پژوهشنامه اصلاح گیاهان زراعی
سال:1392 | دوره:5 | شماره:11 |تعداد مقالات:9

تنش های غیرزیستی از جمله خشکی و شوری اولین عامل کاهش محصول در دنیا بوده و در اغلب محصولات مهم زراعی باعث کاهش شدید تولید محصول می شود. استفاده از روش های مهندسی ژنتیک یکی از گزینه های موجود جهت افزایش تحمل گیاهان به تنش های غیرزیستی می باشد. در این تحقیق به منظور تولید گیاه گندم تراریخته متحمل به تنش های غیرزیستی، از روش تفنگ ژنی و وکتور p6U Ubi FVT1 استفاده شد. این وکتور حاوی ژن نشانگر باکتریایی استرپتومایسین و نشانگر گیاهی هیگرومایسین و ژن fld (فلاودوکسین) با منشاء سیانو باکتری می باشد. فلاودوکسین نقشی مشابه فردوکسین ایفا کرده و قادر است با جلوگیری از وقوع اغتشاشات در چرخه انتقال الکترون و ممانعت از تشکیل گونه های فعال اکسیژن، آسایش گیاه را فراهم کند. بدین منظور از کالوس های جنین زای ارقام بهار، لاین A، پیشتاز، 83 N و ارقام پاییزه زرین و S 87 به عنوان بافت هدف برای تراریزش استفاده شد. نتایج نشان داد ریز نمونه کالوس جنین زا رقم بهار با 51.6% شاخه زایی و 35.3% ریشه زایی بیشترین باززایی را در مقایسه با سایر ارقام دارند. بیشترین درصد شاخه زایی، ریشه زایی مربوط به رقم بهار و کمترین آن مربوط به رقم زرین و S 87 بود. در این تحقیق 36 بار بمباران با استفاده از تفنگ ژنی انجام شد و تعداد شش گیاه رقم بهار و یک گیاه رقم لاین A تولید شد. آنالیز PCR روی یک گیاه رقم لاین A و شش گیاه رقم بهار انجام شد. نتایج آزمایش وجود حداقل یک نسخه از ژن هدف را در ژنوم گندم یک گیاه رقم لاین A تائید کرد. بیشترین درصد تراریزش مربوط به رقم لاین A بود که این مقدار برابر با 007.0 بود در نهایت آزمون لکه گذاری تائید بیشتر تلفیق ژن را در گندم های تراریخته تائید کرد.

زعفران از جمله گیاهان بومی ایران بوده که دارای خواص دارویی و ادویه ای متعدد می باشد و به لحاظ اقتصادی در ایران و جهان حائز اهمیت است. به منظور بررسی تنوع و روابط ژنتیکی، الگوی پروتئینی 10 ژنوتیپ جنس زعفران شامل 6 ژنوتیپ وحشی و 4 ژنوتیپ زراعی با استفاده از الکتروفورز پروتئین های ذخیره ای کورم روی ژل پلی آکریل آم ید مورد بررسی قرار گرفت. دندروگرام و فاصله ژنتیکی ژنوتیپ ها مورد بررسی و محاسبه قرار گرفت. نتایج حاصل از الگوی پروتئینی 10 ژنوتیپ منتخب زعفران، حضور 25 باند پروتئینی را نشان داد که بیشترین تعداد باند (19 باند) در ژنوتیپ منطقه رشتخوار مشاهده شد. دندروگرام حاصل نشان داد که ژنوتیپ های مورد مطالعه به طور کلی در سه گروه قابل مطالعه هستند. ژنوتیپ های زراعی شامل مناطق رشتخوار، طرق، تربت، قائن و گناباد با فاصله ژنتیکی بیشتری از ژنوتیپ های وحشی در گروه متمایزی واقع شدند و دارای قرابت ژنتیکی بالایی (94 درصد) با هم می باشند. همچنین مشاهده شد ژنوتیپ گونه C. michelsoni با ژنوتیپ های زراعی دارای کمترین شباهت (15 درصد) نسبت به یکدیگر می باشند. گروه بندی ژنوتیپ ها با استفاده از روش تجزیه به مختصات اصلی، با نتایج حاصل از تجزیه خوشه ای تا حدودی هم خوانی داشت. نتایج این تحقیق نشان دهنده وجود پتانسیل بالای تنوع ژنتیکی در بین ژنوتیپ های زعفران مورد مطالعه می باشد. مشاهده الگوی باندی متفاوت ژنوتیپ های زراعی نشان داد که کلون های زعفران زراعی رایج در ایران همگی از یک کلون منشا نگرفته اند.

