|
" تکثیر، تولید و معرفی ارقام جدید گلایول "
| شماره شناسایی
|
:
|
18868309
|
| شماره مدرک
|
:
|
۶۰۱۳۹
|
| نام عام مواد
|
:
|
[گزارش نهایی -تجاری]
|
| شناسه افزوده
|
:
|
آزادی، پژمان
|
|
|
:
|
عظیمی، محمدحسین
|
|
|
:
|
کوباز، پریسا
|
|
|
:
|
راحمی، محمدرضا
|
| عنوان اصلي
|
:
|
تکثیر، تولید و معرفی ارقام جدید گلایول
|
| عنوان اصلي به زبان ديگر
|
:
|
:Propagation and production of new Genotype in gladiolus
|
| صفحه شمار
|
:
|
۳۴۶ ص.:مصور، عکس(رنگی)، جدول، نمودار
|
| وضعیت انتشار
|
:
|
کرج: موسسه تحقیقات علوم باغبانی، ۱۳۹۹
|
| فروست
|
:
|
شماره ثبت ۶۰۱۳۹ مورخ ۱۴۰۰/۰۶/۰۶۶۰۱۳۹
|
|
|
:
|
شماره طرح ۹۴۵۱-۲۶-۲۶-۰۱
|
|
|
:
|
شماره نامه: سامانه سمپات
|
| خلاصه یا چکیده
|
:
|
پروژه اولگلایول به عنوان یک محصول مهم اقتصادی در سراسر جهان کشت می¬شود. افزایش انبوه گلایول از طریق روش مرسوم جداسازی پداژه و پداژک می باشد که علاوه بر اینکه کارایی بالایی ندارد باعث افزایش احتمال آلودگی با قارچ فوزاریوم (Fusarium oxysporum f. sp. Gladioli عامل پژمردگی آوندی) در تمام مراحل کشت و انبارداری می¬شود. گسترش این بیماری مهمترین عامل محدود کننده تولید گلایول در سراسر دنیا می¬باشد و در صورت آلودگی 70 تا 100 درصد مزرعه از بین می¬رود. امروزه بیوتکنولوژی مدرن موانع تولید و اصلاح سنتی را برطرف کرده است. در این پژوهش پورتکل کارامدباززایی وانتقال ژن GUSبرای سه رقم تجاری گلایول (Rose supreme، Advance red و Amsterdam) معرفی شده است. در مرحله استقرار، استفاده از حمام آب گرم قبل از ضدعفونی میزان آلودگی را کاهش داد. بیشترین میزان کالوس با قابلیت باززایی از جوانه¬های پداژه در تیمار 2 میلی¬گرم در لیتر 2,4-D+ 2 میلی¬گرم در لیتر NAA + 1 میلی¬گرم در لیتر BAP به دست آمد. برای نگهداری بلند مدت، کالوس¬ها به محیط حاوی 150 میلی گرم در لیتر آسکوربیک اسید+100 میلی گرم در لیتر سیتریک اسید+ 500 میلی¬گرم در لیتر زغال فعال منتقل شدند. بیشترین درصد باززایی شاخساره در تیمار 2 میلی¬گرم در لیتر BAP+2 میلی¬گرم در لیتر KIN+ 25/0 میلی¬گرم در لیتر NAA به دست آمد. بیشترین درصد ریشه¬زایی در محیط یک دومMS حاوی2 میلی¬گرم در لیتر IBA + 6 درصد ساکارز مشاهده شد. گیاهچه¬ها بیشترین تعداد پداژک را در 9 درصد ساکارز و 2 میلی¬گرم در لیتر IAA تولید کردند. مدت زمان لازم برای تولید انبوه پداژک 17 هفته می¬باشد. آنالیز فلوسایتومتری و مارکر ISSR نشان داد، گیاهچه¬های باززایی شده از نظر ژنتیکی با کلون¬های مادری تفاوتی ندارند. در بخش دوم نیز بهینه سازی انتقال ژن GUS به این گیاه توسط آگروباکتریوم تومی فاشینس سویه¬ی LBA4404 حاوی ژن GUS انجام شد.ریزنمونه¬های کالوس به مدت 20 دقیقه با تیمارهای مختلف حاوی 100 میکرومولار استوسرینگون و10 میکرو¬ مولارMES تلقیح و به مدت 3 روز روی محیط هم¬کشتی قرار گرفتند. استفاده از500 میلی¬گرم بر لیتر سفوتاکسیم و 100 میلی¬گرم بر لیتر کانامایسین در محیط گزینش، از رشد باکتری جلوگیری کرد و باعث از بین رفتن گیاهان غیرتراریخت شد. آنالیز PCRاز DNA استخراج شده نمونه¬های با آزمون هیستوشیمیایی GUS مثبت، حضور ژن GUSرا در تمام گیاهان تراریخت احتمالی تایید کرد.پروژه دومریزازدیادی در محیط درون شیشه به عنوان جایگزین روش‌های سنتی برای تکثیر مورد توجه زیادی قرار گرفته است .با توجه به جایگاه گلایول در بازار گیاهان زینتی ایران و به منظور ارایه پروتکل مناسب جهت تکثیر پداژه‌های گلایول به روش کشت بافت آزمایشات متعددی انجام شد.