نمودار 2-4 مقایسه میانگین تأثیر تنظیم‌کننده‌های رشدی 2,4-D،IAA ، IBA و NAA بر جنین‌زایی سوماتیکی بر روی ریز نمونه برگ رقم استعمران. 57

نمودار 3-4 مقایسه میانگین اثرات متقابل غلظت‌های مختلف کلشی‌سین و مدت زمان تیمار با کلشی‌سین روی کالوس‌زایی بساک خرما 63

نمودار شماره 4-4 مقایسه میانگین تأثیر تیمارهای تنظیم‌کننده‌ی رشد 2,4-D، TDZ و BAP بر روی کالوس‌زایی میوه نارس نخل خرما 65

نمودار 5-4 مقایسه میانگین تأثیر تیمارهای تنظیم‌کننده‌ی رشد 2,4-D، TDZ و BAP بر روی کالوس‌زایی آندوسپرم خرما 67

 

 

 

فهرست پیوست‌ها

عنوان                                                                                                                                صفحه

پیوست 1 ترکیب محیط کشت پایه MS و محلول‌های ذخیره‌ای آن 94

پیوست 2 ترکیب محیط کشت پایه Y3 مایع و محلول‌های ذخیره آن 95

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

فصل اول

مقدمه و اهداف

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

فصل اول مقدمه و اهداف

1-1 مقدمه

نخل خرما[1] (Phoenix dactylifera L.) گیاهی دیپلوئید (2n = 36)، چند ساله[2]، تک‌لپه[3]، دو‌پایه[4]، دگرگشن[5] و همیشه سبز[6] بلند است که متعلق به خانواده آراکاسه[7] می‌باشد (اسلام و همکاران[8]، 2011). این خانواده ۲۰۰ جنس و 2۵۰۰ گونه دارد (فاو[9]، 2008). نخل خرما به دلیل سازگاری و تحمل طبیعی بالا با شرایط نامساعد محیطی از قبیل خشکی، شوری و درجه حرارت بالا نقش اقتصادی و اجتماعی مهمی در مناطق بیابانی خاور‌میانه و شمال آفریقا را داراست (باکیت و همکاران[10]، 2008). به طوری که تقریباً 95 درصد از خرمای تولیدی کل جهان در خاور‌میانه تولید می‌شود (اسلام و همکاران، 2011).

براساس شواهد باستان شناسی قدمت کشت نخل خرما در ایران بیش از هفت هزار سال پیش می‌رسد که از بین‌النهرین منشاء گرفته است (وریگلی[11]، 1995). تعداد کل درختان نخل در جهان 105 میلیون و مساحتی حدود 800 هزار هکتار را می‌پوشاند (جین[12]، 2007). در حال حاضر خرما در پنج قاره دنیا و در بیش از ۳۴ کشور کشت و مورد بهره‌برداری قرار می‌گیرد. بیش از نیمی از خاک کشور ایران مستعد کشت و پرورش خرما می‌باشد. در حال حاضر، 21 درصد خرمای جهان از ایران تأمین می‌شود. در سال 1388، ایران با حدود 253 هزار هکتار سطح زیر کشت و با تولیدی بالغ بر 105400 تن، از بزرگ‌ترین تولید‌کنندگان خرما در دنیا بوده است و از نظر سطح زیر کشت بعد از امارات متحده عربی و از نظر تولید بعد از کشور مصر در رتبه دوم جهانی قرار داشت (فاو، 2009) که از این سطح 84 درصد را درختان بارور و 16 درصد را درختان غیر بارور یا نهال تشکیل می‌دهند.

2-1 بیان مسأله

خرما گیاهیست دو‌پایه که پایه‌های نر و ماده آن به صورت مجزا هستند. اما تا زمان گلدهی از همدیگر قابل تفکیک نیستند. نخل خرمای ماده پس از 5-3 سال به ثمر می‌نشیند و به طور کامل در 12 سالگی بالغ می‌شوند (جین، 2006). تکثیر خرما از طریق جنسی[13] و رویشی[14] است که تکثیر رویشی از طریق پاجوش[15] و تکثیر جنسی آن از طریق بذر صورت می‌گیرد. در گیاهان تکثیر شده از طریق رویشی بیماری‌های متعددی از قبیل بیماری‌های باکتریایی، قارچی، ویروسی و مایکوپلاسمایی تجمع‌ یافته که باعث کاهش بهره‌وری می‌گردد. معمولاً برای تکثیر خرما پا‌جوش‌های ریشه‌دار شده ترجیح داده می‌شوند زیرا آنها تولید درختان با کیفیت مشابه با درختان مادری خود می‌کنند (الخیری[16]، 2001). به این که هر درخت تعداد بسیار کمی پا‌جوش در طول زندگی خود تولید می کند (3-8 عدد) و برخی از ژنوتیپ‌ها پاجوش تولید نکرده و پا‌جوش‌ها مشکلاتی از قبیل عدم وجود ریشه را خواهند داشت (پوپنو[17]، 1973)، تولید از طریق پاجوش محدود بوده و مقرون به‌صرفه نمی‌باشد. تکثیر از طریق بذر نیز دارای محدودیت‌هایی از قبیل سرعت کم جوانه‌زنی، تنوع در نتاج تولیدی و نیاز به چندین سال برای رسیدن به مرحله‌ی باردهی و عدم تمایز درختان نر و ماده از هم تقریباً تا 5 سال بعد از کشت می‌باشد (چند و همکاران[18]، 2004).

