بي( ۷۷ سبزعليان و همكاران: بررسي تلاقيپذيري و هيبريدهاي بين گونهاي حاصل از تلاقي... مجله علوم گياهان زراعي ايران دوره ٤٠ شماره (١٧٧ ١٨٥) ١٣٨٨ ٢ بررسي تلاقيپذيري و هيبريدهاي بين گونه اي حاصل از تلاقي گلرنگ زراعي L.) (Carthamus tinctorius و گلرنگ وحشي Bieb.) (Carthamus oxyacantha ۲ محمد رضا سبزعليان قدرت االله سعيدي * و ا قافخرميرلوحي ۲ استاديار و استادان دانشکده کشاورزي دانشگاه صنعتي اصفهان (تاريخ دريافت: ۸۶/۵/۲۷ تاريخ تصويب: ۸۷/۸/) چکيده عليرغم اينکه گونه وحشي گلرنگ C.oxyacantha مورد مطالعه وسيعي قرار نگرفته است ولي به نظر ميرسد منبع ژنتيکي مهمي براي انتقال ژن هاي مقاومت به تنش هاي زيس يت و غير زيس يت به گلرنگ زراعي باشد. براي بهره مندي از اين امکان در اين مطالعه تلاقي پذيري بين گلرنگ زراعي C.tinctorius (٢n=٢x=٢٤) و گلرنگ وحشي (٢n=٢x=٢٤) C.oxyacantha با استفاده از بررسيه يا مورفولوژي و سيتوژنيک گياهان هيبريد F ١ انجام شد. دو جمعيت از گونه وحشي C.oxyacantha با نام هاي LV و دو خاردار گل بذر قهوهاي) به صورت متقابل با دو لاين گلرنگ زراعي با نامهاي C ٤١١٠ (هر KHB خار گل بذر ) و C ١١١ (بي خار گل قرمز بذر ) تلاقي داده شدند و خصوصيات مورفولوژيک گياهان هيبريد در هر تلاقي مورد بررسي قرار گرفت. غوزه هاي گياهان هيبريد نيز پس از تثبيت در محلول کارنوي و رنگ ا ميزي با هماتوکسيلين جهت مشاهده هر گونه ناهنجاري احتمالي کروموزومي مورد بررسي قرار گرفتند. نتايج اين تحقيق نشان داد که وقتي گونه اهلي گلرنگ به عنوان والد مادري در تلاقي مورد استفاده قرار گرفت بذر هيبريد بيشتري توليد گرديد. ميانگين درصد توليد بذر در شرايطي که والد مادري گونه اهلي بود برابر با ٤٣ تا ٦٧ درصد بود ولي در تلاقي هاي معکوس بين ٠ تا ٣٧ درصد تغييرات داشت. گياهان هيبريد از حيث خصوصيات مورفولوژيک بيشتر شبيه به والد وحشي بودند به طوري که برگهاي پايين ا نها شبيه والد وحشي كشيده همراه با بريدگي نامنظم و دندانه دار و بر گهاي بالايي نيزهاي بودند. در همه تلاقي هاي انجام شده بين گونه وحشي با گل و ژنوتيپ گلرنگ اهلي C ١١١ با گل قرمز گل هاي گياهان هيبريد رنگ بود که نشاندهنده غالبيت رنگ گل بر رنگ قرمز است. همچنين بذر F ١ حاصل در همه تلاقيه يا مستقيم و در تلاقيه يا معکوس قهوهاي متمايل به بود که نشان دهنده غالبيت ا ني رنگ بذر در گونه اهلي بر رنگ قهوهاي بذر در گونه وحشي است. بررسي سلول هاي ميوزي گياهان F ١ نيز نشان داد که دو ژنوم گلرنگ اهلي و وحشي همولوژي داشته و باي والانت کامل مشاهده گرديد. به طور کلي نتايج اين مطالعه نشان داد که دو گونه اهلي و وحشي گلرنگ تلاقي پذير بوده و انتقال صفات مطلوب زراعي از گونه وحشي به گونه اهلي امکان پذير مي باشد. واژههاي کليدي: تلاقي پذيري گلرنگ زراعي گلرنگ وحشي. E-mail: gsaeidi@cc.iut.ac.ir * نويسنده مسي ول: قدرت اله سعيدي تلفن: ۹۴۵۷ ۰
مجله علوم گياهان زراعي ايران دوره ۴۰ شماره ۸۸ ۲ ۷۸ مقدمه تلاقي بين گونهاي و انتقال صفات از گونههاي وحشي از پتانسيل بالايي براي بهبود خصوصيات زراعي گونه اهلي گلرنگ(. L (Carthamus tinctorius برخوردار است 1960) Knowles,.(Ashri, 1971; Ashri & علاوه بر گونه زراعي جنس Carthamus داراي ۵ گونه ديگر است (2000 al., (Vilatersana et که چندين گونه وحشي گلرنگ شامل گونههاي C. glaucus C. oxyacantha C. curdicus C. dentatus C. persicus C. lanatus و.C gypsicola به طور طبيعي درکشور ما رويش دارند (1980 (Rechinger, که به شرايط نامساعد محيطي سازگاري بيشتري داشته ولي ممکن است براي کشت در شرايط زراعي مناسب نباشند. خواب بذر & (Kotecha (Emrie & Knowles, ريزش دانه Zimmerman, 1978) (1970 خارداري و ميزان روغن کم Mundel, (Li & (1996 از عوامل محدود کننده کشت و توليد گونههاي وحشي به حساب مي ا يند. گونه.C oxyacantha داراي ۲n=۲x=۲۴ کروموزوم است که بر اساس مطالعات گذشته کروموزومهاي ا ن با کروموزومهاي گونه اهلي جفت ميشود & (Ashri (1960 Knowles, لذا اين گونه ميتواند به عنوان منبع صفات مطلوب و ژنهاي مقاومت به ا فات و بيماريها و جهت انتقال ا نها به گونه زراعي گلرنگ استفاده گردد (1971.