Evaluation rootstock, sucrose concentration and culture medium supporting systems in the micrografting and acclimatization of lime (Citrus aurantifulia)

Document Type : Research Paper

Authors

1 Graduated M.Sc. Student, Dep. of Horticulture Science, College of Agriculture and Natural Resources, Persian Gulf University, Bushehr. Iran.

2 Assistant Professor, Dep. of Horticulture Science, College of Agriculture and Natural Resources, Persian Gulf University, Bushehr. Iran.

3 Assistant Professor, Dep. of Breeding Science, College of Agriculture and Natural Resources, Persian Gulf University, Bushehr. Iran

Abstract

Micrografting of lime were evaluated on four different citrus rootstocks; small-fruited sour orange, big-fruited sour orange, lime and lemon in four culture medium supporting systems including paper bridge, perlite and vermiculite supplemented with half MS and paper bridge supplemented with full MS each one with 60 or 75 g L-1 sucrose. Also, micrografted plantlets were evaluated in three beds including perlite, vermiculite, and perlite-vermiculite for acclimatization and growth. Statistical analysis of micrografting and acclimatization was done as factorial in a completely randomized design with 5 replications. According to independent treatments results, the most rate of successful micrografting of lime shoot tip was achieved on seedling rootstocks of lemon. Also, the best micrografting were observed at the highest concentration of sucrose at 75 gL-1media culture. In general, the most rate of successful micrografting of lime shoot tip was obtained on seedling rootstocks of lemon and big fruit sour orange in culture medium supporting systems of perlite and paper bridge with half MS containing 75 gL-1sucrose. After micrografting, the plantlets were transplanted from the in vitro to the culture medium. The highest survival rate and adaptation of micrografted lime based on the number of leaves and length of scion after 5 weeks was obtained with lemon and big-fruited sour orange rootstocks micrografted in paper bridge culture medium and transferred to the perlite- vermiculite bed.

Keywords


ارزیابی نوع پایه، غلظت ساکاروز و سیستم حمایت کننده محیط کشت در گیرایی و سازگاری ریزپیوندی لیموی آب (Citrus aurantifulia)

 

زینب پارسایی1، محمد هدایت2*، ساسان راستگو3، فرشته بیات4

1 دانش آموخته کارشناسی ارشد علوم باغبانی، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه خلیج فارس، بوشهر، ایران.

2 استادیار گروه علوم باغبانی، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه خلیج فارس، بوشهر، ایران.

.3 استادیار گروه علوم باغبانی، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه خلیج فارس، بوشهر، ایران.

4 استادیار گروه اصلاح نباتات، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه خلیج فارس، بوشهر، ایران.

تاریخ دریافت: 26/11/1396، تاریخ پذیرش: 12/03/1397

چکیده

ریزپیوندی لیموی آب شیراز روی چهار پایه نارنج میوه ریز، نارنج میوه درشت، لیموی آب شیراز و لیمو خارکی در چهار سیستم حمایت کننده محیط کشت شامل پل کاغذی، پرلایت، ورمی­کولایت با محیط نیم­غلظت MS و پل کاغذی با غلظت کامل MS هر یک به همراه ساکاروز به میزان 60 و 75 گرم در لیتر مورد ارزیابی قرار گرفتند. هم­چنین سازگاری و رشد گیاهچه­های ریزپیوندی در سه نوع بستر کشت پرلایت، ورمی کولایت و پرلایت- ورمی­کولایت بررسی شدند. تجزیه آماری ریزپیوندی و سازگاری به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی با پنج تکرار انجام شد. براساس نتایج تیمارهای مستقل، بیش­ترین میزان گیرایی ریز­پیوندی نوک شاخساره لیموی آب روی پایه­های بذری لیمو خارکی به­دست آمد. هم­چنین بهترین ریزپیوندی در بالاترین غلظت ساکاروز به میزان 75 گرم بر لیتر محیط کشت­ مشاهده گردید. در مجموع، بیش­ترین میزان گیرایی ریز­پیوندی نوک شاخساره لیموی آب روی پایه­های بذری لیمو خارکی و نارنج میوه درشت در محیط کشت­های پرلایت و پل کاغذی با نیم غلظت MS به همراه 75 گرم بر لیتر ساکاروز به­دست آمد. پس از ‌ریزپیوندی، گیاهچه­ها از محیط کشت­های درون شیشه‌ای به بستر کاشت انتقال یافتند. حداکثر سازگاری ریزپیوندی بر اساس تعداد برگ و طول پیوندک پس از 5 هفته توسط پایه­های بذری لیمو خارکی و نارنج میوه درشت در بستر­های کشت پل پرلایت- ورمی­کولایت مشاهده شد.

واژه­های کلیدی: پایه بذری مرکبات، پرلایت، پل کاغذی، ریزپیوندی، ورمی­کولایت.

 

 


مقدمه

 

