بررسی امکان همگروه سازی از طریق ارگان زایی مستقیم و تولید جنین های پیکری در برخی از گونه های اکالیپتوس

اکالیپتوس ها درختانی سریع الرشد بوده و گزینه مناسبی برای جنگلکاری، کاربردهای آرایشی و بهداشتی و ... به شمار می آیند، از طرفی تکثیر آنها به روش معمول با مشکلاتی همراه است، بسیاری از پژوهشگران روش های ریزازدیادی درون شیشه ای را بکار گرفته اند تا بتوانند گونه ها و ارقام مرغوب اکالیپتوس را تکثیر کنند. از آنجا که هم گروه سازی به روش ارگان زایی مستقیم و تولید جنین های پیکری از جمله روش های بیوتکنولوژی نوین می باشد که اخیرا کاربرد گسترده ای پیدا نموده است. این تکنیک امکان تکثیر انبوه مواد ژنتیکی اصلاح شده و نگهداری تعداد زیادی از ژنوتیپ ها را در فضای محدود فراهم می سازد که از طریق سایر روش ها امکان پذیر نمی باشد. اما تولید تجاری آن به دلیل مشکلاتی از قبیل جهش های ناخواسته، کاهش یافتن باززایی در واکشت های متوالی و سخت بودن و در بعضی موارد غیر ممکن بودن القا جنین سوماتیکی گسترش کافی نیافته است. علاوه بر این بیشترین محدودیت در تولید گیاهان چوبی، عدم سازگاری گیاهان منتقل شده از شرایط آزمایشگاهی ‭(in vitro) ‬به شرایط گلخانه ای است. در این تحقیق سعی خواهد شد تا حدودی بر مشکلات مذکور فایق آمد. در این پژوهش به بررسی هم گروه سازی چند گونه اکالیپتوس از جمله ‭Eucalyptus rubida‬، ‭E. saligna‬، ‭E. microcarpa‬، ‭E. camadulensis‬، ‭E. melliodora‬، ‭E. microtheca‬، ‭ E. gangylocarpa ‬و ‭E. maculata ‬پرداخته شد که به روش معمول کشت بافت و هم چنین کشت بافت به طریق جنین زایی سوماتیکی و ارگانزایی مستقیم مورد بررسی قرار گرفتند. نمونه های ذکر شده پس از جمع آوری و استقرار در قالب طرح کاملا تصادفی مورد بررسی قرار گرفتند و سپس داده ها با استفاده از نرم افزار ‭SAS ‬تجزیه و تحلیل گردیدند‭. E. saligna ‬پس از بررسی چهار ریزنمونه ریشه، ساقه، برگ و هیپوکوتیل در تیمارهای مختلف هورمونی، بهترین ریزنمونه در تولید جنین سوماتیکی، ریشه و بهترین تیمار، تیمار حاوی ‭mgl-‬‮‭4 2 1‬،2‭-D ‬و ‭mgl-‬‮‭2 1‬ ‭Kinetin ‬بود. همچنین در استفاده از محیط کشت نیمه جامد نتایج قابل قبول تری نسبت به استفاده از کشت سوسپانسیون به دست آمد. اما در مورد ‭E. rubida ‬بهترین نتایج، در مطالعه بررسی امکان جنین زایی سوماتیکی، در محیط کشت سوسپانسیون با تیمار هورمونی ‭mgl-‬‮‭0/2 1‬ ‭BA ‬و ‭mgl-‬‮‭4 1 1‬،2‭-D ‬بود بهترین تیمار هم گروه سازی و ریزازدیادی در شاخه زایی ریزنمونه های حاصل از بذور ‭E. rubida ‬و ‭E. saligna ‬تیمار هورمونی ‭(mgl-‬‮‭0/3 1‬ ‭BA‬، ‭mgl-‬‮‭2 0/13‬‭ip‬، ‭mgl-‬‮‭0/1 1‬ ‭IBA + ‬ویتامین و اسیدآمینه) بود. نتایج حاصل از ریزازدیادی به طریق غیرمستقیم (کالوس) بر روی سه گونه ‭E. camaldulensis‬، ‭E. melliodora ‬و ‭E. microcarpa‬، بهترین شاخه زایی را در تیمار ‭mgl-‬‮‭0/01 1‬ ‭TDZ ‬و ‭mgl-‬‮‭0/5 1‬ ‭NAA ‬و بهترین ریشه زایی در محیط