Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Đạt được quy trình ra rễ hiệu quả cao trong ba giống Pyrus communis bằng phương pháp bề mặt phản ứng
Tóm tắt
Pyrus communis là một loài khó ra rễ, và việc tạo ra rễ tối ưu phụ thuộc vào việc áp dụng đúng nồng độ của các hóa chất khác nhau. Vì mô hình thống kê có thể được áp dụng để ước lượng khoảng giá trị của các yếu tố cần thiết cho sự thành công của sự nhân giống cây trồng in vitro, chúng tôi đã cố gắng tối ưu hóa môi trường ra rễ bằng phương pháp bề mặt phản ứng. Do đó, saccharose và polyvinyl alcohol được chọn làm các biến độc lập trong thiết kế tổ hợp trung tâm của phương pháp bề mặt phản ứng với α = 1. Dựa trên thử nghiệm trước, chúng tôi nhận thấy rằng các biến độc lập cho sự hình thành rễ là saccharose từ 2 đến 3% và polyvinyl alcohol từ 0.5 đến 1.5 g L−1 trong các giống được nghiên cứu. Kết quả phân tích thống kê cho thấy các mô hình bậc hai có ý nghĩa, với giá trị R² cao > 0.9 đối với phản ứng tỷ lệ ra rễ. Các giá trị tối ưu cho các biến độc lập trong việc ra rễ của các giống được nghiên cứu bao gồm 2% saccharose, 1.5 g L−1 polyvinyl alcohol ở giống ‘Williams’; 2.85% saccharose, 1.47 g L−1 polyvinyl alcohol ở giống ‘Natanzi’; và 3% saccharose, 0.99 g L−1 polyvinyl alcohol ở giống ‘Ghosi’. Một thí nghiệm xác nhận riêng biệt cho thấy các giá trị thí nghiệm của các phản ứng được nghiên cứu có sự phù hợp gần gũi với các giá trị dự đoán trong tất cả các giống. Lần đầu tiên, phương pháp được phát triển sử dụng thiết kế tổ hợp trung tâm để tối ưu hóa việc ra rễ ở P. communis.
Từ khóa
#Pyrus communis #phương pháp bề mặt phản ứng #saccharose #polyvinyl alcohol #nhân giống in vitroTài liệu tham khảo
Abbasi Z, Hooshyar S, Bagherieh-Najjar MB (2016) Improvement of callus production and shoot regeneration using various organs of soybean (Glycine max L. Merr) by response surface methodology. In Vitro Cell Dev Biol-Plant 52:537–545
Ahkami AH, Melzer M, Ghaffari MR, Pollmann S, Javid MG, Shahinnia F, Hajirezaei MR, Druege U (2013) Distribution of indole-3-acetic acid in Petunia hybrida shoot tip cuttings and relationship between auxin transport, carbohydrate metabolism and adventitious root formation. Planta 238:499–517
Al-Maarri K, Arnaud Y, Miginiac E (1994) Micropropagation of Pyrus communis cultivar ‘Passe Crassane’seedlings and cultivar ‘Williams’: factors affecting root formation in vitro and ex vitro. Sci Hort 58:207–214
Chakraborty D, Bandyopadhyay A, Bandopadhyay S, Gupta K, Chatterjee A (2010) Use of response surface methodology for optimization of a shoot regeneration protocol in Basilicum polystachyon. In Vitro Cell Dev Biol-Plant 46:451–459
Cornell JA (2011) Experiments with mixtures: designs, models, and the analysis of mixture data. John Wiley & Sons
De Klerk G-J, van der Krieken W, de Jong JC (1999) Review the formation of adventitious roots: new concepts, new possibilities. In Vitro Cell Dev Biol-Plant 35:189–199
Denaxa N-K, Vemmos SN, Roussos PA (2012) The role of endogenous carbohydrates and seasonal variation in rooting ability of cuttings of an easy and a hard to root olive cultivars (Olea europaea L.). Sci Hort 143:19–28
