PHD theses : Agricultural
Permanent URI for this collectionhttps://repository.neelain.edu.sd/handle/123456789/498
Browse
1 results
Search Results
Item In vitro Morphogenesis and Microtuber Induction in Potato (Solanum tuberosum L.)(Al-Neelain University, 2009) Khadiga Gaafar Abd Elaleem IbrahimABSTRACT Establishment of an efficient tissue culture system is an important step for plant breeding programs. Initially tissue culture protocols have been established for four commercially important potato cultivars namely, Diamant, Almera, Alpha, and Agria. Seed tubers were incubated at 4ᵒC under dark condition for sprouting and used for in vivo culture. Bud, node, stem segment, leaflet segment, and tuber segment explants were sterilized using sodium hypochlorite. Nodal explants were used for establishing sterile in vitro micoplants, rapid multiplication, and subsequent rooting, acclimatization, microtuber induction and indirect plantlets regeneration. For multiplication response for all cultivars and all hormones treatment regeneration percentage was ranging between 25% - 100%. For shoot number, Almera gave the maximum number of shoot (5.4±0.71I shoot/explants) in MS media supplemented with 3.0 mg/l TDZ+0.1 mg/l NAA. For rhizogenesis of direct regenerated micrpoplants, it was observed that when MS media without auxin was used (control) 100, 90%, 50% and 50% 0f the shoot produced root with root number average 4.0±0.9, 2.1± 0.6, 1.0±0.4 and 1.0±0.4 roots/shoot and root length 8.8±1.3, 2.8±0.8, 3.7± 1.5 and 3.5±1.4 from cultivar Almera, Diamant, Alpha and Agria respectively. When MS media supplemented with various auxin (NAA, IAA, and IBA) was used, it was observed that 100% root formation from all cultivars with high root number per shoot ( as compare to control) was obtained with maximum root number of 35.0±1.3 roots/ shoot by using IBA at 1.0 mg/l for cultivar Almera, 19.9±2.4 roots/ shoot by using IBA at 0.5mg/l for cultivar Diamant, 5.5± 0.9 roots/ shoot by using (IBA2.0 or IAA1.5) for cultivar Alpha, and 5.0±1.5a roots/shoot by using IBA 2.0mg/l for cultivar Agria. The best acclimatization response (95%) was obtained in sterilized soil, 50% clay: 50%. Microtuberizations was carried with Diamant and Almera. Highest number of microtubers/jar (6.0±0.5microtubers/jar) was yielded by Almera in MS media fortified with sucrose 8% without hormone, at dark On the other hand maximum microtuber weight, was given by Almera cultivar in MS media supported with 60 g/l sucrose without hormone which is (1250.3±13.0 mg/tuber) in dark. For callus induction, the effect of explants explained that, among all explants the tuber segment was found to be most effective for callusing degree in all cultivars. , highest degree of callus (6.0±0.0) was induced by Diamant on 2, 4-D at 3.0 mg/l, To evaluate the effect of growth regulators on callus induction from tuber segments explants, different of growth