بررسي برخي عوامل موثر در باززايي درون شيشه‌اي سويا (Glycine max L.)

Investigation of some effective factors in the Invitro soybean regeneration (Glycine max L.)

هدف: سويا (Glycine max L.) يكي از مهمترين محصولات كشاورزي است كه نه تنها به دليل ظرفيتش در توليد روغن بلكه به دليل نقش آن در تغذيه انسان و دام داراي اهميت ويژه‌اي است. يكي از روش‌هاي كارآمد در غلبه بر مشكلات اصلاحي اين گياه زراعي، استفاده از تكنيك‌هاي كشت درون شيشه‌اي و روش‌هاي مولكولي است. با توجه به اهميت كشت بافت و باززايي گياه در روند مهندسي ژنتيك گياهي، كارايي موفقيت در اين رابطه به عوامل متعددي ازجمله گونه و ژنوتيپ گياهي، نوع ريز نمونه، غلظت و نوع تنظيم‌كننده‌هاي رشد گياهي و غيره بستگي دارد. مواد و روش‌ها: پس از جوانه‌زني و رشد گياهچه‌هاي ارقام سامان و DPX در محيط كشت، ريز‌‌نمونه‌هاي هيپوكوتيل و كوتيلدون در محيط كشت‌هاي حاوي تيمارهاي هورمون BAP (0، 1 و 2 ميلي‌گرم بر ليتر) و IBA (0، 0/1 و 0/5 ميلي گرم در ليتر) واكشت شدند. پس از آن، نمونه‌هاي به دست آمده مجددا در محيط‌هاي كشت حاوي هورمون IBA (0، 0/5، 1 و 1/5 ميلي گرم در ليتر) به همراه آگار (5، 6 و 7 گرم) يا ژلرايت (2 و 3 گرم) كشت شدند. بطور جداگانه، مطالعه اثر تنظيم كننده‌هاي رشدي بر ارقام سو.يا بصورت آزمايش فاكتوريل، ازمايش اثر مواد ژله كننده بر اندام‌زايي و آزمايش ريشه‌زايي ارقام در قالب طرح كاملا تصادفي با سه تكرار و هر تكرا ر شامل شش ريز‌نمونه اجرا گرديد. نتايج: نتايج اين پژوهش نشان داد كه در ريز‌نمونه كوتيلدون رقم سامان تحت تيمار هورموني2 ميكروگرم در هر ليتر BAP و 0/1 ميكروگرم در ليتر IBA بيشترين ميزان اندام‌زايي و تعداد شاخه‌هاي باززايي شده، مشاهده شد. همچنين، وجود 7 گرم آگار در محيط كشت بيشترين ميزان اندام‌زايي و تعداد شاخه‌هاي باززايي شده را نشان داده است. علاوه بر اين، غلظت 1/5 ميكروگرم در هر ليتر از هورمون IBA بالاترين ميزان ريشه‌زايي را القا كرد. نتيجه‌گيري: رقم بومي سامان نسبت به رقم DPX در شرايط كشت بافت گياهي عملكرد و نتايج بهتري در باززايي و ريشه‌زايي نشان داد. يافته‌هاي اين پژوهش مي‌تواند براي انجام مطالعات انتقال ژن و مهندسي ژنتيك براي رقم سامان و ساير ارقام سويا استفاده شود.

Objective Soybean (Glycine max L.) is one of the most important agricultural products that is of special importance not only because of its capacity in oil production but also because of its role in human and animal nutrition. One of the effective methods in overcoming the breeding problems of this crop is the use of in vitro culture techniques and molecular methods. The use of plant tissue culture techniques is one of the effective methods in overcoming the breeding problems of this crop. Tissue culture and plant regeneration in the handling process depend on several factors. The aim of this study was to optimize the effective factors such as genotype, type of micro sample, type of gelling agent and combination of growth regulators in soybean regeneration. Materials and methods After germination and seedling growth of Saman and DPX cultivars in culture medium, hypocotyl and cotyledon micro samples in culture medium containing BAP hormone treatments (0, 1 and 2 mg/l) an‎d IBA (0, 0.1 and 0.5 mg/l) were cultured. Subsequently, the samples were recovered in culture media containing IBA (0, 0.5, 1 and 1.5 mg/l) with agar (5, 6 and 7 g) or gellate (2 and 3 g) were cultured. Separately, the effect of growth regulators on soybean cultivars was performed as a CRD-based factorial experiment, the effect of gelling agents on organogenesis and rooting experiment of cultivars was performed in a completely randomized design with three replications and each replicate containing six samples. Results The results of this study showed that in the cotyledon sample of Saman cultivar under hormonal treatment of 2 μg/l BAP and 0.1 μg/l IBA, the highest rate of organogenesis and number of regenerated branches were observed. Also, the presence of 7 g of agar in the culture medium showed the highest rate of organogenesis and the number of regenerated branches. In addition, a concentration of 1.5 micrograms per liter of IBA induced the highest rooting rate. Conclusions Saman cultivar showed better results in regeneration and rooting than DPX cultivar. Findings of this study can be used for gene transfer and genetic engineering studies for Saman cultivar and other soybean cultivars.