بسمه تعالي

استفاده از عصاره ورمي‌كمپوستهاي مختلف به عنوان محيط پايه در كشت درون‌شيشه‌اي انتهاي شاخساره ميخك

ترابي گيگلو موسي[1]،سيروس مسيحا[2]،اسلام مجيدي[3]،محمود خسروشاهلي2 و مصطفي وليزاده2

چكيده

                اين تحقيق به منظور بررسي امكان كاربرد عصاره  ورمي‌كمپوست ها در كشت انتهاي شاخساره ،بر روي رقم “ران‌دوو“از تيپ استاندارد ميخك انجام گرديد و .براي اولين بار طي آزمايشي  از عصاره 6 نوع ورمي‌كمپوست (به عنوان محيط كشت پايه) به صورت فاكتوريل با 4 سطح از عناصر MS در قالب طرح پايه كاملاً تصادفي استفاده گرديد.صفاتي كه مورد بررسي قرار گرفت عبارت از درصد نمونه‌هاي زنده، درصد باززائي ،تعداد باززائي در هر ريزنمونه ،تعداد برگهاي قابل رويت،درصد توليد ريشه و كالوس و درصد نمونه‌هاي شيشه‌اي شده ، بود.ذر اين آزمايش همچنين ، براي تكميل محيط‌هاي پايه از ساكارز و هورمونهاي NAA  و BAP  استفاده شد.در همه محيط‌هاي با پايه ورمي‌كمپوست ،كمابيش باززائي و رشد مشاهده گرديد و بهترين نتايج از محيط‌هائي بدست آمد كه حاوري عصاره  ورمي‌كمپوست باگاس نيشكر بود.

واژه‌هاي كليدي: انتهاي‌شاخساره ،باززائي، ميخك ، ورمي‌كمپوست ،MS

 

 

مقدمه

يكي از مهمترين عوامل ايجاد رشد و ريخت‌زائي[4] در كشت بافتهاي گياهي ، مواد تشكيل دهنده محيط كشت مي باشد. ريزنمونه هائي كه در محيط كشت قرار داده مي شوند حالت غير خودساز[5] دارند و بايد تمامي نيازهاي غذائي آنها به طور مصنوعي برآورده شود(3). در كشت بافتهاي گياهي از گذشته،حداكثر تلاش به عمل مي‌آيد تا از اجزاي كاملاً شناخته شده‌اي در تهيه محيط كشت استفاده گردد.و از استعمال هرگونه عصاره هاي خام طبيعي اجتناب شود. اگرچه اين طرز تفكر منطقي به نظر مي‌رسد ولي  وقتي از يك طرف هزينه تهيه محيط‌‌ هاي كشت سنتزي بسيار بالاست و از طرف ديگر از استعمال محيط كشت معدني با اجزاي شيميائي مشخص ،نتايج مورد نظر حاصل نمي شود،استفاده از عصاره هاي طبيعي نبايد ناديده گرفته شود.در اين مورد مي‌توان موادي مانند مايع انوسپرم نارگيل ،آب پرتقال ، گوجه‌فرنگي ،انگور و . . .  را نام برد.البته در عمل كاربرد اين مخلوط‌ها در تحقيقات با مشكلاتی نظیر ناشناخته و نامشخص بودن دقیق ترکیبات و متغیر بودن ترکیب آنها مواجه است(1،3):

ورمي‌كمپوست[6] ماده اي است كه در اثر تغذيه يك سري از كرمهاي خاكي از كمپوستهاي مختلف حاصل مي شود.اين مواد به علت چرخه بيولوژيكي خاصي كه در بدن كرم خاكي مي گذرانند از نظر مواد آلي و معدني بسيار غني هستند.گزارشهاي بسيار محدودي در اين زمينه وجود دارد.كه ورمي‌كمپوست را يا به صورت مايع (عصاره) در پاي گياه مادري استفاده گرديده و يا بصورت مخلوط با خاك در اختيار گياه قرار داده شده است(2،6) و هيچ گزارشي مبني بر استفاده آن به عنوان محيط كشت درون‌شيشه‌اي  وجود ندارد.كرمهاي خاكي جنس ائيزنيا[7]، مواد آلي زايد مانند كودهاي دامي ،ضايعات كشاورزي ، زباله‌هاي شهري و كمپوستها را به صورت كود آلي غني شده ، بيوهوموس[8] يا ورمي‌كمپوست تبديل مي‌كنند.اين كرمها بسيار شبيه به كرمهاي خاكي معمولي هستند ولي بسيار سريعتر روي مواد آلي تاثير مي گذارند.پرموزيك[9] و همكاران(6) ورمي كمپوست را به عنوان محيط كشت آلي ، براي براي دو رقم گوجه فرنگي در كشت هيدروپونيك و كشت در بستر خاكي استفاده كردند.و گزارش نمودند كه ميوه‌هاي پرورش يافته در محيط غذائي آلي به طور معني‌داري داراي كلسسيم و ويتامين ث بيشتر و آهن كمتري از ميوه‌هاي پرورش يافته در بستر هيدروپونيك[10] بوده‌است. در تجزيه‌اي كه ايشان انجام دادند مشخص گرديد كه،ميزان مواد آلي و عناصر غذائي ورمي‌كمپوست بسيار غني تر از خاك کشاورزی معمولی مي‌باشد.

با توجه به اين پيش زمينه‌ها ، در اين تحقيق براي اولين بار از عصاره‌هاي اين مواد آلي بسيار غني ، به عنوان محيط كشت پايه در كشت انتهاي شاخساره ميخك استفاده شد.

 

مواد و روشها

در اين تحقيق از رقم “ران‌دوو[11]“ از تيپ استاندارد ميخك استفاده شد و ريزنمونه‌هاي مورد استفاده،انتهاي شاخساره ميخكهاي گلخانه‌اي مادري در حال رشد رويشي فعال بود، كه در طول آزمايش به دقت تغذيه و مراقبت مي‌گرديد.براي ضدعفوني كردن سطحي ريزنمونه‌ها قبل از كشت ، از هيپوكلريت سديم 5/2%  استفاده شد،به اين ترتيب كه، ابتدا قلمه‌هاي انتهائي به طريقه شكستن ، از گياهان مادري جدا شده و بعد از جدا كردن قطعات برگي ، با استفاده از مايع ظرفشوئي ،شست‌و‌شوي سطحي داده شده و سپس به مدت چند ساعت در زير آب جاري قرار داده شدند تا آلودگيهاي سطحي بزرگ و حشرات سطح آنها شسته شود.سپس نمونه‌ها در محلول حاوي 5/2%هيپوكلريت سديم با 02/0 درصد توين 80 به مدت 29 دقيقه قرار داده شده و بعد بلافاصله اين مواد گياهي 3 بار و هر بار به مدت 10 دقيقه با آب مقطر استريل شستشو داده شدند و در نهايت ، انتهاي شاخساره به طول 5ميليمتر در محيطهاي كشت مشخص مستقر گرديدند.

تهيه ورمي‌كمپوست: ورمي‌كمپوست‌هاي استفاده شده در اين آزمايش عبارت بودند از ورمي‌كمپوست‌هاي كود دامي ، برگ‌چغندر ، باگاس نيشكر ،پوسته شالي ، مخلوط سبزيجات و برگ چنار.براي تهيه ورمي‌كمپوستها به اين صورت عمل شد كه ابتدا مواد آلي ذكر شده ،در هواي آزاد به صورت كمپوست در آمده (2) وسپس كمپوستهاي حاصل رابه يك اتاق با دماي 25 ورطوبت معمولي (حدود 60%) منتقل شدند در شرايط اتاق ، كمپوست ها را در داخل تشتكهاي پلاستيكي ريخته ودر شرايط رطوبت fc كمپوستها ، كرمهاي خاكي گونه هاي ائيزنيا فوئتيده[12] و ائيزنياانداري[13] در داخل آن رها شدند ويك پوشش متخلخل روي آن قرارداده شد. پس از گذشت حدود 5هفته كمپوستها به طور كامل توسط كرمها ، به ذرات گرانوله تبديل گرديدند.

عصاره گيري از ورمي كمپوست ها:براي عصاره گيري از هر يك ورمي كمپوست ها ، ابتدا 20 گرم از هركدام وزن شده ودرداخل يك ارلن 250 ميلي ليتري ريخته شد. مقدار 100 آب مقطر برروي هريك اضافه شد مخلوط حاصل به مدت 24 ساعت در دماي 70 روي بنماري قرار داده شد وسپس با استفاده از كاغذ صافي هاي معمولي واتمن ، عصارة صاف ومواد معلق اضافي از آن جدا گرديد و عصاره‌هاي حاصل (عصاره 1به 5) به طور جداگانه ودر يخچال^°C 5 نگهداري ودر طول آزمايش مورد استفاده قرار گرفت .

تهية محيط كشت از عصارة ورمي كمپوستها: مقدار50 ميلي ليتر از عصاره‌هاي حاصله ، به طور جداگانه در ارلن ريخته شده وسپس تركيبات زير به آن اضافه گرديد: ساكارز30گرم ، NAA 3/0 ميلي گرم وBAP يك ميلي‌گرم . سپس حجم محيط به يك ليتر رسانده شده و پس از تنظيم ‍PH روي 50%   7/5 در ظرف كشت توزيع و اتو كلاو شد  اين آزمايش بصورت فاكتوريل با 4 سطح عناصر MS و 6 نوع ورمي كمپوست  در قالب طرح پايه كاملاً تصادفي با 4 تكرار و 20 نمونه در هكتار انجام شد همچنين در اين طرح صفات در صد نمونه‌هاي زنده ، تعداد برگهاي قابل رويت ، درصد توليد ريشه و كالوس و در صد نمونه هاي شيشه اي شده ، مورد ارزيابي قرارگرفتند .

 

نتايج

 تجزيه واريانس داده ‌هاي مربوط به صفات مورد بررسي در اين آزمايش (جدول- 1) به صورت فاكتوريل در قالب طرح پايه كاملاً تصادفي ، نشان مي‌دهد كه در فاكتور مورد بحث يعني عناصر MS (فاكتورA ) و انواع ورمي كمپوست (فاكتورB ) وهمينطور اثرات متقابل اين دو فاكتور در همة صفات سطح احتمال يك در هزار معني دار بود و محيطهاي كشت پايه تاثيرات متفاوتي در مراحل مختلف رشد ميخك رقم ران دوو داشت.

جدول -1 – جدول تجزيه واريانس صفات مورد مطالعه

 

 

 

مقايسة ميانگينهاي سطوح عناصر MS  با محيط هاي پايه ورمي كمپوست (جدول- 2) نشان داد كه ، از نظردرصد نمونه هاي زنده ، در مواردي كه از 1/0 عناصر ميكرو MS استفاده شده بود اكثر نمونه‌هاي كشت شده (5/79 و4/59 درصد) زنده ماندند. وكمترين درصد نمونه‌هاي زنده (7/65درصد) مربوط به محيطهايي است كه در آنها از عناصر MS استفاده نشده بود . بيشترين درصد باززايي در محيط داراي 1/0 عناصر  عناصرميكروMS به دست آمد. و كمترين درصد باززايي ازمحيطهاي بدون عناصر MS و محيطهاي داراي هر دو عناصر (ماكرو ميكرو )‌ حاصل شد. همين تاثيرات تقريباً در صفت تعداد باززايي در هر ريز نمونه و تعداد برگهاي قابل رويت نيز وجود داشت . يعني بيشترين تعداد برگ وباززايي ، زماني بدست آمد كه فقط يكي از دو عناصرMS   (1/0عناصرماكرو يا1/0عناصر ميكرو) استفاده شده بود ودر تيمارهاي بدون عناصر MS  و همينطور تيمارهاي داراي هردو عناصر ، كمترين تعداد باززيابي وبرگ بدست آمد . ازلحاظ درصد توليد ريشه و كالوس نيز نتايج مشابهي حاصل شد . يعني بيشترين درصد توليد ريشه (7/8%) وبيشترين درصد توليد كالوس (3/18%) . درمحيطهاي حاوي 1/0 عناصر ميكرو  MS حاصل گرديد. كمترين درصد از اين دو صفت در محيطهاي بدون عناصر MS بدست آمد . درصفت درصد نمونه اي شيشه اي ملاحظه شد كه در محيطهاي داراي عناصر ماكرو MS بيشترين درصد نمونه اي شيشه هاي حاصل شده است كه دقيقاً مطابق فرضيه اي مربوط به دلايل شيشه اي شدن بود كه يكي از دلايل اصلي را غني بودن محيطهاي كشت از عناصر ماكرو وبخصوص ازت ذكر كرده اند (4و5) در همه موارد مقايسه ميانگينهاي سطوح عناصر MS ، اختلاف ميانگين ها درسطح احتمال 1% معني دار بود .

جدول – 2 -  مقايسة ميانگينهاي سطوح عناصر MS  با محيط هاي پايه ورمي كمپوست(آزمون دانکن).

