تحقیقات ژنتیک و اصلاح گیاهان مرتعی و جنگلی ایران
سال:1382 | دوره:11 | شماره:3 |تعداد مقالات:9

شواهد حاکی از وجود حدود 250000 گونه گیاهی در دنیا است. درک اینکه چه گونه یا گونه هایی از این مقدار گونه گیاهی، قادر به رفع نیازهای آتی بشر است، به آسانی میسر نیست. هر قدر تنوع بین و درون گونه ای بذرهای جمع آوری و حفاظت شده در بانک ژن بیشتر باشد، به همان میزان، موفقیت برای رفع نیازهای آتی بشر بالاتر خواهد رفت. تجربیات نشان داده است که نمونه های مختلف هر گونه گیاهی باید به صورتی جمع آوری شوند که بیشترین مقدار تنوع ژنتیکی موجود را در کمترین تعداد نمونه بروز دهند. برای کاهش هزینه فعالیتهای جمع آوری، حفاظت، احیا، ارزیابی، تبادل، مدیریت آمارهای مرتبط و در نهایت استفاده از ژرم پلاسم، لازم است تا برای رسیدن به بیشترین تنوع و کمترین تعداد نمونه در هر گونه گیاهی تلاش شود. چنانچه کارشناسان امر حفاظت از ژرم پلاسم هر کشور، صرفا دنبال جمع آوری بذر بوده و بدون توجه به اولویتها، مبادرت به انجام کار نمایند، نتایج حاصله، با توجه به مشکلات زیاد نگهداری بذرها در سردخانه ها و انبارها، چندان رضایت بخش نخواهد بود. بنابراین، اولویت اول جمع آوری بذرهای گونه های مرتعی، خوشخوراک بودن و در گونه های دارویی، مقدار ماده موثره موجود در آنها برای درمان بیماریهای انسان، دام و یا سایر کاربردها می باشد. بر این اساس توجه به تنوع درون گونه ای اتخاذ تصمیم در خصوص روش جمع آوری بذر و نیز مراجعه به مناطق جغرافیایی دارای تنوع گونه ای مناسب، از ضروریتهای جمع آوری بذر از عرصه های منابع طبیعی می باشند. از طرف دیگر، افزایش بدون محدودیت در تعداد نمونه های جمع آوری شده برای هر گونه موجبات افزایش هزینه و تراکم کاری در بانک ژن را فراهم می کند بدون اینکه به صورت معنی داری به امر تولید بیشتر و بهتر محصولات گیاهی کمک کند. در این شرایط توصیه شده است تا مدیریت جمع آوری و حفاظت از ژرم پلاسم گیاهی به نحوی باشد تا ضمن جمع آوری ها، کمترین تکرار در نمونه ها با بیشترین مقدار تنوع درون گونه ای، همراه گردد. مقاله حاضر، قصد آن دارد تا ضمن ارایه گزارش تحلیلی از یک اقدام موفق در بخشی از سلسله جبال زاگرس، برای جمع آوری بذر و مقایسه آن با سایر روشهای مرسوم، روش مناسب جمع آوری بذر را در کشور، توصیه نماید تا در آینده مورد عمل واقع شود.

به منظور تکثیر انبوه گونه درختی سکویا (Sequia sempervirance (Lamp) Endl)، از طریق روشهای درون شیشه ای، جنین بالغ بذرها، جدا و به محیطهای کشت مختلف منتقل شد. بیشترین تعداد جوانه زنی جنین (68.7%) در محیط کشت MS حاوی 100 میلی گرم در لیتر کازویین هیدرولیز، 0.1 میلی گرم در لیتر آدنین سولفات و یک گرم در لیتر عصاره مخمر اتفاق افتاد و اختلاف معنی داری در سطح 5 درصد بین محیطهای مختلف کشت مشاهده شد. گیاهچه های درون شیشه ای به صورت منبع شاخه زایی مورد استفاده قرار گرفت. به طوری که قطع ساقه در منطقه یقه موجب تحریک مریستمهای این منطقه و تولید شاخسارهای نابجای فراوان در محیطهای کشت فوق شد. ازدیاد بیشتر نهالها با انتقال شاخه های جدید به محیط کشت MS حاوی 10 میلی گرم در لیتر 2iP و 0.5 میلی گرم در لیتر BA و به همراه 0.1 میلی گرم در لیتر NAA انجام شد. ساقه ها جهت انجام ریشه زایی به محیط کشت ریشه زا منتقل شدند. محیط کشت MS حاوی 0.5 میلی گرم در لیتر 2iP بیشترین درصد ریشه زایی (35%) از خود نشان داد. گیاهچه ها حاصل پس از انجام سازگاری تدریجی موفق، در گلخانه رشد عادی خود را نشان دادند.

