فهرست:
چکیده.........................................................................................................................................................................................1
فصل اول: کلیات تحقیق
1- مقدمه.....................................................................................................................................................................................2
1-1- مبداء و تاریخچه سیب زمینی...........................................................................................................................................4
1-2- خصوصیات گیاهی............................................................................................................................................................5
مورفولوژی..................................................................................................................................................................5
1-2-2- مراحل رشد و نمو........................................................................................................................................................8
1-2-2-1- رشد جوانه غده (مرحله رشدی I)..........................................................................................................................9
1-2-2-2- استقرار گیاه (مرحله رشدی II)...............................................................................................................................9
1-2-2-3- شروع غده دهی (مرحله رشدی III)......................................................................................................................9
1-2-2-4- حجیم شدن غده ها (مرحله ی رشد IV).............................................................................................................10
1-2-2-5- رسیدگی غده (مرحله رشد V).............................................................................................................................10
1-3- بیماری های ویروسی سیب زمینی..................................................................................................................................10
1-4- تاریخچه کشت بافت......................................................................................................................................................12
1-5- ریزازدیادی سیب زمینی..................................................................................................................................................16
1-6- عوامل موثر در ریز ازدیادی سیب زمینی........................................................................................................................17
1-6-1- ترکیبات محیط کشت.................................................................................................................................................18
1-6-1-1- قند.........................................................................................................................................................................18
1-6-1-2- مواد معدنی............................................................................................................................................................18
1-6-1-3- عامل ژلی...............................................................................................................................................................21
1-6-1-4- ویتامین ها..............................................................................................................................................................21
1-6-1-5- تنظیم کننده های رشد گیاهی................................................................................................................................21
1-7-1- عوامل فیزیکی موثر بر کشت بافت............................................................................................................................22
1-8-1- تاثیر مواد گیاهی بر کشت بافت.................................................................................................................................23
1-9-1- تولید غده...................................................................................................................................................................24
فصل دوم: مروری بر تحقیقات انجام شده
2-1- مروری بر تحقیقات انجام شده.......................................................................................................................................26
فصل سوم: مواد و روش ها
3-1- محل انجام آزمایش.........................................................................................................................................................37
3-2- تهیه مواد گیاهی..............................................................................................................................................................37
3-3- کشت غده های سیب زمینی...........................................................................................................................................39
3-4-تهیه محیط کشت و نحوه استریل آن...............................................................................................................................40
3-4-1- محیط کشت تکثیر قلمه تک جوانه (جامد)...............................................................................................................40
3-4-2- محیط کشت تعلیقی تکثیر ساقه (مایع)......................................................................................................................41
3-4-3- محیط کشت غده زایی...............................................................................................................................................41
3-5- کشت اولیه و تولید گیاهچه............................................................................................................................................43
3-6- زیر کشت و تکثیر گیاهچه..............................................................................................................................................43
3-7- آزمایش های انجام شده..................................................................................................................................................44
3-7-1- آزمایش 1: تعیین پروتکل ضدعفونی سطحی مواد گیاهی..........................................................................................45
3-7-2- آزمایش 2: بررسی اثر 2iP بر روی رشد و نمو گیاهچه............................................................................................45
3-7-3- آزمایش 3: بررسی اثر BAP بر روی رشد و نمو گیاهچه........................................................................................45
3-7-4- آزمایش 4: بررسی اثر CCC بر روی رشد و نمو گیاهچه........................................................................................46
3-7-5- آزمایش 5: بررسی اثر GA3 بر روی رشد و نمو گیاهچه.........................................................................................46
3-7-2-5- آزمایش 6: بررسی اثر Picholoram بر روی رشد و نمو گیاهچه......................................................................47
3-7-2-6- آزمایش 7: بررسی اثر NAA بر روی رشد و نمو گیاهچه...................................................................................47
3-7-2-7- آزمایش 8: بررسی اثر متقابل هورمونهای برتر بر روی رشد و نمو گیاهچه........................................................47
3-7-3- آزمایشهای مرحله تولید ریزغده...............................................................................................................................48
3-7-3-1- آزمایش 9: بررسی اثر 2iP بر روی تولید ریزغده.................................................................................................48
3-7-3-2- آزمایش 10: بررسی اثر BAP بر روی تولید ریزغده...........................................................................................49
3-7-3-3- آزمایش 11: بررسی اثر CCC بر روی تولید ریزغده...........................................................................................49
3-7-3-4- آزمایش 12: بررسی اثر GA3 بر روی تولید ریزغده............................................................................................50
3-7-3-5- آزمایش 13: بررسی اثر NAA بر روی تولید ریزغده..........................................................................................50
3-7-3-6- آزمایش 14: بررسی اثر متقابل هورمونهای برتر بر روی تولید ریزغده................................................................50
3-8- تجزیه و تحلیل دادهها....................................................................................................................................................51
فصل چهارم: نتایج
4-1- نتایج آزمایشها...............................................................................................................................................................53
4-1-1- آزمایش 1: تعیین بهترین پروتکل ضدعفونی سطحی مواد گیاهی..............................................................................53
4-1-2- آزمایش 2: بررسی اثر 2iP بر روی رشد و نمو گیاهچه............................................................................................55
4-1-3- آزمایش 3: بررسی اثر BAP بر روی رشد و نمو گیاهچه........................................................................................57
4-1-4- آزمایش 4: بررسی اثر CCC بر روی رشد و نمو گیاهچه........................................................................................60
4-1-5- آزمایش 5: بررسی اثر GA3 بر روی رشد و نمو گیاهچه........................................................................................62
4-1-6- آزمایش 6: بررسی اثر Picholoram بر روی رشد و نمو گیاهچه..........................................................................65
4-1-7- آزمایش 7: بررسی اثر NAA بر روی رشد و نمو گیاهچه.......................................................................................65
4-1-8-آزمایش 8: بررسی اثر متقابل هورمونهای برتر بر روی رشد و نمو گیاهچه..............................................................69
4-1-9-آزمایش 9: بررسی اثر 2iP بر روی تولید ریزغده...............................................................................................80
4-1-10-آزمایش 10: بررسی اثر BAP بر روی تولید ریزغده........................................................................................83
4-1-11-آزمایش 11: بررسی اثر CCC بر روی تولید ریزغده........................................................................................86
4-1-12-آزمایش 12: بررسی اثر GA3 بر روی تولید ریزغده...............................................................................................90
4-1-13-آزمایش 13: بررسی اثر NAA بر روی تولید ریزغده..............................................................................................90
4-1-14-آزمایش 14: بررسی اثر متقابل هورمونهای برتر بر روی تولید ریزغده...................................................................93
فصل پنجم: بحث و نتیجه گیری
5-1- آزمایش 1: تعیین بهترین پروتکل ضدعفونی سطحی مواد گیاهی................................................................................102
5-2- آزمایش 2: بررسی اثر 2iP بر روی رشد و نمو گیاهچه..............................................................................................103
5-3- آزمایش 3: بررسی اثر BAP بر روی رشد و نمو گیاهچه...........................................................................................103
5-4- آزمایش 4: بررسی اثر CCC بر روی رشد و نمو گیاهچه..........................................................................................104
5-5- آزمایش 5: بررسی اثر GA3 بر روی رشد و نمو گیاهچه...........................................................................................105
5-6- آزمایش 6: بررسی اثر Picoloram بر روی رشد و نمو گیاهچه...............................................................................106
5-7- آزمایش 7: بررسی اثر NAA بر روی رشد و نمو گیاهچه..........................................................................................107
5-8-آزمایش 8: بررسی اثر متقابل هورمونهای برتر بر روی رشد و نمو گیاهچه................................................................108
5-9- آزمایش 9: بررسی اثر 2iP بر روی تولید ریزغده........................................................................................................113
5-10- آزمایش 10: بررسی اثر BAP بر روی تولید ریزغده................................................................................................113
5-11- آزمایش 11: بررسی اثر CCC بر روی تولید ریزغده................................................................................................114
5-12- آزمایش 12: بررسی اثر GA3 بر روی تولید ریزغده................................................................................................115
5-13- آزمایش 13: بررسی اثر NAA بر روی تولید ریزغده...............................................................................................116
5-14-آزمایش 14: بررسی اثر متقابل هورمونهای برتر بر روی تولید ریزغده......................................................................117
جمعبندی و پیشنهادات..........................................................................................................................................................122
مرحله ضدعفونی....................................................................................................................................................................122
تعیین پروتکل مناسب تولید گیاهچه.......................................................................................................................................123
تعیین پروتکل مناسب تولید ریزغده.......................................................................................................................................124
فهرست منابع.......................................................................................................................................
