۱-۱- محیطهای کشت در ریزازدیادی
انتخاب نوع محیط کشت، به اهداف مورد نظر در ریزازدیادی بستگی دارد و نسبت به نوع ریزنمونه و گونه های مختلف گیاهی از محیطهای کشت استاندارد و یا تغییر داده شده استفاده به عمل میآید. ابتدا از محیطهای کشت مختلف، محیط کشت پایه آماده می شود، و سپس با رقیق کردن آن ها در موارد مختلف استفاده می شود. از دو محیط کشت معروف میتوان به محیط کشت موراشیگ و اسکوگ (۱۹۶۲) اشاره کرد.
۲-۱- محیط کشت و مواد تشکیل دهنده آن
یکی از مهمترین عوامل ایجاد رشد و اندامزایی در کشت بافت گیاهی، مواد تشکیل دهنده محیط کشت میباشد محیطکشت بافت گیاهی به طور کلی از بخشی یا تمام مواد زیر تشکیل شده است.
عناصر پرمصرف، عناصر کممصرف، ویتامینها، اسیدهایآمینه و دیگر مواد نیتروژندار، قندها، موادکندکننده رشد، مواد جامدکننده یا سیستم حمایتکننده مانند آگار، افزودنیهای آلی نامشخص نظیر ذغال فعال وآب. به طور معمول چندین دستور تهیه برای بیشتر کارهای کشت بافت و سلول مورد استفاده قرار میگیرد. این دستورها در برگیرنده آنچه توسط وایت[۱]، موراشیک و اسکوگ (MS) [۲]، گمبورگ و همکاران (B5)[3]، شنگ[۴] ، هیلدر برانت (SH)[5] نیچ [۶] و لویدومک کاون [۷] پیشنهاد شده میباشند. محیط کشتهای MS ، SH و B5 همگی دارای مقادیر زیادی از عناصر پرمصرف میباشند. در حالی که در سایر محیطهای کشت عناصر پرمصرف به میزان قابل توجهی کمتر است.
برای دانلود متن کامل پایان نامه به سایت 40y.ir مراجعه نمایید.
۱-۲-۱- عناصر پرمصرف و کممصرف
عناصر پرمصرف در برگیرنده شش عنصر اصلی نیتروژن، فسفر، پتانسیم، کلسیم، منیزیم و گوگرد میباشد که برای کشت بافت و سلول گیاهی مورد نیاز است. غلظت بهینه هر ماده غذایی برای دستیابی به میزان رشد حداکثر، به میزان زیادی بین گونه های گیاهی متفاوت است. پتاسیم برای رشد سلول بیشتر گونه های گیاهی مورد نیاز میباشد. بیشتر محیط کشتها، دارای پتاسیم به صورت نیترات و کلراید به غلظت ۲۰ تا ۳۰ میلیگرم میباشند. غلظت بهینه فسفر، منیزیم، گوگرد و کلسیم از ۱ تا ۳ میلیگرم در لیتر میباشد مشروط بر اینکه سایر نیازهای رشد سلولی تامین شده باشند. در صورتی که کمبود سایر مواد غذایی وجود داشته باشد، غلظتهای بالاتری از مواد اشاره شده لازم است (تورز، ۱۳۷۷).
عناصر کممصرف اصلی برای کشتبافت و سلولهای گیاهی در برگیرنده آهن، منگنز، روی، بر، مس و مولیبدن میباشند. در حالت عادی، برای تهیه محیط کشت، شکلهای کلات آهن و روی مورد استفاده قرار میگیرد. آهن ممکن است مهمترین عنصر کممصرف باشد. سیترات و تارتارات آهن نیز ممکن است در محیط کشت به کار روند، اما این ترکیب به سختی در آب حل میشوند و معمولاً پس از تهیه کشت رسوب می کنند. امکان افزودن کبالت و ید به برخی از محیطهای کشت وجود دارد اما نیاز مبرم به این عناصر برای رشد سلول گیاهی ثابت نشده است. سدیم و کلر نیز در برخی از محیط کشتها به کار میروند، اما نیاز اساسی به آن ها برای رشدیاختهها وجود ندارد. مس و کبالت در حالت عادی به غلظت ۱/۰ میکرومول به محیط کشت افزوده می شود (برگ و والنتین، ۱۹۷۶، بیک و استرابر، ۱۹۷۸، بیک و همکاران، ۱۹۶۰ ).
