LSA محیط غذایی القای پینه از بساک برنج (میلی گرم بر لیتر) - فردوس عادلی مسبب

LSA  محیط غذایی القای پینه از بساک برنج (میلی گرم بر لیتر)

ترکیبات شیمیایی	محیط غذایی LSA
نیترات پتاسیم	1900
نیترات آمونیوم	1650
سولفات پتاسیم
سولفات منیزیم هفت آبه	370
کلرور پتاسیم
نیترات کلسیم چهار آبه
کلرور کلسیم دو آبه	440
فسفات کلسیم
فسفات دی هیدروژن پتاسیم	170
فسفات دی هیدروژن سدیم یک آبه
فسفات دی هیدروژن آمونیوم
سولفات آمونیوم
سولفات منگنز چهار آبه	22.3
اسید بوریک	6.2
سولفات روی هفت آبه	10.6
مولیبدات سدیم دو آبه	0.25
سولفات مس پنج آبه	0.025
کلرور کبالت شش آبه	0.025
یدور پتاسیم	0.83
سولفات فرّو هفت آبه	27.8
اتیلن دی آمین تترا استات سدیم	37.3
اسید نیکوتنیک	2.5
پیریدوکسین	2.5
تیامین	2.5
گلایسین	2
میو- اینوزیتول	100
تو فور دی	2
اسید نفتالن اسیدیک
کینتین
بنزیل آمینوپورین
اسید آبسیزیک
زآتین
اسید ایندول استیک
لاکت آلبومین هیدرولیزات
عصاره سیب زمینی
ساکارز	40000
مالتوز
گلوکز
آگار خالص	8000
آگارز
کازئین هیدرولیزات
pH	5.6

G1 محیط غذایی القای پینه از بساک برنج (میلی گرم بر لیتر) - فردوس عادلی مسبب

G1  محیط غذایی القای پینه از بساک برنج (میلی گرم بر لیتر)

ترکیبات شیمیایی	محیط غذایی G1
نیترات پتاسیم	2830
نیترات آمونیوم
سولفات پتاسیم
سولفات منیزیم هفت آبه	185
کلرور پتاسیم
نیترات کلسیم چهار آبه
کلرور کلسیم دو آبه	440
فسفات کلسیم
فسفات دی هیدروژن پتاسیم
فسفات دی هیدروژن سدیم یک آبه
فسفات دی هیدروژن آمونیوم
سولفات آمونیوم	463
سولفات منگنز چهار آبه	4.4
اسید بوریک	1.6
سولفات روی هفت آبه	1.5
مولیبدات سدیم دو آبه	0.25
سولفات مس پنج آبه	0.025
کلرور کبالت شش آبه	0.025
یدور پتاسیم	0.83
سولفات فرّو هفت آبه	27.8
اتیلن دی آمین تترا استات سدیم	37.3
اسید نیکوتنیک	2.5
پیریدوکسین	2.5
تیامین	2.5
گلایسین	2
میو- اینوزیتول	100
تو فور دی	2
اسید نفتالن اسیدیک	2.5
کینتین	0.75
بنزیل آمینوپورین
اسید آبسیزیک
زآتین
اسید ایندول استیک
لاکت آلبومین هیدرولیزات
عصاره سیب زمینی
ساکارز	40000
مالتوز
گلوکز
آگار خالص	8000
آگارز
کازئین هیدرولیزات	500
pH	5.6

E-24 محیط غذایی القای پینه از بساک برنج (میلی گرم بر لیتر) - فردوس عادلی مسبب

E-24  محیط غذایی القای پینه از بساک برنج (میلی گرم بر لیتر)

ترکیبات شیمیایی	محیط غذایی E-24
نیترات پتاسیم	2500
نیترات آمونیوم
سولفات پتاسیم
سولفات منیزیم هفت آبه	150
کلرور پتاسیم
نیترات کلسیم چهار آبه
کلرور کلسیم دو آبه	150
فسفات کلسیم
فسفات دی هیدروژن پتاسیم
فسفات دی هیدروژن سدیم یک آبه	150
فسفات دی هیدروژن آمونیوم
سولفات آمونیوم	134
سولفات منگنز چهار آبه	10
اسید بوریک	3
سولفات روی هفت آبه	2
مولیبدات سدیم دو آبه	0.25
سولفات مس پنج آبه	0.025
کلرور کبالت شش آبه	0.025
یدور پتاسیم	0.75
سولفات فرّو هفت آبه	27.8
اتیلن دی آمین تترا استات سدیم	37.3
اسید نیکوتنیک	1
پیرودوکسین	1
تیامین	10
گلایسین
میو- اینوزیتول	160
تو فور دی	1
اسید نفتالن اسیدیک
کینتین
بنزیل آمینوپورین	0.5
اسید آبسیزیک
زآتین
اسید ایندول استیک	0.5
لاکت آلبومین هیدرولیزات
عصاره سیب زمینی
ساکارز	50000
مالتوز
گلوکز
آگار خالص	8000
آگارز
کازئین هیدرولیزات
pH	5.6

FJ4 محیط غذایی القای پینه از بساک برنج (میلی گرم بر لیتر) - فردوس عادلی مسبب

FJ4  محیط غذایی القای پینه از بساک برنج (میلی گرم بر لیتر)

ترکیبات شیمیایی	محیط غذاییFJ4
نیترات پتاسیم	3150
نیترات آمونیوم
سولفات پتاسیم
سولفات منیزیم هفت آبه	185
کلرور پتاسیم
نیترات کلسیم چهار آبه
کلرور کلسیم دو آبه	150
فسفات کلسیم
فسفات دی هیدروژن پتاسیم
فسفات دی هیدروژن سدیم یک آبه
فسفات دی هیدروژن آمونیوم
سولفات آمونیوم
سولفات منگنز چهار آبه	22.3
اسید بوریک	6
سولفات روی هفت آبه	10
مولیبدات سدیم دو آبه	0.25
سولفات مس پنج آبه	0.025
کلرور کبالت شش آبه	0.025
یدور پتاسیم	0.83
سولفات فرّو هفت آبه	27.8
اتیلن دی آمین تترا استات سدیم	37.3
اسید نیکوتنیک	2.5
پیریدوکسین	2.5
تیامین	2.5
گلایسین	2
میو- اینوزیتول	100
تو فور دی	0.5
اسید نفتالن اسیدیک	2.5
کینتین	0.5
بنزیل آمینوپورین
اسید آبسیزیک
زآتین
اسید ایندول استیک
لاکت آلبومین هیدرولیزات
عصاره سیب زمینی
ساکارز
مالتوز	20000
گلوکز
آگار خالص	8000
آگارز
کازئین هیدرولیزات	500
pH	5.6

FJ1 محیط غذایی القای پینه از بساک برنج (میلی گرم بر لیتر) - فردوس عادلی مسبب

FJ1  محیط غذایی القای پینه از بساک برنج (میلی گرم بر لیتر)

ترکیبات شیمیایی	محیط غذایی   FJ1
نیترات پتاسیم	3150
نیترات آمونیوم
سولفات پتاسیم
سولفات منیزیم هفت آبه	185
کلرور پتاسیم
نیترات کلسیم چهار آبه
کلرور کلسیم دو آبه	150
فسفات کلسیم
فسفات دی هیدروژن پتاسیم
فسفات دی هیدروژن سدیم یک آبه
فسفات دی هیدروژن آمونیوم
سولفات آمونیوم
سولفات منگنز چهار آبه	22.3
اسید بوریک	6
سولفات روی هفت آبه	10
مولیبدات سدیم دو آبه	0.25
سولفات مس پنج آبه	0.025
کلرور کبالت شش آبه	0.025
یدور پتاسیم	0.83
سولفات فرّو هفت آبه	27.8
اتیلن دی آمین تترا استات سدیم	37.3
اسید نیکوتنیک	2.5
پیریدوکسین	2.5
تیامین	2.5
گلایسین	2
میو- اینوزیتول	100
تو فور دی	0.5
اسید نفتالن اسیدیک	2.5
کینتین	0.5
بنزیل آمینوپورین
اسید آبسیزیک
زآتین
اسید ایندول استیک
لاکت آلبومین هیدرولیزات
عصاره سیب زمینی
ساکارز
مالتوز	40000
گلوکز
آگار خالص	8000
آگارز
کازئین هیدرولیزات	500
pH	5.6

FJ محیط غذایی القای پینه از بساک برنج (میلی گرم بر لیتر) - فردوس عادلی مسبب

 FJ محیط غذایی القای پینه از بساک برنج (میلی گرم بر لیتر)

