بازده دانه هیبریدهای ذرت ناباروری سیتوپلاسمی

بازده دانه هیبریدهای ذرت ناباروری سیتوپلاسمی – ایران ترجمه – Irantarjomeh

مقالات ترجمه شده آماده گروه کشاورزی

مقالات ترجمه شده آماده کل گروه های دانشگاهی

مقالات

چگونگی سفارش مقاله

الف – پرداخت وجه بحساب وب سایت ایران ترجمه(شماره حساب)ب- اطلاع جزئیات به ایمیل irantarjomeh@gmail.comشامل: مبلغ پرداختی – شماره فیش / ارجاع و تاریخ پرداخت – مقاله مورد نظر --مقالات آماده سفارش داده شده پس از تایید به ایمیل شما ارسال خواهند شد.

ترکیب ناباروری سیتوپلاسمی جنس نر و زنیا و افزایش بازده دانه هیبریدهای ذرت

خلاصه

عقیمی جنس مذکر در بسیاری از گونه‌های گیاهی مستندسازی و ثبت گردیده است. به هنگامی که یک گیاه مذکر و عقیم است، گرده افشانی باز بوسیله یک گرده افشان ژنتیکی مختلف امکانپذیر می‌باشد. این تحقیق، اثرات ترکیب ناباروری سیتوپلاسمی جنس مذکر برگشت‌ناپذیر (CMS) و زنیا یا تاثیر گرده‌افشانی ژنتیکی بر روی بازده محصول ذرت پیوندی تک رگه دندانه‌دار، در هفت منطقه اروپایی، را مورد بررسی قرار می‌دهد. آزمایشهای گرده افشانی باز در ۶ منطقه سوئیس از سال ۱۹۹۸ تا سال ۱۹۹۹ انجام شد. این طرح بصورت مجزا بود. اثر CMS بر تولید دانه از نظر آماری مهم‌است (P<0/05). سه هیبرید(گیاه دورگه) CMS با گرده‌افشانی سیتوپلاسمیT برگشت ناپذیر، همراه با مکمل‌های همژن بارور مذکر، میزان بیشتری دانه (۷٫۴%+) نسبت به مکمل‌های همژن بارور مذکر تولید نمودند‌. تولید دانه بیشتر به علت تعداد بیشتر تخم‌ها در متر مربع (KN) بود. میانگین تولید دانه بر اثر زنیا ۶/۲% بود. اثرات هیبریدهای گرده افشان بر روی تولید دانه،‌ وزن هسته (KW) و KN از نظر آماری مهم می‌بود (P<0/001)، اما برهمگنش یا فعل و انفعالات گرده‌افشان  محیط * و گرده افشان هیبرید CMS *، چندان اهمیتی نداشت. بنابراین،‌ توانایی عمومی هیبریدهای گرده افشان به میزان قابل توجه و پایدار متفاوت بود. بطور میانگین در طول  شش محیط مشخص شده،‌ سه هیبرید CMS بوسیله پنج هیبرید غیرهمژن گرده افشانی شده،‌ و نتیجه آن ایجاد محصول مذکر_ بارور بوده، که  بصورت همژن  بترتیب ۱/۲، ۳/۹ و ۸/۱۵% گرده افشانی شدند. بهترین ترکیب هیبرید CMS و هیبرید گرده‌افشان غیرهمژن، در مقایسه با مکمل همژن بارور جنس مذکر هیبرید CMS، باعث افزایش تولید دانه به میزان ۴/۲۱ % گردید. بنابراین سیستم هیبریدی مثبت (هیبریدهای CMS که بصورت ترکیبی با هیبریدهای گرده‌افشان غیرهمژن بارور مذکر رشد می‌کنند) مزیتهای تولید دانه که نتیجه CMS و زنیا می‌باشد را با هم به ارمغان می‌آورند.

