ریشه‌زایی قلمه‌های نیمه خشبی سیاه‌گیله (Vaccinium arctostaphylos L.) تحت تاثیر هورمون ایندول-3- بوتیریک اسید و باکتری‌های محرک رشد

نوع مقاله : مقاله کامل علمی پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار پژوهش، بخش تحقیقات جنگل‌ها و مراتع، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان اردبیل، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، اردبیل، ایران.

2 استادیار پژوهش، بخش تحقیقات جنگل، مؤسسه تحقیقات جنگل‌ها و مراتع کشور، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، تهران، ایران.

3 مدرس، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان اردبیل، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، اردبیل، ایران.

چکیده

سابقه و هدف: سیاه‌گیله (Vaccinium arctostaphylos L. ) درختچه‌ای است جنگلی که نقش بسیار زیادی در شکل‌گیری، تکامل و بهبود ساختار توده‌های جنگلی راش دارد. در حال حاضر جمع‌آوری و برداشت بی‌رویه میوه این گونه (به‌دلیل خواص دارویی و ارزش اقتصادی بالا) حتی قبل از رسیدن کامل میوه به‌صورت نارس در منطقه مورد مطالعه، موجودیت این گونه را به‌خطر انداخته است. این گونه سخت ریشه‌زا است و از این رو تکثیر آن با روش‌های متداول غیر‌جنسی تقریبا امکان پذیر نمی‌باشد. هدف از این تحقیق، تعیین تأثیر اکسین و مایه‌زنی باکتری‌های محرک رشد بر ریشه‌زایی و صفات رویشی قلمه‌های سیاه گیله است.
مواد و روشها: قلمه‌های نیمه‌خشبی سیاه‌گیله در اواخر مردادماه از رویشگاه طبیعی این گونه (جنگل سوها) واقع در جنوب‌شرقی جنگل فندقلوی اردبیل جمع‌آوری و پس از شستشوی سطحی با آب با محلول قارچ‌کش بنومیل با غلظت دو در هزار به‌مدت 15دقیقه ضدعفونی سطحی شدند. به‌منظور تحریک تولید ریشه، در قسمت تحتانی قلمه‌ها با استفاده از چاقو، روی پوست یک بریدگی به‌صورت مورب به-طول یک سانتی‌متر و ضخامت دو میلی‌متر ایجاد شد و با غلظت‌های صفر، 500، 1000، 2000 ، 3000 و 4000 میلی‌گرم در لیتر ایندول -3- بوتیریک اسید تیمار و سپس با باکتری‌هایPseudomonas putida STRAIN 169 وEnterobacter cloacae STRAIN 3 به‌صورت مجزا و ترکیبی مایه‌زنی شدند. قلمه‌ها در بستر کاشت مخلوط ماسه- پرلیت (1:1) در گلخانه در دمای 25 درجه سانتی‌گراد کاشته شدند و 90 روز پس از کاشت، صفات کالوس‌زایی، ریشه‌زایی، تعداد ریشه، طول ریشه، وزن خشک ریشه، سطح برگ و ارتفاع نهال اندازه‌گیری شدند.

یافته‌ها: در قلمه‌های شاهد (بدون تیمار هورمون ایندول-3- بوتیریک اسید و باکتری) و قلمه‌هایی که در غلظت 500 میلی‌گرم در لیتر هورمون ایندول -3- بوتیریک اسید همراه با و بدون باکتری P. putida و E. cloacae تیمار شده بودند، کالوس‌زایی و ریشه‌زایی انجام نشد. بیشترین مقدار کالوس‌زایی (2/50 درصد)، ریشه‌زایی(1/41 درصد)، تعداد ریشه (22/3 عدد) ، طول ریشه (55/3 سانتی‌متر)، وزن خشک ریشه (358/0 گرم)، حجم ریشه (79/1 سانتی‌متر مکعب)، سطح برگ (88/8 سانتی‌متر مربع) و ارتفاع نهال (07/14 سانتی‌متر) در ترکیب تیمار غلظت 3000 میلی‌گرم در لیتر ایندول-3- بوتیریک اسید و مایه‌زنی تلفیقی با دو باکتری مشاهده گردید.
نتیجه‌گیری: پژوهش حاضر نشان داد سیاه‌گیله از گونه‌های سخت‌ریشه‌زا به‌شمار می‌رود و کاربرد ایندول-3- بوتیریک اسید برای ریشه-زایی قلمه‌های نیمه‌خشبی آن ضروری است. برای تکثیر رویشی آن از قلمه‌های نیمه‌خشبی جمع‌آوری شده در مرداد ‌ماه، تیمار با هورمون ایندول -3- بوتیریک اسید ( غلظت 3000 میلی‌گرم در لیتر) همراه با مایه‌زنی ترکیبی دو باکتری P. putida و cloacae. E پیشنهاد می-گردد.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Root formation of semi-hardwood cuttings of Vaccinium arctostaphylos L (Caucasian whortleberry) under the influence of Indole -3- butyric acid treatments and inoculation of growth promoting rhizobacteria