منبع:
اسعدی، س. س. امیدی، م. و داودی، 1385. ریزغده زایی سیبزمینی با استفاده از مواد جایگزین ارزان قیمت به روش درون شیشه. پژوهش و سازندگی، 2: 71.
اطرشی، م. مرادی، ک. و نبینژاد، ع. 1389. بررسی تاثیر هورمونهای رشد در شرایط درون شیشه بر رشد و تولید گیاهچه و غدهچه در سیبزمینی. زیستشناسی گیاهی، 2: 5.
افشاریپور، س. 1372. مبانی کشت بافت گیاهی. دانشگاه علوم پزشکی اصفهان. ص 342.
حسنپناه، د. 1389. اثر بسترهای مختلف کاشت در تولید مینیتیوبر ارقام مختلف سیبزمینی در شرایط گلخانهای. مجله اکوفیزیولوژی گیاهان زراعی و علفهای هرز، 15: 138-127.
حسنپور اصطهباناتی، ا. غفاری، ه. و مدیری، م. 1367. تولید ریزغدههای عاری از ویروس در سیبزمینی به روش کشت بافت. موسسه تحقیقات اصلاح بذر و نهال، تهران.
خزاعی، ح. ر. و ارشدی، م. ج. 1387. بررسی اثر مدیریت کود سرک نیتروژن با استفاده از کلروفیلمتر بر عملکرد و خصوصیات کیفی سیبزمینی رقم آگریا در شرایط آب و هوایی مشهد. مجله علوم باغبانی، 22: 63-49.
خواجهپور، م. ر. 1383. گیاهان صنعتی. انتشارات جهاد دانشگاهی واحد صنعتی اصفهان. 580 ص.
رضایی، ع. و سلطانی، الف. 1375. زراعت سیبزمینی. تالیف اچ. پی بیوکما و دی. ای وان درزاگ. انتشارات جهاد دانشگاهی مشهد، ص 179.
عبادی، م. ایرانبخش، ع. و بخشی خانیکی، غ. 1386. حجیم شدن ریزغده سیبزمینی (Solanum tuberosum L.) و رشد ناهمگن یاختههای پارانشیمی در شرایط کشت بافتی. پژوهش و سازندگی، 1: 78.
کریمی، م. دانش، د. و سپاهی، ع. ر. 1367. بررسی تاثیر نور و تنظیم کننده رشد بنزیل آمینوپورین در تشکیل غدهچه. پایان نامه کارشناسی ارشد، دانشگاه اصفهان.
معینی، ا. و کهریزی، د. 1382. کشت بافت گیاهی. انتشارات بسیج دانشجویی، 163ص.
موحدی، ز. 1390. بررسی اثر رقم و عوامل محیطی بر روی ریزغده زایی گیاهچههای درون شیشهای سیبزمینی در شرایط هواکشت. رسالهی دکترا، دانشکده کشاورزی دانشگاه تربیت مدرس.
Akita, M. and Takayama, S. 1988. Mass propagation of potato tuber using jar fermantor. Acta horticulture: No. 230.
Akita, M. and Takayama, S. 1994. Induction and development of potato tubers in a jar fermantor. Plant cell tiss. Org. Cult 36: 177-182.
Almekinders, C. J. M. and Struik, P. C. 1996. Shoot development and flowering in potato (Solanum tuberosum L.). Potato research 39: 581-607.
