دانشگاه آزاد اسلامی
واحد دامغان
دانشکده کشاورزی
پایان نامه (یا رساله) برای دریافت درجه کارشناسی ارشد در رشته کشاورزی
گرایش بیوتکنولوژی کشاورزی
عنوان
بررسی و مقایسه ریزغده زایی رقم های زودرس و دیررس گیاه سیب زمینی
(Solanum tuberosum L.) در شرایط کشت درون شیشهای
استاد راهنما
دکتر مجید معصومیان
استاد مشاور
دکتر حسین افشاری
(در فایل دانلودی نام نویسنده موجود است)
تکه هایی از متن پایان نامه به عنوان نمونه :
(ممکن است هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل است)
فهرست مطالب
عنوان صفحه
چکیده…………………………………………………………………………………………………………………1
فصل اول: کلیات تحقیق
1- مقدمه……………………………………………………………………………………………………………………..2
1-1- مبداء و تاریخچه سیب زمینی……………………………………………………………………………………….4
1-2- خصوصیات گیاهی……………………………………………………………………………………..5
- مورفولوژی…………………………………………………………………………………………………..5
1-2-2- مراحل رشد و نمو…………………………………………………………………………………………8
1-2-2-1- رشد جوانه غده (مرحله رشدی I)……………………………………………………………………..9
1-2-2-2- استقرار گیاه (مرحله رشدی II)………………………………………………………………………….9
1-2-2-3- شروع غده دهی (مرحله رشدی III)………………………………………………………………..9
1-2-2-4- حجیم شدن غده ها (مرحله ی رشد IV)…………………………………………………………..10
1-2-2-5- رسیدگی غده (مرحله رشد V)……………………………………………………………………10
1-3- بیماری های ویروسی سیب زمینی…………………………………………………………………….10
1-4- تاریخچه کشت بافت……………………………………………………………………………………12
1-5- ریزازدیادی سیب زمینی…………………………………………………………………………………………16
1-6- عوامل موثر در ریز ازدیادی سیب زمینی……………………………………………………………….17
1-6-1- ترکیبات محیط کشت…………………………………………………………………………18
1-6-1-1- قند…………………………………………………………………………………………………..18
1-6-1-2- مواد معدنی……………………………………………………………………………………..18
1-6-1-3- عامل ژلی……………………………………………………………………………………..21
1-6-1-4- ویتامین ها…………………………………………………………………………………..21
1-6-1-5- تنظیم کننده های رشد گیاهی………………………………………………………………….21
1-7-1- عوامل فیزیکی موثر بر کشت بافت…………………………………………………………………….22
1-8-1- تاثیر مواد گیاهی بر کشت بافت………………………………………………………………………….23
1-9-1- تولید غده……………………………………………………………………………………………..24
فصل دوم: مروری بر تحقیقات انجام شده
2-1- مروری بر تحقیقات انجام شده…………………………………………………………………..26
فصل سوم: مواد و روش ها
3-1- محل انجام آزمایش…………………………………………………………………………………….37
3-2- تهیه مواد گیاهی……………………………………………………………………………………………37
3-3- کشت غده های سیب زمینی…………………………………………………………….39
3-4-تهیه محیط کشت و نحوه استریل آن…………………………………………………40
3-4-1- محیط کشت تکثیر قلمه تک جوانه (جامد)…………………………………………………………..40
3-4-2- محیط کشت تعلیقی تکثیر ساقه (مایع)…………………………………………………………………41
3-4-3- محیط کشت غده زایی………………………………………………………………………………………….41
3-5- کشت اولیه و تولید گیاهچه…………………………………………………………………….43
3-6- زیر کشت و تکثیر گیاهچه………………………………………………………………………..43
3-7- آزمایش های انجام شده……………………………………………………………………….44
3-7-1- آزمایش 1: تعیین پروتکل ضدعفونی سطحی مواد گیاهی………………………………………………………………………………45
3-7-2- آزمایش 2: بررسی اثر 2iP بر روی رشد و نمو گیاهچه………………………………………………………………………………..45
3-7-3- آزمایش 3: بررسی اثر BAP بر روی رشد و نمو گیاهچه…………………………………………………………………………….45
3-7-4- آزمایش 4: بررسی اثر CCC بر روی رشد و نمو گیاهچه…………………………………………………………………………….46
3-7-5- آزمایش 5: بررسی اثر GA3 بر روی رشد و نمو گیاهچه……………………………………………………………………………..46