برای غلبه بر مشکلات تکثیری، حل مشکلات مربوط به هیبریداسیون و برای حفظ ژرم پلاسم، ریز‌ازدیادی در شرایط آزمایشگاهی[19] (جنین‌زایی سوماتیکی یا اندام‌زایی) یک روش موفقیت‌آمیز است که تکثیر سریع جهت تولید تجاری ارقام برگزیده، تکثیر گیاهان با کیفیت بالا و یکسان از لحاظ ژنتیکی، تکثیر در مقیاس وسیع، ذخیره سازی طولانی مدت (انجماد[20])، بسته‌بندی، صادرات آسان و سریع، دستکاری ژنتیکی، کاهش مدت زمان تولید نهال، تولید خارج از فصل و گیاهچه‌های عاری از آلودگی را فراهم می‌آورد (ایک و همکاران[21]، 2005). جنین‌های سوماتیکی می‌توانند به طور غیر‌مستقیم از طریق کالوس یا به طور مستقیم و بدون دخالت کالوس تشکیل ‌شوند. گیاهچه‌های حاصل از کالوس گاهی اوقات تفاوت‌های ژنتیکی یا اپی‌ژنتیکی مختلف نسبت به کلون والدینی خود نشان می‌دهند به‌ویژه زمانی که دوره واکشت طولانی گردد در نتیجه کالوس غیر‌یکنواخت حاصل می‌گردد (کنی‌تا و کوثری[22]، 2002). همچنین برخی از هورمون‌ها در محیط کشت مانند 2,4-D ماهیتاً جهش‌زا هستند (حمید و همکاران[23]، 2009). جهش رخ داده در طی کالوس‌زایی که سبب ایجاد تنوع سوماتیکی در گیاهچه‌ها گردیده به‌ویژه زمانی که تنوع ایجاد شده سبب ایجاد صفاتی مانند تحمل به تنش‌های زنده و غیر زنده، کیفیت بالاتر از کلون‌های مادری و دیگر صفات زراعی باشد، می‌تواند مفید واقع ‌گردد (ال‌حفرمی[24]، 2009)، همچنین زمانی که تولید زیاد گیاهچه مد نظر است جنین‌زایی غیر‌مستقیم کاربرد دارد. جنین‌زایی سوماتیکی به واسطه‌ی مرحله کالوس‌زایی در آزمایشگاه‌های تحقیقاتی بسیار کار‌آمد و محبوب است.زیرا گیاهچه‌های کشت بافتی که از طریق کالوس تولید می‌شود پتانسیل جنین‌زایی نابجا را دارا هستند. این جنین‌های سوماتیکی را می‌توان با پوشش مناسب به عنوان بذور مصنوعی به‌‌کار برد (بابخیت، 2005). تکنیک‌های موجود تکثیر سریع خرما به افزایش تقاضا برای میوه خرما در سراسر جهان کمک کرده است (جین، 2011).

3-1 ضرورت و اهمیت موضوع

در جنین‌زایی سوماتیکی انتخاب منبع ریز‌نمونه حساس‌ترین تصمیم بوده است، لذا از منابع مختلف گزارش‌های متعددی منتشر شده است. تلاش‌های اولیه از طریق رویان‌های تخم (شروئیدر[25]، 1970) بوده و بعد‌ها ریزنمونه‌هایی از قبیل رأس ساقه، برگ‌های اولیه‌، جوانه‌ی‌ جانبی، برگ‌های جوان و گل آذین مورد بررسی قرار گرفته است. در بسیاری از آزمایشگاه‌های تجاری، نخل خرما با جنین‌زایی از ریز‌نمونه رأس ساقه تولید می‌گردد که استفاده از این ریزنمونه‌ و استفاده از محیط‌های با اکسین بالا باعث بسیاری از مشکلات تکنیکی از جمله آلودگی‌های درون‌زای باکتریایی، قهوه‌ای شدن، تنوع سوماکلونال و مدت زمان طولانی جهت تولید (حدود 3 سال) شده است و این در صورتی انجام‌پذیر است که پروتکل شناخته شده‌ای وجود داشته باشد ( ابول ‌سعود[26] و همکاران، 2004). بنابراین ریزنمونه‌های جایگزین مناسب برای غلبه بر مشکلات ذکر شده در بالا مورد نیاز است. به عنوان مثال در آلودگی‌های باکتریایی میان‌بافتی می‌توان از ریز‌نمونه‌های جوان یا ریز‌نمونه‌های بافت آوندی نابالغ استفاده کرد (افکای[27]، 2005). همچنین استفاده از گل نر و بلاخص بساک‌ها به دلیل هاپلوئید بودن آنها و آلودگی کمتر مورد توجه قرار گرفته است. با این حال، نرزایی در گونه‌های چوبی[28] تنها در تعداد معدودی موفقیت‌آمیز بوده است (پیکسا و همکاران[29]، 2004). تاکنون نر‌زایی در نخل خرما گزارش نگردیده است و تنها مطالعات کمی بر روی کشت بساک نارگیل انجام گرفته است. از دیگر موارد، کشت جنین است که شامل برداشت جنین استریل از بذر و کاشت آن در یک محیط غذایی استریل است. کشت جنین برای نجات جنین‌ و یا رشد جنین از هیبریداسیون بین‌گونه‌ای[30] (جانستون و استرن[31]، 1957) و کاهش دوره خواب[32] طولانی مورد استفاده قرار می‌گیرد (هودد[33]، 1977). رابشلت و گس[34]، 1974 ریزنمونه‌هایی از جنین خرما را در شرایط درون ‌شیشه‌ای کشت دادند، میوه سبز نخل خرما، دو تا سه ماه بعد از گرده افشانی برداشت شده و در یک محیط غنی شده با 2,4-D کاشته شد، و پس از آن کالوس گره‌دار کرم رنگ به‌دست آمد.

