فصل اول: کلیات تحقیق.. 2

1-1 گیاه­شناسی پپرومیا. 2

1-2  نگهداری گیاه پپرومیا. 2

1-3 نقش کشت بافت در تکثیر گیاهان. 3

1-4  ترکیبات محیط­های کشت. 5

1– 4 – 1  مواد غیر آلی. 6

1– 4– 2 منبع کربن. 6

1 – 4 – 3  ویتامین­ها. 6

1 – 4 – 4  آمینواسیدها و مکمل­های آلی. 7

1 – 4- 5  تنظیم کننده­ های رشد گیاهی. 7

1 – 4 – 6   عامل ژله­ای­کننده. 7

1– 4 – 6 – 1  آگار. 7

1-5 ظروف کشت. 8

1 – 6  انتخاب و تهیه ریزنمونه. 8

1 – 7 ریزازدیادی. 8

1-8 کودهای زیستی. 9

1-9 باکتری­ های محرک رشد گیاه (PGPRها). 9

1-10 مکانیسم عمل PGPR ها. 11

1-10-1 نقش مستقیم PGPRها. 12

1-10-2 نقش غیرمستقیم PGPRها. 13

1-11 اهداف تحقیق. 13

فصل دوم:  ی بر تحقیقات انجام شده.. 15

2– 1 سوابق استفاده از PGPR در کشت بافت سایر گیاهان. 15

2– 2 سوابق استفاده از PGPR در کشاورزی. 15

فصل سوم: مواد و روشها.. 22

3 – 1 محل انجام آزمایش. 22

3 – 2 تهیه گیاه مادری. 22

3-3 تهیه و واکشت سویه­های باکتریایی. 22

3-4 ترکیبات و ساخت محیط کشت. 23

3-5 ضدعفونی ریزنمونه­های گیاهی پپرومیا. 24

3-6 شرایط کشت ریزنمونه­ها. 26

3-7 کشت اولیه. 26

3-8 آزمایش بررسی اثر استفاده از تیمارهای مختلف گندزدایی در جلوگیری از آلودگی در کشت بافت گیاه پپرومیا. 26

3-9 بررسی تاثیر افزایش غلظت فسفر بر اندام­زایی پپرومیا. 27

3-10 اثر سطوح مختلف ساکارز بر اندام­زایی پپرومیا. 28

3-11 تاثیر سطوح هورمونی و تلقیح با باکتری بر رشد ریزنمونه جوانه جانبی درون شیشه. 28

3- 12 تاثیر تلقیح با باکتری بر سازگاری گیاهان تکامل یافته در گلدان   29

3-13 صفات اندازه ­گیری شده. 30

3-13-1 میانگین تعداد برگ در هر بوته. 30

3-13- 2 ارتفاع ساقه. 30

3-13-3 تعداد ریشه در هر بوته. 30

3-13-4 طول کل ریشه. 30

3-13-5 تعداد جوانه جانبی. 30

3-13-6 توسعه برگی. 30

3-13-7 وزن تر بوته. 31

3-13-8 وزن خشک بوته. 31

3-14 تجزیه آماری. 31

فصل چهارم: نتایج و بحث.. 32

4-1 مقدمه. 32

4-2 بررسی اثر استفاده از تیمارهای مختلف گندزدایی در جلوگیری از آلودگی در کشت بافت گیاه پپرومیا. 32

4– 3 بررسی تاثیر افزایش غلظت فسفر بر اندام­زایی پپرومیا. 33

4-4 اثر سطوح مختلف ساکارز بر اندام­زایی پپرومیا. 34

4-5 تاثیر سطوح هورمونی و تلقیح با باکتری بر رشد ریزنمونه جوانه جانبی درون شیشه (2 هفته بعد از كشت). 34

4-5-1 تعداد برگ. 35

4-5-2 طول ساقه باززا شده. 36

4-5-3 تعداد ریشه باززا شده. 37

4-5-4 کل طول ریشه باززا شده. 37

4-5-5 میانگین طول ریشه. 38

4-5-6 تعداد جوانه رشد كرده. 39

4-5-7 توسعه برگی. 39

4-6 تاثیر سطوح هورمونی و تلقیح با باکتری بر رشد ریزنمونه جوانه جانبی درون شیشه (چهار هفته بعد از كشت). 41

4-6-1 تعداد برگ. 41

4-6-2 طول ساقه. 42

4-6-3 تعداد ریشه. 43

4-6-4 کل طول ریشه باززا شده. 44

4-6-5 میانگین طول ریشه. 46

4-6-6 تعداد جوانه رشد كرده. 47

4-6-7 توسعه برگی. 47

4-7 تاثیر سطوح هورمونی و تلقیح با باکتری بر رشد گیاهچه­های کشت بافتی پپرومیا در مرحله سازگاری. 47

