بحث
بهترین فصل برای ریزازدیادی، فصل بهار از نظر کمترین آلودگی و فصل تابستان از نظر بیشترین زندهمانی بود که با سایر فصول اختلاف معنیدار داشت و فصل زمستان بیشترین آلودگی را نشان داد. نتایج حاصل از تیمارهای سترونسازی ریزنمونههای پایه بالغ (شامل جوانههای انتهایی و جانبی درختان بالغ) نشان داد که تیمار سترونسازی محلول 1/0% HgCl2 به مدت 1 دقیقه به لحاظ کم بودن میزان آلودگی بعد از سترونسازی و نیز درصد بقاء بیشتر بهترین تیمار سترونسازی بود. در مرحله پیشسترونسازی، برسکشی سطح جوانهها با مایع ظرفشویی و اتانل، در حذف کرکها و ترشحات صمغی سطح جوانهها مؤثر بوده و امکان وجود آلودگیهای سطحی را به حداقل خود میرساند (Emam & Shahrzad, 2002). محلول کلرور مرکوریک 1/0% از سمیترین محلولهای سترونسازی است که باید در غلظت پایین با زمان کوتاه بر نمونهها اثر بگذارد تا از انهدام بافتها توسط آن جلوگیری شود. مطابق با گزارشهای ارائه شده، مناسبترین زمان سترونسازی با محلول کلرور مرکوریک 1/0% در گیاهان مختلف متفاوت بوده، بهطوریکه درPopulus caspica در مدت شش دقیقه بهترین تیمار سترونسازی در فصل پاییز بوده (Emam & Shahrzad, 2002 ) و درE. gongylocarpa نیز 2 و 8 دقیقه اعلام شده است (Assareh et al., 2007).
بررسی اثر تنظیمکنندههای رشد بر رشد طولی، تعداد شاخهها و ریشهزایی E. maculata نشان داد که هر یک از این صفات به یک نوع تنظیمکننده رشد پاسخ بهتری میدهند. بررسی اثر سیتوکینینها بر تعداد شاخه نشان داد که بهترین تیمار ضریب ازدیاد شاخه در پایه بالغ، تیمار mgl-1 5/0 2iP، mgl-1 3/0 BAP، mgl-1 01/0 IBA بود. همچنین اثر مثبت کاربرد توأم سیتوکینینها در افزایش رشد طولی شاخه توسط محققان دیگر نیز مورد بررسی قرار گرفته است، ازجمله Lakshmi-Sita (1993) که با تلفیق mgl-1 1/0 BAP و mgl-1 5/0 Kin در محیط MS در E. tereticornisافزایش رشد طولی و ازدیاد شاخه را مشاهده کرد. Bunn (2005) نیز در آزمایشی در Eucalyptus spp. بیان داشت که ترکیب BAP و Kin بر تکثیر شاخه نسبت به وجود هر یک از آنها به تنهایی اثر بهتری داشته است. همچنین بهترین تیمار شاخهزایی با کیفیت مناسب، ترکیب mgl-1538/0 Kin و mgl-10563/0 BAP بر روی E. impensa مشاهده شد (Bunn, 2005).
Cortezzi & Mendes (1989) در E. globulus بهترین تکثیر شاخه را در mgl-1 5/0 BAP وmgl-1 01/0 IBA مشاهده نمودند. Koriesh et al. (2002) نیز بهترین شاخهزایی روی E. citriodoraرا در محیط کشت MS حاوی mgl-1 5/0 BAP بهدست آوردند.Assareh et al. (2006) بهترین تیمار شاخهزایی در E. camadulensis و E. microcarpa را mgl-101/0TDZ و mgl-15/0 NAA و تیمار mgl-15/0 2iP، mgl-11/0BAP و mgl-101/0 IBA را در E. melliodora معرفی نمودند. Assareh et al. (2007) نیز تیمار mgl-1 2/0 Kin، mgl-1 1/0 BAP و mgl-125/0 GA3 را بهترین تیمار شاخهزایی در E. gongylocarpa Blakely اعلام نمودند.
BAP بهعنوان سیتوکینین بسیار فعال بر تکثیر شاخه نشان داده شده است (Roux & Van Staden, 1991، McComb et al., 1996) با توجه به این مسئله، در این مطالعه نیز از BAP در غلظتهای مختلف استفاده شد که غلظت mgl-13/0 آن در کنار mgl-15/0 2ip در شاخصهای رشد پاسخ بهتری داده است (شکل4 تیمار T11).
کینتین در القا تکثیر شاخه با BAP هم مولار خود در بیشتر گونههای چوبی (درختی)، اثر کمی دارد (George & Sherrington, 1993). در این مطالعه وجود 2ip به جای kin پاسخ بهتری در شاخهزایی نشان داد. ترکیب BAP و Kin نیز برای شاخهزایی پایه بالغ این گونه ترکیب مناسبی است. ولی استفاده از mgl-15/0 2iPو mgl-13/0 BAP از همه بهتر بود.
در ریزازدیادی E. maculata، شاخهزایی بسیار آهسته انجام شد.(2005) Bunn نیز اظهار داشت که ساقهها در کشت درونشیشهای E. impensa نیز رشد بطئی داشتند و یا رشد آنها متوقف شده بود، این پاسخهای مورفولوژیکی در کشت درون شیشهای سایر گونههای اکالیپتوس نیز گزارش شده است (Bennet & McComb, 1982، McComb et al.,1996). (1992) Bennet بیان داشت که طول شاخه در E. globulus Labill در محیط دارای کینتین طویلتر بوده و برگها شادابتر بر روی ساقه باقی ماندند، اما تکثیر شاخه آن به نسبت کم بوده است.
در ریزازدیادی با توجه به اینکه بین تیمارها اختلاف معنیداری وجود نداشت ولی از آنجاییکه هدف، تکثیر شاخه با سبزینگی و شادابی بهتر است، تیمار mgl-1 5/0 2iP، mgl-1 3/0BAP و mgl-1 01/0IBA برای تکثیر گونه E. maculata بهتر به نظر میرسد.
برای برظرف کردن پدیده شیشهای شدن در محیط MS از نصف غلظت نیترات در محیط کشت استفاده شد که (1989) Mclaughtin & Karnoskey نیز این پدیده را به همین طریق برطرف نمودند.
بهترین تیمار ریشهزایی، تیمار تلفیقی mgl-15/0 IBA و mgl-15/0 NAA بود. البته در تحقیقات بسیاری استفاده از IBA به تنهایی پاسخ بهتری داده که بهترین تیمار ریشهزایی در گونه E. gongylocarpa Blakely (Assareh et al., 2007) ، E. citriodora (Koriesh et al., 2002) و E. dunni(Cortezzi & Mendes, 1989) تیمار mgl-1 1 IBA بوده است.
Bunn (2005) نیز در E. impensa، با استفاده از تیمار تلفیقی IBAوNAA ، بهترین تیمار ریشهزایی را mgl-1 016/1 IBA و mgl-1 0931/0 NAA معرفی کرد و در گونه E. phylacis L. Jhnson and K. Hill. تیمار هورمونی mgl-1 016/1 IBA را بهترین تیمار ریشهزایی اعلام نمودند که با نتایج بهدست آمده در این پژوهش مغایرت داشت. احتمالاً نوع گونه، غلظت هورمونها و ... علت مغایرت باشد. البته Ahuja (1982) نیز در صنوبرهای بالغ Aspen در حضور NAA و IBA بهترتیب در غلظتهای 1/0 و 5/0 میلیگرم بر لیتر ریشهزایی مناسبی داشت که با نتایج این تحقیق مطابقت داشت.
لازم به ذکر است که در بعضی گونههای اکالیپتوس، مانند E. marginata و E. intens، القا ریشه به سختی و در بعضی مانند E. camadulensis Dehnh نسبتاً ساده انجام میگیرد (McComb & Bennet, 1986). گونه E. globulus به آسانی تکثیر مییابد، اما در شرایط درونشیشه، ریشهزایی حتی زمانیکه نمونهها از دانهرست گرفته شده باشند، نیز به سختی امکان میپذیرد (Hartney, 1983). ریشهزایی E. maculata نیز در این پژوهش همین مطلب را تأیید مینماید. چندین گزارش درباره بازدارندههای ریشهزایی ویژه در اکالیپتوس وجود دارد. برای مثال سه بازدارنده G (بازدارنده ریشهزایی) از E. grandis بالغ جدا و از نظر شیمیایی شناسایی شده است. یک بازدارنده از عصاره پایههای بالغ E. deglupta بهدست آمد و اخیراً ترکیب Grandinol از برگهای بالغ E. grandis بدست آمده است. بررسیها نشان داده که ریشهزایی قلمههای درختانی با بیش از یک سال سن به آسانی صورت گرفته، اما قلمههای درختان پنج ساله ریشه تولید نمیکنند، احتمالاً به این دلیل که غلظت بازدارندههای ریشهزایی در برگهای مسن افزایش مییابد و افزایش آن منجر به کاهش توان ریشهزایی قلمهها میگردد. همچنین وجود تراوشات فنلی نیز مانع ریشهزایی میشود (Assareh & Sardabi, 2007).