3-7-2-5- آزمایش 6: بررسی اثر Picholoram بر روی رشد و نمو گیاهچه…………………………………………………………….47
3-7-2-6- آزمایش 7: بررسی اثر NAA بر روی رشد و نمو گیاهچه………………………………………………………………………..47
3-7-2-7- آزمایش 8: بررسی اثر متقابل هورمونهای برتر بر روی رشد و نمو گیاهچه………………………………………………..47
3-7-3- آزمایشهای مرحله تولید ریزغده……………………………………………………………………….48
3-7-3-1- آزمایش 9: بررسی اثر 2iP بر روی تولید ریزغده…………………………………………………………………………………….48
3-7-3-2- آزمایش 10: بررسی اثر BAP بر روی تولید ریزغده……………………………………………………………………………….49
3-7-3-3- آزمایش 11: بررسی اثر CCC بر روی تولید ریزغده……………………………………………………………………………….49
3-7-3-4- آزمایش 12: بررسی اثر GA3 بر روی تولید ریزغده………………………………………………………………………………..50
3-7-3-5- آزمایش 13: بررسی اثر NAA بر روی تولید ریزغده………………………………………………………………………………50
3-7-3-6- آزمایش 14: بررسی اثر متقابل هورمونهای برتر بر روی تولید ریزغده……………………………………………………….50
3-8- تجزیه و تحلیل داده ها…………………………………………………………………………………….51
فصل چهارم: نتایج
4-1- نتایج آزمایشها………………………………………………………………………………53
4-1-1- آزمایش 1: تعیین بهترین پروتکل ضدعفونی سطحی مواد گیاهی……………………………………………………………………53
4-1-2- آزمایش 2: بررسی اثر 2iP بر روی رشد و نمو گیاهچه………………………………………………………………………………..55
4-1-3- آزمایش 3: بررسی اثر BAP بر روی رشد و نمو گیاهچه…………………………………………………………………………….57
4-1-4- آزمایش 4: بررسی اثر CCC بر روی رشد و نمو گیاهچه…………………………………………………………………………….60
4-1-5- آزمایش 5: بررسی اثر GA3 بر روی رشد و نمو گیاهچه…………………………………………………………………………….62
4-1-6- آزمایش 6: بررسی اثر Picholoram بر روی رشد و نمو گیاهچه………………………………………………………………..65
4-1-7- آزمایش 7: بررسی اثر NAA بر روی رشد و نمو گیاهچه……………………………………………………………………………65
4-1-8-آزمایش 8: بررسی اثر متقابل هورمونهای برتر بر روی رشد و نمو گیاهچه……………………………………………………..69
4-1-9-آزمایش 9: بررسی اثر 2iP بر روی تولید ریزغده…………………………………………………………………………………..80
4-1-10-آزمایش 10: بررسی اثر BAP بر روی تولید ریزغده…………………………………………………………………………….83
4-1-11-آزمایش 11: بررسی اثر CCC بر روی تولید ریزغده…………………………………………………………………………….86
4-1-12-آزمایش 12: بررسی اثر GA3 بر روی تولید ریزغده………………………………………………………………………90
4-1-13-آزمایش 13: بررسی اثر NAA بر روی تولید ریزغده………………………………………………………………………90
4-1-14-آزمایش 14: بررسی اثر متقابل هورمونهای برتر بر روی تولید ریزغده………………………………………………………….93
فصل پنجم: بحث و نتیجه گیری
5-1- آزمایش 1: تعیین بهترین پروتکل ضدعفونی سطحی مواد گیاهی…………………………………………………………..102
5-2- آزمایش 2: بررسی اثر 2iP بر روی رشد و نمو گیاهچه………………………………………………………………………103
5-3- آزمایش 3: بررسی اثر BAP بر روی رشد و نمو گیاهچه……………………………………………………………………………….103
5-4- آزمایش 4: بررسی اثر CCC بر روی رشد و نمو گیاهچه………………………………………………………………………………104
5-5- آزمایش 5: بررسی اثر GA3 بر روی رشد و نمو گیاهچه……………………………………………………………………………….105
5-6- آزمایش 6: بررسی اثر Picoloram بر روی رشد و نمو گیاهچه…………………………………………………………………….106
5-7- آزمایش 7: بررسی اثر NAA بر روی رشد و نمو گیاهچه………………………………………………………………………………107
5-8-آزمایش 8: بررسی اثر متقابل هورمونهای برتر بر روی رشد و نمو گیاهچه……………………………………………………….108
5-9- آزمایش 9: بررسی اثر 2iP بر روی تولید ریزغده………………………………………………………………………………….113