ترکیبات شیمیایی	محیط غذایی  FJ
نیترات پتاسیم	3150
نیترات آمونیوم
سولفات پتاسیم
سولفات منیزیم هفت آبه	185
کلرور پتاسیم
نیترات کلسیم چهار آبه
کلرور کلسیم دو آبه	150
فسفات کلسیم
فسفات دی هیدروژن پتاسیم
فسفات دی هیدروژن سدیم یک آبه
فسفات دی هیدروژن آمونیوم
سولفات آمونیوم
سولفات منگنز چهار آبه	22.3
اسید بوریک	6
سولفات روی هفت آبه	10
مولیبدات سدیم دو آبه	0.25
سولفات مس پنج آبه	0.025
کلرور کبالت شش آبه	0.025
یدور پتاسیم	0.83
سولفات فرّو هفت آبه	27.8
اتیلن دی آمین تترا استات سدیم	37.3
اسید نیکوتنیک	2.5
پیریدوکسین	2.5
تیامین	2.5
گلایسین	2
میو- اینوزیتول	100
تو فور دی	0.5
اسید نفتالن اسیدیک	2.5
کینتین	0.5
بنزیل آمینوپورین
اسید آبسیزیک
زآتین
اسید ایندول استیک
لاکت آلبومین هیدرولیزات
عصاره سیب زمینی
ساکارز	40000
مالتوز
گلوکز
آگار خالص	800
آگارز
کازئین هیدرولیزات	500
pH	5.6

L8 محیط غذایی القای پینه از بساک برنج (میلی گرم بر لیتر) - فردوس عادلی مسبب

L8  محیط غذایی القای پینه از بساک برنج (میلی گرم بر لیتر)

ترکیبات شیمیایی	محیط غذایی L8
نیترات پتاسیم	3000
نیترات آمونیوم
سولفات پتاسیم
سولفات منیزیم هفت آبه	185
کلرور پتاسیم
نیترات کلسیم چهار آبه
کلرور کلسیم دو آبه	150
فسفات کلسیم
فسفات دی هیدروژن پتاسیم
فسفات دی هیدروژن سدیم یک آبه
فسفات دی هیدروژن آمونیوم
سولفات آمونیوم
سولفات منگنز چهار آبه	22.3
اسید بوریک	6
سولفات روی هفت آبه	10
مولیبدات سدیم دو آبه	0.25
سولفات مس پنج آبه	0.025
کلرور کبالت شش آبه	0.025
یدور پتاسیم	0.83
سولفات فرّو هفت آبه	27.8
اتیلن دی آمین تترا استات سدیم	37.3
اسید نیکوتنیک	3
پیریدوکسین	5
تیامین	2.5
گلایسین
میو- اینوزیتول	100
تو فور دی	0.5
اسید نفتالن اسیدیک	3.5
کینتین	2
بنزیل آمینوپورین
اسید آبسیزیک
زآتین
اسید ایندول استیک
لاکت آلبومین هیدرولیزات	300
عصاره سیب زمینی
ساکارز	50000
مالتوز
گلوکز
آگار خالص	8000
آگارز
کازئین هیدرولیزات
pH	5.6

N6 محیط غذایی القای پینه از بساک برنج (میلی گرم بر لیتر) - فردوس عادلی مسبب

N₆   محیط غذایی القای پینه از بساک برنج (میلی گرم بر لیتر)

ترکیبات شیمیایی	محیط غذایی N6
نیترات پتاسیم	2830
نیترات آمونیوم
سولفات پتاسیم
سولفات منیزیم هفت آبه	185
کلرور پتاسیم
نیترات کلسیم چهار آبه
کلرور کلسیم دو آبه	166
فسفات کلسیم
فسفات دی هیدروژن پتاسیم	400
فسفات دی هیدروژن سدیم یک آبه
فسفات دی هیدروژن آمونیوم
سولفات آمونیوم	463
سولفات منگنز چهار آبه	4.4
اسید بوریک	1.6
سولفات روی هفت آبه	1.5
مولیبدات سدیم دو آبه
سولفات مس پنج آبه
کلرور کبالت شش آبه
یدور پتاسیم	0.83
سولفات فرّو هفت آبه	27.8
اتیلن دی آمین تترا استات سدیم	37.3
اسید نیکوتنیک	0.5
پیریدوکسین	0.5
تیامین	1
گلایسین	2
میو- اینوزیتول
تو فور دی	2
اسید نفتالن اسیدیک
کینتین
بنزیل آمینوپورین
اسید آبسیزیک
زآتین
اسید ایندول استیک
لاکت آلبومین هیدرولیزات
عصاره سیب زمینی
ساکارز	50000
مالتوز
گلوکز
آگار خالص	8000
آگارز
کازئین هیدرولیزات
pH	5.6

E10 محیط غذایی القای پینه از بساک برنج (میلی گرم بر لیتر) - فردوس عادلی مسبب

E₁₀   محیط غذایی القای پینه از بساک برنج (میلی گرم بر لیتر)

ترکیبات شیمیایی	محیط غذایی E10
نیترات پتاسیم	2500
نیترات آمونیوم
سولفات پتاسیم
سولفات منیزیم هفت آبه	150
کلرور پتاسیم
نیترات کلسیم چهار آبه
کلرور کلسیم دو آبه	150
فسفات کلسیم
فسفات دی هیدروژن پتاسیم
فسفات دی هیدروژن سدیم یک آبه	150
فسفات دی هیدروژن آمونیوم
سولفات آمونیوم	134
سولفات منگنز چهار آبه	10
اسید بوریک	3
سولفات روی هفت آبه	2
مولیبدات سدیم دو آبه	0.25
سولفات مس پنج آبه	0.025
کلرور کبالت شش آبه	0.025
یدور پتاسیم	0.75
سولفات فرّو هفت آبه	27.8
اتیلن دی آمین تترا استات سدیم	37.3
اسید نیکوتنیک	1
پیریدوکسین	1
تیامین	10
گلایسین
میو- اینوزیتول	160
تو فور دی	1
اسید نفتالن اسیدیک
کینتین
بنزیل آمینوپورین
اسید آبسیزیک
زآتین
اسید ایندول استیک
لاکت آلبومین هیدرولیزات
عصاره سیب زمینی	عصاره 200 گرم سیب زمینی
ساکارز	20000
مالتوز
گلوکز
آگار خالص	8000
آگارز
کازئین هیدرولیزات
pH	5.6

اهمیت محیط های غذایی کشت در زیست فن شناسی- فردوس عادلی مسبب

اهمیت محیط های غذایی کشت در زیست فن شناسی

درجه مؤفقیت در به کار گیری کشت سلول، بافت و اندام گیاهی به رابطه بین چندین عامل بستگی دارد. مهم ترین این عوامل، انتخاب ترکیبات غذایی و تنظیم کنندگان رشدی است. در 2 تا 3 دهه گذشته تعداد زیادی گزارش برای تغییر حدود ترکیبات محیط غذایی اصلی ارائه شده است.

هر محیط غذایی معینی شامل نمک های معدنی، منبع کربن، ویتامین ها و تنظیم کنندگان رشد است. برای کاربرد های خاصّی می توان ترکیبات دیگری به آن ها اضافه نمود. این ترکیبات عبارتند از: نیتروژن آلی، اسیدهای آلی، عصاره های گیاهی.محیط غذایی MS  در سال 1962 توسط موراشیج و اسکوک، LS  در سال 1965 توسط لینس مایر و اسکوکبیش ترین غلظت نمک ها را مخسوصاً برای اهداف باززایی گیاهی مورد استفاده قرار دادند. گامبورگ و همکاران در سال 1968 محیط غذایی B5 و چو در سال 1968 محیط N₆ و نیش و نیش درسال 1969 محیط غذایی NN و مشتق هایی از این محیط ها را کشف کردند که به طور وسیعی در بسیار از گونه های گیاهی و برای اهداف گوناگون به کار رفته اند. محیط DWK و محیط WPM برای کشت گونه ها مختلف گیاهان چوبی مورد استفاده قرار می گیرند. آگاهی و دانش نیاز های غذایی و احتیاجات سوخت سازی یاخته ها و بافت های گیاهی کشت شده، در تصمیم گیری برای تعیین نوع محیط مورد استفاده در حالت اختصاصی بسیار گران بهاست. به طور کلی محیط های غذایی بر اساس روش کشت بافت و گونه گیاهی مورد استفاده انتخاب می گردد. کار کشت بافت به هوش و درایت تحسین بر انگیزی نیاز دارد. در حقیقت عوامل شناخته شده و ناشناخته زیادی دخالت می کنند و برای یک گیاه ممکن است، محیط های غذایی متعددی وجود داشته باشد. از این تاریخ به بعد ما تعدادی از محیط های غذایی کشت بافت را معرفی خواهیم کرد. زیست فن شناسان نبایستی بدون تجربه از آن ها استفاده کنند. زیرا بعضی از این ها توسط مدیرت این وبلاگ تغییر یافته است. از طرف دیگر من مدت بسیار کوتاهی در کشت بافت فعّالیت داشته ام و بدون تغییر محیط های موجود نمی توانستم کار را با مؤفقیت ادامه دهم. بنابراین به اصلاح آن ها اقدام کردم.

