باززايي گياه از طريق اندام زايي مستقيم در سه رقم يونجه (Medicago sativa L.) با استفاده از ريزنمونه گره ساقه

Plant Regeneration via Direct Organogenesis in Three Alfalfa (Medicago sativa L.) Cultivars Using Stem Nodal Explant

در اين مطالعه باززايي مستقيم گياه كامل در سه رقم يونجه چندساله مورد بررسي قرار گرفت. ريزنمونه‌هاي گره ساقه جدا شده از گياهچه‌هاي بذري 14 روزه در محيط كشت پايه MS همراه با ويتامين هاي B5 تكميل شده با غلظت‌هاي مختلف و تركيبات فاكتوريلي تنظيم‌كننده‌هاي رشد BAP/NAA و TDZ/AgNO3 كشت شدند. نتايج حاصل از تجزيه آماري تفاوت معني‌دار (01/0P < ) بين ارقام و همچنين بين سطوح مختلف تنظيم‌كننده‌هاي رشد از نظر صفات تعداد جوانه‌هاي القا شده و تعداد شاخساره‌هاي باززا شده در هر ريزنمونه را نشان داد. بيشترين ميانگين تعداد جوانه القا شده (80/5 جوانه در هر ريزنمونه، ميانگين سه رقم) و همچنين بيشترين ميانگين تعداد شاخساره باززا شده (73/5 شاخساره در هر ريزنمونه، ميانگين سه رقم) در سطوح بالاي BAP (mgl-1 1) و NAA (mgl-1 2/0) حاصل شد، در حالي كه مقادير بيشينه براي ميانگين تعداد جوانه القا شده (77/5) و ميانگين تعداد شاخساره باززا شده (69/5) در سطح پايين (mgl-1 1/0) TDZ همراه با AgNO3 (mgl-1 3) به دست آمد. ارقام قره يونجه، ارودوباد و همداني به ترتيب داراي بيشترين پتانسيل از نظر صفات موردنظر بودند. گياهچه‌ها در حضور محيط كشت MS نصف غلظت حاوي NAA (mgl-1 5/1) در تركيب با IBA (mgl-1 1) به طور قابل توجهي ريشه‌دار شدند و گياهان با قابليت زنده‌ماني 100% به شرايط گلخانه‌اي سازگار شدند. پروتوكل ساده، سريع و كارآمد ارايه شده در اين مطالعه مي‌تواند در برنامه‌هاي به‌نژادي و همچنين براي مهندسي ژنتيك دامنه وسيعي از گونه‌هاي يونجه استفاده شود.

In this study, direct shoot regeneration of three alfalfa cultivars was investigated. Stem nodal explants isolated from in vitro germinated seedlings were cultured on Murashige and Skoog (MS) basal medium with Gamborg’s B5 vitamins supplemented with different concentrations and factorial combinations of BAP/NAA or TDZ/AgNO3. The analysis of variance revealed highly significant (P < 0.01) differences among the cultivars and among the different levels of growth regulators in view of shoot buds induction and regeneration. The maximum average number of induced shoot-bud (5.80 buds per explant, the average of three cultivars) and regenerated shoot (5.73 shoots per explant, the average of three cultivars) was achieved with the higher level of BAP (1 mgl-1) and NAA (0.2 mgl-1), while the maximum values (5.77 and 5.69 shoot buds and regenerated shoots, respectively) were obtained with the lowest level of TDZ (0.01 mgl-1) along with 3 mgl-1 AgNO3. Cultivars Ghareyonjeh, Hamedani and Ordobad were ranked, respectively, from point of view of shoot development and regeneration potentials. Regenerated plantlets were remarkably rooted on half-strength MS medium supplemented with 1.5 mgl-1 NAA and 1 mgl-1 IBA and rooted plants were acclimatized successfully in the greenhouse with a survival rate of 100%. The simple, rapid and efficient regeneration protocol presented in this study can be used in breeding programs as well as for genetic engineering of a wide range of Medicago species.