گلایول یکی از گل‌های بسیار زیبا است که در ایران جزء پرفروش‌ترین گل‌های شاخه‌بریده محسوب می‌گردد. گلایول از طریق غیرجنسی تکثیر می‌شود و به همین دلیل بعد از مدتی کورم‌های آن ممکن است به انواع آلودگی مبتلا شده و در ویژگی‌ها دچار زوال گردد. یکی از روش‌های ایجاد ارقام جدید استفاده از مواد جهش‌زا یا موتاژن می‌باشد. در ایران به دلیل امکان تولید پرتو گاما در سازمان انرژی اتمی برای القای تغییرات ژنتیکی برخی آزمایشات بر روی اصلاح گندم، پنبه و برنج صورت گرفته، اما در مورد گیاهان زینتی بسیار کم کار شده است.

مواد جهش‌زا فیزیکی (نظیر پرتوهای پرانرژی) یا شیمیایی (نظیر دی‌اتیل‌سولفات) بوده و قادرند با مکانیسم متفاوت در ژنوم موجود زنده اثر کرده و تغییرات قابل توارثی را ایجاد کنند. پرتو گاما از پرتو‌های یونیزه‌کننده الکترومغناطیسی است، که بنا بر تئوری هدف مستقیماً بر ماده ژنتیکی اصابت کرده و سبب موتاسیون ژنی یا تغییرات کروموزمی می‌شود. اثر غیرمستقیم این پرتو در سیستم بیولوژیکی ایجاد رادیکال‌های پرانرژی می‌باشد که با ایجاد پیوندهای شیمیایی و واکنش با سایر مولکول‌ها انرژی خود را تخلیه می‌کنند.

دی‌اتیل‌سولفات یک الکیل‌کننده دو‌کاره می‌باشد اما همانند الکیل‌کننده‌های یک کاره عمل کرده و فقط یک گروه الکیل را وارد واکنش می‌کند. مواد الکیل‌کننده سبب متیلاسیون یا اتیلاسیون می‌شوند. دی‌متیل‌سولفات باعث متیلاسیون بازها و دی‌اتیل‌سولفات باعث اتیلاسیون گروه‌های فسفات می‌گردد. پتانسیل جهش‌زایی اتیل‌کننده‌ها از متیل‌کننده‌ها بیشتر است. لذا هدف از این تحقیق بررسی پتانسیل جهش‌زایی پرتو گاما و ماده دی‌اتیل‌سولفات و تعیین دز (میزان) مناسب آنها بر روی گلایول می‌باشد.

× مواد و روش‌ها

برای انجام آزمایش از رقم ماریا گورتی(Maria goretti) که دارای گل‌های سفید است استفاده گردید. کورم‌ها بر اساس اندازه محیط‌شان دسته‌بندی شدند و آنها که اندازه قطر آنها کمتر از 4 سانتیمتر بود حذف شدند و برای بقیه تیمار با پرتو گاما و دی‌اتیل‌سولفات انتخاب شدند.

تیمارها

الف ـ پرتو گاما

کورم‌های انتخاب شده قبل از ارسال به مرکز پرتو تابانی به مدت 48 ساعت در داخل کیسه‌های کنفی کاملاً مرطوب و در محلی با دمای 20 تا 22 درجه سانتی‌گراد جهت تحریک مریستم و همچنین بالا بردن محتوی آبی سلول‌ها قرار داده شدند. سپس کورم‌ها در بسته‌های مخصوص در دمای 25 درجه سانتیگراد با منبع کبالت 60 از نوع گاما سل 220 با دزهای 30،40 و 50 گری پرتو‌تابی شدند. منبع پرتو گاما رادیو ایزوتوپ کبالت 60 بود که به تعداد دو واحد با مقدار کل انرژی 23920 مگاوات الکترون در مرکز انرژی اتمی ایران موجود است.

ب ـ دی اتیل سولفات

ابتدا کورم‌های مورد نظر به روش ذکر شده در قسمت الف مرطوب شدند سپس به مدت 12 ساعت در محلول‌های دی‌اتیل‌سولفات با غلظت‌های 1/0، 2/0 و 3/0 درصد (حجمی/وزنی) که هر یک واجد دی‌متیل‌سولفواکسید با غلظت 5% به عنوان حامل ماده جهش‌زا بودند نگهداری و هر دو ساعت یک بار تکان داده شدند و در طول این مدت هر 2 ساعت یک بار pH محلول تعیین و در صورت انحراف از حالت خنثی به کمک بافر فسفات تنظیم گردید. بعد از اتمام زمان تیمار حدود سه ساعت کورم‌ها با جریان مستقیم آب شسته شدند.

