عنوان :

مقاله اصلاح ژنتیکی نخود

تعداد صفحات :۳۳

نوع فایل : ورد و قابل ویرایش

چکیده

در این مقاله درباره اصلاح ژنتیکی نخود، اهداف اصلاحی نخود، تکنیک های اصلاحی و معرفی و گزینش گیاه و … توضیح می دهد.

برنامه سازمان یافته اصلاح نخود از حدود سال ۱۹۰۵در هندوستان شروع شد و پس از آن درکشورهای دیگر آغاز گردید. در سالهای اولیه تکنیک اصلی عملیات اصلاحی،انتخاب ازلاینهای معرفی شده یا ژرم پلاس محلی بود.برنامه هیبریداسیون وانتخاب در دهه ۱۹۳۰آغاز شدو درحال حاضر روش اصلی اصلاحی در بسیاری ازکشورهاست.

افزایش عملکرد دانه،هدف اصلی عملیات اصلاحی است.ازدیگر اهداف اصلی برنامه های اصلاحی،می توان به ایجاد مقاومت به بیماریها،اندازه دانه،تولیدتیپ های پابلند و متحمل به خشکی،اشاره کرد.

فعالیتهای اصلاحی از سال۱۹۲۶تا۱۹۸۳در۱۹کشور دنیا منجر به تولید۱۵۹رقم شده است.تولید ارقام جدید در بسیاری از کشورها،که متوسط عملکرد نخوط طی ۳۰ سال گذشته ثابت مانده است،سبب بهبود عملکرد خواهد شد.در نواحی مدیترانه أی با تغییر تاریخ کاشت نخود از بهار به اوایل زمستان،افزایش عملکرد خوبی حاصل خواهد شد.

مطالعات نشان داده است که یکی از راه های افزایش عملکرد نخود،افزایش بیومارس وبهبود شاخص برداشت می باشد.با انجام عملیاتی مانند تلاقی های بین گونه ای،تلاقی بین تیپ دسی-کابلی،ایجاد تیپ های پا بلندوارقام حساس به کود وآبیاری،می توان بیوماس گیاه و درنتیجه شاخص برداشت آن را افزایش داد.

پیشرفتهای خوبی در امر اصلاح برای مقاومت به یک عامل بیماری به دست آمده است. چنانچه برنامه های اصلاحی برای مقاومت به بیماری منجر به ثبات عملکرد گردد،می بایداولویت عملیات اصلاحی به سمت اصلاح برای مقاومت به چند بیماری و یا نژادهای مختلف یک بیماری متمرکز شود.

ازکلکسیونهای بزرگ ژرم پلاسم که طی چند سال اخیر جمع آوری شده است،می بایددر برنامه های اصلاحی نخود بهره برداری شود. ایجاد «نر عقیمی»منجر به افزایش استفاده از ژرم پلاسم خارجی خواهد شد. همچنین، تغییرات در سیتم های اصلاحی مختلف واستفاده از روشهای گزینشی خاص برای شرایط مشخص،کارایی محققین اصلاح نخود را افزایش خواهد داد.با توجه به اهمیت گیاه نخود، حمایتهای ملی و بین‌المللی اخیر وپیشرفتهای ایجاد شده در گذشته نه چندان دور، برنامه‌های اصلاح ژنتیکی نخود امیدوارکننده است.

