نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانش آموخته دکتری ژنتیک و به نژادی گیاهی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه زنجان، زنجان، ایران.

2 استاد، گروه زراعت و اصلاح نباتات‌، واحد سبزوار‌، دانشگاه آزاد اسلامی‌، سبزوار، ایران.

چکیده

به منظور بهینه‌سازی کالوس‌زایی زعفران در غلظت‌های مختلف هورمونی در شرایط حضور نانولوله‌های کربنی، آزمایشی در قالب روش‌شناسی سطح پاسخ در آزمایشگاه بیوتکنولوژی دانشگاه آزاد اسلامی واحد سبزوار انجام شد. صفات مورد بررسی شامل تعداد کالوس، قطر کالوس، وزن کالوس، درصد القا کالوس و فاکتورها شامل غلظت‌های هورمون 2-4-D (5/0 -2 میلی‌گرم در لیتر)،BAP (0- 5/1 میلی‌گرم در لیتر) و غلظت‌های نانولوله کربنی چند جداره (0-50 میکروگرم در میلی‌لیتر) در این آزمایش بودند. نتایج برازش مدل رگرسیونی نشان داد که تابع درجه دو برازش مناسبی برای تعداد کالوس، قطر کالوس، وزن تر کالوس و درصد کالوس‌زایی بود. بیشترین درصد کالوس‌زایی در غلظت 5/0 میلی مولار2-4-D و 25میلی‌گرم نانولوله کربنی مشاهده شد. در غلظت‌های پایین 2-4-D، افزایش مقدار نانولوله کربنی سبب کاهش درصد القاء کالوس اما در غلظت‌های بالای 2-4-D سبب افزایش درصد القاء کالوس شد. تغیرات تعداد، وزن و قطر کالوس در برابر غلظت‌های مختلف 2-4-D و BAP تقریبا مشابه بود، به نحوی که هم در غلظت‌های پایین و هم در غلظت‌های بالا افزایش غلظت BAP سبب افزایش صفات مورد بررسی شد. تعداد، وزن و قطر کالوس با افزایش غلظت نانولوله‌های کربنی در حضورBAP افزایش نشان داد. در مجموع نتایج بهینه‌سازی آزمایش نشان داد که بالاترین قطر کالوس( 81/18 میلی‌متر، وزن کالوس 26/0 میلی‌گرم و القاء (کالوس 92/91%) در شرایط مصرف 5/0 میلی‌مولار 2-4-D  ، 5/1 میلی‌مولار BAP،94/28 میلی‌گرم نانولوله کربنی چند جداره مشاهده شد.

