بخشی از مقاله
چکیده
ژربرا در بسیاری از کشورها یکی از رایج ترین گل های شاخه بریده و دارای اهمیت اقتصادی زیاد در صنعت گلکاری است. استفاده از موتاسیون های القایی نظیر اشعه ی گاما می تواند به عنوان یک روش جهت ایجاد تنوع بیش تر در گیاهان و گونه های زیستی مطرح باشد.
این تحقیق به منظور بررسی تأثیر پرتوی گاما بر میزان زنده مانی و تعیین LD50 در گیاه ژربرا در شرایط کشت درون شیشه ای انجام شد. گیاهچه های استریل حاوی مریستم های راسی ارقام % %1 و Y2 ژربرا در مرحله ی 4 برگی از گیاه مادری جدا گردید و در محیط کشت MS حاوی 0/15 میلی گرم بر لیتر ایندول استیک اسید - IAA - و 0/5 میلی گرم بر لیتر 6 بنزیل آمینو پورین - BA - و 0/7 درصد آگار و 3 درصد ساکارز جهت تکثیر کشت گردید.
محیط کشت در هر پتری دیش به میزان 15 میلی لیتر توزیع شد. پتری های حاوی ریز نمونه ها جهت اعمال تیمار موتاسیونی تحت تابش پرتوی گامای حاصل از کبالت 60 به ترتیب با شدت های 10 5 و20 گری قرار گرفتند. داده ها ی حاصل از شمارش شامل تعداد گیاهچه های سالم - درصد زنده مانی - 5 هفته بعد از تابش ثبت شدند. در دز 20 گری درصد مرگ و میر گیاهچه ها 40.29 درصد 28.69 درصد و 59.71 درصد به ترتیب مربوط به رقم % %1 و Y2 می باشد و این دز به عنوان دز کشندگی LD50 در نظر گرفته شد. نتایج نشان داد افزایش دز اشعه ی گاما سبب افزایش مرگ و میر و کاهش درصد زنده مانی گیاهچه ها می شود.
.1مقدمه
به طور کلی بیشترین تنوع ژنتیکی که امروزه در گیاهان مشاهده می شود حاصل تغییرات خود به خودی است که به مرور زمان در ژرم پلاسم های مختلف ایجاد شده است. دورگ گیری بین و درون گونه ای در گیاهان به انتقال صفات مطلوب کمک نموده است، اما ژرم پلاسم های موجود هنوز نمی توانند جوابگوی نیاز مصرف کنندگان تنوع طلب، باشند
بنابراین به نژادگران و محققان همواره در صدد استفاده از منابع دیگر جهت ایجاد تنوع هستند. از آنجا که جهش های خود به خودی به ندرت اتفاق می افتند، تولید جهش یافته های القایی راه مناسبی برای ایجاد تنوع در گیاهان محسوب می شود. کشت درون شیشه ای امکان استفاده از تکنیک موتاسیون را به خوبی برای گیاهانی که از طریق جنسی و غیر جنسی تکثیر می شوند فراهم آورده است. کشت بافت، نوعی تکثیر غیرجنسی است که مزیت آن نسبت به سایر روشهای مرسوم، تولید تعداد زیادی گیاه در محیط درون شیشه ای با محتوای ژنتیکی یکسان و کیفیت یکنواخت، در زمانی کوتاهتر و فضایی محدودتر میباشد منظور از بهینه سازی کشت بافت
اشعه ی گاما، اشعه ی X ، اشعه یUV و یون های سنگین به عنوان موتاژن های فیزیکی به شمار می روند.[10] اشعه ایکس اولین موتاژن مصنوعی است که اولین بار برای القای موتاسیون در مگس سرکه [7] استفاده شد. اشعه یUV باعث می شود که موتاسیون به نسل بعد توارث یابد. این انتقال از طریق توارث دایمر های پیریمیدین صورت می گیرد
پرتوی گاما و یون های سنگین نیز از طریق تولید اکسیژن فعال - ROS - باعث جانشینی باز ها و باز آرایی ژنوم - اضافه داشت، کم داشت، معکوس شدگی و جابه جایی - می شود. اکسیژن فعال - ROS - گوانین را به 8-oxo-Gs تبدیل می کند. در نتیجه باعث جابه جایی اشتباه با آدنین می شود
جهت اهداف مختلفی از اشعه گاما در روش های اصلاحی گیاهان استفاده می شود. به عنوان مثال ایجاد تنوع در رنگ گل در گیاهان زینتی، ایجاد مقاومت درگیاهان زراعی و گیاهان زینتی - گل شاخه بریده - علیه پاتوژن ها و بیماری های قارچی می باشد. طبق گزارش آژانس بین المللی انرژ ی اتمی از میان 2300 رقم جهش یافته ای که تاکنون به طور رسمی در سرتاسر دنیا عرضه شده اند، 625 رقم به گیاهان زینتی تعلق دارد .[2] رز، داوودی، میخک، ارکیده، شمعدانی و اختر از جمله گیاهان زینتی هستند که در برنامه های اصلاحی آن ها از جهش زاها استفاده شده است
براساس تحقیقات اخیر پژوهش گران دز های مختلف اشعه ی گاما تاثیر متفاوتی در زنده مانی گیاهچه ها داشته اند به طوری که افزایش دز اشعه ی گاما باعث کاهش زنده مانی در گیاهچه ها می شود. به عنوان مثال بحرالعلوم - 1394 - از اشعه ی گاما جهت ایجاد تنوع مورفولوژیکی و ژنتیکی در گیاه بنفشه آفریقایی استفاده کرد که در این آزمایش نمونه های برگی در محیط این ویترو کشت شده و بعد از قرارگیری در معرض اشعه گاما، باززا شده و تنوع به وجود آمده مورد بررسی قرار گرفت
در این پژوهش دوز های مختلف اشعه ی گاما بر گیاه بنفشه ی آفریقایی اعمال شد و افزایش میزان دز اعمال شده تا 40 گری باعث افزایش درصد برگ های تغییر شکل یافته کاهش درصد ریشه زایی کاهش تعداد برگ در گیاهچه و در نهایت باعث کاهش درصد زنده مانی - درصد مرگ و میر - گیاهچه ها شد.