جهت بررسی بهترین تیمار هورمونی برای تولید شاخساره و ریشه‌زایی از غلظت های مختلف نفتالین استیک اسید و بنزیل آمینوپورین با 2 نوع ریزنمونه استفاده شد و برای افزایش تولید و سایز پداژه ها از 3 غلظت مختلف ساکارز در محیط کشت مایع استفاده شد. به منظور رفع خواب نیز از سرمادهی در زمان‌های مختلف برای پداژه های با قطر بزرگتر از دو سانتی متر استفاده شد. این آزمایشات بصورت فاکتوریل در قالب طرح پایه کاملا تصادفی با تکرارهای مختلف(حداقل 10 تکرار) انجام شد. در مرحله سازگاری پداژه هایی که دوره سرمایی دیده بودند در 4 ترکیب مختلف خاکی کشت شدند. در آزمایش بعدی برای تولید پداژه‌های بیشتر و افزایش رشد رویشی از تنظیم کنندههای رشد گیاهی جیبرلین و بنزیل آدنین استفاده شد. همچنین به منظور رفع خواب تیمارهای دمای محیط، GA3، سرمادهی و تیمار ترکیبی سرمادهی و GA3 در بازههای زمانی مختلف انجام شد و برای بررسی مکانیسم رفع خواب میزان هورمون آبسزیک اسید سنجش شد و بیان ژنهای موثر در تولید اسید آبسزیک(NCED) و تجزیه آن (CYP707A1) نسبت به ژن خانه دار Actinمورد ارزیابی قرار گرفت.بر اساس نتایج ، بیشترین تعداد شاخساره (14) و ریشه (12) در محیط MS حاوی 2 میلی¬گرم بر لیتر بنزیل¬آمینوپورین همراه با 5/0 میلی‌گرم بر لیتر نفتالین¬استیک¬اسید در رقم White به دست آمد و بیشترین تعداد پداژک (12 عدد) و بزرگترین قطر پداژک (5/14 میلی‌متر) مربوط به همین رقم در محیط MS حاوی 60 گرم بر لیتر ساکارز بود. نتایج بررسی رفع خواب که با تیمار سرما در دمای 4 درجه سانتی¬گراد در3 زمان مختلف انجام شده بود حاکی از آنست که تیمار سرما به مدت 6 ماه در هر دو رقم بهترین زمان برای رفعن دوره خواب است. در بررسی ترکیبات مختلف خاک بر سازگاری پداژک ها مشخص شد بهترین ترکیب خاک برای رشد گلایول خاک مزرعه ، ماسه و پیت ماس به میزان (1:1:1) است.در آزمایش استفاده از تنظیم کننده های رشد، نتایج نشان داد هورمون GA موجب افزایش طول برگ می‌شود در حالیکه ترکیب هورمون‌های مورد استفاده در دو رقم کاملا متفاوت است. در صفت تعداد برگ، کاربرد هورمون BA افزایش معناداری نسبت به هورمون GA3 داشت. غلظت 50 و 100میلی‌گرم در لیتر BA در ارقام Red و white به ترتیب مناسبترین ترکیب هورمونی جهت افزایش تعداد جوانه‌ها می‌باشد. در صفت قطر طوقه، هورمون BA در بازه زمانی طولانیتر موجب کاهش قطر طوقه به دلیل افزایش در تعداد جوانه ها شد. نتایج حاصل از کاربرد هورمون GA3 در بازههای زمانی 10، 20 و 30 روزه و تاثیر آن بر میزان بیان ژن NCED نشان داد، GA3 تحت تاثیر زمان به مرور تجزیه شد. از طرف دیگر با افزایش بیان این ژن میزان ABA افزایش یافت. همچنین کاربرد تیمار سرما در بیان ژن NCED، زمان 60 روزه را مناسب برای رفع خواب در پداژه گلایول نشان داد. نتایج حاصل از کاربرد تیمار GA3 پس از10 ، 20 و 30 روز بر بیان ژنهای دخیل در کاتابولیسم NCED(CYP707A1, A2) نشان داد با گذشت زمان بیشتر و تجزیه افزایش بیان ژن CYP707A در هر دو رقم همراه بود. بازههای زمانی متفاوت و همچنین غلظتهای مختلف از تنظیم کنندههای رشد، تاثیر بسزایی در روند مکانیسم رفع خواب ایجاد کند. در نهایت با تولید پداژک های کشت بافتی اولیه، افزایش سایز، سازگاری و استفاده از تنظیم کننده های رشد برای رفع خواب، با انجام دو کشت بالغ بر 500 پداژه سایز تجاری از دو رقم مورد استفاده حاصل شد که در سردخانه پژوهشکده آماده بهره برداری است.