5-10- آزمایش 10: بررسی اثر BAP بر روی تولید ریزغده……………………………………………………………………………………113
5-11- آزمایش 11: بررسی اثر CCC بر روی تولید ریزغده……………………………………………………………………………………114
5-12- آزمایش 12: بررسی اثر GA3 بر روی تولید ریزغده……………………………………………………………………………………115
5-13- آزمایش 13: بررسی اثر NAA بر روی تولید ریزغده…………………………………………………………………………………..116
5-14-آزمایش 14: بررسی اثر متقابل هورمونهای برتر بر روی تولید ریزغده…………………………………………………………….117
جمعبندی و پیشنهادات………………………………………………………………………………………………………..122
مرحله ضدعفونی………………………………………………………………………………………………………….122
تعیین پروتکل مناسب تولید گیاهچه…………………………………………………………………………………..123
تعیین پروتکل مناسب تولید ریزغده…………………………………………………………………………………………..124
فهرست منابع…………………………………………………………………………………………………………………………………125
چکیده:
سیبزمینی (Solanum tuberosum L.) مهمترین گیاه مغذی بعد از غلات است و پس از گندم، برنج و ذرت چهارمین محصول عمدهی دنیا به شمار میرود. محصول سیبزمینی به علت دارا بودن تکثیر رویشی، مستعد آلودگی به وسیلهی باکتریها، قارچها، ویروسها و ویروئیدها میباشد که این عوامل بیماریزا در اثر تکثیر به نسلهای رویشی بعد منتقل میگردند. در سالهای اخیر، یك سیستم تولید غده بذری سیبزمینی در شرایط كشت درون شیشه با بهره گیری از گیاهچه یا ریزغده سیبزمینی طراحی و بهره برداری شده است. چنین شیوههایی امكان تكثیر سریعتر و تأمین حجم انبوهی از غدههای بذری سالم و عاری از عوامل بیماریزا در فاصله زمانی كوتاه را فراهم مینمایند. هدف از انجام این پژوهش شناسایی اثر هورمونهای رشد در شرایط درون شیشه بر روی تولید گیاهچههای سیبزمینی و به دنبال آن تولید ریزغده سیبزمینی به منظور افزایش تعداد، اندازه و وزن ریزغدهها است. بهینه نمودن شرایط کشت جهت بهبود عملکرد گیاهچههای سیبزمینی در شرایط درون شیشه هدف دیگر از انجام این پژوهش میباشد. برای مطالعه اثر تیمارهای هورمونی از 14 آزمایش مستقل بر روی رقمهای ساوالان، سانته، آگریا و مارکیز استفاده گردید. ابتدا اثر شش هورمون 2iP، BAP، CCC، GA3، Picholoram و NAA در مقایسه با محیط کشت فاقد هورمون به منظور رشد و نمو گیاهچه و ریزغدهزایی مطالعه گردید. در مرحلهی دوم هورمونهای برتر با غلظتهای مطلوبتر جهت بررسی اثر متقابل آنها بر روی رشد و نمو گیاهچه و در نهایت تولید ریزغده به روش رویه پاسخ در محیط کشت MS مورد مطالعه قرار گرفتند. با توجه به نتایج بهینهسازی تیمارهای آزمایش، محیط کشت مناسب برای تولید گیاهچه از ریزنمونههای گرهای برای رقم ساوالان محیط کشت MS همراه با غلظت 19/1 میلی گرم در لیتر GA3 و 06/0 میلیگرم در لیتر NAA، برای رقم سانته محیط کشت MS همراه با غلظت 20/1 میلی گرم در لیتر GA3 و 06/0 میلیگرم در لیتر NAA، برای رقم آگریا محیط کشت MS همراه با غلظت 20/1 میلی گرم در لیتر GA3 و 06/0 میلیگرم در لیتر NAA و برای رقم مارکیز محیط کشت MS همراه با غلظت 06/0 میلیگرم در لیتر NAA پیشنهاد میگردد. همچنین با توجه به نتایج بهینهسازی تیمارهای آزمایش، محیط کشت مناسب برای تولید ریزغده و سایر صفات موثر بر آن (اندازه و وزن ریزغده و تعداد چشم در آن) برای رقمهای ساوالان، سانته و مارکیز محیط کشت MS همراه با غلظت 1000 میلیگرم در لیتر CCC و برای رقم آگریا محیط کشت MS همراه با غلظت 95/999 میلیگرم در لیتر CCC پیشنهاد میگردد. مقایسه رشد گیاهچه برای هر رقم در محیط کشت مطلوب نشان داد بیشترین میزان رشد مربوط به رقم ساوالان و بیشترین میزان تولید ریزغده مربوط به رقم سانته بوده است. بزرگترین غدههای تولیدی مربوط به رقم مارکیز بود.