مرکبات یکی از محصولات مهم اقتصادی جهان بوده، به گونه­ای که جنبه صنعتی یافته و منبع پر درآمدی برای کشورهای تولیدکننده به شمار می­رود. بدین صورت که از تمام قسمت­های مرکبات استفاده می­گردد. گل جهت تهیه عطر و مربا، بذر برای استحصال روغن صنعتی، پوست میوه برای تهیه مربا و اسانس و قسمت خوراکی میوه به صورت تازه، آب­میوه، کنسانتره و نکتار مورد استفاده قرار می­گیرد. مرکبات از تیره سداب­سانان (Rutaceae) و زیرتیره اورانتیوئیده (Aurantioideae) است (Navarro, 1992). سیتروس (Citrus) مهم­ترین و بزرگ­ترین جنس مرکبات با درختان همیشه سبز به طول 2 تا 10 متر ارتفاع با میوه‌ی سته پرتقالی (Hesperidium) به همراه بذرهای اغلب چند رویانی و گاهی میوه بکرزا مشاهده می­شود. این گیاهان بومی مناطق جنوب شرقی آسیا می­باشد (Aleza et al., 2009). مناطق عمده تولید مرکبات در عرض‌ جغرافیایی بالاتر از 20 درجه شمالی یا جنوبی قرار دارند و ایران نیز یکی از تولید کننده­های عمده مرکبات شناخته می­شود (Fotouhi Ghazvini & Fattahi Moghaddam, 2016). در این راستا یکی از مهم­ترین عوامل محدود کننده تولید مرکبات، وجود بیماری­های ویروسی، شبه ویروسی و مایکوپلاسمایی است (Al- Taha et al., 2007; Hartl et al., 2012). برای برطرفی این مشکل باید مرکباتی عاری از هر گونه عوامل بیماری‌زا از جمله ویروس‌ها و شبه ویروس‌ها تولید کرد. اولین بار موراشیگی و همکاران در سال 1972 روش ریزپیوندی نوک شاخساره برای تولید مرکبات عاری از بیماری را ابداع و توانستند بر این مشکل چیره شوند (Navarro, 1992). آن‌ها توانستند تعدادی مرکبات سالم بوسیله پیوند نوک شاخساره از گیاهان بیمار روی پایه‌های سالم رشد یافته در شرایط درون شیشه‌ای، به­دست آورند. این فن‌آوری موجب تولید گیاهان عاری از بیماری و هم­چنین فاقد خصوصیات نونهالی شد. علت حذف عوامل بیماری‌زا، کندی حرکت پاتوژن‌ها به سمت مریستم انتهایی و سرعت رشد و تقسیم زیاد مریستمی در محیط کشت بافت بود (Fifaei et al., 2007). مزیت‌های دیگر ریزپیوندی بهبود رشد، افزایش پتانسیل محصول‌دهی گیاهان پیوندی، افزایش سریع گیاهچه‌ها، تولید نهال بدون فاز نونهالی و افزایش سازگاری شناخته شد (Dass et al., 1997; Shahsavar, 2004). از طرفی رابطه بین پایه و پیوندک و میزان سازگاری آن­ها با هم یکی از عوامل مهم در درصد جوش خوردن پیوند محسوب می­گردید. Sertkaya (2004) اثر پایه­های مختلف در ریزپیوندی نوک شاخساره پرتقال واشنگتن ناول را مورد بررسی قرار داد. از این آزمایش نتیجه گرفت پیوند پرتقال روی نارنج، بهترین پایه برای نمو سریع و گیرایی گیاه می­باشد. 2013) Lahoty et al.) از نوک شاخساره گیاهان گلخانه‌ای نارنگی و دانهال‌های درون شیشه‌ای پرتقال، نارنج و سیترنج به منظور پایه، استفاده نمود. بیش­ترین موفقیت پیوند با پایه‌های نارنج به­دست آمد. Nateghzadeh (2013) بررسی ریزپیوند­ی نوک شاخساره پرتقال واشنگتن ناول بر دو پایه­ دانهالی لیمو­ی آب شیراز و نارنج را انجام داد. بالاترین میزان موفقیت پیوند زمانی حاصل شد که از پایه­ دانهالی نارنج و محیط کشت موراشیگی و اسکوک (MS) حاوی 60 گرم در لیتر ساکاروز استفاده شد. Singh et al. (2008) مشاهده کردند که بقا ریزپیوندی بستگی به اندازه­ نوک شاخساره و غلظت ساکاروز دارد و با افزایش اندازه­ی پیوندک از 2/0 به 7/0 سانتی­متر و غلظت ساکروز از 5 به 5/7 درصد میزان موفقیت ریزپیوند­ی افزایش یافت. غلظت ساکروز محیط کشت نیز اثر قابل توجهی در موفقیت ریزپیوندی داشت و بیش­ترین گیرایی در غلظت 5/7 درصد گزارش شد (Hussain et al. 2014). هم­چنین رشد و نمو گیاه ریزپیوندی با افزایش غلظت ساکاروز، افزایش می­یابد. به نظر می­رسد که ساکارز نقش کلیدی در بالا بردن قدرت ترمیم بافت، بهبود رشد و نمو و کوتاه شدن زمان ترمیم بافت را به عهده دارد (2013 Nateghzadeh,). بنابراین، میزان گیرایی موفق ریزپیوندی و سازگاری در روش ریزازدیادی حائز اهمیت است. و استفاده از فن‌آوری که بتواند در این زمینه موثر باشد، ضروری به نظر می‌رسد. از طرف دیگر پایه‌های مختلف دارای ویژگی‌های خاص خود هستند که ممکن است در میزان موفقیت ریزپیوندی تفاوت­های آشکاری نشان دهند. بنابراین در پژوهش حاضر این مساله مورد توجه قرار گرفت و هدف از اجرای این پژوهش بررسی گیرایی ریزپیوندی لیموی آب روی چهار نوع پایه‌ی مرکبات عبارتند از بذر لیمو آب شیراز، لیمو خارکی، نارنج (با دو اکوتیپ میوه ریز و میوه درشت) بود. این پژوهش با کاربرد چهار سیستم‌ حمایت کننده محیط کشت شامل پرلایت، ورمی‌کولایت و پل کاغذی با MS نیم غلظت و پل کاغذی با غلظت MS کامل به همراه دو غلظت 60 و 75 گرم در لیتر ساکاروز برای بهبود گیرایی و سازگاری پیوند انجام شد.

 

مواد و روش­ها

این پژوهش در آزمایشگاه کشت بافت دانشکده کشاورزی دانشگاه خلیج فارس به شرح زیر انجام شد. پایه­های مورد استفاده از بذر چهار گونه مرکبات محلی شامل لیمو خارکی (limon×Citrus)، لیمو آب شیراز (C. aurantiifulia)، نارنج (C. aurantium L.) با دو اکوتیپ میوه ریز و میوه درشت تهیه شد. بذر‌ها پس از جدا سازی از میوه،‌ شسته، پوسته غشایی جدا و 4 ساعت زیر آب روان جهت حذف بازدارنده‌های تندش، قرار گرفتند. سپس زیر دستگاه جریان هوا لامینار به ترتیب 30 ثانیه در اتانول 70% و 30 دقیقه هیپوکلریت سدیم تجاری 30% گندزدای شدند. پس از سه بار آب شویی با آب مقطر استریل، هر بذر در تیمار تهیه شده درون شیشه‌های مکارتی کشت شدند.

 


شیشه‌های مکارتی حاوی محیط کشت MS نیم غلظت به همراه 60 و 75 گرم در لیتر ساکاروز فاقد آگار و به­ جای آن از سیستم‌های حمایت کننده محیط کشت شامل پرلایت، ورمی کولایت و پل کاغذی و هم­چنین پل کاغذی با MS کامل بودند. سیستم‌های حمایت کننده پرلایت و ورمی­کولایت قبل از کاربرد به مدت یک ساعت با آب مقطر شسته و کاغذ صافی به­عنوان پل کاغذی مورد استفاده قرار گرفت. در آخرین مرحله شیشه‌ها توسط اتوکلاو در دمای 121 درجه سانتی­گراد و 2/1 اتمسفر به مدت 20 دقیقه سترون گردیدند. پس از آن ظروف زیر دستگاه جریان هوای خنک و بذرها درون آن­ها کشت و به اتاق رشد با دمای 2±25 درجه سانتی­گراد و تاریک به مدت یک هفته نگه­داری شدند. سپس 10 روز در روشنایی 16 ساعته جهت رشد و آماده شدن پایه­ها برای پیوند قرار گرفتند. تهیه و آماده سازی پیوندک: جهت تهیه پیوندک، از شاخساره­های پرآوری شده لیموی آب شیراز که در محیط کشت MS حاوی یک میلی گرم بر لیتر بنزیل آدنین به­دست آمده، استفاده شد (شکل1).

 

 

 

شکل 1- پرآوری جوانه لیموی آب شیراز پس از 4 هفته.

Figure 1- Proliferation of the lime bud after 4 weeks.