پروژه سوماصلاح و معرفي ارقام جديد گلایول با استفاده از تکنیک‌های القای جهش همراه با نوآوری اهمیت زیادی دارد. این پروژه با هدف تولید ژنوتیپ‌های جدید گلایول در قالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی در سه تکرار در سال‌های 1399-1394 به صورت مشترک بین پژوهشکده کشاورزی هسته‌ای و پژوهشکده گل و گیاهان زینتی انجام شد. چهار رقم تجاری آمستردام، رد‌ادونس، وایت‌پراس‌پرتی و رز‌سوپریم برای پرتوتابی استفاده شد. آزمایشات تعیین دز پرتوتابی بهینه در پژوهشکده کشاورزی هسته¬ای با دستگاه گاماسل با منبع کبالت 60 و در 8 سطح شامل شاهد، 15، 25، 35، 45، 55، 65 و 75 گری انجام شد. نتایج حاصله بر اساس برازش خطی محاسبه و دز مناسب پرتوتابی تعیین گردید. سپس برای هر رقم 500 تا 700 پداژه جهت پرتوتابی با دز بهینه پرتوتابی(60 گری) انجام و جمعیت موتانت ایجاد شد. این پژوهش برای اولین بار در کشور انجام شده و دامنه رنگ¬های جدید قرمز، صورتی و گل بهی بدست آمد. نتایج نشان داد که با پرتوتابی اشعه گاما بر ارقام با رنگ سفید تنوعی حاصل نشد. با توجه به نتایج بدست آمده موتانت‌های oprc-G1 و G3 oprc-، پتانسیل لازم برای رقم شدن را دارند، این موتانت‌ها با دز 60 گری در رقم رز سوپریم حاصل شدند. موتانت G3 oprc- در اکثر صفات به ویژه در تعدادگلچه(5/16 عدد)، طول‌سنبله (25/52 سانتی‌متر)، عمر پس از برداشت (00/9 روز) و تعداد پداژک (50 عدد) دارای تنوع بالایی بود. موتانت oprc-G1 در صفات به ویژه ارتفاع بوته (33/155 سانتی‌متر)، طول گلچه (00/10 سانتی‌متر) و عرض گلچه (66/8 سانتی‌متر) دارای برتری بودند. با ورود ارقام جدید، موقعیت تولید تجاری این گل برای تامین نیازهای کشور فراهم می‌گردد.پروژه چهارمگلایول یکی از مهمترین گل‌های پیازی است. این پروژه با هدف تولید ژنوتیپ‌های جدید گلایول در قالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی در سه تکرار در سال‌های 1398-1394 انجام شد. چهار رقم آمستردام، رد‌ادونس، وایت‌پراس‌پرتی و رز‌سوپریم به عنوان والدین، برای دورگ‌گیری استفاده شد و به همراه 48 نتاج در گلخانه تحقیقاتی پژوهشکده گل و گیاهان زینتی اجرا گردید. صفات مهم رنگ گل، تعداد گلچه، طول سنبله، ارتفاع بوته، عمرگلدانی و ... مورد ارزیابی قرار گرفتند. تجزيه‌‌آماري شامل محاسبه تجزیه واریانس، مقایسات میانگین، ضرايب همبستگي‌ساده، تجزیه کلاستر، تجزیه به عامل‌ها، رگرسیون گام به گام انجام شد. نتايج تجزيه واريانس نشان داد كه اختلاف ژنوتیپ‌ها (نتاج و والدین) مورد نظر براي تمام صفات مورد مطالعه در سطح احتمال يك درصد (p≤0.01) معني‌دار شد، كه بيانگر وجود تنوع گسترده براي همه صفات در ژنوتیپ‌ها می‌باشد. در اکثر صفات مورفولوژیک نتاج oprc16 در اکثر صفات نسبت به والدین و سایر نتاج برتر بود. کمترین تعداد گلچه در نتاج oprc16 (0/19) و oprc412، oprc413 و oprc99 (0/8) عدد مشاهده شد بیشترین عمر پس از برداشت در نتاج oprc16 به مدت 00/11 روز و oprc56 به مدت 33/11 روز و کمترین این صفت در oprc99 به میزان 00/6 روز مشاهده شد. بیشترین طول سنبله در oprc16 به میزان 00/71 سانتی‌متر و کمترین در oprc411 به میزان 00/33 سانتی‌متر مشاهده شد. در همه صفات عملکردی (پداژه و پداژک) نتاج نسبت به والدین برتر بودند. بیشترین تعداد پداژک در نتاج oprc64 (00/67 عدد)، oprc98 و oprc21 (00/66 عدد) بودند. کمترین این صفت در oprc93 به تعداد 00/29 عدد مشاهده شد. بیشترین عملکرد پداژه و پداژک در نتاج oprc16، oprc81 و oprc49 به ترتیب 60/112،70/104 و 50/101 گرم مشاهده شد. بيشترين همبستگي مثبت و معني‌دار(P≤0.01) مربوط به عملکرد (پداژه و پداژک) با وزن پداژه (958/0+=r)، عملکرد (پداژه و پداژک) با قطر پداژه (830/0+=r)، قطر پداژه با وزن