۱-۲-۳- کربوهیدرات‌ها
کربوهیدرات‌ها جزء بسیار مهمی در هر نوع محیط کشت است، چون معمولاً شرایط رشد برای فتوسنتز کافی نیست. یا اصولاً به علت تاریکی، فتوسنتز انجام نمی شود. اضافهکردن هیدراتهایکربن، در واقع قندها به محیطکشت ضروری است. از میان کربوهیدرات‌ها ساکاروز ترجیح داده می شود. گلوکز و فروکتوز در برخی از موارد می تواند جایگزین شود. گلوکز به اندازه سوکروز موثر است و فروکتوز تا حدودی اثر کمتری دارد. غلظت ساکاروز در محیط کشت در حالت عادی بین ۲ تا ۴ درصد است. کربوهیدرات‌ها پس از ساخته شدن محیط کشت و قبل از اندازه گرفتن اسیدیته به محیط کشت افزوده میشوند (آزادی و معینی،۱۳۸۰، تورز،۱۳۷۷ و هارتمن و همکاران، ۱۳۷۸).
۱-۲-۴ -ویتامینها
ویتامینهایی که بیشتر در محیط کشت بافت و سلول به کار میروند عبارت‌اند از : تیامین، اسیدنیکوتینیک، پیریدوکسین، میواینوزیتول و در برخی محیط کشتها اسید اسکوربیک.
استفاده از تیامین تقریباً الزامی است و اسید نیکوتینیک و پیریدوکسین به دلیل نیاز برخی از بافتهای گیاهی به طور معمول به محیط کشت افزوده میشوند. استفاده از اسید اسکوربیک به معنای نیاز گیاه نبوده و به عنوان آنتیاکسیدانت به کار میرود.
میواینوزیتول یکی از اجزای فعال شیره نارگیل میباشد و به طور معمول در بسیاری از محلولهای ویتامیندار استفاده می شود. وجود میواینوزیتول در محیط کشت الزامی نیست اما در مقادیر کم رشد سلولی را در بیشتر گونه ها تحریک می کند (پیریک، ۱۳۷۶ ، تورز،۱۳۷۷ ، واعظ لیواری،۱۳۸۱ و هارتمن و همکاران، ۱۳۷۸).
۱-۲-۵- اسیدهای آمینه و سایر افزودنیهای نیتروژن دار
با آنکه یاختههای کشت شده به طور عادی قادر به سنتز تمام اسیدهای آمینه مورد نیاز خود هستند، افزودن برخی از اسیدهای آمینه یا آمیزهای از اسیدهای آمینه ممکن است موجب رشد بیشتر سلولها شود. کاربرد اسیدهای آمینه به ویژه برای کشتهای سلولی و پرتوپلاست اهمیت دارد. گلوتامین متداول‌ترین منبع ازت است اگرچه از آدنین و آسپارژین نیز میتوان استفاده کرد (پیریک، ۱۳۷۶ ، تورز،۱۳۷۷).
۱-۲-۶- مواد جامدکننده یا سیستم حمایتکننده
آگار [۸] یکی از مشتقات نوعی علف هرز دریایی است و می تواند به صورت مادهای مولد ژل در اکثر محیطهای کشت به کار رود. هنگام آمیختهشدن آگار با آب ژلی تولید می شود که در دمای حدود ۶۰ تا ۱۰۰ درجه سانتیگراد ذوب شده و در دمای ۴۵ درجه سانتیگراد جامد میگردد. از این رو ژل آگار با تمام دماهای نگهداری، سازگاری دارد. افزون بر این، آگار واکنشی با مواد تشکیلدهنده ومحیط کشت نداشته و توسط آنزیم های گیاهی جذب نمی شود. سفتی ژل آگار بستگی به غلظت و نوع آگاری که در محیط کشت به کار رفته و نیز pHمحیط کشت دارد.
غلظتهایی از آگار که به طور معمول در محیطهای کشت یاخته گیاهی به کار میرود بین ۶/۰ تا ۸/۰ درصد است. اگر غلظت کمتر (۴/۰ %) بکار رود محیط کشت خصوصاً زمانی که pH پائین است خوب سفت نمی شود و اگر غلظت بالاتر انتخاب شود محیط کشت خیلی سفت شده و قرار دادن ریزنمونه را مشکل میسازد (واعظ لیواری،۱۳۸۱).
۱-۲-۷- تنظیم کننده های رشد
تنظیمکننده های رشد گیاهی تمام مراحل رشد و نمو گیاهان را تحت تاثیر قرار میدهد. استفادهی بهینه از این تنظیمکنندهها، باعث ارتقای سطح کمی و کیفی گیاهان از جمله گیاهان زینتی می شود. این تنظیمکننده های رشد گیاهی بهصورت تجاری، برای بهبود کیفیت تولید برخی از گیاهان ارزشمند زینتی از قبیل گلهای شاخهبریده، گیاهان برگ زینتی، گیاهان گلدانی و غیره مورد استفاده قرار میگیرند (شکاری و همکاران، ۱۳۸۴).