 

 

ریزپیوندی: زیر دستگاه جریان هوای لامینار، دانهال‌های چهار نوع مرکبات 17 روزه را از رو لپه سربرداری و ریشه‌ها به طول 5 سانتی­متر هرس شدند. سپس برش عمودی به عمق 5 میلی‌متر روی قسمت سربرداری شاخساره زده شد. جهت تهیه پیوندک، انتهای نوک شاخساره لیموی آب به طول 8-5 میلی متر به صورت گوه‌ای بریده شد. سپس پیوندک، درون شکاف عمودی پایه به گونه‌ای که لایه زاینده پایه و پیوندک با یک­دیگر در تماس بوده و اتصال آوندی بین آن‌ها برقرار شود، قرار گرفت. پس از ریز‌پیوندی، پیوندها در محیط کشت همانند تیمار­های پایه قرار گرفته و به اتاق رشد با شرایط 16 ساعت روشنایی منتقل شدند. میزان گیرایی ریز‌پیوند پس از گذشت 14 روز بدین شرح یاد داشت برداری شد. به منظور بررسی توانایی گیرایی پیوند، به پیوند­های موفقیت­آمیز که شروع به رشد نمودند عدد 3، پیوند با کمی گیرایی، بدون رشد و یا تغییر رنگ عدد 2 و پیوندک خشک یا سفید شده عدد یک تعلق گرفت (شکل2). تجزیه داده‌ها: آزمایش به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی با 5 تکرار اجرا شد. فاکتور­های آزمایش شامل چهار گونه بذر (لیموی آب، لیمو خارکی، نارنج میوه ریز و میوه درشت) فاکتور­ اصلی و دو غلظت ساکاروز (60 و 75 گرم بر لیتر) و چهار نوع سیستم حمایت کننده (پرلایت، ورمی­کولایت و پل کاغذی با نیم غلظت MS و پل کاغذی با MS کامل) فاکتور فرعی بودند. تجزیه داده­ها از طریق نرم­افزار SAS و مقایسه میانگین­ها به روش آزمون چند دامنه­ای جدید دانکن در سطح 5 درصد انجام شد.

سازگارسازی: پس از گذشت 14 روز از انجام ریز‌پیوندی، گیاهچه‌ها جهت سازگاری از محیط حمایت کننده پرلایت و ورمی­کولایت به گلدان درپو­ش­دار حاوی همان محیط حمایت کننده و ریز‌پیوند‌های محیط پل کاغذی به گلدان حاوی پرلایت، ورمی­کولایت و مخلوط مساوی از پرلایت و ورمی­کولایت منتقل شدند.

هم­چنین جهت جلوگیری از تشابه اسمی با بستر­های سازگاری ورمی­کولایت و پرلایت، به­نام بستر­های سازگاری پل پرلایت، پل ورمی­کولایت و پل پرلایت- ورمی­کولایت گذاشته شدند. برای سازگاری، یک روز پس از انتقال درپوش شفاف روی گلدان­ها نیم بند قرار گرفت. بدین ترتیب هر روز درپو­ش­ها­ کمی بیشتر باز گردید. پس از یک هفته درپو­ش­ها به طور کامل از روی گلدان­ها برداشته شدند. هم­چنین در روز­های نخست آبیاری با محیط MS نیم غلظت و به ترتیب در مراحل بعد از غلظت کاسته و در هفته دوم تنها از آب مقطر جهت آبیاری استفاده گردید. پس از گذشت دو هفته، گیاهان سازگار به گلدان‌های پلاستیکی حاوی مخلوطی از پرلایت، ورمی کولایت و کوکوپیت به نسبت 1:1:1 منتقل و با محلول رقیق شده هوگلند تغذیه و پس از دو هفته دیگر گلدان­ها به گلخانه انتقال یافتند.

تجزیه داده‌های سازگاری: پس از گذشت 5 هفته گیاهان ریز‌پیوندی موفق در بستر سازگاری، به طور کامل تمام پیوند­ها زنده مانده و سازگاری خوبی با محیط به­دست آوردند. لذا سرعت رشد شامل طول پیوندک و تعداد برگ­های تولید شده مورد ارزیابی قرار گرفت. بنابر این آزمایش به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی با 5 تکرار اجرا شد. فاکتور­های آزمایش شامل چهار پایه پیوندی (لیموی آب، لیمو خارکی، نارنج میوه ریز و درشت) و 5 نوع بستر کشت (پل پرلایت، پل ورمی­کولایت، پل پرلایت- ورمی­کولایت، پرلایت و ورمی­کولایت) بودند. تجزیه آماری با کمک نرم­افزار SAS و مقایسه میانگین­ها با استفاده از آزمون چند دامنه­ای جدید دانکن در سطح احتمال 5 درصد انجام شد.

 


 

 


 

شکل 2- بررسی گیرایی پیوند پس از 14 روز الف) پیوندک سفید شده، ب) پیوند بدون رشد و ج) پیوند کامل.

Figure 2- Study of grafting after 14 days a) scion blanched b) scion without growth and c) successful grafting.

 

 

نتایج و بحث

گیرایی ریز‌پیوندی: نتایج تجزیه واریانس ریز‌پیوندی نوک شاخساره لیمو‌ی آب بر چهار پایه بذر‌ی، نارنج میوه ریز و میوه درشت، لیموی آب و لیمو خارکی در محیط حمایت کننده پل کاغذی، پرلایت و ورمی­کولایت با MS نیم غلظت و پل کاغذی با MS کامل در دو غلظت 60 و 75 گرم بر لیتر ساکاروز نشان داد به جز اثر متقابل پایه بذری با محیط حمایت کننده و هم­چنین اثر متقابل پایه بذری با غلظت ساکاروز، با سایر اثرات در سطح یک درصد معنی­دار شدند (جدول1). مقایسه میانگین اثر متقابل محیط حمایت کننده با ساکاروز نشان داد بیش­ترین موفقیت گیرایی ریزپیوندی مربوط به محیط حمایت کننده پرلایت و پل­کاغذی با نیم غلظت MS به همراه 75 گرم بر لیتر ساکاروز بود، که تفاوت معنی­داری با سایر تیمار­ها داشت (جدول2). به نظر می­رسد ساکاروز با غلظت بالا به همراه محیط حمایت کننده پرلایت و پل کاغذی با MS نیم غلظت توانسته تحریک بیش­تری در تقسیم یاخته­های بین پایه و پیوندک ایجاد کند، به گونه­ای که انگیزش تولید پینه موجب تسریع در جوش خوردن محل اتصال پایه به پیوندک فراهم گردید. گزارش شده بیش­ترین موفقیت پیوند برای دانهال­های 14 روزه پرتقال واشنگتن ناول، زمانی حاصل شد که غلظت ساکاروز از 20 به 36 درصد افزایش یافت (Naz et al. 2007). این پژوهش از نظر کاربرد مواد کربوهیدراتی با پژوهش حاضر مطابقت دارد. به نظر می­رسد افزایش ساکاروز به عنوان تامین کننده انرژی فعل و انفعالات مورد نیاز تقسیم یاخته­ای حائز اهمیت است.

 

 


جدول 1- تجزیه واریانس گیرایی ریزپیوند لیمو­ آب روی پایه­­های نارنج میوه ریز، نارنج میوه درشت، لیمو­ آب و لیمو خارکی در محیط­های حمایت کننده پرلایت، ورمی­کولایت، پل کاغذی با نیم غلظت MS و پل کاغذی با MS کامل در غلظت 60 و 75 گرم بر لیتر ساکاروز.

Table 1- Analysis of variance for micrografting of lime on rootstocks small-fruited and big-fruited sour orange, lime and lemon in culture medium supporting systems perlite, vermiculite, paper bridge supplemented with half MS and paper bridges with full MS with 60 or 75 g L-1sucrose.

