کاربرد روش اصلاح موتاسیونی جهت ارزیابی لاین‌های موتانت برنج (Oryza sativa L.) متحمل به شوری

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی کارشناسی ارشد اصلاح نباتات، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری

2 دانشیار گروه بیوتکنولوژی و اصلاح نباتات، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری

3 استاد گروه بیوتکنولوژی و اصلاح نباتات، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری

4 استادیار گروه بیوتکنولوژی و اصلاح نباتات، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری

چکیده

اصلاح ارقام برنج مقاوم به شوری یکی از بهترین راه­ها برای بهره ­برداری از خاک­های شور است. استفاده از اصلاح موتاسیونی با ایجاد تنوع ژنتیکی فراوان می­تواند به انتخاب ارقام جدید برای بهبود برخی از صفات مهم اقتصادی کمک کند. بدین منظور بذور برنج  رقم طارم محلی را تحت تیمار دو موتاژن شیمیایی اتیل متان سولفونات و تیمار ترکیبی متیل نیتروز اوره+سدیم آزید  قرار داده و در نسل دوم بوته ­هایی که ازنظر صفات مهم اقتصادی مطلوب بودند انتخاب و در نسل سوم تحت استرس شوری قرار داده شدند.  این آزمایش به­ منظور ارزیابی واکنش لاین های موتانت در برابر شوری در مرحله گیاهچه ­ای انجام گرفت. آزمایش به‌صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی در سه تکرار، در محیط هیدروپونیک در سطوح شوری صفر و 12 دسی‌زیمنس بر متر اجرا شد. بنا بر نتایج به‌دست‌آمده، دو لاین موتانت حاصل از تیمار اتیل متان سولفانات با دارا بودن میزان زیست‌توده بالا و نسبت سدیم به پتاسیم کم به­ همراه رقم نونابوکرا در گروه متحمل قرار گرفتند.  این گیاهان در مقایسه با طارم محلی (غیر موتاژن) در تنش شوری تحمل بالاتری داشتند.  دو لاین حساس به شوری نیز تحت تیمار این موتاژن مشاهده شدند، درحالی‌که اکثر لاین­های موتانت حاصل از تیمار متیل نیتروز اوره+ سدیم آزید به تنش شوری حساسیت نشان دادند.

کلیدواژه‌ها


Abdolzadeh, A., Kazuto, S., Chiba, K., 1998. Effect of salinityon growth and ion content in Loliumm ultiflorum, L. perenne and Festuca arundinacea. Journal of the Japanese Society of Revegetation Technology. 23, 161-169.

Ahloowalia, B.S., Malusznyski, M., Nichterlin, K., 2004. Global impact of mutation derived varieties. Euphytica. 135, 187-204.

Ansari R., Shereen, A., Flowers, T.J., Yeo, A.R., 2001. Identification rice lines for improved salttolerance from a mapping population. In: Peng, S., Hardy, B., (eds.), Rice Research for Food Security and Poverty Alleviation. Proceeding of the International Rice Research Conference, 31 March- 3 April 2000, Los Banos, Philippines. pp. 285-291.

Baloch, A., Soomro, A., Javed, M., Bughio, H., Alam, S., Bughio, M., Mohammed, T., Mastoi, N., 2003. Induction of salt tolerance in rice through mutation breeding. Asia Journal of Plant Sciences. 2(3), 273-276.

Bradley J T., Cooper, J., Tai, Th.H., Colowit, P., Greene, V., Henikoff, S., Comai, L., 2007. Discovery of chemically induced mutations in rice by TILLING. BioMedCentral (BMC). Plant Biology. 7, 19.

Dvorak, J., Norman, M.M., Goyal, S., 1994. Enhancement of the salt tolerance in Triticum turgidum L. by the Knal locus transferred from the Triticum aestivum L. chromosome 4D by homologous recombination. Theoretical and Applied Genetics. 87, 872-877.

