تحقیقات ژنتیک و اصلاح گیاهان مرتعی و جنگلی ایران
سال:1384 | دوره:13 | شماره:3 (پیاپی 21) |تعداد مقالات:11

تنوع ژنتیکی موجود در 27 ژنوتیپ سیاه تاغ از استانهای سیستان و بلوچستان، سمنان، یزد و کرمان در ایستگاه تحقیقاتی حسین آباد شهرستان قم در یک طرح بلوکهای کامل تصادفی با سه تکرار طی سالهای 1376-81 مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج حاصل از تجزیه واریانس دو طرفه تفاوت معنی داری را میان ژنوتیپ ها از نظر صفات مورد مطالعه در سالهای مختلف نشان داد. واریانس ژنوتیپی، واریانس فنوتیپی و وراثت پذیری عمومی صفات در هر سال محاسبه گردید. وراثت پذیری صفات بر مبنای نتایج تجزیه مرکب داده ها بالاتر از میزان محاسبه شده بر اساس داده های هر سال بود. میزان وراثت پذیری اکثر صفات مطلوب پایین و یا در حد متوسط بود. بنابراین در برنامه های اصلاحی و انتخاب باید از روابط همبستگی موجود میان صفات استفاده نمود. در سال اول ضرایب همبستگی فنوتیپی کلیه صفات با یکدیگر به جز با زنده مانی نهالها مثبت و معنی دار (P<0.01) بود. در سال سوم نیز ضرایب همبستگی ژنوتیپی اکثر صفات با یکدیگر مثبت و معنی دار بود. اکثر صفات مهم نظیر ارتفاع درختچه ها، قطر تنه اصلی، قطرهای بزرگ و کوچک تاج پوشش در کلیه سالها با یکدیگر و در هر دو سطح فنوتپی و ژنوتیپی همبستگی های مثبت و معنی داری نشان دادند. همچنین ضرایب همبستگی فنوتیپی صفات در هر سال با صفات تحت بررسی در سالهای دیگر نیز محاسبه گردید. ارتفاع نهالها در سال اول با ارتفاع نهال و قطر تنه اصلی در سالهای بعد (به جز قطر تنه در سال پنجم) همبستگی مثبت و معنی داری نشان داد. ضرایب همبستگی بقا و زنده مانی نهالها در این سال با زنده مانی نهالها در سالهای بعد معنی دار نبود. بر اساس نتایج کلی این بررسی برای انتخاب درختچه های با ارتفاع بلند در سال پنجم، انتخاب برمبنای همین صفت در سال اول و دوم و جهت انتخاب درختچه های با قطر تاج پوشش بزرگتر، انتخاب بر مبنای قطر تنه اصلی در سال اول را می توان توصیه نمود.

جنس شنبلیله (Trigonella) از خانواده پروانه آسا (Papilionaceae) می باشد که بر اساس فلور ایرانیکا 32 گونه آن در بسیاری از نقاط ایران پراکنش دارد. شنبلیله به عنوان گیاهی دارویی، زراعی و مرتعی حائز اهمیت فراوان بوده و در طب سنتی از آن استفاده زیادی بعمل می آید. با توجه به مشکلات تکثیر این گونه های بومی شنبلیله توسط بذر و اهمیت تجدید رویشگاههای طبیعی آنها، در این بررسی تاثیر تیمارهای مختلف از جمله سرمادهی، فروبردن بذر در آب جوش، شستشوی بذر، تیمار با اسید سولفوریک و خراش دهی مکانیکی (با استفاده از سمباده) بر جوانه زنی بذرهای شنبلیله مورد مطالعه قرار گرفت. آزمایش به صورت فاکتوریل در قالب کاملا تصادفی با سه تکرار (هر تکرار 50 عدد بذر) انجام شد و بعد درصد جوانه زنی، میانگین زمان لازم برای جوانه زنی، میانگین سرعت جوانه زنی و ارزش جوانه زنی محاسبه گردید و میانگینهای آنها توسط آزمون دانکن مقایسه شدند. نتایج نشان داد که در میان تیمارها، تنها خراش دهی مکانیکی در بهبود جوانه زنی موثر بود. در این رابطه استفاده از کاغذ سمباده به مدت دو دقیقه برای گونه های T. uncata، T. astroites، T. anguina، T. stellata و T. monspeliaca به مدت سه تا چهار دقیقه برای T. spruneriana و T. elliptica درصد جوانه زنی را به طور چشمگیری افزایش داد. به طوری که درصد جوانه زنی گونه های T. monspeliaca، T. stellata و T. uncata به 100%، در گونه T. astroites به 90%، در گونه T. anguina به 95% و در گونه های T. spruneriana و T. elliptica به 75% رسید.

