دوره 13، شماره 38 - ( تابستان 1400 )                   جلد 13 شماره 38 صفحات 45-35 | برگشت به فهرست نسخه ها


XML English Abstract Print


Download citation:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:

Akbari R, fahmideh L, Fazeli-Nasab B F. (2021). Effect of Colchicine on Polyploidy Induction and Morphophysiological Characteristics of Ajowan (Carum copticum L.) Population of Sistan Geographical Area. jcb. 13(38), 35-45. doi:10.52547/jcb.13.38.35
URL: http://jcb.sanru.ac.ir/article-1-1155-fa.html
اکبری راحله، فهمیده لیلا، فاضلی نسب بهمن. تأثیر کلشی سین بر القاء پلی پلوئیدی وخصوصیات مورفوفیزیولوژیکی جمعیت زنیان (Carum copticum L.) منطقه جغرافیایی سیستان پژوهشنامه اصلاح گیاهان زراعی 1400; 13 (38) :45-35 10.52547/jcb.13.38.35

URL: http://jcb.sanru.ac.ir/article-1-1155-fa.html


گروه اصلاح نباتات و بیوتکنولوژی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، گرگان، ایران
چکیده:   (2066 مشاهده)
زنیان، متعلق به تیره خانواده چتریان، اسانس آن حاوی تیمول، پاراسیمن، آلفا پینن، کارواکرول است و دارای خاصیت ضد میکروبی و قارچ ­کشی است. القاء پلی‌پلوئیدی با استفاده از مواد شیمیایی جهش‌زا به عنوان یکی از روش‌های اصلاح گیاهان دارویی جهت افزایش میزان تولید متابولیت‌های ثانویه آنها مورد استفاده می­ گیرد. جهت بررسی اثرات القاء پلی­ پلوئیدی جمعیت زنیان سیستان آزمایشی به‌صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی با استفاده از غلظت­های مختلف کلشی­ سین (0/2، 0/5، 0/75 و ۱ گرم در لیتر) و مدت زمان اعمال تیمار (۶، ۱۲ و ۱۸ ساعت) انجام شد. پس از پلی­پلوئید کردن و تعیین بهترین غلظت و زمان اعمال تیمار کلشی­ سین، گیاهان تتراپلوئید به­ همراه شاهد کشت شدند و برخی صفات مورفولوژیک، فیزیولوژیک و بیوشیمیایی گیاهان تتراپلوئید شده و گیاهان شاهد مورد بررسی قرار گرفتند. نتایج این پژوهش نشان داد که غلظت 0/5 گرم در لیتر و مدت زمان ۶ ساعت، بهترین تیمار جهت القاء پلوئیدی در گیاه زنیان بود. تعداد کروموزوم­های گیاهان دیپلوئید برابر با ۱۸ عدد و در گیاهان تتراپلوئید برابر با ۳۶ عدد بود بنابراین می‌توان بیان کرد که کلشی ­سین به‌طور مؤثری قابلیت القاء پلی­ پلوئیدی در گیاه زنیان را دارد. نتایج حاصل از تجزیه واریانس نشان داد که القاء تتراپلوئیدی بر صفات ارتفاع بوته، قطر ساقه، تعداد گل، تعداد شاخه جانبی، قطر ریشه، وزن تر، کلروفیل a و b، کارتنوئید، پراکسیداز، کاتالاز، پروتئین کل و فلاونوئید معنی‌دار بود و گیاهان تتراپلوئید (تیمار شده) از نظر صفات فیزیولوژی (کلروفیل a، آنتوسیانین، آسکوربات پراکسیداز، کاتالاز ،فنل و کارتنویید) و مورفولوژی (تعداد شاخه جانبی، ارتفاع گیاه، تعداد برگ، طول و عرض برگ و وزن تر و خشک) نسبت به گیاهان شاهد برتری داشتند. با توجه با نتایج حاصله از این تحقیق پیشنهاد می­شود که این روش اصلاحی به­عنوان روشی مناسب می ­تواند برای گیاه زنیان مورد استفاده قرار گیرد.
متن کامل [PDF 699 kb]   (904 دریافت)    
نوع مطالعه: پژوهشي | موضوع مقاله: اصلاح نباتات
دریافت: 1399/5/6 | ویرایش نهایی: 1400/5/11 | پذیرش: 1399/11/4 | انتشار: 1400/5/7