(Ashri, در راستاي انتقال ژنهاي مقاومت به بيماريها به گلرنگ اهلي تلاقي بين گونه گلرنگ اهلي با گونه (۲n=۴x=۴۴).C lanatus انجام شده است (1981 Klisiewics, (Heaton & ولي در مورد استفاده از گونه وحشي نزديکتر ا ن يعني.C oxyacantha تا کنون گزارشي در اين زمينه در دسترس نميباشد. اين گونه و گونه.C palaestinus به ترتيب به عنوان جد پدري و مادري گلرنگ اهلي معرفي شدهاند (1952.(Deshpande, با اين حال مطالعات اخير نشان داده است که گونه.C palaestinus از نظر ژنتيکي به گلرنگ اهلي نزديکتر است 2007) Burke, (1971) Ashri.(Chapman & پيشنهاد کرده است که ميتوان از گونههاي وحشي گلرنگ به عنوان منبع ژنهاي مقاومت به مگس گلرنگ که ا فت اصلي گلرنگ محسوب ميشود استفاده نمود و اين ژنها را به گلرنگ اهلي انتقال داد. عليرغم اينکه بر اساس مطالعات تکاملي گونه.C oxyacantha جد پدري گلرنگ اهلي تلقي شده است به نظر ميرسد از پتانسيل ژنتيکي اين گونه در راستاي بهبود صفات در گلرنگ اهلي تا کنون استفاده نشده و تلاقي هاي محدود انجام شده بين اين گونه و گلرنگ اهلي در دههه يا ۶۰ و ۷۰ انجام شده است ;1952 (Deshpande, (1963 Ramanamurthy, که بيشتر به منظور بررسيه يا سيتوژنيکي و وراثت صفات انجام پذيرفته و هيچ گونه استفاده اصلاحي از ا نها به عمل نيامده است. در کشور ما نيز با مطالعه گونه وحشي.C oxyacantha اينطور نتيجه گرفته اند که ميتوان اين گونه را به عنوان گونهاي مقاوم به خشکي معرفي کرد که امکان کشت ديم ا ن را فراهم مينمايد( 1974 Yazdi-Samadi,.(Ahmadian Tehrani & و يل با توجه به مشکلات مربوط به خودناسازگاري (1963 (Ramanamurthy, ريزش دانه و خارداري (Li & Mundel, 1996) در اين گونه وحشي به نظر ميرسد بايد بيشتر انتقال ژنهاي مطلوب ا ن به گونه اهلي مد نظر قرار گيرد. با اين حال مطالعه تلاقي گلرنگ اهلي با گونه.C oxyacantha در تحقيقات گذشته در حجم محدودي انجام شده است و در اين رابطه بازدهي تلاقي- ه يا مستقيم و معکوس روش مناسب انجام تلاقي و همچنين وراثت صفات در تلاقيهاي بين گونهاي مشخص نيست. در ضمن کشورگزارش نشده است. بررسي تلاقيپذيري تا کنون مطالعهاي بين بنابراين ژنوتيپهاي بومي در اين زمينه در هدف از اين مطالعه و گونه اهلي وحشي گلرنگ و همچنين بررسي خصوصيات مورفولوژيک و سيتوژنيک گياهان هيبريد حاصل از ا نها بود تا پتانسيل گونه وحشي مورد ارزيا يب در انتقال صفات مطلوب ا ن به گونه اهلي قرار گيرد. همچنين در اين مطالعه تلاش گرديده است بازدهي توليد هيبريد بين گونهاي از تلاقيهاي مستقيم و معکوس بررسي گردد. مواد و روشها در اين مطالعه دو ژنوتيپ بيخار و با بذر ازگلرنگ زراعي که از طريق انتخاب تک بوته از توده محلي کوسه در دانشگاه صنعتي اصفهان توليد شده بودند با C ۴۰ و C نامهاي نمونه وحشي از گونه به عنوان والدين گونه اهلي و دو.C oxyacantha خاردار و با بذر
۷۹ سبزعليان و همكاران: بررسي تلاقيپذيري و هيبريدهاي بين گونهاي حاصل از تلاقي... قهوهاي به نامهاي KHB و LV (جمع ا وري شده از استان اصفهان) به عنوان والدين وحشي مورد استفاده قرار گرفتند. تلاقيهاي مستقيم شامل Cو 111 KHB C 111 LV و C 4110 KHB وLV C 4110 و تلاقيهاي معکوس بين ا ن ها (جمعا هشت تلاقي) انجام شد. جهت اخته کردن گلها روش پيشنهادي Knowles (1980) با کمي تغييرات مورد استفاده قرار گرفت. براي اخته کردن گلچههاي گونه اهلي به عنوان والد مادري ابتدا کيسههاي گرده و يا بساک هاي اطراف کلاله با تيغ شکاف خورده جداسازي شده (اخته کردن) و سپس کلالهها سه بار و هر بار به مدت ۲۰ ثانيه در الکل %۷۰ قرارگرفتند (روش استفاده از الکل) و نهايت ا ۲۰ ثانيه در ا ب مقطر شست و شو شدند. با توجه به اينکه در طي تحقيق به نظر رسيد که کلالههاي گونه وحشي به الکل حساس هستند و پس از تيمار با الکل خشک ميشوند لذا در مواردي که گونه وحشي به عنوان والد مادري بود علاوه بر روش استفاده از الکل از دو روش ديگر براي انجام تلاقيها استفاده گرديد تا نتايج ا ن ها مورد مقايسه قرار گيرد. اين روشها عبارت بودند از: حذف بساکها باضافه روش استفاده از الکل ۲ حذف بساکها بدون استفاده از الکل بدون اخته سازي. روش سوم با اين فرض انجام شد که با توجه به کام لا خود ناسازگار بودن والد وحشي احتما لا نيازي به اخته کردن گلچهها نميباشد و خودگردهافشاني اتفاق نميافتد. در حالتي که گونه اهلي به عنوان والد مادري بود غوزه هاي باز نشده بعد از ظهر اخته شدند و سپس در روز بعد گردهافشاني با استفاده از گردههاي والد وحشي صورت پذيرفت. در هر غوزه ۰ تا ۲۰ گلچه تلاقي داده شد و بقيه گلچه ها با پنس حذف گرديد. پس از رسيدگي کامل بوتهها بذرهاي حاصل از تلاقيها جمعا وري گرديد و درصد توليد بذر نسبت به تعداد گلچههاي (کلاله) گردهافشاني شده محاسبه شد. با توجه به اينکه بذرهاي که پايه مادري ا نها والد وحشي بود بودند براي رفع خواب و جوانهزني ا نها از تيماراسيد جيبرليک ميلي مولار به همراه سرمادهي به مدت ۲ تا ۴ هفته در دماي ۴ درجه سانتيگراد استفاده شد. صحت هيبريد بودن گياهان حاصل از تلاقيها از طريق بررسي مارکرهاي مورفولوژيک شامل وجود خار رنگ گل روزت داشتن و خود ناسازگاري تاييد گرديد. در هر تلاقي تعداد غوزه مورد استفاده در تلاقي (جدول ) به عنوان تعداد تکرار مورد استفاده قرار گرفت و مقايسه ميانگين درصد توليد بذر (نسبت به تعداد کلاله تلاقي داده شده) با استفاده از نرمافزار SAS انجام شد. براي بررسي رفتار ميوزي کروموزوم ها در سلولهاي ميوزي گياهان هيبريد از روش (1999) Guerra استفاده گرديد. غوزهها در محلول کارنوي Ι (نسبت : الکل اتيليک به اسيد استيک) به مدت ساعت در مرحله تثبيت کروموزوم قرار گرفتند سپس ۵ دقيقه در محلول اسيد کلريدريک (HCl) با غلظت ۵ نرمال هيدروليز شدند و نهايت ا براي ۰ دقيقه در رنگ هماتوکسيلين ا هن مورد رنگا ميزي قرار گرفتند. اسکواش نمونهها روي لام انجام شد و سپس نمونه زير ميکروسکوپ مورد مشاهده قرار گرفت. ميزان باروري و زنده بودن دانههاي گرده نيز بر اساس درصد رنگپذيري گردهها در رنگ استوکارمين تعيين شد (1969.(Alexander, تلاقيپذيري از نتايج و بحث انجام تلاقي بين گونه اهلي و وحشي گلرنگ از نظر توليد بذر در غوزه زماني با موفقيت بيشتري همراه بود که گونه اهلي به عنوان والد مادري استفاده گرديد (جدول ). ۸۰ غوزه گلرنگ اهلي گردهافشاني شده با گرده دو جمعيت گونه وحشي همه غوزهها بذر تشکيل دادند و به طور متوسط ۵ تا ۸ بذر در هر غوزه تشکيل شد که برابر با ۴ تا ۶۷ درصد کلالهه يا تلاقي داده شده بود. درصد بذر هيبريد واقعي (تبديل شده به گياه هيبريد) تشکيل شده در غوزهه يا بود حدود ۴ جمعيت که در ا نها گونه اهلي والد مادري ۹۰ ۸۰ درصد بود. در جمعيتهايي که والد مادري مورد استفاده در تلاقي گونه وحشي بود ميزان بذر هيبريد واقعي ۰۰ درصد بود ولي از لحاظ تعداد بذر هيبريد تشکيل شده به مراتب از حالتي که والد مادري گونه اهلي بود کمتر بود. به طور کلي اخته کردن گلچه- هاي گلرنگ اهلي با روش اخته کردن به همراه استفاده از الکل در توليد بذر هيبريد بسيار موثر بود و در غوزه هاي شاهد اخته شده با اين روش و بدون انجام گرده افشاني بذري تشکيل نگرديد. از بين ۲۰ تلاقي معکوس انجام شده (گلرنگ وحشي به عنوان والد مادري) تنها ۲ غوزه
