Transcript breeding - Seifati.ir

1
‫اصالح و به نژادی گیاه کلزا‬
‫زهرا دیواندری‬
‫زمستان‪1393‬‬
‫‪2‬‬
‫‪3‬‬
‫مقدمه‬
‫کلزا یکی از مهمترین دانه های روغنی جهان میباشد توسعه و کشت‬
‫دانه های روغنی ازجمله کلزا به منظور قطع وابستگی کشور به واردات‬
‫روغن از اهمیت باالیی برخوردار است‪.‬همراه با افزایش سطح زیر کشت‬
‫باید از روشهای اصالحی هم استفاده کرد‪.‬اصالح نباتات مدرن برمبنای‬
‫ایجاد تنوع ‪،‬انتخاب ‪،‬ارزیابی و تکثیر ژنوتیپ های مطلوب شکل گرفته‬
‫‪،‬است‪.‬اصالح ژنتیکی این گیاه ازنظر صفاتی مثل زودرسی ‪،‬پاکوتاهی‬
‫شاخص های برداشت و عملکرد بیشتر در واحد سطح و بهبود کیفیت‬
‫روغن و کنجاله از جمله اهداف مهم به نژادی این گیاه روغنی برای تولید‬
‫ارقام مناسب در اغلب کشورهای جهان است‪.‬‬
‫‪4‬‬
‫اهداف اصالحی‬
‫در سالهای اخیر بیشترین تمرکز برنامه های اصالحی‬
‫دانه های روغنی براسیکا روی صفات آگرونومیکی‬
‫متمرکز بوده اند‪.‬این احساس نیاز برای توسعه کیفیت‬
‫تغذیه ای‪،‬روغن و آرد براسیکا است‪.‬‬
‫‪5‬‬
‫صفات آگرونومیکی‬
‫عملکرد دانه‬
‫مقاومت به بیماری‬
‫زودرسی‬
‫مقاومت به علف کش‬
‫‪6‬‬
‫صفات کیفی‬
‫اهداف به نژادی برای کیفیت روغن به ارزش آرد و‬
‫روغن حاصل از مراحل استخراج و تصفیه بستگی‬
‫دارد‪.‬‬
‫از جمله این صفات میتوان به اهداف به نژادی برای‬
‫کیفیت روغن و مراحل فراوری صنعتی اشاره کرد که‬
‫دارای چهار هدف اصلی است‪.‬‬
‫‪7‬‬
‫اهداف به نژادی برای کیفیت روغن‬
‫کاهش اسیداوروسیک‬
‫کاهش درصد اسید لینولنیک‬
‫افزایش درصد لینولئیک‬
‫افزایش میزان اسید چرب کوتاه زنجیر‬
8
‫‪9‬‬
‫کیفیت آرد‬
‫اسیدآمینه در کیفیت پروتئین موجود در آرد و تعادل‬
‫آنها الزم است‪.‬‬
‫‪10‬‬
‫روشهای اصالح کلزا‬
‫تکنیک های اصالح کلزابسیار متفاوت میباشد و از انتخاب‬
‫توده های ساده تا تولید ارقام هیبرید انجام شده است‪.‬این‬
‫روشها شامل‪:‬‬
‫بک کراسینگ‬
‫پدیگری‬
‫سلکسیون دوره ای‬
‫موتاسیون‬
‫ترکیب پذیری به روش تالقی الین*تستر‬
‫‪11‬‬
‫اصالح جمعیت به وسیله هیبریداسیون‬
‫ارزیابی زودرس نتاج‬
‫تکنیکهای مزرعه ای برای ارزیابی ژنوتیپ ها‬
‫‪12‬‬
‫بک کراسینگ‬
‫در انتقال صفات با وراثت پذیری ساده مثل اسید‬
‫اوروسیک و گلوکوزینوالت پایین در الین های اصالحی‬
‫مورد استفاده قرار میگیرد‪.‬‬
‫این بک کراس بین الینهای اصالحی گونه های‬
‫‪b.napus‬و‪b.compestris‬انجام شده است‪.‬‬
‫‪13‬‬
‫ا‬
‫‪14‬‬
‫در انتقال صفت گلوکوزینوالت پایین از ارقام دیگر استفاده میشود‪.‬این‬
‫الگوی توارثی باعث سخت شدن مراحل بک کراس میشود‪.‬بک‬
‫کراس با والد تکرار شونده با گلوکوزینوالت باال در هر نسل انجام‬
‫میشود و تست کراس برای تعیین افراد با گلوکوزینوالت پایین‬