در پژوهش دیگر توسط شارما - 2013 - تاثیر دزهای مختلف اشعه ی گاما در شرایط این ویترو، روی جوانه زنی بذور و رشد اپی کوتیل های گیاه لیمو مورد بررسی قرار گرفت و این نتیجه حاصل شد که افزایش دز به تدریج تا دز 60 گری باعث کاهش زنده مانی شد و این دز دز مناسب جهت اعمال پرتودهی ریز نمونه ها جهت موتاسیون در نظر گرفته شد
در پژوهش حاضر تاثیر سطوح مختلف پرتوی گاما بر صفت درصد زنده مانی در سه رقم ژربرا و همچنین دز کشندگی پرتوی گاما جهت ایجاد موتاسیون در شرایط کشت درون شیشه ای مورد بررسی قرار گرفت.
.2مواد و روش ها
جهت انجام این آزمایش گیاهچه های استریل ارقام مختلف ژربرا % %1 - و - Y2 از جهاد دانشگاهی مشهد دریافت گردید. جهت تکثیر و واکشت گیاهچه ها به صورت 4 برگی در محیط کشت استاندارد - MS - حاوی هورمون های IAA - ایندول استیک اسید - - 6 - BA بنزیل آمینو پورین - به ترتیب با غلظت های 0/15 میلی گرم بر لیتر و 0/5 میلی گرم بر لیتر 0/7 درصد آگار و3 درصد ساکارز در زیر هود لامینار کشت شدند. pH محیط کشت نیز در حدود 5/7 تنظیم شده و استریل گردید.
بعد از گذشت 5 هفته از رشد مناسب و تکثیر گیاهچه ها اقدام به کشت گیاهچه های 3 برگچه ای در پتری دیش شد. ابتدا در زیر هود لامینار در هر پتری دیش به میزان 15 میلی لیتر از همان محیط کشت قبلی توزیع شد و گیاهچه ها به صورت 3 تا 4 برگی جدا شده و برگ ها با اسکالپل استریل برش داده شد تا گیاهچه ها به راحتی درون پتری دیش قرار بگیرد. سپس پتری های حاوی نمونه ها جهت اعمال موتاسیون تحت تابش اشعه ی گامای حاصل از کبالت 60 به مدت به مدت 31/2 15/6و 32/4 دقیقه به ترتیب با شدت های 10 5 و20 گری قرار گرفتند که برای هر تیمار 120 ریز نمونه در نظر گرفته شد. بعد از اعمال تابش واکشت مجدد آن ها در همان محیط کشت با ترکیب مشابه انجام شد. سپس گیاهچه های تیمار شده به اتاق رشد با دمای 25 درجه ی سانتی گراد و 16 ساعت رو شنایی و 8 ساعت تاریکی با شدت نور 5000 لوکس منتقل شد.
واکشت ریز نمونه ها هر 4 هفته یکبار در محیط کشت مشابه انجام شد و پس از یک بار واکشت ریزنمونه ها جهت ریشه زایی به محیط کشت ½MS منتقل شدند. اندازه گیری تعدادگیاهچه های سالم در هر سه رقم و هر چهار تیمار از هفته ی پنجم بعد از پرتودهی آغاز شد و تا دو ماه بعد از واکشت ادامه یافت.
در پایان آنالیز داده ها با استفاده از نرم افزار JMP8 در قالب آزمایشات فاکتوریل بر پایه ی طرح کاملا تصادفی که شامل 9 تیمار و هر تیمار دارای 120 ریز نمونه با 6 تکرار بود انجام گرفت و مقایسه ی میانگین داده ها نیز به روش T-STUDENT و با سطح اطمینان 5 درصد انجام شد.
.3نتایج و بحث
نتایج تجزیه و تحلیل داده ها از بین اثرات متقابل و اثرات مستقل نشان داد که اثر دز های مختلف اشعه ی گاما بر میانگین درصد زنده مانی گیاهچه ها در سطح پنج درصد معنی دارشد ولی سایر اثرات از جمله اثر متقابل ناشی از ارقام ژربرا و دز های مختلف معنی دار نشد.
نتیجه ی مقایسه ی میانگین داده ها نشان می دهد - جدول - 2 که درصد زنده مانی در ارقام مختلف ژربرا کاهش یافته و در رقم Y2 میزان این کاهش بیش تر بوده است و مرگ و میر در دز 20 گری به میزان 59.71 درصد افزایش داشته است و به عبارت دیگر درصد زنده مانی به میزان 40.29 درصد کاهش یافت
