عنوان به زبان ديگر :
Sprouting, plant establishment, and yield improvement of potato (Solanum tuberosum L.) minituber cultivars by foliar application of benzylaminopurine and abscisic acid
پديد آورندگان :
احمدي لاهيجاني، محمدجواد دانشگاه فردوسي مشهد - گروه زراعت و اصلاح نباتات , كافي، محمد دانشگاه فردوسي مشهد - گروه زراعت و اصلاح نباتات , نظامي، احمد دانشگاه فردوسي مشهد - گروه زراعت و اصلاح نباتات , نباتي، جعفر دانشگاه فردوسي مشهد - پژوهشكده علوم گياهي , اروين، جان دانشگاه مينه سوتا - گروه باغباني
كليدواژه :
سيتوكينين , روزتا ظهور گياهچه , طول جوانه , ظهور گياهچه , هورمون هاي گياهي
چكيده فارسي :
سابقه و هدف: سيب زميني به عنوان چهارمين گياه زراعي مهم مطرح است. از آنجايي كه تكثير سيب زميني غالبا به صورت رويشي و از طريق غده مي باشد، لذا افزايش توليد ريزغده هاي بذري با كيفيت و عاري از ويروس از اهميت ويژه اي برخوردار است. هورمون هاي گياهي دامنه وسيعي از فرايندهاي رشد و تشكيل غده در سيب زميني را كنترل مي كنند. با توجه به كوچك و ضعيف بودن ريزغده ها و مشكلات اسقرار بوته ها در شرايط مزرعه، پژوهش هاي بيشتر جهت بهبود استقرار و عملكرد بوته ها ضروري به نظر مي رسد. بنابراين، اين پژوهش به منظور بررسي امكان بهبود جوانه زني ريزغده ها و استقرار گياهچه دو رقم ريزغده سيب زميني (آگريا و فونتانه) توسط كاربرد تنظيم كننده هاي رشد (بنزيل آمينوپورين- BAP و آبسيزيك اسيد- ABA) انجام پذيرفت.
مواد و روش ها: اين آزمايش در دو مرحله در دانشگاه فردوسي مشهد طي سال هاي 94-1393 اجرا شد. در مرحله اول، محلول پاشي گياهان مادري در دو مرحله غده دهي و استولن دهي توسط تنظيم كننده هاي رشد (BAP، ABA و BAP+ABA، 50 ميكرو مولار) در شرايط كنترل شده انجام گرفت. در مرحله دوم، غده هاي حاصل از مرحله اول از لحاظ ويژگي هاي جوانه زني، استقرار و عملكرد در شرايط مزرعه مورد ارزيابي قرار گرفتند. آزمايش اول به صورت فاكتوريل در قالب طرح كاملا تصادفي و آزمايش دوم به صورت فاكتوريل در قالب طرح بلوك هاي كامل تصادفي انجام پذيرفت. ويژگي هاي از قبيل تعداد جوانه در ريزغده، طول جوانه ، روز تا ظهور گياهچه، درصد ظهور گياهچه، تعداد ساقه در بوته، ويژگي هاي مورفولوژيك، عملكرد و اجزاي عملكرد مورد ارزيابي قرار گرفتند.
يافته ها: كاربرد BAP در مرحله غده دهي باعث افزايش طول جوانه ها به ميزان 51 و 59 درصد به ترتيب در رقم آگريا و فونتانه در مقايسه با گياهان شاهد شد. همچنين، كوتاه ترين روز تا ظهور گياهچه در مقايسه با گياهان شاهد در اين تيمار مشاهده شد. رابطه خطي معني داري بين طول جوانه و روز تا ظهور گياهچه (88/0=R2) مشاهده شد. درصد ظهور گياهچه و تعداد بوته مستقرشده با كاربرد BAP يا ABA افزايش يافتند، اما تاثير تيمارهاي مختلف بر رقم ها متفاوت بود. بيشترين درصد ظهور گياهچه در تيمار كاربرد ABA در مرحله استولن دهي ثبت گرديد كه به طور ميانگين 39 درصد بيش از گياهان شاهد بود. همچنين، رقم فونتانه درصد ظهور گياهچه (15 درصد) بيشتر از آگريا داشت. در رقم آگريا كاربرد BAP+ABA در مرحله غده دهي باعث افزايش تعداد جوانه ها به ميزان 40 درصد در مقايسه با گياهان شاهد شد، درحالي كه بيشترين تعداد جوانه در غده در رقم فونتانه در تيمار BAP در مرحله غده دهي مشاهده شد كه 38 درصد بيش از گياهان شاهد بود. رابطه خطي معني داري بين تعداد جوانه روي غده مادري و تعداد غده توليدي در نسل بعد (53/0=R2) مشاهده شد. در هر دو رقم، گياهان تيمارBAP+ABA در مرحله غده دهي بيشترين تعداد غده در بوته را توليد كردند.