4-1 اهداف تحقیق

1- تعیین تأثیر تنظیم‌کننده‌های رشد گیاهی[35] مختلف بر جنین‌زایی سوماتیکی در خرما

2- بررسی اثر نوع ریزنمونه بر جنین‌زایی سوماتیکی در خرما

3- بررسی امکان نرزایی در نخل خرما

 

 

 

 

 

 

 

 

فصل دوم

مروری بر پیشینه موضوع

 

 

 

 

 

 

این مطلب را هم بخوانید :

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

فصل دوم مروری بر پیشینه موضوع

 

1-2 منشأ و تاریخچه نخل خرما

نخل خرما با نام علمی (Phoenix dactylifera L.)، احتمالاً یک واژه فنیقی[36] است. واژه “Phoenix” از یک پرنده‌ی اسطوره‌ای یونان باستان به‌نام سیمرغ گرفته شده که زائیده‌ی آتش است و dactylifera از واژه‌ی یونانی “daktulos” به معنای یک انگشت است که بیانگر شکل میوه ‌خرماست (لینه[37]، 1734).

نخل خرما در لوح‌های آشوریان و بابلی‌ها به تصویر کشیده است، ازجمله لوح مشهور حمورابی، که شامل قوانین مربوط به کشت و فروش نخل خرماست. منابع مربوط به نخل خرما نیز در نوشته‌های مصر باستان، سوریه، لیبی و فلسطین یافت می‌شود (پوپنو، 1973). از آنجایی که سابقه‌ی طولانی مدت در کشت و توزیع گسترده و صادرات نخل خرما وجود دارد، منشاء دقیق نخل خرما ناشناخته است، اما به احتمال زیاد از منطقه بین‌النهرین و یا غرب هند سرچشمه گرفته است (وریگلی، 1995). مدارک بیشتر از قدمت زیاد درختان خرما در دره نیل مصر خبر می‌دهد که از آن به عنوان نمادی برای سال در هیروگلیف مصری و برگ ساقه آن به عنوان یک نماد برای ماه استفاده شده است (داوسن[38]، 1982).

2-2 گسترش جغرافیایی نخل خرما در جهان

نخل خرما متعلق به خانواده پالمئاسه[39] است که حدود 200 جنس و 2500 گونه را داراست (داوسن، 1982). بر اساس گزارش درانسفیلد و اول[40] (1986) نخل خرما به شرح زیر طبقه‌بندی شده است: گروه: اسپادیسی‌فلورا[41]، راسته: پالمئا[42]، خانواده: پالمئاسه،[43]، زیر خانواده: کوری‌فوئیده[44]، قبیله: فونیسه[45]، جنس: فونیکس، گونه: داکتیلی‌فرا. فونیکس دارای 12 گونه است که اکثراً به عنوان درخت زینتی شناخته شده و دارای ارزش تجاری بسیاری هستند از جمله P. canariensis Chabeaud که معمولاً به نام نخل جزیره قناری نامیده می‌شود. همچنین P. sylvestris Roxb به ‌طور گسترده‌ای در هند به عنوان یک منبع قندی استفاده می‌شود.

[1] . Date palm

[2] . Perennial

[3] . Monocotyledon

[4] . Dioecious

[5] . Out-cross

[6] . Evergreen

[7] . Arecaceae

[8] . Aslam et al.

[9] . Fao

[10] . Bakheet et al.

[11] . Wrigley

[12] . Jain

[13] . Sexual

[14] . Vegetative

[15] . Offshoot

[16] . Al-Khayri

[17] . Popenoe

[18] . Chand et al

[19] . In vitro

[20] . Cryopreservation