اثر نوع و ترکیب تنظیم‌کننده‌های رشد در ریزازدیادی سه گونه بگونیا

نوع مقاله : علمی - پژوهشی

نویسندگان

1 دانش‌آموخته‌کارشناسی‌ارشد بیوتکنولوژی کشاورزی، گروه بیوتکنولوژی و به نژادی گیاهی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه فردوسی مشهد‌، مشهد، ایران

2 عضو هیات علمی گروه بیوتکنولوژی و بِه‌نژادی گیاهی دانشکده کشاورزی و پژوهشکده فناوری زیستی، دانشگاه فردوسی مشهد

3 استادیار، گروه بیوتکنولوژی گیاهان زینتی، جهاد دانشگاهی خراسان رضوی، مشهد، ایران

4 استاد، گروه بیوتکنولوژی و بِه‌نژادی گیاهی، دانشکده کشاورزی و پژوهشکده فناوری زیستی، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران

5 استادیار، گروه بیوتکنولوژی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه جهرم، جهرم، ایران

چکیده

چکیده
بگونیا یکی از رایج‌ترین گیاهان زینتی در سراسر جهان می‌باشد که به‌عنوان گیاه باغی، گلدانی، آویز و گلخانه‌ای پرورش می‌یابد. تکنیک‌های کشت‌بافت گیاهی روش جایگزینی برای تولید انبوه گیاهان یکسان بگونیا می‌باشد و می‌تواند بر مشکلات ناشی از روشهای تکثیر رویشی غلبه نماید. تحقیق حاضر با هدف ارائه یک سیستم ریزازدیادی مناسب برای سه گونه بگونیا‌‌ (Begonia soli-mutata،
 
B. tiger و B. elatior‌‌) در سال 1395 و در آزمایشگاه بیوتکنولوژی گیاهان زینتی جهاد دانشگاهی مشهد انجام شد. در این بررسی اثر سیتوکنینهای ‌‌TDZ و Kin‌‌‌ با غلظتهای ‌2/0‌، 1 و 2 ‌میلیگرم در لیتر‌‌ در ترکیب با NAA (صفر و 2/0 میلیگرم در لیتر) بر ریزازدیادی سه گونه مورد بررسی قرار گرفت. در ادامه ریشهزایی شاخهها در محیط کشت حاوی سه نوع اکسین بررسی‌شده و به بستر سازگاری منتقل شدند. نتایج نشان داد بیشترین درصد باززایی گیاهچه ‌‌‌(‌100 درصد) در گونه  B. soli-mutataدر غلظت یک و دو میلیگرم در لیتر Kinو در گونه B. elatior در غلظت یک و دو میلیگرم در لیتر TDZ و در گونه B. tigerدر غلظت دو میلیگرم در لیتر هر دو نوع سیتوکنین بهدست‌آمد. در همه غلظتهای سیتوکنین استفاده از 2/0 میلیگرم در لیتر از NAA تأثیر مثبتی بر باززایی گیاهچه داشته است. همچنین در فرآیند ریشهزایی کاربرد IAA با غلظت یک میلیگرم در لیتر در ترکیب با 30 گرم در لیتر ساکارز بیشترین درصد ریشهزایی را به همراه داشته و سازگاری مطلوبی از گیاهچهها در بستر حاوی مخلوط کوکوپیت و پرلیت و یا پیت ماس به تنهایی به‌دست‌آمد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Effect of Kind and Plant Growth Regulator Composition on Micropropagation of Three Begonia Species

نویسندگان [English]