…

ترکیب ناباروری سیتوپلاسمی جنس نر و زنیا و افزایش بازده دانه هیبریدهای ذرت

مواد و روشها

مواد گیاهی و طراحی آزمایشگاهی

اخیرا هفت نوع از هیبریدهای تک‌پیوندی سخت * دندانه‌ای مذکر عقیم بالغ، که خطوط مؤنث ذاتی آن بعد از تبدیل به سیتوپلاسم عقیم مذکر حداقل ۵ برابر پیوند برگشتی بوده، در سال ۱۹۹۸ و ۱۹۹۹ و به همراه ۱۰ هیبرید گرده‌افشان تک‌پیوندی مورد آزمایش قرار گرفت (جدول۱).  تمام بخشهای بارور، سیتوپلاسم نرمال داشتند اما تمام هیبریدهای CMS سیتوپلاسم T را دارا بودند. این گونه‌ها بدین دلیل انتخاب شدند که غیر خویشاوند بوده و تصور می‌شد که همزمان گل می‌دهند. واکنش آنها به CMS و زنیا معلوم نبود. دو هیبرید CMS (Dsp 16391 A6 ms و SILTERZO ms ) بعلت عدم همزمانی در گل ‌دهی درسال ۱۹۹۸ با دو هیبرید دیگر           (Dsp18010 ms, GOLDENSO ms) در سال ۱۹۹۹ جایگزین شدند. با این‌حال، GOLDENSO ms مقدار گرده کمی تولید کرد. بنابراین،  GOLDENSO ms فورا بوسیله دست کلاله‌زدایی شد تا اطمینان حاصل شود که هیچ گرده ایزوژنیک (هم‌ژن) وجود ندارد. گرده افشانها و هیبریدهای CMS در یک طرح شکافتگی تصادفی با پنج نوع رونوشت برداری در ۶ محل رشد نمودند. بلوکهای گرده‌افشان (طرحهای اصلی) شامل ۱۸ ردیف هر یک با طول ۱۶ متر بود.

بازده دانه هیبریدهای ذرت ناباروری سیتوپلاسمی

کنترل گرده افشانی و عوامل بررسی شده

یک هیبرید آزمایشی دانه سفید،‌ DSP 17007، در تمام محلها بعنوان گرده‌افشان بکار رفت. تمام گیاهان در زیر مجموعه‌ای با این هیبرید بارور مذکر، در دو ردیف کلاله‌زدایی شدند. این گیاهان هنگامی که بوسیله ژنوتیپهای زرددانه‌ خارج از قطعه گرده افشان DSP 17007، گرده افشانی شدند، دانه‌های زردی را تولید کردند (شکل ۱ را ببینید). تعداد دانه‌های زرد بر روی خوشه‌های ۱۰ گیاه در هر زیرمجموعه توسط DSP17007 کلاله‌زدایی شد،‌ تعیین شدند. سرعت گرده افشانی ناخواسته در محدوده این طرح آزمایشی محاسبه شد.

۲۰ گیاه اول، در یک ردیف، هر زیر مجموعه برای تعیین روزهای بین کاشتن گیاه تا گل‌دهی بکار گرفته شد. این امر به هنگامی صورت پذیرفت که ۵۰%‌ گیاهان گرده را بر روی شاخه اصلی و حداقل در دو طرف شاخه‌های کاکل ذرت ریخته،از زمان کاشت تا رشد کلاله‌ الیاف ابریشمی، به هنگامی که ۵۰% از گیاهان دارای کلاله با الیاف ابریشمی مومانند گردیدند. اختلاف بین تاریخ گل‌دهی و بروز این الیاف ابریشمی به عنوان فاصله گل‌دهی ـ ایجاد کلاله‌های ابریشمی (ASI) در نظر گرفته شد. خوشه‌های بالغ فیزیولوژیکی (تشکیل لایه سیاه ) از ۳ متر مربع مرکزی هر زیر مجموعه، یعنی در ۳۵ گیاه، بصورت دستی درو شد و به مدت دو روز خشک شد، تا میزان رطوبت دانه تقریبا ۶۰ گرم در هر کیلوگرم H₂O رسید. این خوشه‌ها بسته‌بندی شده و یک نمونه ۵۰۰ گرمی از آن در دمای ۶۵ درجه سانتی‌گراد خشک شد تا میزان بازده محصول خشک بدست آید. نمونه‌ای ۲۰۰هسته‌ای از هر زیرمجموعه در نظر گرفته شد تا وزن ۱۰۰ دانه آن تعیین شود. KN به وسیله تقسیم بازده دانه توسط KW تعیین شد. محتوای گرانشی رطوبت دانه در محصول در  St.Aubin و دلی تعیین گردید.

