استخدامات زراعة الأنسجة والتطفير الكيميائي لانتخاب طفرات متحملة للملوحة عند نبات البطاطا صنف Marfona

وائل متوج/هيئة البحوث العلمية الزراعية
جامعة تشرين- كلية الزراعة
2017

الملخص

نُفَّذ هذا البحث بالتعاون بين جامعة تشرين ومركز بحوث اللاذقية التابع للهيئة العامة للبحوث العلمية الزراعية خلال أعوام 2012/2017. هدف البحث إلى تحفيز تباينات جسمية (Somaclonal Variation) متحملة للإجهاد الملحي من مزارع الكالوس المطفرة باستخدام المادة المطفرة ايتيل ميتان سلفونات (EMS). والتخليق غير المباشر للنموات الخضرية لنبات البطاطا صنف مارفونا مخبرياً in vitro. أظهرت النتائج أن أفضل نسبة تحفيز للكالوس بلغت 100% حققت على الوسطين MS1, MS2، كما حقق الوسط MS17 أفضل متوسط وزن رطب للكالوس (1.93 غرام) بعد مرور 12 أسبوعاً من الزراعة، وكان الوسط SHM2  أفضل الأوساط لتخليق النموات الخضرية من الكالوس وبنسبة 61.67%، وحقق الوسط RM2 أعلى نسبة تجذير بلغت 100%. تمّ انتخاب خمسة أنسال خضرية من الجيل الخضري الثاني (SV2)، بالإعتماد على مؤشرات مظهرية وإنتاجية (طول ولون الساق، وعدد الأوراق، وعدد ووزن الدرنات \النبات، ومتوسط وزن الدرنة). استخدمت المادة المطفرة (EMS) .لتحفيز تباينات وراثية متحملة للملوحة عند الصنف مارفونا؛ عن طريق غمر الدرنات مكتملة الإنبات بثلاثة تراكيز من المادة المطفرة (20، 30، 40mM (، وبثلاث فترات (2، 3، 4) ساعة .بينت نتائج جيل الطفرة الأول (M1) أن المعاملة 40mM/4hr قد أبدت انخفاضاً في نسبة بقاء النباتات بلغت 51%، بينما أظهرت نتائج جيل الطفرة الثاني 2M أن عدد التغيرات المظهرية المسجلة قد بلغ9  تغيرات على مستوى الأوراق والساق والأزهار والثمار، واختلفت هذه التغيرات في نسبة ظهورها بحسب التراكيز وفترات الغمر المستخدمة من المادة المطفرة. حققت معاملة التطفير mM/3hr20 أكبر قطر للساق 1.63 سم، في حين تفوقت المعاملة mM/2hr20 على جميع المعاملات في الإنتاج الكلي وعدد الدرنات (1459 غرام و16.8 درنة). كما أظهرت النتائج أن المعاملة 30mM/3-4hr حققت أكبر متوسط وزن للدرنة 118.1 غرام وأكبر طول للنباتات (67.22) سم، في حين حققت المعاملة 40mM/3hr أعلى عدد للنموات الخضرية 3.90 نمواً. عرضت النباتات المنتخبة من جيل الطفرة الثاني 2M؛ بالإعتماد على المؤشرات المظهرية والإنتاجية لضغط انتخابي ملحي؛ من خلال ري النباتات المزروعة ضمن أكياس من البولي ايتلين – تحوي خلطة من الخفان والرمل النهري بنسبة (3:1) حجم/حجم- بماء يحتوي كلوريد الصوديوم بتراكيز متدرجة (0، 50، 100، 150، 200) mM في جيل الطفرة الثالث (M3)، حققت المعاملة 4hr/mM20 أكبر طول للنبات (66.3 سم) وأعلى عدد أوراق (16.3 ورقة). في حين تفوقت المعاملة  30mM/4hrفي متوسط وزن الدرنة 75.9 غرام، كما أظهرت النتائج أن أكبر إنتاج (466.9) غرام وعدد درنات (6.31) درنة سُجل في المعاملة hr4/mM40 تحت ظروف الإجهاد الملحي. تم إكثار النباتات المنتخبة في جيل الطفرة الرابع لزيادة المادة النباتية، بعدها عرضت النباتات المنتخبة من زراعة الأنسجة وجيل الطفرة الرابع 4M لضغط انتخابي ملحي لانتخاب أفضل السلالات المتحملة في جيل الطفرة الخامس M5 بالإعتماد على المؤشرات المظهرية والإنتاجية والبيوكيميائية (محتوى حمض البرولين وصبغة الكلوروفيل). وبينت النتائج بأن6  سلالات30mM/4hrs/P46, 40mM/2hrs/P31, 40mM/3hrs/P2, 40mM/3hrs/P14, 40mM/3hrs/P42, 40mM/4hrs/P13 كانت الأكثر تحمّلاً، حيث أعطت أفضل القيم بالنسبة للمساحة الورقية تراوحت بين (212.6-218.4) سم2، وأفضل القيم بالنسبة لمحتوى أوراقها من حمض البرولين تراوحت بين (0.266-0.278)ملغ/غرام، وأعلى القيم بالنسبة لمحتوى أوراقها من الكلوروفيل الكلي (a-b) تراوحت بين (12.11-12.97) ميكروغرام/ ميلليلتر، كما أظهرت النتائج بأن السلالاتالمنتخبة تختلف وراثياً عن نباتات الشاهد مارفونا اعتماداً على تقنية الـ RAPD.

الكلمات المفتاحية: البطاطا،كالوس ، مارفونا، ايتيل ميتان سلفونات، طفرات، انتخاب، ملوحة.