‫وژنوتیپ هتروزیگوت انجام میگیرد و گیاهان هتروزیگوت به عنوان والد‬
‫در نسل های بعدی بک کراس میشوند‪.‬‬
‫‪15‬‬
‫پدیگری‬
‫برای گونه های‪b.napus-b.juncea‬انجام میشود‪.‬‬
‫این روش برای گیاهانی با خودگشنی باالمعموال برای اصالح‬
‫ارقام بیشترین کاربرد را دارد‪.‬برای این روش بذر حاصل از گرده افشانی‬
‫ازاد ‪1000‬تا‪3000‬بوته را برداشت کرده و در سال بعدنتاج هرگیاه در یک‬
‫خط مجزا کشت شده تا ارزیابی اگرونومیکی انجام گیرد وسال بعد‬
‫کشت در‪2‬یا‪3‬خط تکرار میشود‪.‬این خطها براساس ظاهرشان ارزیابی‬
‫میشوند‪.‬ازهرردیف ‪5‬تا‪10‬بوته به طور مجزا برداشت میشود‪.‬در نسل‬
‫بعدی انتخاب ابتدا بر اساس فامیل ها انجام میگیرد و بدین ترتیب تا‬
‫نسلهای‪7‬و‪8‬که ارزیابی عملکرد انجام میگیرد ادامه می یابد‪.‬‬
‫‪16‬‬
‫روش انتخاب بک کراس و پدیگری‬
‫ترکیب این دو روش برای مدیریت نسلهای در حال‬
‫تفرق مفید است‪.‬در این روش یکی از والدین دارای‬
‫صفت مطلوب است که در آن به روش بک کراس‬
‫تقویت شده با والد دیگر لقاح میابد واین کار تکرار‬
‫میشود تا نسلهای ‪7‬و‪8‬ادامه میابد پس از آن آزمون‬
‫مقدماتی عملکرد و‪...‬انجام میگیرد‪.‬‬
‫‪17‬‬
‫ترکیب پذیری به روش الین*تستر‬
‫اصالح ژنتیکی کلزا از نظر صفات زود رسی و پاکوتاهی وشاخص‬
‫برداشت و عملکرد بیشتر در واحد سطح وبهبود کیفیت روغن‬
‫وکنجاله از جمله مهمترین اهداف به نژادی این گیاه روغنی‬
‫میباشد‪.‬برای تولید این ارقام و دستیابی به ژنوتیپ برتر از طریق‬
‫گزینش در نسل های در حال تفکیک و بررسی وراثت پذیری‬
‫ومیزان هتروزیس و ترکیب پذیری ارقام حائز اهمیت است‪.‬برای‬
‫این منظور از تالقی الین*تستر استفاده میشود‪.‬بدین ترتیب که‬
‫چند والد را انتخاب میکنند و تالقی میدهند و نتاج برتر را نیز‬
‫باهم تالقی میدهند تا ژنوتیپ برتر با خلوص باال ایجاد شود‪.‬‬
‫‪18‬‬
‫اصالح جمعیت به وسیله هیبریداسیون‬
‫هیبریداسیون به دو روش طبیعی و مصنوعی انجام میشود‪:‬‬
‫روش هیبریداسیون مصنوعی‪:‬در تمام گونه های تالقی داده‬
‫شده به وسیله اخته کردن غنچه گلهایی که درهمان روز یا روز‬
‫بعد باز میشوند‪.‬به این روش که بعد ازشکوفا شدن‪،‬غنجه ها‬
‫باحذف‪6‬پرچم اخته میشود و گلبرگها و کاسبرگها بنابرصالح دید‬
‫اصالحگر باقی میمانند یا حذف میشوند‪.‬‬
‫روش هیبریداسیون طبیعی‪:‬حشرات و باد به راحتی دانه گرده را‬
‫انتقال میدهند برای حفظ خلوص ژنتیکی فاصله ایزوالسیون‬
‫‪366‬سانتی متر میباشد‪.‬‬
19
‫‪20‬‬
‫ارزیابی زودرس نتاج‬
‫این ارزیابی که در نسلهای ‪2‬و‪3‬جهت تعیین بهترین نتاج انجام‬
‫میشود‪.‬اما این روش دراصالح کلزا مرسوم نیست اما پتانسیل‬
‫این ابزار اصالحی دردست بررسی است‪.‬‬
21
‫‪22‬‬
‫انتخاب دوره ای(سلکسیون دوره ای)‬
‫یک روش استاندارد برای اصالح جوامع حاصل از گرده افشانی‬
‫دگرگشن انتخاب دوره ای است‪.‬این سلکسیون برای اصالح‬
‫‪ b.compestris‬انجام شده است‬
‫‪23‬‬
‫کاربرد هتروزیس‬
‫برای کلتیوارهای دارای ژن خودناسازگار و نر عقیمی‬
‫سیتوپالسمی رایج است‪.‬مثال‪b.napus‬‬
‫‪24‬‬
‫موتاسیون‬
‫انواع تغییرات در ترکیب کروموزومی که باعث ایجاد تغییرات بسیار شدید‬
‫کم در گیاه میشود‪.‬این تغییرات با استفاده ازتشعشعات یونیزه و‬
‫کبالت‪60‬واستیل متیل سولفونات و‪...‬اعمال میشود‪.‬این تغییرات‬
‫موتاسیونی میتواند از نطر مثبت مورد استفاده قرار گیرد‪.‬مثال در ایجاد‬
‫مقاومت به علفکش گالیفوسیت یا افزایش روغن کارهای بسیار جالبی‬
‫صورت گرفته‪.‬‬
25
‫‪26‬‬
‫رابطه ژنومی چند گونه مهم تجاری براسیکا‪:‬‬
‫تالقی طبیعی بین گونه های دیپلوئید ممکن است در حالت طبیعی‬
‫هم رخ دهد که میتواند در جهت انتقال صفات خوب و مهم اقتصادی به‬
‫کار برده شود‪.‬کاربرد تکنیک های نجات جنین و الحاق‬
‫پروتوپالست‪،‬ترکیب صفات و تولید نسلهای جدید را ممکن میسازد‪.‬این‬
‫تکنیک ها باعث تسریع در انتقال صفات بین گونه های براسیکا‬
‫میشود‪.‬‬
27
‫‪28‬‬
‫تکنیک های مزرعه ای برای ارزیابی ژنوتیپ ها‬
‫برای این کار میتوان از بذرکار یک ردیفه یا چند ردیفه جهت توزیع‬
‫یکنواخت بذر در سوراخهای خاک ازمقسم های الکترونیکی کارگذاشته‬
‫شده بر روی دستگاه استفاده کرد‪.‬‬
‫برای ارزیابی بهتر پالت بندی میکنند زیرا با این کار میتوانند برداشت‬
‫راحت تر‪،‬آزمایشات دقیق تر با تکرار و شاهد مناسب انجام و بررسی‬
‫کنند‪.‬‬
29
‫‪30‬‬
‫چشم انداز آینده برای اصالح و توسعه کولتیوار‪:‬‬
‫برنامه های به نژادی ایجاد دانه های روغنی براسیکا با بازارپسندی‬
‫بیشتر و عملکرد باال میباشد‪.‬دستیابی به این هدف از‪50‬سال پیش‬
‫شروع شده و هنوز هم بر اساس نیاز انسانی روز به روز افزون‬
‫میشود‪.‬‬
31
:‫منابع‬
‫ انتقال ژن به گياه کلزا با استفاده از روشهای غيرمبتنی بر کشت بافت‬.1
‫ و نيازعلی سپهوند‬2 ‫ مختار جاللی جواران‬،1 ‫محمد قربانی مشکين‬
2.Redirection of tryptophan leads to production of low indole
glucosinolate canola
(Brtwc na/e
SUPA CHAVADEJ*, NORMAND BRISSONt, JEREMY N. MCNEIL*, AND VINCENZO DE LUCA*
*Institut de Recherche en Biologic V6gtale, Department of Biolcal Sciences, Universit6
4101 Sherbrooke Sreet
de
Montr&al,
East, Montrtal, QuEbec
3.GENE TRANSFER BETWEEN CANOLA (BRASSICA NAPUS L.) AND RELATED WEED SPECIES.
J. Brown, D.C. Thill, A.P. Brown, C. Mallory-Smith, T.A. Brammer and H.S. Nair
Department ‫ا‬
‫ برآورد اثر تركيب پذيريدر كلزا به روش تالقی الین *استر‬.4
‫ محمد مقدم و ولی هللا رامئی‬،‫حسن غالمی‬
‫‪32‬‬
‫با تشکر از توجه شما‬