استفاده از کشت بافت جهت احیاء و ارزیابی تنوع ژنتیکی موجود در گز روغنی

گز روغنی (moringa peregrina (forssk). fiori) یکی از گونه های مهم ولی فراموش شده ای است که اهمیت زیادی از نظر صنایع غذایی، داروئی و نیز زیست محیطی دارد. این گیاه در عرصه های وسیعی از مناطق جنوب شرق کشور گسترش دارد ولی تا کنون اقدام کافی در زمینه شناخت بیولوژیکی آن صورت نگرفته است و به همین جهت در حال انقراض است. به منظور بهره برداری از ویژگی های مطلوب آن، حفظ و گسترش جمعیت های باقی مانده این گونه به طرق مختلف، ضروری است. یکی از اهداف این تحقیق، بررسی تاثیر تنوع درون و بین جمعیت هایی از این گونه در قابلیت رویش جنین و بذر نارس در محـیط های مختلف کشت بود. به این منظور بذر نارس تعداد زیادی از ژنوتیپ های گز روغنی از شش رویشگاه واقع در جنوب استان سیستان و بلوچستان جمع آوری شد و بر روی دو محیط کشت پایه wpm و ms با 7 ترکیب مختلف، کشت شدند. نتایج نشان داد که محیط کشتwpm از حیث اکثریت صفات مورد مطالعه از جمله طول گیاهچه، بهترین محیط برای رشد بذرهای نارسی است که به مرحله رسیدگی نزدیکتر می باشند (جمعیت های گیاهی چانف و بنت). در حالی که بذور نارس تر مناطق کنشکی و کلچات، به محیط های کشتی که دارای کلسیم بالاتری بودند واکنش بهتری نشان دادند. برای تکثیر گونه مذکور به روش ریزازدیادی، از گیاهچه های حاصل از رویش بذر ها و جنین های نارس تعداد قابل توجهی ژنوتیپ مختلف استفاده گردید. فعال کردن جوانه های جانبی و بررسی میزان شاخه زایی طی 4 آزمون مجزا انجام شد و انتخاب تیمار و شرایط هر آزمون بر اساس نتایج حاصل از آزمون قبلی صورت پذیرفت. در آزمون اول، گیاهچه های حاصل از کاشت بذور نارس سه رویشگاه بنت، چانف و کنشکی، به محیط های کشت شاخه زایی منتقل گردیدند. بر اساس نتایج حاصل از این مرحله، تنها از رویشگاه چانف طی آزمون های بعدی استفاده شد. علاوه بر این، پس از پایان آزمون اول تعداد زیادی گیاهچه از باززایی کالوس تولید گردید. ریزنمونه های حاصل از این شاخه ها در کنار ریزنمونه های حاصل از شاخه های بذری طی آزمون های دوم و سوم مورد مطالعه قرار گرفتند. هدف از انجام این کار، ارزیابی اثر محیط کشت های مختلف کشت، بر روی میزان شاخه زایی و سایر صفات مورد مطالعه در هر دو گروه از گیاهان مذکور بود، تا میزان تنوع احتمالی ایجاد شده طی باززایی، با روش کشت بافت، شناسایی و مشخص گردد. آزمون اول در قالب طرح فاکتوریل با دو سطح رویشگاه و محیط کشت بر پایه طرح کاملا تصادفی انجام گرفت. از دو محیط کشت پایه ms و ms2/1 همراه با غلظت های متفاوت هورمون bap و 2ip در این مطالعه استفاده شد. بر اساس نتایج به دست آمده، بیشترین تعداد و طول شاخه مربوط به رویشگاه چانف بود و کمترین میانگین صفات مذکور، به رویشگاه کنشکی تعلق داشت. همچنین، بیشترین شاخه زایی و کوتاه ترین طول شاخه در محیط کشت ms2/1 حاوی 5/0 میلی گرم در لیتر bap حاصل گردید. کمترین شاخه زایی و بلندترین طول شاخه نیز در محیط کشت ms کامل دارای 5/0 میلی گرم در لیتر bap و 5/0 میلی گرم در لیتر 2ip، به دست آمد. همچنین بیشترین کالوس زایی با قابلیت باززائی بالا در محیط های کشتms (بنت) وms2/1 (چانف) حاوی 1 میلی گرم در لیتر bap مشاهده شد. اثر اختلافات ژنتیکی در میزان تولید کالوس و باززایی از آن در بین ژنوتیپ ها به خوبی نمایان بود. آزمون دوم در قالب طرح کاملا تصادفی، و با استفاده از محیط کشت پایه ms همراه با غلظت های مختلف سه هورمون bap، kinetin و 2ip انجام شد. نتایج نشان داد که در هر دو گروه از ریزنمونه های مورد مطالعه، بیشترین طول شاخه در محیط کشت دارای 2/0 میلی گرم در لیتر bap بدست آمد. همچنین، بیشترین تعداد شاخه در ریزنمونه های بذری در محیط ذکر شده و در ریزنمونه های باززایی