مجله علوم گياهان زراعي ايران دوره ۴۰ شماره ۸۸ ۲ ۸۰ تشکيل بذر دادند و به طور متوسط در هر غوزه تا ۶ بذر تشکيل گرديد که حدود ۲ تا ۷ درصد کلاله هاي تلاقي داده شده بود (جدول ). مقايسه سه روش مورد استفاده در انجام تلاقي هاي معکوس (گونه وحشي به عنوان والد مادري) نشان داد که در تلاقي انجام شده پس از اخته کردن همراه با استفاده از الکل در تلاقي هاي گلرنگ اهلي با ژنوتيپ وحشي KHB هيچ بذري توليد نشد و در تلاقي ا ن با ژنوتيپ LV نيز بذر کمتري نسبت به دو روش ديگر بدست ا مد. در انجام تلاقي هاي معکوس تعداد بذر بدست ا مده با روش اخته کردن بدون استفاده از الکل (۴/۵ بذر در غوزه) بيشتر از روش بدون اخته کردن (/۵ بذر در غوزه) بود (جدول ). نتايج اين مطالعه نشان داد که انجام هيبريداسيون مصنوعي موفق بين گونه گلرنگ اهلي.C tinctorius و.C oxyacantha قابل انجام است و همولوژي کامل بين دو ژنوم وجود. (1952) Deshpande نيز گزارش کرد که هيبريداسيون طبيعي بين دو گونه گلرنگ امکان پذير است. بر اساس نتايج اين مطالعه به نظر ميرسد تلاقيپذيري بين گونه اي در گلرنگ بستگي به نوع جمعيت اهلي و وحشي مورد استفاده. همچنين انتخاب هر کدام از گونهها به عنوان والد مادري يا پدري نيز نقش مهمي را در اين رابطه ايفا مي نمايد به طوري که وقتي گلرنگ اهلي به عنوان والد مادري و گلرنگ وحشي به عنوان والد پدري انتخاب ميشود امکان توليد بذر هيبريد بين گونهاي بيشتر است. همچنين در اين مطالعه مشخص گرديد که نوع جمعيت نيز در تلاقي جدول نتايج تلاقيپذيري بين گلرنگ اهلي وگلرنگ وحشي و توليد بذر حاصل از خود گردهافشاني و دگر گرده افشاني در جمعيتهاي مورد استفاده روش تلاقي يا توليد بذر تعداد غوزه تلاقي داده شده ميانگين تعداد بذر در غوزه دامنه تعداد بذر در غوزه ميانگين درصد توليد بذر دامنه درصد توليد بذر درصد بذر هيبريد واقعي درصد گردههاي زنده ۴۲ ۷۲ ۸۰ ۰ ۶ ۴ cd ۰ ۵ ۲۵ اخته کردن با الکل C 4110 KHB ۷ ۷۸ ۹۰ ۲۲ ۶۶ ۴۹ bc ۴ ۸ ۶ ۲۲ اخته کردن با الکل C 4110 LV ۴۶ ۸۲ ۹۰ ۰ ۵۸ ۵۵ b ۴ ۲ ۸/۵ ۸ اخته کردن با الکل C 111 KHB ۴۹ ۸۵ ۸۰ ۴۰ ۸۸ ۶۷ a ۴ ۸ ۵ اخته کردن با الکل C 111 LV ۰ i ۰ ۰ ۲۲ ۵ ۶۷ ۰۰ ۰ ۴ ۹ efg ۰ ۷ ۲۰ ۲ KHB C 4110 ۰۰ ۰ ۲۰ ۰ ghi ۰ ۵ ۲/۵ ۸ ۰ i ۰ ۰ ۴ ۲۵ ۴۶ ۰۰ ۰ ۴۵ ۲ ef ۰ ۰ ۴ ۶ ۲ KHB C 111 ۰۰ ۰ ۲۷ ۵ efgh ۰ /۵ ۸ ۰۰ ۰ ۲۰ ۲ gh ۰ ۲ ۸ ۵۸ ۰۰ ۰ ۴ ۲۵ e ۰ ۹ ۴ ۲۵ ۲ LV C 4110 ۰۰ ۰ ۲۵ ۴ fgh ۰ ۲ ۰/۴ ۲۰ ۰۰ ۰ ۷ ۸ hi ۰ ۲ ۰/۸ ۸ ۴ ۷۷ ۰۰ ۰ ۶۰ ۷ d ۰ ۶ ۶/۵ ۲ ۲ LV C 111 ۰۰ ۰ ۲۰ ۰ ghi ۰ ۵ ۲ ۵ C 4110 C 4110 خود گرده افشاني ۹۸ ۰۰ ۵ ۲۲ ۲۴ ۰ C 111 C 111 خود گرده افشاني ۹۸ ۰۰ ۴ ۰ ۲۰/۵ ۰ KHB KHB خود گرده افشاني ۴ ۶۲ ۰ ۰ ۵ KHB KHB دگر گرده افشاني ۴ ۶۲ ۵ ۲ ۸ ۲ LV LV خود گرده افشاني ۷۵ ۹۰ ۰ ۰ ۵ LV LV دگر گرده افشاني ۷۵ ۹۰ ۲۷ ۴ ۵ در هر غوزه تعداد ۰ تا ۲۰ گلچه براي تلاقي مورد استفاده قرار گرفت. روش هاي توليد بذر عبارتند از اخته کردن گلچه ها از طريق حذف بساک و استفاده ازالکل و نهايت ا انجام تلاقي ۲ اخته کردن گلچه ها از طريق حذف بساک و بدون استفاده از الکل و نهايت ا تلاقي بدون اخته کردن گلچه
۸ سبزعليان و همكاران: بررسي تلاقيپذيري و هيبريدهاي بين گونهاي حاصل از تلاقي... تلاقيپذيري داراي اهميت است به طوري که جمعيت وحشي LV در تلاقي با C بذر بيشتري را نسبت به بقيه تلاقيها توليد نمود. در تطابق با نتايج اين مطالعه (1960) Ashri & Knowles هم گزارش کردند که وقتي گونه وحشي C. oxyacantha به عنوان والد مادري در تلاقي با گونه اهلي گلرنگ استفاده شد بذر کمتري نسبت به تلاقي معکوس ا ن تشکيل گرديد که علت ا ن ممکن است ناشي از حساسيت گونه وحشي نسبت به اخته کردن گل و احتمالا خسارت به مادگي و يا عدم سازگاري بين پايه مادري و نوع گرده باشد. روش اخته نمودن گلهاي پايه مادري نيز نقش مهمي را در تشکيل بذر به طوري که در اين مطالعه روش اخته کردن گل هاي گونه وحشي بدون استفاده از الکل در تلاقي هاي معکوس بهتر از ساير روش ها بود چون کلاله گل در جمعيت هاي وحشي به الکل حساس بود و پس از تيمار با الکل خشک مي شد. اين وضعيت در جمعيت KHB بيشتر مشهود بود به طوري