چهار گروه تنظیم کننده رشد در کشت بافت گیاهی از اهمیت برخوردار است : اکسینها، سایتوکنینها، جیبرلینها (GA3) و اسید آبسیزیک (ABA). اسکوک و میلر اولین کسانی بودند که گزارش کردند نسبت اکسین به سایتوکنین، نوع و میزان اندامزایی را در کشتهای سلول گیاهی تعیین می کند (مدفورد و همکاران، ۱۹۸۹). معمولاً یک اکسین و یک سایتوکنین به محیطهای کشت افزوده می شود تا ریختزایی صورت گیرد. گرچه نسبت هورمونهای لازم برای انگیزش ریشه و شاخساره همیشه یکسان نیست. گوناگونی قابل توجهی بین جنسها، گونه ها و حتی رقمها از نظر نوع و میزان اکسین و سایتوکنین مورد نیازشان برای انگیزش ریختزایی موجود است. جیبرلینها و اسید آبسایزیک گهگاه در محیطهای کشت به کار میروند. به طور کلی جیبرلینها باعث رشد طولی میان گرهها و رشد مریستم یا جوانهها میشوند و افزودن اسید آبسایزیک به محیط کشت برای ممانعت از رشد پینه بر حسب گونه گیاهی یا ترغیب آن و جلوگیری از مراحل آخر نمو رویان است (پیریک، ۱۳۷۶ ، تورز،۱۳۷۷).
۱-۲-۷-۱- سایتوکنینها
سایتوکنینها ترکیبات جایگزین آدنین هستند که تقسیم سلولی و سایر فعالیتهای تنظیمکنندگی را شبیه کینتین[۹] (Kin) تحریک می کنند. این مواد تقریباً در همه گیاهان عالی، خزهها، قارچهای بیماری زا و غیربیماریزا و نیز در tRAN میکروارگانیسمها وسلولهای حیوانی یافت میشوند.
سایتوکنینها در نواحی مریستمی و نواحی دارای پتانسیل رشد زیاد مانند ریشهها، برگهای جوان، میوه های کامل و بذور به مقدار زیاد وجود دارند. به احتمال قوی سایتوکنینهادر ریشهها سنتز شده و به ساقه فرستاده میشوند، زیرا گزارشهای زیادی مبنی بر اینکه سایتوکنینها در شیره آوندهای چوبی وجود دارند، منتشر شده است با این حال وفور سایتوکنین در میوه و بذر نیز احتمال سنتز سایتوکنین در این اندامها را تقویت می کند (آرتکا، ۱۳۷۹).
امروزه بیش از ۲۰۰ نوع سایتوکنین طبیعی و مصنوعی شناخته شده است (ماتسوبارا، ۱۹۹۰)، معروف‌ترین آن ها عبارت‌اند از Kin،BA[10]، BPA[11]، ZIP[12]،TDZ[13] (آرتکا، ۱۳۷۹).
فهرست واکنشهای بیولوژیکی که توسط سایتوکنینها فعال میشوند به قرار زیراست :
تقسیم سلولی، اندامزایی، بزرگ شدن سلولها و اندامها و جوانهزنی بذور، نمو جوانه و ساقه، جلوگیری از تخریب کلروفیل، تکامل کلروپلاست، به تعویق انداختن پیری، باز و بسته شدن روزنهها، تکامل جوانهها و شاخهها، انتقال انتخابی مواد غذایی و مواد آلی به بافتهای تیمار شده (آرتکا، ۱۳۷۹، مدفورد و همکاران، ۱۹۸۹ ، ون استادن و همکاران، ۱۹۹۸).
۱-۲-۷-۲ کاربرد اکسینها در ریزازدیادی
در کشتهای درونشیشه ای، اکسینها معمولا به منظور تحریک تقسیم سلولی و تمایز ریشهها به کار میروند. در ریزازدیادی، اغلب از اکسینهای ایندولاستیکاسید (IAA)، ایندولبوتیریکاسید (IBA)، توفوردی (-D2,4) و تری-کلروفنوکسیاستیکاسید (-T2,4,5) استفاده می شود (کومار و همکاران، ۲۰۰۴). اکسینهای NAA و IAA اغلب به منظور ریشهزایی و یا همراه با یک سیتوکینین برای پرآوری شاخهها استفاده می‌شود. -T2,4,5 و -D4‚۲ برای آغازش و رشد کالوس در شرایط درونشیشه ای بسیار موثر هستند. -D4‚۲ همچنین در جنینزایی سوماتیکی از عوامل مهم به شمار میرود (به جوانی و رازدان، ۱۹۹۶).
اکسین طبیعی (IAA) معمولاً با غلظت ۱۰-۰۱/۰ میلیگرم در لیتر و اکسینهای مصنوعی و نسبتاً فعالتر (-D2,4، IBA و NAA) با غلظت ۱۰-۰۰۱/۰ میلیگرم در لیتر در محیطهای کشت به کار میروند (باقری و صفاری، ۱۳۸۸). به طور کلی اکسینها در غلظتهای کم، تشکیل ریشه های نابجا و در غلظتهای زیاد تشکیل کالوس را تحریک می کنند (زیدی و همکاران، ۲۰۰۰؛ کومار و همکاران، ۲۰۰۵).