اندازه گیری کربن آلی خاک - فردوس عادلی مسبب

 نویسنده: Shivanada Tolanur  

 اندازه گیری کربن آلی خاک

مواد آلی خاک عبارت است از حضور بقایای گیاهان، جانوران و ریزاندامکان (میکروارگانیسم ها) در مراحل مختلف تجزیه محتویات آن در خاک میزان مرغوبیت آن را نشان می دهد. مواد آلی خاک و ظایف زیادی بر عهده دارد و به عنوان شاخص نیتروژن محسوب می گردد.

میزا مرغوبیت خاک                                 درصد کربن آلی

          پایین                                              کم تراز 0.5

         متوسط                                            0.75 – 0.5

           بالا                                               بیش تر از 0.75

 

معمولا به کربن آلی، ماده آلی گفته می شود. چون ماده آلی، در یک مقدار متوسط 58 درصدکربن آلی است، در صد ماده آلی را می توان با ضرب کردن کربن آلی در عامل وان-بنون لن  یا 1.724 به دست آورد.

دوروش برای اندازه گیری کربن آلی خاک وجود دارد: روش احتراقی خشک و اکسیداسیون مرطوب.

  روش اکسیداسیون مرطوب

کربن آلی خاک به وسیله K₂Cr₂O₇ و اسید سولفوریک رقیق و حرارت به CO₂ اکسید می شود. مقدار اضافی بی کرومات پتاسیم که در اکسیداسیون مصرف نشده با محلول فرّوآمونیوم سولفات استاندارد در مقابل شناساگر دی فنیل آمین حجم سنجی می گردد. در عمل حجم سنجی با استفاده از اسید فسفریک و سولفات نقره به ترتیب مزاحمت یون های Fe²⁺ و Cl^- از بین می رود. در نقطه پایانی، رنگ محلول از ارغوانی به آبی تا سبز روشن تغییر می کند.

واکنش

2K₂Cr₂O_{7 +} 8H₂O → 2K₂SO₄ + 2Cr₂(SO₄) + 8H₂O + 6(O)

                                                      3C + 6(O) → 3CO₂

تهیه محلول های شیمیایی

1) محلول K₂Cr₂O₇ نرمال: 49.04 گرم K₂Cr₂O₇ خالص را در آب مقطر حل کرده و به حجم یک لیتر می رسانند.

2) اسید سولفوریک غلیظ: محتوی 15 گرم سولفات نقره در یک لیتر.

3) فرّو آمونیوم سولفات 0.5 نرمال (نمک مور): 196.1 گرم فرّوآمونیوم سولفات شش آبه را در آب مقطر حل کرده و 15 میلی لیتر اسید سولفوریک غلیظ اضافه نموده و حجم آن را با آب مقطر به یک لیتر می رسانند.

H₃PO₄ ( 4  85 درصد.

5) سدیم فلئوراید.

6) شناساگر دی فنیل آمین: 0.5 گرم دی فنیل آمین مخلوط با 100 میلی لیتر اسید سولفوریک غلیظ حل کرده و در 20 میلی لیتر آب مقطر حل کرده و در یک بطری تیره نگه داری می نمایند.

 روش کار

1)  گرم خاک با قطر کم تر از 0.2 میلی متری را وزن کرده، وارد یک بالن 500 میلی لیتری می نمایند.

2)  میلی لیتر محلول بیکرمات پتاسیم نرمال به آن اضافه کرده و به آرامی تکان می دهند.

3) 20 میلی لیتر اسیدسولفوریک غلیظ محتوی سولفات نقره را از دیواره بالن وارد کرده و به آرامی مخلوط می کنند.

4) برای انجام واکنش، مدت 30 دقیقه آن را برروی صفحه پنبه نسوز به منظور اجتناب از سوختن در اثر حرارت، قرار می دهند.

  (5200 میلی لیتر آب مقطر اضافه می کنند و مقدار 10 میلی لیتر H₃PO₄ یا یک قاشق چای خوری NaF (3 گرم) وارد بالن کرده و به آرامی حرارت می دهند.

 6)  10 قطره شناساگر دی فنیل آمین افزوده تا رنگ بنفش ظاهرشود.

7)  محتویات ارلن را با محلول فرّوآمونیوم سولفات 0.5 نرمال تا تغییر رنگ از بنفش به سبز(سبزبرلیانت) حجم سنجی می کنند و مقدار فرّوآمونیوم سولفات مصرف شده را یادداشت می نمایند.

8) تمام عملیات فوق را در یک نمونه بدون خاک انجام می دهند.

 

محاسبات

W: وزن نمونه خاک.

V₁: حجم محلول فرّو آمونیوم سولفات مصرف شده برای بلانک.

V₂ : حجم فرّوآمونیوم سولفات 0.5 نرمال مصرف شده برای نمونه خاک.

N: نرمالیته فرّوآمونیوم سولفات.

 

    100 × 0.003 × N × (V₁ – V₂) × 10

ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ = درصد کربن آلی خاک

                         V₁ × W

 

یک میلی اکیوالان گرم K₂Cr₂O₇ = یک میلی اکیوالان گرم کربن آلی

  

                                      جرم اتم کربن                12

یک میلی اکیوالان کربن = ــــــــــــــــــــــــــــــــ = ـــــــــــــــــــــــ = 3 میلی گرم

                                       ظرفیت کربن                  4

 

کربن آلی = 0.003 گرم کربن آلی

 

درصد ماده آلی  = درصد کربن آلی   × 1.724

 

نیتروژن کل = در صد ماده آلی × 0.05

 

 

 

 

 

 

 

اندازه گیری نیتروژن خاک به روش پرمنگنات پتاسیم - ترجمه: فردوس عادلی مسبب

 

اندازه گیری نیتروژن خاک به روش پرمنگنات پتاسیم

 نویسنده: Shivanand Tolanur

 

تهیه محلول های شیمیایی

 

1)   محلول پرمنگنات پتاسیم 0.32 درصد: مقدار 3.2 گرم پرمنگنات پتاسیم را در بالن ژوژه یک لیتری با آب مقطر دوبار تقطیر شده حل کرده و به حجم می رسانند.

2)  محلول هیدروکسید سدیم 2.5 درصد: 25 گرم سود را در یک لیتر آب مقطر حل می کنند. آب مقطر بایستی تازه تهیه شده باشد.

3)  محلول شناساگر مخلوط: مقدار 0.1 گرم شناساگر برم کرزول گرین و 0.07 گرم متیل رد را در 100 میلی لیتر الکل اتیلیک حل می کنند.

4)  محلول جمع آوری اسید بوریک 2 درصد حاوی شناساگر مخلوط: مقدار 20 گرم اسید بوریک خالص را در 900 میلی لیتر آب مقطر حل کرده و 20 میلی لیتر محلول شناساگر مخلوط را به آ« افزوده و حجم را به یک لیتر می رسانند. چند قطره محلول اسید کلریدریک یا سود به آن اضافه می نمایند تا رنگ آن به ارغوانی متمایل به قرمز تغییر کند.

5)    محلول اسید سولفوریک 0.01نرمال یا 0.1 نرمال استاندارد شده.

6)    پارافین مایع.

 

  روش آزمایش

1)   مقدار 20  گرم از خاک خشک شده در هوا که از الک 2 میلی متری عبور داده شده را در بالن کجلدال با دقت یک ده هزارم گرم وزن می کنند.

2)   حجم 20 میلی لیتر آب مقطر را به آن می افزایند و یک میلی لیتر پارافین مایع و چند دانه پرن شیشه ای به منظور اجتناب از کف کردن و پاشیدن محلول به آن اضافه می کنند.

3)   100 میلی لیتر محلول پرمنگنات پتاسیم 0.32 درصد افزوده و سپس 100 میلی لیترمحلول سود 2.5 در صد به آن اضافه می نمایند و فورا درب بالن را می بندند.

4)   محتویات بالن کجلدال را با حرارت یکنواخت تقطیر می کنند تا آمونیاک آزاد شده پس از عبور از کندانسور با استفاده از لوله متصل به انتهای آن که در محلول جمع آوری کننده محتوی 20 میلی لیتر اسید بوریک و شناساگر مخلوطُُ، تثبیت گردد. محتویات این بالن با جذب آمونیاک به رنگ سبز تغییر خواهد کرد. تقطیر را آن قدر ادامه می دهند تا حجم محلول بالن جمع آوری حدود 100 میلی لیتر گردد.

5)   محلول بالن جمع آوری را که به رنگ سبز است با اسید سولفوریک استاندارد حجم سنجی کرده  تا رنگ سبز آن به ارغوانی پایدار تغییر نماید. 

 

 دقت ها

1)   پیش از افزودن محلول سود، بایستی لوله جمع آوری آمونیاک در داخل محلول بالن جمع آوری که حاوی اسید بوریک و شناساگر مخلوط است، فرورفته باشد.

2)   بلا فاصله پس از افزودن محلول سود از دهانه بالن تقطیر کجلدال بایستی درب آن را ببندند تا از تلف شدن آمونیاک اجتناب گردیده  و در واکنش با محلول قلیایی اثر منفی برجای نگذارد.

3)      اتصال ها بایستی به خوبی مسدود گردند تا از اتلاف آمونیاک آزاد شده ممانعت به عمل آید.

 

محاسبه                                              ۰۱۴/۰ × N × V

نیتروژن خاک بر حسب کیلوگرم بر هکتار= ۲X۱۰^{۶ ـــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ}

                                                                    W

 

W = حجم اسید سولفوریک مصرفی در حجم سنجی 

 N = نرمالیته اسید سولفوریک

W= وزن خاک

توضیح:                                                         

مقدار نیتروژن لازم خاک برای گیاهان مختلف متفاوت است. اما به طور کلی جدول زیر حایز اهمیت می باشد:

درجه نیتروژن	نیتروژن بر حسب کیلو گرم بر هکتار
پایین	کمتر از 280
متوسط	280 تا 560
بالا	بیش تر از 560

 

درباره مقاله تحقيقات زيست فن شناسي توسعه‌ي برنج

درباره مقاله تحقیقات زیست فن شناسی توسعه برنج

متأسفانه جدول های این مقاله حذف شده است. دوستانی که در این باره مشغول فعالیت آزمایشگاهی هستند، مکاتبه کنند تا از طریق ایمیل برایشان ارسال شود.

 

کار برد محلول های سفید کننده در زیست فن شناسی

فردوس عادلی مسبب

کار برد محلول های سفید کننده در زیست فن شناسی

برای فعّالیت های خانه داری از محلول هایی به نام سفید کننده یا ضدعفونی کننده استفاده می شود. این محلول ها حاوی کلر می باشند. کلر یک تخریب کننده قدرت مند میکرو ارگانیسم هاست و علاوه براین، در بسیاری از اندام های داخلی بدن انسان به ویژه قلب و کلیه ها نارسایی ایجاد می کند. از این نظر زنان خانه دار و زیست فن شناسان بیشتر از سایر اقشار اجتماعی در معرض خطر قرار دارند. اما این مواد به قدری در بهداشت و سلامت مؤثرند که حذف آن، هزینه های بهداشت و درمان را افزایش خواهد داد. علاوه بر این،  محلول های سفید کننده که با نام های بوژنه، وایتکس و غیره در بازار به فراوانی و ارزان به دست می آیند، در زیست فن شناسی به اندازه ای مورد استفاده قرار می گیرند که بدون آن ها هیچ گونه فعّالیت تحقیقاتی امکان پذیر نمی باشد. بسیاری از کارهای زیست فن شناسی که بایستی در محیط گند زدایی شده و عاری از میکرب ها انجام شود از کلر موجود دراین محلول ها برای انهدام میکرو ارگانیسم های عفونت زا استفاده می شود. استفاده از این محلول ها به غلظت و مدت زمان قرار دادن یاخته ها یا بافت ها در آن بستگی دارد. به همین دلیل بایستی غلظت اولیه آن ها تعیین شود.

 اندازه گیری کلر فعّال در محلول های سفید کننده

1)   تهیه محلول تیو سولفات سدیم 1/0 نرمال: یک لیتر آب مقطر را حداقل به مدت 5 دقیقه به جوشانید. پس از خنک کردن حدود 25 گرم Na₂S₂O₃.5H₂O و 1/0 گرم کربنات سدیم بدون آب به آن اضافه کنید. محلول را به هم بزنید تا  کاملا حل شود. محلول را به ظرف شیشه ای یا پلاستیکی درب دار منتقل کرده و در تاریکی نگهداری نمایید.

2)  تهیه محلول نشاسته: در اثر مخلوط کردن 2 گرم نشاسته در 30 میلی لیتر آب مقطر تازه تهیه شده، خمیری به دست می آید. این خمیر را به یک لیتر آب مقطر در حال جوش اضافه کنید و حرارت دهید تا محلول زلالی به دست آید. پس از خنک کردن محلول، آن را در بطری در پوش دار نگهداری کنید. در هر حجم سنجی مقدار 5 میلی لیتر از این محلول استفاده نمایید.

   روش کار

2/0 میلی لیتر از محلول سفیدکننده را به ارلن ریخته و 100 میلی لیتر آب مقطر به آن اضافه کنید. سپس 20 میلی لیتر محلول 10% یدور پتاسیم افزوده و 10 میلی لیتر اسید استیک گلاسیال اضافه نمایید. با محلول 1/0 نرمال تیوسولفات سدیم حجم سنجی کنید تا رنگ زرد کم رنگ پدیدار گردد و سپس 5 میلی لیتر محلول نشاسته اضافه کرده و حجم سنجی را ادامه دهید تا بیرنگ شود.

یک میلی لیتر محلول تیوسولفات مصرفی معادل 546/3 میلی گرم کلر فعّال است.

اندازه گیری روغن برنج - فردوس عادلی مسبب

فردوس عادلی مسبب

اندازه گیری روغن برنج

            در روش های معمولی و ساده برای تعیین محتویات روغن برنج، ابتدا بایستی روغن را استخراج کرد. تاکنون در آزمایشگاه دو روش برای استخراج روغن برنج وجود داشته است: روش استخراج با دستگاه سوکسله و روش استخراج با دستگاه شیکر (تکان دهنده). در هردو روش از حلال های آلی مانند: اتر اکسید و هگزان نرمال و غیره استفاده می شود.

روش استخراج و سنجش با دستگاه سوکسله

مقدار حدود 25 گرم نمونه برنج قهوه ای یا برنج فاقد پوسته اول را توزین نموده، محفظۀ شیشه ای سوکسله داخل نمایید. آنقدر حلّال هگزان نرمال به آن اضافه کنید تا این که به داخل بالن پایین سوکسله سیفون شود. اکنون گرم کننده را روشن نمایید تا درجه حرارت به 65 الی 70 درجه سانتی گراد برسد(نقطه جوش حلّال). پس از 5 بار خالی و پرشدن خود کار بالن، دستگاه را خاموش کرده و محتویات بالن را که محلول روغن در هگزان نرمال است، با استفاده از کاغذ صافی واتمن باند آبی شفاف نمایید. اکنون این محلول را در دستگاه تبخیر کننده دوّار حرارت می دهند تا حلال خارج شود. روغن باقی مانده در ظرف را در اندکی کلروفرم حل کرده و وارد بالن ژوژۀ 10 میلی لیتری نموده و سپس با کلروفرم خالص به حجم می رسانند. یک ظرف توزین آلومینیومی را با آب شسته و سپس با الکل تمیز نموده و خشک می کنند. حال این ظرف را مجددا با کلروفرم شستشو داده و خشک می نمایند و سپس با ترازوی دقیق توزین می نمایند (W₁). اکنون مقدار دو میلی لیتر از محلول روغن را در آن وارد کرده و در یک آون خلاء در درجه حرارت 65 درجه سانتی گراد به مدّت یک ساعت حرارت می دهند تا حلّال خارج شود. ظرف توزین را مدت نیم ساعت در دسیکاتور محتوی جاذب الرّطوبه سیلیکاژل قرار می دهند تا سرد شود. ظرف با روغن را وزن می کنند (W₂).

وزن روغن = W₁ – W₂

درصد روغن = وزن روغن × 20

 

اندازه گیری اسید چرب آزاد(FFA)

2 میلی لیتر از محلول روغن کلروفرمی آزمایش قبل را که در بالن ژوژه 10 میلی لیتری وجود دارد، در در یک ارلن 100 میلی لیتری تمیز که قبلا با الکل تمیز و خشک شده وارد نمایید. مقدار 5 میلی لیتر کلروفرم خالص به آن اضافه کنید این محلول را با پتاس 0.01 نرمال متانولی در مقابل شناساگر فنل فتالئین حجم سنجی کنید، تا رنگ ارغوانی پایدار پدیدار گردد.

           در صد اسید چرب آزاد = حجم محلول پتاس 0.01 نرمال × 0.01 × 282 تقسیم بر وزن

           روغن در آزمایش پیشین.

اندازه گیری رطوبت برنج - فردوس عادلی مسبب

نویسنده: فردوس عادلی مسبّب

 

اندازه گیری رطوبت برنج

مقدار 5 گرم برنج سفید یا شلتوک را وزن کنید. آن را داخل یک ظرف آلومینیومی یا شیشه ای پیرکس وارد نمایید. ظرف با نمونه را مدت 18 الی 24 ساعت در آون 105 درجه سانتی گراد قرار دهید تا خشک گردد. وزن نمونه اولیه را با W₁ و وزن نمونه پس از خشک شدن را با W₂  نشان دهید.  