که هيچ بذري با اين روش در اين جمعيت بدست نيامد. همچنين انجام تلاقي بين دوگونه بدون اخته کردن گلچه هاي پايه مادري بذر کمتري را نسبت به روش اخته کردن و بدون تيمار با الکل(روش دوم) توليد نمود. عدم اخته كردن گلچه ها در حالي كه گونه وحشي به عنوان والد مادري بود به دليل وجود خود ناسازگاري در گونه وحشي مورد استفاده قرار گرفت كه با نتايج (1968) Van der Meer & Nieuwhof مطابقت داشت و از اين خودناسازگاري ميتوان براي توليد بذر هيبريد استفاده نمود. با توجه به اينکه در گلرنگ کلاله هنگام خروج از کيسه هاي گرده توسط دانههاي گرده پوشيده ميشود و اين حالت تا حدودي ميتواند مانع از تماس گرده خارجي سازگار براي لقاح گردد لذا به نظر ميرسد روش تلاقي بدون اختهکردن گلها نسبت به روش اخته کردن و بدون استفاده از الکل کمتر موفق باشد. وجود خود ناسازگاري کامل در گياهان حاصل از تلاقي اين دو گونه مورد استفاده در اين مطالعه قب لا گزارش نشده ولي در هيبريدهاي حاصل از تلاقي بين گونه وحشي.C flavescens با گونه اهلي.C tinctorius خودناسازگاري اسپوروفيتيک گزارش شده است & (Imrie (1971.Knowles, به نظر ميرسد که در مطالعه حاضر ژن/ژنهاي خودناسازگاري در گونه C. oxyacantha بر ژن/ ژنهاي سازگاري در گونه.C tinctorius غالب بوده و احتما لا خودناسازگاري موجود از نوع اسپوروفيتيک باشد. وجود خود ناسازگاري در گلرنگ براي توليد لاينهاي اينبرد از طريق خودگشني نامطلوب است اما امکان انجام تلاقي بين بوته ها را به منظور توليد بذر هيبريد امکان پذير مي سازد. با توجه به اينکه گونه.C oxyacantha نيز يک توده هموژن و هموزيگوس نيست لذا گياهان احتما لا داراي ژنهاي خودناسازگاري متفاوتي ميباشند. قابليت زنده بودن دانه گرده در گلرنگ وحشي و گياهان حاصل از تلاقي دو گونه کمتر از گلرنگ اهلي بود. قابليت زنده بودن دانه گرده در دو لاين گلرنگ گونه ۰۰ تا ۹۸ اهلي درصد بود ولي در جمعيتهاي گونه وحشي ۴ تا ۹۰ درصد و در گياهان هيبريد ا نها تقريب ا متوسط و ۲۵ تا ۸۵ درصد بود (جدول ). در مطالعه (1960) Ashri & Knowles نيز درصد گردههاي زنده در هيبريد بين دو گونه ۷۶ درصد گزارش گرديد. گردههاي زنده رنگپذير بوده و رنگ قرمز تيره کارمين را نشان دادند وليگردههاي مرده رنگ پذير نبوده و به رنگ نارنجي مشاهده گرديدند (شکل ). کاهش قابليت زنده بودن دانه گرده در گلرنگ وحشي و گياهان F احتما لا در نتيجه هتروزيگوسيتي گياهان والدي است (Jovanka et (1994 al., و ارتباطي با خودناسازگاري در والد وحشي و گياهان ن چون عقيمي ناشي از خود ناسازگاري در گياهان ۰۰ درصد ولي قابليت باروري دانه گرده ا نها بيش از ۵۰ درصد بود. al. (1994) Jovanka et نيز گزارش کردند که تلاقي بين گونهاي در ا فتابگردان با افزايش هتروزيگوسيتي و کاهش باروري دانههاي گرده همراه بوده است. با اين حال لازم به نظر ميرسد که قابليت زنده بودن گرده دانههاي در گياهان تفرق يافته که گياهان F ۲ خودناسازگار و خودسازگار هستند مورد بررسي قرار گيرد. احتما لا باروري دانههاي گرده با توليد بذر در جمعيتهاي وحشي همبستگي داشته باشد چون در ژنوتيپ وحشي LV که بذر بيشتري از طريق دگر گردهافشاني توليد گرديد باروري دانه گرده بيشتري نيز نسبت به ژنوتيپ وحشي KHB وجود داشت. ا نافاز تجزيه و تحليل ميوزي کروموزوم ها در مراحل متافاز و نشان دادکه در همه هيبريدهاي مورد مطالعه ميوز به صورت طبيعي انجام شده و در ا نها کروموزوم ١ تاخيري پل کروموزومي و يا اختلال کروموزومي مشاهده 1. Chromosome lagging