نویسندگان [English]

  • Younes Rostamikia 1
  • Maryam Teimouri 2
  • Farnoush jafari 3
1 rdabil Agricultural and Natural Resources Research Center, Ardabil, Iran
2 Research Institute of Forests and Rangelands
3 Ardabil Agricultural and Natural Resources Research and Education Center, Agricultural Research, Education and Extension Organization (AREEO), Ardabil, I. R. Iran.
چکیده [English]

Background and Objectives: Vaccinium arctostaphylos L. is a forest shrub that has a great role in the formation, evolution, and improvement of the beech forest stands structure. Currently, the irregular collection and harvesting of the fruit of this species (due to its medicinal properties and high economic value) even before the fruit fully ripens in the study area, has endangered the existence of this species. Vaccinium arctostaphylos is a recalcitrant plant and therefore its propagation by conventional asexual methods is almost impossible. The aim of this research is to determine the effect of auxin and inoculation of growth promoting rhizobacteria on callus formation, root formation and growth traits cuttings.

Materials and Methods: The semi hardwood cuttings of V. arctostaphylos were collected at the end of August from the natural habitat of this species (Soha forest) located in the south-east of Ardabil Fandoghlou Forest. For surface sterilization cuttings were washed with water and 2% Benomyl fungicide solution for 15 minutes. In order to stimulate root induction, the bottom of the cuttings was scratched with a sharp knife to a length of one centimeter and a depth of approximately 2 mm. Cuttings were treated with concentrations of 0, 500, 1000, 2000, 3000 and 4000 mg/ L of Indole -3-butyric acid and then were inoculated with two bacteria including Pseudomonas putida STRAIN 169 and Enterobacter cloacae STRAIN 3, alone and together. Cuttings were planted in perlite - sand medium and then they were kept in a mist system-equipped greenhouse. After 90 days from planting, the percentage of callus formation, root formation, number of roots, root length, root dry weight, root volume, leaf area, and seedlings height were recorded.

Results: In the control cuttings (without the application of hormones and bacteria) and the cuttings treated with 500 mg L-1 of IBA with and without P. putida and E. cloacae were treated, callus and root formation were not performed. The highest callus formation (50.20 %), root formation (41.10 %), root number (3.22), root length (3.55 cm), root dry weight (0.355 g), root volume (0.358 cm3), leaf area (8.88 cm2) and height cutting (14.07 cm) was observed in cuttings that treated by Indole -3-butyric acid 3000 mg/L and inoculated with both P. putida and E. cloacae.
Conclusion: The present study showed that V. arctostaphylos is one of the recalcitrant species, then, for more succeed in cuttings root induction, it is suggested that semi-woody cuttings should be collected in August and cuttings should be treated by a concentration of 3000 mg/L of Indole -3-butyric acid along with inoculation of both P. putida and E. cloacae bacteria.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Auxin
  • Callusing
  • Caucasian whortleberry
  • root area