گزارشات متعددی از کاربرد اکسینها در شرایط درونشیشه ای برای اهداف متفاوت وجود دارد. برای مثال سانیوسکی و همکاران (۱۹۷۴) بیان کردند در کشت درونشیشه ای سنبل (Hyacinthus sp.) NAA به تنهایی القای ریشه و کالوس را تحریک کرد. به طور کلی، غلظتهای کمتر اکسین در مقایسه با غلظت زیاد سیتوکنینها باعث آغازش و تشکیل شاخساره شده و در حالت عکس باعث تشکیل کالوس و پرآوری سلولها میگردد. اکسینها به تنهایی یا همراه با مقادیر کم و جزئی سیتوکینینها باعث آغازش ریشهها میشوند. اکسین های -D4‚۲، NAA، IBA، IAA و پیکلورام جنینزایی سوماتیکی را در گیاهان مختلف باعث میشوند (زیدی و همکاران، ۲۰۰۰). سیموندز و کامینگ (۱۹۷۶) با ترکیب BA و NAA موجب انگیزش گیاهکهایی از فلس سوخ شدند. لین و همکاران (۱۹۹۷) به منظور ارزیابی پتانسیل باززایی درونشیشه ای گل آلسترومریا (Alestroemeria hybrida) اندامهای مختلف آن را تحت تاثیر تیمارهای مختلف هورمونی شامل NAA و BA قرار دادند. نتایج نشان داد که محیط کشت حاوی ۵/۲ میلیگرم در لیتر NAA و ۵/۱ میلیگرم در لیتر BA بیشترین شاخه را تولید نمودند.رحمان و همکاران(۲۰۰۹ ) در بررسی ریزازدیادی ارکید رقم Vanda Tessellata L. به این نتیجه رسیدند که بین غلظتهای مختلف هورمونهای گیاهی، هورمونهای NAA 1.5mgl-1 با BAP1mgl-1 فرمول بهتری را برای طویل شدن شاخه نشان دادند و طویل شدن شاخهها بیشر از ۹۰ درصد مشاهده شده بود به علاوه بیشترین میانگین طول شاخه بعد ۲۸ روز تلقیح ۳٫۹cm و بعد ۳۵ روز تلقیح، ۵٫۹cm بود. موهانتی و همکاران (۲۰۱۲ ) در بررسی ریزازدیادی ارکیده رقم Cymbidium mastersii در شمال شرقی هندوستان در ۴ محیط کشت به این نتیجه رسیدند که بهترین نتیجه در استفاده از محیط کشت MS با ترکیب‌ها و غلظتهای متفاوتی از سیتوکینین ها(BAP و KN ) و اکسین ها (NAA و IBA ) فراهم شده بود، و لازم به ذکر است که منبع اکسین برای تولید ریشه در غلظتهای پایین خیلی موثر بود. همچنین کونگ و همکاران(۲۰۰۷ ) در بررسی یک روش قابل اطمینان و ساده برای تکثیر درون شیشه ای ارکیده رقم Dendrobium Strongylanthum Rchb.f. با افزودن موز له شده و NAA 0.5mgl-1 به محیط۲/۱ MS نتیجه گرفتند که این ترکیب باعث افزایش تشکیل ریشه و رشد ریشه می‌شود. مونیتوس و به ون (۲۰۰۰) تاثیر مثبت تنظیمکننده های رشد اکسینی را بر ریزافزایی آکاسیا (Acacia sp.) نشان دادند. اخیرا روش نوینی بر اساس فناوری نانو در حال توسعه و به کارگیریست، در این روش ، نانو ذرات خاصی طراحی و ساخته میشوند که تمایل زیادی برای اتصال به ترکیبات مضر موجود در آب یا خاک دارند. از جمله محصولاتی که با موفقیت به تولید انبوه رسیده نانو ذرات لانتانوم بوده است. این نانو ذرات تمایل زیادی برای جذب ترکیبات فسفاتی موجود در آب دارند. با کاربرد این محصول فناوری نانو در مخازن آب کشاورزی به دلیل حذف فسفات، از رشد ناخواسته جلبک‌ها جلوگیری به عمل میآید (آلتایر نانو ۲۰۰۵). در همین راستا تحقیقات متعددی در دانشگاه لایت آمریکا در حال انجام میباشد. در همین راستا مشخص شده است که نانو ذرات آهن به خاک‌های شدیدا آلوده به ترکیبات سمی باعث کاهش چشم گیر غلظت این آلاینده‌ها میگردد. نانو ذرات آهن در این گونه خاک‌ها به دلیل افزایش اکسیداسیون موجب شکسته شدن ترکیبات آلی آلاینده به اجزای کوچکتر و ساده تری میگردد که به مراتب سمیت کمتری داشته و زودتر تجزیه میشوند.(جوزف و همکاران ۲۰۰۶: یو و همکاران ۲۰۰۷). نایوا،۲۰۰۰:دیکسون ۱۹۹۹ در آزمایشی بیان کردن که بیکره هر ویروس از تعداد معینی زیر واحدهای بروتین، پوششی تشکیل شده است. محققان به کمک روش‌های زیست شناسی مولکولی توانستند آنزیم لیباز و بروتین بوششی یک ویروس گیاهی را به یکدیگر متصل نموده و یک بروتین بزرگتر تشکیل دادند این روش به خوبی در شرایط درون شیشه ایی به صورت خود به خودی و منتاژ نانو ذرات نیاز به اعمال انرژی نداشته و به راحتی صورت می پزیرد.
