Skip to main content
SUPERVISOR
محمدحسین فتوکیان (استاد مشاور) احمد ارزانی (استاد راهنما) قدرت اله سعیدی (استاد راهنما)
 
STUDENT
Seyedeh Nazgol Emrani
سیده نازگل عمرانی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده کشاورزی
DEGREE
Doctor of Philosophy (PhD)
YEAR
1385

TITLE

Mutation induction by chemical mutagens and gamma radiation and detection of useful mutants in canola
In order to induce and explore genetic variation in agronomic and quality traits by chemical mutagens and gamma rays in canola the following experiments were conducted: 1- determination of optimum dosage of chemical mutagens 2- field evaluation of M 1 to M 3 generations 3- assessment of genetic diversity of M 2 lines using microsatellite markers and 4- screening of mutant plants via TILLING. Based on LD 50 criterion, the 0.8 percent ethyl methanesulfonate for 6 hrs, 12 mM N-nitroso-N-ethylurea, 6 mM sodium azide and 9 mM N-nitroso-N-methylurea for 8 hrs were considered as optimum treatment conditions. The highest genetic diversity was achieved in sodium azide treatment. Treatment with 1000 and 800 Gy dosages of gamma rays were considered as the best treatment conditions for improving agronomic traits along with seed quality traits in RGS003 and Sarigol, respectively. Cluster analysis according to data derived from evaluation of genetic diversity using SSR markers, grouped M 2 mutant lines in a completely separated group from control. Screening of 750 M 2 mutant plants using TILLING led to identification of 12 mutations in BnDGAT1 and 9 mutations in BnIND . The results of this study imply the potential of mutations to enhance the genetic variation available to canola breeders. Key words: mutation, chemical mutagens, gamma rays, genetic diversity, canola.
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 M 1 تا M 3 ، 3- ارزیابی تنوع ژنتیکی لاین های M 2 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 M 1 و M 2 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 M 2 و M 3 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 معنی‌داری 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 M 1 و M 2 القاء 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 M 3 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 M 2 حاصل از تیمار با موتاژن های شیمیایی با نشانگرهای ریزماهواره نشان داد که لاین های M 2 از شاهد بطور کامل تفکیک شده و گروه های مجزایی را به خود اختصاص دادند. غربالگری 750 بوته موتانت M 2 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.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی