دورگ‌گیری بین‌گونه‏ ای سوسن چلچراغ و ارقام تجاری لیلیوم با روش گرده‎افشانی خامه قطع‌شده و کشت قطعات تخمدان

نوع مقاله: مقاله کامل

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری فیزیولوژی و اصلاح گل و گیاهان زینتی، پردیس کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه تهران، کرج

2 استاد، پردیس کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه تهران، کرج

3 استادیار، مؤسسه بیوتکنولوژی کشاورزی، کرج

4 استادیار بخش تحقیقات زراعی و باغی، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان ‏گیلان، سازمان تحقیقات، ‏آموزش و ترویج کشاورزی، رشت، ایران

چکیده

در این پژوهش،کارایی استفاده از روش گرده‏افشانی خامه قطع­شده و کشت قطعات تخمدان جهت غلبه بر موانع ناسازگاری پیش‎تخمی و پس‎تخمی لیلیوم مورد ارزیابی قرار گرفت. سه رقم از گونه‎های آسیایی (ترسور، پیراندلو و سب دازل) و چهار رقم از گونه‎های اورینتال (ریالتو، سوربونه، پارادرو و مانسیا) به­عنوان والد مادری و گونه Lilium ledebourii(سوسن چلچراغ) به­عنوان والد دهنده دانه گرده با دو روش گرده‎افشانی عادی و گرده‎افشانی خامه قطع­شده تلاقی داده شدند. تخمدان‌ها پس از 10، 20 و 40 روز از گرده‎افشانی جدا شده و کشت قطعات تخمدان انجام شد. پژوهش به-صورت دو آزمایش گرده‎افشانی کلاله و گرده‎افشانی خامه قطع­شده انجام شد. این پژوهش به­صورت طرح کاملا تصادفی و در قالب آزمایش فاکتوریل با دو فاکتور زمان برداشت تخمدان و رقم مورد استفاده انجام شد. میزان تورم تخمدان، تعداد کپسول به­دست‌آمده، وزن کپسول‎های تولید­شده، تعداد قطعات کشت­شده، تعداد بذر تولیدی، وزن بذور به­دست‌آمده و تعداد بذر جوانه­زده ثبت شد. به­علت عدم موفقیت آزمایش گرده‎افشانی کلاله نتایج حاصل در این مقاله گزارش نشد. نتایج نشان داد که فاکتور رقم در تمام شاخص‎ها در سطح 5 درصد و در شاخص تعداد کپسول در سطح یک درصد معنی­دار بوده است. اثر فاکتور زمان‎های مختلف برداشت تخمدان و اثر متقابل این فاکتور با فاکتور رقم تنها در مورد شاخص تعداد بذر به­دست‌آمده در سطح 5 درصد معنی­دار بود. در آزمایش گرده‎افشانی خامه قطع­شده در تلاقی بین سوسن چلچراغ و ارقام مانسیا، ترسور و سوربون به­ترتیب 172 ،80 و 60 عدد بذر تولید­شده و 1/1 درصد از بذرهای برداشت­شده از پایه مادری مانسیا جوانه­زده و به گیاهچه تبدیل شدند. به­طور کلی در این آزمایش مشخص شد که از تکنیک گرده‎افشانی خامه قطع­شده و به­دنبال آن نجات جنین‏های به­دست­آمده می‎توان جهت غلبه بر موانع دورگ‏گیری در سوسن چلچراغ و ارقام تجاری استفاده نموده و ارقام جدیدی را تولید کرد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Interspecific hybridization between Lilium ledebourii and commercial cultivars of lilium by cut-style method and ovary slice culture

نویسندگان [English]

  • Hojat Abasi 1
  • Rohangiz Naderi 2
  • Mohsen Kafi 2
  • Pejman Azadi 3
  • Mohammad Naghi Padasht Dahkaei 4
1 Ph.D. Candidate of Physiology and Breeding of Ornamental Plants, College of Agriculture & Natural Resources, University of Tehran, Karaj, Iran
2 Professor, College of Agriculture & Natural Resources, University of Tehran, Karaj, Iran
3 Assistant Professor, Agriculture Biotechnology Research Institute of Iran (ABRII), Karaj, Iran
4 Assistant Professor of Horticulture Crops Research Department, Gilan Agricultural and Natural Resources Research and Education ‎Center, AREEO, Rasht, Iran
چکیده [English]