۱-۲-۸- اثر نانوکودها در گیاهان زینتی
صنعت استفاده از گیاهان زینتی از گذشتههای دور بهعنوان یک صنعت سودآور مطرح بوده است. درحال حاضر، اکثر تلاشها و تحقیقات بهسوی افزایش کیفیت گلها و گیاهان زینتی سوق دارد. استفاده از تنظیمکننده های رشد گیاهی و بسترهای مختلف کشت در ارتقای ویژگیهای کمی و کیفی گیاهان از دیرباز رایج بوده است. در حال حاضر، برخی فناوریهای جدید از جمله بیوتکنولوژی و نانوتکنولوژی به فناوریهای قدیمی افزوده شده یا جایگزین آن ها گردیده است. طی سالهای آینده، اغلب جنبه های زندگی انسان، از دستاوردهای فناوری نانو متاثر خواهد شد. بازار جهانی محصولات فناوری نانو در سال ۲۰۰۳، حدود ۴۵ میلیارد دلار بوده است (کازما و ورهاگ، ۲۰۰۶). اولین مجموعه از محصولات نانو در بخش کشاورزی شامل آفتکشها، نسل جدید کودها برای کنترل آفات، بیماریها و علفهای هرز و رساندن دقیق نهادههای کشاورزی به محصول هدف بوده است (پوررحیم و همکاران، ۱۳۸۷).
اثر نامطلوب کودهای شیمیایی بر محیط زیست بر کسی پوشیده نیست. آگاهی از مصرف بهینه عناصر ضروری (پرمصرف و کممصرف) نقش موثری بر افزایش ویژگیهای کمی و کیفی گیاهان، بهویژه گیاهان زینتی دارد. گیاه ارکید از جمله گیاهان زینتی است که مطالعه ای بر روی اثر کودهای نانو بر روی آن انجام نشده است. کاربرد موفقیتآمیز الگوهای گوناگون مرتبط با فناوری نانو در پزشکی و مطالعات آزمایشگاهی، انگیزههای زیادی را در راستای استفاده از فناوری نانو در صنعت کشاورزی (باغبانی) بهوجود آورده است. این فناوریها، امکان آزادسازی کنترلشدهی مواد شیمیایی مورد نیاز را در صنعت کشاورزی فراهم کرده است.
عکس مرتبط با محیط زیست
به دلیل اثر مضری که کودهای شیمیایی مرسوم بر محیط زیست و کیفیت محصولات ایجاد می کنند، مدتهاست که استفاده از آن ها کاهش یافته است. با به کارگیری نانوکودها بهعنوان جایگزین کودهای مرسوم، عناصر غذایی نانوکودها بهتدریج و بهصورت کنترلشده در خاک آزاد میشوند. درواقع، فناوری نانو فرصتهای جدیدی را بهمنظور افزایش راندمان مصرف عناصر غذایی و بهحداقل رساندن هزینه های حفاظت از محیط زیست گشوده است (نادری و دانش شهرکی،۱۳۹۰). همچنین بهکمک این فناوری، امکان تولید محصولات با ارزش افزودهی بالاتر و حذف مسمومیت محیطی وجود دارد (گاردتودسدی و همکاران، ۲۰۰۲). دستآوردهای فناوری جدید از جمله نانوتکنولوژی دریچهی جدیدی را بهروی علوم مختلف کشاورزی از جمله زراعت و باغبانی گشوده است. با بهره گرفتن از فناوری نانو، درک مناسبتری از زیستشناسی گیاهان حاصل می شود که میتوان با اعمال تغییرات اصلاحی، بر ویژگیهای کمی، کیفی و ارزش غذایی گیاهان زراعی و باغی افزود. بهمنظور تدوین و توسعه برنامهی فناوری نانو، بهعنوان یکی از اولویتهای کشور، ستاد ویژهای در این ارتباط تشکیل گردید.