4-7-1 تعداد برگ. 48

4-7-2 طول ساقه. 49

4-7-3 تعداد ریشه. 49

4-7-4 کل طول ریشه. 49

4-7-5 میانگین طول ریشه. 50

4-7-6 توسعه برگی. 50

4-7-7 وزن تر بوته. 51

4-7-8 وزن خشک بوته. 52

4-8 اندام­زایی مستقیم در گیاه پپرومیا. 53

فصل پنجم: نتیجه گیری.. 54

5-1 بحث. 54

5-2 نتایج. 56

5-3 پیشنهادات. 57

منابع.. 58

چکیده:

باکتری­ های محرک رشد گیاهی به عنوان یکی از راه­های افزایش رشد گیاه شناخته می­شوند. امکان استفاده از این موجودات در تحقیقات آزمایشگاهی گیاهی از جمله کشت بافت گیاهی هنوز در حال بررسی است. با توجه به اینکه این میکروارگانیزم­ها انواع مواد (از جمله اكسین، سیتوكینین، جیبرلین و سیدروفورها) را به محیط اضافه می­ کنند، احتمال اینکه بر روی مراحل مختلف کشت بافت از ایجاد کالوس تا مرحله انتقال به خاک اثرات مثبتی داشته باشند وجود دارد. هدف از این تحقیق بررسی اثرات دو باکتری محرک رشد گیاهی بر روی تکثیر گیاه پپرومیا از طریق کشت بافت بود. آزمایش به صورت طرح فاکتوریل در قالب طرح پایه کاملا تصادفی با سه تکرار اجرا شد. فاکتور باکتری محرک رشد شامل سطوح: 0: شاهد (بدون باکتری)، 2: Azospirillum lipoferrum، 3:Pseudomonas fluorescent و فاکتور هورمون شامل: 0: بدون هورمون، 1: سطح هورمون برابر با 5/1 میلی­گرم در لیتر IAA و 1 میلی­گرم در لیتر 2IP و 2: مقدار هورمون دو برابر غلظت قبلی بودند. قبل از کشت مقدار 08/0 میلی لیتر از کشت مایع باكتری­ها، بر روی محیط کشت تلقیح شد و سپس جوانه­های پپرومیا در محیط­های مذکور کشت شدند. بعد از گذشت 4 هفته از کشت، جوانه­های کشت شده گیاه پپرومیا به اندازه کافی رشد کرده و قابل انتقال به خاک شدند. قبل از انتقال گیاهچه­های جوان به گلدان و بعد از طی کردن مراحل سازگاری اندازه ­گیری صفات مورد نظر انجام شد. نتایج نشان داد در آزمایش درون شیشه ­ای اثر متقابل هورمون و باکتری بر کل طول ریشه و میانگین طول ریشه معنی­دار بود. تیمارAzospirillum  بدون هورمون دارای بیشترین طول ریشه بود و اختلاف معنی دار با دیگر تیمارها داشت. اثر اصلی باکتری بر طول ساقه و تعداد برگ معنی­دار بود. مشاهده شد تلقیح ریزنمونه­ها با هر دو باکتری نسبت به شاهد باعث افزایش معنی­دار طول متوسط شاخه­های باززا شده گردید. افزایش طول ساقه در تیمارهای باکتری نسبت به شاهد در حدود 5/1 برابر بود. در مرحله سازگاری، اثرمتقابل هورمون و باکتری بر تعداد برگ، توسعه برگی و وزن خشک و اثر باکتری بر وزن تر و اثر هورمون بر کل طول ریشه و وزن خشک معنی­دار بود. در کل تلقیح با باکتری تاثیرات مثبتی بر تعداد برگ، توسعه برگی، طول شاخه و طول ریشه داشت. ولی تاثیر منفی تلقیح باکتری بر وزن تر و خشک مشاهده گردید. افزایش سطح هورمون تاثیر مثبت بر طول کل طول ریشه داشت.

کلمات کلیدی: کشت بافت،lipoferrum  Azospirillum،  Pseudomonas fluorescent، فیتوهورمون، پپرومیا.

فصل اول

کلیات تحقیق

1-1 گیاه­شناسی پپرومیا   

گیاه پپرومیا (برگ قاشقی) از جنسPeperomia  و خانواده Piperaceae می­باشد. این جنس دارای بیش از ۱۰۰۰ گونه مختلف از گیاهان همیشه­سبز بالارونده است که اغلب آنها برگ­های زیبایی دارند. گونه مذکور بومی نواحی استوایی آمریکا بوده و گیاهی است بسیار کم رشد که ارتفاع آن به حدود ۸ تا ۲۵ سانتی­متر می­رسد. برگ­های آن بسیار زیاد و قلبی شکل می­باشند که از قسمت مرکزی گیاه خارج می­شوند. برگ­های پپرومیا صورتی کمرنگ می­باشد. گل­ها به رنگ سفید و به شکل گل آذین سنبله مانند و به طول ۱۲ تا ۱۵ سانتی­متر هستند و از اوایل بهار تا اواخر پاییز به چشم می­خورند. این گیاه به نور متوسط، حرارت زیاد، خاک همیشه مرطوب، رطوبت ۵۰ تا ۹۰ درصد و خاک قلیایی احتیاج دارد. کود مورد نیاز این گیاه را می‌توان به میزان ۲ گرم در لیتر، هر دو هفته یکبار از فروردین تا مهرماه، مورد استفاده قرار داد (کریمی، 1390).