کلیدواژه‌ها

Ahmadi, J., Mohammadi, R., & Groosi, Gh. (2014). In vitro Micropropagation of Catharanthus roseus (Linn.) G. Don via shoot multiplication. Cellular and Molecular Research (Iranian Journal of Biology), 27(1), 14-25.
Ahmadian, Z., & Niazmand, R. (2016). Extraction of active components from saffron petal with the help of ultrasound and optimization of extraction conditions. Innovative Food Technologies4(1), 121-135.
Arbab, M. (2014). Effect of multi walled carbon nanotubes on in vitro callus induction and plant regeneration in withania coagulants (Master’s thesis). Islamic Azad University of Sabzevar, Sabzevar, Iran.
Assareh, M. (1998). In vitro culture plant regeneration through organogenesis, Somatic embryo genesis and photoautotrophic micro propagation of some Eucalyptus (Ph.D. thesis). National University of Ireland, Dublin, Ireland.
Bhagyalakshmi, N. (1999). Factors influencing direct shoot regeneration from ovary explants of saffron. Plant Cell Tissue Organ Cult, 58, 205–211.
Choob, V.V., Vlassova, T.A. and Butenko R.G. (1994). Callusogenesis and morphogenesis in generative organ culture of the spring flowering species of Crocus L. Russ J. Plant Physiol, 41, 712–716.
Ding, B., Bai, S., Wu, Y. & Wang, B.K. (1979). Preliminary report on tissue culture of corms of Crocus sativus. Acta. Bot. Sin., 21, 387.
Etedali, E., Moghadam, M., Khosrovshahli., M., Motlabi, A., Valizadeh, M., & Javidfar, F. (2004). The effect of medium and explant genotype on the induction and growth of rapeseed callus in mediums containing and without hormones, Quarterly Journal of Agricultural Science, 14(2), 95.
Ghodake, G., Seo, Y. D., Park, D., & Lee, D. S. (2010). Phytotoxicity of carbon nanotubes assessed by Brassica juncea and Phaseolus mungo. Journal of Nanoelectronics and Optoelectronics5(2), 157-160.
Ghorbani, M., & Jami, M. (2017). Effect of carbon nanotubes on callus formation of Marfona and Sinora potato varieties, The 4th National Congress on Development and Promotion of Agricultural Engineering and Soil Sciences of Iran papers, Environment and natural resources. [in Persian].
Gopitha, K, Lakshmi. B, A & Senthilmanickam, J. (2010). Effect of the different auxins and cytokinins in callus induction, shoot root regeneration in sugarcane. International Journal of Pharma and Bio Sciences, 1(3).
Ilahi, I., Jabeen, M. & Firdous, N. (1987). Morphogenesis with saffron tissue cultures. J. Plant Physiol., 128: 227-232.
Iranian, S., Masoumian, M., & Masoudsinki., J. (2014). The effect of NAA and IBA hormones on rooting of the medicinal plant Aloe vera. Iranian Congress of Agricultural Sciences and Plant Breeding.
Izanloo, A., Derakhshan, A., Alizadeh, Z., & Behdani, M. (2019). Cormlet production of saffron (Crocus sativus L.) using in vitro Culture Techniques. Journal of Saffron Research, 6(2), 179-189.
Khodakovaskaya, M., Silva, K., Biris, A. & Villagarcia, H. (2012). Carbon nanotubes induce growth enhancement of tobacco cells. ACS Nano, 6(3): 2128-2135.
Khodakovaskaya, M., Kim, B. S., Kim, J. N. & Cernigla, C. (2013). Carbon nanotubes as plant growth regulators: effects on tomato growth, reproductive system, and soil microbial community. Small, 9(1): 115-123.
Manouchehri, P., A.Milani, S., & Abolghasemi, H. (2021). Use of response surface methodology for optimizing process parameters of thorium adsorption on amino-functionalized titanosilicate nanoparticles. Journal of Nuclear Science, Engineering and Technology (JONSAT), 42(1), 57-66.
Moral, S., Rao, R. & Chakrapani, R. (2011). Factors affecting seed germination and seedling growth of tomato plants cultured in vitro conditions. Chemical, Biological and Physical Sciences, 1(2): 328-334.
Moradi, S., Fallahi, H. R., Behdani, M. A., & Mahmoodi, S. (2024). The effect of corm storage conditions during the summer dormancy stage on reproductive growth and yield of saffron. Journal of Saffron Research, 12(1), 1-14. doi: 10.22077/jsr.2020.3747.1141
Plessner, O., Ziv, M. & Negbi, M. (1990). In vitro corm production in the saffron (Crocus sativus L.). Plant Cell Tissue Organ Cult, 20: 89-94.
Ramandi, A., Gholizadegan, A., & Seifi, A. (2022). Optimization of callogenesis and cell suspension culture in saffron. Journal of Saffron Research, 10(2), 276-284. doi: 10.22077/jsr.2022.5718.1198
Raja, W., Zaffer, G. & Wani, S. (2007). In vitro microcorm formation in saffron (Crocus sativus L.). Acta Hortic, 739: 291-296.
Sajjadi, M., & Pazhouhandeh, M., (2015). Study on effect of type of explant and hormone on callus induction and regeneration in saffron (Crocus sativus L.), Saffron Agronomy and Technology, 3(3), 195-202. magiran.com/p1445584
Sharifi, G., Ebrahimzadeh, H., Ghareyazie, B. & Karimi, M. (2010). Globular embryo-like structures and highly efficient thidiazuron-induced multiple shoot formation in saffron (Crocus sativus L.). In Vitro Cell. Dev. Biol. Plant, 46: 274-280.
Simona, L., Petolescu, C., Florina, F., Lazar, A., Giancarla, V., Danci, M. & Maria, B. (2013). In vitro regeneration of Crocus sativus L. The Journal of Horticultural Science and Biotechnology, 17, 244-247.
Tadayon, M., Falah, S., Fadaei, A., & Norouzim, S. (2013). Effects of multi wall carbon nanotube and nanosilver on some physiological and morphological traits of faba bean (Vicia faba L.). Journal of Plant Process and Function, 2(3), 61-72.
Tang, J., Chen, X., Katuyoshi, S. (2002). The influences of culture conditions on the callus induction, tissue culture and regulation of secondary metabolism of eucommia ulmoides oliver, Journal of Zhejiang University (Engineering Science), 2(36), 193-198.