واژگان کلیدی: سیبزمینی، گیاهچه، ریزغده، کشتبافت و هورمون.
1- مقدمه:
در مقیاس جهانی، سیبزمینی (Solanum tuberosum L.) یکی از با ارزشترین مواد غذایی محسوب شده و از جمله محصولاتی است که قسمت عمدهای از نیازهای غذایی بشر را تأمین می کند. سیبزمینی مهمترین گیاه مغذی بعد از غلات است و پس از گندم، برنج و ذرت چهارمین محصول عمدهی دنیا به شمار میرود (اسپونر[1] و همکاران، 2005).
به علت قدرت تولید بالا و سازگاری با دامنه بسیار وسیعی از اقلیمها، تولید سیبزمینی به عنوان یک منبع غذایی رو به افزایش است، به طوری که هر ساله حدود 320 میلیون تن سیبزمینی در سراسر جهان تولید میشود (فائو[2]، 2009). این محصول در 140 کشور کشت میشود که بیش از 100 کشور آن در مناطق گرمسیری و نیمه گرمسیری واقع شده اند. با این وجود، هنوز بیشترین تولید در مناطق دارای شرایط آب و هوایی معتدل و در کشورهای صنعتی متمرکز است. تقریبا یک سوم این محصول در کشورهای در حال توسعه و عمدتا در کشورهای آسیایی تولید میشود (رضایی و سلطانی، 1996).
محصول سیبزمینی عملکرد بالایی داشته و در واحد سطح و زمان، انرژی و پروتئین بیشتری نسبت به سایر محصولات غذایی تولید می کند. سیب زمینی منبع غذایی مهمی برای جمعیت در حال افزایش بوده، بصورت تازه، فرآوری شده، در تغذیه دام و صنعت مورد استفاده قرار میگیرد و به لحاظ محتوای پروتئین، کلسیم، ویتامین C و پتاسیم غنی میباشد (بوون[3]، 2003). تولید سالیانه بیش از 5/3 میلیون تن در کشور، این محصول را در ردیف مهمترین ماده غذایی قابل مصرف بعد از گندم قرار داده است (خزاعی و ارشدی، 2008).
متوسط مصرف سرانه در کشور بیش از 35 کیلوگرم بوده و مصرف آن روز به روز در حال افزایش است و با توجه به روند رو به رشد جمعیت و گرانی سایر منابع غذایی، نیاز به تولید بیشتر این محصول اجتناب ناپذیر است (خزاعی و ارشدی، 2008).
با وجود مزایای بیشمار، محصول سیبزمینی به علت دارا بودن تکثیر رویشی، مستعد آلودگی به وسیلهی باکتریها، قارچها، ویروسها و ویروئیدها میباشد که این عوامل بیماریزا در اثر تکثیر به نسلهای رویشی بعد منتقل میگردند. این آلودگیها میتوانند عملکرد و کیفیت بازار پسندی محصول را بطور موثری تحت تاثیر قرار دهند (تاور[4] و همکاران، 1985).
در شرایط طبیعی کشت حدود 25 ویروس و یک ویروئید سیبزمینی را آلوده میسازند که از این ویروسها، ویروسهای X، Y، A و S در آلودهسازی سیبزمینی تاثیرات بیشتری دارند. بر اساس مطالعات انجام شده خسارات ویروسی به محصول سیبزمینی تا %40 میباشد (سدیکوئی[5] وهمکاران، 1996).
یکی از راههایی که تا حد زیادی مشکل کاهش عملکرد محصول سیبزمینی در اثر پاتوژنهای گیاهی، مخصوصا ویروسها را برطرف می کند، استفاده از بذر سالم سیبزمینی است (استروک[6]، 2007). در سالهای اخیر، یك سیستم تولید غده بذری سیبزمینی در شرایط كشت درون شیشه[7] با بهره گیری از گیاهچه یا ریزغده سیبزمینی طراحی و بهره برداری شده است. چنین شیوههایی امكان تكثیر سریعتر و تأمین حجم انبوهی از غدههای بذری سالم و عاری از عوامل بیماریزا در فاصله زمانی كوتاه را فراهم مینمایند (بیوکما[8] و زاگ[9]، 1990). گیاهچه و غدهچه های عاری از عوامل بیماری زا در سیبزمینی كه از طریق كشت بافت تولید شده اند، می تواند به عنوان یكی از بهترین روشها در برنامه های تولید بذور گواهی شده مورد استفاده قرار گیرد (حسنپناه، 2010).