سرخدار از سوزنی برگان بومی و به جای مانده از دوران سوم زمین شناسی بوده که به صورت نواری از ارتفاع 900 تا 1800 متری از سطح دریا و از آستارا تا گلیداغی در جنگلهای شمال ایران پراکنده است. این جنگلها در روند تکاملی خود، مرحله کلیماکس را طی نموده و اکنون روبه زوال نهاده اند. پیدا کردن راه کاری برای حفظ و احیای مجدد آنها، هدف اصلی این مطالعه را تشکیل می دهد.به منظور تکثیر درخت سرخدار Taxus baccata از طریق کشت درون شیشه ای به روش کشت جوانه انتهایی، نمونه ها از پایه های برگزیده در رویشگاههای طبیعی گیاه، واقع در جنگلهای آستارا و اسالم و گرگان در فصل پاییز، برداشت شده و پس از تعیین مناسب ترین روش سترون سازی که استفاده از محلول کلرور مرکوریک 0.1 درصد به مدت 10 دقیقه بود، در محیطهای کشت (نیترات 1.2) MS، B5 و MCM مستقر شدند. در مرحله شاخه زایی، محیط (نیترات 1.2) MS با ترکیب هورمونی 0.5 میلی گرم در لیتر BA و 0.1 میلی گرم در لیتر IBA بیشترین درصد ضریب ازدیاد و رشد طولی را داشت. بهترین تیمار ریشه زایی از طریق قراردادن شاخه های سرخدار، در محلول 50 میلی گرم در لیتر IBA سترون به مدت 24 ساعت و بازگشت مجدد آنها در محیط کشت فاقد هورمون رشد و حاوی زغال فعال بدست آمد.گیاهچه های ریشه دار پس از طی مراحل مختلف سازگاری به خاک گلدان انتقال یافتند.

این آزمایشها جهت یافتن روشی سریع و عملی برای تکثیر غیرجنسی درختان بالغ جنگلی انجام شد. به همین منظور تکثیر گیاه راش (Fagus orientalis Lipsky.) که یکی از مهمترین درختان موجود در جنگلهای ایران است از طریق کشت بافت مورد بررسی قرار گرفت. جوانه های سه پایه بالغ از این گیاه در فصل زمستان تهیه و در محیط مصنوعی کشت شد. عوامل موثر در حذف آلودگیهای سطحی، شاخه زایی و ریشه زایی این گیاه مورد بررسی قرار گرفت. بهترین روش استریل حذف نیمی از فلسهای جوانه و قراردادن آنها به مدت 3 دقیقه در محلول کلرور مرکوریک 0.1 درصد بود. جوانه ها پس از استقرار، در مقابل تیمارها شاخه زایی به نسبت کمی نشان دادند. در مواردی حتی بعد از آغاز شدن فعالیت رشد و تکثیر، جوانه ها از بین رفتند. بین محیط کشتهای DKW و WPM تفاوتی وجود نداشت. قراردادن جوانه های فعال به طور افقی در رشد جوانه های جانبی موثر بود. استفاده از 2iP به میزان 0.2 میلی گرم در لیتر و BA به میزان 0.5 میلی گرم در لیتر مناسبترین تیمار برای شاخه زایی بود. بین ژنوتیپهای مختلف تفاوت معنی داری وجود نداشت. هیچیک از تیمارهای ریشه زایی موثر واقع نشد. در نهایت عوامل موثر در شاخه زایی این گونه و همچنین موانع ومشکلات آن تا حدود زیادی مشخص گردیده است، اما ریشه زایی آن نیاز به بررسی وسیع تر و جدی تر دارد.

مانها فراورده به نسبت شیرینی هستند که به صورت طبیعی یا در اثر فعالیت حشرات از برگ، پوست، شاخه و یا با ایجاد شکاف در تنه بعضی از درختان به بیرون تراوش می کند. مان شکر تیغال در اثر فعالیت یک گونه حشره سرخرطومی با نام علمی Larinus vulpes Olivier روی بعضی از گونه های جنس شکر تیغال به دست می آید. با بررسیهایی که در طول فصل رویش سالهای 1376-1378 در سطح استان فارس صورت گرفت مشخص گردید که اگر چه حشره لارینوس روی کلیه گونه های شکرتیغال فعالیت دارد اما تنها روی چهار گونه E. persepolitanus, E. tenuisectus, E. endotrichus, Echinops dichrous مان تولید می کنند. بررسیهای مورفولوژیکی نشان داد که گونه های مولد مان دارای کپه گل کروی بوده و از نظر ارتفاع گیاه مشابه می باشند همچنین مطالعات رویشگاهی نشان داد که گونه های مولد مان از نظر ارتفاع از سطح دریا در شرایط مشابهی رویش دارند. بر اساس مطالعات سیتوژنتیکی، کلیه گونه های شکرتیغال دیپلوئید بوده و چهار گونه مولد مان دارای 2n=28 کروموزوم هستند.