مجله علوم گياهان زراعي ايران دوره ۴۰ شماره ۸۸ ۲ ۸۲ نشد (شکل ۲ ). کروموزومها در گياهان از نظر اندازه مشابه بودند و تمايزي بين کروموزومهاي والديني گونه اهلي و وحشي مشاهده نگرديد و ظاهر ا سانترومرهاي مرکزي يا متمايل به مرکز داشتند. به طور کلي مشاهده تک کروموزوم جفت نشده يا تاخيري پل کروموزومي و يا لوپ به دليل تغييرات کروموزومي يک گونه از جمله تغييرات مورفولوژي کروموزوم ها وارونگي و حذف شدگي ميباشد که از روشه يا شناسايي ناهنجاري در ميوز حاصل از تلاقي هاي بين گونه اي گزارش شده است (1992.(Sybenga, اين گونه ناهنجاري ها در جفت شدن و تفکيک کروموزومي در ا نافاز Ι قابل رويت خواهد بود (1992.(Sybenga, با توجه به اينکه اين گونه ناهنجاريها در مطالعه حاضر مشاهده نگرديد (شکل ۲ ) بنابراين به نظر ميرسد گلرنگ اهلي با گلرنگ وحشي تلاقيپذير بوده و کروموزوم هاي دو گونه با همديگر همولوژي دارند. Ashri & Knowles (1960) نيز با بررسي نحوه جفت شدن و تفکيک شدن کروموزومها در هيبريد بين دو گونه در مرحله متافاز و ا نافاز Ι گزارش کردند که کروموزومهاي دو گونه با يکديگر جفت شده و هيچگونه ناهنجاري ميوزي نشان ندادند. کروموزوم هاي دو گونه داراي اندازه تقريب ا يکسان بوده و سانترومرهاي مرکزي يا نزديک به مرکز داشتند 1960) Knowles,.(Ashri & ويژگي هاي هيبريدهاي بذور توليد شده روي گياهان گونه اهلي فاقد خواب بذر بودند و همگي ۲ تا روز در ظروف پتري (در شرايط ا زمايشگاه با دماي ۲۵ ۲ درجه سانتيگراد) جوانه زدند. ولي بذور هيبريد حاصل از تلاقيهاي معکوس که در ا نها گياه گلرنگ وحشي به عنوان والد مادري بود بودند و در شرايط معمول جوانه نزدند. تيمار اين بذور با اسيد جيبرليک ميلي مولار به همراه سرمادهي طي ۲ تا ۴ هفته منجر به جوانه زني ا ن ها گرديد. برخي از بذور نيز عليرغم قرار گرفتن در سرما (يک ماه) جوانه نزدند و مورد استفاده قرار نگرفتند. برخي از بذور هيبريد حاصل از تلاقي هاي معکوس نيز پس از نگهداري به مدت يک ماه در شرايط معمول و بدون انجام هر گونه تيماري جوانه زني داشتند. وجود خواب در بذور هيبريد با منشاء مادري از گونه وحشي و عدم وجود خواب در بذورهيبريدي که روي والد مادري گونه اهلي تشکيل گرديد نشان ميدهد که احتما لا ژن/ژن هاي مسي ول خواب بذر اثر ا ني در بذر ندارند و احتمالا از طريق بروز در گياه مادري اثر گذار هستند. همچنين با توجه به اينکه بذور تلاقيهاي معکوس ) (RF همانند بذور والد وحشي در طي يک دوره زماني جوانه زدند به نظر مي رسد اين صفت داراي يک وراثت ساده نباشد. تلاقي گلرنگ زراعي با گونه.C palaestinus نيز انجام شده (1979 (Kotecha, و در تلاقي بين گلرنگ اهلي با اين گونه که ظاهرا جد مادري گلرنگ است گزارش کرده اند که خواب بذر توسط چند مکان ژني و بيشتر با ا ثار غالبيت کنترل مي شود Zimmerman, (Kotecha & (1978. بنابراين هر دو گونه اجدادي گلرنگ بذر هستند ولي گلرنگ اهلي طي مراحل تکاملي اين خصوصيت را از دست داده است. گياهان هيبريد حاصل از تلاقيهاي مستقيم و معکوس بيشتر به والد وحشي شباهت داشتند به طوري که برگه يا نامنظم پاييني ا ن ها كشيده همراه با بريدگي هاي و برگه يا بالايي همگي نيزهاي شکل بودند (شکل ). برگه يا بالايي در همه گياهان با خارهاي کوتاه و برگ هاي پاييني دندانه دار بودند (شکل ). همه گياهان F بلندتر و با ساقههاي ضخيمتر نسبت به هر دو والد اهلي و وحشي بودند و بر اساس مراحل رشد رويشي هيچکدام از ا نها داراي مرحله روزت نبودند (جدول ۲ ) ولي گياهان والد وحشي در گلخانه حدود دو ماه دوره روزت داشتند. لذا اين طور استنباط مي شود که ژن يا ژنهاي مسي ول و کنترل کننده دوره روزت به صورت مغلوب عمل مينمايند. (1971) Imrie & Knowles هم در تلاقي گلرنگ اهلي.C tinctorius با گلرنگ وحشي.C flavescens گزارش کردند که يک ژن مغلوب مسي ول کنترل دوره روزت ميباشد و ژن از والد اهلي به صورت غالب عمل مينمايد. تعداد غوزه در بوته گياهان نسبت به والد گونه اهلي خود بيشتر ولي نسبت به والد وحشي کمتر بود. همه گياهان بدون استثناء خودناسازگار بودند و هيچ بذري از غوزهه يا پاکت شده ا نها (حاصل از خودگرده افشاني) حاصل نشد. بنابراين توليد بذر F ۲ تنها از طريق تلا يق بين گياهان امکان پذير گرديد.
