتربگرم لیمی 4/3با غلظت D-2,4 لیتر و

های غلظت مردار سنگ،درمقابل در رقم ند؛ شد

یر لیتر( برای القابگرم میلی 154) D-2,4بیشتر

Eshraghi et)هستند زا ضروری های جنین کالوس

al., 2005).

نتايج نشان دادند در کشت میوة نارس،

به تشکیل D-2,4کنندة رشد تیديازورون با تنظیم

شوند. براساس مانند منجر می نساختارهای جنی

( 1983و همکاران ) Cupelleهای پژوهش

تیديازورون با افزايش انباشتگی و سنتز

های پورينی، تبديل آدنین را به آدنوزين سیتوکینین

. (Cupelle et al., 1983)دهد افزايش می

( نشان دادند 1999و همکاران ) Victorهای بررسی

ای در القای جنین تیديازورون کارکرد دوگانه

سیتوکینینی آن تقسیم سوماتیک دارد؛ فعالیت شبه

دهد؛ اندکی فعالیت سلولی را افزايش می

رسد برای القای جنین اکسینی دارد که به نظر می شبه

.؛ باززايی (Victor et al., 1999)بسیار مهم است

های سوماتیک را از ريزنمونة رأس مستقیم جنین

زايی و در القای جنین کند ساقه تحريک می

های بذری در ها يا گیاهچه سوماتیک در ريزنمونه

Sidky)های گیاهی سرسخت مؤثر است انواع گونه

and Zaid, 2011)برای باززايی حال ؛ بااين

آور است های سوماتیک در نخل روغنی زيان جنین

(Rajesh et al., 2003). های در پژوهشSidky و

Zaid (2011کاربرد ) های مساوی از غلظت

و D-2,4های رشد تیديازورون و کننده تنظیم

نسبت به D-2,4همچنین غلظت دو برابر

زايی در ريزنمونة تیديازورون به بیشترين کالوس

تنها در D-2,4مريستم انتهايی نخل خرما منجر شد.

-2,4زايی الزم است و گاهی مرحلة انگیزش جنین

D زايی سوماتیک ممانعت ها از جنین و ديگر اکسین

(. در Norgaard and Krogstrup, 1991کنند ) می

ها بیشترين تولید جنین سوماتیک در ساير بررسی

تیديازورون ر لیتربگرم میلی 1نخل خرما در غلظت

(Aslam et al., 2011 و )ر لیتربمیلی گرم 1/0

2,4-D (Othmani et al., 2009) .مشاهده شد

بافت مربوط به کشت های در بیشتر پژوهش

شود که خرما از ريزنمونة مريستم انتهايی استفاده می

بر است و به جداکردن آن بسیار سخت و زمان

های شود. ريزنمونه رفتن درخت منجر می ازبین

نرفتن دلیل ازبین شده در آزمايش حاضر به استفاده

کامل گیاه و سهولت کشت نسبت به مريستم انتهايی

در سال Zaidدر نخستین بررسی، برتری دارند.

خرما، بالغ درختان برگ های نمونه با ريز 1981

های گیاهچه های بذری و گیاهچه ها، پاجوش

آمده از دست های به کالوس تنها داد نشان جنسی غیر

های و گیاهچه های بذری گیاهچه از برگ واکشت

کنند می تولید شده ريشه داده کشت جنسی غیر

ماهه تشکیل 8تا 4های جوان رگوکالوس از ب

های ( از برگ2009و همکاران ) Othmaniشود. می

گرم میلی 10بی، با لتگجوان رأس پاجوش رقم د

زا ماه سوسپانسیون جنین 8در مدت D-2,4 ر لیترب

( 2009و همکاران ) Gueyeدست آوردند. به

های متر را از گیاهچه سانتی 5قطعات برگ به طول


زايی در محیط حاوی احمر برای کالوسبذری رقم

میکرومول نفتالن استیک اسید کشت کردند. 54

شده های تولید بررسی تغییرات سیتولوژيک کالوس

روز تغییراتی در 5روز نشان داد پس از 63در مدت

های مزوفیل پهنک برگ رخ دادند و سلول

های حجیم تولید شدند. اين هايی با هسته سلول

ايزنیافته توانايی زيادی برای تقسیم های تم سلول

ها تشکیل ای از سلول داشتند و در روز نهم، خوشه

روز مشخص شد کالوس 14تا 12دادند که پس از

. (Gueye et al., 2009)هستند

سپاسگزاری

از دانشگاه کشاورزی و منابع طبیعینگارندگان

حاضر کردن امکانات پژوهش بابت فراهم خوزستان

.کنند اری میسپاسگز

منابعAbul-Soad, A. A. (2011) Micropropagation

of date palm using inflorescence explants. In: Date Palm Biotechnology

(Eds. Jain, S. M., Al-Khayri, J. M. and Johnson, D. V.) 91-118. Springer, Dordrecht.

