تحقیقات ژنتیک و اصلاح گیاهان مرتعی و جنگلی ایران
سال:1386 | دوره:15 | شماره:4 (پیاپی 30) |تعداد مقالات:10

یکی از ژنهایی که در سنتز جیبرلین در گیاه شناخته شده و موقعیت آنها در ژنوم آرابیدپسیس مشخص شده است، RGL2 می باشد که در این بررسی کلن گردید. با استخراج DNA از آرابیدوپسیس، اکوتیپ کلمبیا و استفاده از آغازگرهای اختصاصی که بر اساس توالی ژن مورد نظر ساخته شده بودند، این ژن تکثیر شد. پلاسمید PET-32a(+) و ژن تکثیر شده با استفاده از دو آنزیم برشی خاص به نامهای Nco I و Sal I برش داده شدند. پس از اتصال ژن مورد نظر به پلاسمید ناقل، پلاسمید حاوی ژن به باکتری E-coli سوش XL10-Gold منتقل گردید. با اجرای PCR بر روی نتایج حاصل از انتقال پلاسمید ناقل، کلن شدن این ژن مورد تایید قرار گرفت.

ترشک (Rumex acetosa L.)، به عنوان یک گیاه علفی مرتعی به دلیل دو پایه بودن، دارا بودن کروموزومهای جنسی و دوره رشد و نمو کوتاه به عنوان یک گیاه مدل در مطالعات ژنتیکی و مولکولی تعیین جنسیت بکار می رود. در این تحقیق قابلیت باززایی ریزنمونه های لپه، محور زیرلپه، دمبرگ، برگ و بافت ساقه گل دهنده، روی محیط های کشت دارای ترکیبات مختلف اکسین و سیتوکینین، مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که بافتهای کشت شده روی محیط های دارای اکسین تنها تولید کالوس نمودند. بافتهای کشت شده روی محیط های دارای سیتوکینین ها به صورت منفرد یا در ترکیب با اکسین ها واکنش باززایی نشان دادند. بیشترین میزان باززایی (100 درصد) از کشت ریزنمونه های ساقه گل دهنده روی محیط دارای 1 میلی گرم در لیتر TDZ بدست آمد. بافتهای برگ و دمبرگ پس از ساقه به ترتیب 35 و 40 درصد باززایی روی محیط دارای 1 میلی گرم در لیتر TDZ و 0.75 میلی گرم در لیتر IAA و NAA نشان داد. بیشترین تعداد باززایی ساقه به ازای هر ریزنمونه 8 عدد روی محیط حاوی TDZ شمارش گردید. مطالعات بافت شناسی از نمونه های کشت شده نشان داد که سلولهای مریستمی اطراف باند آوندی و رشد و گسترش آنها منشا باززایی ساقه است. ریشه زایی روی محیط MS بدون هورمون انجام گرفت و گیاهان باززایی شده پس از انتقال به گلدان رشد نموده و تولید گل آذین و پس از گرده افشانی تولید بذر نمودند.

پایه های یونجه یکساله M. rigidula از سه رویشگاه با ارتفاع 2000-1450 متر از سطح دریا جمع آوری و باکتری Sinorhizobium از ریشه گیاهان استخراج گردید. باکتری همزیست با ریشه یونجه زراعی M. sativa نیز از این گونه استخراج گردید. باکتریهای استخراج شده از دو گونه مذکور تحت آزمایشهای بیوشیمیایی مانند، مشخصات باکتری، رنگ آمیزی گرم، مصرف قندهای مختلف و آزمایش لیتموس میلک قرار گرفتند. حساسیت و مقاومت باکتریهای استخراج شده به تعدادی از آنتی بیوتیکها و نیز مقاومت در مقابل غلظت های مختلف NaCl مورد بررسی قرار گرفتند. انجام آزمایشها در شرایط in vivo با تلقیح گیاهچه های هر یک از دو گونه یونجه یکساله و چندساله با باکتریهای استخراج شده از دو گونه گیاهی وجود Sinorhizobium meliloti را در M. rigidula و M. sativa اثبات نمود. تلقیح گونه های گیاهی با باکتریهای مختلف نشان داد، باکتری سینوریزوبیوم استخراج شده از یک گونه گیاهی می تواند بر روی ریشه گونه دیگر مستقر شده (Cross infection) و ایجاد گرهک نماید. اما تعداد گره تشکیل شده بر روی ریشه گیاهچه و اندازه گره ایجاد شده توسط باکتری Sinorhizobium meliloti استخراج شده از یک گونه گیاهی، با باکتری استخراج شده از گونه دیگر تفاوت معنی داری داشت.