مراجع

1.Mozaffarian, V. 2004. Trees and shrubs of Iran. Farhang-e Moaser. Press, Tehran. 1120p. (In Persian)
2.Sabeti, H. 1994. Forests, trees and shrubs of Iran. Tehran, University of science and Technology. Press. 810p. (In Persian)
3.Fischer, D.L.O., Fachinello, J.C., Giacobbo, C.L., and Timm, C.R.F.  2007. The effect of hormone, stratification period and cultivation on seeds germination of blueberry. J. of ISHS Acta Horticulturae. 872p.
4.Rostamikia, Y., and Teimouri, M. 2019. Effects of land form and soil properties on growth Characteristics of Caucasian whortleberry (Vaccinium arctostaphylos L.) in Fandoglou forest of Ardabil (Case study: Soha forest).  Iranian J. of Forest. 11: 2. 119-133. (In Persian)
5.Karcheva-Bahchevanska, D., Lukova, P., Nikolova, M., Mladenov, R., and Iliev, I. 2017. Therapeutic effects of anthocyanins from Vaccinium Genus. J. of International Medical Research and Pharmaceutical Sciences. 4: 6. 1-9.
6.Hasanloo, T., Jafarkhani Kermani, M., Dalvand, Y.A., and Rezazadeh, Sh. 2019. A complete review on the Genus Vaccinium and Iranian Ghareghat. J. of Medicinal Plants. 18: 72. 46-65. (In Persian)
7.Marvie Mohadjer, M.R. 2013. Silviculture. University of Tehran Press, Tehran. 378p. (In Persian)
8.Baskin, C.C., Milberg, P., Andersson, L., and Baskin, J.M. 2000. Germination studies of three Dwarf Shrubs (Vaccinium, Ericaceae) of Northern Hemisphere Coniferous forests. J. of Canadian Botany. 78: 1552-1560.
9.Rostamikia, Y., Teimori, M., and Jafari. F. 2022. Effect of chilling and gibberellic acid on seed germination traits of Caucasian whortleberry (Vaccinium arctostaphylos L.). J. of Forest and Wood Products. 25: 1. 51-60. (In Persian)
10.An, H., Meng, J., Xu,F., Luo, J., Jiang, S., Wang, X., Shi, C., Zhou, B., and Zhang, X. 2019. Rooting ability of hardwood cuttings in highbush blueberry (Vaccinium corymbosum L.) under different indole-butyric acid concentrations. J. of HortScience. 54: 2. 194-199.
11.Hussain, I., Roberto, S.R., Colombo, E.C., Assis, A., and Koyama, R. 2017. Cutting types collected at different seasons on blackberry multiplication. J. of Revista Brasileira de Fruticultura, Jaboticabal, 39. 3: 939-945.
12.Zhang, Y., Xiao, Z., Zhan, C., Liu, M., Xia, W., and Wang, N. 2019. Comprehensive analysis of dynamic gene expression and investigation of the roles of hydrogen peroxide during adventitious rooting in poplar. BMC Plant Biology. London, 19: 1. 99.
13.Hartmann, H.T., Hudson, T., Kester, D.E., Dale, E.K., Davies, J.R.F.T., and Geneve, R.L. 2002. Plant propagation: principles and practices. New Jersey, Prentice-Hall Press, London. 880p.
14.Shahab, M., Roberto, S.R., Colombo, R.C., Silvestre, I.P., Ahmad, S., Koyama, R., and Hussain, I. 2018. Clonal propagation of blueberries mini cutting sunder subtropical conditions. J. of International Biosciences. 13: 3. 1-9.
15.Yamamoto, L.Y., Assis, A.M., Koyama, R., Borges, W.F.S., Favetta, V., Antunes, L.E.C., and Roberto, S.R. 2017. Substrates and IBA concentrations on rooting of herbaceous cuttings of blueberry ‘Woodard’. J. of Agronomy Science and Biotechnology. 3: 2. 113-117.
16.Colombo, R.C., Carvalho, D.U., Cruz, M.A., and Roberto, S.R. 2018. Blueberry Propagation by mini cuttings in response to substrates and indole butyric acid application methods. J. of Agricultural Science. 10: 450-458.
17.Braha, S., and Rama, P. 2016. The effect of Indole butyric acid and naphthalene acetic acid of adventitious root formation to green cuttings in blueberry cv. (Vaccinium corymbosum L.). J. of International Science and Research. 5: 7. 876-879.
18.Higuchi, M.T., Ribeiro, L.R.M., Aguiar, A.C., Zeffa, D.M., Roberto, S.R., and Koyama, R. 2022. Methods of application of indole butyric acid and basal lesion on ‘Woodard’ blueberry cuttings in different seasons. J. of Revista Brasileira de Fruticultura. 43: 5. 1-10.
19.Ercan, A., Taskin, M., Turgut, K., and Yuce, S. 1999. Agrobacterium rhizogenes-mediated hairy root formation in some Rubia tinctorum L. populations grown in Turkey. J. Turkish Botany, 23: 6. 373-377.
20.Ahemad, M., and Kibret, M. 2014. Mechanisms and applications of plant growth promoting rhizobacteria: Current perspective. J. of King Saud University Science. 26: 1. 1-20.
21.Ahemad, M., and Khan, M.S. 2012. Effect of fungicides on plant growth promoting activities of phosphate solubilizing Pseudomonas putida isolated from mustard (Brassica compestris) rhizosphere. J. of Chemosphere. 86: 945–950.
22.Karakurt, H., Aslantas, R., Ozkan, G., and Guleryuz, M. 2009. Effects of indol–3-butyric acid (IBA), plant growth promoting rhizobacteria (PGPR) and carbohydrates on rooting of hardwood cutting of MM106 apple rootstock. J. of African Agricultural Research. 4: 2. 060-064.
23.Ahmadloo, F., Tabari Kouchaksaraei, M., and Goodarzi, GH.R. 2016. Effects of IBA, bacterial and mycorrhizal treatments on the rooting of Crataegus pseudohetrophylla Pojark. Cuttings. Iranian J. of Forest and Poplar Research. 24: 2. 344-355. (In Persian)
24.Safari Motlagh, M.R., Haviani, B., and Mousavi Mohammadi, S.A. 2019. Simultaneous effects of different levels of indole butyric acid and inoculation with growth promoting bacteria on some growth and biochemical traits of olive (Olea europaea L.) Scion. J. of Plant Environmental Physiology. 14: 55. 13-25. (In Persian)
25.Yang, Y., Liu, Q., Han, C., Qiao, Y.Z., Yao X.Q., and Yin, H.J. 2007. Influence of water stress and low irradiance on morphological and physiological characteristics of Picea asperata seedlings. J. of Photosynthetica. 45: 613-619.
26.Alizadeh, A. 2005. Water, soil and plant relationship. Emam Reza Press, Mashhad, 470p. (In Persian)
پژوهش‌های علوم و فناوری چوب و جنگل
دوره 29، شماره 4
دی 1401
صفحه 43-55

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار