عنوان پایان‌نامه
بهینه سازی تولید لاین های دابلد هاپلویید در توده های بومی خربزه و طالبی ایرانی
- رشته تحصیلی
- مهندسی تولیدات گیاهی- اصلاح گیاهان باغبانی
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 49388
- تاریخ دفاع
- ۱۵ آذر ۱۳۸۹
- دانشجو
- مصطفی ناصرترابی
- استاد راهنما
- محمود لطفی
- چکیده
- در این تحقیق از گرده¬های پرتودیده برای القای جنین هاپلوئید و تولید لاین¬های دابلدهاپلویید خالص در شش رقم محلی (خربزه خاتونی مشهد، زرد ایوانکه و سبز ایوانکه، گرمک اصفهان و طالبی سمسوری و ساوه) و یک رقم وارداتی (آناناسی) و یک هیبرید استفاده شد. گل¬های نر در چندین نوبت جمع¬آوری و با دزهای 250، 350، 450 و 550 گری پرتوتابی شدند. در روز بعد گرده¬افشانی با این گرده¬ها انجام شد. میوه¬های تشکیل شده طبیعی ولی بذور آنها اغلب خالی بود. 0.7 تا 1.5 درصد از بذور در ژنوتیپ¬های مختلف حاوی جنین هاپلوئید بودند که به دو صورت مستقیم و یا پس از کشت در محیط مایع نجات یافتند. به¬طور متوسط 24 درصد گیاه هاپلویید از جنین¬ها نمو یافتند و در مجموع 48 عدد گیاه هاپلویید به¬دست آمد. در ادامه روش¬های متعددی برای مضاعف نمودن ژنوم گیاهان هاپلوئید مورد آزمایش قرار گرفت که موثرترین آنها تیمار درون¬ شیشه¬ای جوانه¬های سرشاخه¬ای، در کولشیسین (500 میلی¬گرم بر لیتر) به¬مدت 24 ساعت بود. در این تیمار نرخ زنده¬مانی و دیپلوئید شدن به¬ترتیب 43% و 33% بود. در روش غوطه¬ورسازی سرشاخه¬های گیاهان انتقال یافته به گلخانه نیز تیمار کولشیسین 1000 میلی¬گرم بر لیتر به مدت 24 ساعت با نرخ 18% دیپلوئید شدن موثرترین تیمار شناخته شد. برای تایید هاپلویید بودن گیاهان به دست آمده شمارش کروموزومی انجام شد ولی به¬دلیل وقت-گیر بودن، برای تعیین سطح ژنومی گیاهان پس از تیمار کولشیسین از تکنیک شمارش گرده¬های بارور استفاده شد. در بررسی اولیه مشخص شد که تعداد گرده بارور گیاهان هاپلوئید و دیپلوئید تیمار نشده به¬ترتیب کمتر از 5 و بیشتر از 20 عدد می¬باشد. افراد با تعداد گرده رنگ¬پذیر بین 5 تا 20 عدد هم مشکوک و میکساپلوئید به نظر می¬رسیدند. در نهایت تا پایان آزمایش، در 12 لاین دابلدهاپلویید (14% از گیاهان منتقل شده به گلخانه) عمل خودگرده¬افشانی با موفقیت انجام شد. کلمات کلیدی: دابلدهاهلوئید، خربزه، پرتو گاما، کولشیسین، پارتنوجنسیس
- Abstract
- Haploid and doubled haploid plants are valuable materials for genetic and cytogenetic studies as well as plant breeding purposes (production of pure line, hybrid seeds and gene mapping). Doubled haploids (DH) can aid plant breeding programs by reducing the time required to obtain homozygous inbred lines. Several in vivo or in vitro methods have been used to obtain haploids from important crops. A major goal of melon breeding is resistance to the many fungal and viral diseases that affect this crop (Anagnostou et al. 2000). Combining and stabilizing multiple resistances is a complex task, especially since many different loci may be involved. For example, combinations of five independent loci for resistance to the fungal disease gummy stem blight are used in melon breeding (Frantz and Jahn 2004). In melon, haploids have been recovered both by culture of unpollinated ovaries (Ficcadenti et al. 1999) and from parthenogenetic embryos produced after pollination with irradiated pollen. In this research, we attempted to using irradiated pollen technique to produce haploid and doubled haploid melon as fast and efficient method. In this study six field cultivars, one hybrid and one alien cultivar used as genotype materials. Male flowers collected for 14 times and exposed to gamma radiation at 250, 350, 450 , 550 Gray. Then the following day pollination were performed with those irradiated pollen, These pollen caused fruit set naturally with empty seeds. Only a few numbers of seeds arisen by irradiated pollen include haploid embryos. The embryos in seeds detected by floating the seeds in liquid medium. Haploid plants obtained by in vitro culture of these embryos. The number of embryos obtained varied according to genotype of donor plants and was generally higher among F1 hybrids. We produced 48 parthenogenetic melonplantlets via pollination with irradiated pollen witch 550 Gray, cloned them by nodal cuttings, and tested the effectsof in vitro and invivo doubling treatment onsurvival, ploidy and fruit recovery. Several methods used to induce chromosome. In in vitro The expelants in from each plantlet (nodal, shoot tip and nodal growthing) by 1.5- 3 cm size treatmented witch 500 mg/lcolchicine in distilled water and liquid E20A medium for 12, 18, 24 h and then cultured in solid E20A medium supplemented with a combination of growth regulators (5 lM IAA; 5 lM BA; 1 lM ABA; 30 lM AgNO3) and standard E20A medium. Finaly after five days the whole of explants transfered to standard E20A medium. The most effective procedure for explants recovery was in vitro treatment of shoot tip explants with 500mg/l colchicine for 12 h in standard medium and plant regeneration from nodal explants treated with 500 mg/L colchicine for 12 h was increased from 33 to 76% by removing apical dominant one week before colchicine treatment . The growth regulators medium Callus production was caused as a result of delayed regeneration. and the most doubling ocured in 24h treatment from soot tip explant. This treatment gave 49% survived of explants and 21% conservation to diploidy. In vivo immersion of the shoot tips of fast growing plants in 2doses of colchicine and tow time 12, 24 were evaluated. The 1000 mg/l colchicine for 24h treatment was the effectiveness than other dose with 18% doubling rate. Our comparison of in vivo and in vitro colchicine treatments was based on pollen numbers. To determine the effect of colchicine effect on duplication rate, pollens from haploids and diploids (seed grown-plant) was examined microscopically. Untreated haploid and diploid plants had pollen number 5< and >20 respectively. For this assay three flower of each control plants (negative and positive) were used. Too 50 shoot tips of plants that survived after in vivo treatment and ploidy level was determined by pollen number counting technique (Lim and Earle. 2008, 2009) that describe in material and methods. By this technique, haploids and diploids almost similar the control plants. Mixoploids showed a bimodal distribution, with pollen number of either 5< or >20.