با توجه به رو به انقراض بودن پایه های نارون در جنگلهای شمال ایران، به دلیل آلوده شدن به بیماری مرسوم به مرگ نارون و این احتمال که بعضی از پایه های باقیمانده از نظر ژنتیکی مقاوم به بیماری شده باشند، تکثیر غیرجنسی پایه های مسن از طریق کشت بافت می تواند به تکثیر و حفاظت پایه های مقاوم به بیماری کمک نماید. از طرف دیگر، با استفاده از کشت بافت جوانه از پایه های نخبه مورد نظر، جهت حصول به درختان برتر و جلوگیری از تفرق صفات استفاده می گردد. در این تحقیق تکثیر غیرجنسی گونه اوجا از پایه بالغ منطقه کجور مازندران با کشت جوانه انجام شد. در مرحله سترون سازی ریزنمونه ها، استفاده از محلول 0.3 درصد کلرور جیوه در زمان 12 دقیقه و ابتدای فصل زمستان مناسب بود. در مرحله شاخه زایی و تکثیر، محیط کشت DKW با هورمونهای BA و IBA به ترتیب در غلظتهای 1 و 0.01 میلی گرم در لیتر به عنوان محیط بهینه رشد انتخاب گردید. پیش تیمار ریشه زایی در محیط پایه بدون هورمون برای یک ماه و سپس ریشه زایی در محیط DKW با IBA درغلظت 0.5 میلی گرم در لیتر با 90 درصد موفقیت انجام شد. گیاهان حاصل در گلخانه مراحل سازگاری خود را طی نموده و در خاک مزرعه کشت گردیدند.

تعداد 35 اکسشن گل محمدی با استفاده از طرح بلوکهای کامل تصادفی با سه تکرار در باغ فدک دزفول طی سالهای 1384 و 1385 مورد ارزیابی قرار گرفتند. اختلافهای معنی داری میان ژنوتیپها برای عملکرد گل در بوته، تعداد گل در مترمربع، وزن تر و خشک گل، قطر گل، وزن تر و تعداد گلبرگ، ارتفاع گیاه، قطر تاج پوشش، سطح برگچه، وزن خشک و وزن تر برگچه، نسبت سطح به وزن برگچه و درصد ماده خشک گل مشاهده شد. اکسشن های 32, 11, 21, 22, 8, M8, 6 و 9 بیشترین عملکرد گل در بوته را دارا بودند. بر اساس نتایج تجزیه به مولفه های اصلی، مولفه های 1 تا 3 به ترتیب مولفه خصوصیات عملکرد و اجزا گل و اندازه برگ به عنوان مهمترین صفات در گروه بندی ژنوتیپها شناخته شدند. تجزیه خوشه ای نیز ژنوتیپها را در پنج گروه قرار داد، که بیشترین فاصله ژنتیکی، به ترتیب بین ژنوتیپهای کلاسترهای 1 و 3، کلاسترهای 3 و 4 و کلاسترهای 2 و 3 بدست آمد. نتایج نشان دهنده وجود تنوع در عملکرد گل و اجزا آن در میان ژنوتیپهای گل محمدی بود. میزان عملکرد و تعداد گل در بوته که در این مطالعه رابطه معنی داری با هم نشان دادند را می توان به عنوان صفات قابل توجه و با اهمیت در تعیین معیارهای ارزیابی و گزینش ژنوتیپها مورد استفاده قرار داد.