۸ سبزعليان و همكاران: بررسي تلاقيپذيري و هيبريدهاي بين گونهاي حاصل از تلاقي... گله يا همه گياهان (شکل ۴ ). همه بذرهاي گلبرگ روشن داشتند در حالتي که گلرنگ اهلي والد مادري بود رنگ و در مواردي که والد مادري گلرنگ وحشي بود به رنگ قهوهاي متمايل به بودندکه نشان دهنده اثر غالبيت ا ني ا لل مربوط به رنگ بذر در گلرنگ اهلي بر ا لل رنگ بذر قهوهاي در گلرنگ وحشي است. (1963) Ramanamurthy نيز گزارش کرده است که رنگ بذر در گلرنگ اهلي بر رنگ قهوهاي بذر در گلرنگ وحشي غالبيت. بذرهاي حاصل از خودگرده افشاني گياهان گونه اهلي و بذر حاصل از گرده افشاني بين گياهان وحشي قهوهاي تا قهوهاي تيره بودند (جدول ۲ ). جمعيت والد/ تلاقي رنگ بذر قهوه اي قهوه اي جدول ۲ خصوصيات گياهان هيبريد F 1 حاصل از تلاقي بين گونه اي و والدين خواب بذر رنگ گل در زمان تلاقي وضعيت خار داري بي خار خاردار صفات برگ هاي پايين بوته کشيده سينوسي وضعيت خود ناسازگاري ن داشتن مرحله روزت ن ن ن ريزش دانه ن ارتفاع بوته( cm ) ۴۰ ۵۰ ۶۰ ۷۰ ۷۵ ۹۵ ۸۰ ۹۰ C 4110 (P1) KHB(P2) F1 RF1 ۴۰ ۵۰ ۶۵ ۷۵ ۹۵ ۰۵ ۸۵ ۰۰ قهوه اي قهوهاي بي خار خاردار کشيده سينوسي ن ن ن ن ن C 4110 (P1) LV (P2) F1 RF1 ۲ ۵۰ ۶۵ ۶۰ ۷۰ ۷۵ ۰۰ ۸۵ ۰۰ قهوه اي قهوه اي قرمز بي خار خاردار کشيده سينوسي ن ن ن ن ن C 111 (P1) KHB(P2) F1 RF1 ۵۰ ۶۵ ۶۵ ۷۵ ۹۵ ۰۰ ۷۵ ۰۰ قهوه اي قهوه اي قرمز بي خار خاردار کشيده سينوسي ن ن ن ن ن C 111 (P1) LV(P2) F1 RF1 ۴ گرده مرده شکل گرده هاي زنده و مرده در نتاج حاصل ازتلاقيKHB C 4110 (سمت راست( ۴۰۰ ))و والد وحشي KHB (سمت چپ( ۲۰۰ )).
مجله علوم گياهان زراعي ايران دوره ۴۰ شماره ۸۸ ۲ ۸۴ گل را بر ساير رنگهاي گل در گلرنگ غالب دانستند. همچنين al. (2004) Pahlavani et معتقدند که وجود خار بر عدم خارداري در گلرنگ اهلي غالب است. گياهان والدي وحشي و همه نتاج هيبريد ) F و ( R نيز همگي داراي خصوصيت بازشدن غوزه و ريزش بذر بودند که نشان دهنده غالبيت ژن کنترل کننده ريزش دانه مي باشد. نتيجهگيري كلي به طور کلي نتايج اين مطالعه نشان داد که گونه وحشي.C oxyacantha تلاقيپذيري بسيار خوبي با گونه اهلي.C tinctorius و استفاده از اين گونه براي انتقال ژنهاي صفات مطلوب ا ن به گونه اهلي نظير ژنهاي مقاومت به ا فات و بيماريها و تنش هاي غيرزنده از جمله مقامت به خشکي امکانپذير است. از طرفي بايد توجه داشت که به همراه صفات مطلوب ممکن است صفات نامطلوبي نيز از جمله خواب بذر خود ناسازگاري ريزش دانه و خارداري نيز به گونه اهلي انتقال يابد که البته اين ژنهاي نامطلوب را ميتوان با روشهاي مناسب اصلاحي از جمله تلاقي برگشتي حذف نمود. شکل ٢ ا نافاز در سلول هاي ميوزي (۰۰۰ ) گيان هيبريد حاصل از تلاقي بين گلرنگ اهلي گلرنگ وحشي ) هب ترتيب از بالا به پايين C 4110 KHB C 111 LV و.(C 4110 LV شکل ٣ مورفولوژي برگهاي پاييني بوته (پايين) و برگهاي بالايي بوته (بالا) در گياهان والدي و نتاج هيبريد حاصل از تلاقي C 111 با والد وحشي.LV در هر تصوير ازسمت چپ به راست برگ هاي ژنوتيپ هاي C 111 LV LV C 111 LV و C 111 مشاهده مي شوند. در اين مطالعه گياهان هيبريد بنيه قوي تري نسبت به والدين اهلي و وحشي داشتند که با نتايج Deshpande (1952) که گزارش نمود هيبريد هاي حاصل از تلاقي بين گونه اي گلرنگ هتروزيس بالايي داشته اند کاملا مطابقت. همه گياهان هيبريد داراي خارهاي کوتاه روي برگ و رنگ گل بودند که نشاندهنده غالبيت ناقص خارداري و غالبيت رنگ گل (از گونه وحشي) است. (1952) Deshpande و al. (2004) Pahlavani et نيز رنگ