بازده دانه هیبریدهای ذرت ناباروری سیتوپلاسمی

محاسبه اثرات و آمارها

اثر ناباروری مذکر : بازده دانه و اجزای آن (KW و KN) حاصل از یک هیبرید CMS که بصورت ایزوژنیک گرده‌افشانی شده با بازده حاصل از بخش نابارور مذکر که با هر پاسخ مطابقت داشت، مقایسه شدند. گرده‌افشانی بصورت همژن بدین معنی است که هیبرید نابارور مذکر بعنوان یک اثر ناباروری مذکر در نظر گرفته شود.

 زنیا(گرده‌افشانی عرضی) :  بازده دانه و اجزای آن حاصل از یک هیبرید CMS که بصورت غیر ایزوژنیک گرده افشانی شده با همان هیبرید که بصورت همژن گرده‌افشانی شده،‌ مقایسه شد. گرده‌افشانی غیرهمژن بدین معنی است که هیبرید نابارور مذکر بوسیله یک ژنوتیپ نامربوط گرده افشانی شده است. مقادیر مربوط به هیبرید CMS که بصورت همژن گرده‌‌افشانی شده محاسبه شد. تغییرات در بازده بعنوان نتیجه زنیا  یعنی گرده افشانی عرضی در نظر گرفته شد.

اثر هیبرید مثبت :هنگامی که بازده هیبرید CMS عرضی گرده افشانی شده، با بازده هیبرید بارور همژن مقایسه شد، اثر ترکیبی ناباروری مذکر و گرده افشانی عرضی محاسبه شد.

بازده دانه هیبریدهای ذرت ناباروری سیتوپلاسمی

نتایج

میزان بارور کنندگی ناخواسته که بوسیله گرده‌ای که از بخش‌های اصلی گرده‌افشان زرد دانه اطراف  آزاد می‌شد و به گیاه کلاله زدایی شده در بخش اصلی گرده افشان سفید دانه می‌رسید، در مناطق  ریکن باخ ۶/۳%، در دلی ۷/۴%،‌ در St.Aubin 5%‌، در لیندو ۶%، در داتویل ۱/۶% و در اسچیکتن ۸% بود. پس از جایگزینی DSP 16391 A6ms و SILTERZO ms، مدت زمان بین گل‌دهی گرده افشانها و پیدایش الیاف ابریشمی هیبریدهای CMS (ASI)، قابل صرفنظر کردن بود.‌ میانگین تمام گرده‌افشانها غیرهمژن DSP 18010 ms،  فقط هیبرید CMS بود که مقدار مثبت ASI (d2) را  نشان می‌داد، در حالیکه هیبریدهای CMS دیگر، در همان زمان گل‌دهی گرده‌افشان -با مقادیر ASI در تمامی گرده‌افشانهای غیرهمژن d1–  دارای الیاف ابریشمی می‌گردیدند.

بازده دانه هیبریدهای ذرت ناباروری سیتوپلاسمی

توانایی عمومی گرده‌افشان

شش گرده‌افشانی که در شش محیط مورد آزمایش قرار گرفتند، نشان دادند که می‌توانند بر تولیدات دانه سه هیبرید CMS تأثیر بسیار متفاوتی بگذارند (جدولهای ۷ و ۸). DELPRIM بالاترین GPA و KN را برای تولید دانه داشت. BANGUY یک GPA بالا و مثبت بر روی تولید دانه داشت. فقط DELPRIM و BANGUY یک GPA مثبت را برای KW نشان دادند. یک GPA و KN مثبت اما کوچک برای تولید دانه در PACTOL و CORSO مشاهده شد. DSP 17007 و SILPRO یک GPA منفی را برای تولید دانه و اجزای تولید نشان دادند.