به منظور بررسی ترکیب پذیری و قابلیت توارث صفات کمی و کیفی لاین های آفتابگردان، سه تستر و چهار لاین در قالب طرح تلاقی لاین تستر تلاقی داده شدند. دوازده تلاقی حاصل به همراه والدها و شاهدها از جمله هیبرید آذرگل، رقم آلستا، ارو فل ور، SHF81 85 SHF81 90 و RF81 .54.1 مجموعا 25 تیمار در قالب طرح لاتیس در دو تکرار در ایستگاه تحقیقات زراعی دشت ناز متعلق به مرکز تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی مازندران در سال زراعی 1387 مورد ارزیابی قرارگرفتند. در این بررسی صفات عملکرد دانه، ارتفاع بوته، قطر طبق، وزن هزار دانه، درصد روغن و عملکرد روغن مورد بررسی قرار گرفت. برآورد قابلیت توارث خصوصی نسبتا بالا برای صفات وزن هزار دانه و عملکرد دانه نمایانگر اهمیت بیشتر اثرات افزایشی ژن ها در کنترل ژنتیکی صفات مزبور می باشد. تستر (T2 (AF81 40 و لاین L1 (RF81 154.2) با برخورداری از قابلیت ترکیب پذیری عمومی مثبت و معنی دار برای صفات عملکرد دانه و عملکرد روغن در زمره والدهای مطلوب برای بهبود صفات فوق الذکر محسوب گردیدند. همچنین تستر (T1 (AF81 178 با برخورداری از ترکیب پذیری منفی و معنی دار برای ارتفاع بوته والد مناسبی در جهت کاهش این صفت در تلاقی ها محسوب می شود. برآورد ترکیب پذیری خصوصی تلاقی ها نشان داد که تلاقی های AF81 222×RF81 053.2، AF81 178×R4 و AF81 178×RF81 106.1 از ترکیب پذیری خصوصی مناسبی برای کاهش ارتفاع بوته برخوردار بودند. تلاقی AF81 40×RF81 154.2 دارای ترکیب پذیری خصوصی مثبت و معنی دار برای صفات وزن هزار دانه بوده است. تلاقی AF81 40×RF81 154.2 علاوه برداشتن ترکیب پذیری خصوصی مثبت و معنی دار برای عملکرد دانه و روغن از بالاترین مقادیر این صفات نیز برخوردار بوده است.

جهت تعیین مهم ترین خصوصیات م و رفولوژیک موثر بر عملکرد دانه برنج، آزمایشی در سال زراعی 1389 در مزرعه پژوهشی دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار اجرا گردید. ژنوتیپ های مورد مطالعه شامل 27 لاین امیدبخش برنج و دو رقم والدینی شاهد به نام های سنگ طارم و دیلمانی بود. در این آزمایش صفاتی از قبیل ارتفاع بوته، تعداد پنجه بارور، طول و عرض برگ پرچم، طول خوشه، تعداد خو ش چه اولیه و ثانویه، طول و عرض دانه، تعداد کل دانه در خوشه، تعداد روز تا 50 درصد گلدهی، محتوی کلروفیل، مساحت برگ پرچم، تعداد دانه پر در خوشه و عملکرد دانه مورد بررسی قرار گرفت. نتایج تجزیه واریانس نشان داد که ژنوتیپ های برنج از نظر تمامی صفات مورد مطالعه دارای اختلاف معنی دار در سطح احتمال یک درصد بودند . در بین ژنوتیپ های مورد بررسی لاین های شماره 17 و 7 بالاترین عملکرد دانه (به ترتیب با 5.7 و 9.6 تن در هکتار) و تعداد هفت لاین از جمله لاین 10 کمترین عملکرد دانه (5.3 تن در هکتار) را به خود اختصاص داد. تجزیه همبستگی صفات نشان داد که عملکرد با ارتفاع بوته رابطه منفی و با تعداد پنجه بارور رابطه مثبت دارد. تجزیه خوشه ای، لاین ها ی برنج مورد مطالعه را در سه گروه مختلف قرار داد که گروه سوم با سه لاین (لاین های2، 7 و 17) در گروهی جدا از شاهد یا متفاوت از والدین قرار گرفتند و از نظر عملکرد دانه از شاهد بهتر بودند. همچنین در مطالعه تجزیه علیت نشان داد که پنجه بارور دارای اثر مستقیم و بالا (394.0) و اثر غیرمستقیم مثبت از طریق سطح برگ پرچم (41.0) روی عملکرد دانه بود. این صفت نیز به دلیل معنی دار بودن همبستگی فنو تیپی آن با عملکرد دانه می تواند به عنوان دومین معیار گزینش مطرح باشد.