Alsadon, A. A., Knutson, K. W. and Wilkinson, J. C. 1988. Relationships between microtuber and minituber production and yield characteristics of six potato cultivars. potato Abs 14(10).
Andedrade, L. B., Echeverrigaray, S. E., Fracaro, F., Pauletti, G. F. and Rota, L. 1999. The effect of growth regulators on shoot propagation and rooting of common lavender. Plant cell tiss. Org. Cult 56: 79-83.
Aslam, A. and Iqbal, J. 2010. Combined effect of cytokinin and sucrose on in vitro tuberization parameters of two cultivars i.e., DiamantI and Red Norland of potato (Solanum Tuberosum). Pakistan J. Bot 2: 1093-1102.
Babbar, S. B. and Jain, N. 1998. Isubgol as an alternative gelling agent in plant tissue culture media. Plant Cell reports 17: 318-322.
Bajaj, Y. P. S. 1987. Biotechnology and 21st century potato. Biotechnology in agriculture and forestry 3. Bajaj, Y. P. S. Germany, Springer-verlay: 1-20.
Bajaj, Y. P. S. and Sopory, S. K. 1988. Biotechnology of potato improvement. Biotechnology in agriculture and forestrey 2. Bajaj, Y. P. S. Germany, Springer-verlay: 429-454.
Baron, E. J. and Finegold, S. M. 1990. Diagnostic microbiology. Bailey & Scotts. 1066pp
Belarmino, M. M., Abe, T. and Sasahara, T. 1994. Plants regeneration from stem and petiole protoplasts of sweet potato (Ipomoea batatas) and its wild relative, I. lacunose. Plant cell tiss. Org. Cult 37: 145-150.
Beukema, H. P. and Zaag, D. E. 1990. Introduction to potato production. The Journal of Agricultural Science 116: 169-169.
Bohac, J. R., Miller, J. C. and Borque, J. E. 1988. Tuberization respons of potato to high tempertures in a tissue culture system. Amer. Potato 65: 471.
Bolandi, A. R. and Hamidi, H. 2008. Effect of microtuber size and planting density on minituber production in potato. Iranian Journal of Crop Sciences 10: 208-218.
Bonga, J. M. and Vonaderkas, P. 1992. In vitro culture of tree. Kluwer academic publishers. 238pp.
Bowen, W. T. 2003. Water productivity and potato cultivation. In: J. W. Kijne, R. Barker and D. Molden (eds). Water productivity in agriculture: Limits and opportunities for improvement. CAB international 2003. 229-238.
Chapman, H. W. 1955. Potato tissue cultures. Amer. Potato 32: 207-210.
Charles, G., Rosignol, L. and Rosignol, M. 1992. Enviromental effects on potato plants in vitro. Plant Physiol 139: 708-713.
Christopher, T. and Rajam, M. V. 1996. Effect of genotype, explant and medium on in vitro regeneration of red paper. Plant cell tiss. Org. Cult 46: 245-250.
Coleman, M., Waugh, R. and Powell, W. 1990. Gentical analysis of plant tissue culture data. Plant cell, tissue and organ culture 23: 181-190.
Dodds, J. H. 1988. Tissue culture technology: practical application of sophisticated methods. American potato 65: 167-180.
Dwelle, R. B. and Love, S. L. 1993. Potato growth and development. Available on-line at www.cals.Uidaho.edu/potato/PotatoProductionSystems/Topics/GrowthDevelopment.pdf.
Ebadi, M. and Iranbakhsh, A. 2011. The induction and growth of potato (Solanum tuberosum L.) microtubers (Sante cultivar) in response to the different concentration of 6-benzylaminopurine and sucrose. African journal of Biotechnology 10(52): 10626-10635.
Edwin, F. G., Hall, M. A. and De Klerk, G. J. 2008. Plant propagation by Tissue culture. Spriger. 479pp
Epinoza, N., Estrada, R., Tovar, P., Brayan, J. and Dodds, J. H. 1986. Tissue culture, micropropagation, conservation and export of potato gerplasm. Specialized technology document 1. international potato center, Lima, Peru.