فهرست منابع
1. Abdoli, M., A. Moieni and H.N. Badi. 2013. Morphological, physiological, cytological and phytochemical studies in diploid and colchicine-induced tetraploid plants of Echinacea purpurea (L.). Acta Physiologiae Plantarum, 35(7): 2075-2083. [DOI:10.1007/s11738-013-1242-9]
2. Afshar, M.M., Z. Omidi, K.R. Purakbari and A.A. Asadi. 2013. The effect of polyploidy on some anatomical and antioxidant characteristics of Citrus ourantifulia Journal of Plant Research (Iranian Journal Of Biology), 26(3): 238-246.
3. Afshar Mohammadian, M., R. Pour Akbari, Z. Omidi, F. Ghanati and A. Torang. 2012. The effect of induced polyploidy on morphological and physiological traits of lemon (Citrus aurantifolia L.). Plant Biology Journal, 12: 13-24.
4. Ahmand, Z., L. Fahmideh and B. Fazeli-Nasab. 2017. Genetic Evaluation of Cumin and Caraway Using Eryngium planum Microsatellite Markers. Scientific Journal Management System, 8(2): 59-71.
5. Altrock, S., A. Fonseca and A. Pedrosa-Harand. 2011. Chromosome identification in the Andean common bean accession G19833 (Phaseolus vulgaris L., Fabaceae). Genet Mol Biol, 34(3): 459-463. [DOI:10.1590/S1415-47572011005000029]
6. Amiri, A., M. Taghizadeh, M. Shoor, H. Nemati and A. Tehranian Far. 2013. Investigating the Possibility of Inducing Polyploidy in African Violets Using Colchicine in Reciprocal Seedlings of the African Violet (Saintpaulia ionantha). In Eighth Iranian Horticultural Sciences Congress, Hamadan, 3256-3295.
7. Arzani, A. and N.L. Darvey. 2001. The effect of colchicine on triticale anther-derived plants: Microspore pre-treatment and haploid-plant treatment using a hydroponic recovery system. Euphytica, 122(2): 235-241. [DOI:10.1023/A:1012966506030]
8. Beers, R.F. and I.W. Sizer. 1952. A spectrophotometric method for measuring the breakdown of hydrogen peroxide by catalase. Journal of Biological Chemistry, 195(1): 133-140. [DOI:10.1016/S0021-9258(19)50881-X]
9. Birami kohi, A., L. Fahmideh and M. Riasat. 2016. Evaluation of Morphologic and Physiologic Traits of Sistan's Native Fenugreek (Trigonellafoenum graecum) under Colchicine Treatments. Journal of Crop Breeding, 8(18): 153-159. [DOI:10.29252/jcb.8.18.153]
10. Borgheei, S.F., H. Sarikhani, M. Chaichi and A. Kashi. 2010. In vitro induction of polyploidy in lemon balm (Melissa officinalis L.). Scientific Journal Management System, 26(3): 283-295.
11. Bradford, M.M. 1976. A rapid and sensitive method for the quantitation of microgram quantities of protein utilizing the principle of protein-dye binding. Analytical biochemistry,72(1-2): 248-254. [DOI:10.1016/0003-2697(76)90527-3]
12. Byrne, M.C., C.J. Nelson and D.D. Randall. 1981. Ploidy effects on anatomy and gas exchange of tall fescue leaves. Plant Physiology, 68(4): 891-893. [DOI:10.1104/pp.68.4.891]
13. Chang, C.C., M.H. Yang, H.M. Wen and J.C. Chern. 2002. Estimation of total flavonoid content in propolis by two complementary colorimetric methods. Journal of Food and Drug Analysis, 10(3): 178-182. [DOI:10.38212/2224-6614.2748]
14. Cheema, A.K. 2018. Plant Breeding its Applications and Future Prospects. International Journal of Engineering Technology Science and Research, 5(3): 88-94.
15. Das, A.B., A. Das, C. Pradhan and S.K. Naskar. 2015. Genotypic variations of ten Indian cultivars of Colocasia esculenta var. antiquorom Schott. evident by chromosomal and RAPD markers. Caryologia, 68(1): 44-54. [DOI:10.1080/00087114.2015.1013335]
