Πολλαπλασιασμός in vitro εσπεριδοειδών. Επίδραση φυτορρυθμιστικών παραγόντων του μήκους κύματος φωτός και εγκλεισμός εκφυτών σε καψίδιο

Abstract

Σκοπός της παρούσας μελέτης ήταν, να αξιολογηθεί η επίδραση των κυτοκινινών 6-βενζυλαδενίνη (BA), 2-ισοπεντενυλαδενίνη (2iΡ), κινετίνη (ΚΙ¬Ν), thidiazuron (TDZ) και forchlorfenuron (FCF ή CPPU) και των συγκεντρώσεών τους στα χαρακτηριστικά των βλαστών, χρησιμοποιώντας ως έκφυτα τμήματα βλαστού με οφθαλμό, τα οποία προέκυψαν από σπορόφυτα των ειδών νεραντζιά (Citrus aurantium) και βολκαμεριάνα (Citrus volkameriana), καλλιεργούμενα in vitro σε υπόστρωμα DKW. Επίσης, διερευνήθηκε αν το διαφορετικό μήκος κύματος φωτός καθώς και η τροποποίηση της αναλογίας των σακχάρων του υποστρώματος επηρεάζουν τα χαρακτηριστικά των βλαστών ενώ αξιολογήθηκε η επίδραση των αυξινών ινδολοβουτυρικό οξύ (ΙΒΑ) και α-ναφθαλινοξικό οξύ (ΝΑΑ) σε διαφορετικές συγκεντρώσεις και συνδυασμούς, στο ποσοστό ριζοβολίας και στα χαρακτηριστικά των ριζών. Τα αποτελέσματα του πειράματος έδειξαν ότι η ΒΑ έδωσε, ανεξαρτήτου συγκέντρωσης, το μεγαλύτερο αριθμό και μήκος βλαστών καθώς και αριθμό κόμβων στο Citrus aurantium ενώ εξίσου καλά αποτελέσματα έδωσε η FCF ως προς τον αριθμό των βλαστών και των κόμβων. Η TDZ έδωσε το μικρότερο μήκος βλαστών και στα δύο, υπό μελέτη, είδη. Ωστόσο, στο Citrus volkameriana έδωσε το μεγαλύτερο αριθμό βλαστών και κόμβων, όμως, οι βλαστοί της παρουσίαζαν μορφολογικές ανωμαλίες. Τόσο ο αριθμός όσο και το μήκος των βλαστών, και στα δύο είδη, δεν επηρεάστηκαν από το διαφορετικό μήκος κύματος φωτός. Ωστόσο, παρατηρήθηκε τάση σχηματισμού περισσότερων βλαστών υπό την επίδραση του μπλε φωτός ενώ λιγότερων υπό την επίδραση του πράσινου. Ο αριθμός των κόμβων ανά έκφυτο μειώθηκε σημαντικά υπό την επίδραση του πράσινου φωτός στο είδος Citrus volkameriana ενώ το μπλε και το λευκό φώς έδωσαν το μεγαλύτερο αριθμό. Η νέα αναλόγια σακχάρων στο Citrus aurantium δεν επηρέασε τα χαρακτηριστικά των βλαστών ενώ στο Citrus volkameriana το μήκος των βλαστών επηρεάστηκε αρνητικά. Τα δύο μεγαλύτερα ποσοστά ριζοβολίας 75% για το Citrus aurantium και 100% για το Citrus volkameriana παρατηρήθηκαν με την επέμβαση 1ppm ΝΑΑ και με το συνδυασμό ΙΒΑ+ΝΑΑ (4ppm) αντίστοιχα. Τα έκφυτα υπό την παρουσία του ΝΑΑ ανέπτυξαν, γενικά, περισσότερες ρίζες ενώ το μήκος το ριζών υπό την παρουσία μόνο του ΙΒΑ ήταν μεγαλύτερο. Τα νεαρά φυτάρια εγκλιματίστηκαν σε μονάδα υδρονέφωσης με ποσοστά επιβίωσης 85% για το Citrus volkameriana και 65% για το Citrus aurantium. Επιπλέον, πραγματοποιήθηκε εγκλεισμός (encapsulation) εκφύτων, και των δύο ειδών, σε καψίδιο, αποθήκευσή τους σε χαμηλές θερμοκρασίες (-2οC και 4οC) και έλεγχος της ικανότητας αναβλάστησής τους. Η ζωτικότητα των εκφύτων, μάλλον, δεν επηρεάστηκε από τη θερμοκρασία και το χρόνο αποθήκευσης αλλά τα έκφυτα δεν κατάφεραν να εξέλθουν από τα καψίδια, όταν τοποθετήθηκαν σε υπόστρωμα με σκοπό την αναβλάστησή τους. Αντιθέτως, τα έκφυτα των καψιδίων που κόπηκαν ημιτελώς, πριν τη φύτευσή τους στο υπόστρωμα, βλάστησαν σε ποσοστό περίπου 40%. Τέλος, έγινε προσπάθεια μικροεμβολιασμού (micrografting) σπορόφυτων του Citrus volkameriana με έκφυτα (εμβόλια) του ίδιου είδους και του Citrus aurantium. Τα ποσοστά επιτυχίας του μικροεμβολιασμού ήταν 70% με τα εμβόλια του Citrus volkameriana και 60% με τα εμβόλια του Citrus aurantium ενώ το ποσοστό επιβίωσης, και στις δύο περιπτώσεις, μετά τον εγκλιματισμό των εμβολιασμένων φυταρίων σε μονάδα υδρονέφωσης ήταν 60%.

