رفتن به محتوای اصلی
x
مطالعه ژنتیكی تحمل به خشكی در ژرم پلاسم رازیانه
تاریخ دفاع
استاد

محمد مهدي مجيدي

دانشکده
مهندسی كشاورزی

رازیانه یکی از مهم­ترین گیاهاندارویی چندساله و متحمل به خشکی می­باشد. نظر به اهمیت خشکی به عنوان یک معظلجهانی و با توجه به اهمیت روزافزون گیاهان دارویی، کشت و کار آن در کشور به عنوانیک گیاه جایگزین در شرایط تغییر اقلیم مورد توجه قرار گرفته است. محدودیت تنوعژنتیکی داخلی برای صفات مختلف (مورفولوژیک، فیزیولوژیک و ترکیبات اسانس)، انجاممطالعات اصلاحی و توسعه ارقام جدید را با محدودیت مواجه کرده است، بنابراین لازماست تا خزانه­های ژنی جهانی از خزانه­های ژنی دور و نزدیک این گونه نیز مورد بررسیقرار گیرد. همچنین، مطالعه جامع در زمینه نقش سیستم زادآوری، نحوه کنترل ژنتیکی صفات،ارتباط بین صفات درمحیط­های مختلف، مکانیسم تحمل به خشکی، شناسایی گونه­ها و ژنوتیپ­هایبرتر و قابلیت ترکیب­پذیری ژنوتیپ­ها برای ایجاد واریته ترکیبی در این گونه­ی گیاهیبه ندرت بررسی شده است. این پژوهش در قالب دو مطالعه انجام گردید. در مطالعه اول64 ژنوتیپ رازیانه (از 23 کشور مختلف) از 4 زیرگونه/واریته به مدت چهار سال (1394تا 1397) از نظر صفات مورفولوژیک، زراعی، محتواس اسانس بذر، صفات فیتوشیمیایی(ترکیباتاسانس) و دیرزیستی مورد ارزیابی قرار گرفتند. در پایان سال چهارم ، پس از برداشت،آبیاری به مدت یک سال به طور کامل متوقف شد و پس از یک سال، گیاهان برای ارزیابی برگشت­پذیریپس از دوره طولانی مدت خشکی، مجدداً آبیاری شدند. تنوع ژنتیکی بالایی بین ژنوتیپ­هاو زیرگونه­ها مشاهده شد. بر اساس تجزیه و تحلیل کروماتوگرافی گازی (GC-MS) چهار ترکیب ترانس-آنتول،استراگول، لیمونن و فنچون ترکیبات اصلی اسانس بذر در ژرم­پلاسم مورد مطالعه بودند.بیشترین عملکرد بذر و محتوای اسانس در سال دوم مشاهده شد و پس از آن کاهش یافت. زیرگونهpiperitum، در مقایسه با سایر زیرگونه­ها، کمترین عملکرد بذر و محتوایاسانس، و بیشترین میزان لیمونن، فنچون و استراگول را به خود اختصاص داد. این زیرگونهدیرزیستی مثبت اما سایر زیرگونه/واریته­ها دیرزیستی منفی داشتند. نتایج تأیید کردکه piperitum یک زیرگونه متفاوت از سه واریته دیگر مورد مطالعه است. همبستگی بین صفاتنشان داد که انتخاب غیرمستقیم برای بهبود عملکرد بذر از طریق اجزای آن امکان­پذیراست. همچنین، همبستگی بین برخی ترکیبات اسانس و بازیابی پس از خشکی نشان داد کهانتخاب غیرمستقیم برای افزایش بازیابی پس از خشکی از طریق صفات فیتوشیمیایی امکان­پذیرمی­باشد. طبقه­بندی ژنوتیپ­ها به طور کامل با منشأ آن­ها هماهنگ نبود. اما نتایجطبقه­بندی بر اساس قاره­های مربوط به منشأ آن­ها، اطلاعات موجود در مورد تاریخ فعالیت­هایانسانی و معرفی رازیانه از منابع ژنی مدیترانه­ای به سایر مناطق در زمان گذشته راتأیید می­کند. ژنوتیپ­های برتر شناسایی شده در این مطالعه را می­توان برای اهدافخاص شامل استفاده در کشاورزی، استخراج ترکیبات خاص، استفاده در ایجاد جمعیت برایمطالعات آینده و به عنوان والدین برای توسعه واریته­های جدید استفاده کرد. درمطالعه دوم 49 فامیل حاصل از آزادگرده­افشانی و 30 فامیل حاصل از خودگشنی ایجاد شدهاز ژنوتیپ­های مطالعه اول از نظر صفات زراعی، مورفولوژیک، فیزیولوژیک و فیتوشیمیاییدر دو محیط (عدم تنش و تنش خشکی) طی دو سال (1397و 1398) مورد بررسی قرار گرفتند.تنوع ژنتیکی قابل توجهی بین فامیل­های حاصل از خودگشنی و آزادگرده­افشانی برای همهصفات مورد ارزیابی مشاهده شد که نشان می­دهد انتخاب برای این صفات موفقیت آمیزخواهد بود. تنش خشکی سبب کاهش اکثر صفات شد اما محتوای اسانس بذر، شاخص برداشت ومحتوای پرولین را افزایش داد. همچنین، تنش خشکی همبستگی صفات را نسبت به شرایط عدمتنش تغییر داد. خودگشنی اجباری همه صفات بجز محتوای ترانس-آنتول، آنیس­آلدهید،گاما-ترپینن و نسبت کلروفیل a به b در شرایط نرمالو محتوای ترانس-آنتول، آنیس­آلدهید، پرولین، نسبت کلروفیل a به b و نسبت کلروفیلکل به کارتنوئید در شرایط تنش خشکی را کاهش داد که ممکن است به دلیل پس­روی ناشیاز خویش­آمیزی باشد. مقادیر مختلف پس­روی ناشی از خویش­آمیزی مشاهده شد که بیشترینآن مربوط به وزن تر و خشک بوته، عملکرد بذر ، محتوای اسانس و تعداد چترک در چتربود. بر اساس برآورد وراثت­پذیری، مشخص شد که عملکرد افزایشی ژن یک عامل مؤثر درکنترل اجزای عملکرد بذر می­باشد. اما عملکرد بذر با هر دو عمل افزایشی و غیرافزایشیکنترل می­شود. همبستگی معنی­دار بین شاخص­های تحمل به تنش و برخی صفات فیزیولوژیک،اهمیت این صفات را در بهبود تحمل به خشکی در رازیانه تأیید می­کند. والدین شناساییشده بر اساس قابلیت ترکیب­پذیری عمومی، کاندید مناسبی جهت بهبود صفات و استفاده درمطالعات آتی برای ایجاد واریته ترکیبی هستند. همچنین، ژنوتیپ­های متضاد شناساییشده می­توانند برای توسعه جمعیت­ه

تحت نظارت وف ایرانی