واژه های کلیدی: ژنتیک نخود، اصلاح نخود، هیبریداسیون، موتاسیون

 فهرست مطالب

مقدمه   ۱
ژنتیک نخود   ۱
اهداف اصلاحی نخود   ۳
تکنیک‌های اصلاحی   ۴
معرفی و گزینش گیاه   ۵
معرفی گیاه   ۵
انتخاب گیاه   ۶
اداره مواد در حال تفکیک   ۶
هیبریداسیون   ۷
انتخاب والدین:   ۷
تکنیک‌های تلاقی   ۸
کاشت در خارج از فصل   ۹
روش‌های اصلاحی   ۹
اصلاح با استفاده از موتاسیون   ۱۰
مخلوط ارقام   ۱۰
مقایسه روش‌های مختلف اصلاحی   ۱۱
اصلاح برای مقاومت به آفات   ۱۲
غلافخوار   ۱۲
برگخوار   ۱۳
اصلاح برای مقاومت به گل جالیز   ۱۳
اصلاح برای مقاومت به نماتد   ۱۴
اصلاح برای کیفیت و بازار پسندی   ۱۴
کاهش حساسیت به فتوپریود   ۱۸
نر عقیمی   ۱۸
تلاقی های بین گونه أی   ۱۹
اینتروگسیون دسی – کابلی   ۲۰
ارقام حساس به کود   ۲۱
ارقام حساس به آبیاری   ۲۲
ارزیابی لاینها و آزادسازی ارقام   ۲۲
برخی پیشنهادات جهت افزایش راندمان فعالیتهای اصلاحی   ۲۶
نتیجه گیری   ۲۸
فهرست منابع   ۳۰

فهرست منابع

Å  ام.سی. سکسینا و کی.ب. سینگ، ترجمه دکتر عبدالرضا باقری و همکاران، زراعت و اصلاح نخود. انتشارات جهاد دانشگاهی مشهد. ۱۳۷۸

Å     آی.بوس. تی. اچ. کراموروفی، ای. تارلفنت. ترجمه یوسف عرشی. روش‌های اصلاح نباتات. ۱۳۷۳

مقدمه

متخصصین اصلاح نباتات از اطلاعات سیتولوژیکی در مجموعه کروموزومی، کروموزم‌های خاص یا قطعات کروموزومی و رفع مشکلات خاصی استفاده می‌کنند. اطلاعات مورد نیاز معمولاً از طریق بررسی‌ هیبریدهای بین گونه‌ای، سطوح مختلف پلوئیدی و تغییرات ساختمانی در کروموزوم‌ها حاصل می‌شود. در نتیجه برنامه‌های تحقیقاتی، اطلاعات سیتولوژیکی زیادی در نخود موجود است که می‌تواند توسط اصلاح‌کنندگان مورد استفاده قرار گیرد.

ژنتیک نخود

نخود مشابه با جنس‌های Pisum, Lens دارای تنوع ژنتیکی فروانی در صفات کمی و کیفی می‌باشد. برخی از موارد تنوع ژنتیکی نخود توسط آیار و سوبرامانیام (۱۹۳۶) در گزارشی که درباره قابلیت توارث رنگ گل داده‌اند، منعکس شده است.

از آن به بعد بررسی‌ها بر روی تنوع در تیپ رشدی گیاه، شکل و رنگ گل، وضعیت غلاف‌دهی، رنگ پوسته بذر، مقاومت به بیماری و بسیاری از صفات کمی دیگر متمرکز شده است. اخیراً سینگ و همکاران (۱۹۸۴)، لیست کارهای تحقیقاتی انجاد شده در مورد ژنتیک و اصلاح نخود را منتشر کرده‌اند که مرجع باارزشی در این زمینه به شمار می‌رود.

تنوع وسیع موجود در ‍Cicer زمینه مناسبی برای عملیات اصلاحی بوده و اهمیت زیادی در بهبود آن دارد، با چنین تنوع گسترده‌ای می‌توان ژنوتیپ‌هایی با عملکرد بالا و کیفیتی که قابل قبول تولیدکنندگان و مصرف‌کنندگان باشد، ایجاد کرد.

نخود از نظر خصوصیاتی مانند انداره، شکل و رنگ بذر به دو گروه عمده تقسیم می‌شوند (واندرمیزن، ۱۹۷۲، سوبرو، ۱۹۷۵؛ اوکلند و واندرمیزن، ۱۹۸۰) تیپ‌هایی که بذور گرد و درشت تولید می‌کنند، معمولاً به رنگ سفید یا کرم کمرنگ دیده می‌شوند و به عنوان تیپ‌های کابلی معروف هستند.