1-2  نگهداری گیاه پپرومیا  

پپرومیا گیاهی است گرمسیری با برگ­های چرمی شکل و قاشقی (شکل1-1)، این گیاه دارای نیاز آبی کم (بسته به شرایط محیط) می­باشد، و همچنین نیاز نوری کمی دارد و سایه آپارتمان را به خوبی تحمل می­ کند، هم بصورت مجزا و هم در کاشت گروهی زیباست. این گیاه اگرچه رشد سریعی ندارد، ولی در هر شرایطی در آپارتمان پرورش می­یابد. معمولا آن­ها را در تراریوم و باغ شیشه ­ای یا مجموعه­ی گل­های یک سبد پرورش می­دهند. با توجه به شکل ظاهری و نحوه­ رشد آنها را به سه گروه تقسیم نموده ­اند: گروه اول: بوته­ای که دارای دمبرگ­های قرمز هستند، بعضی نیز برگ­های گوشتی و قلبی شکل دارند، گروه دوم: دارای ساقه­های بلند و قرمز رنگ هستند و بعضی ساقه­های گوشتی دارند و لبه برگ­ها ارغوانی است و گاه سطح برگ با موهای بسیار ظریفی پوشیده شده است. گروه سوم: گروه بالارونده که به داربست یا قیم بسته می­شوند و بالا می­روند، با اینکه از گلدان آویزان می­شوند و دارای ساقه­های قرمز و بسیار ظریف نقره­ای و بعضی دارای برگ­های سبز آبدار هستند و بخصوص برای گلدان­های آویز بسیار مناسبند. گیاه پپرومیا یک ساقه گل­دهنده با شاتون­های سبز رنگ تولید می­ کند که ارزش زینتی ندارد، زمانی که این گیاه به گل می­رود، کیفیت برگ­ها و زیبایی آن کمتر می­ شود، با حذف ساقه­های گل­دهنده می­توان گیاه را مرتب به حالت رویشی و نونهالی مشاهده کرد. این گیاه به سرمای زیاد مقاومت ندارد و حداکثر می ­تواند در زمستان 15 درجه سانتی ­گراد را تحمل نماید و در فصل رشد دمای 24 تا 30 درجه برای آن بسیار مناسب است. این گیاه در زیر تابش اشعه فلورسنت پژمرده می­ شود و نیاز چندانی به آب ندارد و همیشه مقدار زیادی آب در برگ­های آن وجود دارد و سطح خاک گلدان بین دو آبیاری باید کاملا خشک شود، ولی نباید آبیاری آنقدر به تعویق افتد که برگ­ها پژمرده شوند. در زمستان به آب ولرم نیاز دارد و مقدار آبیاری باید بسیار کمتر باشد، ریشه آن سطحی است و گسترش چندانی ندارد و در هوای آلوده، زرد و خشک می­ شود، در صورت آب دادن زیاد اطراف یقه ساقه، موجب پوسیدگی اطراف آن می­ شود. میزان رطوبت هوای لازم برای این گیاه حدود 50 درصد است، چنانچه رطوبت و حرارت و سرما از حد خود تجاوز کند، لکه­هایی بر سطح برگ ظاهر می­شوند، برگ را بی­حس می­ کنند و می­افتد. هر دوماه یکبار سطح خاک گلدان را باید خراش داد تا هوا به داخل آن نفوذ کند و در فصل بهار گلدان را در فضای آزاد در محلی سایه قرار دهید تا حالت طبیعی خود را به دست آورد. هر اندازه قابلیت نفوذ خاک این گیاه بیشتر باشد ریشه و ساقه از پوسیدگی محفوظ خواهد بود. بهتر است برای تهیه خاک گلدان این گیاه یک قسمت پیت بعلاوه یک قسمت ماسه به همراه یک قسمت خاک باغچه استفاده شود و کف گلدان مقداری ماسه و سنگریزه بریزید، زمان مناسب برای تغییر گلدان این گیاه فصل بهار است. پپرومیای ابلق یا سفید با قلمه­های بذر و ساقه تکثیر می­ شود و پپرومیای سبز با قلمه­های برگ و ساقه تکثیر می­ شود. بهتر است در بهار و تابستان از قلمه­های یک ساله برای گیاه استفاده نمود و برای این کار قلمه را به میزان 4 تا 5 سانتی­متر در ماسه شسته فرو برده و در محلی که دمای آن 18 درجه باشد در تاریکی قرار می­دهند. در مورد انواع گوشتی آن برگ را روی سطح ماسه خوابانیده و روی آن ماسه شسته می­ریزند، پس از مدتی در انتهای رگبرگ­ها ریشه ظاهر می­ شود (کریمی، 1390).