ارتباط توليد بذر آپوميكت با ويژگي هاي مورفو-فيزيولوژيك، فيتوشيميايي و مولكولي كرچك (.Ricinus communis L)

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

توليد و ژنتيك گياهي

دكتري

كرچك (Ricinus communis L.) گياهي تك¬ پايه متعلق به خانواده فرفيون Euphorbiaceae)) بوده و يكي از گياهان مهم دانه روغني با كاربردهاي فراوان دارويي و صنعتي مي¬باشد. اين گياه به طور طبيعي آزادگرده¬افشان بوده و به دليل وجود سيستم توليدمثلي مختلط توانايي خودگشني نيز دارد؛ ولي تاكنون گزارشي مبني بر توانايي كرچك در توليد بذر به روش غيرجنسي و از طريق آپوميكسي ارائه نشده است. هدف از اين مطالعه ارزيابي توان توليد بذر با روش¬هاي توليدمثلي متفاوت شامل آپوميكسي، خودگشني و آزادگرده¬افشاني در كرچك، بررسي تاثير نوع توليد بذر بر تنوع ويژگي¬هاي مورفولوژيك، فيزيولوژيك و فيتوشيميايي نتاج كرچك و اندازه¬گيري ميزان بيان ژن¬هاي مؤثر در آپوميكسي كرچك بود. اين پژوهش در سال¬هاي 1397 تا 1399 به مدت سه سال در مزرعه تحقيقاتي دانشگاه صنعتي اجرا گرديد. در اين پژوهش 33 جمعيت¬ ژرم¬پلاسم ژنتيكي در دو سال به طور تصادفي در قالب طرح آگومنت كشت شدند و توليد بذر به سه روش آپوميكسي، خودگشني و آزاد گرده افشاني از مخزن بذري اوليه صورت گرفت. پس از آن در سال سوم بذور نتاج 14 ژنوتيپ منتخب حاصل از اين سه روش توليدمثلي، در قالب طرح بلوك كامل تصادفي با سه تكرار كشت شدند. نتايج تجزيه واريانس در هر سال بيان¬گر تنوع گسترده بين ژنوتيپ¬ها در اكثر صفات مورد مطالعه و در هر روش توليدمثلي بود. نتايج تجزيه و تحليل داده ها نشان داد كه كرچك طيف وسيعي از توانايي آپوميكسي را براي توليد بذر دارد و بيشترين ميزان توانايي آپوميكسي در سال اول و دوم به ترتيب 30/86 و 31/92 درصد بود. در اين گياه، توانايي آپوميكسي با اجزاي عملكرد و برخي ويژگي‌هاي مورفو- فيزيولوژيكي از جمله ميزان روغن دانه، محتواي فنول و ميزان روتين برگ همبستگي مثبت داشت. بنابراين مي¬توان بيان كرد كه حفظ ژنوتيپ¬هاي برتر دانه كرچك از نظر صفات فيتوشيميايي، عملكرد و كيفيت روغن از طريق توليدمثل آپوميكسي امكان¬پذير است. همچنين مطابق با نتايج حاصل از ارزيابي نتاج، در بيشتر صفات مورد مطالعه پسروي ناشي از خويش¬آميزي براي اكثر ژنوتيپ¬ها منفي بوده و اين پسروي در مقايسه با نتاج آپوميكت بيشتر از نتاج آزادگرده¬افشان بود. بيشترين پسروي در ميانگين ژنوتيپ¬ها مرتبط با عملكرد دانه در بوته بوده و ژنوتيپ¬هاي اصفهان (78/53- درصد) و بنين (95/76- درصد) به ترتيب بالاترين پسروي نسبت به نتاج آزادگرده¬افشان و آپوميكت را براي عملكرد دانه در بوته داشتند. علاوه بر اين، برتري آپوميكسي براي ميانگين ژنوتيپ¬ها در اكثر صفات مثبت بوده و اين برتري در مقايسه با نتاج خودگشن بيشتر از نتاج آزادگرده¬افشان بود. بيشترين برتري آپوميكسي در ميانگين ژنوتيپ¬ها مرتبط با عملكرد دانه در بوته بوده و بالاترين برتري نسبت به نتاج آزادگرده¬افشان (51/424 درصد) و خودگشن (85/333 درصد) در ژنوتيپ بنين مشاهده شد. بنابراين نتاج حاصل از توليدمثل آپوميكسي در بيشتر صفات مورد مطالعه برتري داشتند كه مي-توان اين برتري را در نتيجه بروز پسروي ناشي از خويش¬آميزي در نتاج خودگشن به علت تجمع آلل¬هاي نامطلوب و تفرق صفات مطلوب در نتاج آزادگرده¬افشان دانست. نتايج حاصل از اندازه¬گيري ميزان بيان هشت ژن¬ مرتبط با آپوميكسي (Helic،SERK ، LEC1، BBM،ABI3 ، FUS3، WUS و GLC) نشان داد كه ميزان بيان اين ژن¬¬ها در توليدمثل آپوميكسي نسبت به آزادگرده¬افشاني در اكثر مراحل نموي به طور معني¬داري افزايش يافته و بيشترين افزايش بيان در دو ژن Helic و ABI3 مشاهده شد كه احتمال وقوع آپوميكسي از نوع آپوسپوري در كرچك را تقويت مي¬كند.

233307

ژنتيك و بهنژادي گياهي

مهندسي كشاورزي

دانشگاه صنعتي اصفهان