باززايي درون ‌شيشه برخي ژنوتيپ‌هاي ايراني يونجه (Medicago sativa L.) از طريق جنين‌زايي بدني

In vitro regeneration of some Iranian alfalfa (Medicago sativa L.) genotypes via somatic embryogenesis

وجود سيستم بهينه باززايی درون شيشه يكی از پيش‌نيازهای دستكاری ژنتيكی واريته‌ها و ژنوتيپ‌های گياهان است. در پژوهش حاضر، جنين‌زايی بدنی ريزنمونه‌های برگ و دمبرگ چهار ژنوتيپ يونجه به نام‌های 18-6 (سينتتيك)، 14-4 (قره يونجه قره قزلو)، 27-3 (قره يونجه مراغه) و y-6 (Regen-SY) بررسی شد. تشكيل كالوس و جنين‌زايی بدنی به طور معنی‌داری تحت تأثير نوع ريزنمونه و اثر متقابل ژنوتيپ × محيط‌كشت قرار گرفت. بيشترين وزن تر كالوس (406/0 گرم) در ريزنمونه‌های برگ ژنوتيپ 14-4 مشاهده شد. درصد جنين‌زايی بدنی و تعداد جنين در هر كالوس حاصل از ريزنمونه دمبرگ ژنوتيپ 14-4 بيشتر از ساير ژنوتيپ‌ها و ريزنمونه‌ها بود. در ژنوتيپ 18-6، بيشترين درصد جنين‌زايی بدنی با استفاده از ريزنمونه برگ روی محيط‌كشت القای حاوی 5 ميلی‌گرم بر ليتر 2,4-D و 2 ميلی‌گرم بر ليتر كينتين به دست آمد. بين جنين‌های حاصل از ريزنمونه‌ها و ژنوتيپ‌های مختلف از نظر فراوانی تبديل جنين به گياهچه تفاوت معنی‌داری وجود نداشت و به طور ميانگين، 58 درصد از جنين‌های كشت شده روی محيط‌كشت MS به گياهچه طبيعی تبديل شدند. جنين‌زايی بدنی ريزنمونه دمبرگ ژنوتيپ 18-6 در نسبت‌های بالاتر 1 به 5 كينتين به 2,4-D به دست آمد. در حالی‌ كه ريزنمونه ژنوتيپ 18-6 در نسبت 1 به 5/2 از كينتين به 2,4-D فرآيند جنين‌زايی موفقی را نشان نداده بود. جنين‌های توليد شده از كارآيی خوبی برای تبديل شدن به گياهچه برخوردار بودند و از روش ارايه شده در اين تحقيق می‌توان در مطالعات مولكولی و مهندسی ژنتيك اين گياه استفاه نمود.

An effective in vitro regeneration system is one of the prerequisites for genetic manipulation of alfalfa (Medicago sativa L.) varieties and genotypes. In this research, somatic embryogenesis of four alfalfa genotypes, 6-18 (synthetic), 4-14 (Kara Yonje- Karakozlu), 3-27 (Kara Yonje Maraghe) and y-6 (Regen-SY), were investigated using leaf and petiole explants. Formation of callus and somatic embryogenesis was significantly influenced by the explant type and interaction of genotype and culture medium. Petiole explants of genotype 4-14 produced the highest yield of callus (0.406 gr fresh weight of callus). Percentage of somatic embryogenesis and the number of embryos per callus in petiole explants of genotype 4-14 was higher than those of other genotypes and explants. In genotype 6-18, the highest percentage of somatic embryogenesis was achieved on MS medium containing 5 mg/L 2,4-D and 2 mg/L kinetin. There was no significant differences between genotypes and explants in terms of embryo conversion to plantlet, and on average, 58% of somatic embryos converted to plantlet on MS medium. The petiole explants of genotype 6-18 did not exhibit somatic embryogenesis response in medium containing low ratio of 2,4-D:Kinetin (5 mg/L 2,4-D and 2 mg/L kinetin). While, these explants showed somatic embryogenesis in higher ratio of 2,4-D:Kinetin (5:1). The plantlet conversion efficiency of somatic embryos produced through this study was relatively higher and therefore, the method presented in this study could be used in alfalfa genetic manipulation and molecular studies.