Escatland, B. Z. and Langille, A. R. 1998. Photoperiod, temperture, gibberellin and antiagibberelin effect tuberization of potato stem segments in vitro. Hortscience 33(701-703).
Estrade, R., Tover, P. and Dodds, J. H. 1986. induction of in vitro tubers in a broad of potato genotypes. Plant, cell, tissue and organ culture 7: 3-10.
FAO. 2005. FAOSTAT Agricultural Data. Agricultural production, crops, primary. Available on-line at http://faostat.fao.org/
Gautheret, R. J. 1985. History of plant tissue cell culture. Cell culture and somatic cell genetics of plant Vasil, I. K. London, UK, academic press, Inc: 1-50.
Gebhardt, C. 2007. Molecular markers, maps and population genetics. Potato biology and biotechnology advances and perspectives. Vreugdenhil, D., Bradshaw, J., Gebhardt, C.et al, Elsevier Ltd, Oxford, UK: 77-89.
George, E. F. and De Klerk, G. J. 2008. The components of plant tissue culture media I: macro and micro-nutrients. Plant propagation by tissue culture. George, E. F., Hall, M. A. and De Klerk, G. J. Heidelberg, Springer-Verlag GmbH. 1: 65-113.
Gopal, J., Minocha, J. L. and Dhaliwal, H. S. 1998. Microtuberization in potato (Solanum tuberosum L.). Plant Cell reports 17: 749-798.
Hagman, J. 1991. Micropropagation of Potatoes: Comparisons of Different Methods. Department of Crop Production Science, Swedish University of Agricultural Sciences.
Harmey, M. A., Crowley, M. P. and Clinch, P. E. M. 1966. The effect of growth regulators on tuberisation of cultured stem pieces of solanum tuberosum. Eur Potato 9: 146-151.
Hussain, I., Chaudhry, Z., Muhammad, A., Asghar, R., Saqlan Naqvi, S. M. and Rashid, H. 2006. Effect of chlorocholine chloride, sucrose and BAP on in vitro tuberization in potato (Solanum tuberosum L. CV. Cardinal). Pakistan J. Bot 2(38): 275-282.
Hussay, G. and Stacey, N. J. 1984. Factors affecting the information of in vitro tubers of potato. Annals of botany 53: 565-578.
Jacobsen, E. 1981. Polypolidization in leaf callustissue and in regenerated plants of dihaploid potato. Plant cell tiss. Org. Cult 1(78-84).
Krikorian, A. D. 1995. Hormones in tissue culture and micropropagation. Plant hormones: physiology, biochemistry and molecular biology. Davies, P. J. Dordrecht, Kluwer: 774-796.
Lawrence, C. H. and Barker, W. G. 1963. A study of tuberization in the potato, Solatium tuberosum. Potato research 40: 349-356.
Leclerc, Y., Donnelly, D. J. and Seabrook, J. E. A. 1994. microtuberization of layered shoots and nodal cuttings of potato: the influence of growth regulators and incubation periods. Plant cell, tissue and organ culture 37(113-120).
Lentini, Z., Plaisted, R. L. and Earle, E. D. 1988. Use of in vitro tuberization as a screening system for potato earliness. Amer. Potato 65(8): 488.
Lizarraga, R., Tover, P., Jayasinghe, U. and Dodds, J. 1986. Tissue culture for elimination of pathogenes specialized technology document 3. international potato center, Lima, Peru.
Murashige, T. and Skoog, F. 1962. A resived medium for rapid growth and bioassays with tobacco tissue culture. Physiol. Plant 15: 473-497.
Pereira, A. B. and Shock, C. C. 2005. A review of agrometeorology and potato production. Avilable on-lineat http:// www.wmo.int/pages/prog/wcp/agm/gamp/documents/chap13E-draft.pdf
Roca, W. M., Espinosa, N. O., Roca, M. R. and Bryan, J. E. 1978. A Tissue culture method for rapid propagation of potatoes. Amer. Potato 55: 691-701.