به منظور ارزیابی 40 لاین جو از نظر صفات مورفولوژیک و زراعی، آزمایشی در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار اجرا گردید. بین لاین ها از نظر کلیه صفات به جز شاخص برداشت و تعداد پنجه نابارور اختلاف معنی دار وجود داشت که بیانگر وجود تنوع ژنتیکی در بین لاین ها می باشد. لاین های 10، 13، 21، 22، 23، 25، 27 و 31 از نظر عملکرد و اکثر صفات ارزیابی شده برتر از سایر لاین ها بودند. بیوماس، تعداد پنجه بارور و نابارور، شاخص برداشت، ارتفاع بوته و طول سنبله با عملکرد دانه همبستگی مثبت و معنی داری داشتند. در تجزیه رگرسیون چند گانه، طول سنبله، طول ریشک، وزن هزار دانه، بیوماس و تعداد پنجه بارور در مدل نهایی باقی ماندند. تجزیه علیت براساس رگرسیون چند گانه برای عملکرد دانه انجام گرفت. بیوماس بیشترین اثر مستقیم مثبت و تعداد پنجه بارور از طریق بیوماس بیشترین اثر غیرمستقیم مثبت را بر عملکرد دانه داشتند.

وجود رنگدانه های آنتوسیانین در برنج و سایر گیاهان عامل اصلی تولید ساقه ارغوانی رنگ محسوب می شود. درک درست از مسیر بیوسنتزی آنتوسیانین باعث توسعه ابزار قدرتمندی در زمینه بیولوژی مولکولی و ژنتیک برنج می شود. برای مطالعه الگوی تفرق ژن آنتوسیانین ساقه تعداد 123 تک بوته از جمعیت F2 حاصل از تلاقی 18 33 DN/ ندا A، مورد مطالعه قرار گرفت. تک بوته های F2 بر اساس رنگ ساقه مورد ارزیابی و طبقه بندی قرار گرفتند. تعداد بوته های رنگی (ارغوانی) 83 و تعداد بوته های بی رنگ 40 بوته مشاهده گردید و نسبت تفرق 1 :075.2 بدست آمد. آماره c 2 برای این نسبت تفرق برابر با 48.3 بود که اختلاف معنی داری را از نسبت تفکیک 3:1 نشان نداد. این نسبت موید کنترل تک ژنی برای صفت مذکور می باشد. مطالعات مولکولی با استفاده از 59 نشانگر مولکولی SSR، 28 درصد پلی مورفیسم بین والدین را نشان دادند. آنالیز لینکاژ انجام شده روی بوته های مغلوب جمعیت F2 نشان داد که ژن آنتوسیانین ساقه روی بازوی کوتاه کروموزم شماره 6 برنج واقع بود ه و با نشانگر RM253 همبسته می باشد که در فاصله 15 سانتی مورگان از ژن مورد نظر قرار دارد.

