بخشی از مقاله
چکیده
اصلاح موتاسیونی مبتنی بر القاء ژنهای جدید با هدف ارتقاء صفات مورفولوژیکی و فیزیک و شیمیایی در گیاهان زراعی مورد توجه خاص است. تجزیه کلاستر یکی از روشهای آماری جهت مطالعه و گروهبندی ژنوتیپها میباشد که از طریق آن میتوان شباهت و تفاوتهای موجود در لاینها را بررسی نمود.
این تحقیق در سال زراعی 1394 در دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری، مزرعه پژوهشکده ژنتیک و زیست فناوری طبرستان به صورت طرح بلوکهای کامل تصادفی با 14 ژنوتیپ در سه تکرار و 2 شاهد - شیرودی و طارم هاشمی - اجرا گردید. صفات مهم زراعی از جمله تعداد پنجه، ارتفاع گیاه، طول خوشه، تعداد کل دانه، تعداد دانه پر، وزن هزار دانه، 50 گلدهی، رسیدگی کامل و عملکرد اندازهگیری شد.
تجزیه واریانس برای تمام صفات مورد مطالعه تفاوت معنیداری را نشان داد. نتایج مقایسه میانگین برای صفت عملکرد، بیشترین عملکرد را مربوط به لاینهای M5-P12-5 و رقم شیرودی - شاهد - و همچنین برای صفت رسیدگی کامل، لاین M5-P7-5 زودرسترین لاین بوده است. تجزیه خوشهای به روش ward ژنوتیپهای مورد مطالعه را در 7 خوشه قرار داد.
بیشترین تعداد ژنوتیپ مربوط به خوشه اول 25 - ژنوتیپها در این گروه قرار گرفتند - و رقم طارم هاشمی - شاهد - و لاینهایی 2 و 10 نیز به تنهایی در یک خوشه و همچنین لاینهای - 7آمل - M5-P12-5 3 و - 12جلودار - M5-P20-14 به همراه شیرودی - شاهد - در یک کلاستر قرار گرفتند که نشان از شباهت ژنتیکی بین آنها دارد. در نهایت بالاترین عملکرد در بین ژنوتیپ های مورد مطالعه مربوط به لاین M5-P12-5 به میزان gr/m2 594.12 که نسبت به شاهد کمی یعنی شیرودی - 543.16 - بهتر بوده همچنین آنالیز کلاستر نیز حاکی از آن است که این لاین به همراه شاهد شیرودی در یک کلاستر قرار دارد
مقدمه
برنج به عنوان دومین غله مهم جهان بعد از گندم، یکی از مهمترین محصولات غذایی در جهان است - منظور و همکاران، . - 2006 تاکنون، تلاشهای بسیار زیادی برای معرفی ارقام جدید و پرمحصول در کشور ما به عمل آمده است ولی همچنان بیشترین سطح اراضی زیرکشت برنج به ارقام بومی با عملکرد کم ولی با کیفیت بالا اختصاص دارد در صورت انتخاب ارقام پرمحصول و سازگار با شرایط محیطی مناطق برنجکاری و ترویج کشت این ارقام، سطح زیر کشت فعلی جوابگوی رسیدن به خودکفایی برنج میباشد
یوان و پنگ - 2005 - گزارش نمودند افزایش عملکرد برنج در واحد سطح یکی از چالشهای اساسی، جهت نیل به خودکفائی برنج در کشورها است. تجزیه کلاستر یکی از روشهای آماری جهت مطالعه و گروهبندی ژنوتیپها میباشد که از طریق آن میتوان شباهت و تفاوتهای موجود در لاینها را بررسی نمود. اصلاح نباتات از طریق روشهای رایج علمی سبب بالا بردن راندمان عملکرد در واحد سطح می گردد و اصلاح موتاسیونی یکی از این راهها است - . - Yilmaz and Boydak, 2006 اصلاح موتاسیون با استفاده از جهش و تنوع ژنتیکی در ساختار توارثی نباتات، سالیان متمادی در عرصه بهنژادی گیاهی در کنار روش کلاسیک مورد استفاده قرار میگیرد
حاصل اینگونه تحقیقات را میتوان بصورت مستقیم بعنوان یک رقم جدید و یا بصورت غیرمستقیم بعنوان یک منبع جدید ژرم پلاسم در برنامههای به نژادی کلاسیک مورد بهره برداری قرار داد. معرفی بیش از 2500 رقم درکشورهای چین، هندوستان، پاکستان و ... و اخیرا ایران، حاکی از موفقیت اصلاح جهشی در سطح جهانی دارد. بیشترین تعداد واریته های موتانت اصلاح شده در موتاسیون القایی مربوط به پرتوتابی - %89 - که % 64 مربوط به گاما و %22 مربوط به اشعه ایکس است
عارفی و نوروزی - 1387 - با استفاده از موتاژنهای فیزیکی - گاما - برای القاء موتاسیون در سه رقم برنج طارم محلی و موسی طارم، آمل 3 دو رقم موتانت تابش و پویا را در کشور معرفی نمایند. 50 درصد واریتههای حاصل از تکنیکهای مختلف القاء موتاسیونی در گیاهان مختلف، در 10 الی 15 سال اخیر بدست آمدهاند.
