بررسي اثر تنش‌هاي دمايي و گرسنگي بر جنين‌زايي ميكروسپور دركشت ميكروسپورهاي جدا شده دو رقم رز (Rosa hybrida L.) تتراپلوييد

Investigation of the Effects of Temperature and Starvation Stresses on Microspore Embryogenesis in Two Tetraploid Roses (Rosa hybrid L.) via Isolated Microspore Culture Teqnique

كشت ميكروسپور يكي از روشهاي كارآمد توليد گياهان هاپلوييد ميباشد. در پژوهش حاضر، سيستم كشت ميكروسپور در دو رقم تتراپلوييد رز (‘Apollo’ و ‘Amarosa’) مورد بررسي قرار گرفت. عواملي شامل محيط جداسازي ميكروسپورها (AB و B)، محيط القاي جنينزايي در ميكروسپورها (AT3) به‌همراه منابع مختلف كربوهيدرات (ساكارز، مالتوز يا گلوكز) و آمينواسيد لاكتالبومين هيدروليزات مورد مطالعه قرار گرفتند. اثر تنش‌هاي گرسنگي و دمايي به‌تنهايي و يا به‌صورت توام با مدت زمان‌هاي گوناگون بر تقسيمات متقارن (اسپروفيتي) مورد ارزيابي قرار گرفت. از ميكروسپورها در مراحل مختلف نموي جهت كشت استفاده شد اما بيشتر آن‌ها در مرحله انتهاي تك‌سلولي بودند. به‌منظور حذف آلودگي‌هاي باكتريايي و قارچي، غنچه‌ها قبل از كشت با اتانول 70 درصد به مدت 15، 30 و 60 ثانيه يا هيپوكلريت‌سديم (5/3 درصد) به‌مدت 5، 10 و 15 دقيقه ضدعفوني سطحي شدند. بهترين روش ضدعفوني غنچه‌ها تيمار با هيپوكلريت‌سديم (5/3 درصد) به مدت 10 دقيقه تشخيص داده شد. دو محيط جداسازي تفاوت معني‌داري در زنده‌ماني ميكروسپورها نشان ندادند. در ميان محيط‌هاي القايي مورد بررسي، در رقم ‘Amarosa’، بالاترين ميزان زنده‌ماني ميكروسپورها در محيط AT3 به‌همراه قند گلوكز به‌دست آمد. محيط‌هاي كشت القايي در رقم ‘Apollo’، تفاوت معني‌داري در زنده‌ماني ميكروسپورها نشان ندادند. تركيبي از تنش‌هاي گرسنگي و سرمايي به‌مدت سه روز موجب القاي جنين در رقم ‘Amarosa’ گرديد. در پژوهش حاضر براي اولين بار جنين‌زايي ميكروسپورهاي رز گزارش مي گردد.

One of the most commonly used methods to produce doubled haploid plants is microspore culture. In this research work, the isolated microspore culture system in two rose cultivars i.e. Apollo and Amarosa was investigated. Important factors including isolation media (AB, B), AT3 induction medium with different carbohydrate sources (sucrose, maltose or glucose) and amino acid source (lactalbumin hydrolysate) were studied. Carbon starvation and temperature (heat and cold) treatments as two important stresses alone or in combination with each other for various periods were evaluated on the induction of symmetrical (sporophytic) divisions. A mixture of different developmental stages of microspores was used to initiate the cultures but the majority of them were at late uni-cellular stage. For eliminating bacterial or fungal contaminants, buds were surface-sterilized by immersion in 70% ethanol for 15, 30, 60 Sec. or 3.5% (w/v) sodium hypochlorite solution for 5, 10, 15 min prior to microspore isolation. The best sterilization procedure was observed when microspores were sterilized with sodium hypochlorite (%3.5) for 10 minutes. Two isolation media did not show a significant difference on the viability of microspores. Among induction media tested, in cv. Amarosa, the highest viability was observed in AT3 medium supplemented by glucose. Induction media in Apollo cultivar did not show a significant difference on viability of microspores. Combination of starvation (B medium) and cold (4°C) treatments for 3 days induced formation of pro-embryos in cv. Amarosa. Present investigation reports a protocol for induction of embryogenic developement in rose (Rosa hybrida) microspores.