Al-Khayri, J. M. (2001) Optimization of biotin and thiamine requirements for somatic embryogenesis of date palm (Phoenix dactylifera L.). In Vitro Cellular and Developmental Biology-

Plant 37: 453-456.

Al-Khayri, J. M. and Al-Bahrany, A. M. (2004) Genotype-dependent in vitro response of date palm (Phoenix dactylifera L.) cultivars to silver nitrate. Scientia Horticulturae 99: 153-162.

Aslam, J., Ahmad Khan, S., Cheruth, A. J., Mujib, A., Sharm, M. P. and Srivastava, P. S. (2011) Somatic embryogenesis,

scanning electron microscopy, histology

and biochemical analysis at different developing stages of embryogenesis in six date palm (Phoenix dactylifera L.) cultivars. Saudi Journal of Biological Sciences 18: 369-380.

Bakheet, S. A., Taha, H. S., Hanafy, M. S.

and Solliman, M. E. (2008)

Morphogenesis of sexual embryos of

date palm cultured in vitro and early

identification of sex type. Journal of

Applied Science Research 4: 345-352.

Bohm, H. (1961) The formation of

secondary metabolites in plant tissue and

cell cultures. International Review of

Cytology 11: 183-208.

Chand, S. and Singh, A. J. (2004) In vitro

shoot regeneration from cotyledonary

node explants of a multipurpose

leguminous tree, Pterocarpus

marsupium roxb. In Vitro Cellular and

Developmental Biology-Plant 40: 167-

170.

Cupelle, S. C., Mor, D. W. S., Kirschnet, S.

C. and Mok, M. C. (1983) Effect of

thidiazuron on cytokinin autonomy and

the metabolism of N6-(Δ2-isopentenyl)

[18-C14] adenosine in callus tissues of

phaseolus L. Plant Physiology 73: 696-

802.

Duncan, D. B. (1955) Multiple range and

multiple F test. Biometrics 11: 1-42.

Eke, C. R., Akomeah, O. and Asemota, P.

(2005) Somatic embryogenesis in date

palm (Phoenix dactylifera L.) from

apical meristem tissues from ‘Zebia’ and

‘Loko’ landraces. African Journal of

Biotechnology 42: 244-246.

El Hadrami, I. and Baaziz, M. (1995)

Somatic embryogenesis and analysis of

peroxidases in Phoenix dactylifera L.

Biologia Plantarum 37(2): 197-203.

Eshraghi, P., Zarghami, R. and

Mirabdulbaghi, M. (2005) Somatic

embryogenesis in two Iranian date palm

cultivars. African Journal of

Biotechnology 4(11): 1309-1312.


Fki, L., Drira, M. R. and Rival, A. N.

(2003) An optimised protocol for plant regeneration from embryogenic suspension cultures of date palm, Phoenix dactylifera L., cv Deglet Nour. Plant Cell Reports 21: 517-524.

Green, J. F. and Muir, R. M. (1979) Analysis of the role of potassium in the growth effects of cytokinin, light and

abscisic acid on cotyledon expansion. Physiologia Plantarum 56: 19-24.

Gueye, B., Morcillo, F., Collin, M., Gargani, D., Overvoorde, P., Bertossi, F. A., Taranbargar, T. J., Sane, D., Tregear, J. W., Borgell, A. and Verdeil, J. L. (2009) Acquisition of callogenic capacity in date palm leaf tissues in

response to 2,4-D treatment. Plant Cell, Tissue and Organ Culture 99: 35-45.

Hegazy, A. E. (2008) Micropropagation of Egyptian date palm cv. Selmy through floral buds culture. Journal of Agricultural Sciences 33(4): 2803-2815.

Hegazy, A. E., Nasr, M. I., Ibrahim, I. A. and El-Bastawissy, H. H. (2009) Micropropagation of date palm cv.