 

مقدار آب از دست رفته در این آزمایش = W₁ – W₂  

درصد رطوبت بر پایه نمونه مر طوب    =  مقدار آب از دست رفته تقسیم بر W₁ ضربدر۱۰۰

درصد رطوبت بر پایه نمونه خشک      =  مقدار آب از دست رفته تقسیم بر  W2ضربدر۱۰۰  

راه دستیابی به خود کفایی برنج در ایران با استفاده از فناوری بذر هیبرید - دکتر جوهر علی محقق زادشناسی

 

 

Attaining self sufficiency in rice production through hybrid technology for Iran

Progress Report 

(Period from 9.5.2003 to 8.4.2005)

of

Dr Jauhar Ali

 

 

 

National Coordinator

 

 

 

 

(Hybrid & Molecular Rice Breeding Program of Iran)

 

 

 

 

 

Submitted

To

AGRICULTURAL RESEARCH AND EDUCATION

ORGANIZATION (AREO)

MINISTRY OF JIHAD-E-AGRICULTURE, IRAN

 Rice Research Institute of Iran (RRII

PO Box 1658, Rasht

 

The Iranian government considering the need for hybrid rice technology, had hired me to initiate and intensify the research work on hybrid rice at RRII, Rasht Iran. I was stationed at Rice Research Institute of Iran, Rasht to guide the hybrid rice program of Iran from 9^th May, 2003 to 8^th May, 2005. To initiate the task entrusted to me, firstly I had studied and carefully identified the weaknesses and strengths of the ongoing hybrid rice program and based on which effective strategies were formulated. This study also encouraged me to prepare a project entitled “Promotion of hybrid technology for sustainable rice production in Iran” for financial assistance (0.4 million USD) from Technical Cooperation Programme (TCP) under FAO for capacity building in hybrid rice technology. However besides this a national hybrid rice project has been submitted for financial assistance of 1.5 million USD from the Agricultural Ministry for a 5 year period (2005-2009) that includes 22 sub-projects involving different disciplines and also for the establishment of Nikshahr for conduct of paddy off-season nursery.  Yet another project was formulated to support the training component especially designed for extension agents and farmers of Guilan province was prepared and submitted to Guilan Provincial Agricultural Organization. The foremost task for me was to identify key scientists to develop an effective research group comprising 35 scientists while trying to cross link them across different research centers. Capacity building was one of the essential objectives and was targeted effectively by training 115 persons on hybrid rice technology that included 3 training sessions on both hybrid rice cultivation and seed production. GRH1 hybrid (IR58025A/IR42686R) was identified as promising hybrid after    testing it in 6 farmers field locations against Khazar over the last two years. GRH1 hybrid gave high average yield of 8.5 tonnes/ha in comparison to Khazar with 6.0 tonnes/ha. In the national rice crop yield competition, the GRH1 hybrid rice farmer Shakofe won the first prize for producing 13 tonnes/ha against Kadous with 8 tonnes/ha in Abkenar, Anzali, Guilan province. The hybrid seed production practices have been standardized to give 1.2 tonnes/ha from 0.3 tonnes/ha in the past. Research personnel and technicians were given hands on training to improve the hybrid seed production techniques.  The purity of the GRH1 hybrid seed production was recovered to safe limits by replacing the impure parental seed materials. The hybrid rice source nursery (germplasm) was invigorated by adding 2860 different entries. The different nurseries in hybrid rice breeding were established with proper codes and standardized with proper procedures for handling. Six new long slender CMS lines were introduced and three of them were found to be stable for complete sterility. Seventeen new hybrid combinations were introduced directly from IRRI and elsewhere and five of them were found to out yield GRH1 by 1.0 tonnes/ha and AT 4 hybrid was shorter in duration by nearly three weeks as compared to GRH1. Two hundred and eighty kg of GRH1 hybrid seed is now available for deploying it in 14 ha during the 2005 cropping season. However, for enhancing the productivity of the hybrids, varieties and landraces, I happened to be quite successful in introducing the Leaf Colour Chart (LCC) technology to Iran by giving them training to 115 scientists, farmers and extension personnel. We further confirmed by conducting field trials, a LCC reading of 3 suitable for Hashemi and 4 for Khazar and GRH1. This technology reduced the use of N fertilizer by 35 kg for Hashemi while the yield of hybrid increased by 1.6 tonnes/ha over the recommended N plot by only addition of 31 kg of N fertilizer. Farmers cultivating traditional land races will be benefited by use of LCC since the required N fertilizer gets lowered thereby reducing lodging and blast incidence in traditional landraces. We had also prepared easy to read pamphlets for LCC and GRH1 hybrid rice cultivation for effective dissemination.

The success of hybrid rice project would enable Iran to become self sufficient in its rice requirement on a long-term basis. Hybrid rice technology as a strategy to sustain the rice production levels in Iran needs to be developed in a phased manner and in the first phase starting from (2005-2009) we have requested the government to finance about 1.5 million USD for intensification of hybrid rice research. Government may need to finance two million USD during the second phase (2009-2014) for developing strategies and means to sustain the self sufficiency beyond 2015. However, during my first two years over here we could partially address the issues on capacity building, standardizing GRH 1 seed production techniques, LCC technology, invigorating the hybrid rice source nursery and developing new hybrid combinations. Besides this, five second generation rice hybrids have been identified with one tonne more than GRH1 and quality on par with it. Wide-scale adoption of hybrid rice technology is only possible through proper policy support and financial backing. Indeed, if we happen to adopt hybrid rice technology in a proper and timely manner, we will be attaining self sufficiency in rice production for Iran by 2010.

I like to thank all the scientists & technical staff for their kind support and cooperation during this period. My sincere thanks to Dr Alinia, Director General, Rice Research Institute of Iran, Rasht for giving me full research support and cooperation to make all this happen into a reality.

 

Dr Jauhar Ali

National Coordinator

(Hybrid & Molecular Rice Breeding Program of Iran)

& Consultant (IRRI-Iran project)

Rice Research Institute of Iran                                  

 PO Box 1658, Rasht

 

 

در باره صرفه جویی آب مزارع برنج - رونالد کانترل از مؤسسه بین المللی تحقیقات برنج

مترجم: فردوس عادلی مسبب

در باره صرفه جویی آب مزارع برنج

 

معرفی نامه

بیش از 75 درصد از 79 میلیون هکتار سطح زیر کشت برنج دنیا به روش آبیاری بهره برداری می شود. بیش تر این مزارع در آسیا قرار دارند و امنیت غذایی کشورهای این بخش جهان به طور وسیعی به سازگان آبیاری تولید برنج بستگی دارد. گیاه برنج بیش ترین میزان آب را مصرف می کند. برای تولید هر یک کیلوگرم برنج (شلتوک یا برنج سفید؟) حدود 3000 الی 5000 لیتر آب مورد نیاز است، که 2 تا 3 برابر آب مصرفی برای تولید یک کیلوگرم غلات دیگر نظیر گندم یا ذرّت است. تا کنون، این حجم آب درنظر گرفته می شد. ولی هم اکنون، بحران آب، تداوم بوم سازگان های برنج آبی را تهدید می کند. در آسیا، 17 میلیون هکتار از سطح زیر کشت برنج آبی به طور وحشتناکی با کمبود آب مواجه است. در 22 میلیون هکتار اراضی کمبود اقتصادی آب مشهود است. برای امنیت غذایی و حفظ ذخایر ارزشمند آب، بایستی تدابیری اندیشیده شود تا تولید برنج با کمترین آب مصرفی تحقق یابد. مطالعات زیادی برای دست یابی به راه های توسعه تکنولوژی های ذخایر آب در تولید برنج وجود دارد. این روش ها به بازنگری نیاز دارند.

          رونالد کانترل از مؤسسه بین المللی تحقیقات برنج   

آب و خواص فیزیکی آن - فردوس عادلی مسبب

آب و خواص فیزیکی آن

ملکول آب

آب از ترکیب هیدروژن و اکسیژن حاصل شده و آمیخته ای از دو سری ایزوتوپ است.