در این تیپ، گل‌ها پیگمان رنگی ندارند. تیپ‌هایی که بذور کوچک دارند، ظاهری گوشه‌دار با لبه‌های تیز داشته و مقادیر متفاوتی پیگمان رنگی دارند و به عنوان تیپ‌های دسی شناخته می‌شوند. در این تیپ، گل‌ها، ساقه‌ها و برخی اوقات برگ‌های دارای پیگمان‌هایی رنگی هستند.

علی‌رغم این که دو گروه برای قرن‌ها از هم متمایزند، هیچ ممانعتی در جهت تلاقی بین آنها وجود ندارد. (اوکلند و واندرمیزن، ۱۹۸۰). تیپ دسی عمدتاً در شبه قاره هند و غرب آفریقا کشت می‌شوند و تیپ کابلی بیشتر در نواحی مدیترانه‌ای و آمریکای مرکزی و جنوبی کشت می‌شوند.

تلاقی بین دو گروه ممکن است باعث تنوع ژنتیکی برای بهبود نخود شده و همچنین منجر به ظهور صفات ژنتیکی گردد. ظهور این صفات می‌تواند در مطالعه سیستم ژن در جنس Cicer مفید واقع شود.

نخود گیاهی دیپلوئید با ۲n=16 کروموزوم و خودگشن است. با این وجود که هنوز نقشه لینکاژ در نخود تهیه نشده است، لینکاژ بین بعضی ژن‌ها گزارش شده است.

در ارتباط با ژنتیک نخود و به ویژه تشخیص مارک‌های ژنتیکی جدید و مفید، تهیه کاریوتیپ استاندارد و نقشه‌های دقیق لینکاژ در کروموزوم‌های نخود لازم است که تحقیقات گسترده‌ای انجام شود. مارکرهای مورفولوژیکی و بیوشیمیایی می‌توانند در تعیین مکان و ارزیابی نقشه لینکاژ نخود و تشخیص لینکاژهای جدید استفاده شود. انتظار می‌رود که برخی تشابهات بین جنس Cicer و دو جنس خویشاوند Pisum, Lens وجود داشته باشد که پس از تهیه نقشه و گروه‌های لینکار مشخص خواهد شد.

از بین بیش از ۳۰۰ ژن شناخته شده در جنس Pisum، بیشتر از ۲۰۰ عدد آنها در هفت گروه لینکاژ قرار گرفته‌اند که ظاهراً مطابق با همان هفت جفت کروموزوم موجود در این جنس است. بر اساس قانون سری‌های هومولوگ و اویلوف که اخیراً توسط گوستافسون و لوندکویست (۱۹۸۱) به قانون تنوع موازی تغیر داده شده است،

ژن‌های زیادی با اثرات مشابه در جنس‌های خویشاوند نزدیک وجود دارد، بنابراین انتظار می‌رود که ژن‌های مشترک زیادی بین جنس Cicer و جنس‌هایی مانند Lens, Pisum وجود داشته باشد، همچنین وجود گروه‌های لینکاژ مشترک نیز امکان‌پذیر است.

اهداف اصلاحی نخود

مهمترین هدف در اصلاح نخود، افزایش عملکرد می‌باشد که می‌توان با درنظر گرفتن اهداف کوتاه‌مدت و درازمدت زیر به تدریج به آن دست یافت:

اهداف کوتاه مدت:

تلفیقی از مقاومت به: بیماری‌ها (برق‌زدگی، پژمردگی و پوسیدگی ریشه)، آفات (غلاف‌خوار و مینوز برگ) و نماتدها (نماتد کبست، گال ریشه و زخم ریشه) به منظور ثبات تولید.
معرفی نخود به مناطق جدید با ایجاد ارقام مناسب برای کشت زمستانه در نواحی مدیترانه‌ای (مناطق پست و متوسط) و برای کشت دوم در نواحی فاریاب شبه قاره  هند
تلفیقی از تحمل به تنش‌های محیطی مانند سرما، گرما، خشکی و شوری، به طوری که بتواند آن را در اراضی حاشیه‌ای کشت کرد.
ایجاد ارقامی با بیوماس بالا، به طور مثال: ارقام پابلند، عمودی و فشرده با اشخص برداشت زیاد.
انجام تلاقی‌هایی بین ارقام دسی و کابلی، به منظور انتقال ژن‌های مطلوب از تیپ دسی به تیپ کابلی، مانند افزایش تعداد غلاف در گیاه، تحمل به گرما، خشکی، پژمردگی و پوسیدگی ریشه و همینطور انتقال ژن‌های مطلوب تیپ کابلی به تیپ دسی، مانند: دشتی دانه، پابلندی، عملکرد بیولوژیکی بالا و مقاومت به برق‌زدگی.

