Genetic Engineering and Biosafety Journal

fa تولید گیاهان هاپلوئید مضاعف شده فلفل دلمه‌ای (Capsicum annuum) از طریق کشت بساک Production of Doubled Haploid Plants of Bell Pepper (Capsicum annuum) Through Anther Culture مهندسی ژنتیک گیاهی Plant پژوهشي Research کشت بساک به‌عنوان یکی از روش‌های کارآمد در تولید گیاهان هاپلوئید مضاعف شده، ابزاری مؤثر در تسریع برنامه‌های اصلاح نباتات به‌ویژه در گیاهان خودگشن نظیر فلفل دلمه‌ای محسوب می‌شود. در این پژوهش، چهار رقم هیبرید تجاری فلفل دلمه‌ای شامل Nirvin، Arancia، Tarento و Massilia به‌منظور ارزیابی توانایی آن‌ها در تولید کالوس، جنین و گیاهچه از طریق کشت بساک مورد بررسی قرار گرفتند. گلچه‌های در مرحله مناسب رشد میکروسپور (اواخر تک‌ هسته‌ای و اوایل دو ‌هسته‌ای) پس از اعمال تیمار سرمایی و رنگ‌آمیزی با DAPI، جداسازی و در پنج محیط کشت مختلف حاوی سطوح متنوع از Kinetin و 2,4-D کشت شدند. آزمایش به‌صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی با چهار تکرار انجام شد و صفات مربوط به درصد کالوس‌زایی، جنین‌زایی و باززایی اندازه‌گیری گردید. نتایج نشان داد که همه تیمارها به‌ جز تیمار شاهد (فاقد تنظیم ‌کننده رشد گیاهی) منجر به کالوس‌زایی شدند. بیشترین درصد کالوس‌زایی مربوط به رقم Massilia در محیط C4 (حاوی بالاترین غلظت 2,4-D ) با 47/78 درصد بود، در حالی که بیشترین درصد جنین‌زایی در رقم Tarento در محیط C2 با 62/52 درصد مشاهده شد. با این ‌حال، درصد باززایی گیاهچه‌ها کم بود و تنها جنین‌های حاصل از رقم‌های Arancia و Tarento توانستند به گیاهچه‌های کامل تبدیل شوند. بر اساس یافته‌ها، ترکیب مناسب تنظیم‌کننده‌های رشد گیاهی و انتخاب ژنوتیپ مؤثر نقش تعیین‌ کننده‌ای در موفقیت کشت بساک دارد. بهینه‌سازی دقیق شرایط فیزیولوژیکی، محیطی و ترکیبات کشت می‌تواند موجب افزایش کارایی تولید گیاهان هاپلوئید مضاعف شده در فلفل دلمه‌ای گردد و در برنامه‌های به‌نژادی این گیاه باارزش مورد استفاده قرار گیرد. Anther culture is recognized as an efficient method for producing doubled haploid (DH) plants, serving as a powerful tool to accelerate plant breeding programs, especially in self-pollinated crops such as bell pepper (Capsicum annuum). In this study, four commercial F1 hybrids—Nirvin, Arancia, Tarento, and Massilia—were evaluated for their capacity to produce callus, embryos, and plantlets through anther culture. Flower buds at the appropriate microspore developmental stage (late uninucleate to early binucleate) were selected based on DAPI staining following a cold pre-treatment, and their anthers were cultured on five different media containing various concentrations of kinetin and 2,4-D. The experiment was conducted in a factorial arrangement based on a completely randomized design (CRD) with four replicates. Traits including callus induction, embryogenesis, and plant regeneration percentages were recorded. The results indicated that all treatments, except for the control (lacking plant growth regulators), induced callus formation. The highest callus induction rate (78.47%) was observed in the Massilia hybrid on medium C4, which contained the highest concentration of 2,4-D. In contrast, the highest embryogenesis rate (52.62%) was recorded in the Tarento hybrid on medium C2. However, plant regeneration was generally low, and only embryos derived from Arancia and Tarento successfully developed into complete plantlets. These findings highlight the critical role of both appropriate growth regulator combinations and genotype selection in the success of anther culture. Optimization of physiological, environmental, and culture conditions can significantly enhance DH plant production efficiency in bell pepper and contribute to breeding programs for this valuable crop فلفل دلمه‌ای, کشت بساک, هاپلوئید مضاعف‌شده, جنین‌زایی Bell pepper, anther culture, doubled haploid, embryogenesis 0 0 http://gebsj.ir/browse.php?a_code=A-10-546-1&slc_lang=fa&sid=1 Seyed Moein Zakaria سید معین ذکریا Seedmoeinzakaria@gmail.com 10031947532846005871 10031947532846005871 No Razi University دانشگاه رازی Alireza Zebarjadi علیرضا زبرجدی zebarjadiali@yahoo.com 10031947532846005872 10031947532846005872 Yes Razi University دانشگاه رازی Abozar Asadi ابوذر اسدی asadi.abzr@gmail.com 10031947532846005873 10031947532846005873 No Islamic Azad University, Isfahan (Khorasgan) Branch دانشگاه آزاد اسلامی اصفهان-خوراسگان Maryam Golabadi مریم گل آبادی golabadim@gmail.com 10031947532846005874 10031947532846005874 No Islamic Azad University, Isfahan (Khorasgan) Branch دانشگاه آزاد اسلامی اصفهان-خوراسگان Danial Kahrizi دانیال کهریزی dkahrizi@modares.ac.ir 10031947532846005875 10031947532846005875 No Tarbiat Modares University José María Seguí Simarro خوزِ ماریا سِگی سیمارو seguisim@btc.upv.es 10031947532846005876 10031947532846005876 No Universitat Polite`cnica de Vale`ncia, Valencia دانشگاه پلی تکنیک والنسیا، اسپانیا