Sangar, R. B. S. and Dhingra, M. K. 1984. Rapid multiplication of potato explant untrient medium. Plant Pathol 2: 143-191.
Schenk, N., Hsiao, K. C. and Bornman, C. H. 1991. Avoidance of precipitation and carbohydrate breakdown in autoclaved plant tissue culture media. Plant cell, tissue and organ culture 10: 115-119.
Schilde-Rentschler, L. and Schmiediche, P. E. 1984. Tissue culture: past, present and future. CIP Circular 12: 1-6.
Seneviratne, P., Gammanaliyange, S. S. and Wijesekara, G. A. S. 1998. The effect of the origin of the explants on in vitro growth of axillary buds of Hevea brasiiensis L. Tropical agriculture research and extension 1(2): 98-102.
Sharma, P. and Rajam, M. V. 1995. genotype, explant and position effect on organogenesis in eggplant (Solanum melangena L.). Exp. Bot. 46: 128-137.
Siddiqui, S. U., Chaudharay, M. F. and Anwar, R. 1996. In Vitro preservation of potato (Solanum tuberosum L.) germplasm. Pakistan J. Bot 28: 37-40.
Smith, M. K. and Drew, R. A. 1990. Current application of tissue culture in plant propagation and improvement. Plant Physiol 17: 267-289.
Spooner, D., Mclean, K., Ramsay, G., Waugh, R. and Brayan, G. 2005. A single domestication for potato based on multilocus amplified fragment length polymorphism genotyping. PNAS 102: 14694-14699.
Struik, P. C. 2007. Above-ground and below-ground plant development. Potato biology and biotechnology advances and perspectivees. Vreugdenhil, D., Bradshaw, J., Gebhardt, C.et al, Elsevir Ltd, Oxford, UK: 219-236.
Struik, P. C. 2007. Above-ground and below-ground plant development. Potato biology and biotechnology : advances and perspectives. Vreugdenhil, D. and et al. Amsterdam, Elsevier: 219-236.
Struik, P. C. and Wiersema, S. G. 2002. Seed potato technology. Wageningen Press. 383pp
Tovar, P., Dodds, J. H. and Chandre, D. E. R. 1987. Effect of medium composition on in vitro tuberization. potato Abs 13(6).
Tovar, P., Estrada, R., Schilde-Rentschler, L. and Dodds, J. H. 1985. Induction and use of in vitro potato tubers. CIP Circular 13(4): 1-5.
wang, P. J. and Hu, C. Y. 1982. in vitro mass tuberization and virus-free seed potato production in taiwan. Amer. Potato 60: 27-33.
Wang, P. J. and Hu, C. Y. 1985. Potato tissue culture and its application in agriculture. Potato physiology Li, P. H. Academic press, New York, U.S.A.: 503-577.
Yeasmin, L., Ahmad, S., Rashid, M. H., Parveen, S. and Zeba, N. 2011. Effect of nitrogen and potassium on in vitro development of microtuber of potato (Solanum tuberosum L.). Expt. Biosci 1: 107-112.
Yiem, M. S., Park, Y., H., Kim, J. K., Kim, S. Y., Cho, H. M. and Hahan, B. H. 1990. Studies on seed potato (Solanum tubresum) multiplication by microtuberization and practical use. Field crop Abs 44(10).
Yousef, A. A. R., Suwwan, M. A., Al Musa, A. M. and Ahu-Qaoud, H. A. 1997. In vitro culture and microtuberization of 'Spunta' potato (Solanum tuberosum L.) Agricultural Science 24(2): 173-181.
Yu, W. C. P. J., Joyce, D. C. and Cameron-McCown, B. H. 2000. Sucrose utilization during potato microtuber growth on bioreactors. Plant Cell reports 19: 407-413.
Zimmermann, R. H., Bhardwaj, S. V. and Fordham, I. M. 1995. Use of starch-gelled medium for tissue culture of some fruit crops. Plant cell tiss. Org. Cult 43: 207-213.