بخشی از مقاله
چکیده
همه ساله بیماریها و بهخصوص ویروسهای گیاهی باعث از بین رفتن بخش عمدهای از محصولات کشاورزی میگردند. کشت مریستم یکی از مهمترین روشهای تولید گیاهان عاری از ویروس است. هدف از این پژوهش نیز ارائه روشی موثر جهت تولید گیاهان عاری از ویروس PVS با استفاده از روش الکتروتراپی میباشد. بنابراین پس از نمونه برداری از مناطق مختلف، با استفاده از تست الایزا گیاهان آلوده به ویروس PVS تشخیص داده شده و تک گره ها از ساقه این گیاهان آلوده جدا شد. سپس روش الکتروتراپی انجام گردید و قطعات تک گره پس از ضدعفونی سطحی در محیط کشت موراشینگ و اسکوگ - MS - کشت شدند. سه هفته پس از الکتروتراپی، از گیاهچههای رشد یافته روی محیط MS نمونهبرداری کرده و توسط تست الایزا آلودگی آنها مورد بررسی قرار گرفت. نتایج حاصل از آزمون الایزا نشان داد روش الکتروتراپی منجر به تولید گیاهان عاری از ویروس شده است.
مقدمه
سیبزمینی زراعی با نام علمی Solanum tuberosum L. اتوتتراپلوئید و هتروزیگوس بوده و دارای 2n -4x=48 کروموزوم میباشد . - Human, 1986 - از آنجا که عملکرد سیبزمینی در واحد سطح بسیار بالا میباشد از لحاظ گسترش کشت در جهان بعد از ذرت در جایگاه دوم قرار داشته و دومین منبع غذایی ساده بعد از تخم مرغ میباشد - Yamaguchi, . - 1983 سیبزمینی یکی از محصولات زراعی مهم ایران و جهان میباشد. مقدار کل تولید غدههای بذری در جهان 38438 میلیون تن میباشد.
- F.A.O, 2013 - همچنین سطح زیر کشت این محصول در ایران 177 هزار هکتار و تولید سالانه 5/6 میلیون تن در سال میباشد - آمارنامه وزارت جهاد کشاورزی، . - 1393 بیشترین سطح زیر کشت این محصول در استانهای اردبیل، اصفهان، همدان، آذربایجان شرقی، فارس و خراسان قرار دارد . - Anonymous, 2004 - سیبزمینی گیاهی حساس به آفات و بیماریهاست و هرساله مقداری از این محصول توسط آفات و بیماریها از بین میرود و از این میان بیماریهای ویروسی یکی از مهمترین عوامل کاهش محصول به شمار میروند. بیماریهای ویروسی به طور متوسط تا 50 درصد باعث کاهش محصول سیبزمینی میشوند - . - Beemster and de Bokx, 1987 تابهحال 35 ویروس آلودهکننده سیبزمینی از نقاط مختلف دنیا گزارش شده است .
- Slazar,1996 - ویروس Y سیب زمینی - Potato virus Y, PVY - ، ویروس X سیبزمینی - Potato virus X, PVX - ، ویروس پیچیدگی برگ سیبزمینی - Potato leafroll virus, PLRV - ، ویروس M سیبزمینی - Potato virus M, PVM - و ویروس S سیبزمینی - Potato virus S, PVS - از مهمترین ویروسهای خسارتزای سیبزمینی به شمار میروند . - Beemster and de Bokx, 1987 - ویروس S سیبزمینی تا اوایل سالهای 1950 به علت ایجاد علایم بسیار خفیف و همچنین ارتباط نزدیک با سایر ویروسهای سیبزمینی شناخته نشده بود - جعفرپور، . - 1370 این ویروس برای اولین بار از هلند توسط دی برایان ابوتر - De Bruyn Ouboter, 1952 - در Solanum tuberosum گزارش شد.
PVS نه از طریق علایم حاصل از آن، بلکه توسط روشهای سرولوژیکی در حین تلاش برای تولید آنتیسرم ویروس A سیبزمینی - PVA - کشف شد - جعفرپور، . - Hooker,1983 ;1370 ویروس S سیبزمینی - PVS - در سراسر دنیا، در هر کجا که سیبزمینی کشت میشود، وجود دارد - جعفرپور، - 1370 و یکی از متداول-ترین ویروسهایی است که سیبزمینی را آلوده میکند . - Mulholland, 2005 - این ویروستقریباً تمام واریتههای سیب-زمینی موجود در دنیا را آلوده نموده است - Cerovska and Filigarova ,1995 - و بسیاری از ارقام قدیمی به میزان 100 درصد به این ویروس آلودگی نشان دادهاند . - Hooker, 1983 - تابهحال در ایران این ویروس از منطقه اصفهان توسط دانش و همکاران - 1371 - گزارش شده است و نیز جعفرپور در سال 1368 با استفاده از آزمون الایزا درصد آلودگی مزارع اطراف مشهد را به این ویروس 58 درصد گزارش نموده است - جعفرپور، . - 1368 همچنین در سال 1384 این ویروس در استانهای کرمان و فارس ردیابی و تعیین پراکنش گردید.
در این تحقیق پراکنش ویروس S سیبزمینی - PVS - بهترتیب 30/4 و 30/7 درصد گزارش شد - سالاری و همکاران، . - 1385 همچنین میزان خسارت ناشی از ویروس PVS ، 35/9 درصد گزارش شده است . - Pourrahim et al, 2007 - در سال 2002، پاسیک و همکاران توالی کامل ژنوم PVS را تعیین نمودند و سپس در سال 2005 متوسیک و همکاران ژنوم کامل سه جدایه از ویروس S سیبزمینی به نامهای Kobra، Vitava و Leona را کلون و توالییابی کردند . - Matousek et al., 2005 -
افزایش جمعیت جهان و کاهش منابع تولید فرآوردههای گیاهی و دامی در جهان یک مشکل جدی و اساسی است که دانشمندان را در دهههای اخیر به این فکر ترغیب نموده تا با استفاده از شیوههای جدید در حفظ محیطزیست و عدم تغییر بنیادی در طبیعت، دست به تولید بهتر و بیشتر محصولات گیاهی بزنند. یکی از این روشهای مدرن، استفاده از فناوری کشت سلول و بافتهای گیاهی است که از این طریق میتوان نسبت به تکثیر گیاهان مختلف اعم از صنعتی، دارویی، مرتعی و کشاورزی اقدام نمود. علاوه بر این ، کشت بافت گیاهی میتواند بستر مناسبی جهت حفظ و نگهداری گونهها و ژنوتیپهای مادری و یا درحال انقراض طبیعت بهعنوان منابع با ارزش ژرم پلاسم محسوب شود - Newcomb and Wetherell, . - 1970
تولید ریزغده عاری از بیماریها به روش درون شیشهای و بهصورت انبوه که جهت سالمسازی و افزایش تولید این محصول صورت میگیرد یکی از اهداف مهم در تولید بذر سیبزمینی در بسیاری از کشورها میباشد. برای اولینبار تولید ریزغده به شکل انبوه در شرایط درون شیشهای، در چهارمین کنگره بینالمللی کشت بافت گیاهی، گزارش شد - Hussey - and Stacey, 1981 و از این روش در مرکز بینالمللی سیبزمینی - CIP - برای حفظ ژرم پلاسم و مبادله بینالمللی آن استفاده کرد . - Jones et al , 1994 -
سیبزمینی یکی از اولین محصولات غذایی مهم جهان است که تابهحال روشهای متنوع و متعددی از کشت بافت در آن با موفقیت صورت گرفته است. از کشت مریستم در سیبزمینی بهعنوان روشی مناسب جهت نگهداری منابع ژنتیکی، تکثیر ژنوتیپهای خاص و حذف ویروسها استفاده کردند . - Pollard and Walker,1990 - ریزازدیادی سیبزمینی از طریق کشت مریستم روش مفید و کارآمدی برای حذف آلودگیهای ویروسی آن است - Bapat . - Dudits, 1997 ;Shakya et al., 1993 ;and Roa, 1977
مفهوم ریزازدیادی اولینبار توسط جی ام مورل در سال 1960 برای توصیف گیاهان عاری از ویروس سیمبیدیوم به جامعه علمی ارائه شد. در دهه 1980 ریزازدیادی به یک صنعت تبدیل شد و هم اکنون دانشمندان زیادی در سراسر جهان به اصلاح و تکثیر گیاهان از طریق تکنیکهای کشت بافت مشغولند . - Kaya, 1999 ;Ahmad et al., 2001 - همچنین گزارش شده است که حذف ویروس X سیب زمینی باعث افزایش تعداد، وزن و قطر غدههای سیبزمینی میشود - بهداد، . - 1359
نجیب و همکاران - 1995 - اعلام کردند که با استفاده از غدههای بذری سیبزمینی عاری از ویروس، تولید محصول حدود 40 درصد افزایش مییابد . - Nagib et al., 2003 - بنابه اهمیت افزایش محصول سیبزمینی از طریق تکنیکهای کشت بافت هدف این پژوهش ایجاد یک روش موثر برای حذف ویروس PVS از گیاهچههای آلوده نمونهبرداری شده از مناطق مختلف است که آلودگی آنها با استفاده از تست الایزا اثبات شده است. میزان آلودگی این گیاهچهها بسیار ناچیز است بهطوریکه میتوان گفت این گیاهان عاری از ویروس هستند. بهطورکلی از تمام مریستمهای گیاه برای تولید گیاهان عاری از عوامل بیماریزا میتوان استفاده کرد - پیریک، . - 1376
مواد و روشها
در فصل زراعی1393، بوتههای مشکوک به PVS در مزارع مختلف توسط آزمون سرولوژیکی الایزا براساس روش کلارک و آدامز - Clark and Adams, 1977 - بررسی شده و بوتههای آلوده به این ویروس انتخاب شدند، سپس به منظور عاریسازی این بوتهها از ویروس، چند نمونه از آنها که در تست الایزا آلودگی نشان داده بودند، به کمک تکنیک الکتروتراپی عاری از ویروس گردید.
الکتروتراپی
ابتدا از تعداد 9 بوتهی آلوده از رقم White Lady، که یک رقم حساس نسبت به ویروس PVS میباشد، ساقههایی به طول 3-5 سانتی متر جدا کرده و برگهای آنها قطع گردید. این ساقهها در تانک الکتروفورز افقی با شدت جریان 15-20 میلی آمپر به مدت 10 دقیقه و محیط MS با نصف غلظت - به عنوان بافر - قرار داده شدند.