 Means squareمیانگین مربعات

d.f.درجه آزادی  

Sources of Variationمنبع تغییرات   

3.008**

3

محیط حمایت کنندهMedium Supporting

9.02**

1

ساکاروز Sucrose

17.17**

3

پایه Rootstock

1.07**

3

ساکاروز × محیط حمایت کننده

Sucrose × Medium Supporting

0.25*

9

محیط حمایت کننده × پایه

Medium Supporting × Rootstock

0.24 ns

3

ساکاروز × پایه

Sucrose×  Rootstock

0.22**

9

ساکاروز × محیط حمایت کننده × پایه

Sucrose × Medium Supporting × Rootstock

0.11

128

خطا Error

 

159

خطای کل Total Error

16.82

 

C.V. ضریب تغییرات

ns، * و **: عدم تفاوت معنی­دار و معنی­دار در سطح 5 درصد و 1 درصد.

ns, *and**: non-significant, significant at 5% and significant at 1% level.

 

 

بررسی اثر مستقل میانگین داده­های محیط حمایت کننده مشخص نمود بیش­ترین گیرایی پیوند در محیط پرلایت و پل کاغذی نیم غلظت MS به­دست آمد که اختلاف معنی­داری با سایر تیمار­ها در سطح 5 درصد نشان داد (جدول2). در این ارتباط پیشینه پژوهشی مشاهده نگردید، ممکن است دلیل افزایش میزان گیرایی پیوند، بهبود محیط کشت در افزایش قدرت جذب مواد توسط گیاه باشد. در نهایت، منجر به افزایش توانایی بازسازی و تکثیر یاخته­ها در جهت جوش خوردن پیوند می­گردد. در مقابل پل کاغذی با MS کامل و ورمی­کولایت، میزان موفقیت پایین­تری نشان دادند، به نظر می­رسد این روش توانایی جذب مواد غذایی در پایه­های پیوندی را کاهش و در نتیجه منجر به کاهش گیرایی شد.

 

 


جدول 2- اثر متقابل محیط حمایت کننده و غلظت ساکاروز بر گیرایی ریزپیوند.

Table 2- Interaction of medium supporting system and sucrose concentration on micrografting.

سیستم محیط حمایت کننده Medium Supporting System

ساکاروز

Sucrose (gL-1)

پل کاغذی با

 MSکامل  

Paper Bridge with Full MS

پل کاغذی با  MS

نیم غلظت 

Paper Bridge with

   MS

ورمی­کولایت

Vermiculite

پرلایت

Perlite

1.6d

1.7cd

1.6d

1.9bc*

60

1.6d

2.5a

2.0b

2.5a

75

1.60C

2.10A

1.80B

2.22A

میانگین Average

اعداد هر ستون که حروف مشترک دارند از نظر آماری در سطح 5 درصد اختلاف معنی­داری ندارند.

Numbers in each column with common letters are not statistically significant at the 5% level

* اعداد در نظر گرفته شده شامل: پیوند موفقیت­آمیز عدد 3، پیوندک فاقد رشد عدد 2 و پیوندک سفید و یا خشک شده عدد 1

Considered number: successfully grafted 3, scion without growth 2, scion blanched or dried 1

 

 

مقایسه میانگین اثر دو گانه نوع پایه و محیط حمایت کننده نشان داد بیش­ترین میزان گیرایی پیوند به پایه لیمو خارکی در محیط پرلایت به­دست آمد که از نظر آماری تفاوت معنی­داری با سایر تیمار‌ها مشاهده شد (جدول3). گزارش دادند پایه لیمو خارکی بیش­ترین میزان موفقیت در پیوند نوک شاخساره نارنگی ناگپور را داشت (Lahoty et al. 2013). این گزارش با نتایج به­دست آمده از نظر نوع پایه موفق در یک راستا قرار دارد. گیرایی پیوند ضمن تاثیر نوع پایه، ترکیب محیط کشت و سیستم حمایت کننده نیز تاثیرگذار است (Nateghzadeh, 2014). در این پژوهش بهترین نتیجه، نشان از تاثیر محیط حمایت کننده پرلایت بر گیرایی پیوند دارند. به­نظر می­رسد پرلایت می­تواند موجب جذب بهتر مواد مغذی مورد نیاز تکثیر یاخته جهت تسریع جوش خوردن پیوند ­گردد. مقایسه میانگین نوع پایه نشان داد لیمو خارکی با اختلاف معنی­داری با سایر پایه­ها، بهترین گیرایی را دارد (جدول3). نتایج پژوهشی نشان داد ریزازدیادی ارقام گلابی بومی ایران در شرایط درون شیشه به راحتی امکان پذیر است، اما صفات رشد و تکثیر آن­ها تحت تاثیر ژنوتیپ گیاه قرار می­گیرد (Bakhtiari et al. 2017). در پژوهشی Hamaraie et al. (2003) در موفقیت ریزپیوندی گریپ­فروت بدین نتیجه رسیدند تنوع پایه­ها به دلیل واکنش سازگاری بین اجزا پیوند است. ارزیابی پایه­ها جهت حداکثر موفقیت ریزپیوندی با یک نوع خاص از پایه به­طور قطع در فن­آوری تجاری ریزپیوندی جهت تکثیر به تعداد زیاد، بسیار موثر است.


 


جدول 3- اثر متقابل پایه‌ و محیط حمایت کننده بر گیرایی ریزپیوند.

Table 3- Interaction of rootstock and medium supporting system on micrografting.

Rootstock  پایه

سیستم محیط حمایت کننده

Medium Supporting System

نارنج (میوه درشت)

Sure Orange (Big-fruit)

نارنج (میوه ریز)

Sure Orange (Small-fruit)

لیمو خارکی

Lemon

لیمو آب

Lime

2.6 bc

1.6e

3.0 a

1.7 e*

پرلایت Perlite

2.3 cd

1.6 e

2.3 cd

1.0 f

ورمی­کولایت Vermiculite

2.6 bc

1.6 e

2.7 b

1.5 e

پل کاغذی با  MS نیم غلظت

Paper Bridge with   MS

2.2 d

1.7 e

2.3 cd

1.7 e

پل کاغذی با  MSکامل 

Paper Bridge with Full MS

2.42 B

1.45 C

2.57 A

1.30 D

Average  میانگین

اعداد هر ستون که حروف مشترک دارند از نظر آماری در سطح 5 درصد اختلاف معنی­داری ندارند.

