بررسی اثر 5-آزاسیتیدین به‌عنوان ماده ضدمتیلاسیون DNA بر روی صفات زراعی، القای آندروژنز از طریق کشت بساک و بیان ژن DNA متیل‌ترانسفراز در بافت برگی ذرت (.Zea mays L)

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه زراعت و اصلا ح نباتات، دانشکده کشاورزی، دانشگاه بوعلی سینا، همدا ن

2 بوعلی سینا همدان

3 گروه تولید و ژنتیک گیاهی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی خوزستان، اهوا ز

4 گروه علوم باغبانی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه بوعلی سینا، همدا ن

5 گروه بیوتکنولوژی کشاورزی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه بوعلی سینا، همدان

‎20.1001.1.23831367.1399.7.2.12.1
چکیده
بهینه‌‌سازی روش‌‌های درون شیشه‌ای برای تولید گیاهان دابل‌‌هاپلوئید ذرت نقش مهمی در برنامه‌‌های اصلاحی این گیاه دارد. در این مطالعه اثرات ماده 5-آزاسیتیدین بر روی صفات زراعی، کارایی القای آندروژنز و همچنین بیان ژن DNA متیل‌ترانسفراز (AF229183.1) در دو مرحله رشدی ذرت شامل مرحله 7 تا 8 برگی و مرحله گلدهی مورد بررسی قرار گرفت. آزمایش به‌صورت فاکتوریل در قالب طرح بلوک‌‌های کامل تصادفی در سه تکرار اجرا شد. دو ژنوتیپ ذرت (DH5 × DH7 و ETMH-82) به‌‌عنوان عامل اول و تیمار بذور ذرت با 5-آزاسیتیدین (0، 5، 10 و 100 میکرومولار) به‌‌عنوان عامل دوم در نظر گرفته شدند. بذور تیمار شده در مزرعه کشت گردیده و در طول مراحل رشد، صفات مختلف مورفولوژیکی و زراعی اندازه‌گیری شدند. در آزمایش کشت بساک، بساک‌های حاوی میکروسپور‌‌هایی در مراحل تک‌هسته‌ای میانی تا تک‌هسته‌ای انتهایی انتخاب و در محیط‌کشت پایه YPm حاوی 1 میلی‌گرم در لیتر D-2,4 و 2 میلی‌گرم در لیتر BAP کشت گردیدند. اثرات متقابل ژنوتیپ × سطوح 5-آزاسیتیدین برای همه صفات مورد مطالعه به‌جز تعداد دانه در ردیف بلال، عمق دانه، قطر بوته، تعداد برگ در بوته و تعداد بلال اختلاف معنی‌‌داری را نشان دادند. بیشترین میزان وزن هزار دانه در تیمارهای 10 و 100 میکرومولار و همچنین بیشترین عملکرد‌‌ دانه و عملکرد بیولوژیک در تیمار 100 میکرومولار 5-آزاسیتیدین برای هر دو ژنوتیپ مشاهده شد. بذور ژنوتیپ DH5 × DH7 تیمار شده با غلظت 5 میکرومولار 5-آزاسیتیدین بیشترین میانگین تعداد ساختارهای رویان مانند (1833/0) و گیاهچه باززایی شده (067/0) به‌ازای هر بساک را ایجاد کردند. بیان نسبی ژن DNA متیل‌ترانسفراز در گیاهان حاصل از بذور تیمار شده با غلظت‌‌های مختلف 5-آزاسیتیدین در هر دو ژنوتیپ و هر دو مرحله رشدی مورد مطالعه نسبت به‌‌ گیاهان شاهد (غلظت صفر میکرومولار 5-آزاسیتیدین) کاهش معنی‌‌داری نشان داد که این کاهش بیان ژن می‌‌تواند منجر‌به بهبود القای آندروژنز در کشت بساک ژنوتیپ DH5 × DH7 شده باشد. به‌هر حال، علی‌‌رغم کاهش بیان این ژن در دو مرحله رشدی ژنوتیپ ETMH-82، القای آندروژنز در این ژنوتیپ مشاهده نگردید. نتایج تحقیق حاضر می‌تواند به تعیین نقش عوامل اپی‌ژنتیکی در القاء آندروژنز و بهبود تولید گیاهان هاپلوئید در ذرت کمک کند.

کلیدواژه‌ها