گیاه ارکید از جمله گیاهان زینتی است که بهصورت گلدانی و شاخهبریده استفاده می شود. مطالعه ای بر روی اثر کودهای نانو بر روی این گیاه زینتی انجام نشده است. نسبت کاربرد کودها با توجه به ویژگیهای هر عنصر و بستر مناسب کشت برای افزایش کیفیت گیاهان زینتی، باید مدنظر قرار گیرد (محبوب خمامی، ۱۳۸۸).
گیاه ارکید از خانوادهی فرفیون است، که اهمیت زیادی در صنعت گیاهان زینتی بهعنوان گیاه گلدانی و شاخهبریده دارد. یکی از عومل موثر بر کیفیت گلهای شاخه بریده و گلدانی، مدیریت تغذیهی گیاه میباشد. دستیابی منابع کودی داخلی در دسترس، ارزان و با کارآیی بیشتر، با بهره گرفتن از فناوریهای جدید که بتواند ضمن اقتصادیتر نمودن تولید، منجر به کاهش تلفات کودی و کاهش آلودکی محیط زیست شوند، می تواند از اهمیت خاصی بر خوردار باشد. یکی از مهمترین مزایای این کودها، تقویت گیاه از طریق تامین عناصر ضروری بهویژه عناصر میکرو و افزایش حاصلخیزی خاک است. بهعلاوه، از طریق فناوری نانو، عناصر کممصرف، شرایطی را برای تقویت محیط رشد میکروارگانیسمها و همچنین شرایط مناسب برای رشد گیاه را فراهم می کنند. چنانچه کودهای نانوی داخلی موجب جایگزینی و یا کاهش مصرف کودهای متداول گرانقیمت آهن وارداتی با عدم امکان ساخت در داخل کشور شوند، از جنبه اقتصادی حایز اهمیت میباشد که نیاز به بررسی دارد. با توجه به ارزش گیاه ارکید، لازم است بهمنظور تعیین بهترین بستر کشت از چند بستر استفاده کرد.
عکس مرتبط با اقتصاد
از مزایای کودهای نانو بر کودهای شیمیایی مرسوم میتوان به موارد زیر اشاره کرد: ۱) افزایش جذب عناصر غذایی در کودهای نانو و هچنین کودهای با مواد پوششی نانو با خواص رهاکردن کند عناصر، ۲) کاهش هزینه کاربرد و پخش کود در نانوکودهای کندرها، که تنها با یک بار توزیع کود انجام می شود، ۳) جلوگیری از تجمع غلظتهای بالای نمکهای محلول در محیط ریشه و جلوگیری از صدمات وارده به گیاه مانند تنش اسمزی، ورس و شکستگی ساقه، سوختگی گیاه، هجوم آفات و بیماریها، بهبود جوانهزنی بذور و کاهش کیفیت محصول، ۴) کاهش تبدیل شکل قابل استفاده بهشکل نامطلوب یا غیرقابلاستفاده عناصر در اثر واکنشهای معمول در خاک و ۵) کاهش تلفات ناشی از شستشوی عناصر غذایی در محیط ریشه و متعاقبا کاهش آلودگی محیط زیست. فناوری نانو یکی از فناوریهای نوین است که به تازگی وارد عرصه کشاورزی شده است. اثر مثبت کودهای نانو در افزایش کمیت و کیفیت تعدادی از گیاهان زراعی و باغی مشاهده شده است (لو و همکاران، ۲۰۱۰؛ راکوچیو و سرینگا، ۲۰۰۷؛ بصیری و همکاران، ۲۰۱۱). مصطفی و همکاران (۱۹۹۷) با بررسی تاثیر غلظتهای مختلف آهن بر روی گل داودی نشان دادند که برخی غلظتهای این عنصر موجب بهبود رشد و کیفیت داودی شد.