Diack RN, Friend AP, Knäbel M, Palmer JW, Tustin DS (2016) Assessing ease of propagation of European pear cultivars and a Pyrus communis rootstock segregating population. In: XI International Symposium on Integrating Canopy, Rootstock and Environmental Physiology in Orchard Systems 1228, pp 247–250
Javadi S, Kermani MJ, Irian S, Majd A (2013) Indirect regeneration from in vitro grown leaves of three pear cultivars and determination of ploidy level in regenerated shoots by flow cytometry. Sci Hort 164:455–460
Kromer K, Gamian A (2000) Analysis of soluble carbohydrates, proteins and lipids in shoots of M 7 apple rootstock cultured in vitro during regeneration of adventitious roots. J Plant Physiol 156:775–782
Murashige T, Skoog F (1962) A revised medium for rapid growth and bio assays with tobacco tissue cultures. Physiol Plant 15:473–497
Myers RH, Montgomery DC (1995) Response surface methodology: process and product optimization using designed experiments. Wiley, New York
Nanda KK, Purohit N, Mehrotra K (1968) Effect of sucrose, auxins and gibberellic acid on rooting of stem segments of Populus nigra under varying light conditions. Plant Cell Physiol 9:735–743
Niedz RP, Evens TJ (2007) Regulating plant tissue growth by mineral nutrition. In Vitro Cell Dev Biol-Plant 43:370–381
Quoirin M, Lepoivre P (1977) Etude de milieux adaptes aux cultures in vitro de Prunus. Acta Hort
Reed BM (1995) Screening Pyrus germplasm for in vitro rooting response. HortScience 30:1292–1294
Rugini E, Jacoboni A, Luppino M (1993) Role of basal shoot darkening and exogenous putrescine treatments on in vitro rooting and on endogenous polyamine changes in difficult-to-root woody species. Sci Hort 53:63–72
Sampaio FC, da Conceição Saraiva TL, e Silva GD, de Faria JT, Pitangui CG, Aliakbarian B, Perego P, Converti A (2016) Batch growth of Kluyveromyces lactis cells from deproteinized whey: response surface methodology versus artificial neural network—genetic algorithm approach. Biochem Eng J 109:305–311
Stevens ME, Woeste KE, Pijut PM (2018) Localized gene expression changes during adventitious root formation in black walnut (Juglans nigra L.). Tree Physiol 38:877–894
Sun Q, Sun H, Bell RL, Li H, Xin L (2011) Variation of phenotype, ploidy level, and organogenic potential of in vitro regenerated polyploids of Pyrus communis. Plant Cell Tiss Org Cult 107:131–140
Sun Q, Sun H, Bell RL, Xin L (2009) Effect of polyvinyl alcohol on in vitro rooting capacity of shoots in pear clones (Pyrus communis L.) of different ploidy. Plant Cell Tiss Org Cult 99:299–304
Wang N, Liu M, Qin Z (2006) Effects of PVA on tissue culture of Dongzao jujube (Ziziphus jujuba) and Z. acidojujuba [J]. J Fruit Sci 2:37
Wojtania A, Skrzypek E, Marasek-Ciolakowska A (2018) Soluble sugar, starch and phenolic status during rooting of easy-and difficult-to-root magnolia cultivars. Plant Cell Tissue Organ Cult 1–12
Woodward AW, Bartel B (2005) Auxin: regulation, action, and interaction. Ann Bot 95:707–735
Wu L, Yuan X, Sheng J (2005) Immobilization of cellulase in nanofibrous PVA membranes by electrospinning. J Memb Sci 250:167–173
Zhu L-H, Li X-Y, Ahlman A, Welander M (2003) The rooting ability of the dwarfing pear rootstock BP10030 (Pyrus communis) was significantly increased by introduction of the rolB gene. Plant Sci 165:829–835