The main purpose of this study was to evaluate the effect of cytokinins 6-benzylaminopurine (BA), 2-isopentenyladenine (2iP), kinetin (KIN), thidiazuron (TDZ) and forchlorfenuron (FCF or CPPU) at various concentrations on the shoot characteristics, using as explants nodal segments derived from Citrus aurantium and Citrus volkameriana seedlings cultured in vitro in DKW media. Furthermore the effect of exposing the explants to different light wavelength and changing the sugars ratio of the substrate on these characteristics was investigated. At rooting stage, the influence of auxins indolebutyric acid (IBA) and α-naphthaleneacetic acid (NAA), alone or in combination, on the rooting percentage and root characteristics was evaluated as well. The results showed that BA, regardless of concentration, leaded to the highest shoot number, shoot length and node number in Citrus aurantium. Similar results showed FCF as regards the shoot number. On the other hand TDZ leaded to the lowest shoot length in both species. However gave the highest shoot and node number in Citrus volkameriana but shoots were morphologically abnormal. Both the number and the length of the shoots were not affected by the exposure to different light wavelength. However, the explants had the tendency to form more shoots under the exposure of blue light and less shoots under the exposure of green light. Node number per explant was significantly reduced by the effect of green light in Citrus volkameriana while blue and white light leaded to higher number. None of shoot characteristics in Citrus aurantium were affected by the new sugars ratio of the media while in Citrus volkameriana the shoot length was negatively affected. The two highest rooting percentages 75% in Citrus aurantium and 100% in Citrus volkameriana were observed with the application of 1ppm ΝΑΑ and the combination of ΙΒΑ+ΝΑΑ (4ppm) respectively. Generally the explants formed higher number of roots in the presence of NAA while formed longer roots in the presence of only IBA. The survival rates after acclimatization of the plantlets under mist were 85% in Citrus volkameriana and 65% in Citrus aurantium. A secondary aim of the present study was to examine the encapsulation of both species explants and to evaluate the influence of a short time storage at different cold temperatures (-2οC and 4οC) on their viability and regrowth. The viability was not negatively affected by the temperature and the storage time but the explants did not manage to get out of the capsules after their placement in the media in order to regrowth. On the contrary, when the capsules were slightly cut with lancet before their placement in the media the regrowth percentage was about 40%. At the same time a micrografting experiment was conducted using Citrus volkameriana seedlings as rootstock and shoot tips of both species as scions. Grafting success rate was 70% with Citrus volkameriana scions and 60% with Citrus aurantium scions while the survival rate, in both cases, after acclimatization of the grafted plantlets under mist was 60%.