افزایش بیرویهی مصرف کودهای شیمیایی بهمنظور افزایش میزان محصولات باغی و زراعی، در کنار صنعتیشدن کشورها، دنیا را با خطر آلودگی هر چه بیشتر محیط زیست، روبهرو کرده است. کودهای پرمصرفی مانند نیتروژن و فسفر، سایر عناصر غذایی گیاه را از طرق پوششدارنمودن با مواد متخلخل طبیعی مانند نانورسها، نانوزئولیتها و مواد مصنوعی مانند لایه های پلیمری نازک از جمله نانوکمپوزیتها، موجب توانایی رهاسازی آرام عناصر غذایی در محیط خاک شده و بهعنوان منبعی از عناصر غذایی در پاسخ به نیاز گیاه، بهتدریج و با سرعتی متناسب با نیاز گیاه، آزاد مینمایند. استفاده از ذره یا امولسیونی در ابعاد نانو نیز می تواند موجب افزایش جذب عناصری مانند آهن، منگنز و روی در گیاهان شود (نادری و دانششهرکی، ۱۳۹۰). در بررسی و مقایسه دو کود کلات آهن و نانو کود کلات آهن در غلظتهای مختلف بر روی برخی پاسخهای فیزیولوژیکی و بیوشیمیایی گیاه ریحان، تأثیر این کودها بر پارامترهای رشد، مقدار رنگیزههای فتوسنتزی برگ، مقدار پروتئین و تغییرات فعالیت برخی آنزیم های آنتیاکسیدان در برگ مشخص شد (پیوندی و همکاران، ۱۳۹۰). نتایج این تحقیق نشان داد که جایگزینی کود آهن تهیهشده با فناوری نانو در مقایسه با کودهای آهن رایج، در غلظت مناسب یا کمتر نسبت به کود آهن می تواند سبب افزایش ارتقای کمی و کیفی گیاه ریحان شود (پیوندی و همکاران، ۱۳۹۰). در بررسی اثر محلولپاشی کود نانوی کلات آهن بر خصوصیات کمی و کیفی گندم مشخص شد که بسیاری از صفات از جمله تعداد سنبله، تعداد، وزن و عملکرد دانه، ارتفاع بوته و مقدار آهن، کلسیم و روی تحت تاثیر کود نانوی آهن قرار گرفتند (کشاورز و همکاران، ۱۳۹۰). بررسی نانوکود کلات آهن بر عملکرد برنج رقم شیرودی بر صفاتی مانند ارتفاع بوته، تعداد خوشه در بوته، تعداد دانه در خوشه، طول خوشه، وزن خشک، وزن هزار دانه، عملکرد دانه و همچنین صفات کیفی شامل خصوصیات پخت و عملآوری، میزان کلسیم، آهن و روی اثر معنی داشته است (بقایی و همکاران،۱۳۹۰). بررسی فعالیت آنزیم های آنتیاکسیدانی در مرزه نشان داد که اعمال تیمارهای مختلف کود کلات آهن و نانو کود کلات آهن، سبب افزایش معنیداری در فعالیت آنزیم های آنتیاکسیدانی نسبت به شاهد شد (کمالی جامکانی و همکاران، ۱۳۹۰). نانوکود کلاته آهن باعث افزایش کمیت و کیفیت گوجه فرنگی شد (لبافی و همکاران ۱۳۹۰).
فصل سوم
مواد و روشها
۳-۱- منبع گیاهی مورد استفاده
در پژوهش حاضر کورم ارکیده از پژوهشکده تخصصی کشاورزی و بیوتکنولوژی هیرکان واقع در شهر آمل تهیه گردید که کورم ها از گیاه مادری گرفته شده بود و به صورت کشت شده در درون شیشه از آزمایشگاه کشت بافت گیاهی در کشور اتریش تولید شده و پس از خریداری به ایران آورده شد و در ایران با اضافه کردن بنزیل آدنین و بنزیل آدنین پورین تولید کورم انجام گرفت.
۳-۲- روش کار
این مطالعه بر پایه دو آزمایش طرح بلوک‌های کاملا تصادفی که آزمایش اول با ۱ فاکتور نانو ذرات آهن با ۴ سطح (۰، ۳۴/۰، ۶۹/۰و ۱۳۹/۰میلی گرم بر لیتر) در ۴ تیمار و ۵ تکرار و ۲۰ پلات آزمایشی و آزمایش دوم با ۱ فاکتور مخلوطی از دو هورمون نفتالین استیک اسید و بنزیل آدنین با ۴ سطح (۵/۰، ۱ و۲ میلی گرم بر لیتر) در ۴ تیمار و ۵ تکرار و ۲۰ پلت آزمایشی انجام شد که در این آزمایش از محیط موراشیک و اسگوک به روش آب گونه استفاده شد و لازم به ذکر است که هر پلات آزمایشی شامل ۴ کورم گیاه ارکید بوده که در داخل شیشه مربا قرار دادیم.
۳-۳- محیط کشت
در این تحقیق از محیط کشت مایع و جامد MS (موراشیک و اسکوگ، ۱۹۶۲) استفاده شد.
۳-۳-۱- آماده کردن محیط کشت
به منظور تهیه حجم مشخصی از محیط کشت، مقادیر لازم از محلولهای پایه عناصر پرمصرف، کم مصرف، ویتامینها، آهن و تنظیمکننده های رشد با هم مخلوط شده و بعد از اضافه کردن ساکارز به محلول، pH آن با بهره گرفتن از دستگاه pH متر و با کاربرد NaOH یا HCl ۱/۰ نرمال در محدوده ۰۲/۰ ± ۷/۵ تنظیم گردید. بعد از تنظیم pH،برای محیط جامد، ۸ گرم در لیتر آگار به محیط اضافه شده و به همراه یک عدد مگنت روی هیتر دارای شیکر قرار داده شد تا آگار با رسیدن دمای محلول به نزدیک نقطه جوش، کاملا حل گردد. بعد از این مرحله، محلول آماده شده در ظروف شیشه ای ریخته شد و درب آنها با سه لایه فویل مسدود گردید. سپس ظروف حاوی محیط کشت در اتوکلاو با دمای ۱۲۱ درجه سانتی گراد و فشار ۱/۱ اتمسفر به مدت ۲۰ دقیقه قرار گرفت تا استریل گردند.