کاشت

آزمایش در قالب طرح بلوک کامل تصادفی با تیمار‌های پرتو گاما در 4 سطح (0، 30،40 و 50گری) و دی‌اتیل‌سولفات در 4 سطح (0، 1/0، 2/0 و 3/0درصد) و در سه تکرار اجرا گردید. مراحل آماده‌سازی زمین طبق روال معمول انجام و نمونه خاک برای تعیین وضعیت غذایی به آزمایشگاه ارسال گردید و بنا بر نتیجه آن مقادیر 100،50 و 50 کیلو‌گرم به ترتیب از عناصر ازت، فسفر و پتاسیم به زمین اضافه شد. فاصله بین بوته 15 و بین ردیف‌ها 25 سانتیمتر در نظر گرفته شد. کورم‌ها به عمق سه برابر ارتفاع‌شان کشت و بلافاصله آبیاری شدند. آبیاری دوم زمانی صورت گرفت که شاخساره به طور متوسط به ارتفاع 15 سانتیمتر رسید. آبیاری‌های بعدی با توجه به شرایط منطقه هر 4 روز یکبار انجام شد. در شروع مرحله گلدهی از کلات آهن به صورت محلول‌پاشی استفاده گردید. برای بررسی صفات گیاهان نمونه به تعداد 10 شاخه به طور تصادفی انتخاب شده و ارزیابی بر اساس معیار‌های زیر صورت گرفت:

1. زمان ظهور گل‌آذین: یعنی زمان ظهور رنگ در گل‌ها.

2. طول گل‌آذین: در این مورد از نوک گل‌آذین تا 3 برگ از زیر پایین‌ترین گل اندازه‌گیری شد.

3. تعداد گل روی گل‌آذین: شمارش زمانی صورت گرفت که رنگ در گل‌ها ظاهر شده بود.

4. رنگ گل‌ها.

5. شکل ساقه گل‌دهنده: در این مورد ساقه گل‌دهنده در راستای عمودی و در امتداد عدد 12 در صفحه ساعت نگه داشته شد و میزان انحراف به سمت چپ یا راست، مبنای خمیدگی قرار گرفت.

6. قطر کورم‌های تولید شده.

7. تعداد کورملت‌ها.

× نتایج و بحث

تجزیه واریانس صفات مورد بررسی نشان داد که اثر تیمارها بر صفات تعداد کورملت، زمان ظهور گل‌آذین و شکل ساقه گل‌دهنده معنی‌دار و بر طول ساقه گل‌دهنده، قطر کورملت‌ها و تعداد گل‌ها معنی‌دار نبود (جدول1).

تعداد گل	قطر کورملت‌ها	رنگ گل‌ها	طول ساقه گل‌دهنده	تیمار متغییر
80/12	683/7	2/1	83/88	شاهد
33/13	850/7	133/1	03/88	پرتو 30 گری
17/13	800/7	367/1	87/88	پرتو40 گری
83/12	417/7	133/1	80/89	پرتو 50 گری
70/12	900/7	233/1	70/89	دی‌ای‌اس 1/0%
70/12	150/8	300/1	00/90	دی‌ای‌اس 2/0%
73/12	767/7	300/1	83/89	دی‌ای‌اس 3/0%

جدول 1- مقایسه میانگین اثر تیمارها بر صفاتی که به روش دانکن در سطح 5 درصد معنی‌دار نشده است.

تعداد کورملت‌ها بطور معنی‌داری تحت تأثیر قرار گرفت به طوری که کلیه دزهای تیمارهای تابش با تیمارهای شاهد و دی‌اتیل‌سولفات اختلاف معنی‌دار داشت. شاهد، کمترین و تابش بیشترین مقدار کورملت را تولید کردند. بین شاهد و تیمار دی‌اتیل‌سولفات اختلاف معنی‌دار وجود نداشت. علاوه بر این افزایش دزهای تابش و دی‌اتیل‌سولفات نیز تأثیر معنی‌داری را ایجاد نکرد. بیشترین تعداد کورملت مربوط به دز 40 گری و کمترین مربوط به شاهد به ترتیب با مقادیر 63/7 و 3 بود (شکل 1).

دی‌ای‌اس 3/0 % دی‌ای‌اس 2/0 % دی‌ای‌اس 1/0 % 50 گری 40 گری 30 گری شاهد

تیمار

شکل 1- اثر تیمار‌های پرتو گاما و دی‌اتیل‌سولفات بر تعداد کروملت گلایول در سطح 5%.

مدت زمان لازم برای چیدن ساقه گلدهنده بطور معنی‌داری تحت تأثیر قرار گرفت به طوری که تیمار تابش در مقایسه با دی‌اتیل‌سولفات مدت زمان لازم برای برداشت گل را کاهش داد. تیمار دی‌اتیل‌سولفات با غلظت 1/0 درصد با 5/79 روز بیشترین مقدار و تابش‌های30 و40 گری به ترتیب با 2/56 و 47/55 روز کمترین بود. روی هم رفته با افزایش دز تابش و غلظت دی‌اتیل‌سولفات در تعداد روزهای لازم برای برداشت گل به ترتیب افزایش و کاهش یافت (شکل 2).

ab ab

c c

دی‌ای‌اس 3/0 % دی‌ای‌اس 2/0 % دی‌ای‌اس 1/0 % 50 گری 40 گری 30 گری شاهد

تیمار

شکل 2- اثر تیمارهای پرتو گاما بر دی‌اتیل سولفات بر مدت زمان ظهور گل‌آذین در سطح 5%.

مقدار خمش ساقه گل‌دهنده تحت تأثیر تیمارها واقع شد بطوری که مقدار آن در تیمار با پرتو گاما با شاهد و دی‌اتیل‌سولفات اختلاف معنی‌دار داشت. اما بین دزهای مختلف پرتو گاما و همچنین غلظت‌های مختلف دی‌اتیل‌سولفات تفاوت معنی‌دار وجود نداشت. البته در دزهای بالاتر پرتو گاما مقدار نسبی خمش بیشتر بود. بین تیمار‌های دی‌اتیل‌سولفات و شاهد اختلاف معنی‌داری وجود نداشت. به طور کلی تیمار پرتو گاما در مقایسه با دی‌اتیل‌سولفات بیشترین خمش را در ساقه ایجاد کرد (شکل3).

b b

a a

دی‌ای‌اس 3/0 % دی‌ای‌اس 2/0 % دی‌ای‌اس 1/0 % 50 گری 40 گری 30 گری شاهد

تیمار

شکل 3- مقایسه میانگین اثر تیمارها بر خمش ساقه در سطح 5%

احتمالاً ماده شیمیایی باعث اثر نامطلوب بر بافت و نقاط مریستمی کورم شده و فعالیت آن را کند می‌کند در حالی که تابش به عنوان یک عامل تحریک سبب نمو سریعتر جوانه شده که نتیجه آن استقرار زودتر گیاه و رشد سریع‌تر می‌باشد. از پرتو گاما برای ایجاد جهش در انگور و برنج استفاده شده است و از میان جهش‌های بوجود آمده ارقام خوبی انتخاب شده است.

نتایج آزمایش لزوم تحقیقات بیشتر با تغییر دزها و مدت تابش و غلظت دی‌اتیل‌سولفات را پیشنهاد می‌کند.

منابع

1. تکاور، ع و م. ساغری. 1369. کلیاتی در زمینه پرتون‌های یون‌ساز، انتشارات نشر انقلاب. 76-23.

2. حسین‌پورفیض، م. 1370. رادیوبیولوژی، زیست‌شناسی پرتوی (جزوه درسی). دانشکده علوم دانشگاه تبریز.

3. دیده‌ور، ف و م. راعی. 1367. زیست‌شناسی پرتوی (ترجمه). انتشارات مرکز نشر دانشگاهی.

4. فتوکیان، م. 1372. بررسی اثرات اشعه گاما و دی‌متیل‌سولفات بر چند واریته برنج. پایان‌نامه کارشناسی ارشد.

5. قره‌یاضی، ب. 1369. روش‌های کاشت برنج (جزوه درسی). دانشکده علوم کشاورزی دانشگاه گیلان.

6. Botta, R.; R. vallania and Me. G. 1999. Grape vine Breeding by Gamma Radiation. ISHS. Act a Horticulture . 224.

7. Debuska, A. G. 1968. A Molecular View of the Process and its consequences. In. Molecular Genetics. Current concepts in Biology Series. PP. 51-68.

8. International Atomic Energy Agency. Mutation in Plant Breeding. Proceeding of a Panel Vienna. 17-21 January 1966. Jointly Organized by the IAEA and FAO.

9. International Atomic Energy Agency. 1984. Activities of the Joint FAO/IAEA Division in Plant Breeding. 19 page.

10. Nilan, R. A., C. Konzake, F. J. R. Harle and R. E. Heinery. 1962. Inter relation of Oxygen ,Water and Temperature in the Production of Radiation – Induced Genetic effects in Plants. Strahlen Therapies (supple). 51:171-182.

11. Ohta, T. S., S. Kawahima and S. Matsumura. 1957. Effect of Gamma Radiation Upon Germination and Growth of Rice Plants. Ann. Rep. Nat. Inst. Genet. Jap. 8:96-97.

12. Singh, B. D. 1990. Mutation in Crop Improvement. In:Plant Breeding. Kalian Pub. pp.415-441.

دانلود این مقاله

مدیر سایت شنبه 21 اسفند‌ماه سال 1389 ساعت 03:58 ب.ظ