16. Davari, A., M. Solouki and B. Fazeli-Nasab. 2018. Effects of jasmonic acid and titanium dioxide nanoparticles on process of changes of phytochemical and antioxidant in genotypes of Satureja hortensis L. Eco-Phytochemical Journal of Medicinal Plants, 5(4): 1-20 (In Persian).
17. De Smet, R., E. Sabaghian, Z. Li, Y. Saeys and Y. Van de Peer. 2017. Coordinated Functional Divergence of Genes after Genome Duplication in Arabidopsis thaliana. The plant cell 29(11): 2786-2800. [DOI:10.1105/tpc.17.00531]
18. Dehdari, A. 2014. Cytogenetical evaluation of canola cultivars and two wild species of Brassica. Journal of Cellular and Molecular Researches, 26(4): 446-461.
19. Dhooghe, E., K. Van Laere, T. Eeckhaut, L. Leus and J. Van Huylenbroeck. 2011. Mitotic chromosome doubling of plant tissues in vitro. Plant cell, tissue and organ culture, 104(3): 359-373. [DOI:10.1007/s11240-010-9786-5]
20. Esmailhasani, M., M. Mirzaii, R. Omidbeygi and M. Fathigharehbaba. 2010. Autotetraploidy Effect on quantitative and qualitative properties of essential oils and herb basil. Iranian Journal of Horticultural Science, 41: 111-118.
21. Fathi, S., S. Masiha and J. Panahandeh. 2011. Duplication of L3-layer chromosomes of solanum commersonii diploid cultivars and S. aureus strain hybrids (S. acaule × S. phureja) using different doses of colchicine. In 7th Iranian Horticultural Science Congress. Isfahan University of Technology, Isfahan, Iran.
22. Fazeli-nasab, B. and Z. Fooladvand. 2016. A Review on Iranian Carum copticum (L.): Composition and Biological Activities. European Journal of Medicinal Plants, 12(1): 1-8. [DOI:10.9734/EJMP/2016/17584]
23. Gendy, A.S., M.A. Abdelkader, N.Z. El-Naggar and H.A. Elakkad. 2018. Effect of intercropping systems and NPK foliar application on productivity and competition indices of black cumin and fenugreek. Current Sci. Int, 7(3): 387-340.
24. Ghotbi Ravandi, E., E. Dehghan, A. Estaji and H. Naghdi Badi. 2014. Increasing the Production of Valuable Phytopharmaceutical Compounds by Chromosome Manipulation: Perspectives and Techniques of Induction and Selection of Polyploid Plants. Journal of Medicinal Plants, 2(50): 11-26.
25. Haghiroalsadat, F., M. Azhdari, F. Oroojalian, M. Omidi and M. Azimzadeh. 2015. The Chemical Assessment of Seed Essence of Three Native Medicinal Plants of Yazd Province (Bunium Premium, Cuminum Cyminum, Trachyspermum Copticum) and the Comparison of Their Antioxidant Properties. SSU_Journals, 22(6): 1592-1603.
26. Hasanzadeh, E., S. Rezazadeh, S. Shamsa, R. Dolatabadi and J. Zarringhalam. 2010. Review on phytochemistry and Therapeutic properties of Fenugreek (Trigonella foenum-graceum). Journal of Medicinal Plants, 2(34): 1-18.
27. Hosseini, B. and S. Javanbakht. 2017. Effects of in vitro polyploidy induction on some morphological, physiological and biochemical traits of Salvia leriifolia Benth. Scientific Journal Management System, 25(1): 24-42.
28. Hosseini, H., M. Chehrazi, D. Nabati Ahmadi and M. Mahmoodi Sorestani. 2012. Polyploidy stimulation in catharanthus roseus cv. alba and changes in phenotypic characteristics. In First national conference on sustainable development strategies. Tehran, Ministry of Interior of Iran.
29. Hosseini, H., M. Chehrazi, D. Nabati Ahmadi and M. Mahmoodi Sorestani. 2015. Induction of autotetraploidy in Madagascar periwinkle (Catharanthus roseus cv. Rosea) by colchicine treatment in order to induce diversity of morph-physiological and phenology traits. journal of Plant Process and Function, 3(9): 1-10.