بدون هورمون نشان داد. در مورد نمونه های حاصل از دانه رست آنها، بهترین پاسخ کال زایی از محور زیر لپه بدست آمد. جنین های بدنی در محیط واجد ‭mgl-‬‮‭0/1 1‬ ‭BAP ‬و ‭mgl-‬‮‭4 0/5 1‬،2‭-D ‬مشاهده شدند که پس از انتقال به محیط بدون هورمون و ایجاد شاخه و ریشه به خاک انتقال یافتند. بهترین تیمار شاخه زایی جداکشت حاصل از دانه رست و پایه های مادری هر سه گونه ‭E. camaldulensis‬، ‭E. melliodora ‬و ‭E. microcarpa‬، تیمار ‭mgl-‬‮‭0/01 1‬ ‭TDZ ‬و ‭mgl-‬‮‭0/5 1‬ ‭NAA ‬بود. نتایج ریشه زایی نیز بهترین تیمار را در هر سه گونه از دانه رست و پایه های مادری، محیط بدون هورمون به لحاظ تشکیل ریشه های طبیعی و حداقل تشکیل کالوس قاعده ای نشان داد. از این نظر بین سه گونه مذکور اختلاف معنی داری مشاهده نشد. در گونه ‭E. gongylocarpa‬، بهترین محیط برای تشکیل کالوس، محیط ‭MS ‬حاوی ‭mgl-‬‮‭1 1‬ ‭Kin ‬و ‭mgl-‬‮‭4 1‬،‮‭22‬‭-D ‬بود. بیشترین تشکیل شاخه روی کالوس ها در محیط ‭MS ‬حاوی ‮‭1 5/0‬‭-mgl ‬از هر یک از تنظیم کننده های رشدی ‭BAP ‬یا ‭IBA ‬روی داد و بهترین ریشه زایی در محیط کشت ‭MS ‬یک دوم عناصر ماکرو همراه با ‭mgl-‬‮‭1 1‬ ‭IBA ‬بود بیشترین باززایی ‭E. microtheca ‬در برگ های کوتیلدونی با تیمار ‭mgl-‬‮‭4 1‬ ‭NAA ‬و ‭mgl-‬‮‭0/5 1‬ ‭Kinetin‬، در کشت دیسک های برگی با تیمار ‭mgl-‬‮‭2 1‬ ‭NAA ‬و ‭mgl-‬‮‭1 1‬ ‭Kinetin ‬و در هیپوکوتیل ها نیز بیشترین باززایی در تیمار ‭mgl-‬‮‭1 1‬ ‭NAA ‬و ‭mgl-‬‮‭1 1‬ ‭Kinetin ‬بود. در دو نوع ریزنمونه برگی هیچ گونه باززایی مشاهده نشد، ولی در سرشاخه ها باززایی مستقیم، باززایی غیرمستقیم و جنین زایی سوماتیکی مشاهده شد. در تیمارهای حاوی مقادیر کم ‭TDZ ‬باززایی از نوع مستقیم و با افزایش آن کالوس بیشتری تولید شد. تیمار حاوی ‭mgl-‬‮‭1 1‬ ‭TDZ‬، ‭mgl-‬‮‭1 1‬ ‭NAA ‬و ‭mgl-‬‮‭1 1‬ ‭Kinetin ‬بیشترین جنین زایی را داشت. در انتها جهت سازگاری درون گلدان های حاوی خاک رس، پیت و پرلیت (‮‭1:2:1‬) کاشته شدند. در گونه‭E. maculata ‬، بهترین تیمار برای شاخه زایی ریزنمونه های حاصل از دانه رست، تیمار هورمونی ‭mgl-‬‮‭2 0/5 1‬‭ip‬، ‭mgl-‬‮‭0/3 1‬ ‭BAP‬، ‭mgl-‬‮‭0/01 1‬ ‭IBA ‬بود. بهترین تیمار ریشه زایی ریزنمونه های حاصل از دانه رست، ‭mgl-‬‮‭1 1‬ ‭IBA ‬و برای ریزنمونه های حاصل از جوانه جانبی پایه بالغ ‭mgl-‬‮‭0/5 1‬ ‭IBA ‬و ‭mgl-‬‮‭0/5 1‬ ‭NAA ‬بود. با توجه به مطالب ذکر شده می توان بیان داشت که گونه های مورد بررسی در واکنش به تنظیم کننده های رشد در تشکیل کالوس، تولید جنین های سوماتیکی و ریزازدیادی به طور متفاوتی پاسخ دادند. از آنجاییکه جنین زایی سوماتیکی مهم تر از جوانه های جانبی و راسی (به علت دوقطبی بودن و تولید گیاه کامل) است، می تواند از نظر اقتصادی و هم چنین جهش های ناخواسته بهتر از سایر روش ها عمل نماید. کلمات کلیدی: اکالیپتوس، هم گروه سازی، جنین زایی سوماتیکی، ریزازدیادی، کالوس، شاخه زایی و ریشه زایی