بازده دانه هیبریدهای ذرت ناباروری سیتوپلاسمی

مباحث

اثر ناباروری مذکر

با وجود تغییرات زیاد میان ژنوتیپها، از اطلاعات گردآوری شده نتیجه می‌گیریم که ناباروری مذکر هیبریدهای پیشرفته دارای بازده بالا، تولید دانه‌های ذرت را افزایش می‌دهد. دو هیبرید از هفت هیبرید CMS نسبت به مکمل‌های بارور مذکرشان تولید دانه‌های بسیار بیشتری داشتند و مقدار میانگین در هیبریدهایی که در سه و شش محیط آزمایش شدند، بترتیب ۷/۵ و ۴/۷% بود.  در آمریکا و اروپا دانه‌های هیبرید CMS در هیبریدهای ذرت قدیمی و پیشرفته، بازده (تولید) قابل مقایسه‌ای را بدست آورد،  (چینووبا و همکاران ۱۹۶۱، سان‌فورد و همکاران ۱۹۶۵، بروس و همکاران ۱۹۶۶، پنتر ۱۹۸۶، استامپ و همکاران ۲۰۰۰ ). روشن نیست که چرا هیبریدهای با واکنشهای بازده مثبت CMS به گستردگی در مخلوطهای با گرده‌افشانهای بارور مذکر برای تولید ذرت دانه‌ای مورد استفاده قرار نمی‌گیرند. در آمریکا، خطر استفاده از سیتوپلاسم-T بعد از شیوع زنگ‌زدگی برگ ذرت (Cochlibolus heterostrophus Drechs) در سال ۱۹۷۰(آلسراپ،‌۱۹۷۲) بعنوان یک ریسک مدنظر بود. دلیل دیگر، تغییرات نامتناسب بازده در خلال محیطها یا وابستگی بالا به ژنوتیپ می‌باشد که بوسیله راجرز و رادواردسون (۱۹۵۲)،‌ دوویک  (۱۹۵۸ و ۱۹۶۵)، راورت (۱۹۶۰) ولیم و همکاران (۱۹۷۴) گزارش شد. این نگرانیها پرورش دهندگان گیاهان را از توسعه هیبریدهای CMS باز می‌دارد. حتی اگر پتانسیل بازده آنها از پتانسیل بازده مکمل‌های بارور مذکرشان بیشتر باشد.

بازده دانه هیبریدهای ذرت ناباروری سیتوپلاسمی

نتیجه‌گیری

هم CMS و هم زنیا تا حدقابل توجهی بازده تخم را در هیبریدهای ذرت اروپایی افزایش می‌دهند. بهترین نتیجه‌گیری هنگامی صورت پذیرفت که هر دو ویژگی با هم ترکیب شده و سیستم هیبریدهای مثبت را تشکیل دادند. ۶ تست انجام شده هیبریدهای مثبت از ۱۵ تست در ۶ محیط نسبت به نوع بارور مذکر، افزایش بیش از ۱۰% را نشان داد. افزایش در بازده دانه بوسیله بهترین ترکیب هیبریدهای CMS، با یک گرده‌افشان نامتناسب، تا ۲۱% بود. علاوه براین، ما بر این باوریم که سیستم هیبریدهای مثبت از نظر اقتصادی نیز جالب می‌باشد. به هر حال یک هیبرید مثبت نه تنها باید بهتر از هر دو جزء خود عمل کند، بلکه باید از هیبریدهای تجاری تازه تولید شده نیز بهتر باشد. بنابراین، ترکیبات بالقوه باید شامل گونه‌های برگزیده‌ای باشد که احتمالا از نظر ژنتیکی متفاوتند. از نقطه ‌نظر پیشرفت سریع رشد، موارد جدید نوید‌دهنده گونه‌های اروپایی می‌بایست در اسرع وقت به سیتوپلاسم نابارور مذکر تبدیل شده بگونه‌ای که هیبریدهای مثبت، مزیت بازده دانه خود را نسبت به بهترین هیبریدهای بارور مذکر تجاری موجود حفظ کنند. اهمیت منبع گرده برای تشکیل بازده محصول نباید ناچیز پنداشته شود. ارزیابی GPS، به تشخیص هیبریدهای گرده‌افشان غیر همژن کمک می‌کند. در عمل، این سیستم  ممکن است برای محصولات بسیاری بکار گرفته شود که میزان قابل توجهی از گرده را تولید می‌کنند. پس از آن گیاهان- CMS و گرده افشانها می‌بایست بصورت ترکیبی رشد نمایند. توسعه سیستم هیبریدی مثبت بر اساس رشد ترکیبی گیاهان نابارور مذکر انتقال ژنی (ترانس‌ژنیک) و گیاهان بارور مذکر غیر انتقال ژنی صورت گرفته و هدف از آن جلوگیری از انتشار گرده انتقال ژنی می‌باشد.