30. Jani pour, L., L. Fahmideh and B. Fazeli-Nasab. 2018. Genetic assessment of some populations of the medicinal plant Caraway (Carum carvi) using RAPD and ISSR markers. Journal of Iranian Plant Ecophysiological Research 12(48): 78-91.
31. Janipour, L., L. Fahmideh and B. Fazeli-Nasab. 2018. Genetic evaluation of different population of Cumin (Cuminum cyminum L.) using DNA molecular markers. Journal of Cellular and Molecular Researches 31(1): 16-32.
32. Khalili, H. and F. Baghbani-arani. 2017. Green Synthesized of Silver Nanoparticles Using Artemisia tschernieviana Extract and Evaluation of Cytotoxicity Effects on Human Colon Cancer (HT29) and Normal (HEK293) Cell Lines. Journal of Ilam University of Medical Sciences, 25(2): 91-100. [DOI:10.29252/sjimu.25.2.91]
33. Kondorosi, E., F. Roudier and E. Gendreau. 2000. Plant cell-size control: growing by ploidy? Current Opinion in Plant Biology, 3(6): 488-492. [DOI:10.1016/S1369-5266(00)00118-7]
34. Lacerda, L.P., G. Malaquias and A.P. Peron. 2014. Antiproliferative action of aqueous extracts of Hymenaea stigonocarpa Mart. (Fabaceae) on the cell cycle of Allium cepa L. An Acad Bras Cienc, 86(3): 1147-1150. [DOI:10.1590/0001-3765201420130163]
35. Lin, M., Q. Wu, S. Zheng and H. Tian. 2011. Tissue culture and polyploidy induction of Morinda officinalis. China journal of Chinese Materia Medica, 36(17): 2325-2328.
36. Malekzadeh Shafaroudi, S., A. Ghani, M. Habibi and A. Amiri. 2012. The Study of Autotetraploidy Induction in Basil (Ocimum basilicum) by Colchicines Treatment. Journal Of Horticulture Science, 25(4): 461-469.
37. Mansouri, H. and M. Bagheri. 2015. The Effect of Polyploidy Induction on Some Growth Parameters in Cannabis sativa L. Journal of Plant Process and Function 4(13): 113-120.
38. Meda, A., C.E. Lamien, M. Romito, J. Millogo and O.G. Nacoulma. 2005. Determination of the total phenolic, flavonoid and proline contents in Burkina Fasan honey, as well as their radical scavenging activity. Food chemistry, 91(3): 571-577. [DOI:10.1016/j.foodchem.2004.10.006]
39. Milo, J., A. Levy, D. Palevitch and G. Ladizinsky. 1987. Thebaine content and yield in induced tetraploid and triploid plants of Papaver bracteatum Lindl. Euphytica, 36(2): 361-367. [DOI:10.1007/BF00041479]
40. Nadernejad, N., A. Ahmadimoghadam, J. Hossyinifard and S. Poorseyedi. 2013. Study of the rootstock and cultivar effect in PAL activity, production of phenolic and flavonoid compounds on flower, leaf and fruit in Pistachio (Pistacia vera L.). Iranian Journal of Plant Biology, 5(15): 95-109.
41. Naghavi, M.R., M. Mardi, H.A. Ramshini and B. Fazeli-Nasab. 2004. Comparative analyses of the genetic diversity among bread wheat genotypes based on RAPD and SSR markers. Iran. Journal of Biotechnol, 2(3): 195-202.
42. Noori, S.A.S., M. Norouzi, G. Karimzadeh, K. Shirkool and M. Niazian. 2017. Effect of colchicine-induced polyploidy on morphological characteristics and essential oil composition of ajowan (Trachyspermum ammi L.). Plant cell, tissue and Organ Culture, 130(3): 543-551. [DOI:10.1007/s11240-017-1245-0]
43. Normohammadi, S., N. Ghaderi and T. Javadi. 2018. Morpho-physiological Responses of Strawberry (Fragaria× ananassa) to Exogenous Salicylic Acid Application under Drought Stress. Journal of Agricultural Science and Technology, 17: 167-178.
44. Omidbaigi, R., S. Yavari, M.E. Hassani and S. Yavari. 2010. Induction of autotetraploidy in dragonhead (Dracocephalum moldavica L.) by colchicine treatment. Journal of Fruit and Ornamental Plant Research, 18(1): 23-35.
45. Omran, A. and B. Mohammad. 2008. Polyploidization effect in two diploid cotton (Gossypium herbaceum L. and G. arboreum L.) species by colchicine treatments. African Journal of Biotechnology, 7(2): 102-108.
46. Panahi, Y., G.H. Alishiri, S. Parvin and A. Sahebkar. 2016. Mitigation of systemic oxidative stress by curcuminoids in osteoarthritis: results of a randomized controlled trial. Journal of Dietary Supplements, 13(2): 209-220. [DOI:10.3109/19390211.2015.1008611]
47. Piromya, R. and P. Kermanee. 2013. Occurrence of tetraploidy in colchicine-treated physic nut (Jatropha curcas Linn.). Kasetsart Journal (Nat. Sci.), 47: 23-29.
48. Randall, D.D., C.J. Nelson and K.H. Asay. 1977. Ribulose bisphosphate carboxylase: altered genetic expression in tall fescue. Plant Physiology, 59(1): 38-41. [DOI:10.1104/pp.59.1.38]
49. Rauf, S., I.A. Khan and F.A. KHAN. 2006. Colchicine-Induced Tetraploidy and Changes in Allele Frequencies in Colchicine-Treated Populations of Diploids Assessed with RAPD Markers in Gossypium arboreum L. Turkish Journal of Biology, 30(2): 93-100.
50. Rubuluza, T., R. Nikolova, M. Smith and K. Hannweg. 2007. In vitro induction of tetraploids in Colophospermum mopane by colchicine. South African Journal of Botany, 73(2): 259-261. [DOI:10.1016/j.sajb.2006.12.001]
51. Sarathum, S., M. Hegele, S. Tantiviwat and M. Nanakorn. 2010. Effect of concentration and duration of colchicine treatment on polyploidy induction in Dendrobium scabrilingue L. European Journal of Horticultural Science, 75(3): 123-127.
52. Sari, N., K. Abak and M. Pitrat. 1999. Comparison of ploidy level screening methods in watermelon: Citrullus lanatus (Thunb.) Matsum. and Nakai. Scientia Horticulturae, 82(3-4): 265-277. [DOI:10.1016/S0304-4238(99)00077-1]
53. Sotude Ardabili, G., R. Asgari Zakaria and N. Zare. 2014. Polyploidy induction and its effects on some morpho-physiologic characteristics in sorghum (Sorghum bicolor cv. KFS2). Iranian Journal of Crop Sciences, 16(2): 151-164.
54. Švehlíková, V. and M. Repčák. 2000. Variation of apigenin quantity in diploid and tetraploid Chamomilla recutita (L.) Rauschert. Plant Biology, 2(4): 403-407. [DOI:10.1055/s-2000-5957]
55. Thao, N.T.P., K. Ureshino, I. Miyajima, Y. Ozaki and H. Okubo. 2003. Induction of tetraploids in ornamental Alocasia through colchicine and oryzalin treatments. Plant cell, tissue and Organ Culture, 72(1): 19-25. [DOI:10.1023/A:1021292928295]
56. Yan, P., Y.Y. Xu, X.W. Zhu, L. Zhe, Y.Q. Gong, X. Liang, M.Y. Gong and L.W. Liu. 2014. Molecular characterization and expression profiles of myrosinase gene (RsMyr2) in radish (Raphanus sativus L.). Journal of Integrative Agriculture, 13(9): 1877-1888. [DOI:10.1016/S2095-3119(13)60644-9]

ارسال نظر درباره این مقاله : نام کاربری یا پست الکترونیک شما:
CAPTCHA

ارسال پیام به نویسنده مسئول


بازنشر اطلاعات
Creative Commons License این مقاله تحت شرایط Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License قابل بازنشر است.

کلیه حقوق این وب سایت متعلق به پژوهشنامه اصلاح گیاهان زراعی می باشد.

طراحی و برنامه نویسی : یکتاوب افزار شرق

© 2024 CC BY-NC 4.0 | Journal of Crop Breeding

Designed & Developed by : Yektaweb