غربال ژنوتیپهای مختلف نیشکر نسبت به تنش سرما با استفاده از شاخص‌های مورفولوژی و بیوشیمیایی

نوع مقاله : پژوهشی

نویسندگان

1 مدیر گروه ژنتیک و به نژادی گیاهی، دانشکده کشاورزی و صنایع غذایی، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد علوم و تحقیقات

2 دانشیارگروه مهندسی علوم زیستی، دانشکده علوم و فنون نوین، دانشگاه تهران

3 4- استادیار گروه زیست فناوری مولکولی گیاهی، پژوهشگاه ملی مهندسی ژنتیک و زیست فن‌آوری

10.30495/iper.2021.686565

چکیده

نیشکر گیاهی است که تا مدار حدود 32 درجه شمالی و جنوبی در نقاط مختلف جهان کشت می‌گردد. مقاومت این گیاه به سرما پایین است. با توجه به حساسیت نیشکر به سرما، به منظور شناسایی مسیرها و ژنهای دارای بیان افتراقی در ارقام نیشکر در هنگام تنش سرما و استفاده از آنها در برنامه اصلاح نبات نیشکر، پس از وقوع سرمای ᴏC1.2- در دیماه 1394، تعداد 454 رقم نیشکر با استفاده از شاخصهای مورفولوژیکی، بیوشیمیایی، در مزرعه تحقیقاتی موسسه تحقیقات نیشکر خوزستان مورد بررسی قرار گرفت. در مرحله اول با استفاده از شاخص‌های مورفولوژی، ارقام متحمل و حساس در برابر سرما، انتخاب شدند. در مرحله دوم در سال 1395، پس از تنش سرما، شاخصهای بیوشیمیایی از قبیل پرولین و مالون دی-آلدئید ، در ارقام متحمل افزایش بیشتری پیدا کرد و بر این اساس دو رقم BR00-01 و TUC66-107 به ترتیب به عنوان متحملترین و حساسترین رقم نسبت به سرما شناسایی شدند. نتایج بررسی واکنش مورفولوژی و بیوشیمیایی ارقام نیشکر به تنش سرما نشان داد، ارقامی که میزان تحمل بیشتری به تنش سرما دارند، همین ارقام در مرحله بررسی بیوشیمیایی نیز از نظز میزان پرولین و MDA در سطح بالاتری نسبت به ارقام حساس قرار میگیرند. و همبستگی بالایی بین صفات مورفولوژیکی و شاخص‌های بیوشیمیایی از نظر میزان تحمل و مقاومت به سرما وجود داشت. بنابراین، با استفاده از اندازه-گیری‌ شاخص‌های مورفولوژیکی و بیوشیمیایی، می‌توان تا حدود زیادی نوع واکنش یک رقم نیشکر به تنش سرما، بررسی نمود و در هنگام غربال کلون‌های نیشکر در مراحل مختلف اصلاحی، با اندازه‌گیری مقدار شاخص‌های مورفولوژی و بیوشیمیایی، نسبت به غربال و انتخاب کلون‌های برتر اقدام نمود.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Screening of different sugarcane genotypes for cold stress using morphological and biochemical indicators

نویسندگان [English]

  • mahmoud fouladvand
  • asa ebrahimi 1
  • mehdi rahaei 2
  • vahid Shariati joni 3
1 Director of Department of Genetics and Plant Breeding, Faculty of Agriculture and Food Industry, Islamic Azad University, Science and Research Branch
2 3- Associate Professor, Department of Biological Engineering, Faculty of Modern Science and Technology, University of Tehran
3 4- Department of Plant Molecular Biotechnology, National Genetic Engineering and Biotechnology Institute
چکیده [English]

Sugarcane is a plant that is cultivated in different parts of the world up to a circuit of about 32 degrees north and south. The resistance of this plant to -1.2ᴏC cold is low. Due to the sensitivity of sugarcane to cold, in order to identify pathways and genes with differential expression in sugarcane cultivars during cold stress and their use in the sugarcane plant breeding program, after the occurrence of 1.2cold in December 2015, 454 sugarcane cultivars Using morphological and biochemical indices, it was studied in the research farm of Khuzestan Sugarcane Research Institute. In the first stage, cultivars tolerant to cold were selected using morphological indices. In the second stage in 2016, after cold stress, biochemical indices such as proline and malondialdehyde increased more in tolerant cultivars, and accordingly, two cultivars BR00-01 and TUC66-107, respectively, as the most tolerant and sensitive Cultivars were identified relative to cold. The results of morphological and biochemical response of sugarcane cultivars to cold stress showed that cultivars that have a higher tolerance to cold stress in the morphological stage, the same cultivars in the biochemical study stage are higher in terms of proline and MDA than sensitive cultivars. There was a high correlation between morphological traits and biochemical parameters in terms of cold tolerance. Therefore, by measuring the morphological and biochemical characteristics, it is possible to investigate to a large extent the type of reaction of a sugarcane cultivar to cold stress, and when screening sugarcane clones at different stages of breeding, by measuring The amount of morphological and biochemical indices were screened and superior clones were selected.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Sugarcane
  • Morphological screening
  • Cold stress
  • Cold resistance
  • Biochemical index