بررسی تغییرات سیتوژنتیکی سوماکلون‌های حاصل از مراحل مختلف کشت بافت یونجه Medicago sativa L.))

نوع مقاله: مقاله علمی - پژوهشی

نویسندگان

1 عضو هیات علمی مرکز تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی خراسان رضوی، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی

2 مرکز تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی خراسان، مشهد، صندوق پستی 1148-91735.

چکیده

یونجه (Medicago sativa L.) گیاهی است علوفه‌ای که سطح زیادی از مزارع و مراتع را به خود اختصاص داده است. به منظور افزایش میزان باززایی گیاه از کالوس و در نهایت افزایش مقاومت به شوری به روش in vitro یونجه در دو مرحله پیاپی باززایی انجام و گیاهان مورد نظر انتخاب و از آنها بذر تولید شد. در این پژوهش با استفاده از مریستم ریشه، بذرهای یونجهCUF101-1S  (ژنوتیپ انتخابی برای مقاومت به شوری به روش in vivo)، سوماکلون Reg1S (بذرهای حاصل از گیاهان بدست آمده از کشت بافت CUF101-1S) و سوماکلون Reg2S (بذرهای حاصل از گیاهان بدست آمده از کشت بافت Reg1S) بعد از مراحل تثبیت، هیدرولیز و رنگ آمیزی برای هر ژنوتیپ 10 تا 100 نمونه لام تهیه و مورفولوژی کروموزومها و در نهایت تغییرات سیتوژنتیکی سوماکلون‌ها به‌عنوان ابزاری برای استفاده در اصلاح نباتات مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج نشان داد که هر سه ژنوتیپ دارای 32= x 4 = n2 کروموزوم هستند. فرمول کاریوتیپی CUF101-1S به صورت AC 1 + M 7 + SM 8 و در سوماکلون‌های Reg1S و Reg2S به‌صورت SM 4 + M 12 است. طول کل کروموزوم در CUF101-1S برابر 6/31 میکرون و طول بلندترین کروموزومها 2/3 و کوتاهترین آنها 2/1 میکرون بودند. طول کل کروموزومها در سوماکلون Reg1S، 2/31 میکرون و طول بلندترین و کوتاهترین کروموزومها به ترتیب 3 و 1 میکرون می‌باشد. در سوماکلون Reg2S طول کل کروموزومها 9/25 میکرون و طول بلندترین و کوتاهترین کروموزومها به ترتیب 4/2 و 1 میکرون محاسبه شد که تغییرات سوماکلون‌ها در اثر مراحل مختلف کشت بافت بر کروموزومها می‌باشد و به‌طور کلی با افزایش مراحل کشت بافت طول کل کروموزومها کاهش یافت.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


صفرنژاد، ع. 1382. استفاده از تنوع سوماکلونی برای سازگاری به تنش‌های محیطی در هیبرید گندم و جو. مجموعه مقالات سومین همایش ملی بیوتکنولوژی، جلد دوم: 340-342، مشهد.
مرویان، ث، صفرنژاد، ع. و مجد، ا.، 1381. مقایسه کاریولوژی برخی ارقام یونجه. پژوهش و سازندگی، شماره 56 و57 :25-29.
 Ahloowalia, B.S., 1975. Regeneration of ryegrass plants in tissue culture. Crop Sci., 15: 449-452.
 Ahloowalia, B.S., 1976. Chromosome changes in parasexually produced ryegrass. In: Jones K. and P.  Brandham (Eds.). Current Chromosome Research, North Holland, Amsterdam, pp. 115-122.
 Ahloowalia, B.S., 1983. Spectrum of variation in somaclones of triploid ryegrass. Crop Sci., 23: 1141-1147.
 Ahloowalia, B.S., 1986. Limitations to the use of somaclonal variation in crop improvement. In: J. Semal (Eds.), Somaclonal Variation and Crop Improvement, pp. 14-27. Martinus Nijhoff, Boston.
 Creissen, S.S., and Karp, A., 1985. Karyotypic changes in potato plants regenerated from protoplasts. Plant Cell Tiss. Org. Cult., 171-182.
Duncan, R.R., 1997. Tissue culture-induced variation and crop improvement. Adv. Agron., 58: 201-240.
Gupta, P.K., 1998. Chromosomal basis of somaclonal variation in plants. In: Jain, S.M., Brar, D.S. and Ahloowalia, B.S.,  (Eds.). Somaclonal Variation and Induced Mutations in Crop Improvement, Kluwer Academic Publishers, Dordrecht, pp. 149-168.
Huziwara, Y., 1962. Karyotype analysis in some genera of Compositae. VIII. Further studies on the chromosome of Aster. Amer. J. Bot. 49: 116-119.
Jain, S.M. 1997a. Somaclonal variation and mutagenesis for crop improvement. Maat-alouden tutkimuskeskuksen , Sirkka Immonen (Ed.), Vol. 18, pp. 122-132.
Jain, S.M., 2001, Tissue culture-derived variation in crop improvement. Euphytica, 118: 153-166.
Jain, S.M., Brar, D.S., and Ahloowalia, B.S., (Eds.) 1998. Somaclonal variation and induced mutations in crop improvement. Kluwer Academic Publishers, UK.
 Kaeppler, S.M., Phillips, R.L. and Olhoft, P., 1998. Molecular basis of heritable tissue culture-induced variation in plants. In: S.M. Jain, D.S. Brar and B.S. Ahloowalia (Eds.), Somaclonal Variation and Induced Mutations in Crop Improvement, Kluwer Academic Publishers, Dordrecht, pp. 467-486.
Larkin, P.J. and Scowcroft, S.C., 1981. Somaclonal variation: a novel source of variability from cell cultures for plant improvement. Theoretical and Applied Genetics, 60: 197-214.
Micke, A., 1999. Mutations in plant breeding. In: B.A. Siddiqui, S. Khan (Eds.), Breeding in Crop Plants-Mutations and in vitro Mutation Breeding, Kalyani Publishers, Nee Delhi, India, pp. 1-19.
Roth, R., Ebert, I. and Schmidt, J., 1997. Trisomy associated with loss of mutation capacity in a long-term embryogenic cultures of Abies alba. Theor Appl Genet, 95: 353-358. 
Safarnejad, A., Collin, H.A., Bruce, K.D. and McNeilly, T., 1996. Characterization of alfalfa (Medicago sativa L.) following in vitro selection for salt tolerance. Euphytica, 92: 55-61.
Skula, P. and Misra, S.P., 1994. An introduction to taxonomy of angiosperms. VIKS Publishing House Put LTD, New Delhi, 256 P.P.
Stace, C.A. 1984. Plant taxonomy and biosystematics. Pitman press, Bath, 382 P.P.
Veilleux, R.E. and Johnson, A.A.T., 1998. Somaclonal variation: Molecular analysis, transformation, interaction and utilization. Plant Breed. Rev.16: 229-268.