۸۵ سبزعليان و همكاران: بررسي تلاقيپذيري و هيبريدهاي بين گونهاي حاصل از تلاقي... شکل ٤ رنگ گل در گلرنگ وحشي (سمت راست) بر رنگ گل قرمز (سمت چپ) غالب است. REFERENCES 1. Ahmadian Tehrani, P. & Yazdi-Samadi, B. (1974). Comparison of wild and cultivated safflower regarding some botanic and agronomic traits. Iranian Journal of Agricultural Science, 2, 13-20. (In Farsi). 2. Alexander, M. P. (1969). Differential staining of aborted and non-aborted pollen. Stain Technology, 11, 117-123. 3. Ashri, A. (1971). Evaluation of the world collection of safflower, Carthamus tinctorius L. II. Resistance to the safflower fly, Acanthophilus helianthi R. Euphytica, 20, 410-415. 4. Ashri, A. & Knowles, P. F. (1960). Cytogenetics of safflower (Carthamus L.) species and their hybrids. Agronomy Journal, 52, 11-17. 5. Chapman, M. A. & Burke, J. M. (2007). DNA sequence diversity and the origin of cultivated safflower (Carthamus tinctorius L.; Asteraceae). BMC Plant Biology, 7, 60. 6. Deshpande, R. B. (1952). Wild safflower (Carthamus oxyacantha Bieb.)- a possible oil crop for the desert and arid regions. Indian Journal of Genetics and Plant Breeding, 12, 10-14. 7. Guerra, M. (1999). Hematoxylin: a simple, multiple-use dye for chromosome analysis. Genetics and Molecular Biology, 22, 77-80. 8. Heaton, T. C. & Klisiewicz, J. M. (1981). A disease-resistant safflower alloploid from Carthamus tinctorius L. C. lanatus L. Canadian Journal of Plant Science, 61, 219-224. 9. Imrie, B. C. & Knowles, P. F. (1970). Inheritance studies in interspecific hybrids between Carthamus flavescens and C. tinctorius L. Crop Science, 10, 349-352. 10. Imrie, B. C. & Knowles, P. F. (1971). Genetic studies of self-incompatibility in Carthamus flavescens Spreng. Crop Science, 11, 6-9. 11. Jovanka, A., Dozet, B. & Skoric, D. (1994). Meiosis and pollen grain viability in Helianthus mollis, Helianthus salicifolius, Helianthus maximiliani and their F1 hybrids with cultivated sunflower. Euphytica, 81, 259-263. 12. Knowles, P. F. (1980). Safflower. In W. R. Fehr and H. H. Hadley, (Eds.). Hybridization of crop plants. (pp. 535-547). American Society of Agronomy, Madison, Wisconsin, USA. 13. Kotecha, A. (1979). Inheritance and association of six traits in safflower. Crop Science, 19, 523-527. 14. Kotecha, A. & Zimmerman, L. H. (1978). Genetics of seed dormancy and its association with other traits in safflower. Crop Science, 18, 1003-1007. 15. Li, D. & Mündel, H. H. (1996). Safflower. Carthamus tinctorius L. Promoting the conservation and use of underutilized and neglected crops. 7. Institute of Plant Genetics and Crop Plant Research, Gatersleben, Germany/International Plant Genetic Resources Institute, Rome, Italy. 16. Pahlavani, M. H., Mirlohi, A. F. & Saeidi, G. (2004). Inheritance of flower color and spininess in safflower (Carthamus tinctorius L.). Journal of Heredity, 95, 265-267. 17. Ramanamurthy, G. V. (1963). Relationships of cultivated safflower (Carthamus tinctorius L.) to the wild species C. oxyacantha M.B. Ph. D. thesis University of California, Davis. 106 p. 18. Rechinger, K. H. (1980). Flora Iranica. Compositae. Akademische Druck and Verlagsanstalt, Graz, Austria. 19. Sybenga, J. (1992). Cytogenetics in plant breeding. Springer-Verlag. Berlin. Germany. 20. Van der Meer, Q. P. & Nieuwhof, M. (1968). Production of hybrid seed using male sterility or selfincompatibility. Euphytica, 17, 284-288. 21. Vilatersana, R. Susanna, A., Garcia-Jacas, N. & Garnatje, T. (2000). Generic delimitation and phylogeny of the Carduncellus-Carthamus complex (Asteraceae) based on ITS sequences. Plant Systematics and Evolution, 221, 89-105.