مزایای تولید گیاهان هاپلویید
۱- اهمیت در آزادسازی سریع واریته های جدید
واریته های بسیاری با استفاده از کشت بساک تولید شده اند. در ژاپن واریته توتون F211 مقاوم به پژمردگی باکتریایی به روش کشت بساک تولید شد. در کلزا (Brassica napus) لاین های دابل هاپلوئید منشأ گرفته از بساک دارای اسید اروسیک و گلوکوزینولات کمتری هستند. در نیشکر نیز گزینش در بین گیاهان هاپلوئید حاصل از کشت بساک به تولید لاین های ممتازی که از ساقه های بلندتر و محتوی قند بیشتری برخوردارند، منجر شد.
در فلفل دلمه ای لاین های دی هاپلوئید دارای رنگ های متنوع از سبز تیره تا سبز روشن بودند. این گزارشات بسیاری از محققین اصلاح نباتات را به استفاده از کشت بساک در روش های اصلاحی تشویق نموده است.
۲- مقاومت به بیماری ها
از گیاهان هاپلوئید در وارد کردن ژن های مقاومت به بیماری به واریته های زراعی استفاده شده است. یک واریته زراعی تجاری با یک والد بخشنده مقاوم به بیماری تلافی داده می شود. بساک های ۴۰ یا ۴۰ کشت و گیاهان هاپلوئید تولید می شوند. این هاپلوئیدها برای مقاومت به بیماری غربال شده و سپس دیپلوئید می شوند. با استفاده از اصلاح هاپلوئیدی، مقاومت به ویروس موزائیک زرد جو به لاین های اصلاحی حساس وارد شده است.
استفنسون و همکاران در سال ۱۹۹۵ به یک جو اجدادی به نام Q21681 برخوردند که به بیماری های مختلفی مقاومت نشان میداد. آنها این لاین را با لاین های اصلاحی حساس تلاقی دادند و آنگاه بساک های نسل اول این تلاقی ها را کشت کردند. دابل هاپلوئیدهای حاصله به بیماری هایی نظیر زنگ ساقه، زنگ برگ و سفیدک پودری مقاوم بودند. دو واریته برنج به نام های Zhonghua شماره ۸ و شماره ۹ با ژن های مقاومت به بلاست، محصول زیاد و کیفیت خوب با استفاده از هاپلوئیدی در روش های اصلاحی مرسوم تولید شده اند.
واریته دیگری از برنج به نام Hwansambye از طریق کشت بساک اصلاح شده و به بلاست برگ، سوختگی باکتریایی برگ و ویروس تنوئی نواری برنج (Rice stripe tenui virus) مقاومت نشان داده است. ویترسپون در سال ۱۹۹۱ واریته هایی از توتون را در یک توده دابل هاپلوئید شناسایی و گزارش کرد که این واریته به یک نژاد شدیدا نکروزه کننده ویروس Y سیب زمینی مقاوم است.
۳- مقاومت به حشرات:
یک واریته نیمه دیررس برنج بنام Hwacheongbyeo که با استفاده از کشت بساک تولید شده بود به زنجره قهوهای مقاومت نشان داد. این واریته به بلاست، سوختگی باکتریایی و ویروس تنوئی نواری برنج نیز مقاوم بود و همچنین سرما را تحمل می کرد. در برنج لاین های امیدبخشی با استفاده از کشت بساک تولید شده است که به شپشه آبی برنج (Rice water weevil) مقاوم هستند.
۴- تحمل به نمک:
لاین های اصلاحی متحمل به نمک در گیاهان زراعی مختلف تولید و در اصلاح نباتات مرسوم استفاده شده اند. میا (Mia) و همکاران در سال ۱۹۹۶، با استفاده از دابل هاپلوئیدی، لاین های برنج اصلاحی تولید نمودند که تحملی به میزانdecisimens/m) ۸ – ۱۰ ds/imn) نشان دادند. ساتیش و همکاران در سال ۱۹۹۷ کالوس های منشاء گرفته از باک را در معرض NaCl دار داده و یک لاین برنج با مقاومت پایدار به NaCl تولید نمودند. به طور مشابه گزینش الوس های حاصل از کشت بساک گندم در معرض کلرید سدیم، به تولید لاین ۱۲۴-۴ Hua Bain منتج شد که به شوری و خشکی مقاومت مطلوبی داشته و همچنین پر محصول می باشد.
۵- دابل هاپلوئید در ترسیم نقشه ژنوم:
یکی از کاربردهای نسبتا جدید لاین های دابل هاپلوئید (DHI)، استفاده از آنها در ترسیم نقشه ژنوم است. برای مطالعات غربالگری در سطح مولکولی یک نمونه بسیار کوچکتری از دابل هاپلوئیدها برای تولید نوترکیبی های مورد نیاز، لازم است. در جمعیتی از لاین های DH، شناسایی نشانگرها با اطمینان بیشتری انجام می شود، چرا که در این لاین ها غالبا تظاهرات فنوتیپی حدواسط که از هتروزایگوسیتی ناشی می شوند، حذف می گردند. برای نشانگرهای مولکولی و فنوتیپی در سطح گیاه، یک ژن به نسبت ۱۱ تفکیک خواهد شد. DH برای ترسیم نقشه ژنوم برای ژنهای اصلی و صفات کمی در جو، برنج، دانه های روغنی و غیره بکار می رود.
مشکلات تولید گیاهان هاپلویید:
۱- تولید گیاهان هاپلوئید از طریق کشت بافت به مدیریت و تجربه فراوانی نیاز دارد.
۲- دیپلوئیدها و تتراپلوئیدها نیز غالبا به همان نسبت هاپلوئیدها باززایی می شوند.
٣- تقسیم سلولی بایستی بطور انتخابی در دانه های گرده صورت گیرد، نه در سایر بافت های دیپلوئید ناخواسته، و این تقسیم سلولی انتخابی غالبا غیر ممکن است.
۴- تولید کالوس چه بصورت خود بخودی و چه به صورت القاء با هورمون مضر است.
۵- در بعضی کشت های دانه گرده و بساک، آلبینیسم به فراوانی زیادی رخ می دهد.
۶- عدم امکان گزینش صفات در طی تفکیک مواد گیاهی هاپلوئید.
۷- شانس کمی برای جداسازی یک فرد هاپلوئید از یک جمعیت که مخلوطی از هاپلوئیدها و افرادی با سطح پلوئیدی بالاتر میباشد، وجود دارد. زیرا افراد با پلوئیدی بیشتر از قدرت رویش بیشتری برخوردارند.
۸- دیپلوئیداسیون یک فرد هاپلوئید همیشه به تولید یک فرد هموزایگوت منجر نمی شود.
منبع: کتاب اصول بیوتکنولوژی گیاهی، انتشارات دانشگاه فردوسی مشهد، چاپ ششم.
دیدگاهتان را بنویسید