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