بابونه یکی از مهمترین گیاهان دارویی در عرصه تجارت جهانی است که ناشی از کاربردهای فراوان آن در صنایع دارویی و بهداشتی است. به منظور ارزیابی تنوع ژنتیکی توده های بومی بابونه با استفاده از آغازگرهای تصادفی و نیمه تصادفی، 16 توده بومی بابونه متعلق به گونه Matricaria aurea (Loefl.) Sch. Bip. که از نقاط مختلف کشور جمع آوری شده بود مورد استفاده قرار گرفت. 22 آغازگر تصادفی RAPD و 22 آغازگر نیمه تصادفی طراحی شده بر اساس مکان های هدف اینترون (IT) و اگزون (ET) با توالی های 15 و 18 جفت نوکلئوتیدی مورد استفاده قرار گرفت. دامنه تعداد نوارهای چند شکل تولیدی توسط آغازگرهای تصادفی بین 13 5 و توسط آغازگرهای نیمه تصادفی بین 21 6 بود. برای تعیین تشابه بین توده های بومی از ضریب تشابه جاکارد استفاده شد و گروه بندی توده های بومی به روش UPGMA با استفاده از نرم افزار NTSYS انجام شد. تجزیه خوشه ای بر اساس هر دو گروه آغازگرها، توده های بابونه را به سه گروه تقسیم کرد. بر اساس ماتریس تشابه در هر دو گروه آغازگرها، توده تبریز کمترین میزان تشابه را با سایر توده های بومی مورد مطالعه داشت. مقایسه آماری بین دو گروه آغازگر تصادفی و نیمه تصادفی نشان داد که اختلاف معنی داری بین دو گروه آغازگر از نظر تشکیل نوار و ایجاد چند شکلی وجود دارد. توانایی و کارآیی آغازگرهای نیمه تصادفی در ایجاد چند شکلی از آغازگرهای تصادفی بیشتر بود.

گل داوودی متعلق به خانواده چتریان بوده و دومین محصول باغبانی مهم در دنیا می باشد. اکثر ژنوتیپهای این گیاه به شته حساس بوده و آلودگی ها به طور جدی می توانند ارزش اقتصادی آن را تحت تاثیر قرار داده و همچنین باعث انتقال ویروسها به این گیاه که به صورت رویشی تکثیر می شود، می گردند. در این تحقیق به منظور القاء مقاومت به شته، دو ژنوتیپ 1581 و 4043 از گل داوودی با استفاده از آگروباکتریوم نژاد AGL0 حاوی ناقل دوگانه pBINPLUS حامل ژن اکوستاتین شقایق دریایی تحت کنترل راه انداز رابیسکو گل داوودی تراریخت شدند. به منظور بررسی اثرات زیان آور اکوستاتین بر رشد جمعیت شته هلو ( Myzus persicae ) و شته پنبه ( Aphis gossypii )، ارزیابی زیستی غیرانتخابی و انتخابی با استفاده از دیسک های برگی و همچنین گیاه کامل انجام شد. لاین تراریخت با بیشترین بیان اکوستاتین در qRT PCR کمترین رشد جمعیت در شته هلو و بیشترین مرگ و میر در شته پنبه را نشان داد.

به منظور ارزیابی شاخص های تحمل به خشکی در لاین های پیشرفته نخود، 49 ژنوتیپ با استفاده از طرح بلوک های ناقص در دو سطح آبیاری مناسب و محدود شده در ایستگاه تحقیقات دیم خراسان شمالی مورد بررسی قرار گرفتند. در هریک از دو محیط، برای هر ژنوتیپ صفات مورفولوژیک و فنولوژیک، عملکرد و اجزای آن اندازه گیری شدند. تجزیه واریانس اختلاف معنی داری را بین ژنوتیپ ها در هر یک از دو محیط نشان داد. با بررسی شاخص های تنش خشکی و نتایج حاصل از تجزیه بای پلات لاین های FLIP 01 64C، SEL93TH24469 و FLIP 98 38C به عنوان متحمل ترین ژنوتیپ ها و FLIP 93 255C به عنوان حساس ترین لاین شناخته شدند. همچنین تجزیه بای پلات نشان داد که شاخص های STI، GMP، HARM و MP بهترین شاخص های تحمل به خشکی بوده اند. تجزیه کلاستر بر اساس شاخص ها نیز ارقام را به سه گروه تفکیک نمود که بیشترین تحمل به خشکی مربوط به دومین خوشه بوده است.