Plant Process and Function

fa بهینه‌سازی تولید پینه و تأثیر تنش اسمزی بر پینه های گل قرنفل (Dianthus barbatus L.) در محیط درون شیشه‌ای Callogenesis optimization and the effect of in vitro osmotic stress on Dianthus barbatus (L.) calli تنظیم کننده های رشد گیاهی Plant Growth Regulators پژوهشي Research گل قرنفل یکی از گیاهان زینتی فصلی فضای سبز در مناطق معتدل میباشد که علاوه بر کاربردهای زینتی فراوان، در طب سنتی نیز کاربردهایی دارد. کمبود آب و درمعرض تنش کم آبی قرار گرفتن مهمترین مشکل پیشروی توسعه فضای سبز و تولید گیاهان دارویی است. استقرار پینه کلیدیترین مرحله جهت بهرهمندی از تکنیکهای مدرن اصلاح و همچنین از سوی دیگر مطالعه تنش کم آبی در محیط درون شیشهای درک مکانیزم و پاسخ گیاهان به تنش را فراهم می نماید. لذا این پژوهش در دو بخش اقدام به بررسی الف) استقرار پینه با استفاده از ریزنمونههای برگ، ساقه و ریشه و تنظیم کنندههای رشد BAP، NAA و 2,4-D، و ب) تأثیر سطوح مختلف تنش اسمزی (0، 1-، 3-، 6-، 9- و 12- بار) بر پینههای گل قرنفل توسط پلی اتیلن گلیکول نمود. در بخش اول شاخصهای مختلف پینهزایی همچون درصد پینهزایی، رنگ، نوع بافت، رشد پینهها و کلرزه و نکروزه شدن آنها مورد ارزیابی قرار گرفت. در بخش دوم نیز علاوه بر شاخصهای بخش اول، میزان تغییرات پروتئین، اسمولیت گلاسین-بتائین، میزان فعالیت برخی آنزیمهای شکارکننده رادیکال آزاد (همچون سوپراکسیددسموتاز، کاتالاز و پراکسیداز) در طی تنش و سطوح مختلف آن مورد بررسی قرار گرفت. نتایج بخش اول حاکی از مناسبتر بودن ریزنمونه برگ و ترکیبهای هورمونی 2 میکرومول BAP + 6 میکرومول NAA و همچنین 4 میکرومول BAP + 4 میکرومول 2,4-D بود. با افزایش میزان تنش اسمزی، رشد و وزن پینههای تحت تنش کاهش یافت. از سوی دیگر با کاهش فشار اسمزی (افزایش تنش) میزان پروتئین کل در پینههای تحت تنش کاهش و میزان اسمولیت گلایسن-بتائین افزایش یافت. همچنین میزان فعالیت آنزیمهای شکارکننده رادیکال آزاد همچون سوپراکسیددسموتاز، کاتالاز و پراکسیداز نیز با افزایش سطح تنش، افزایش یافت. Dianthus barbatus is an important ornamental bedding plant in temperate regions with traditional medicinal applications. Water shortage and drought stress are major limitations for landscape development and plant medicine production. Callogenesis is the key step for modern plant breeding techniques and in vitro drought stress study defines the mechanisms of plant response to stress. Therefore this research focused on a) callogenesis optimization by different explants (leaf, stem and root) and plant growth regulators (BAP, NAA and 2,4-D) and b) effect of osmotic stress (-1, -3, -6, -9 and -12 bar) induced by polyethylene glycol on D. barbatus calli. For callogenesis optimization, various criteria such as callogenesis percentage, calli colour, tissue type and growth besides chlorosis and necrosis were observed. In the second part, total protein and glycine-betaine content besides the activity of some free radical scavenger enzymes such as superoxide dismutase, catalase, peroxidase were also measured during stress at various levels. Results indicate leaf as the most suitable explant and both 2µM BAP + 4µM NAA and 2µM BAP + 6µM NAA as the most suitable media supplements for callogenesis. As calli were subjected to osmotic stress, growth and weight of stressed calli decreased by osmotic stress increment. As osmotic pressure decreased (osmotic stress increased), total protein content decreased while glycine-betaine osmolyte increased. The activity of some free radical scavenger enzymes such as superoxide dismutase, catalase, peroxidase also increased by osmotic stress increment. بنزیل آمینو پورین, پراکسیداز, پلی اتیلن گلیکول, تنش کم آبی, سوپراکسیددسموتاز, کاتالاز, گلایسن-بتائین, نفتالین استیک اسید. BAP, Catalase, Drought stress, Glycine- Betaine, NAA, Peroxidase, Poly Ethylene Glycol, Superoxide dismutase. 237 252 http://jispp.iut.ac.ir/browse.php?a_code=A-10-1095-1&slc_lang=fa&sid=1 abedin moshashaei عابدین مشعشعی abedin.moshashaei136888@gmail.com No گروه علوم باغبانی، دانشکده کشاورزی، واحد کرمانشاه، دانشگاه آزاد اسلامی، کرمانشاه، ایران. Mohammadmahdi Jowkar محمد مهدی جوکار mjowk@yahoo.co.uk Yes دانشگاه آزاد اسلامی واحد کرمانشاه Ezatollah Frashadfar عزت اله فرشادفر farshadfar@razi.ac.ir No دانشگاه رازی کرمانشاه