نتيجه گيري: نتايج نشان داد كه كاربرد BAP موجب افزايش طول جوانه ها و كاهش تعداد روز تا ظهور گياهچه شد، درحالي كه، ABA باعث بهبود درصد ظهور و استقرار گياهچه شد. ازآنجايي كه رشد جوانه ها تا حد زيادي متكي به غده مادري است، به نظر مي رسد كه هر دوي BAP و ABA موجب بهبود قدرت مقصدهاي فيزيولوژيك يعني غده ها شده و غده هاي قوي تر انرژي بيشتري براي حمايت جوانه ها در مراحل بعدي رشد در مزرعه را فراهم مي كنند. همچنين، به نظر مي رسد كه كاربرد تنظيم كننده هاي رشد موجب افزايش تعداد جوانه روي غده ها شده كه به نوبه خود منجر به توليد تعداد ساقه بيشتر و در نهايت، موجب افزايش تعداد غده مي شود، هرچند كه اين اثرات بين رقم ها متفاوت است.
چكيده لاتين :
Backgrounds and objectives: Potato is the fourth important crop worldwide. Since potato is mainly propagated vegetative via tubers, increasing production of high quality and virus free seed potato is very important. Phyto-hormones regulate a wide range of processes and tuberization in potato. Due to small size and weakness of minitubers and some difficulties in plantlets establishment in the field, more studies are needed to improve plant establishment and productivity of minitubers under such conditions. Therefore, this study was carried out in order to evaluate the possibility of improving sprouting and plantlet establishment of potato minituber cultivars (Agria and Fontane) using plant growth regulators (6-benzylaminopurine- BAP, and abscisic acid- ABA).
Materials and Methods: A two-step experiment was carried out at the Ferdowsi University of Mashhad, during 2014-15. In the first experiment, foliar treatment of mother plants at stolonization or tuberization stages using plant growth regulators (BAP, ABA, and BAP+ABA, 50 μM) under controlled conditions was performed. In the second experiment, progeny minitubers were compared in terms of sprouting, plantlets establishment, and yield under field conditions. Factorial arrangement based on completely randomized design and complete block design were used for the first and second experiments, respectively. Number of sprouts per minituber, length of sprouts, day to emergence, emergence percentage, number of stems per plant, morphological traits, yield, and yield component were evaluated.
Results: BAP application in tuberization stage increased sprout length in Fontane and Agria in comparison to control and the shortest day to emergence observed in this treatment in comparison to control. Significant linear relationship was observed between sprout length and day to emergence (R2=0.88). The number of established plantlets and percentage of emergence were enhanced by treating plants using BAP or ABA compared with control plants, but the effects were different between cultivars. The greatest emergence percentage observed in ABA-treated plants at stolonization stage, which was 39% more than the control. In addition, Fontane showed 15% higher emergence rate than Agria. BAP+ABA application at tuberization stage advanced the number of sprouts in Agria, whereas, the most number of sprouts in Fontane recorded when BAP applied at tuberization stage it was 38% more than control. There is the significant linear relationship between the number of sprouts on minitubers and the number of tubers in the next generation (R2=0.53). Regardless to the cultivar, application of BAP+ABA at tuberization stage increased the number of tubers per plant.
Conclusion: The results indicating that application of BAP caused to increase the number of sprouts and shortened the days to emergence, whereas, ABA improved emergence parentage and plantlet establishment of the both cultivars. It seems that both BAP and ABA could be effectively used for improving sink strength for better supporting the sprouts growth under field conditions. Based on our results, application of PGRs increased the number of sprouts per tuber on Fontane and Agria which result in producing higher number of stems, hence, enhance the number of tubers per plant, however, the effects are different between cultivars and Fontane produced more tuber.