Numbers in each column with common letters are not statistically significant at the 5% level

* اعداد در نظر گرفته شده شامل: پیوند موفقیت­آمیز عدد 3، پیوندک فاقد رشد عدد 2 و پیوندک سفید و یا خشک شده عدد 1

Considered number: successfully grafted 3, scion without growth 2, scion blanched or dried 1

 

 

پیوند نارنگی روی رقم­های مختلف نیز مشخص شد تفاوت در ریزپیوندی ممکن است به­دلیل سازگاری و شرایط فیزیولوژی پایه و پیوندک باشد (Lahoty et al. 2013). به­نظر می­رسد سازگاری فیزیولوژیکی بین پایه و پیوندک به توجه به ژنوتیب گیاه از مهم­ترین عوامل گیرایی پیوند باشد. مقایسه میانگین برهم­کنش پایه و ساکاروز نشان داد بیش­ترین میزان پیوند، پایه‌ی لیمو خارکی و نارنج میوه درشت به همراه 75 گرم بر لیتر ساکاروز بود (جدول4). هم­چنین در میانگین غلظت­های ساکاروز، بیش­ترین گیرایی در 75 گرم بر لیتر حاصل شد که با 60 گرم در لیتر اختلاف معنی­داری داشت (جدول4). در پژوهشی گزارش دادند غلظت ساکاروز محیط کشت اثر قابل توجهی در موفقیت ریز‌پیوندی دارد و بیش­ترین میزان به­دست آمده 5/7 درصد بود (Hussain et al. 2014). در پژوهشی دیگر نشان دادند میزان بقا ریز‌پیوندی از 55/30 به 88/51 درصد، با افزایش غلظت ساکاروز از 5 به 5/7 درصد، بهبود یافت (Sharma et al. 2007). هم­چنین گزارش شد رشد و نمو گیاه ریز‌پیوندی با افزایش ساکاروز، افزایش یافت (Gmitter et al. 1990). به نظر می‌رسد ساکاروز نقش کلیدی در بالا بردن قدرت ترمیم بافت­های آسیب دیده دارد. بدین صورت که با افزایش فعل و انفعالات یاخته­ای موجب کوتاه شدن زمان ترمیم بافت، بهبود رشد و نمو و افزایش تشکیل پینه­ در اتصال آوندها بین پایه و پیوندک دارد.



جدول 4- اثر متقابل پایه و غلظت ساکاروز بر گیرایی ریزپیوند.

Table 4- Interaction of rootstock and sucrose concentration on micrografting.

Sucrose (g L-1) ساکاروز

  پایه Rootstock

75

60

1.5 d

1.0 e*

لیموی آب Lime

2.7 b

2.4 b

لیمو خارکی Lemon

1.7 d

1.1 e

نارنج (میوه ریز) Sure Orange (Small-fruit)

2.7 a

2.1 c

نارنج (میوه درشت)  Sure Orange (Big-fruit)

2.17 A

1.70 B

Average  میانگین

اعداد هر ستون که حروف مشترک دارند از نظر آماری در سطح 5 درصد اختلاف معنی­داری ندارند.

Numbers in each column with common letters are not statistically significant at the 5% level

* اعداد در نظر گرفته شده شامل: پیوند موفقیت­آمیز عدد 3، پیوندک فاقد رشد عدد 2 و پیوندک سفید و یا خشک شده عدد 1

Considered number: successfully grafted 3, scion without growth 2, scion blanched or dried 1

 

 

نتایج مقایسه میانگین اثر سه گانه نوع پایه، محیط حمایت کننده و ساکاروز بر گیرایی موفقیت آمیز ریز‌پیوندی در جدول 5 نشان داد بیش­ترین میزان پیوند در پایه‌های لیمو خارکی در محیط پرلایت با 60 و 75 گرم بر لیتر ساکاروز و پل کاغذی نیم غلظت به همراه 75 گرم بر لیتر ساکاروز و پایه­ نارنج میوه درشت در محیط پرلایت و پل کاغذی نیم غلظت MS به همراه 75 گرم در لیتر ساکاروز به­دست آمد که تفاوت معنی­داری با سایر تیمار­ها مشاهده شد (شکل3- ج). کم­ترین میزان پیوند در پایه‌های لیمو آب و نارنج میوه ریز در تمام محیط­های حمایت کننده همراه با 60 گرم بر لیتر ساکاروز به­دست آمد (جدول5). از آن­جایی که گزارش مشابه­ی در خصوص اثرات متقابل این سه عامل مشاهده نگردید، این پژوهش مشخص نمود جهت تسریع در جوش خوردن پیوند می­تواند نوع پایه، محیط حمایت کننده و غلظت ساکاروز نقش مهمی ایفا کند. سازگارسازی: پس از انتقال گیاهان موفق ‌پیوندی از محیط کشت­های درون شیشه‌ای به بستر کشت‌های سازگاری، بعد از گذشت 5 هفته به طور موفقیت‌آمیزی تمام پیوند­ها زنده و سازگاری خوبی با محیط به­دست آوردند. نتایج تجزیه واریانس سرعت رشد در بستر‌های کشت پرلایت، ورمی کولایت، پل پرلایت، پل ورمی کولایت و پل پرلایت- ورمی کولایت به همراه چهار نوع پایه پیوند­ی شامل لیمو­ی آب، لیمو خارکی، نارنج میوه ریز و نارنج میوه درشت نشان داد به­جز اثر متقابل پایه و بستر کشت در میانگین تعداد برگ پیوندک در سطح 5 درصد، سایر موارد در احتمال یک درصد معنی­دار شدند (جدول6).



جدول 5- اثر متقابل نوع پایه بذری، محیط حمایت کننده و غلظت ساکاروز بر گیرایی ریزپیوند.

Table 5- Interaction of rootstock, medium supporting system and sucrose concentration on micrografting.

Medium Supporting System  سیستم محیط حمایت کننده

پایه

Rootstock

پل کاغذی با  MS کامل

Paper Bridge with Full MS

پل کاغذی با  MS نیم غلظت

Paper Bridge with  MS

ورمی­کولایت

Vermiculite

پرلایت

Perlite

Sucrose (gL-1)ساکاروز

75

60

75

60

75

60

75

60

1.0 d

1.0 d

2.0 c

1.0 d

1.0 d

1.0 d

2.2 bc

1.2 d*

لیمو آب Lime

2.4 bc

2.2 bc

3.0 a

2.4 bc

2.4 bc

2.2 bc

3.0 a

3.0 a

لیمو خارکی Lemon

1.0 d

1.0 d

2.0 c

1.2 d

2.0 c

1.2 d

2.0 c

1.2 d

نارنج (میوه ریز)

Sure Orange (Small-fruit)

2.2 bc

2.2 bc

3.0 a

2.2 bc

2.6b

2.0 c

3.0 a

2.2 bc

نارنج (میوه درشت)

Sure Orange (Big fruit)

اعداد هر ستون که حروف مشترک دارند از نظر آماری در سطح 5 درصد اختلاف معنی­داری ندارند.

Numbers in each column with common letters are not statistically significant at the 5% level

* اعداد در نظر گرفته شده شامل: پیوند موفقیت­آمیز عدد 3، پیوندک فاقد رشد عدد 2 و پیوندک سفید و یا خشک شده عدد 1

Considered number: successfully grafted 3, scion without growth 2, scion blanched or dried 1

 

 

عمده­ترین مشکل استقرار گیاهان از شرایط درون شیشه‌ای به محیط بیرون، خشکیدگی است که با کاهش سریع آب قبل از سازگاری، منجر به مرگ گیاهک می­گردد. گزارش شده برگ گیاهان حاصل از کشت بافت، با کم­ترین موم روی کوتیکول، بیش­ترین فضای بین سلولی در مزوفیل و پاسخ کند به بسته شدن روزنه‌ها، موجب تسریع کاهش آب در گیاه می­گردد (Chand et al. 2013). به­علاوه، اتصالات آوندی بین سیستم ریشه و شاخساره و هم­چنین پیوندک به صورت کامل انجام نشده، بنابر این گیاهان کشت بافتی به تنش آبی بسیار حساس­اند (Abbasi et al., 2008). در پژوهش صورت گرفته پس از 5 هفته تمام پیوند­ها به­طور کامل سالم و در حال رشد بودند. به­نظر می­رسد تیمار­های انجام شده در ایجاد مقاومت و سازگاری سریع گیاه نقش مهمی داشته و موجب انتقال موفق ریزنمونه­ها گردید. گزارش­های موفقیت­آمیز زیادی روی گیاهان مختلف مانند پرتقال واشنگتن ناول (Fifaei et al., 2007; Sertkaya, 2004)، چند گونه کاکتوس (Estrada-Luna et al. 2002) و پسته (Can et al., 2006) ذکر شده که با این پژوهش هم­سو است.


