بخشی از مقاله
مطالعه مرفولوژیکی سطح دانه گرده ارقام و گونه های مختلف گلابی به کمک میکروسکوپ الکترونی و آنالیز تصویری
چکیده
اجزاء سطح خارجی دانه گرده نظیر طول محور قطبی و استوایی دانه گرده، طول شکاف جوانه زنی، درصد سطح منافذ نسبت به سطح کل و ضخامت نوارهای سطحی (ریج)، به عنوان معیارهای شناسایی ۲۶ رقم و گونه گلابی به کمک میکروسکوپ الکترونی مورد ارزیابی واقع شده اند. برای محاسبه درصد پوشش سطحی منافذ از برنامه تجزیه تصویری استفاده گردید. مقایسه آماری نتایج در قالب یک طرح بلوکهای کامل تصادفی با ۱۰ تکرار انجام گردید، نتایج نشان داد که طول محور قطبی دانه گرده، درصد پوشش سطحی منافذ، طول شکاف جوانه زنی و نسبت طول محور قطبی به طول محور استوایی می توانند به عنوان معیارهای مفیدی برای شناسایی ارقام و گونه های گلابی بکار روند. طول محور استوایی دانه گرده نتوانست به عنوان معیار مناسبی باشد. ارقام و گونه های گلابی برای صفات طول محور قطبی دانه گرده (طول دانه گرده)، درصد پوشش سطحی روزنه، نسبت طول محور قطبی به طول محور استوایی دانه گرده و طول شکاف جوانه زنی بر اساس تفاوت معنی دار صفات به سه دسته حداکثر، متوسط و حداقل تقسیم شدند. دانه های گرده با طول ۴۳ تا ۴۵ در دسته حداکثر ، ۳۹ تا ۴۳ در دسته متوسط و ۳۶ تا ۳۹ میکرو متر در دسته حداقل قرار گرفتند. برای نسبت طول به عرض دانه های گرده نسبت های بالاتر از ۲ در دسته حداکثر، نسبتهای 85/1 تا ۲ در دسته متوسط و نسبت های پایین تر از 85/1 در دسته حداقل واقع شدند . برای طول شکاف دانه زنی دانه های گرده با طول شکاف ۳۷ تا ۴۱ میکرومتر در دسته حداکثر و ۳۶ تا ۳۷ میکرومتر در دسته متوسط و دانه های گرده با کمتر از ۳۶ میکرو متر در دسته حداقل واقع شدند.
مقدمه
مشخصات مرفولوژیکی سطح دانه گرده به عنوان وسیله ای جهت شناسایی، مطالعات درختی و جمعیت شناسی گیاهی نیز بکار می رود (۱ و ۲). تفاوت های آشکار در مشخصات سطح خارجی گرده( اگزین ) محققان را قادر به شناسایی ارقام مختلف نموده است. محققان دریافتند که بعضی از خصوصیات سطح خارجی دانه گرده در بین ارقام و گونه های مختلف یک گیاه تفاوت های بیشتری از خود نشان می دهند (۳) که این خصوصیات طول محور قطبی دانه گرده، تعداد منافذ سطحی و تعداد و ضخامت نوارهای مشخص بر روی سطح خارجی گرده می باشند (شکل 1). کاربرد این مطالعات نشان داد مقایسه تعداد نوارها و اندازه گرده بین گردههای دیپلوئید و پلی پلوئید در توت فرنگی تفاوت چشمگیری دارد (۴).
وست وود و چالیس (۷) از خصوصیات سطح دانه گرده برای شناسایی بعضی از گونه های گلابی استفاده نمودند. مولاس و همکاران (۵) نشان دادند که تأثیرات محیطی نظیر نوع پایه و روش آبیاری نمی تواند بر روی خصوصیات سطح خارجی ۲۰ نوع بادام تأثیر بگذارد. دگراندی هافمن و همکاران (1) همچنین از اختلافات تزئینات سطح گرده انواع بادام برای پیگیری انواع گرده و روش توزیع آنها در یک باغ گلابی استفاده نمودند. هدف از انجام مطالعه حاضر تعیین خصوصیات مفید سطح خارجی دانه گرده جهت شناسایی گونه ها و ارقام گلابی موجود در استرالیا به کمک میکروسکوپ الکترونی و تجزیه تصویری بود که برای اولین بار از برنامه تجزیه تصویری جهت استفاده درصد پوشش سطحی منافذ دانه گرده استفاده گردید تا در صورت مفید بودن در شناسایی، سایر محققان از آن استفاده نمایند.
مواد و روشها
در این بررسی گرده ها از ارقام و انواع مختلف گلابی در جنوب استرالیا جمع آوری گردید (جدول 1). ابتدا گلها از هر گونه و رقم جمع آوری و در پاکتهای مخصوص اتیکت دار قرار گرفت. سپس پرچم گلها از هر گونه و رقم بطور مجزا و به کمک پنس جدا و در پتری دیش مخصوص خود قرار گرفت. پرچم های جمع آوری شده در هر پتری دیش به مدت ۴۸ ساعت در معرض هوا در سایه و در درجه حرارت اطاق خشک گردید. گرده به کمک الک با اندازه مش شماره ۸۰۰ و با اندازه منافذ 0/006 اینچ حدود 0/01 میلیمتر از پرچم جدا و روی کاغذ آلومینیوم که زیر الک بود، قرار گرفت. ذرات دانه گرده خشک به کمک یک قلم مو بر روی یک استاب که قبلا نوار چسب بر روی آن چسبانده شده بود قرار دادیم. هر استاب بطرز صحیح نامگذاری و تا زمان مشاهده به وسیله میکروسکوپ الکترونی در دسیکاتور نگهداری گردید. نمونه ها بر روی هر استاب با طلا به ضخامت ۲۰۰ آنگستروم در محیط خلاء بنتون پوشش داده شدند (۶) و با کمک میکروسکوپ الکترونی (نگاره یا اسکنینگ SEM فیلیپس مدل ) مورد مشاهده قرار گرفتند. مشاهدات با تشعشع نوری ۱۲ کیلووات و با بزرگنمایی ۲۰۶۰ و ۱۰۰۰۰ انجام شد.
عوامل متغیر برای مقایسه و محاسبات آماری عبارت بودند از: طول محور قطبی دانه گرده، طول محور استوایی، طول شکاف دانه گرده، ضخامت نوارهای سطحی و درصد سطح اشغال شده منافذ بر روی سطح گرده. تعداد تکرار برای هر صفت به تعداد ۱۰ عدد دانه گرده و داده های آماری در قالب طرح بلوکهای کامل تصادفی در ۱۰ تکرار به کمک برنامه های آماری سوپر آنوا و ام استات سی محاسبه گردید. اندازه گیری ابعاد گرده به کمک یک برنامه رایانه ای به نام سیس ۳ انجام شد. جهت محاسبه منافذ سطحی دانه گرده با کاربرد نرم افزاری به نام کو موس ۴ علامت دار یا رنگی گردید. میزان سطح پوشیده شده بوسیله منافذ در کل مساحت مورد آزمایش به صورت درصدی از کل سطح محاسبه شد. اندازه گیریها همه در طرفی از گرده انجام شد که شکاف گرده در آن طرف قرار داشت.
نتایج و بحث
نتایج مقایسه میانگین صفات اندازه گیری شده به وسیله آزمون LSD و دانکن شد در سطح 5% نشان داد که تفاوت معنی داری بین گونه ها و ارقام گلابی برای صفات طول محور قطبی دانه گرده، سهم اشغال شده منافذ سطحی نسبت به کل سطح، طول شکاف جوانه زنی و نسبت طول محور قطبی به طول محور استوایی دانه گرده وجود داشت (جدول 1). هیچگونه تفاوت معنی داری برای طول محور استوایی در بین بلوکهای آزمایش ارقام و گونه های گلابی) وجود نداشت. بر اساس اختلافات معنی دار برای صفات ذکر شده تیمارها به سه دسته با حدود حداکثر، متوسط و حداقل تقسیم شدند. دانه های گرده با طول ۴۳ - ۴۵ میکرومتر در دسته حداكثر، ۴۳ - ۳۹ میکرومتر در دسته متوسط ۳۹- ۳۶ میکرومتر در دسته حداقل طول دانه گرده واقع شد.
رقم های بالی و جوزفین و تونتی سنچری * در گروه حداکثر با سه صفت طول دانه گرده، طول شکاف جوانه زنی و نسبت طول به عرض دانه گرده قرار داشتند (شکل ۲) (جدول 1) و در ادامه نتايج گونه کاواکامی در گروه حداقل سه صفت مذكور وجود داشت (شکل ۲) (جدول 1). برای گروه متوسط می توان از گلابی پکهم و رقم ایتالیایی مثال زد.
در پاسخ به این سئوال که آیا طول شکاف دانه گرده تابعی از طول محور قطبی دانه گرده هست یا نه از طریق معادله رگرسیون و یا ضریب همبستگی ۶۵ معلوم شد گرده هایی که طول بیشتری دارند لزوما دارای طول شکاف جوانه زنی بیشتری نمی باشند. برای طول شکاف جوانه زنی دانه های گرده با طول شکاف جوانه زنی ۲۱-۳۷ میکرومتر در دسته حداكثر. ۳۷ - ۳۶ میکرومتر در دسته متوسط و دانه های گرده با کمتر از ۳۶ میکرو متر در دسته حداقل واقع شدند. در دسته حداکثر طول شکاف جوانه زنی رقم جوزفين، رقم ژاپنی توونتی سنچری و گونه مامو رنسیز و در دسته متوسط ارقامی نظیر رقم پكهم، رقم ایتالیا، رقم چینی سولی ۱۳ و در دسته حداقل ارقامی نظير هوول ۱۴، اتجوها و گونه کالرینا قرار داشتند.