از طرفی Gupta et al. (1981) بیان داشتند که درصد ریشهزایی با طولانیتر شدن زمان کشت درE. rudis، E. citriodora و E. marginata بیشتر شد و شاخههای کشت شده E. citriodora بعد از چهار بازکشت ریشهدار شدند. برای E. rudis یک دوره چهار ماهه مورد نیاز بود و E. marginata ریشهزایی بعد از دوازده ماه انجام شد (Assareh & Sardabi, 2007). در این تحقیق نیز E. maculata بعد از دو ماه ریشهزایی انجام شد. در پایان پیشنهاد میشود که بهینهسازی محیط کشت نمونههای پایه بالغ و همچنین بهرهگیری از اسانس این نمونههای کشت بافتی و مقایسه با پایه بالغ میتواند مکمل تحقیق حاضر باشد.
سپاسگزاری
این پژوهش در گروه تحقیقات زیستفناوری منابع طبیعی مؤسسه تحقیقات جنگلها و مراتع کشور انجام شد. بدینوسیله از همکاری صمیمانه کلیه همکاران مؤسسه مذکور، بهویژه گروه تحقیقات زیست فناوری منابع طبیعی و بهخصوص سرکار خانم مهندس شکوفه شهرزاد و طیبه سهیلا نراقی و همچنین از حمایتهای بیدریغ دانشگاه الزهرا (س) سپاسگزاری میشود.
منابع مورد استفاده
References
- Ahuja, M.R., 1982. Somatic cell differentiation and rapid clonal propagation of aspen. Silvae Genetica, 32: 131-135.
- Assareh, M.H., 2000. Somatic embryogenesis in some Eucalyptus sp. Iranian Rangelands and Forests Plant Breeding and Genetic Research, 236: 11-32
- Assareh, M.H., 2002. Mass production of Eucalyptus camadulensis plantlet under photoautotrophic conditions. Pajohesh-va-Sazandegi (In Natural Resources), 53: 79-83.
- Assareh, M.H., Ghorbanli, M., GhamariZare, A., and Akbari Khabaz, M., 2007. Micropropagation, organogenesis and using new method of semi-photoautotrophic conditions in Eucalyptus gongilocarpa. Pajohesh-va-Sazandegi (In Natural Resources), 75: 134-145.
- Assareh, M.H. and Sardabi, H., 2007. Eucalyptus (Description, Illustration and propagation by advanced techniques). Research Institute of Forests and Rangelands, 672 p.
- Assareh, M.H., Vatanpour, Z., Kiarostami, KH. and GhamariZare, A., 2006. Semiphotoautotrophic micropropagation on three Eucalyptus species. Pajohesh-va-Sazandegi (In Natural Resources), 73: 150-156.
- Bennet, I.J. and McComb, J.A., 1982. Propagation of Jarrah (E. marginata) by organ and tissue culture. Australian forest Research, 12: 121-127.
- Bennet, I.J., McComb, J.A., Tonkin, CM. and McDavid, D.A.J., 1992. Effect of cytokinins on multiplication and rooting of Eucalyptus globulus and other Eucalyptus species. In: Proceedings of conference on mass production technology for genetically improved fast growing forest tree species, France. AFOCEL: 195-201.
- Bina, S., Siddiqui, F., Sabira, B. and Salimuzzaman, S., 1997. Isolation and structural Elucidation of acylated pentacyclic triterpenoides from the leaves of E. camaldulensis var. Obtusa. Journal of Planta Medica, 63(1): 47-50.
- Bunn, E., 2005. Development of In vitro methods for ex site conservation of E. impensa, an endangered mallee from southwest Western Australia. Plant Cell, Tissue and Organ Culture, 83: 97-102.
- Cortezzi, M.E. and Mendes, S., 1989. Micropropagation of Eucalyptus dunni Maid. Annals of Forest Science, 46: 140-144.
- Emam, M. and Shahrzad, SH., 2002. Micropropagation of Populus caspica. Pajohesh-va-Sazandegi (In Natural Resources), 53: 84-89.
- Furze, M.J. and Cresswell, C.F., 1985. Micropropagation of Eucalyptus grandis and E. nitens, using tissue culture techniques. South African Forestry Journal, 135: 20-30.
- George, E.F. and Sherrington, P.D., 1984. Plant propagation by tissue culture (part I: The technology). Exegetics LTD, UK, 709p.
- Gupta, P.K., Maskarenhas, A.F. and Jagannathan, V., 1981. Tissue culture of forest trees clonal propagation of mature trees of Eucalyptus citriodora Hook by tissue culture. Plant Science Lett Letters, 20: 195-201.
- Hartney, V.J., Barker, P.K., 1983. The vegetative propagation of eucalyptus by tissue culture. Silviculturae, 8: 791-792.
- Jambhale, N.D. and Patil, S.C., 1996. Micropropagation of elite Eucalyptus types through shoot tip culture. Indian Forester, 122: 61-64.
- Javanshir, K. and Mosadegh, A., 1972. Eucalyptus, University of Tehran Press. 434p.
- Jenq-Chuan, Y., 1995. Vegetative propagation of adult Eucalyptus grandis x urophylla and comparison of growth between micropropagation plantlets and rooted cuttings. Plant Cell Reports, Is: Horticulturae, 393: 170-173.
Joshi, I., Bisht, P., Sharma, V.K. and Uniyal, D., 2003. In vitro clonal propagation of mature Eucalyptus F1 hybrid (Eucalyptus tereticornisSM x E. grandis Hill ex Maiden. Silvae Genetica, 52: 110-113.
- Koriesh, E.M., Abd El-Fattah, Y.M., El-Dayem, M.A. and El-Etriby, M.A., 2002. Micropropagation of juvenile Eucalyptus citriodora. Acta Horticulture, 625: 283-288.
- Lakshmi-sita, G., 1993. Micropropagation of Eucalyptus. Kluwer Academic Publisher, Netherlands, 263-280.
- Le Roux, J.J. and Van Staden, J., 1991. Micropropagation and Tissue culture of Eucalyptus- a review. Tree physiology, Heron publishing- Victoria, Canada, 9: 435-477.
- Manders, G., Otoni, W.C., Dutra, W.C., Blackhall, F.B., Vaz, N.W., Power, J.B. and Davey, M.R., 1994. Transformation of Passionfruit (Passiflora edulis) using Agrobacterum tumefaciens. Plant Cell Reports, 13: 697-702.
- McComb, J.A., Bennet, I.J. and Tonkin, C., 1996. In vitro propagation of Eucalyptus species. In: Taji A.M. and Williams, R.P. (eds) Tissue culture of Australian plants. University of New England, Armidale: 112-156.
- McComb JA., Bennet I.J., 1986. Eucalyptus spp. In: Bajaj YPS, ed. Biotechnology in agriculture and forestry 1: Trees I. Berlin: Springer Verlag, 340-362.
- McLaughtin, J. and Karnoskey, D.F., 1989. Controlling vitrification in Larix deciduas via culture media manipulation. Canadian Journal of Forest Research, 19: 1334-1337.
- Nugent, G., Chandler, S.F., Whiteman, P. and Stevenson, T.W., 2001. Adventitious bud induction in Eucalyptus globulus Labill. In Vitro Cellular & Developmental Biology - Plant, 37:388-391.
- Rahim, F., Jabeen, M. and Ilahi, I., 2003. Masspropagation in Eucalyptus camaldulensis Dehn. Asian Journal of Plant Science, 2(2):184-187.
- Turnbull, J.W. and Boland, D.J., 1984. Eucalyptus. Biologist, 31: 49-56.
1- Assistant Professor, Research Institute of Forests and Rangelands, Tehran, I.R. Iran.
2*- Corresponding Author, MSc, Al-Zahra University, Tehran, I.R. Iran.Email: sedaghati@rifr-ac.ir
3- Senior Expert. Research Institute of Forests and Rangelands, Tehran, I.R. Iran.
4- Professor, Research Institute of Forests and Rangelands, Tehran, I.R. Iran.
5- Assistant Professor, Al-Zahra University, Tehran, I.R. Iran.
Received: 09.10.2012 Accepted: 07.05.2013