Lolium یکی از جنس های مرتعی تیره گندمیان و از قبیله Festuceae است. این جنس در ایران رویش طبیعی دارد و در مراتع شمالی و غربی کشور پراکنده است. این تحقیق به منظور بررسی تنوع ژنتیکی و ارتباط تاکسونومیکی این جنس و شناخت حدود گونه های آن در ایران صورت گرفته است. مقدار 0.2 گرم از بذرهای 18 جمعیت که از نقاط مختلف کشور جمع آوری شده یا از بانک ژن موسسات تحقیقاتی اخذ شده بود، پس از جدا شدن پوشش های آنها، در هاون چینی و با استفاده از ازت مایع ساییده شد و پروتئین های ذخیره ای بذر آنها استخراج گردید و با استفاده از ژل پلی اکریل آمید و به روش SDS-PAGE الکتروفورز شد. پس از فرآوری، 21 باند پروتئینی ظاهر شد که هر باند معادل یک صفت تاکسونومیکی منظور گردید. بر مبنای وجود باندهای پروتئینی در روی ژلها، جدول داده های خام (جمعیت × شماره باند پروتئینی) تهیه گردید و به روش تجزیه به عاملها و تجزیه کلاستر تجزیه و تحلیل شدند. نتایج بدست آمده مطالعات ریخت شناختی صورت گرفته را تایید نموده و حاکی از جدایی گونه های موصوف به لحاظ تاکسونومیکی بود. گونه های خودگشن از گونه های دگرگشن جدا شدند و تفکیک خوبی بین گونه های هر گروه مشاهده شد.

به منظور تشریح رابطه میان متغیرها در جمعیت های مختلف تاغ Haloxylon aphyllum پژوهشی در مرکز تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی سمنان انجام شد. در این تحقیق تعداد 29 ژنوتیپ تاغ که از تاغزارهای استانهای یزد، سیستان و بلوچستان، سمنان و قم جمع آوری شده بودند مورد مطالعه قرار گرفتند. این بررسی در قالب طرح بلوکهای کامل تصادفی در سه تکرار انجام شد به طوری که در هر واحد آزمایشی 6 گیاه به فواصل 5×5 کشت گردیدند. صفات ارتفاع گیاه، مساحت تاج پوشش، قطر یقه، ارتفاع گیاه از یقه تا اولین انشعاب، درصد زنده مانی (استقرار)، بذردهی، آلودگی به موریانه، آلودگی به تریپس و پسیل مورد مطالعه قرار گرفتند. تجزیه آماری در مورد داده های سال پنجم انجام شد. همبستگی میان صفات مورد بررسی قرار گرفت. بر اساس ضرایب همبستگی تجزیه علیت انجام شد. نتایج تجزیه علیت نشان داد که سه صفت درصد آلودگی به موریانه، ارتفاع گیاه از یقه تا اولین انشعاب و ارتفاع گیاه به ترتیب با اثرات مستقیم -0.744، -0.516 و 0.352 مهمترین صفات تاثیر گذار در مساحت تاج پوشش می باشند. اما با توجه به اینکه همبستگی میان صفات درصد آلودگی به موریانه با مساحت تاج پوشش از ضریب تبیین پایین (0.203) برخوردار بود. بنابراین تعمیم پذیری آن پایین است. همچنین در این بررسی تاثیر غیر مستقیم صفت ارتفاع گیاه از یقه تا اولین انشعاب بر مساحت تاج پوشش تقریبا دو برابر اثرات مستقیم آن بود. بنابراین از میان صفات مورد بررسی، صفت ارتفاع گیاه می تواند در امر گزینش حایز اهمیت باشد. این نتایج می تواند در برنامه های به نژادی تاغ مورد استفاده واقع گردد.

