اثر دز و مدت زمان تیمار با کلشی‌سین بر خصوصیات مورفوفیزیولوژیکی خشخاش برگ‌ریزان (papaver fugax poir.) با استفاده از ریزنمونه‌های مختلف

در این مطالعه، به‌منظور تعیین مناسب‌ترین روش القای پلی‌پلوئیدی در گیاه خشخاش برگ‌ریزان آزمایشی به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی با سه تکرار و سه فاکتور شامل سطوح مختلف کلشی‌سین (0، 0.05، 0.1، 0.2 و 0.5 درصد)، مدت زمان تیمار (12، 24 و 48 ساعت) و نوع ریزنمونه (بذر، گیاهچه و جوانه انتهایی ساقه)، در سال‌های 1397-1396 در دانشگاه محقق اردبیلی انجام شد. در کنار ارزیابی‌های مورفولوژیکی و روزنه‌ای، روش فلوسایتومتری افزایش محتوای ماده ژنتیکی را در برخی از گیاهان تیمار شده تایید نمود. نتایج نشان داد که تیمار جوانه انتهایی ساقه با غلظت کلشی‌سین 0.05 یا 0.1 درصد در زمان تیمار‌ 48 ساعت، به دلیل دارا بودن بیشترین درصد زنده‌مانی (%44.4) و القای تتراپلوئیدی (%18.9) بهترین روش تولید گیاهان تتراپلوئید در خشخاش برگ‌ریزان است. با بررسی اثرات اتوپلی‌پلوئیدی بر برخی صفات مورفوفیزیولوژیک مشخص شد که میانگین فواصل میانگره، ارتفاع بوته و تراکم سلول‌های روزنه در گیاهان تترا‌پلوئید کاهش و اندازه و ضخامت برگ، اندازه کپسول، تعداد برگ، وزن خشک کل بوته، اندازه سلول‌های روزنه‌ای، محتوای کلروفیل، پروتئین، کربوهیدرات و فعالیت آنزیم‌های کاتالاز و پراکسیداز افزایش یافته است. این در حالی است که تغییری در میزان فعالیت آنزیم پلی‌فنل اکسیداز در نتیجه القای تترا‌پلوئیدی مشاهده نشد. علاوه بر این، افزایش محتوای مورفین و کاهش محتوای کدئین در گیاهان تترا‌پلوئید حاصل مشاهده شد. در مجموع با توجه به اینکه کلشی‌سین نقش موثری در القای تتراپلوئیدی گیاه خشخاش برگ ریزان و تغییر در خصوصیات مورفولوژیکی و فرآیندهای متابولیکی آن دارد می‎توان از این نتایج در برنامه‌های به‌نژادی این گیاه دارویی استفاده کرد.

effect of colchicine dose and treatment duration on morphophysiological characteristics of bride rose poppy (papaver fugax poir.) using different explants

in this study, in order to determine the best method of polyploidy induction in bride rose poppy (papaver fugax poir.), a factorial experiment based on completely randomized design with three replications and three factors including different colchicine concentrations (0, 0.05, 0.1, 0.2 and 0.5%), different treatments duration (12, 24 and 48 h) and explant type (seeds, seedlings and terminal buds) were investigated in mohaghegh ardabili university in 2017-2018. in addition to morphological and stomatal evaluations, flow cytometry technique confirmed the increasing of dna content in some of the treated plants. the results showed that, the treatment of terminal buds with 0.05% or 0.1% colchicine for 48 h, due to the highest percentage of survival (44.4%) and tetraploidy induction (18.9%), is the best method for production of tetraploid plants. the assessment of autopolyploidy effects on some of the studied traits revealed that, average internode length, plant height and stomata cells density in tetraploid plants decreased, while, leaf size and thickness, capsule size, number of leaves and dry weight of plants, stomata cell size, chlorophyll, protein and carbohydrate content and activity of catalase and peroxidase antioxidant enzymes increased. however, there was no significant change in the polyphenol oxidase activity as a result of tetraploidy induction. in addition, enhanced morphine content and declined codeine content in tetraploid plants were observed in this study. in conclusion, with regards to effective role of colchicine in tetraploidy induction along with morphological characteristics and metabolic process changes of bride rose poppy plants, the results can be used in breeding programs of this medicinal plant.