هیدروژن H      یا H ^{1                   16}O

دوتریم    D      یا H ²            و      ¹⁷O

تریتیوم    T یا    H ^{3                     18}O

 

به طور تئوری می توان گفت: آب شامل 18 نوع مولکول بوده، ولی از نظر بی نهایت کوچک بودن خواص H ³   ،  ¹⁷O   ،   ¹⁸O  تعداد مولکول های آب به H₂O ، D₂O و HDO  کاهش می یابد. مول جزئی دوتریم در هیدروژن معمولی تقریبا ثابت و برابر با یک شصت هزارم است. در حالی که برای تریتیوم فقط ^15-10 ×4 می باشد. خواص فیزیکی آب سنگین به طور جزئی از آب سبک متفاوت بوده و دارای فرمول D₂¹⁶O می باشد. به همین ترتیب فرمول آب به صورت H₂O نوشته می شود. مولکول آب دارای یک گشتاور الکتریکی بوده که در خواص فیزیکی و الکتریکی آن انعکاس می یابد. آب ماهیتا نوعی مایع قطبی است (گاهی اوقات دو قطبی نامیده می شود). به طوری که مولکول آب را با دیاگرام سه ضلعی نمایش می دهند. اگر اتصال های  O - H منحصرا از نوع کووالانت باشند، زاویه H – O – H بایستی 90 درجه باشد. در واقع، به علت دخالت الکترونگاویته اکسیژن، زاویه اتصال های O – H حدود 105 درجه می باشد. فاصله اتم اکسیژن از محور اتم های H⁺ برابر 0.62 آنگسترم است.

 

حالت های سه گانۀ آب

ساختمان شیمیایی آب کاملا به حالات فیزیکی آن بستگی دارد. در حالت گازی (بخار) با فرمول H2O دقیقا مطابقت نموده و با دیاگرام سه ضلعی مخالف است. در حالات متراکم (مایع و جامد) پیچیده تر شده و این به حساب خواص غیر عادی آن گذاشته می شود.

            آب در حالت مایع، تجمعی از چند مولکول بوده که به توسط اتصال های ویژه ای به نام اتصال های هیدروژنی تشکیل یافته اند و هر اتم هیدروژن مولکول آب به یک اتم اکسیژن مولکول مجاور نزدیک می گردد. در حالت جامد با نظم ابتدایی شامل یک مولکول مرکزی و چهار مولکول جانبی بوده که تشکیل یک شکل چهار وجهی را می دهد. با مطالعه تفاوت های بلورشناسی، به ویژه با طیف رامان، می توان انتقال از ساختمان بلوری آب به حالت مایع را درک کرد.

جرم حجمی آب

                 به دلایل ساختمان مولکولی، آب دارای جرم حجمی متفاوتی نسبت به فشار و درجه حرارت می باشد. جرم حجمی آب خالص در 4 درجه سانتی گراد و یک اتمسفر فشار 0.99997 است. وزن مخصوص آب های طبیعی با مقدار مواد محلول و معلق آن تغییر می کند. دریا به طور متوسط دارای دانسیته 1.02812 بوده و با افزایش هر گرم نمک به این آب، جرم حجمی به اندازه 0.0008 تغییر می کند.

 

درجه حرارت جوشش

                 باتوجه به این که آب یک هیدرید اکسیژن یا اکسید هیدروژن است، از قانون توالی منظم درجه حرارت جوشش و انجماد سری های آلی و معدنی پیروی نمی کند. این انحراف با نیرو های جاذبۀ (الکتریکی، واندروال، الکتریکی مولکول های دوقطبی) که از بین بردن آن نیازمند مقدار معینی انرژی است، توضیح داده می شود. این انرژی اغلب به صورت گرما آزاد می شود. این انرژی اغلب به صورت گرما آزاد می شود. در فشار یک آتمسفر، آب مایع در صفر درجه سانتی گراد منجمد و در 100 درجه سانتی گراد به جوش می آید. آب سنگین (D₂O ) در 3.79 درجه سانتی گراد منجمد و در 101.41 درجه به جوش می آید. به این ترتیب می توان آب سنگین را از انواع دیگر آب به وسیله عمل تقطیر جرء به جزء جدا کرد.

 

خواص حرارتی آب

آب در دستگاه های حرارتی معینی مورد استفاده قرار می گیرد. در سیستم CGS واحد حرارتی کالری (cal) یا میکروترمی بوده و آن مقدار گرمایی است که در جه حرارت یک گرم آب را به اندازه یک درجه سانتی گراد یعنی از 14.5 به 15.5 در سانتی گراد افزایش دهد. یک ترمی مساوی ⁶10 کالری است. در سیستم MKS واحد حرارتی کیلو کالری (  Kcal) یا میلی ترمی بوده و آن مقدار گرمای لازم برای افزایش دمای یک کیلو گرم آب، به اندازه یک درجه سانتی گراد می باشد.

 

گرمای جرمی آب

گرمای جرمی آب طبق تعریف، 4180 ژول بر کیلو گرم بر درجه سانتی گراد یا یک کالری بر گرم بر درجه سانتی گراد است. آب ماده ای با بالاترین گرمای جرمی می باشد. این گرمای جرمی با درجه حرارت تغییر کرده و در 35+ درجه سانتی گراد به حد اقل خود می رسد که برخلاف مایعات دیگر است . گرمای جرمی یخ 2090 ژول بر کیلو گرم بر درجه سانتی گراد یعنی       است .

 

 

گرمای نهان آب

گرمای نهان عبارت است از مقدا رگرمای لازم برای تغییر حالت واحد جرم ( یک کیلو گرم ) . این گرما در هنگام تبدیل به حالت کندانسه آزاد می گردد.

 

 

           الف ) گرمای ذوب آب در مقایسه با ترکیبات دیگر

یخ	80 کیلو کالری بر گرم
گلیسرین	42.5  کیلو کاری بر گرم
پارافین	35.1  کیلو کالری بر گرم
آهن	23 تا 33 کیلو کالری بر گرم
جیوه	2.8 کیلو کالری بر گرم
قاع	65 کیلو کالری بر گرم

 

 

               ب) گرمای تبخیرآب در مقایسه با ترکیبات دیگر

 

اتر	90 کیلو کالری بر گرم
الکل اتیلیک	210 کیلو کالری بر گرم
آب	539 کیلو کالری بر گرم
بنزن	94 کیلو کالری بر گرم
کلروفرم	68 کیلو کالری بر گرم
جیوه	68 کیلو کالری بر گرم

 

 

گرمای تبخیر بستگی به درجه حرارتی که در آن عمل تبخیر صورت می گیرد دارد. برای آب که در 100 درجه تبخیر می گردد ، این گرما قابل ملاحظه است.

با در نظر داشتن مقدار گرما جرمی و گرمای نهان تبخیر ف وسعت زیاد آب در سطح زمین اندوخته های گرمایی عظیمی را تشکیل می دهند . به این دلیل از آب به عنوان مایع انتقال گرما د رصنعت استفاده می شود.

 

ویسکوزیته آب

در سیستم بین المللی MKS ( سیستم متر- کیلوگرم – جرم – ثانیه ) واحد ویسکوزیته دینامیکی پویزل ( poiseuille ) بوده و با pl نمایش داده می شود. علامت ویسکوزیته دینامیکی  µ است.

در سیستم CGS واحد مورد استفاده پوایز ( po ) است.

 

 

ویسکوزیته سینماتیک (V) برابر با نسبت     و بر حسب استوک (st) بیان می گردد ، d دانسیته مایع است .

ویسکوزیته مطلق آب در 20 درجه سانتی گراد   × 1,007  می باشد. این ویسکوزیته نسبت به درجه حرارت کاهش پیدا می کند . فشار نیز اثر شدیدی بر روی ویسکوزیته مطلق آب دارد. بر خلاف آنچه برای مایعات دیگر اتفاق می افتد ، یک فشار ناچیزی در درجه حرارت های پایین سبب سقوط ویسکوزیته آب می گردد ، و به طریقی ساختمان ملکولی آن را می شکند . وقنی که فشار به طور مداوم افزایش می یابد ، آب مجددا ساختمان مایع عاری از هر گونه کشش داخلی را به دست می آورد و دوباره از روش کلی افزایش ویسکوزیته با فشار پیروی می کند .

ویسکوزیته آب با مقدار نمک های محلول در آن تغیییر می کند.

 

کشش سطحی آب :

کشش سطحی خصوصیت ویژۀ سطح مرزی بین دو فاز است و آن عبارت است از نیروی کششی که در سطح مایع اعمال می شود و به طور ثابت تمایل به کاهش حجم آن تا بزرگترین اندازه ممکن را دارد.

واحدهای مورد استفاده کشش سطحی همان واحدهای نیرو است که در سیستم CGS ، دین و درM KS ، نیوتن است ( یک دین برابر    نیوتن است ).

            کشش سطحی آب در 18 درجه سانتی گراد 70 دین بر سانتی متر و در 100 درجه سانتی گراد 52.5 دین بر سانتی متر است .

مثال دیگری را می توان ذکر کرد که کشش سطحی آب به سبب بالا رفتن آن به اندازه 14.82 سانتی متر  از لوله موئینی به قطر داخلی 0.1 میلی متر در 20 درجه سانتی گراد می گردد. افزایش غلظت نمکا های محلول در آب عموما کشش سطحی را بالا می برند ( برای محلول آبی NaCl یک مول بر لیتر برابر با 74.6 دین بر سانتی متر ) . مواد دیگر کشش سطحی را کاهش می دهند ؛ آنها را فعال سطحی می نامند.