هاردینگ و همکاران - Harding et al, 2012 - در بررسی تأثیر اشعه گاما بر روی برنج گزارش نمودند که با افزایش دز اشعه گاما از 50 به 300 گری افزایش معنیداری در تعداد پنجه نسبت به ارقام شاهد مشاهده نگردید. بابایی و همکاران - Babaei et al, 2010 - در آزمایشی روی بذور برنج ارقام طارم هاشمی، سنگ طارم و نعمت تحت تابش اشعه گاما بهترین تنوع را در دز های 250 و 350 گری پیدا نمودند.
در تحقیقی توسط خادمیان و بابائیان جلودار - 1387 - لاینهای موتانت پاکوتاه، زودرس با عملکرد بالا در رقم طارم محلی از طریق پرتوتابی گاما تولید گردیده است. هاریس و همکاران - Haris et al, 2013 - با استفاده از تاثیر اشعه گاما روی ارقام محلی برنج بیان کردند دز 200 گری اشعه گاما باعث زودرسی ارقام میشود.
اصفهانی و فتوکیان - 1381 - طی مطالعاتی که روی واریته برنج دمسیاه از نظر تاثیر پذیری آن از اشعه گاما و DMSانجام دادهاند به لاین موتانتی دست یافتند که 15 روز زودرستر از شاهد بوده است. در تحقیقی توسط کولکارنی و باسکاران - 2012 - روی دو لاین جهش یافته برنج EMS 24-5 و EMS 18-12 به لحاظ صفت ارتفاع، کاهش چشمگیری برای صفت مورد نظر مشاهده نمودند. همچنین در تحقیقی توسط خادمیان و بابائیان - 2008 - در نسل دوم موتانت علاوه بر تولید تعداد زیادی تک بوتههای موتانت، دو لاین پاکوتاه برنج MTM1 - و - MTM2 بدست آمد که حاصل تیمار 350 گری اشعه گاما بود.
وجدان و همکاران - 2016 - در بررسی تجزیهای خوشهای لاین امید بخش - M6 - برنج حاصل از پرتو دهی گاما، لاینهای امید بخش موتانت برنج را در 6 کلاستر قرار داد. سروش و همکاران - 1383 - در مطالعهی ژنتیکی بر روی 36 لاین و رقم برنج، ژنوتیپها را در پنج کلاستر گروهبندی نمود. اهداف این تحقیق ایجاد تنوع ژنتیکی و ارزیابی آنها در نسل های در حال تفکیک - M2-M5 - و گروهبندی ژنوتیپهای مورد مطالعه از طریق تجزیه کلاستر و معرفی لاینهای برتر میباشد.
مواد و روش ها
این تحقیق در سال زراعی 1394 در دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری، مزرعه پژوهشکده ژنتیک و زیست فناوری طبرستان انجام شد. شجره ژنوتیپهای مورد مطالعه از پرتوتابی اشعه گاما با دز 200 گری از چشمه کبالت60 روی تعدادی از ارقام کمی و کیفی منطقه با هدف زودرسی و پاکوتاهی، حذف ریشک و... بوده که بعد از اداره نسلهای در حال تفکیک و رسیدن به جمعیت M6 در قالب طرح بلوکهای کامل تصادفی با 14 ژنوتیپ در سه تکرار به همراه 2 شاهد - شیرودی و طارم هاشمی - اجرا گردید
جدول-1 لیست ژنوتیپهای مورد مطالعه به همراه شاهد
- نسل پنجم موتانتM5
نشاها بصورت تک بوته و با فاصله 25*25 سانتیمتری به زمین اصلی انتقال یافت. کلیه مراقبتهای زراعی طبق عرف منطقه انجام شد. برخی صفات مهم زراعی از جمله تعداد پنجه، ارتفاع گیاه - سانتیمتر - ، طول خوشه - سانتیمتر - ، تعداد کل دانه، تعداد دانه پر، وزن هزار دانه - گرم - ، 50 گلدهی، رسیدگی کامل و عملکرد - گرم بر مترمربع - اندازه گیری شدند. محاسبات آماری به کمک نرم افزار SPSS16 و تجزیه خوشهای به روش ward و مقایسه میانگین با استفاده از آزمون چند دامنهای دانکن در سطح یک درصد انجام شد.