سیاه گینه (Dendrostellera lessertii Van Tiegh) گونه ای بوته ای است که در عرصه های مراتع ایران گسترده است. از آنجا که این گیاه برای دام غیر خوشخوراک است، مورد توجه محققان و مرتعداران قرار نگرفته است. عصاره سمی برگهای سیاه گینه به طور قابل توجهی تکثیر سلولهای سرطانی را کاهش می دهد و از تکثیر تصاعدی آنها جلوگیری می کند. اثر ترکیب خالص عصاره سلولهای برگ این گیاه بر روی فعالیت آنزیم آلکالین فسفاتاز در چهار نوع سلولهای سرطانی انسان موثر است. برای تولید وسیع، اهلی کردن و اصلاح این گیاه دارویی، شناخت و بررسی روشهای تکثیر از طریق بذر آن ضروری است. یکی از عوامل مهم در ارزیابی کیفیت بذر، بررسی چگونگی جوانه زنی و درصد جوانه زنی بذر است. بذرهای مورد نیاز این تحقیق از چند رویشگاه مختلف، از استانهای مرکزی و اصفهان جمع آوری شد. تیمارهای اعمال شده برروی بذرها شامل پیش تیمار سرما، نیترات پتاسیم (KNO3)، اسید جیبرلیک (GA3)، شن گلدانی، اسید سولفوریک 95% (H2SO4) و شاهد بودند. برای ضدعفونی کردن نمونه های بذری هر تیمار از محلول ضدعفونی کننده محلول ویتاواکس به مدت 10 دقیقه استفاده شد. آزمون اولیه در دو دمای ثابت (25oC) و دمای متناوب (25 – 20oC) انجام پذیرفت. میزان جوانه زنی و رشد ریشه چه و ساقه چه با تیمارهای مذکور در قالب طرح بلوکهای کامل تصادفی انجام و مقایسه میانگین ها بر اساس آزمون دانکن در سطح  a=5%مورد تجزیه قرار گرفتند. در میان تیمارهای به کار گرفته شده، بیشترین جوانه زنی در تیمار اسید سولفوریک 95% به مدت 5 دقیقه بدست آمد. دشوار بودن جوانه زنی بذرهای سیاه گینه احتمال دارد که ناشی از بازدارندگی پوسته ای آن باشد که می توان از روشهای خراش دهی شیمیایی یا مکانیکی آنرا برطرف نمود. لازم به ذکر است که در طبیعت پوسته سخت و غیر قابل نفوذ بذرهای سیاه گینه به عنوان مزیتی ارزشمند از این گیاه برای حفظ و تداوم نسل این گونه دارویی در شرایط خشک و نیمه خشک ایران به شمار می رود.

پروآنتوسیانیدین ها (Condensed Tannins:CTs)، الیگومرهای فلاونوئیدی می باشند که تعدادی از آنها اثرات مفیدی روی سلامت حیوان و انسان دارند. توانایی پروآنتوسیانیدین ها در تشکیل کمپلکس با پروتئین ها سبب شده که تاثیر زیادی بر ارگانیسم های تجزیه کننده پروتئین و در نهایت کاهش خطر نفخ در حیوانات داشته باشند. آنتوسیانین ها نیز فلاونوئیدهایی هستند که در ایجاد رنگ قرمز، بنفش یا آبی در بذرها و گلها شرکت دارند. ژن BAN حاصل از گیاهArabidopsis thaliana  رمزگردان آنتوسیانیدین ردوکتاز (ANR) می باشد. این آنزیم آنتوسیانیدین ها را به  2,3-cis-flavan-3-ols((+)-catechin) که به عنوان واحد شروع کننده در تشکیل CT شناخته می شوند تبدیل می کند. انتقال این ژن به گیاه یونجه، به منظور القا تولید CT در شاخ و برگ آن جهت استفاده بهینه از پروتئین های گیاه و کاهش خطر نفخ در حیوانات انجام شد. عمل تراریزش ریز نمونه های برگی حاصل از دو لاین یونجه چند ساله با نامهای Rgsy27 و Pl که در حالت عادی دارای مقادیر ناچیز CT در شاخ و برگ می باشند توسط دو نژاد مختلف باکتری (LBA 4404 , EHA 105) Agrobacterium tumefaciens، حامل پلاسمید pBI121. BAN (ناقل دو تایی شامل ژن BAN) صورت گرفت. از ریز نمونه های برگی حاصل از لاین Rgsy27 بیش از 90 درصد تولید کالوسهای پیش جنین زا و از ریز نمونه های برگی حاصل از لاین P1 حدود 30 درصد تولید کالوسهای پیش جنین زا تولید شد. در هر دو لاین بیش از 65 درصد جنین های باززایی شده در مدت دو ماه به گیاه کامل تبدیل شدند. کارایی تراریزش لاین های Rgsy27 و P1 بستگی به نوع نژادهای Agrobacterium tumefaciens مورد استفاده داشت، به نحوی که لاین های تراریخته توسط ژن BAN با نژاد آگروباکتریوم LBA 4404 بهترین واکنش را نسبت به تولید گیاهان تراریخته نسبت به نژاد EHA 105 نشان دادند. تظاهر اکتوپیک ژن BAN در شاخ و برگ گیاه یونجه تراریخته باعث القا تجمع CT شد که به راحتی از طریق بررسی شیمی بافتی قابل تشخیص بود. عدم فعالیت ژن BAN باعث افزایش مقدار رنگدانه قرمز شد. بنابراین این ژن به عنوان تنظیم کننده منفی در تولید رنگدانه ها می باشد. درصد CT در ماده خشک گیاهان تراریخته لاین های Rgsy27 و P1 به ترتیب 0.474 و 0.600 در مقایسه با 0.259 و 0.408 در گیاهان کنترل بود.