بخشی از مقاله
چکیده
استفاده از مهندسی ژنتیک گیاهی درکنار اصلاح به روشهاي کلاسیک، امید دانشمندان براي غلبه بر مشکلات زراعی و کیفی گیاه کلزا را افزایش داده است. در انتقال ژن به کلزا عوامل متعددي دخالت دارند که یکی از مهمترین آنها وجود یک سیستم کشت بافت تکرارپذیر است. در این پژوهش به مطالعه برخی از عوامل دخیل در این زمینه پرداخته میشود.
با توجه به این که دستیابی به یک روش براي تکثیر گیاه از کشت کالوس اولین گام در موفقیت یک برنامه تراریختی است، عوامل موثر در این فرایند مورد بررسی قرار گرفت. براي این منظور شاخهزایی مستقیم از چهار رقم کلزاي پاییزه در محیط پایه MS با یک سطح هورمونی BAP در ترکیب با سه سطح هورمونی NAA و حضور و عدم حضور AgNO3 و ریزنمونه کوتیلدون - برگ لپه - مورد ارزیابی قرار گرفت.
آزمایش به صورت فاکتوریل با طرح پایه کاملا تصادفی در سه تکرار و ده نمونه در هر تکرار پیاده شد و صفاتی مانند درصد ریزنمونههاي باززایی شونده و میانگین تعداد شاخساره مورد اندازهگیري قرار گرفت. اختلاف بین سطوح مختلف NAA معنیدار گردید، بهطوري که بیشترین درصد باززایی و همچنین بالاترین تعداد شاخساره مربوط به غلظت 0/1 میلیگرم در لیتر NAA و کمترین درصد باززایی و تعداد شاخساره مربوط به غلظت 0 میلیگرم در لیتر از این هورمون بود. همچنین تفاوت بین وجود و عدم وجود AgNO3 معنیدار بود.
مقدمه
کلزا به دلیل داشتن مقادیر پایین از اسیدهاي چرب اشباع و نیز داشتن مقادیر متوسط از چند اسید چرب غیر اشباع مورد توجه قرار گرفتهاست . - 6 - استفاده از مهندسی ژنتیک گیاهی در کنار روشهاي اصلاح کلاسیک، به ویژه براي اصلاح صفات کیفی مانند مقاومت به آفات و بیماريها و مقاومت به علفکشها، تولید لاینهاي نر عقیم در برنامههاي تولید ارقام هیبرید و تغییر کیفیت و محتوي روغن در برنامههاي اصلاحی کلزا بسیار مؤثر میباشد.
براي انتقال موفق ژن به گیاه وجود یک سیستم باززایی کارآمد حیاتی است. جین و همکاران - 1988 - شرایط مناسب براي باززایی کارآمد گیاهان از ریزنمونههاي کوتیلدونی را در محیط MS حاوي ترکیبات مختلفی از اکسینها و سیتوکینینها را در جنس Brassica بررسی کردند. هر چند فراوانی باززایی در ژنوتیپهاي مختلف و ترکیبات مختلف هورمون رشد در محیط کشت متفاوت بود، اما بهطور کل محیط MS همراه با زآتین و IAA بهترین ترکیب هورمونی براي اندامزایی در اکثر ژنوتیپها تشخیص داده شد که با ترکیباتی شامل غلظتهاي بالاي کینتین 2 - میلیگرم در لیتر - و غلظتهاي پایین IAA 0/2 - میلیگرم در لیتر - دنبال شد.
تاثیر ریزنمونه، ژنوتیپ و غلظت و نوع هورمون در باززایی چند رقم کلزا مورد مطالعه قرار گرفته و نشان دادهشد که بین ژنوتیپ و نوع ریزنمونه اثر متقابل وجود دارد . همچنین بین ژنوتیپها براي پاسخ به کشت بافت و باززایی تفاوت معنیداري وجود دارد . - 3 - درصد باززایی و کارایی انتقال ژن در کلزا بسیار متفاوت و به شدت وابسته به ژنوتیپ است .
اکثر مطالعات تراریختی در کلزا به ارقام بهاري معطوف بودهاست و ژنوتیپها بهطور عمده به تعداد کمی از ارقام محدود شدهاند. استفانف و همکاران - 7 - یک نرخ تراریختی پایینتر را براي دو رقم زمستانی کلزا، Santana و Arabella در مقایسه با رقم بهاري Hanna گزارش کردند . بنابراین، تراریختی ارقام زمستانی کلزا کارایی کمتري در مقایسه با ارقام بهاري دارد. در بین ارقام بهاري نیز تفاوت معنیداري در پاسخ به کشت بافت وجود دارد .
با توجه به اینکه اکثر ارقام زراعی منطقه از ارقام زمستانی میباشند، بهینهسازي یک روش کارآمد و گزینش چند ژنوتیپ زمستانی مناسب براي باززایی در مطالعات آتی اصلاح ژنتیکی کلزا هدف اصلی این تحقیق بود.
مواد و روشها
مواد گیاهی مورد استفاده در این تحقیق یعنی بذرهاي کلزاي پاییزه ارقام Licord، Opera، کرج3 و SLM046 از مرکز تحقیقات جهاد کشاورزي تهیه شدند. بذرها به مدت ده دقیقه توسط محلول هیپوکلریت سدیم بر روي شیکر استریل و سپس سه مرتبه با آب مقطر استریل شسته شدند. سپس بذرها در شرایط کاملا استریل بر روي محیط MS1/2 کشت شده و براي جوانهزنی به اتاق رشد منتقل شدند.
ریزنمونه هاي کوتیلدون پس از شش روز بر روي محیط MS حاوي 20 گرم ساکاروز به عنوان منبع کربن و 7 گرم آگار و نیز ترکیبات مختلف هورمونی شامل یک سطح از بنزیل آمینوپورین BAP - ، 3 میلیگرم بر لیتر - و سه سطح از نفتالین استیک اسید NAA - ، 0، 0/1 و 1 میلیگرم بر لیتر - و نیز حضور و عدم حضور نیترات نقره کشت شدند . این کشتها در سه تکرار و ده ریزنمونه در هر تکرار بودند. پس از یک ماه ریزنمونهها به محیط جدید منتقل شدند. بعد از دو ماه تعداد ریزنمونههاي باززا شده در هر پتري و نیز تعداد شاخسارهها یادداشت شده و تتایج بهدست آمده توسط نرمافزار SPSS مورد تجزیه آماري قرار گرفتند.
نتایج و بحث
با توجه به نتایج تجزیه واریانس - جدول - 1، در باززایی از ریزنمونهها بین سطوح مختلف هورمون NAA و AgNO3 و همچنین اثر متقابل رقم AgNO3 × اختلاف معنیداري مشاهده شد ولی اثر متقابل رقم NAA × و NAA × AgNO3 وهمچنین اثر سه جانبه رقم AgNO3 × NAA × اختلاف معنیداري وجود نداشت. در این صفت سطح غلظت 0/1 میلیگرم در لیتر NAA بالاترین میزان باززایی را نشان داد و کمترین آن مربوط به غلظت 0 میلیگرم در لیتر NAA بود و بین دو غلظت 0/1 و 1 میلیگرم در لیتر اختلاف معنیداري مشاهده نگردید.
در مورد صفت تعداد شاخساره، جدول تجزیه واریانس نشان داد که بین سطوح غلظت NAA اختلاف معنیداري وجود دارد. همچنین اختلاف در اثر متقابل × NAA رقم معنیدار بود. همانند صفت باززایی بالاترین تعداد شاخساره مربوط به غلظت 0/1 میلیگرم در لیتر و کمترین مربوط به غلظت 0 بود و بین وجود و عدم وجود NAA نیز اختلاف معنیداري مشاهده شد - شکل. - 1 همچنین هورمون BAP در یک سطح 3 - میلیگرم در لیتر - در تمام تیمارها استفاده شده است.
جدول-1 جدول تجزیه واریانس صفات مورد مطالعه در کشت بافت ارقام کلزا
شکل-1 نمودارمیانگین باززایی و تعداد شاخساره در غلظتهاي مختلف NAA