Flowers, T.J., Garcia, A., Koyama, M., Yeo, AR., 1997. Breeding for salinity resistance in crop plants: The role of molecular biology. Acta Physiologia Plantarum. 19(4), 427-433.

Greenwey, H., Munns, R., 1980. Mechanism of salt tolerancein nonhalophytes. Annual Reviwe in Plant Physiology. 31,149-190.

Koocheki, A., Mahalati, M.N., 1994. Feed value of some halophytic range plants of arid regions of Iran. In: Squires, V.R., Ayoub, A.T., (eds), Halophytes as a Resource for Livestock. Kluwer Academic Publishers. 249-253.

Lacan, D., Durand, M., 1996. Na+-K+ exchange at the xylem/symplast boundary. Plant Phyiology. 110, 705-711.

Lang N.T., Yanagihara, S., Buu, B.C., 2001. A microsatellite marker for a gene contributing salttolerance on rice at the vegetative and reproductive stages. SABRAO Journal of Breeding and Genetics. 33(1),1-10.

Lang, N.T., Yanagihara, S., Buu, B.C., 2001. QTL analysis of salt tolerance in rice (Oryza sativa L.). SABRAO Journal of Breeding and Genetics. 33(1),11-20

Lee, S.Y., Choi, W.Y., Ko, J.C.S., Kim, T., Gregorio, G.B., 2003. Salinity tolerance of japonica and indica rice (Oryza sativa L.)  at seedling stage. Planta. 216(6), 1043-1046.

Lee, I.S., Kim, D.S., Lim, Y.P., Lee, K.S., Song, V., Lee, Y.I., 2003. Generation and performance evaluation of tolerant mutants in rice. SABRAO Journal of Breeding and Genetics. 35, 93-102.

Marschner, H., 1986. Mineral Nutrition of Higher Plants. Academic Press London. pp. 862

Moradi, F., 2002. Physiological characterization of rice cultivars for salinity tolerance during vegetative and reproductive stages. Ph.D.  thesis. University of Philippines, LosBanos. Philippines. 308p.

Munns, R., Testar, M., 2008. Mechanisms of salinity tolerance. Annual Reviews in Plant Biology. 59, 651-681.

Shereen, A., Ansari, R., Mumtaz, S., Bughio, H.R., Mujtaba, S.M., Shirazi, M.U., Khan, M.A., 2009. Impact of gamma irradiation induced changes on growth and physiological responses of rice under saline conditions. Pakistan Journal of Botany. 41, 2487-2495.

Shiu-Cho, W., Ching-Kit, V., Su-Wan, K., 1985. Cell mutations for salt tolerance screening in tissue  culture. Botanical Bulletin of Academia Sinica. 26, 195-201.

Singh, B.D., 2001. Plant Breeding: Principles and Methods. Kalyani publisher. 898 p.

Uddin, I., Rashid, H., Khan, N., Perveen, F., Tai, T.H., Tanaka, K., 2007. Selection of promising salt tolerant rice mutants derived from cultivar drew and their antioxidant enzymes activity under salt stress. SABRAO Journal of Breeding and Genetics. 39, 89-98.

Yeo, A.R., Flowers, T.J., 1984. Mechanism of salinity resistance in rice and their role as physiological criteria in plant breeding. In: Salinity tolerance in Plants. Willey.Intersci. New York, pp. 151-170.

Yeo, A.R., Flowers, T.J., 1986. Salinity resistance in rice and a pyramiding approach to breedingvarieties for saline soils. Australian Journal of Plant Physiology. 13, 161-173.

Yoshida, S., Forno, D.A., Cock, J.H., Gomez, K.A., 1976. Laboratory manual for physiological studies of rice. IRRI, Los Babos, Philippines. 83 p.

Yu-Shi, L., Zhang, J., Xiao-Rong, G., Li-Jia, A., 2006. Mutation induced by ethylmethanesulphonate (EMS), in vitro screening for salt tolerance and plant regeneration of sweet potato (Ipomoea batatas L.). Plant, Cell, Tissue and Organ Culture. 88 (1), 77-81.