 


جدول 6- تجزیه واریانس سازگاری گیاهان ریز‌پیوندی شده در بستر کشت‌های سازگاری.

Table 6- Analysis of variance for acclimatization micrografting plant on bed culture.

Means squareمیانگین مربعات

درجه آزادی

d.f.

منبع تغییرات

Sources of Variation

تعداد برگ

No. Leaf

طول پیوندک

Length Scion

10.50 **

12.91 **

4

بستر کشت Bed Culture

4.38 **

3.50 **

3

پایه Rootstock

0.80 **

0.59 **

12

پایه × بستر کشت

Bed Culture × Rootstock

0.42

0.16

80

خطا Error

 

 

99

خطای کل Total Error

12.65

19.62

 

CVضریب تغییرات

* و **: معنی­دار در سطح 5 درصد و معنی­دار در سطح 1 درصد.

 * and ** Significant at 5% and 1% level

 

 

بدین صورت پس از گذشت 5 هفته نتایج رشد سازگاری پیوندها شامل طول و تعداد برگ به شرح زیر مورد بررسی قرار گرفت.

میانگین اثر متقابل نوع پایه بذری و بستر کشت نشان داد طول 4 سانتی­متری پیوندک روی پایه‌ لیمو خارکی کشت شده در بستر پل پرلایت- ورمی­کولایت بلندترین طول سازگار یافته بوده، که به­جز پیوند پایه نارنج میوه درشت در بستر پل پرلایت- ورمی­کولایت با سایر تیمار‌ها از نظر آماری تفاوت معنی­داری نشان داد (جدول7). میانگین داده­های پایه­های پیوندی مشخص گردید که لیمو خارکی بلندترین طول پیوندک را دارد که با سایر پایه­های پیوندی از نظر آماری تفاوت معنی­داری نشان داد (جدول7). هم­چنین میانگین نتایج مستقل بسترهای کشت مشخص نمود بیش­ترین میزان رشد پیوندک در بستر پل پرلایت- ورمی­کولایت به­دست آمد که با سایر تیمار­ها تفاوت معنی­داری داشتند (جدول7).

اثر متقابل پایه بذری در بستر کشت نشان داد بیش­ترین تعداد برگ به میزان 8/8 مربوط به پایه لیمو خارکی و نارنج میوه درشت در بستر پل پرلایت- ورمی کولایت بود. این تیمارها به همراه تیمار پایه نارنج میوه ریز در بستر پل پرلایت- ورمی­کولایت با سایر تیمار­ها تفاوت معنی­داری نشان داد (جدول8). کمترین تعداد برگ در تمامی پایه‌ها بستر پرلایت می­باشد (جدول8). میانگین تاثیر پایه نشان داد بیش­ترین تعداد برگ مربوط به پایه لیمو خارکی و نارنج میوه درشت بوده که اختلاف معنی­داری با سایر پایه­ها داشت (جدول8). هم­چنین میانگین داده­های بستر­های کشت مشخص گردید بیش­ترین تعداد برگ در بستر پل پرلایت- ورمی­کولایت به­دست آمد، که با سایر تیمار­ها دارای اختلاف معنی­داری است (جدول 8).



جدول 7- اثر متقابل پایه و بستر کشت بر طول پیوندک (سانتی­متر).

 Table 7- Interaction of rootstock and bed culture on length scion (cm).

 Bed Culture بستر کشت

پایه

Rootstock

میانگین

Average

ورمی­کولایت

Vermiculite

پرلایت Perlite

پل ورمی­کولایت

Bridge Perlite- Vermiculite

پل ورمی­کولایت

Bridge Vermiculite

پل پرلایت  Bridge Perlite

1.64 C

1.2 ef

1.0 f

2.0 cd

2.0 cd

2.0cd*

لیموی آب

Lime

2.44 A

1.6 de

1.4 ef

4.0 a

3.0 b

2.2 c

لیموی خارکی

Lemon

1.88 B

1.4 ef

1.0 f

2.8 b

2.2 c

2.0 cd

نارنج (میوه ریز)

Sure Orange (Small-Fruit)

2.32 A

1.6 de

1.2 ef

3.8 a

2.8 b

2.2 c

نارنج(میوه درشت)

Sure Orange (Big-Fruit)

 

1.45 D

1.15 E

3.15 A

2.5 B

2.10 C

میانگین Average

اعداد هر ستون که حروف مشترک دارند از نظر آماری در سطح 5 درصد اختلاف معنی­داری ندارند.

Numbers in each column with common letters are not statistically significant at the 5% level

 

جدول 8- اثر متقابل پایه و بستر کشت بر تعداد برگ­های رشد یافته.

Table 8- Interaction of rootstock and bed culture on number of leaves grown.

 Bed Culture بستر کشت

پایه

Rootstock

میانگین

Average

ورمی­کولایت

Vermiculite

پرلایت Perlite

پل ورمی­کولایت

Bridge Perlite- Vermiculite

پل ورمی­کولایت

Bridge Vermiculite

پل پرلایت  Bridge Perlite

4.68 B

3.6 fghi

2.8 i

7.8 b

5.2 d

4.0 efg*

لیموی آب

Lime

5.44 A

3.8 fgh

3.0 hi

8.8 a

7.2 bc

4.4 def

لیموی خارکی

Lemon

4.92 B

3.4 ghi

3.0 hi

8.0 ab

6.4 c

3.8 fgh

نارنج (میوه ریز)

Sure Orange (Small-Fruit)

5.56 A

3.8 fgh

3.0 hi

8.8 a

7.4 b

4.8 de

نارنج (میوه درشت)

Sure Orange (Big-Fruit)

 

3.65 D

2.95 E

8.35 A

6.55 B

4.25 B

میانگین Average

اعداد هر ستون که حروف مشترک دارند از نظر آماری در سطح5 درصد اختلاف معنی­داری ندارند.

Numbers in each column with common letters are not statistically significant at the 5% level.