۳-۳-۲- ضدعفونی وسایل مورد نیاز
جهت ضدعفونی، وسایل مورد نیاز از قبیل پنس، تیغ اسکالپل، ظروف خالی اعم از پتریدیش و غیره، پس از شستشو با آب معمولی و مایع ظرفشویی، ازطریق آب مقطر آبکشی و خشک شدند. آنگاه توسط فویل مسدود و سپس با قرار دادن درون آون با حرارت خشک ۱۸۰ درجه سانتی گراد به مدت ۳ ساعت ضدعفونی گردیدند.
شکل۳-۱- ضدعفونی وسایل آزمایشگاهی و محیط کشت در اتوکلاو
۳-۳-۳- آماده سازی هود (لامینار ایرفلو)
برای شروع آزمایش و نیم ساعت قبل از شروع عملیات، درحالی که تمام ظروف و نمونههای گیاهی به زیر هود منتقل شدند، لامپ ماوراء بنفش موجود در هود روشن گردید. قبل از شروع کار، محیط زیر هود با الکل ضدعفونی گردید. به این صورت تمامی سطوح ضدعفونی شدند. در حین انجام کشت، برای ضدعفونی ابزار مورد استفاده زیر هود، پس از فرو بردن در اتانول ۹۶ درصد از طریق چراغ الکلی شعله داده شدند.
شکل۳-۲- آماده سازی هود لامینارفلو برای کشت
۳-۳-۴- آماده سازی محیط کشت کورم ارکیده
برای کشت کورم ارکیده، از محیط کشت مایع و جامد MS و هورمون استفاده گردید. بدین صورت که محیط کشت طبق دستور تهیه ساخته، در حالیکه هورمون به آن اضافه شده بود، تهیه گردید. آنگاه محیط کشت آماده شده داخل شیشه‌های مربا به مقدار ۴۰ میلیلیتر، توزین و پس از استریل کردن با اتوکلاو در دمای ۱۲۱ درجه سانتی گراد و فشار ۱/۱ اتمسفر به مدت ۲۰ دقیقه به زیر هود انتقال داده شدند.
شکل۳-۳- تهیه محیط کشت برای ارکید
۳-۳-۵- آماده سازی کورم ارکیده
برای کشت کورم ارکیده، ابتدا دستهای خود را از آرنج تا نوک انگشتان با صابون یا مایع دستشویی به خوبی شسته و پس از خشک کردن دست‌ها، با دستکش استریل کار را شروع میکنیم. لازم به ذکر است که برای کار در زیر هود از قبل باید دو شیشه مربا را پس از ضد عفونی در زیر هود قرار دهیم و آن ها را تا نزدیک به نیمه از الکل ۹۶ درصد پر کنیم برای اینکه پس از پایان برش نمونههای داخل هر شیشه لازم است تا وسایل برش مجددا با مواد و شعله ضدعفونی شده و جهت خنک شدن و نیز ضد عفونی مجدد در داخل شیشه‌های الکل قرار گیرند.
پس از ضدعفونی کردن پنس و تیغ با الکل و حرارت مستقیم چراغ الکلی با احتیاط کامل در شیشه حامل کورمها را باز کرده و با پنس کورمها را از داخل شیشه بیرون آورده و در داخل پتریدیش قرار میدهیم آنگاه با یک پنس مجموعه کورمها را نگه داشته و با تیغ کورمها را جدا میکنیم. پس از جداسازی کورمها در داخل پتریدیش، کورمهای جدا شده را با پنس درون شیشه‌های مربا که حاوی محیط MS وهورمونها میباشند با احتیاط و دقت فراوان قرار میدهیم. نکته حائز اهمیت این است که در هر شیشه مربا (محیط MS) باید ۴ کورم گذاشته شود. پس از قرارگیری کورمها در داخل محیط MS ابتدا در شیشهها را بسته وسپس با نوار پارافین دور شیشهها را برای جلوگیری از ورود قارچ و میکروب میبندیم. شیشهها پس از کشت شدن به اتاق کشت یا فیتوترون انتقال داده شدند و در آنجا بر روی قفسههای مخصوص و در زیر نورهای مصنوعی قرار گرفتند.
۳-۴- چگونگی اندازه گیری صفت‌ها