شده در محیط کشت ms دارای 2/0 میلی گرم در لیتر 2ip مشاهده گردید. در آزمون سوم نیز، محیط کشت پایه ms و دو سایتوکینین bap و 2ip به همراه اسید جیبرلیک و غلظت های مختلفی از اکسین naa، مورد بررسی قرار گرفتند. در این مرحله نیز واکنش هر دو گروه از ریزنمونه ها به محیط های کشت، متفاوت بود. در آزمون چهارم فقط از ریزنمونه های بذری در محیط های کشت حاوی هورمون های bap و naa و iba استفاده شد. برخی از اسیدهای آمینه و ویتامین نیز مورد بررسی قرار گرفتند. برای انجام ریشه زایی نیز از سه اکسین iaa، iba و naa و همچنین اسید آمینه فنیل آلانین استفاده شد. نتیجه نهایی این آزمون ها مشخص نمود که برای تولید انبوه این گونه در ابتدا باید در محیط ms با غلظت مناسب bap (1-5/0 میلی گرم در لیتر) تولید شاخه نموده سپس شاخه های تولید شده به محیطی با غلظت بسیار پایین از این هورمون (1/0 میلی گرم در لیتر) منتقل شوند. پس از آن، شاخه ها به محیط حاوی 1/0 میلی گرم در لیتر naa، انتقال داده شوند. مشاهده شد که این جابجایی ها، نه تنها منجر به رشد و سبزینگی مطلوب شاخه های بذری و شاخه های حاصل از باززایی جمعیت چانف گردید، بلکه بر روی شاخه های سایر مناطق نیز اثری مشابه نشان داد. به منظور یافتن روش مناسب نجات جنین با استفاده از کشت تخمک تلقیح شده، نیام های نارس به صورت تصادفی از پایه های متعددی در چندین رویشگاه در مناطق جنوب شرقی کشور جمع آوری شده و مورد مطالعه قرار گرفتند. اثر دو محیط کشت ms2/1 و ms و نیز چهار رویشگاه در قالب طرح آماری فاکتوریل بر پایه طرح کاملا تصادفی مطالعه گردید. یکی از نتایج حاصل از این مطالعه، القاء کالوس بر روی پوسته جنین های نارس در هر دو محیط کشت و دیگری تفاوت توانمندی تولید گیاه چه از جنین های کشت شده در جمعیت های مختلف مورد مطالعه بود. نتایج نشان داد که بین جمعیت های گیاهی مختلف از نظر کالوس زایی تفاوت بسیار معنی داری وجود دارد. درصد رشد جنین نیز در محیط ms نیم قدرت بیش تر از ms کامل بود. جوانه زنی و احیاء بذور مسن نیز مورد ارزیابی قرار گرفت. برای این منظور، بذر دو گونه از جنس moringa به نام های m. peregrina و m. oleifera، در سه محیط کشت مختلف شامل محیط ms فاقد ساکارز، ظروف مگنتا محتوی مخلوط 70% پیت ماس و 30% ورمیکولایت استریل شده و همچنین گلدان های محتوی پیت ماس و ورمیکولایت در قالب طرح کاملا تصادفی در شرایط گلخانه کاشته شدند. به رغم گذشت حدود دو ماه از کشت بذر در گلدان و ظروف مگنتا، این دو روش کاشت، نتیجه مطلوبی نداد ولی کشت بذر بدون پوسته در محیط کشت ms به سبزشدن اکثر قریب به اتفاق آنها منجر گردید. پس از جوانه زنی و رشد گیاهچه ها، برخی از صفات مورفولوژیک اندازه گیری شده و مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفتند. تفاوت های زیادی بین ویژگی های رویشی و سرعت رشد در دو گونه مذکور بین گیاهچه ها و نهال های حاصل از کشت در محیط ms مشاهده شد. با استخراج پروتئین های ذخیره ای بذر از دو گونه موجود در کشور به نام های m. peregrina وm. oleifera و استفاده از تکنیک sds-page، پروفیل پروتئین های ذخیره ای بذر جمعیت هایی از این دو گونه تهیه گردید. تنوع بین و درون گونه ای و نیز درون جمعیتی بر اساس حضور یا عدم حضور باندها در هریک از نمونه های مورد مطالعه مورد ارزیابی قرار گرفتند. دندروگرام به دست آمده از تجزیه خوشه ای این داده ها، تفاوت های اساسی بین دو گونه مورد مطالعه را آشکار ساخت. همچنین، تنوع مناسبی از این نظر بین نمونه های مختلف گونه m. peregrina که بومی کشور ماست، مشاهده گردید. بر اساس کلیه مطالعات انجام شده مشخص گردید که بین پایه های باقی مانده گزروغنی در کشور، تنوع کافی وجود دارد و می توان از این تنوع در سایر برنامه های اصلاحی بهره جست.