عنوان پایان‌نامه
مطالعه سیتوژنتیک و القای پلی پلوئیدی در شاهی
- رشته تحصیلی
- مهندسی تولیدات گیاهی- اصلاح گیاهان باغبانی
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 67119;کتابخانه پردیس ابوریحان شماره ثبت: 810
- تاریخ دفاع
- ۱۷ دی ۱۳۹۳
- دانشجو
- امیر آقافرینی
- استاد راهنما
- محمود لطفی
- چکیده
- شاهی یا ترتیزک با نام علمی (, Brassicaceae.Lepidium sativum L) و نام انگلیسی Garden Cress گیاهی است یکساله و از جمله سبزیجات پرطرفدار و پرمصرف در میان سبزیجات برگی است که به صورت تازه خوری مصرف می‌شود و دارای خواص دارویی و کابردهای صنعتی مختلفی می‌باشد. کوچک بودن و ظرافت برگ‌های شاهی از تولید تا مصرف موجب تلفات زیاد آن می‌شود، از این رو به نظر می‌رسد افزایش سطح و ضخامت برگ می¬تواند در اصلاح آن نقش مهمی ایفا کند. این پژوهش به منظور مطالعه سیتوژنتیک و القای پلی‌پلوئیدی به وسیله کلشی‌سین روی گیاه شاهی انجام شد. برای مشاهده مراحل چرخه میتوز از روش‌های مختلف مشاهده کروموزومی بهره گرفته شد که در نهایت روش اسکواش تغییر یافته (استفاده از پیش‌تیمار آب یخ به مدت 12 ساعت، بدون انجام مرحله تثبیت و رنگ امیزی با استوکارمن 1 درصد) بهترین بود. برای القای پلی‌پلوئیدی در شاهی شش آزمایش انجام شد. در آزمایش اول و دوم بذور خشک و آبگیری شده با استفاده از آزمایش فاکتوریل بر پایه طرح کاملا تصادفی با غلظت¬های (0، 05/0، 1/0، 2/0 و 5/0 درصد) وزنی به حجمی کلشی‌سین به روش غوطه‌ور کردن، 4 سطح زمانی (4، 8، 12 و 24 ساعت) در سه تکرار (هر تکرار شامل 24 بذر) تیمار شدند. آزمایش سوم و چهارم با تیمار مریستم انتهایی در مرحله دو برگ لپه‌ای و دو برگ حقیقی با غلظت‌های (0، 05/0، 1/0، 2/0 ،5/0و 75/0 درصد) وزنی به حجمی کلشی‌سین با استفاده از روش قطره چکان به میزان 5 میکرولیتر و به مدت 3 روز متوالی در قالب طرح کاملا تصادفی در 3 تکرار (هرتکرار شامل 72 گیاهچه) انجام شد. درنهایت با توجه به بی‌تاثیر بودن تیمارها در روش بذور خشک وآبگیری شده، روش یاد شده تحت عنوان آزمایش پنجم و ششم با غلظت‌های بالاتر کلشی‌سین (0، 5/0، 75/0، 1 و 5/1 درصد) تکرارگردید. نتایج نشان داد تیمار بذور در آزمایش اول و دوم تاثیر مناسبی در ایجاد پلی‌پلوئیدی در شاهی نداشت. در آزمایش پنجم و ششم نیز تیمار بذور با غلظت‌های بالاتر به دلیل حساسیت بذور شاهی هنگام جوانه زنی روش مناسبی تشخیص داده نشد و اکثر بذور از بین رفتند. تیمار مریستم انتهایی در مرحله دو برگ لپه‌ای به دلیل سمی بودن کلشی‌سین موجب مرگ گیاهچه‌ها می‌شد، اما نتایج تیمار مریستم انتهایی در مرحله دو برگ حقیقی با موفقیت همراه بود، به گونهای که غلظت 5/0 درصد کلشی‌سین در تیمار مریستم انتهایی در مرحله دو برگ حقیقی با تولید 33/9 درصد گیاه تتراپلوئید بهترین تیمار تشخیص داده شد. مطالعات مورفولوژیک و سیتولوژیک به همراه شمارش کروموزومی و علاوه بر آن آزمون فلوسایتومتری موید افزایش عدد کروموزومی شاهی از 2n = 2x = 16 به 2n = 4x = 32 بود. همچنین مقایسه ویژگی های گیاهان تتراپلوئید با دیپلوئید در شاهی نشان داد که افزایش سطح پلوئیدی باعث افزایش معنی‌دار اندازه و ضخامت برگ، قطر دمبرگ، وزن هزار دانه، طول دوره رویشی و وزن تر و خشک گردید و در مقابل آن ارتفاع گیاه، درصد جوانه زنی و سرعت جوانه زنی بذر با کاهش مواجه شد. کلمات کلیدی: اتوتتراپلوئیدی، ترتیزک، فلوسایتومتری، سیتوژنتیک، کروموزوم
- Abstract
- Garden cress (Lepidium sativum L., Brassicaceae) is one of the most popular and widely used among the fresh leafy vegetables, which has also various medicinal properties and industrial usage. Small and delicate leaves of garden cress cause crop losses through production to washing and consumption; so it was supposed that increase in area and thickness of its leaves may improve it for consumption. This research was conducted for studying cytogenetic possessions and induction of polyploidy in garden cress. Different methods were tested for observing the mitosis cycle and in conclusion modified squash method (Pre-treatment by ice water for 12 hours, without fixation phase and chromosome painting using acetocarmine 1%) found effective. For induction of polyploidy six trials were designed. First and second trial implemented respectively by immersion of dry and wet seed in different concentrations (0, 0.05, 0.1, 0.2 and 0.5 % W/V) and durations (4, 8, 12 and 24 hours) of colchicine treatment in three replications using factorial experiment based on completely randomized design. Third and fourth trial included apical meristem treatment respectively in cotyledon and two true leaf stages with 5 ?l of different concentrations of colchicine (0, 0.05, 0.1, 0.2, 0.5 and 0.75 % W/V) by dropping method for three consecutive days. At last because of ineffectiveness of primary dry and wet seed treatments, they were repeated by higher concentrations of colchicine (0, 0.5, 0.75, 1 and 1.5 % W/V) as fifth and sixth trial. According to the results, treatment of seeds with concentrations of colchicine lower than 0.5 % had no effect on induction of polyploidy; however no seeds were able to germinateby using high concentrations of colchicine. Therefore treatment of seeds was not recognized an effective method for induction of polyploidy in garden cress. Treatment of apical meristem in cotyledon leaf stage was not fruitful because of sensitivity to colchicine and dying of small seedlings; but the treatment of apical meristem in two true leaf stage resulted in inducing of some polyploid plants. Concentration of 0.5 % colchicine causing 9.33% tetraploid plant was the best treatment. Chromosome counting and flowcytometric analysis of morphologically putative plants confirmed chromosome doubling in garden cress from 2n = 2x =16 to 2n = 4x = 32. Tetraploid plants comparing diploid ones specifiedby increasing in size and thickness of leaves, stem diameter, seed weight, fresh and dry weight and on the contrary, decreasing in height of plants, germination rate and percentage of seed germination. KEY WORD: Lepidium Sativum, Auto-Tetraploidy, Chromosome counting, Flow cytometry, Cytogenetics.
