تأثير نانوتيوب‌هاي كربني بر جوانه‌زني درون‌شيشه‌اي بذور دو رقم توت‌فرنگي

Effect of Carbon Nanotubes on In Vitro Germination of Seeds of Two Strawberry Cultivars

جوانه‌زني بذور توت‌فرنگي طولاني، غير‌يكنواخت و متغير مي‌باشد كه اين امر مي‌تواند باعث ايجاد مشكلاتي براي برنامه‌هاي به‌نژادي اين گياه شود. كوتاه كردن زمان لازم براي جوانه‌زني و رسيدن به درصد بالاي جوانه‌زني بذور، اين اجازه را به به‌نژادگران مي‌دهد كه به‌راحتي ژرم‌پلاسم‌هاي توت‌فرنگي را ارزيابي كنند. اخيراً نانوتيوب‌هاي كربني براي بهبود جوانه‌زني بذور گياهان مورد استفاده قرار گرفته‌اند. لذا اين آزمايش به‌منظور بررسي تأثير نانوتيوب‌هاي كربني بر جوانه‌زني درون‌شيشه‌اي بذور توت‌فرنگي انجام شد. آزمايش به‌صورت فاكتوريل بر پايه طرح كاملاً تصادفي در پنج تكرار اجرا گرديد. فاكتورها شامل دو نوع محيط‌كشت درون‌شيشه‌اي (MS و B5)، غلظت‌هاي مختلف نانوتيوب‌هاي كربني (صفر (شاهد)، 5، 10، 20 و 40 ميكروگرم در ميلي‌ليتر) و رقم توت‌فرنگي (پاروس و كاماروزا) بودند. در پايان دوره آزمايش (40 روز) شاخص‌هاي جوانه‌زني شامل درصد و سرعت جوانه‌زني، زمان رسيدن به 50 درصد جوانه‌زني نهايي و ميانگين طول ريشه‌چه و ساقه‌چه اندازه‌گيري شدند. نتايج نشان داد كه بذور هر دو رقم كشت شده بر روي محيط‌كشت MS و B5 حاوي غلظت‌هاي 10، 20 و 40 ميكروگرم در ميلي‌ليتر نانوتيوب پس از 40 روز نشانه‌اي از جوانه‌زني بروز ندادند. در شاهد و غلظت 5 ميكروگرم در ميلي‌ليتر در هر دو نوع محيط‌كشت، بذور جوانه زدند و بين تيمارها تفاوت معني‌دار مشاهده گرديد. در اكثر شاخص‌ها تيمار شاهد بهتر بود و تفاوت معني‌داري با ساير تيمارها داشت. نتايج به‌دست آمده نشان داد كه نانوتيوب‌هاي كربن غلظت‌هاي بالا باعث ايجاد محدوديت در جوانه‌زني بذور توت‌فرنگي شدند كه احتمال مي‌رود كه شايد به دليل ايجاد سميت براي جنين بذر باشد.

Strawberry seed germination is long and non-uniform and variable, which can cause problems for the plant breeding programs. Reducing the time of germination for strawberry seeds and achieving a high percentage of germination, will allow breeders to easily assess the strawberry germ plasm. Recently, carbon nanotubes have been used to improve seeds germination of plants. Therefore, this experiment was conducted to evaluate the effect of carbon nanotubes on in vitro germination of strawberry seeds. The test was carried out through a factorial experiment based on a completely randomized design with 5 replicates. Factors included two in vitro culture media (B5 and MS), different concentrations of carbon nanotubes (0 (control), 5, 10, 20 and 40 µg/ml) and two cultivars of strawberries (Paros and Camarosa). At the end of experiment (40 days) germination indexes including germination percentage, germination rate, time to 50% of final germination, means of radicle and plumule length (two weeks after germination) were evaluated. The results showed that seeds of the two cultivars cultured on MS and B5 media containing 10, 20 and 40 µg/ml nanotube had no sign of germination. In 0 (control) and 5 µg/ml, seeds on both culture media germinated significantly compared to the other treatments. In most indexes, control treatment was better and significantly different among treatments. The results showed that carbon nanotubes in high concentrations restricted the strawberry seed germination possibly because of toxicity induction for the seed embryo.