  • Fateme Hosseini 1
  • Nasrin Moshtaghi 2
  • Ahmad Sharifi 3
  • Abdolreza Bagheri 4
  • Hasan Marashi 4
  • Fateme Keykha Akhar 5
1 M.Sc. of Agricultural Biotechnology, Department of Biotechnology and Plant Breeding, Faculty of Agriculture, Ferdowsi University of Mashhad, Mashhad, Iran
2 Biotechnology and Plant Breeding Department, Ferdowsi University of Mashhad
3 Assistant Professors, Department of Ornamental Plant Biotechnology, Academic Center for Education, Culture and Research, Razavi Khorasan Province, Mashhad, Mashhad, Iran
4 Professor, Department of Biotechnology and Plant Breeding, Faculty of Agriculture, Ferdowsi University of Mashhad, Mashhad, Iran
5 Assistant Professor, Department of Biotechnology, Faculty of Agriculture, Jahrom University, Jahrom, Iran
چکیده [English]

Abstract
Background and Objectives
Introduction: Begonia is one of the most important ornamental plants around the world. Begonia species are grown for their attractive leaves and flowers in indoor and outdoor conditions. The tissue culture technique is an alternative method for the propagation of begonia species. It can overcome the difficulties of vegetative propagation and lead to high-quality and uniform planting material under disease-free conditions irrespective of the season and weather. In begonia tissue culture, different species showed diverse responses to the medium composition, especially plant growth regulators. Also, lack of information on large scale micropropagation of begonia in Iran highlights research on optimization of begonia species propagation on in vitro culture condition. Thus, in this study the effect of plant growth regulators on shoot regeneration and proliferation of three begonia species (B. elatior‌‌, B. soli-mutata, and B. tiger), the impact of Auxin and sucrose on rooting of B. elatior‌‌and diferent pot substrate on acclimation were survived.
 
 
Materials and Methods
In this experiment, petioles of three begonia species (B. soli-mutata, B. elatior, and B. tiger) were used as explant sources. So explants were washed under tab water for 30 mins and sterilized with 1.5% sodium hypochlorite for 15 mins. After sterilization, thin Cell Layers (TCL) with 2 mm thickness were prepared from petiols and cultured in MS medium with different concentrations (0.2, 1, 2 mg/L) of kinetin (kin) or thidiazuron (TDZ) in combination with NAA (0, 0.2 mg/L). Next, the effect of auxin type (1 mg/L of IAA, IBA, and NAA) and sucrose concentration (30 and 40 g/l) on rooting of B. elatior plantlets were determined on in vitro condition. For plantlet acclimation, sand, CocoPeat perlite mixture (1:1 ratio), and Peat moss as pot substrate were evaluated.
 
Results
The results showed the shoot regeneration response of begonia species to the plant growth regulators of the medium, and there was a significant difference between them in all of the species adding the Auxin to the medium increased shoot regeneration. In B. elatior and B. tiger lacking of NAA to the medium caused no shoot regeneration. Maximum shoot regeneration (100%) was achieved in B. soli-mutata species in medium containing 1 or 2 mg/L of kin and 0.2 mg/l NAA, in B. elatior at 1 or 2 mg/L of TDZ in combination with 0.2 mg/l NAA and in B. tiger at 2 mg/L of both plant growth regulator (TDZ and Kin) and 0.2 mg/l NAA.
 
Discussion
For rooting B. elatior, MS medium containing 1 mg/L IAA plus 30 g/L sucrose was the best and favorite acclimation was acheived in cocopeat perlite mixture and peat moss pot substrate.
 

کلیدواژه‌ها [English]