به منظور تعیین پراکنش گونه های نخود در استان فارس، در اوایل فصل رویش سال 1379 مسافرتهایی به تمام نقاط استان صورت گرفت و حاصل آن شناسایی 18 رویشگاه نخود بود. جهت شناسایی گونه ها اقدام به جمع آوری نمونه گیاهی از کلیه رویشگاههای مورد مطالعه شد و در نتیجه 7 گونه C. oxydon, C. subaphyllum, C. tragacanthoides, C. spiroceras, C. kermanesnse, C. arietinum و C. stapfianum در استان شناسایی گردید. بررسیهای کروموزومی شامل تعیین تعداد کروموزومها، سطح پلوئیدی و رسم کاریوتیپ روی 6 گونه انجام شد. این مطالعات نشان داد که کلیه گونه های مورد مطالعه دیپلویید و تعداد کروموزوم آنها 2n=2x=16 می باشد. در مرحله بعدی تجزیه و تحلیل ژنوم گونه ها شامل تعیین طول هر کروموزوم، طول بازوی بلند، طول بازوی کوتاه، نسبت بازوی بلند به کوتاه انجام پذیرفت. بر اساس جدول لوان و همکاران فرمول کاریوتیپی و مطابق روش استبینز تقارن کاریوتیپی گونه های مورد مطالعه بررسی شد.

به منظور بررسی و ارزیابی تنوع و روند زوال بذر اکوتیپهای موجود در بانک ژن منابع طبیعی، از خانواده گندمیان، گونه چاودار کوهی (Secale montanum) انتخاب و بذرهای 11 اکوتیپ آن با منشا داخلی و خارجی در دو آزمایش جداگانه از نظر شرایط محیطی (ژرمیناتور و گلخانه) در طرح کاملا تصادفی با سه تکرار مورد آزمایش قرار گرفتند. عوامل مورد بررسی در آزمایش ژرمیناتور، شامل: قوه نامیه، سرعت جوانه زنی و بنیه بذر و در آزمایش گلخانه ای، شامل: اندازه گیری درصد جوانه زنی، سرعت جوانه زنی، ارتفاع گیاه، تعداد پنجه و طول ریشه در دانه رستهای چهل روزه بود. قوه نامیه و وزن هزار دانه بذرها، در ابتدای ورود به سردخانه اندازه گیری شده بودند.تجزیه واریانس صفات مورد مطالعه، اختلاف معنی داری بین اکوتیپهای مورد آزمون، نشان داد. صفات کاهش قوه نامیه، سرعت جوانه زنی در ژرمیناتور و گلخانه، ارتفاع گیاه، تعداد پنجه و طول ریشه اکوتیپها، از نظر آماری اختلاف نشان دادند که نشان دهنده وجود تنوع بین اکوتیپهای این گونه است. ضرایب همبستگی نشان داد که نتایج آزمایشهای انجام شده در ژرمیناتور با شرایط گلخانه، همبستگی نزدیکی دارد. همچنین بین سرعت جوانه زنی در گلخانه و بنیه بذر همبستگی بالایی مشاهده شد.کاهش قوه نامیه با صفات درصد جوانه زنی در گلخانه، سرعت جوانه زنی در ژرمیناتور و گلخانه، بنیه بذر و ارتفاع گیاه، همبستگی منفی معنی داری نشان داد. در نتیجه زوال بذر نه تنها سبب کاهش قوه نامیه می شود، بلکه موجب کاهش سرعت جوانه زنی و بنیه بذر و همچنین کاهش توان استقرار دانه رست نیز می گردد. کاهش قوه نامیه به شدت تحت تاثیر منشا بذر قرارداشته و تحت شرایط انجام آزمایش حاضر، تفکیک اثر دوره نگهداری بذر در سردخانه از اثر منشا بذر را ناممکن ساخته بود. بنابراین نمی توان به طور دقیقی پیشنهاد نمود که بذر اکوتیپهای مختلف گونه خاص را پس از n سال تکثیر و احیا نمود و بایستی برنامه ریزی احیا، برای هر اکوتیپ به طور مجزا صورت گیرد.