شبدر قرمز (Trifolium pratense) گونه علفه ای چند ساله ای است که در بعضی از نقاط دنیا از جمله، ایران به عنوان گونه زراعی علوفه ای مورد کشت قرار می گیرد. بذرهای 213 توده شبدر قرمز موجود در بانک ژن گیاهی ملی ایران در مزرعه آزمایشی در کرج در طی سالهای 1382 و 1383 مورد ارزیابی قرار گرفتند. ضریب تغییرات فنوتیپی و شاخص شنون تنوع بالایی را در صفات زراعی- مورفولوژیکی نشان دادند. عادت رشد افراشته به عنوان یک صفت مطلوب زراعی در 15.1 درصد از توده ها مشاهده گردید. طول ساقه در گلدهی از 5 تا 65 سانتیمتر با میانگین 30.6 سانتیمتر متغیر بود. چهار توده جمع آوری شده از ارومیه، اراک، بابل، درگز و سردشت با طول ساقه بیش از 50 سانتیمتر مناسبترین ژرم پلاسم ها برای استفاده در تحقیقات به نژادی برای این صفت هستند. تنوع زیاد در زمان گلدهی نشان دهنده قابلیت بالای این گونه برای به نژادی در این صفت جهت نیل به گروههای زودرس، متوسط رس و دیررس می باشد. نتایج رگرسیون، همبستگی خطی بین طول ساقه در گلدهی با صفات کرکداری، تعداد روز تا گلدهی و عادت رشد نشان داد. گروه بندی مواد با استفاده از تجزیه خوشه ای به تفکیک منشا ژرم پلاسم چهار خوشه مجزا را ظاهر ساخت. در این تجزیه توده هایی با آب و هوای مشابه در منشا جمع آوری در کنار یکدیگر قرار گرفتند. با توجه به وجود تنوع بالا در خزانه ژنتیکی اولیه این گیاه، مجموعه ژرم پلاسم شبدر نگهداری شده در بانک ژن گیاهی ملی ایران می تواند نقش کلیدی در تحقیقات به نژادی شبدر قرمز در کشور ایفا نماید.

در این پژوهش، کشت درون شیشه ای گیاه بومادران هزاربرگ در محیط کشت پایه MS با استفاده از هورمونهای Kin, NAA, BA, IAA و 2,4-D بررسی شد. از قطعات مختلف گیاه طبیعی و دانه رستهای رشد یافته در محیط کشت فاقد هورمون، به عنوان جداکشت استفاده گردید. بهترین محیط کشت از بین محیط کشتهای فوق جهت کالزایی، از نظر اندازه و پایداری کالها، محیط کشت دارای 1 mg/l NAA و 2 mg/l Kin تشخیص داده شد. مریستم راسی دانه رست در محیط کشت دارای 1 mg/l IAA و 2 mg/l BA پس از تشکیل کال، اندامهای هوایی تولید کرد. جداکشت برگ در محیط کشت دارای هورمونهای 1 mg/l IAA و 2mg/l BA و در محیط کشت دارای 2 mg/l IAA و 1 mg/l BA بعد از کالزایی اندامهای هوایی را تشکیل داد. مریستم راسی دانه رست در محیط کشت دارای 1 BA میلی گرم در لیتر پس از تشکیل کال، اندامهای هوایی را تشکیل داد که با انتقال آن به محیط کشت دارای IBA به غلظت 2 mg/l تشکیل ریشه نیز صورت گرفت. بر اساس نتایج بدست آمده، این محیط کشت دارای هورمون جهت تکثیر و تشکیل گیاه کامل از جداکشت مریستم راسی گیاه بومادران هزاربرگ بهترین محیط نسبت به محیط کشتهای دیگر محسوب می گردد.