regulators were used. When MS media supplemented with IAA, IBA, and Kin used there was no callus induced in all cultivars. Highest callus degree (6±0.0) was induced for Diamant on media supplemented with 3.0 mg/l 2, 4-D and2.0 mg/l 2, 4-D in combination with BAP at 2.0 mg/l. For cultivar Agria the higher callus degree recorded (6.0±0.0a ) was obtained on MS media supplemented with 2.0 mg/l 2, 4-D in combination with (either 2.0 mg/l or 5 mg/l BAP) or BAP at 5.0 mg/l in combination with 2, 4-D at (1.5mg/l or 3 mg/l). For Almera higher degree of callus (6.0±0.11 and 5.8±0.1a ) was obtained by using 2.0 mg/l of BAP in combination with 2,4-D at three levels (1.0,1.5 and 2 mg/l 2,4-D ) , 2,4-D at 2.0 mg/l in combination with BAP at 2.0 and5.0 mg/l and 2,4-D at (1.5 and 1.0 mg/l), in combination with BAP at 5.0 mg/l. Higher degree of callus (5.3±0.2a)for Alpha was obtained on MS media supplemented with 1.5mg/l and 2.0mg/l 2,4-D in combination with 5.0mg/l and 2.0 mg/l BAP respectively. Callus was induced with all types of media with variation among cultivars, it was1/2 B5 and MB with degrees of callus (4.6±0.2 and 4.3±0.2) respectively for Diamant. For Agria higher callus degree was induced by 1/2 B5 with degree of callus (4.0±0.2). Lowest callus degree was obtained by Alpha there was no significantly different between media for callus induction with all using media. The Almera cultivar induced same callus degree with 1/2MS, 1/2 B5 and B5 treatments. Regeneration of indirect microplant, explained that TDZ and BAP alone and in combination with auxin mainly (IBA) produced shoot with wide variation between the three cultivars, TDZ 5.0mg/l and BAP 4.0 mg/l in the cultivars Diamant induced highest number of shoot (3.4±0.9 and 2.9±0.6a shoot/callus). The highest root number was achieved by Alpha (42.5±3.4 root/ plant) with 100% rooting in half MS media fortified with 2.0 mg/l IBA and (38.8±1.6 root/plant) obtained in half MS media supplemented 1.5 mg/l IBA. For the same cultivar maximum root length was obtained by half MS media without growth regulators, with average length (8.3±1.0 cm). For acclimatization of indirect regeneration rooted plantlets, 95% survival rate was obtained when sterilized soil, clay: sand (1: 1 v/v) was used under greenhouse conditions. ARABIC ABSTRACT الخلاصة يعتبر تاسيس نظام دقيق في زراعة الانسجة خطوة مهمة في مجال تربية النبات. اجريت هذة الدراسة بهدف تاسيس نظم لزراعة الانسجة لاربعة اصناف تجارية مهمة من البطاطس هي دايمونت،الميرا،الفا واقريا. تم تخضير التقاوى وزرعت في البيت المحمي ،اخّذت الاجزاء النباتية (الجّذعة) (العقد،قطع الساق،قطع الوريقات) من النباتات الحقلية واخذت البراعم وقطع الدرنات من الدرنات مباشرة. تم تعقيم كل الاجزاء النباتية بمحلول الصوديوم هايبوكلورايت. استخدمت العقد في تاسيس نبتات خالية من الملوثات داخل المعمل ، الاكثار السلالي السريع تم باستخدام هرمونات نباتية مختلفة ، ومن ثم التجذير باختبار اكسينات مختلفة ،وتمت الاقلمة وانتاج الدرنات الدقيقة داخل المعمل. بهدف الحصول علي الكلس تم اختبار اجزاء نباتية، منظمات نمو واوساط غذائية مختلفة ، من ثم تم اختبار امكانية انتاج نبيتات صغيرة بطريقة غير مبلشرة من الكلس الناتج عن قطع الدرنات للاصناف الاربعة. تم اختبار تاثير تركيز حمض الاندول بيوتاريك وتركيز املاح الوسط الغذائي ( موراشيجي واسكوج) علي تجذير النبتات المنتجة عبر الكلس و من ثم اقلمتها. تمت زراعة العقد المنتجة من نباتات بعمر اربعة اسابيع في بيئة موراشيج واسكوج الخالية من الهرمونات النباتية للاكثار السلالي السريع ومن اجل الحصول علي افرع خضرية عديدة ، تم الحصول علي جذعات خالية من الملوثات استخدمت كمصدر للاكثار. تمت زراعة العقد الساقية المنتجة داخل المعمل في وسط موراشيج واسكوج المدعم بتراكيز مختلفة من السايتوكاينينات (كينتين،البنزايل ادنين والثيودايزرون) كلا علي حدا او في صورة خليط من البنزايل ادنين والثيودايزرون مع اكسين نفثالين حمض الخليك للحصول علي افرع خضرية عديدة وجد ان نوع وتركيز الهرمون ذات تاثير معنوي علي تكوين الافرع الخضرية العديدة. تراوحت الاستجابة للتكاثربين100% الي25 % لكل الاصناف مع كل المعاملات.بالنسبة لعدد الافرع المتعددة المنتجة فقد انتج الصنف الميرا اكبر عدد من السيقان(4¸5±7¸ فرع خضري لكل جذعة) في وسط موراشيج واسكوج المدعم بخليط من 0¸3 ملجرام̸ لتر من الثيودايزرون مع 1¸0 ملجرام̸ لترمن النفثالين حمض الخليك. تم اختبار تاثير الاكسينات (نفثالين حمض الخليك، اندول حمض البيوتاريك، اندول حمض الخليك) بتراكيز (0¸0 5¸0 0¸1 5¸1 0¸2 ملجرام̸ لتر) في وسط موراشيج واسكوج علي تجذير الافرع الخضرية المتعددة المنتجة داخل الانابيب ، لوحظ ان وسط موراشيج واسكوج الخالي من الاكسينات قد اعطي نسبة تجذير هي 100%،90%،50%،50% للاصناف الميرا ،دايمونت،الفا واقريا علي التوالي ،عند اضافة الاكسينات لوحظ ان نسبة التجذير هي 100% لكل الاصناف . يختلف عدد الجذور باختلاف الاصناف ،اعلي معدل جذور تم الحصول علية هو (0 ¸35±3¸1جذر̸ساق) في وسط موراشيج واسكوج المضاف الية 0¸1 ملجرام̸ لتر من اكسين اندول حمض البيوتاريك بواسطة الصنف الميرا ، تلاه الصنف دايمونت بمعدل (9 ¸19±4¸2 جذر ̸لساق) في وسط موراشيج واسكوج المضاف الية 5¸0 ملجرام̸ لتر من اكسين اندول حمض البيوتاريك. المعاملتين0 ¸2 ملجرام̸ لتر من اكسين اندول حمض البيوتاريك و5 ¸1 ملجرام̸ لتر اندول حمض الخليك كان لها نفس التاثير علي معدل عدد الجذور في الصنف الفا (5 ¸5±9¸0 و 4 ¸5±8¸0جذر ̸لساق)، اعلي معدل عدد جذور نتج من الصنف اقريا هو (0 ¸5±5¸1 جذر ̸لساق) في وسط موراشيج واسكوج المضاف الية 0¸2 ملجرام̸ لتر من اكسين اندول حمض البيوتاريك. تمت اقلمة النبتات التي تم تجذيرها في ثلاثة انواع من التربة المعقمة (100%طمي، 100% رمل،50%رمل:50% طمي) ، اعلي معدل احياء تم الحصول علية هو (95%) مع المعاملة 50%طمي:50%رمل. في تجربة لانتاج الدرنات الدقيقة تم اختيار الصنفين الميرا ودايمونت, اكبر معدل لعدد الدرنات تم الحصول علية في وسط موراشيج واسكوج المذود ب 80جرام̸لتر من السكوز وخالي من السيتوكينينات في الظلام بمعدل (0 ¸6±5¸0درنة دقيقة|̸̸وعاء) انتجة الصنف الميرا ، اعلي معدل لاوزان الدرنات تم الحصول علية بواسطة الصنف الميرا وهو (3 ¸1250±0¸13ملجرام) في وسط موراشيج واسكوج المذود ب 60جرام̸لتر من السكروز وخالي من السيتوكينينات في الظلام. لاختبار تاثير الاجزاء النباتية علي انتاج الكلس مستخدمين وسط موراشيج واسكوج مضافا إليه ا وكسين الداي كلوروفينوكس استيك اسيد, كل الجذعات المستخدمة أنتجت كلس لكن قطع الدرنات أعطت اكبر كمية من الكلس مع كل الاصناف ،وجد أن تكوين الكلس يتأثر باختلاف الأصناف اعلي معدل لدرجة الكلس (0¸6±0¸0) نتج عن الصنف دايمونت بالتركيز0¸3ملجرام من اوكسين الداي كلوروفينوكس اسيتك اسيد . في تجربة لتحديد تاثير منظملت النمو النباتية علي انتاج الكلس من قطع الدرنات، مستخدمين الوسط الغذائي لموراشيج واسكوج مضافا الية الاوكسينات والسيتوكينات منفردة أو مع مختلطة مع بعضها البعض وجد ان بيئة موراشيج واسكوج الخالية من المنظمات النباتية او المدعمة ب اندول حمض الخليك،اندول حمض البيوتاريك و الكينتين ليس لها اي فعالية في انتاج الكلس من قطع الدرنات، بقية المنظمات المستخدمة أعطت كلس بدرجات متفاوتة ، كلا المعاملتين 0¸3 ملجرام̸ لترمن اوكسين الداي كلوروفينوكس اسيتك اسيد منفرد او0¸2 ملجرام̸ لتر منه مع0¸2 ملجرام̸ لتر من البنزايل ادنين نتج عنها اعلي درجة كلس في الصنف دايمونت وهي (0¸6±0¸0) ،توليفة من 0¸2 ملجرام̸ لتر من اوكسين الداي كلوروفينوكس اسيتك اسيد مع 0¸2 او0¸5 ملجرام̸ لتر من البنزايل ادنين نتج عنهااعلي درجة كلس في الصنف اقريا وهي (0¸6±0¸0) ،كذلك توليفة من0¸5 ملجرام̸ لتر من البنزايل ادنين مع 0¸3 او5¸1 ملجرام̸ لتر من اوكسين الداي كلوروفينوكس اسيتك اسيد نتج عنها نفس درجة الكلس في هذا الصنف ، اما مع الصنف الميرا فان عدد من المعاملات كان لها اكبر تاثير علي درجة الكلس، حيث نتج عنها اعلي معدل كلس وهو(0 ¸6±0¸0،8¸5±0¸0 ) وهي خليط من0¸2 ملجرام̸ لتر من البنزايل ادنين مع عدة تراكيز من من اوكسين الداي كلوروفينوكس اسيتك اسيد (0¸1 ،5¸1 و 0¸2 ملجرام̸ لتر). الصنف الفا اكبر معدل كلس نتجت عنه هو (3¸5±2¸0) في وسط موراشيج واسكوج المدعم بخليط من ¸1، 0¸2 ملجرام̸ لتر من اوكسين الداي كلوروفينوكس اسيتك اسيد و0¸5، 0¸2 ملجرام̸ لتر من البنزايل ادنين علي التوالي. وجد ان كل الاوساط الغذائية المستخدمة انتجت كلس مع كل الاصناف مع وجود تباين في درجة الكلس بين الاصناف ، نصف بيئة كامبورج، توليفة من املاح بيئة موراشيج واسكوج وفيتامينات بيئة كامبورج انتجت اكبر كمية كلس في الصنف دايمونت، نصف بيئة كامبورج هي الافضل مع الصنف اقريا،، بيئة كامبورج نصف وكاملة ، نصف املاح بيئة موراشيج واسكوج انتجت اكبر كمية كلس في الصنف الميرا اما مع الصنف الفا نجد ان كل الاوساط المستخدمة لم يكن بينها اي فروقات معنوية. في تجربة لاعادة الاستزراع بطريقة غير مباشرة عن طريق الكلس المنقول واضافة منظمات النمو ، وجد ان اضافة البنزايل ادنين و الثيودايزرون منفردة او في صورة خليط مع الاوكسينات وخاصة اندول حمض البيوتاريك نتج عنها سيقان عديدة مع الاختلاف في اعدادها باختلاف الاصناف والمعاملات. وجد ان (0¸5 ملجرام̸ لتر من الثيودايزرون و 0¸4 ملجرام̸ لتر من البنزايل ادنين) نتج عنها اكبر عدد من السيقان في الصنف دايمونت بمعدل (4¸3±9¸0و 9¸2±6¸0ساق̸كلس). اكبر معدل لعدد الجذور انتجة الصنف الفا (5¸42±4¸3و 8¸38±6¸1جذر̸ساق) في نصف قوة املاح وسط موراشيج واسكوج المدعم ب 0¸2 ملجرام̸ لتر ، 5¸1 ملجرام̸ لتر من اكسين اندول حمض البيوتاريك علي التوالي بنسبة تجذير 100% ، اعلي معدل لطول الجذور نتج عن الصنف الفا هو (3 ¸8±0¸1) في وسط موراشيج واسكوج الخالي من الاكسينات. النبيتات التي تم تجذيرها اقلمت تدريجيا ، ثم نقلت للبيت المحمي بلغ معدل الاحياء 95% عند استخدام تربة معقمة بنسبة 50% رمل:50% طمي تحت ظروف البيت المحمي.