پداژه (861/0+=r)، طول سنبله با تعداد گلچه (756/0+=r) و قطرساقه با طول دمگل (740/0+=r) بودند. نتایج گروه‌بند نشان داد که نتاج و والدین به سه گروه اصلي تقسيم شدند و والدین تا حدود زیادی تفکیک شدند. در تجزيه به عامل‌ها با دوران وریماکس، پنج مولفه شناسايي شدند که جمعا 23/81 درصد از کل واريانس را توجيه مي‌کردند. نتایج رگرسیون گام به گام نشان داد که، صفت تعداد گلچه به تنهایی 49/38 درصد از تغییرات عمر پس از برداشت را توجیه کرد. همچنین صفت ارتفاع بوته، به تنهایی 80/91 درصد از تغییرات عملکرد پداژه و پداژک را توجیه نمود. بنابراین نتاج برتر از نظر صفات مهم و تجاری، قابلیت معرفی به عنوان ژنوتیپ امیدبخش را دارند.کلمات کلیدی: تلاقی، پرتوتابی، موتانت، دورمانسی، انتقال ژن، باززایی، تولید پداژک
|
|
|
:
|
Abstract 1Gladiolus is grown as an economically important ornamental crop world-wide. In conventional method gladiolus propagate via cormels and corms. This method doesn’t have high efficiency, because of contamination with Fusarium fungi (Fusarium oxysporum f. sp., gladioli agent of vascular wilt) in all stages of cultivation and storage. The spread of this disease is the most important limiting factor in production of gladiolus in the worldwide, and in case of contamination, 70-100% of the farm could be destroyed. Recently, biotechnology has removed the barriers of traditional production and breeding. In this research, an efficient regeneration and GUS gene transfer protocol has been introduced for three cultivars of Gladiolus (Rose supreme, Advance red and Amsterdam). At the establishment stage, the use of a hot water bath before disinfection reduced the amount of contamination. Callus capable of plant regeneration was initiated at a high frequency from grown sprouts of corm, cultured in MS medium supplemented with 2 mgL-1 NAA, 2 mgL-1 2,4-D, and 1 mgL-1 BAP. For callus maintenance, calli were cultured in 150 mgl-1ascorbic acid+ 100 mgL-1 citric acid+ 500 mgL-1 activated charcoal. Highest percentage of shoots induction from calli was obtained in MS medium supplemented with 2 mgL-1 BAP, 2 mgL-1 Kin and 0.25 mgL-1NAA. The highest percentage of roots induction was observed in half strength of MS medium supplemented with 2 mgL-1 IBA and 6% sucrose. Plantlets produced the maximum number of cormels at the base of shoots in 9% sucrose and 2 mgL-1 IAA. It takes 17 weeks for mass production of cormel. Flow cytometry and ISSR marker analysis showed, all the regenerated plantlets did not differ genetiically from the parental clones.In the secondexperiment, optimizing GUS gene transformation was done by Agrobacterium tumefaciensestarin LBA4404.Callus explants were inoculated for 20 min with different treatments containing 100 μM AS and 10 μM MES and for 3 days on a co-culture medium.Using 500 mgL-1 cefotaxime and 100 mgL-1 of kanamycin in the selection environment prevented the growth of bacteria and caused the loss of non-transgenic plants.PCR analysis of DNA extracted from samples with positive GUS histochemical test confirmed the presence of GUS gene in all the transgenic plants (100%).
|
| |