  • Begonia
  • In vitro culture
  • Medium composition
 
References
Bigot, C. (1981). Multiplication vegetative in vitro de Begonia×hiemalis (Rieger et Schwabenland): II. Conformite des plantlets elevees’ en serre. Agronomie, 1(6), 441-448.
Burritt, D., & Leung, D. (2003). Adventitious shoot regeneration from Begonia erythrophyll petiole sections is developmentally sensitive to light quality. Physiologia Plantarum, 118(2), 289-296.
Castillo, B., & Smith, M. A. L. (1997). Direct somatic embryogenesis from Begonia gracilis explants.
Plant Cell Reports, 16(1), 385-388.
Espino, F. J., Linacero, R., Rueda, J., & Vazquez, A.M. (2004). Shoot regeneration in four Begonia genotypes. Biologia Plantarum, 48(1), 101-104.
Fatima, N., Ahmad, N., Ahmad, I., & Anis, M. (2015). Interactive effects of growth regulators, carbon sources, pH on plant regeneration and assessment of genetic fidelity using single primer amplification reaction (SPARS) techniques in Withania somnifera L. Applied Biochemistry and Biotechnology, 177(1), 118-136.
Fatima, N., & Anis, M. (2012).  Role of growth regulators on in vitro regeneration and histological analysis in Indian ginseng (Withania somnifera L.) Dunal. Physiology and Molecular Biology of Plants, 18(1), 59-67.
Kabirnataj. S., Ghasemi, Y., Nematzadeh, G., Asgharzadeh, R., ShahinKaleybar, B., & Yazdani, M. (2012). Effect of explant type and growth regulators on invitro micropropagation of Begonia rex. International Research Journal of Applied and Basic Sciences, 3(1), 896-901 [In Farsi]
Kaviani, B., Hashemabadi, D., Khodabakhsh, H., Onsinejad, R., Ansari, M. H., & Haghighat, N. (2015). Micropropagation of Begonia rex Putz. by 6-benzyladenine and α- naphthalene acetic acid. International Journal of Biosciences, 6(5), 8-15.
Kharrazi, M., Sharifi, A., Keykha Akhar, F., Bagheri, A., & Moradian, M. (2018). Effect of hormonal compositions on micropropagation of fifteen cultivars of gerbera (Gerbera Jamesonii bolus ex hooker f.). Plant Productions, 40(4), 91-102. [In Farsi]
Kumari, A., Baskaran, P., & Van Staden, J. (2017). In vitro regeneration of Begonia homonyma - A threatened plant. South African Journal of Botany, 109(1), 174-177.
Kumaria, S., Kehie, M., Bhowmik, S., Singh, M., & Tandon, P. (2011). In vitro regeneration of Begonia rubrovenia var. meisneri C.B. clarke a rare and endemic ornamental plant of Meghalaya. India. Indian Journal of Biotechnology, 11(1), 300-303.
Lai, I. L., Lin, C. W., Chen, T. Y., & Hu, W. H. (2018). Micropropagation shortens the time to blooming of Begonia montaniformis × Begonia ningmingensis var. bella F1 progeny. HortScience, 53(12), 1855-1861.
Mendi, Y., Curuk, P., Kocaman, E., Unek, C., Eldogan, S., Gencel, G., & Centiner, S. (2009). Regeneration of begonia plantlet by direct organogenesis. African Journal of Biotechnology, 8(9), 1860-1863.
Nada, S., Chennareddy, S., Goldman, S., Rudrabhatla, S., Potlakayala, S., Josekutty, P., & Deepkamal, K. (2011). Direct shoot bud differentiation and plantlet regeneration from leaf and petiole explants of Begonia tuberhybrida. Hort Science, 46(5), 759-76.
Nhut, D. Hai, N. Huyen, P. Huong, D. Hang, N., & Silva, J. (2005). Thidiazuron induces high frequency shoot bud formation from begonia petiole transverse thin cell layer culture. Propagation of Ornamental Plants, 5(3), 151-157.
Parsamanesh, Z., Bayat, F., & Hedaya, M. (2018). Optimizing In Vitro Regeneration of Hypericum (Hypericum erforatum L.). Plant Productions, 40(4), 103-115. [In Farsi]
Shobi, T. M., & Viswanathan, M. B. G. (2017). Micropropagation of an Important Medicinal Plant, Begonia fallax (Begoniaceae). International Journal of Current Research in Biosciences and Plant Biology, 4(12), 94-99.
Tian, D., Xiao, Y., Tong, Y., Fu, N., Liu, Q., & Li, C. (2018). Diversity and conservation of Chinese wild begonias. Plant Diversity, 40(3), 75-90.