بخشی از مقاله
چکیده
اگرچه پنبه یکی از قدیمیترین و مهمترین گیاهان لیفی و روغنی از محسوب میگردد ولی در سالیان اخیر، باکاهش سطح کشت و تولید مواجه بوده است. یکی از روشهای اصلاح پنبه برای افزایش تولید، ایجاد ارقام هیبرید میباشد که ویژگی همه این نوع ارقام هتروزیس بالا میباشد.
این مطالعه که در دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان با هدف تخمین میزان هتروزیس صفات ارتفاع بوته، تعداد قوزههای باز شده و عملکرد وش تلاقیهای F1 با استفاده از فاصله ژنتیکی والدین هر تلاقی بر مبنای نشانگر ISSR انجام شد. نتایج بهدست آمده از جدول ماتریس تفاوت هفت رقم پنبه بر اساس نشانگرهای ISSR نشان داد که بیشترین فاصله ژنتیکی بین ارقام ساحل با بختگان، B557 با گلستان، B557 با سپید و گلستان با سپید و کمترین فاصله ژنتیکی بین ارقام B557 و ساحل مشاهده گردید.
در بین 3 خصوصیت مورد بررسی، ضریب همبستگی فاصله ژنتیکی والدین با میزان هتروزیس مثبت و معنیدار بود. نتایج این مطالعه نشان میدهد که پیشبینی و برآورد میزان هتروزیس در تلاقیهای پنبه براحتی توسط فاصله ژنتیکی والدین هر تلاقی بر مبنای نشانگرهای ISSR امکانپذیر است. این امر زمان مورد نیاز پروژههای تولید ارقام هیبرید پنبه را کاهش میدهد و کارایی اصلاح نیز بدلیل اعتبار و تکرارپذیری نشانگرهای مولکولی افزایش مییابد.
.1 مقدمه
پنبه - cotton - بعنوان یک محصول کشاورزی، صنعتی و بازرگانی، مهمترین و با ارزش ترین لیف طبیعی است. همچنین روغن تخم پنبه، یکی از مرغوب ترین انواع روغن گیاهی و کنجاله پنبه دانه نیز حاوی 33 تا 43 درصد پروتئین است و به عنوان مکمل پروتئین در جیره دام مصرف میشود
بنابراین زراعت پنبه علاوه بر ایجاد اشتغال در کشاورزی و صنایع نساجی، چرخ کارخانجات روغن کشی را بهحرکت درآورده و صدها فرآورده غذایی، دارویی، نظامی، بهداشتی و صنعتی را که تنها با مشتقات نفت خام قابل مقایسه میباشند ، به جامعه عرضه میدارد
عمده ترین منطقهی کشت پنبه در ایران گرگان و گنبد است که هم بیشترین سطح زیر کشت و مقدار تولید را داراست و هم بالاترین عملکرد در هکتار 1/9 - تن - را دارد - شریفی و بختیاری، . - 1391 پنبه دانه یکی از مهمترین گیاهان در تولید روغن مورد نیاز کشور و بعد از کلزا و سویا بیشترین نقش را در جیره روغن گیاهی مردم دارد. حدود 118853 هکتار از زمین های زراعی کشور به کشت گیاه پنبه اختصاص دارد. اما تولید آن جوابگوی نیاز جامعه نبوده و هرساله مقادیر قابل توجهی روغن از خارج وارد میگردد
راه حل این معضل تنها از طریق اصلاح و معرفی ارقام پرمحصول میسر می باشد. یکی از روش های اصلاح پنبه تولید بذر هیبرید است که این مهم با شناخت هتروزیس و خویش آمیزی محقق می شود. اصلاح کنندگان نباتات با استفاده از خویش آمیزی درگیاهان دگربارور لینه های اینبرد تولید می کنند و از این لینه ها در تهیه افراد هتروزیگوت - بذر هیبرید - استفاده می نمایند. یک فرد هتروزیگوت که از تلاقی دو والد نامشابه بدست می آید، هیبریدی است که معمولا رشد زیاد و هیکل قوی دارد. این رشد عالی یا خصوصیات برتر غالبا تحت عنوان هتروزیس یا هیبریدویگور بیان میشود
میزان بروز پدیده هتروزیس در تلاقیهای نسل F1 ارقام گیاهی تابعی از درجه فاصله ژنتیکی والدین است - فالکونر، . - 1377 امروزه تخمین فاصله ژنتیکی افراد جوامع گیاهی با استفاده از نشانگرهای مولکولی به امری متداول بدل شده است
در بررسی مولکولی و تنوع ژنتیکی در رقم مهر و هیبریدهای آن صورت گرفت، 9 آغازگر ISSR ،113 باند قابل تکثیر با بیش از 62 باند پلی مورف تولید کردند. بسیاری از باندهای ISSR تنها در ژنوتیپهای والدینی حضور داشته در حالی که بقیه تنها در هیبریدها حضور داشته اند. بالاترین تنوع ژنتیکی برای نشانگر ISSR هم در هیبریدهای Mehr X Sindose و Mehr X Belizovar بوده است. با این حال وجود باند یا لوکوسهای خاص تنها در تعدادی از ژنوتیپ ها نشاندهنده حذف یا درجهای منحصر بفردی در ماده ژنتیکی این ژنوتیپهاست که ممکن است در برنامههای هیبریداسیون استفاده گردد.