Malakaby through embryogenesis: 3- Effect of tryptone, yeast extract, casein hydrolysate and pineapple extract. Journal of Agricultural Sciences 34: 1561-1576.

Jain, S. M. (2007) Recent advances in date palm tissue culture and mutagenesis. Acta Horticulturae 736: 205-211.

Jouanneau, J. P. and Tandeau de Marsac, N.

(1973) Stepwise effects of cytokinin activity and DNA synthesis upon mitotic cycle events in partially synchronized tobacco cells. Experimental Cell Research 77: 167-174.

Junaid, A., Mujib, A., Sharma, M. P. and Tang, W. (2007) Growth regulators affect primary and secondary somatic

embryogenesis in Madagaskar periwinkle (Catharanthus roseus (L.) G. Don) at morphological and biochemical levels. Plant Growth Regulation 51(3): 271-281.

Khan, S. and Bi Bi, T. (2012) Direct shoot

regeneration system for date palm

(Phoenix dactylifera L.) cv. Dhakki as a means of micropropagation. Pakistan Journal of Botany 44: 1965-1971.

Murashige, T. and Skoog, F. (1962) A revised medium for rapid growth and bio-assays with Tobacco tissue cultures. Physiologia Plantrum 15: 473-497.

Norgaard, J. V. and Krogstrup, P. (1991) Cytokinin induced somatic

embryogensis from immature embryos of Abies nordmaniana Lk. Plant Cell Reports 9: 509-513.

Othmani, A., Bayoudh, C., Drira, N. and Trifi, M. (2009) In vitro cloning of date palm Phoenix dactylifera L. Cv. Deglet Bey by using embryogenic suspension and temporary immersion bioreactor

(TIB). Journal of Biotechnology and Biotechnological Equipment 23: 1181-1185.

Rajesh, M. K., Radha, E., Karun, A. and Parthasarathy, V. A. (2003) Plant regeneration from embryo-derived callus of oil palm-the effect of exogenous polyamines. Plant Cell Tissue and Organ

Culture 75: 41-47.

Rout, G. R. (2004) Effect of cytokinins and auxin on micropropagation of Clitoria ternatea L. Biology Letters 41(1): 21-26.

Sane, D., Aberlenc-Bertossi, F., Gassama-Dia, Y. K., Sagna, M., Trouslot, M. F., Duval, Y. and Borgel, A. (2006) Histological analysis of callogenesis and

somatic embryogenesis on cell suspension of date palm (Phoenix dactylifera L.). Annals of Botany 98: 301-308.

Sharma, D. R., Sunita, D. and Chowdhury, J. R. (1984) Somatic embryogenesis and plant regeneration in date palm (Phoenix dactylifera L.) cv. ‘Khadravi’ through

tissue culture. Indian Journal of Experimental Biology 22: 596-598.

Sidky, R. A. and Zaid, Z. E. (2011) Direct production of somatic embryos and plant regenartion using TDZ and CPPU of date palm (Phoenix dactylifere L.).


International Journal of Academic Research 3(2): 792-796.

Smith, S. and Street, H. E. (1974) The decline of embryogenic potential as callus and suspension cells of carrot (Daucas carota L.) were serially

subcultured. Annals of Botany 38: 223-241.

Thomas, T. H. and Blakesley, D. (1987) Practical and potential uses of cytokinins in agriculture and horticulture. Plant Growth Regulators 14: 69-83.

Victor, J. M. R., Murch, S. J., Krishna, R. S. and Saxena, P. K. (1999) Somatic embryogenesis and organogenesis in

peanut: The role of thidiazuron and N.6-benzylaminopurine in the induction of plant morphogenesis. Plant Growth Regulators 28(1): 9-15.

Zaid, A. (1981) Rapid propagation of the date palm through tissue culture. MSc thesis, Date and Citrus Station, Indio, California, U. S. A.

Zaid, A. and Tisserat, B. (1983)

Morphogenetic responses obtained from a variety of somatic explant tissues of date palm. The Botanical Magazine 96: 67-73.

Zouine, J. and El Hadrami, I. (2007) Effect of 2,4-D, glutamin and BAP on embryogenic suspension culture of date palm (phoenix dactylifera L.). Scientia

Horticulturae 112: 221-226.

Documents

Callus and somatic embryo induction in date palm cv ...journals.ui.ac.ir/article_23062_453956e246d792c1cd... · The purpose of this study was to check the possibility of callus and