 

خواص الکترو مغناطیسی آب

            دیا مگنتیزم – وقتی ماده ای دو قطبی، یعنی ماده ای که دارای گشتاور الکتریکی پایدار است، در یک میدانی قرار

(ادامه دارد)

سرویس خبری خدمات تحقیقات کشاورزی ایالات متحده

More than 70 varieties of short-day onions will be around for a long
time, thanks to scientists with the Agricultural Research Service (ARS)
and New Mexico State University (NMSU).

Plant geneticist Larry Robertson in the ARS Plant Genetic Resources
Unit (PGRU) at Geneva, N.Y., and onion breeder Christopher Cramer at
NMSU's Department of Agronomy and Horticulture led work to regenerate 75
accessions of these onions that were in danger of being lost from the
National Plant Germplasm System (NPGS).

As part of NPGS, ARS' Geneva laboratory preserves material from many
crop plants, including onions, to ensure a constant supply of them. It
safeguards more than 1,100 onion samples from 63 countries.

PGRU was on the brink of running out of many short-day onion samples
because Geneva's long day lengths in summer hampered efforts to
regenerate seed.

Short-day onions bulb and flower only when day lengths are shorter than
approximately 12 hours. Summer day lengths in Geneva reach 14 hours
during the onions' critical growth periods.

Three years ago, Robertson acted to save these accessions by contacting
Cramer to propose growing the onions on NMSU's Las Cruces campus, where
key day lengths are shorter than in Geneva.

The seeds of 54 saved accessions have been sent to PGRU to be
reincorporated into the collection and made available for distribution.
Seventeen varieties that produced less seed than desired were retained by NMSU
in order to produce additional seed from the same plants.

According to Robertson, this cooperative project has been extended for
a year to provide for routine regeneration of short-day onions for the
Geneva collection.

The National Plant Germplasm System is a cooperative state, federal and
private effort to preserve the genetic diversity of plants. Part of the
ARS-administered National Genetic Resources Program (NGRP), it helps
offset genetic uniformity resulting from intensive agriculture that
increases crop vulnerability to pests and stresses.

تحقيقات زيست فن شناسي توسعه‌ي برنج - فردوس عادلی مسبب

تحقيقات زيست فن شناسي توسعه‌ي برنج

 

                             (قسمت چهارم)

 

5- روش از فوجي مورا و همكاران (1985)

           1-5  پينه ترد مشتق از رويان رسيده (پروره‌ي نيپون بار) و رويان نارس (پروره‌ي ساساني شي‌كي) را انتخاب كرده و اين پينه ها را به محيط غذايي مايع (Ohira el al. 1973) R2 محتوي ويتامين‌هاي B5(گامبوگ و همكاران 1968)، 3/0 % كازئين هيدروليزات، 1 ميلي‌گرم بر ليتر 2,4-D و 3% ساكارز انتقال داده و اين كشت را در cْ25 تحت نور دايمي (500 لوكس) با سرعت rpm60 درتكان دهنده قرار مي‌دهند.

2-5  هر هفته يك بار واكشت مي‌كنند.

 

جدا سازي و خالص‌كردن پيش دش‌ها

          3-5  يك گرم ياخته را 5 روز پس از واكشت به مدت 30 دقيقه در cْ27 با سرعت rpm40 ميان گريز مي‌نمايند. پس از 3 ساعت ساكت نگهداشتن، سوسپانسيون پيش دش را با عبور از يك صافي نايلوني صاف مي‌كنند و مدت 5 دقيقه در g × 50 ميان گريز مي‌نمايند.

4-5  پيش دش‌ها را 4 بار  با محيط غذايي مايع R2 داراي 4/0 مولار ساكارز شستشو مي‌دهند.

 

6- روش پس از يامادا و همكاران (1986)

          1-6  بذور 58-A ، يك خط نرعقيم سيتوپلاسمي را روي محيط غذايي LS (لينن ماير و اسكوگ، (1965) محتوي um20 ، 2,4-D  و 3 درصد ساكارز و كه با 2% آگار نيمه جامد شده است كشت مي‌دهند و در cْ25 در تاريكي نگهداري مي‌نمايند.

2-6  پس از 40 روز كشت، پينه‌ها به محيط مايعي انتقال‌يافته و سپس برروي يك تكان دهنده چرخشي با سرعت rpm100 تكان داده مي‌شود و هر 3 روز يكبار با محيط تازه شستشو مي‌شود.

هنگام واكشت، خط‌هاي ياخته‌اي غني از نظر سيتوپلاسم و با رشد زياد را انتخاب مي‌كنند.

 

جداسازي و خالص‌كردن پيش‌دش‌ها

   3-6  ياخته‌ها را 3 روز پس از واكشت در محلول آنزيم (e) به مدت 9 ساعت نگاهداري مي‌نمايند.

4-6  سوسپانسيون پيش دش را از صافي نايلوني (um40) عبور داده و سپس مدت 4 دقيقه با سرعت
g × 250 ميان گريز مي‌كنند.

5-6  پيش دش‌ها را 3 مرتبهس با محيط غذايي LS محتوي 8/0% سرم گاوي و  mM80  پتاسيم كلريد يك آبه ( CaCl2­. H2O)  وmM125، Mgcl2 و mM5/0 ، MES و M3/0 گلوكز شستشو مي‌دهند. سرانجام، سوسپانسيون را از صافي نايلوني عبور داده مي‌شود.

 

 ب-روش‌هاي استخراج پيش‌دش‌ها از پينه بساك

 

1- روش توري‌ياما و همكاران (1986)

 1-1  پيينه‌ها را از بساك‌هاي پروره‌ي ياماهوشي در مرحله‌ي گرده تك هسته‌اي به روش استاندارد كشت بساك يا روش‌هاي كشت سنبله (توري‌ياما و هيناتا، 1985) تهيه مي‌كنند. از محيط غذايي N6 يا AA با آگار نيمه جامد شده هر كدام محتوي 2 ميلي گرم بر ليتر 2,4-D براي كشت بساك و محيط غذايي مايع AA با 2 ميلي گرم 2,4-D براي كشت سنبله استفاده  مي‌نمايند.

2-1  پينه‌ها را در يك محيط غذايي مايع AA با سرعت حركت چرخشي rpm120 نگاهداري مي نمايند.

3-1  هر 14 روز يك چهارم محيط غذايي سوسپانسيون را با محيط تازه جابه جا مي‌كنند.

 

جدا سازي و خالص‌كردن پيش‌دش‌ها

  4-1  پس از مدت زمان 7-4 روز سوسپانسيون را با محلول آنزيم (f) به مدت 5/1 ساعت در cْ25 با سرعت rpm60 تكان دهيد. سوسپانسيون پيش دش را به مدت 5/1 ساعت ساكت نگاهداريد.

سوسپانسيون پيش دش را از الك نايلوني (um30) عبور دهيد و مدت زمان 3 دقيقه با g × 100 ميان گريز نماييد.

پيش دش‌ها را 3 مرتبه با محلول مانيتول 5/6% محتوي 1/0% CaCl2.2H2O شستشو دهيد. عامل اصلي اين روش عبارت است از كشت پينه در محيط غذايي AA. از بيش از 90% ياخته‌هاي سوسپانسيون مي‌توان پيش دش را جدا كرد (شكل 2-2).

همانطور كه گفته شد، جداسازي خوب پيش دش هاي برنج مستلزم انجام كشت‌هاي سوسپانسيون ياخته‌اي مناسب و انتخاب دقيق مرحله رشد و پروره‌هاي ياخته‌اي منابع گياهي است.

 

II -كشت پيش‌دش‌ها وهمجوشي‌آن‌ها

كوكي شي هيناتا و كينجا جوري ياما

          روش‌هاي‌كشت پيش دش و باززايي گياه از پيش‌دش‌هاي حاصل از ياخته‌ها در گونه‌هاي گياهي تفاوت دارد. اين فنون در بعضي از گونه‌هاي گياهان دولپه‌اي نظير توتون به‌خوبي استمرار يافته است. با اين حال، در غلاتي مانند: برنج، گندم و ذرت كه منبع مهم انرژي براي حيوانات و انسان را تأمين مي‌كنند، هنوز دوران توسعه و پيشرفت خود را مي‌گذراند. جدا سازي پيش‌دش‌ها در برنج آسان نيست. تا سال 1985 نتايج مؤفقيت آميز بسيار اندكي در باره‌ي تقسيم ياخته و تشكيل پينه از كشت پيش دش‌ها گزارش شده بود. در دوره‌ي 1987-1985، توسط فوجي مورا و همكاران (1985)، يامادا و همكاران(1986)، توري‌ياما و همكاران(1986)، عبداله و همكاران (1986) و كيوزوكا وهمكاران (1987) دستاوردهاي متعددي در كشت پيش‌دش و باززايي گياهي از پيش‌دش‌هاي حاصل از ياخته‌ها به‌طور موفقيت آميزي گزارش شد. براساس روش‌هاي توسعه‌يافته، عمليات همجوشي پيش دش و انتقال ژن در برنج به‌طور موفقيت آميزي تحقق يافته است.