با توجه به اهمیت سیبزمینی در تولید اقتصاد و تغذیه مردم و نیاز 7 میلیون ریزغده در سال، همچنین اهمیت استفاده از بذر سالم در تولید محصول، که از جمله مهمترین عوامل موثر در افزایش عملکرد محصول سیبزمینی در واحد سطح میباشد، انجام بررسی و تحقیق در این زمینه ضرورت دارد. بر این اساس، بایستی شرایط مناسب تهیه ریزنمونههای عاری از عوامل بیماریزا، تعیین شرایط فیزیکو شیمیایی برای رشد بهینه و تکثیر سیبزمینی، تولید گیاهان از طریق ریزازدیادی و انتقال به خاک، تولید ریزغده در شرایط درون شیشه تعیین گردد تا در نهایت تهیه منشاء بذری سالم ارقام تدوین گردد و امکان تهیه و تولید منشاءهای بذری ارقام تجارتی موجود به صورت سالیانه بوجود آید (موحدی، 2011).
هدف از انجام این رساله شناسایی اثر هورمونهای رشد در شرایط درون شیشه بر روی تولید گیاهچههای سیبزمینی و به دنبال آن تولید ریزغده سیبزمینی به منظور افزایش تعداد، اندازه و وزن ریزغدها است.
بهینه نمودن شرایط کشت جهت بهبود عملکرد گیاهچههای سیبزمینی در شرایط درون شیشه هدف دیگر از انجام این تحقیق میباشد.
همچنین این تحقیق جهت دستیابی به دانش فنی تولید ریزغدههای سالم (خفتگی مناسب، پژمردگی کمتر، قابلیت نگهداری مطلوبتر و وزن مناسب ریز غدهها) که به عنوان منشاء ریز غدههای بذری قلمداد میشوند انجام میگیرد.
در نهایت مقایسه رفتار رشد گیاهچه و عملکرد ریز غدهی رقمهای زودرس و دیررس گیاه سیبزمینی در شرایط یکسان تولید جهت تشخیص رقمهای با کارایی عملکرد بیشتر از جمله اهداف مورد بررسی در این تحقیق میباشند.
- مبداء و تاریخچه سیبزمینی:
سیبزمینی زراعی از خانواده سولاناسه[10] (بادنجانیان) و جزء دو لپهایها و بومی نیمکره غربی میباشد. منشاء آن ارتفاعات سلسه جبال آند در بولیوی میباشد. به دلیل این که عملکرد سیبزمینی در واحد سطح بسیار بالا میباشد از لحاظ گسترش سطح زیر کشت بعد از ذرت در جایگاه دوم قرار داشته و دومین منبع غذایی ساده بعد از تخممرغ می باشد (اسپونر و همکاران، 2005).
سیبزمینی محصول با ارزشی است که به دلیل سازگاری وسیع با شرایط آب و هوایی متفاوت، پتانسیل باقی ماندن برای نسلهای آینده را با توجه به افزایش جمعیت جهان دارا میباشد. این محصول در ناحیهای از کوههای آند واقع در امریکای جنوبی اهلی شده است و ساکنین این منطقه از هفت هزار سال پیش این گیاه را کشت و از ریشه مغذی آن به عنوان غذا استفاده میکردهاند. محصول سیبزمینی در سرتاسر جهان از سطح دریا تا ارتفاع 4000 متری قابل تولید است، اما در شرایط آب و هوایی معتدل از اهمیت ویژهای برخوردار است. تولید حاضر جهان 106×322 تن غده تازه از 3/19 میلیون هکتار اراضی تحت کشت میباشد. عمدهترین تولید کنندگان جهانی بر حسب تولید شامل چین، فدراسیون روسیه، هند، ایالات متحده، اوکراین، لهستان، آلمان، بلاروس، هلند، انگلستان، کانادا، ترکیه و رومانی میباشند (پریرا[11] و شوک[12]، 2005؛ فائو 2009).
این محصول با ارزش، حدود 250 سال بعد از رواج آن در اروپا، توسط سرجان ملکم در عهد فتحعلی شاه به ایران آورده شد و از دیرباز تا کنون قابلیتهای متنوع و سرشار حوزه کشاورزی ایران در تولید این محصول قابل توجه است. این محصول از جایگاه ویژهای در کشور برخوردار است، به طوری که در حال حاضر 210.000 هکتار از اراضی کشاورزی به کشت آن اختصاص داده شده و سالیانه حدود 5.240.000 تن غده سیبزمینی تولید میگردد (فائو، 2009)
تعداد صفحه : 152
قیمت :14700 تومان
