القای موتاسیون با موتاژنهای شیمیایی و اشعه گاما و شناسایی موتانت های مفید در کلزا

به منظور القای تنوع از طریق موتاژن های شیمیایی (nmu ،ems ، enu و سدیم آزاید) و اشعه گاما در صفات مرفوفنولوژیک، عملکرد، اجزای عملکرد و صفات مرتبط با کیفیت شامل محتوای روغن، پروتئین دانه و اسیدهای چرب و شناسایی موتانت های مفید در کلزا مطالعه حاضر در 4 بخش 1- تعیین شرایط بهینه جهش زایی با موتاژن های شیمیایی و اشعه گاما، 2- ارزیابی مزرعه ای نسل های m1 تا m3، 3- ارزیابی تنوع ژنتیکی لاین های m2 با نشانگرهای ریزماهواره و 4- غربالگری و شناسایی لاین های موتانت با روش tilling انجام شد. ابتدا شرایط بهینه تیمار با موتاژن های شیمیایی در آزمایشگاه و با توجه به معیار 50% کشندگی مشخص گردید. سپس ارزیابی لاین های کلزا رقم rgs003 حاصل از تیمار با دزهای بهینه موتاژن های شیمیایی در نسل های m1 و m2 به همراه شاهد در مزرعه دانشگاه صنعتی اصفهان واقع در لورک انجام شد. در بخش دیگر این مطالعه، لاین های موتانت حاصل از تیمار دو رقم کلزا بهاره rgs003 و ساریگل با دزهای 800، 1000 و 1200 گری اشعه گاما به همراه شاهد در نسل های m2 و m3 در مزرعه مورد ارزیابی قرار گرفتند. بر اساس معیار 50 درصد کشندگی، دزهای 8/0% ems به مدت 6 ساعت، 12 میلی مولار enu ، 9 میلی مولار nmu و 6 میلی مولار سدیم آزاید به مدت 8 ساعت به عنوان شرایط بهینه تیمار بذور رقم rgs003 با موتاژن های شیمیایی شناسایی گردید. نتایج تجزیه واریانس نشان داد که تنوع ژنتیکی القایی معنی داری ناشی از تیمارهای موتاژن شیمیایی در همه صفات مورد مطالعه رخ داده است. در همین راستا دزهای مختلف اشعه گاما تنوع معنی داری در صفات مورد بررسی القاء نمودند. بررسی پارامترهای تنوع ژنتیکی نشان داد که تیمار با سدیم آزاید علاوه بر بهبود صفات زراعی مورد بررسی، بیشترین میزان تنوع را در نسل های m1 و m2القاء نموده است. دزهای 1000 و 800 گری اشعه گاما بالاترین مقادیر تنوع را به ترتیب در ارقام rgs003 و ساریگل القاء نمودند. در بررسی ارتباط صفات کمی با عملکرد دانه به کمک رگرسیون مرحله ای، تعداد غلاف در بوته به عنوان مهمترین صفت تعیین کننده عملکرد شناخته شد. نتایج حاصل از تجزیه ضرایب مسیر در تایید رگرسیون مرحله ای حاکی از نقش برجسته و مستقیم تعداد غلاف در بوته در توجیه تنوع عملکرد دانه بود. بنابراین انتخاب غیرمستقیم برای این صفت به عنوان مهمترین جزء عملکرد در کلزا از کارایی بالایی در برنامه های بهنژادی این گیاه برخوردار می باشد. نتایج تجزیه واریانس صفات کیفی نشان داد که القاء جهش با دزهای مختلف اشعه گاما تنوع قابل قبولی در کیفیت دانه در نسل m3 ایجاد کرده است. تیمار با 1000 گری اشعه گاما حداکثر مقادیر روغن، عملکرد روغن، عملکرد پروتئین و اسیدهای چرب مورد بررسی را در رقم rgs003 القا نمود در حالیکه بیشترین میزان روغن دانه رقم ساریگل در تیمار با 800 گری اشعه گاما حاصل شد. بدین ترتیب دزهای 1000 و 800 گری اشعه گاما هم از لحاظ صفات زراعی و هم صفات مرتبط با کیفیت دانه به ترتیب در ارقام rgs003 و ساریگل به عنوان شرایط تیماری بهینه شناسایی شدند. بر اساس نتایج القای جهش با پرتوتابی، لاین های 9، 40 ، 53، 56، 69 ، 70 ، 88 و99 در رقم rgs003 و لاین های 46، 60، 68، 74، 75 و 90 در رقم ساریگل بعنوان لاین های برتر شناخته شده و قابل استفاده در برنامه های اصلاحی در جهت بهبود همزمان خصوصیات زراعی و کیفی می باشند. نتایج تجزیه خوشه ای داده های حاصل از ارزیابی تنوع ژنتیکی لاین های m2 حاصل از تیمار با موتاژن های شیمیایی با نشانگرهای ریزماهواره نشان داد که لاین های m2 از شاهد بطور کامل تفکیک شده و گروه های مجزایی را به خود اختصاص دادند. غربالگری 750 بوته موتانت m2 به کمک tilling منجر به شناسایی 12 جهش در ژن bndgat1 (از ژن های دخیل در بیوسنتز اسیدهای چرب) و 9 جهش در ژن bnind (از ژنهای موثر در ریزش دانه) شد. در میان جهش های شناسایی شده در ژن dgat ، یک جهش کدون ختم مشاهده شد که می تواند منجر به تغییر و یا حتی توقف فعالیت آنزیم شود. بطور کلی می توان نتیجه گیری نمود که در درجه اول امکان ایجاد تنوع ژنتیکی قابل استفاده در برنامه های اصلاحی کلزا به کمک جهش وجود دارد و در درجه دوم برخی از لاین های موتانت مطالعه حاضر از لحاظ عملکرد دانه، صفات زراعی و خصوصیات کیفی دانه و رفع معضلات زراعت کلزا مانند ریزش بذر، خوابیدگی و دیررسی قابل بهره برداری در برنامه های اصلاحی آتی می باشند.