پديد آورندگان :
ملكي آسايش، زينب دانشگاه تهران - پرديس ابوريحان - گروه علوم باغباني، تهران، ايران , وحدتي، كورش دانشگاه تهران - پرديس ابوريحان - گروه علوم باغباني، تهران، ايران , علي نيايي فرد، ساسان دانشگاه تهران - پرديس ابوريحان - گروه علوم باغباني، تهران، ايران
كليدواژه :
تعرق , رطوبت نسبي , روزنه , شوري , گردو
چكيده فارسي :
سابقه و هدف: با توجه به اينكه گياهان كشت بافتي به مدت طولاني در درون شيشه در شرايط محيطي غيرمعمول قرار مي‌گيرند، اين شرايط متفاوت (رطوبت نسبي بالا، غلظت كم CO2 در طول دوره نوري، غلظت بالاي اتيلن و جريان هواي محدود) باعث توسعه برگ-هاي ضعيف (داراي لايه اپي‌كوتيكولي بسيار نازك) و كاهش عملكرد روزنه شده كه منجر به افزايش تلفات گياهچه‌ها پس از انتقال به شرايط برون شيشه‌اي مي‌شود. از آنجايي كه تنظيم اسمزي مي‌تواند واكنش روزنه را بهبود ببخشد، پژوهش حاضر با هدف بررسي تاثير تنش شوري به ويژه تنش شوري ملايم، در شرايط درون شيشه‌اي بر كاهش پسابيدگي برگ گياهان كشت بافتي گردو در شرايط برون شيشه‌اي طراحي و اجرا شد.
مواد و روش‌ها: اين پژوهش به صورت آزمايشگاهي در قالب طرح كاملا تصادفي با چهار تكرار اجرا شد. براي اعمال تيمار شوري از نمك NaCl در سه غلظت 0، 5 و 10 دسي زيمنس بر متر استفاده شد، پس از پايان يافتن دوره تنش، صفات مربوط به مورفولوژي روزنه، ميزان نرخ تعرق و ميزان نسبي آّب (RWC)، صفات مورفولوژيكي (ارتفاع ساقه، سطح ويژه برگ، شاخص آسيب شوري، سطح وزني برگ و ميزان آبدار بودن برگ) و صفات فيزيولوژيكي (شاخص كلروفيل، پتانسيل اسمزي، مقدار پرولين وگلايسين بتائين) در گياهچه‌هاي كشت بافتي مورد بررسي و ارزيابي قرار گرفت.
يافته‌ها: طبق نتايج به دست آمده از آزمايش حاضر، در اثر تنش شوري، غلظت پايين تنش شوري (5 دسي زيمنس)، منجر به كاهش ميزان نرخ تعرق و افزايش RWC در گياهچه‌هاي كشت بافتي گردو شد. همچنين خصوصيات روزنه‌اي از جمله طول و عرض روزنه و طول و عرض شكاف روزنه كاهش يافت و منجر به بسته‌تر شدن روزنه‌ها شد. شاخص آسيب شوري و اسموليت‌هاي پرولين و گلايسين بتائين با افزايش شدت تنش افزايش نشان دادند و پتانسيل اسمزي منفي‌تر شد. اگر چه ارتفاع ساقه در تيمارهاي مختلف شوري و شاهد اختلاف معني‌داري نداشت اما براي شاخص كلروفيل و سطح ويژه برگ (SLA) در غلظت‌هاي 5 و 10 دسي زيمنس NaCL در مقايسه با شاهد كاهش معني دار و براي سطح وزني برگ (LMA) و ميزان آبدار بودن برگ (LS) افزايش معني‌دار مشاهده شد.
نتيجه‌گيري: با توجه به نقش تنش شوري در تنظيم اسمزي، غلظت‌هاي پايين اين تيمار مي‌تواند از طريق تاثير بر مورفولوژي روزنه و بهبود روابط آب منجر به افزايش ظرفيت حفظ آب گياهان كشت بافتي در شرايط برون شيشه‌اي طي مرحله انتقال و سازگارسازي گردد. طبق نتايج اين پژوهش غلظت 5 دسي زيمنس تنش شوري، در مقايسه با غلظت 10 دسي زيمنس، تاثير تنش‌زاي كمتري روي گياهچه‌هاي كشت بافتي داشت و همزمان باعث كاهش تعرق و افزايش RWC و در نهايت افزايش ظرفيت حفظ آب و كاهش پسابيدگي گياهچه‌هاي كشت بافتي گردو در طول پسابيدگي شد كه نشانگر تاثير مثبت آن در سازگارسازي درون شيشه‌اي گياهان كشت بافتي گردو پيش از انتقال بود.
چكيده لاتين :
Background and objectives: Long term exposure of tissue culture plants to unusual environmental conditions during in vitro production (e.g. high relative humidity, low CO2 concentration during the photoperiod, high ethylene concentration and restricted air movement) induce poor development of leaves (e.g. thin epicuticular wax formation) and disturb normal function of sotmata, which result in high fatality of plantlets after transfer to ex vitro conditions. Osmotic adjustment can improve stomatal response. Therefore the objectives of this study were to investigate the effect of salinity especially moderate salinity stress on reducing uncontrollable water loss in micropropagated walnut explants during ex vitro desiccation.
Materials and methods: This experiment was carried out as a completely randomized design (CRD) with four replications. To study the effects of salinity stress, three different concentrations of NaCl (0, 5 and 10 ds.m-1) were used. After stress period, stomatal morphology, transpiration rate, RWC, morphological (e.g. shoot length, specific leaf area, salt injury index, leaf mass area and leaf succulence) and physiological traits (e.g. chlorophyll content, osmotic potential (ψs), proline and glycinebetaine content) were evaluated in micropropagated walnut explants.
Results: According to the results of the present experiment, low concentration of salinity (5 ds.m-1 NaCl) caused a decrease in transpiration rate and an increase in RWC of the leaves of walnut explants during desiccation. Some stomatal traits such as stomata length and width, pore length and pore aperture were improved and led to the closure of the stomata. Salt injury index, proline and glycine betaine increased with increasing salinity stress and osmotic potential (ψs) in the leaves of plants that were grown in salty medium were significantly reduced. Although no significant differences were observed in shoot length, salt stress reduced specific leaf area (SLA), chlorophyll content and increased LMA and LS in 5 and 10 ds.m-1 NaCl concentrations when compared with the control plants.
Conclusion: Due to the role of salinity stress in osmotic adjustment, low concentrations of salinity can increase ex vitro water conservation capacity of in-vitro plants during transplantation and acclimatization through changes in stomatal morphology and improvement of water relations. According to the results of this study, 5 ds.m-1 concentration of NaCl, had less stressful effect on micropropagated shoots of walnut and reduced transpiration and increased RWC when compared with 10 ds.m-1 concentration of salinity. In conclusion, moderate salinity stress increased water conservation capacity and decreased water loss during desiccation of in-vitro explants of Persian walnut, which can have a positive effect on in vitro adaptation of walnut plantlets before transfer to ex vitro condition.