پیشنهاد میشود که هیبریدهای Mehr X Sindose و Mehr X Belizovar برای هیبریداسیون بیشتر استفاده شود. رابطه ژنتیکی میتواند پیشبینی کننده مناسبی برای کارایی ترکیبات هیبرید باشد و باعث کاهش زمان و هزینه آزمایش های تست کراس گردد
روابط ژنتیکی 112 لاین گندم - . - Triticum aestivum L. em. Thell با استفاده از 41 کلونی DNA که به 273 قطعه DNA هیبرید شده بود بوسیله محاسبه هم تباری1 ارزیابی کردند. هتروزیس برای 722 هیبرید حاصل که در مکان های مختلف رشد کرده بودند براورد شد و 189 تای آن در طول بیش از یک سال آزمایش شدند. متوسط RFLP بر مبنای شاخص فاصله ژنتیکی ./35 DI بود. هتروزیس میانگین والدین برای عملکرد دانه از 25 تا %57 بود و هتروزیس والد برتر, از 22 تا %47 بود.
همبستگی میان RFLP برمبنای فاصله ژنتیکی و هم تواری قابل اهمیت نبود - باربوسانتو وهمکارن، . - 2012 در بررسی رابطه بین فاصله ژنتیکی و میزان هیبرید نشانگرهای SSR، ISSR استفاده کردند تا اختلاف لاین های خودناسازگار و 22 والد نر مختلف در کلزا که از مناطق متفاوت بودند را آشکار کنند. اختلاف معنی دار در عملکرد، کیفیت و صفات فنولوژی در بین این گروههای والدینی مشاهده گردید. همچنین عملکرد هیبرید در بوته همبستگی معنیدار مثبت را بین فاصله ژنتیکی با SSR، ISSR را نشان داد اما میزان R2 پایین بود. این نشان داد استفاده از نشانگرهای SSR و ISSR با فاصله ژنتیکی برای پیشبینی هتروزیس و میزان هیبرید در کلزا مناسب نیست - شن و همکاران، . - 2004 هدف از این مطالعه تخمین میزان هتروزیس در پنبه با استفاده از فاصله ژنتیکی والدین بر مبنای نشانگرهای ISSR بود.
.2 مواد و روش
این مطالعه در دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان در سال زراعی 1393-1394 انجام شد. در این تحقیق 7 رقم از ارقام پرمصرف کشور شامل - ساحل- سپید- بختگان- ورامین- گلستان- خرداد- - B557 مورد استفاده قرار گرفت. در اردیبهشت سال 1393 این ارقام برای تهیه بذر F1 کشت شدند. هر رقم در یک ردیف 10 متری به فاصله 1 متر از یکدیگر در سه تکرار کشت گردید. در زمان گلدهی - اواخر تیر همان سال - تلاقیهای ممکن صورت گرفت. عملیات داشت بصورت مرتب تا زمان برداشت و رسیدگی غوزههای مورد نظر ادامه داشت. در سال دوم، اردیبهشت 1394 بذور والدین و F1 تهیه شده از سال قبل کشت گردید.
این طرح بصورت بلوک با دو تکرار انجام شد. از هر تکرار تعدادی بوته برای اندازهگیری صفات بطور تصادفی انتخاب گشت. تجزیه واریانس برای مقایسه ارقام والدی و تلاقیهای نسل F1 براساس طرح بلوکهای تصادفی برای سه صفت ارتفاع، تعداد قوزه های بازشده در اواسط گلدهی برای تعیین میزان زودرسی در تاریخ 15 مرداد و عملکرد وش در بوته در زمان برداشت با استفاده از نرم افزار SAS 9.1.3 محاسبه شد - نتایج تجزیه وارینس داده های مورفولوژی نشان داده نشده است - .
میزان هتروزیس از والد برتر و هتروزیس از میانگین والدین برای کلیه تلاقیهای نسل F1 ممکن بین والدها محاسبه گردید - دادهها نشان داده نشده است - . در آزمایشگاه از برگ نمونه های گیاهی، استخراج دی ان ای به روش دویل و دویل - 1987 - صورت گرفت. مراحل پیسیآر با استفاده از چند آغازگر انجام شد و سپس به منظور تفکیک محصول پی سی آر از ژل اکریل آمید 6 درصد استفاده شد. الکتروفورز عمودی به مدت 2/5 الی 3 ساعت با ولتاژ 250 ولت در دستگاه APELEX انجام شد.
جدول -1 زمان و دمای مراحل مختلف واکنش پی سی آر
جدول -2 نام، توالی، دمای اتصال و در صد GC آغازگرهای آیاساسآر مورد استفاده