 

 

 

مقايسة ميانگين هاي انواع ورمي كمپوستهاي مورد استفاده در آزمايش در صفات بررسي شده ، اختلافات معني دار را در سطح احتمال 1% نشان دادند .(جدول- 3) . ازنظر درصد نمونه هاي زنده هر 6نوع ورمي كمپوست بيش از 5/72% نمونة زنده را نشان دادند . بيشترين درصد (1/93درصد) مربوط به عصارة ورمي كمپوست باگاس نيشكر وكمترين درصد نمونه اي زنده (5/72درصد ) مربوط به ورمي كمپوست برگ چنار بود .از لحاظ درصد وتعداد باززايي در هر ريز نمونه ، ورمي كمپوست باگاس نيشكر بيشترين درصد و تعداد رانشان مي‌دهد . البته، از نظردرصد باززايي ورمي كمپوست مخاوط سبزيها اختلاف معني داري با باگاس نيشكر نداشت. در هردو صفت اخير ورمي‌كمپوست پوستة شالي كمترين تعداد را نشان داد و بقية ورمي ‌كمپوستها در حد واسط اين دو قرارگرفتند . بيشترين ميزان رشد وتعداد برگهاي قابل رويت مربوط به محيط كشت مربوط به ورمي كمپوست باگاس نيشكر وكمترين تعداد مربوط به ورمي كمپوست مخلوط سبزيها است . در دو صفت درصد توليد ريشه وكالوس محيط به دو گروه تقسيم شدند: محيط ورمي كمپوست كود دامي وبرگ چنار بيشترين درصد را داشتند وبقية محيطها در ردة دوم قرار گرفتند . كمترين درصد  نمونه هاي شيشه اي شده (0درصد) مربوط به برگ چنار وبيشترين درصد شيشه اي شدن  ازمحيط ورمي كمپوست باگاس نيشكر حاصل شد .

جدول – 3 -  مقايسة ميانگين هاي انواع ورمي كمپوستهاي مورد استفاده در آزمايش در صفات بررسي شده

 

 

 

مقايسة ميانگينهاي اثرات متقابل عناصر MS  ومحيطهاي پايه ورمي كمپوستها نيز نشان داد كه در اكثر صفات مورد بررسي اضافه كردن عناصر  MS باعث افزايش كارايي محيط كشت هاي ورمي‌كمپوست گرديد . به طوري كه در صد نمونه هاي زنده ، درصد باززايي وتعداد باززايي در هر ريز نمونه وساير صفات در بيشتر محيطها تغييرات قابل ملاحظه اي نشان داد .

 

بحث

در اين آزمايش براي اولين بار ، از عصاره شش نوع ورمي كمپوست ، به عنوان محيط پايه در كشت بافت استفاده شد ونتايج بدست آمده نشان داد كه عصاره هاي ورمي كمپوستها پتانسيل بسيار بالايي براي استفاده دراين زمينه دارند .در محيطهاي پايه ورمي كمپوست وقتي ازعناصر MS استفاده شد ، درصد نمونه‌هاي زنده مانده به خوبي افزايش يافت و زماني كه از 1/0 عناصر ميكرو MS به محيط كشت پايه اضافه شد درصد باززايي در كشت انتهاي شاخساره بالا رفت (5/74درصد) . هرچند تعداد باززايي در هر ريز نمونه در سطح پايين تري قرار داشت كاربرد تكميلي عناصر ماكرو وميكرو MS به صورت توام ، چندان تاثيري روي درصد و تعداد باززايي در هرريز نمونه نداشت . اين نتيجه نشان داد كه احتمالاً ، بااضافه كردن هردو عناصر ماكرو و ميكرو ، غلظت مواد بالا رفته ومانع رشد وباززايي مي شود . براساس نتايج بدست آمده دراين تحقيق در مجموع در بين ورمي كمپوستها ي استفاده شده ، ورمي كمپوست باگاس نيشكر ، احتمالاً از نظر تامين مواد غذايي مورد نياز گياهچه هاي درون شيشه اي ، غني ترين عصاره بوده است . به طوري كه حتي زماني كه از اين عصاره بدون غني سازي با عناصر MS استفاده شد . تقريباً همة نمونه ها زنده ماندند.و درصد وتعداد باززايي قابل قبولي داشتند . بهترين نتيجة كاربرد عصاره‌اي ورمي كمپوستها زماني بدست آمد كه عصاره با گراس نيشكر با1/0 عناصر ماكروMS غني سازي شدند. ولي باغني سازي همين عصاره با عناصر ميكرو و حتي با هردو نوع عناصر ميكرو وماكرو بطور توام، تغييرات قابل توجهي در در‌صد و تعداد باززايي نسبت به عصاره غني سازي نشده ، نشان نداد وبه همين دليل احتمالاً اين عصاره از لحاظ عناصر غذايي ماكرو ، كمبود هايي دارد . يكي ديگر از دلايل غني بودن اين عصاره ، ميزان شيشه اي شدن نمونه هاست كه بخصوص وقتي با عناصر ماكرو غني سازي شدند حداكثر شيشه اي شدن گياهچه ها را نشان دادند (75درصد).عصارة ورمي‌كمپوست پوسته شالي ، احتمالاً فقيرترين عصاره ها ، از نظرمواد غذايي بود كه حتي باغني سازي آن با هردو عناصر ماكرو و ميكرو MS نيز تغييرات قابل توجهي دردرصد و تعداد باززايي مشاهده نشد . عصارة ورمي‌كمپوست مخلوط سبزيها وبرگ چنار نيز نتايج مشابهي با پوسته شالي نشان دادند وتنها اختلاف آنها اين بود كه وقتي دو عصاره اخير با عناصر ميكرو غني سازي شدند درصد باززايي افزايش يافت هرچند تعداد باززايي تغييري نداشت .   بالا رفتن غلظت عناصر  MSدر زمان اختلاط با عصاره ورمي كمپوستها ، احتمالاً موجب ميشود عناصري كه در پديده هاي حياتي نقش فاكتورهاي كمكي دارند به حد بازدارندگي رسيده و در سلولها ايجاد مسموميت نمايد و يا احتمالاً باعث اختلال در جذب آب و ساير عناصر غذايي شوند .در ضمن احتمال دارد تركيبات تحريك كننده يا باز دارنده رشد به دليل متفاوت بودن ترکیبات ورمي كمپوستهاي مختلف وغلظت هاي متفاوت مواد موجود در بقاياي گياهي مربوطه وجود داشته باشد.

منابع:

1-                       باقري، عبدالرضا، 1376 مباني كشت بافتهي گياهي .(ترجمه) .انتشارات دانشگاه فردوسي مشهد.

2-                       سمر ، سيد محمود . محمد جعفر ملكوتي و احمد محمدي. 1377. روشهاي ساده تبديل زبالة شهروندان كشور به كود آلي؛اقدامي ساده و مهم در حفاظت از محيط زيست وتوليدكود هاي بيولوژيك .نشر آموزش كشاورزي.

3-                       نوري قنبلاني ، قدير . 1371. تجربياتي در زمينة كشت بافتهاي كشاورزي .(ترجمه).انتشارات دانشگاه تبريز.

4- Densco,I.1987.Factors influencing vitrification of carnation and some conifers. Acta  hort 212:167-176.

5- Frey,L.,Y. saranya and J.Janick, 1992.Somatic Embryogenesis in carnation HortScience 7(1):63-5.

6-Premuzic ,  Z.,M.Bargiela , A. Rendina  and A.Iorio, 1998. Calsium  , Iron, Potassium ,Phosphorus , And vitamin C contentent of Organic and hydroponic Tomatoes,  HortScience 33(2):255-257 

 

USE OF THE EXTRACTS OF DIFFERRENT VERMICOMPOSTS AS A BASAL MEDIUM IN THE SHOOT-TIP CULTURE OF CARNATION

 

TORABI  GIGLOO  MOOSA^*1,SEIROOS  MASIHA2 ,ESLAM  MADJIDI3, MAHMOOD KHOSROSHAHLI4,MOSTAFA VALIZADEH.⁴

 

Abstract

This investigation is carried out on standard carnation(cult. Rendez Vuez),and as a first time shoot-tip explants of carnation , cultured on extracts of 6 types of vermicomposts as basal medium. In this experiment the extracts of vermicomposts , is completed by 4 treatments of MS nutrients as a factorial experiment on completely randomized design ,and the percent of alive samples , the percent of regeneration ,the number of regenerants per explants ,the percents of rooted explants ,callus produced explants, and vitrified  explants, are measured and analyzed .In the all of media , regeneration and growth  are observed . and the best result obtained from the media ,that contained the vermicompost of  suger cane baggusse.

 

Keywords :carnation , medium , MS ,regeneration , vermicompost.