Benefits of cut style method and ovary slice culture for overcoming pre-and post-zygotic barriers in lily crossing were studied. Three Asiatic hybrid cultivars (Tressor, Pirandello and Ceb duzzel) along with four cultivars of Oriental section (Rialto, Sorbonne, Paradero and Manissa) were used as maternal plants. Lilium ledebourii has selected as pollen donor plant to cross with maternal plants using stigma pollination or cut style pollination methods. Harvesting of produced capsules for ovary slice culture was done after 10, 20 and 40 days. Ovary expansion index, number of produced capsules, capsule weight, and number of cultured slices, number of produced seeds, seed weight and number of germinated seeds were recorded. Results indicated that cultivar had significant influence on all recorded parameters. The number of seeds was significantly affected by capsule harvesting time (p<0.05). In cut style experiment in crosses between Lilium ledebourii and Mannisa, Tressor and Sorbonne 172, 80 and 60 seeds were produced respectively. The rate of seed germination for Mannisa by L. ledebourii was 1.1 percent. In stigma pollination experiment capsules were expanded but none of them produced viable seeds. Totally, in this experiment, use of CSM pollination method was successful for by passing pre-zygotic barriers in lily interspecific crossing.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Embryo rescue
  • hybridization
  • incompatibility
  • pre-zygotic barriers
  1. Bakhshaie, M., Khosravi, S., Azadi, P., Bagheri, H. & van Tuyl, J. M. (2016). Biotechnological advances in Lilium. Plant cell reports, 35(9), 1799-1826.
  2. Beal, J. M. (1943). Histological studies on parthenocarpic fruits of Lilium regale induced by growth substances. Botanical Gazette, 105(1), 25-34.
  3. De Jong, P.C. (1974). Some notes on the evolution of liliesYearbook North American Lily Society 2723-28.
  4. Fukai, S., Isobe, T. & Ikoma, C. (2005). LLO hybrid lilies from L. x formolongiand chromosome doubled L. formosanum var. priceix oriental hybrid 'La Reve'. Acta Horticulturae, 673, 377-381.
  5. Grassotti, A., Nesi, B., Lazzereschi, S., Cacini, S. & Pacifici, S. (2010, August). Breeding Asiatic hybrid lilies: an Italian experience.In: II International Symposium on the Genus Lilium, 900, 237-241.
  6. McRae, E. A. (1998). Lilies: A Guide for Growers and Collectors. Timber Press. Portland, Oregon.
    pp 239-257.
  7. Mirmasoumi, M., Azadi, P., Sharafi, A., Ntui Otang, V. & Mii, M. (2013). Simple protocol for plant regeneration of Lilium ledebourii using transverse thin cell layer. Progress in Biological Sciences, 3(2), 117-122.
  8. Murashige, T. & Skoog, F. (1962). A revised medium for rapid growth and bio assays with tobacco tissue cultures. Physiologia Plantarum, 15(3), 473-497.
  9. Okazaki, K., Asano, Y. & Oosawa, K. (1994). Interspecific hybrids between Lilium ‘Oriental’
    hybrid and L. 'Asiatic' hybrid produced by embryo culture with revised media.
    Breeding Science, 44, 59-64.
  10. Pomares-Viciana, T., Die, J., Del Río-Celestino, M., Román, B. & Gómez, P. (2017). Auxin signalling regulation during induced and parthenocarpic fruit set in zucchini. Molecular Breeding, 37(4), 56.
  11. Proseviçius, J. & Strikulyte, L. (2004). Interspecific hybridization and embryo rescue in breeding of lilies. Acta Universitatis Latviensis, 676, 213-676.
  12. Shivanna, K. R. & Tandon, R. (2014). Reproductive Ecology of Flowering Plants: A manual (170 p.). New Delhi, India: Springer.
  13. Van Tuyl, J. M., Chung, M. Y., Chung, J. D. & Lim, K. B. (2002). Introgression studies using GISH in interspecific Lilium hybrids of L. longiflorum x Asiatic, L. longiflorum x L. rubellum and L. auratum x L. henryiThe Lily Yearbook of the North American Lily Society, 55, 17-22.
  14. Van Tuyl, J. M. & De Jeu, M. J. (1997) Methods for overcoming interspecific crossing barriers. In:
    Shivanna, K-R., Sawhney, V-K. (eds), Pollen Biotechnology for Crop Production and
    Improvement
    . Cambridge University Press, pp 273-293.
  15. Van Tuyl, J. M., Maas, I. W. & Lim, K. B. (2000). Introgression in interspecific hybrids of lily. In: VIII International Symposium on Flowerbulbs, 570, 213-218.
  16. Van Tuyl, J. M., Van Diën, M. P., Van Creij, M. G. M., Van Kleinwee, T. C. M., Franken, J. & Bino, R. J. (1991). Application of in vitro pollination, ovary culture, ovule culture and embryo
    rescue for overcoming incongruity barriers in interspecific Lilium crosses. Plant Science,
    74, 115-126.
  17. Willemse, M. T. M., Plyushch, T. A. & Reinders, M. C. (1995). In vitro micropylar penetration of the pollen tube in the ovule of Gasteria verrucosa (Mill.) H. Duval and Lilium longiflorum Thunb.: Conditions, attraction and application. Plant Science, 108(2), 201-208.
  18. Woodcock, H. B. D. & Stearn, W. T. (1950). Lilies of the world. Their Cultivation & Classification.
    Country Life Limited. London. pp 15-22.
  19. Zhang, X., Ren, G., Li, K., Zhou, G. & Zhou, S. (2012). Genomic variation of new cultivars selected from distant hybridization in Lilium. Plant Breeding, 131(1), 227-230.
  20. Zhou, S., Ramanna, M. S., Visser, R. G. & van Tuyl, J. M. (2008). Genome composition of triploid lily cultivars derived from sexual polyploidization of Longiflorum×Asiatic hybrids (Lilium). Euphytica, 160(2), 207-215.
  21. Zhou, S., Yuan, G., Xu, P. & Gong, H. (2014). Study on lily introgression breeding using allotriploids as maternal parents in interploid hybridizations. Breeding Science, 64(1), 97-102.