بررسي القاي پلي‌پلوئيدي در سياه‌دانه (Nigella sativa L.) از طريق تيمار بذر با كلشي‌سين

Polyploidy induction in black cumin (Nigella sativa L.) by colchicine treatment on seeds

سیاه‌دانه (Nigella sativa L.) گیاهی یك‌ساله از خانواده آلاله است كه دانه آن حاوی پروتئین، آلكالوئیدها، كینون‌ها، ساپونین و اسانس فرّار بوده و علیه برخی از باكتری‌ها و درمان بسیاری از بیماری‌ها بكار می‌رود. در این تحقیق القاء پلی‌پلوئیدی در گیاه سیاه‌دانه از طریق تیمار بذر با غلظت‌های 0، 025/0، 05/0، 1/0 و 2/0 درصد كلشی‌سین در مدت زمان 8، 24 و 48 ساعت در قالب آزمایش فاكتوریل با طرح پایه كاملاً تصادفی در سه تكرار بررسی شد. تعیین درصد گیاهان تتراپلوئید از طریق بررسی صفات مورفولوژیكی و مشاهدات كروموزومی انجام شد. تجزیه واریانس داده‌های حاصل نشان داد كه اثر غلظت كلشی‌سین، مدت زمان تیمار و اثر متقابل آنها بر زنده‌مانی گیاهان و درصد القاء تتراپلوئیدی معنی‌دار است. با افزایش غلظت كلشی‌سین و مدت زمان تیمار، درصد جوانه‌زنی بذرها و زنده‌مانی گیاهان حاصل به‌طور قابل ملاحظه‌‌ای كاهش یافت. كمترین تعداد گیاهان زنده مانده در غلظت 2/0% كلشی‌سین با زمان تیمار 24 و 48 ساعت مشاهده شد. بیشترین درصد گیاهان تتراپلوئید القاء شده (9/9%) در غلظت 05/0% كلشی‌سین با مدت زمان تیمار 48 ساعت بدست آمد كه تفاوت معنی‌داری با غلظت‌های 1/0% و 2/0% آن با همین زمان تیمار نداشت. البته گیاهان حاصل از تیمار با كلشی‌سین، ارتفاع بوته، فواصل میانگره، طول و عرض كپسول بیشتری نسبت به گیاهان دیپلوئید داشتند. علاوه‌بر این، آنها دارای روزنه‌های بزرگتر با تعداد كمتر در مقایسه با گیاهان دیپلوئید بودند.

Nigella Sativa L. is an annual plant from Ranunculacea family. Its seeds contain protein, alkaloids, kinons, saponin, and volatile essential oil used as antibacterial agent and treatment of some diseases. This study was aimed to investigate the polyploidy induction in Nigella sativa via seed treatment at colchicine concentrations of 0, 0.025%, 0.05%, 0.1%, and 0.2% for 8, 24 and 48 hours. The study was conducted in a factorial experiment based on completely randomized design with three replications. The percentage of tetraploid plants was determined through the morphological and chromosomal studies. Results of analysis of variance showed that effects of colchicine level, treatment duration, and the interaction between them were significant on the survival of plants and percentage of tetraploidy induction. The seed germination and viability of plants significantly decreased with increasing of colchicine concentration and treatment duration. The lowest number of survived plants was observed at a concentration of 2.0% colchicine and a treatment time of 24 and 48 hours. The highest percentage of induced tetraploid plants (9.9%) was obtained at a concentration of 0.05% colchicine with a treatment time of 48 hours, showing no significant difference with concentrations of 1 and 2 % at the same treatment time. The plants treated with colchicine showed higher plant height, internodes length, capsule width and length compared to that of control plants. Furthermore, they had larger stomata with lower number as compared with diploid plants.