 

در آزمایش بررسی ریز‌پیوندی نوک شاخساره پرتقال واشنگتن ناول بر روی 7 پایه‌ مرکبات مشاهده شد پس از گذشت یک سال از پیوند در شرایط گلخانه بیش­ترین طول شاخساره روی پایه‌های لیموخارکی و نارنج به­دست آمد (Sertkaya, 2004). در تحقیقی دیگر موفقیت پیوند لیموی آب و لیمو خارکی را تنها برروی پایه لیمو خارکی مشاهده کردند (Navarro 1992). در پژوهشی (2004) Danthu et al. نشان دادند با توجه به گیرایی خوب ریزپیوندی درخت کنار بنگالی با 7 گونه پایه، اما بقای گیاه در گلخانه وابسته به نوع پایه­ها است. در پژوهشی روی انجماد حفاظت شده (Cryopreservation) 8 گونه مرکبات پس از مرحله آب شدن، جهت بهبودی کامل، ریزنمونه­ها روی پایه­ها پیوند شدند. مشخص گردید بهترین سازگاری و رشد را گونه نارنج و لیموی آب دارد (Volk et al., 2012). به­نظر می­رسد سازگاری فیزیولوژیکی بین پایه و پیوندک از مهم­ترین عوامل گیرایی پیوند باشد. در پژوهشی Lahoty et al. (2013) نشان دادند بیش­ترین بقا پیوند در محیط کشت حاوی ورمی کولایت، پرلایت، کوکوپیت و خاک به نسبت‌های مساوی به­دست آمد. به­نظر ترکیب پرلایت و ورمی­کولایت در آزمایش حاضر توانسته شرایط مناسبی برای بقا در گلدان و نمو ریشه طی این مدت که منجر به سازگاری کامل گردیده، فراهم نماید.

 

نتیجه­گیری

نتایج این پژوهش نشان داد در مراحل ریزپیوندی لیموی آب می­توان به جای آگار از سیستم­های حمایت کننده ارزان­تر و مناسب­تر استفاده نمود. هم­چنین افزایش ساکاروز و کاهش MS در گیرایی ریزپیوندی ضروری است. در نهایت بهترین پایه­ها برای لیموی آب شیراز، نارنج میوه درشت و لیمو خارکی تشخیص داده شد.

 

 

 

شکل3- سازگاری گیاه ریز‌پیوندی شده الف) سازگاری پس از یک ماه، ب) انتقال گیاه سازگار به گلدان جدید و گلخانه پس از دو ماه.

Figure 3- acclimatized micrografted plant a) acclimatization after 1 month, b) Transfer plant acclimatized to new pots and greenhouses after 2 months.

منابع

Abbasi M, Khan MM, Fatima B, Iftikhar Y, Mughal SM, Jaskani MJ, Khan IA, Abbas H (2008). Elimination of citrus tristeza clostero virus (CTV) and production of certified citrus plants through shoot-tip micrografting. Pakistan Journal of Botany 40: 1301-1312.

Aleza P, Juarez J, Ollitrault P, Navarro L (2009). Production of tetraploid plants of non-apomictic citrus genotypes. Plant Cell Report 28: 1837–1846.

Al- Taha HAK, Jasim AM, Abbas MF (2012). Somatic embryogenesis and plantlet regeneration from nucleus tissue of local orange (Citrus sinensis L.). Acta agriculturale Slovenica 99: 185- 189.

Bakhtiari F, Mozafari J, Abdollahi H (2017). A study on growth, propagation and rooting of Iranian native pears for developing in vitro conservation system. Journal of Agricultural Biotechnology 8:17-34.

Can C, Ozaslan M, Toremen H, Sarpkaya K, Iskender E (2006). In vitro micrografting of pistachio, pistacia vera L. var. Siirt, on wild pistachio rootstocks. Journal of Cell and Molecular Biology 5: 25-31.

Chand L, Sharma S, Dalal R, Poonia AK (2013). In vitro shoot tip grafting in Citrus species. Agriculture Reviews 34: 279-284.

Danthu P, Toure MA, Soloviev P, Sagna P (2004). Vegetative propagation of Ziziphus mauritiana var. Gola by micrografting and its potential for dissemination in the Sahelian Zone. Agroforestry Systems 60: 247–253.

Dass HC, Vijakumari N, Singh A (1997). In vitro shoot tip grafting in Nagpur mandarin. Indian Journal of Horticulture 44: 28-29.

Estrada-Luna AA,  López-Peralta C, Cárdenas-Soriano E (2002). In vitro micrografting and the histology of graft union formation of selected species of prickly pear cactus (Opuntia spp.). Scientia Horticulturae 92: 317–327.

Fotouhi Ghazvini R, Fattahi Moghaddam J (2016). Growing Citrus in Iran. University of Guilan Press. Iran.

Fifaei R, Golein B, Taheri H, Tadjvar K (2007). Elimination of citrus tristiza virus of Washington navel orange (C. sinensis L. Osbeck.) through shoot tip grafting. International Journal of Agriculture and Biology 9: 27- 30.

Gmitter FG, Ling XB, Dang, X. (1990). Induction of triploid citrus plants from endosperm calli in vitro. Theoretical Applied Genetics. 80: 788-790.

Hamaraie MA, Osman A, Mohamed E, Ali A (2006). Propagation of grapefruit by shoot tip micrografting.In: Proceedings of the Meetings of the National Crop Husbandry Committee 38th. Agricultural Research Corporation, Wad Medani, Sudan. pp. 215-219.

Hartl D, Katarina hancevic M, Rosin J, Gatin Z (2006). Citrus tristeza virus indexing and elimination from Satsuma mandarin (Citrus unshiu Marc.) cv. Kuno. Pomologia Croatica 12: 285-294.

Hussain G, Wani MS, Mir MA, Rather ZA, Bhat KM (2014). Micrografting for fruit crop improvement.  African Journal of Biotechnology 13: 2474- 2483.

Lahoty P, Singh J, Bhatnagar P, Raipurohit D, Singh B (2013). In vitro multiplication of Nagpur mandarin (Citrus reticulata Blanco.) through STG. Vegetos 26: 318- 324. 

Nateghzade R (2013). Micrografting of Washington navel orange (citrus sinensis) by shoot tip grafting. MSc.Thesis. Callege of Agriculture and Natural Resources, Persian Gulf University, Iran. (In Farsi)

Navarro L (1992). Citrus shoot tip grafting in vitro. In: Y.P.S. Bajaj (Ed), Biotechnology in Agriculture and Forestry, High-Tech and Micropropagation II. Springer. pp: 327- 338.

Naz AA, Jaskani MJ, Haidar A, Qasim M (2007). In vitro studies on micrografting technique in two cultivars to produce virus- free plants. Pakistan Journal Botany 39: 1773-1778.     

Sertkaya M (2004). Effects of different rootstocks in micrografting on growing of Washington navel orange plants obtained by shoot-tip grafting. Journal Biotechnology and Biotechnological Equipment 18: 82-88.

Shahsavar AR (2004). Comparison of Different Citrus Rootstocks for Micrografting. Iranian Journal of Horticultural Science and Technology 5: 109- 116. (In Farsi)

Sharma S, Singh B, Rani G, Hallan AA (2007). Production of Indian citrus ring spot virus free plants of Kinnow employing chemo therapy coupled with shoot tip grafting. Journal Central European Agriculture 8: 1-8.

Singh M, Sharma S, Rani G, Hallan V, Zaidi AA, Virk GS, Nagpal A (2008). In vitro micrografting for production of Indian citrus ring spot virus free plants of kinnow mandarin (Citrus nobilis Lour. x C. deliciosa Tenora.). Plant Biotechnology Reports 2: 137-143.

Volk GM, Bonnart R, Krueger R, Lee R (2012). Cryopreservation of citrus shoot tips using micrografting for recovery. CryoLetters 33: 418-426.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


Evaluation rootstock, sucrose concentration and culture medium supporting systems in the micrografting and acclimatization of lime (Citrus aurantifulia)

 

Parsaei Z.1, Hedayat M.2*, Rastgoo S.3, Bayat F.4

 

 

1 Graduated M.Sc. Student, Dep. of Horticulture Science, College of Agriculture and Natural Resources, Persian Gulf University, Bushehr. Iran.