اهداف درازمدت

ایجاد ارقام مدرنی که به کود و آبیاری واکنش نشان دهند.
تشخیص فرم‌های نر عقیم پایدار که بتوان آنها را در روش‌های انتخاب دوره‌ای و سایر روش‌های اصلاحی استفاده کرد.
تعیین روش‌های صحیح کشت بافت، کشت بساک یا روش‌های دیگر بیولوژیکی برای انتقال ژن‌های مفید از گونه‌های وحشی جنس Cicer به ارقام زراعی

تکنیک‌های اصلاحی

در هر برنامه اصلاحی، عمدتاً سه مرحله وجود دارد:

ایجاد تنوع ژنتیکی، گزینش در داخل آن تنوع ژنتیکی ایجاد شده، برای انواع تیپ‌های گیاهی مطلوب و مقاوم به بیماری‌ها و ارزیابی لاین‌های گزینش شده برای تولید تجارتی تنوع ژنتیکی را می‌توان به صورت زیر ایجاد کرد:

الف: وارد کردن ارقام معمولی (معرفی) و یا نسل‌های در حال تفکیک از دیگر کشورها یا از داخل کشور

ب: هیبریداسیون

ج: موتاسیون

در گیاهانی مثل نخود که عمدتاً در کشورهای در حال توسعه کشت می‌شود، معرفی و انتخاب نقش مهمی دارند. برای بهبود ارقام، در آینده نزدیک این تکنیک‌ها اهمیت خواهند داشت و بنابراین ما به جزئیات نحوه استفاده از این تکنیک‌ها در اصلاح نخود می‌پردازیم.

معرفی و گزینش گیاه

معرفی گیاه

اهداف اولیه معرفی گیاه به دست آوردن و ارزیابی لاین‌هایی است که:

در دیگر نقاط کشور یا دنیا کشت می‌شوند
به شرایط اقلیمی و خاک‌های مشابه سازگاری دارند
دارای ویژگی خاصی مانند مقاومت به بیماری‌ها، تیپ گیاهی مطلوب و کیفیت دانه خوب می‌باشند.

معرفی گیاهان از چندین راه حاصل می‌شود:

از طریق تبادل گیاهان بین محققین اصلاح نبات
جستجو در داخل و یا خارج از کشور، جایی که تیپ‌های مطلوب گیاه وجود دارد
از طریق مراکز بین‌المللی مانند ایکریسیت، ایکاردا، فائو و ایستگاه‌های معرفی گیاهان وزرات کشاورزی آمریکا

گیاهان معرفی شده ممکن است شامل ارقام، لاین‌های خالص از کشورها یا مناطق مجاور و یا مخلوطی از توده‌های بومی و جمعیت‌های در حال تفکیک باشند، اگر گیاه معرفی شده لاین خالص باشد، بلافاصله می‌تواند جهت سازگاری آزمایش شود، اما اگر گیاهان مخلوط باشند، ممکن است قبل از ارزیابی برای عملکرد یا استفاده احتمالی در برنامه اصلاحی نیاز به خالص‌سازی باشد.

هرچند گیاه معرفی شده برنامه اصلاحی اهمیت دارد، اما یک پورسه مداوم است. برخی ارقام معرفی شده ممکن است سازگاری خوبی پیدا کنند و تبدیل به ارقام تجارتی شوند. در این زمینه مقاله‌های متعددی وجود دارد.

