The effect of different concentrations of TDZ and BA on in vitro regeneration of Iranian cannabis (Cannabis sativa) using cotyledon and epicotyl explants

تحقيق حاضر به منظور بررسي امكان ريزازديادي گياه شاهدانه و تعيين محيط كشت بهينه و تركيب مناسب تنظيم كننده‌هاي رشدي در شرايط اين‌ويترو انجام شد. ريزنمونه‌هاي كوتيلدون و اپي‌كوتيل بدست آمده از گياهچه‌هاي يك ماهه رشد يافته در محيط اين‌ويترو بر روي محيط‌كشت MS حاوي ( 1/0، 2/0، 5/0، 1، 2 و 3 ميلي‌گرم در ليتر) هورمون BA و (1/0، 2/0، 5/0، 1، 2 و 3 ميلي‌گرم در ليتر) هورمون TDZ به تنهايي يا در تركيب با 5/0 ميلي‌گرم در ليتر IBA مورد استفاده قرار گرفتند. در بسياري از تيمارهاي تنظيم كننده‌هاي رشد مورد استفاده، تشكيل كالوس مقدم بر باززايي مستقيم بود. بين دو ريزنمونه مورد استفاده، ريزنمونه كوتيلدون داراي فراواني بالاتر كالوس‌زايي بوده و بيشترين حجم كالوس در همين ريزنمونه در محيط كشت MS حاوي 3 ميلي گرم در ليتر همراه با 5/0 ميلي‌گرم در ليتر IBA بدست آمد. در ريزنمونه كوتيلدون بيشترين وزن تر كالوس (??/? گرم) در محيط كشت MS حاوي ? ميلي‌گرم در ليتر TDZ همراه با 5/0 ميلي‌گرم در ليتر IBA بدست آمد. در مرحله ساقه‌زايي بيشترين ميزان باززايي ساقه در كالوس‌هاي القا شده از ريزنمونه اپي‌كوتيل تيمار شده با ? ميلي‌گرم در ليتر BA همراه با 5/0 ميلي‌گرم در ليتر IBA مشاهده شد و بيشترين طول ساقه‌هاي باززايي شده (??/? سانتي‌متر) در تيمار ? ميلي‌گرم در ليتر با 5/0 ميلي‌گرم در ليتر IBA بدست آمد. در مجموع، ريزنمونه كوتيلدون ريزنمونه بهتر و تنظيم‌كننده رشد TDZ در تركيب با IBA بهترين تيمار جهت كالوس‌زايي بود. ريزنمونه اپي‌كوتيل در مقايسه با كوتيلدون باززايي بهتري را نشان داد.

The present study was carried out to investigate micropropagation possibility and determine the optimal medium composition and plant growth regulators (PGRs) combinations under in vitro conditions in Iranian cannabis. The cotyledon and epicotyl explants obtained from 1 month old in vitro grown seedlings were used in MS medium containing BA (0.1, 0.2, 0.5, 1, 2 and 3 mg-1) and TDZ (0.1, 0.2, 0.5, 1, 2 and 3 mg-1) either alone or in combination with 0.5 mg-1 IBA. Callus formation had priority over direct regeneration in most of the PGRs treatments. Comparing the two explants, cotyledon had higher callus formation frequency and the largest callus volume was obtained for this explant in MS medium supplemented with 3 mg-1 TDZ + 0.5 mg-1 IBA. The highest callus fresh weight (3.15 gr) was obtained for cotyledon explant treated with 2 mg-1 TDZ+ 0.5 mg-1 IBA. In shoot formation step, the highest rate of shoot regeneration was achieved in the calli produced from epicotyl explant treated with 2 mg-1 BA + 0.5 mg-1 IBA; and the highest length of regenerated shoots (1.23 cm) was observed in 2 mg-1 BA + 0.5 mg-1 IBA treatment. In general, cotyledon was the best explant and TDZ in combination with IBA was the best treatment for callus formation. Epicotyl explant also showed better regeneration compared to cotyledon