2 Assistant Professor, Dep. of Horticulture Science, College of Agriculture and Natural Resources, Persian Gulf University, Bushehr. Iran.

3 Assistant Professor, Dep. of Horticulture Science, College of Agriculture and Natural Resources, Persian Gulf University, Bushehr. Iran.

4Assistant Professor, Dep. of Breeding Science, College of Agriculture and Natural Resources, Persian Gulf University, Bushehr. Iran.

 

 

Abstract

Micrografting of lime were evaluated on four different citrus rootstocks; small-fruited sour orange, big-fruited sour orange, lime and lemon in four culture medium supporting systems including paper bridge, perlite and vermiculite supplemented with half MS and paper bridge supplemented with full MS each one with 60 or 75 g L-1 sucrose. Also, micrografted plantlets were evaluated in three beds including perlite, vermiculite, and perlite-vermiculite for acclimatization and growth. Statistical analysis of micrografting and acclimatization was done as factorial in a completely randomized design with 5 replications. According to independent treatments results, the most rate of successful micrografting of lime shoot tip was achieved on seedling rootstocks of lemon. Also, the best micrografting were observed at the highest concentration of sucrose at 75 gL-1media culture. In general, the most rate of successful micrografting of lime shoot tip was obtained on seedling rootstocks of lemon and big fruit sour orange in culture medium supporting systems of perlite and paper bridge with half MS containing 75 gL-1sucrose. After micrografting, the plantlets were transplanted from the in vitro to the culture medium. The highest survival rate and adaptation of micrografted lime based on the number of leaves and length of scion after 5 weeks was obtained with lemon and big-fruited sour orange rootstocks micrografted in paper bridge culture medium and transferred to the perlite- vermiculite bed.

 

Key words: Citrus rootstocks, Micrografting, Paper bridge, Perlite, Vermiculite.

 



* نویسنده مسئول: محمد هدایت                               تلفن:      09177143650                                m.hedayat@pgu.ac.ir :Email

* Corresponding Author: Hedayat M.                 Tel: 09177143650                      Email: m.hedayat@pgu.ac.ir

Abbasi M, Khan MM, Fatima B, Iftikhar Y, Mughal SM, Jaskani MJ, Khan IA, Abbas H (2008). Elimination of citrus tristeza clostero virus (CTV) and production of certified citrus plants through shoot-tip micrografting. Pakistan Journal of Botany 40: 1301-1312.

Aleza P, Juarez J, Ollitrault P, Navarro L (2009). Production of tetraploid plants of non-apomictic citrus genotypes. Plant Cell Report 28: 1837–1846.

Al- Taha HAK, Jasim AM, Abbas MF (2012). Somatic embryogenesis and plantlet regeneration from nucleus tissue of local orange (Citrus sinensis L.). Acta agriculturale Slovenica 99: 185- 189.
Bakhtiari F, Mozafari J, Abdollahi H (2017). A study on growth, propagation and rooting of Iranian native pears for developing in vitro conservation system. Journal of Agricultural Biotechnology 8:17-34.
Can C, Ozaslan M, Toremen H, Sarpkaya K, Iskender E (2006). In vitro micrografting of pistachio, pistacia vera L. var. Siirt, on wild pistachio rootstocks. Journal of Cell and Molecular Biology 5: 25-31.
Chand L, Sharma S, Dalal R, Poonia AK (2013). In vitro shoot tip grafting in Citrus species. Agriculture Reviews 34: 279-284.
Danthu P, Toure MA, Soloviev P, Sagna P (2004). Vegetative propagation of Ziziphus mauritiana var. Gola by micrografting and its potential for dissemination in the Sahelian Zone. Agroforestry Systems 60: 247–253.
Dass HC, Vijakumari N, Singh A (1997). In vitro shoot tip grafting in Nagpur mandarin. Indian Journal of Horticulture 44: 28-29.
Fotouhi Ghazvini R, Fattahi Moghaddam J (2016). Growing Citrus in Iran. University of Guilan Press. Iran.
Fifaei R, Golein B, Taheri H, Tadjvar K (2007). Elimination of citrus tristiza virus of Washington navel orange (C. sinensis L. Osbeck.) through shoot tip grafting. International Journal of Agriculture and Biology 9: 27- 30.
Gmitter FG, Ling XB, Dang, X. (1990). Induction of triploid citrus plants from endosperm calli in vitro. Theoretical Applied Genetics. 80: 788-790.
Hamaraie MA, Osman A, Mohamed E, Ali A (2006). Propagation of grapefruit by shoot tip micrografting.In: Proceedings of the Meetings of the National Crop Husbandry Committee 38th. Agricultural Research Corporation, Wad Medani, Sudan. pp. 215-219.
Hartl D, Katarina hancevic M, Rosin J, Gatin Z (2006). Citrus tristeza virus indexing and elimination from Satsuma mandarin (Citrus unshiu Marc.) cv. Kuno. Pomologia Croatica 12: 285-294.
Hussain G, Wani MS, Mir MA, Rather ZA, Bhat KM (2014). Micrografting for fruit crop improvement.  African Journal of Biotechnology 13: 2474- 2483.
Lahoty P, Singh J, Bhatnagar P, Raipurohit D, Singh B (2013). In vitro multiplication of Nagpur mandarin (Citrus reticulata Blanco.) through STG. Vegetos 26: 318- 324. 
Nateghzade R (2013). Micrografting of Washington navel orange (citrus sinensis) by shoot tip grafting. MSc.Thesis. Callege of Agriculture and Natural Resources, Persian Gulf University, Iran. (In Farsi)
Navarro L (1992). Citrus shoot tip grafting in vitro. In: Y.P.S. Bajaj (Ed), Biotechnology in Agriculture and Forestry, High-Tech and Micropropagation II. Springer. pp: 327- 338.
Naz AA, Jaskani MJ, Haidar A, Qasim M (2007). In vitro studies on micrografting technique in two cultivars to produce virus- free plants. Pakistan Journal Botany 39: 1773-1778.     
Sertkaya M (2004). Effects of different rootstocks in micrografting on growing of Washington navel orange plants obtained by shoot-tip grafting. Journal Biotechnology and Biotechnological Equipment 18: 82-88.
Shahsavar AR (2004). Comparison of Different Citrus Rootstocks for Micrografting. Iranian Journal of Horticultural Science and Technology 5: 109- 116. (In Farsi)
Sharma S, Singh B, Rani G, Hallan AA (2007). Production of Indian citrus ring spot virus free plants of Kinnow employing chemo therapy coupled with shoot tip grafting. Journal Central European Agriculture 8: 1-8.
Singh M, Sharma S, Rani G, Hallan V, Zaidi AA, Virk GS, Nagpal A (2008). In vitro micrografting for production of Indian citrus ring spot virus free plants of kinnow mandarin (Citrus nobilis Lour. x C. deliciosa Tenora.). Plant Biotechnology Reports 2: 137-143.
Volk GM, Bonnart R, Krueger R, Lee R (2012). Cryopreservation of citrus shoot tips using micrografting for recovery. CryoLetters 33: 418-426.