معرفی ارقام، ارزانتیرین و سریع‌ترین برای تولید ارقام می‌باشد و بنابراین در کشورهایی که بسیار کوچک و به علت کمبود بودجه و فقدان یک مجموعه تحقیقاتی مناسب قارد به تامین یک برنامه اصلاحی نیستند، استفاده از این روش مطلوب است.

انتخاب گیاه

هدف از گزینش در یک لاین معرفی شده، بهبود وضعیت آن می‌باشد. به عنوان مثال، یک لاین معرفی شده ممکن است مخلوطی از گیاه مقاوم و حساس به بیماری باشد و گیاه مقاوم به بیماری نیز ممکن است برای ارتفاع گیاه تفرق داشته باشند. گیاهان مقاوم زیادی را می‌توان بر اساس مشابهت در وضعیت گیاه و صفات دیگر انتخاب نمود. تعداد زیادی گیاه (چندتا چندصد گیاه) را می‌توان در بین منابع معرفی شده، گزینش و روش گزینش توده‌ای را با این موارد دنبال کرد.

در این روش، گزینش ممکن است بر است بر اساس صفاتی مانند مقاومت به بیماری، ایستاده بودن گیاه، زودرسی یا دیرسی یا کیفیت برتر بذر باشد و بذور برداشت شده بدون اینکه آزمایش نتاج شوند، بصورت بالک برداشت شوند. بذور، در سال بعد کشت شده و در صورت نیاز، کارهای قبل مجدداً تکرار می‌شود؛ سپس لاین بهبود یافته در آزمایش عملکرد ارزیابی می‌شود.

در صورتی که عملکرد لاین بسیار بیشتر از رقم شاهد و دارای صفات مطلوب باشد؛ بذر آن تکثیر شده و برای تولید تجارتی آزاد می‌شود.

اداره مواد در حال تفکیک

از آنجا که انجام تلاقی، کارهایی طاقت‌فرسا بوده و گاهی اوقات امکانات برای ارزیابی مواد در حال تفکیک در برابر بیماری یا تنش‌های خاص وجود ندارد، اصلاح‌کنندگان ممکن است نسل‌های اولیه یا پیشرفته حاصل از جمعیت‌های در حال تفکیک را از مراکز دیگر درخواست نمایند. این گیاه با استفاده از رویش‌های بالک شجره‌ای، بر اساس سازگاری منطقه‌ای گزینش می‌شود. غالباً اصلاح‌کنندگان، لاین خاصی را انتخاب می‌کنند که بتوانند بعداً آن را به عنوان یک رقم معرفی کنند.

جمعیت‌های در حال تفکیک ایکریست و ایکاردا، در مقایسه وسیعی به شبه قاره هند و نواحی مدیترانه معرفی شده و انتطار می‌رود که در آینده نزدیک ارقامی از این جمعیت‌ها آزاد شوند.

هیبریداسیون

هدف از هیبریداسیون، انتقال صفات مطلوب از دو یا چند به والد به یک رقم می‌باشد. از آنجا که برای هیبریداسیون زمان، هزینه و نیروی زیادی لازم است، چنین برنامه‌ای فقط هنگامی باید شروع شود که احتمال ایجاد ارقام از طرفی معرفی امکان‌پذیر نباشد. این نکته در مورد تمام گیاهان، بویژه نخود صادق است؛ زیرا اغلب اصلاح‌کنندگانی که با نخود کار می‌کنند بطور همزمان با تعداد دیگری از حبوبات سروکار داشته و اغلب در چندین پروژه نظارت می‌کنند.

انتخاب والدین:

جهت دریافت و خرید متن کامل مقاله و تحقیق و پایان نامه مربوطه بر روی گزینه خرید انتهای هر تحقیق و پروژه کلیک نمائید و پس از وارد نمودن مشخصات خود به درگاه بانک متصل شده که از طریق کلیه کارت های عضو شتاب قادر به پرداخت می باشید و بلافاصله بعد از پرداخت آنلاین به صورت خودکار  لینک دنلود مقاله و پایان نامه مربوطه فعال گردیده که قادر به دنلود فایل کامل آن می باشد .