به منظور اجراي مؤثر باززايي گياه از پيش‌دش پينه‌ها، مراحل ضروري زير بايستي انجام شود :

الف- تهيه خط‌هاي ياخته‌اي مناسبي براي جدا كردن پيش‌دش‌ها

 پينه‌ها از سپرچه بذور رسيده، جنين نارس و بساك حاصل مي‌شوند. از طريق كشت بر روي محيط‌هاي غذايي‌نيمه جامد شده با آگار و محتوي اكسين (4-1 ميلي گرم بر ليتر 2,4-D كه در حالات متعددي متغيّر است)، پينه‌ها را توليد مي‌گردند. سپس اين توده‌هاي پينه‌اي به محيط غذايي مايعي منتقل مي‌شوند و براي تهيه سوسپانسيون ياخته‌اي در يك‌ تكان‌دهنده برقي قرار مي‌گيرند. با استفاده از اين روش كارها، خط‌هاي ياخته‌‌اي حاصل مي‌گردند كه‌ مستعد آزاد شدن پيش‌دش‌هاي فراوانند.

ب- جداسازي پيش‌دش‌ها از خط‌هاي ياخته‌اي كشت شده

پيش دش‌ها يا پروتوپلاست ها با برداشتن ديواره ياخته‌اي به طريق آنزيمي مي‌توانند تهيه شوند.

ج- كشت پيش‌دش‌ها

پيش‌دش‌هاي جدا شده براي تشكيل مجدد پينه در محيط غذايي مناسبي كشت مي‌شوند. فشار گذرندگي (اسموزي) اين محيط غذايي بايستي به طور صحيح تنظيم شده باشد.

 

 د- باززايي

براي باززايي گياه، پينه‌ها در محيط غذايي فاقد تنظيم كننده رشد كشت مي‌شوند. بعضي اوقات از محيط غذايي محتوي سيتوكنين با غلظت يك ميلي گرم در ليتر كنيتين استفاده مي‌شود.

در قسمت‌هاي زير، اين چهار مرحله به‌طور مفصّل تشريح مي‌گردند :

 

تهيّه خط‌هاي ياخته‌اي براي جداسازي پيش‌دش

در برنج، همه‌ي موارد موفقيت آميز براي باززايي گياهان از راه كشت پيش‌دش فقط با استفاده از كشت ياخته‌ها به عنوان منبع جداسازي آن‌ها انجام شده است. تاكنون از كشت ياخته‌هاي ميانبرگ (مزوفيل) توفيقي حاصل نگرديده است. بنابراين، اعتقاد براين است كه توفيق در كشت پيش‌دش با بنانهادن يك خط ياخته‌اي مناسب، عامل كليدي مهمّي‌ باشد. ياخته‌ها براي كشت موفقيت آميز پيش‌دش بايستي در محيط غذايي سوسپانسيون كاملاً معلق گردند و قابليت تقسيم شوندگي بالايي را حايز باشند.

براي به دست آوردن پيش‌دش‌ها، تدابير ويژه‌اي در انتخاب خط‌هاي ياخته‌اي مناسب و محيط‌هاي غذايي كشت ضروري است. در اين باره در ژاپن كوشش‌هاي چندي صورت گرفته است. براي مثال، در سال 1985 توسط فوجي مورا و همكاران يك خط ياخته‌اي با باززايي بالا و قابليت توليد پيش‌دش‌هاي زياد در اثر انتخاب پينه‌هاي ترد (خرد شونده) حاصل گرديد. يامادا و همكاران (1986) اهميت انتخاب ياخته‌هاي غني از نظر مواد سيتوپلاسمي با توانايي تكثير شوندگي زياد را توصيه نمودند. براي تهيه سوسپانسيون ياخته‌اي بخوبي پراكنده شده، محيط غذايي AA  توصيه شد تا ميزان توليد زياد پيش‌دش‌ها بسهولت انجام شود (توري‌ياما و هيناتا 1985، تامپسون و همكاران 1986). در اين آزمايش، محيط غذايي AA فقط از چهار نوع اسيد آمينه بعنوان منبع نيتروژن تشكيل مي‌شد : گلوتامين، اسيد آسپارتيك، آرژنين و گلايسين به جاي تركيبات نيتروژن معدني، پس از موفقيت كشت در اين محيط غذايي، پينه‌هاي تعليقي به توده‌هاي ريز 20-10 ياخته‌اي با تكثير شوندگي فعال توسعه يافتند كه پيش دش‌هاي فراواني بطور فعال توانستند ازدياد يابند و از آن‌ها پيش‌دش‌هاي زيادي جدا شد. 5-4 روز پس از شروع هر واكنش در يك محيط غذايي تازه از ياخته‌هاي معلق پيش‌دش‌هاي كافي جدا شدند. كيوزوكا و همكاران (1987) نشان دادند كه گاهي اوقات، پيش‌دش‌ها از پينه‌هاي اوليه جدا مي‌شدند. جدول 2-2 چندين حالت موفقيت آميز جداسازي پيش‌دش را در كشت ياخته نمايش مي‌دهد.

 جدول 2-2- نمونه‌هاي كشت ياخته‌ براي جدا كردن پيش‌دش‌ها در برنج

پروره و اندام نمونه  كشت	محيط غذايي كشت	مرجع
Nipponbare )سپرچه) Susanishiki (رويان نارس)	محيط غذايي R2 و ويتامين B5 و يك ميلي گرم بر ليتر 2,4-D و كازيين هيدروليزات 3/0%	فوجي‌مورا و همكاران ، 1985
A-58MS Fujiminory (بذر)	محيط غذايي LS   با  M 5-10×2 2,4-D	يامادا و همكاران، 1986
Yamahoushi (بساك)	محيط غذاييAA(1 و يك ميلي‌گرم‌بر ليتر  2,4-Dو  2/0 ميلي گرم بر ليتر كينتين و 1/0 ميلي‌گرم بر ليتر GA3	توري‌ياما، 1986
Taipei 309 Fujisaka 5 (پايه برگ نشاء)	محيط غذاييAA(2 و دو ميلي‌گرم‌بر ليتر 2,4-D  و 2/0 ميلي گرم بر ليتر كينتين  و 1/0 ميلي‌گرم بر ليتر GA3	عبداله و همكاران، 1986
Nipponbare Norin 14 (رويان نارس)	محيط غذايي R2  با  ويتامين MS و 2 ميلي‌گرم بر ليتر 2,4-D	كيوزوكا و همكاران، 1987

 

(1): محيط غذايي B5 با حذف سولفات آمونيوم و نيترات سديم و افزودن 876 ميلي گرم بر ليتر گلوتامين، 266 ميلي گرم بر ليتر اسيد آسپارتيك، 174 ميلي گرم بر ليتر آرژانتين، 5/7 ميلي گرم بر ليتر گلاسيين و 95/2 گرم بر ليتر كلريد سديم، تغيير داده شد.

(2): محيط غذاييMS   با حذف سولفات آمونيوم و نيترات سديم و افزودن 877 ميلي گرم بر ليتر گلوتامين، 266 ميلي گرم بر ليتر اسيد آسپارتيك، 288 ميلي گرم بر ليتر آرژنين، 75 ميلي گرم بر ليتر گلاسيين و 94/2 گرم بر ليتر كلريد سديم، تغيير داده شد.

 جدا سازي و كشت پيش‌دش‌ها

براي روش‌هاي جدا كردن پيش‌دش‌ها مي‌توان به قسمت پيشين مراجعه نمود. مطابق   جدول 2-3 چندين نوع محيط غذايي براي كشت پيش‌دش‌ها پيشنهاد شده است. يك خصوصيت مهم همه‌ي اين محيط‌هاي غذايي در كم بودن مقدار نمك‌هاي آمونيومي است. معلوم شده است كه يون آمونيوم اغلب داراي اثر جلوگيري كننده در پيش‌دش‌ها يعني بر روي توده‌هاي ياخته‌اي ريزي كه از پيش‌دش‌ها منشاء مي‌گيرند مي‌باشد (توري‌ياما و هيناتا، 1985). علاوه بر اين، يامادا و همكاران (1986) كاهش مقدار آهن را تا نصف مقدار رايج پيشنهاد كردند.

لازم است توضيحاتي به جدول2-3 افزوده شود. محيط غذايي R2 براي كشت سوسپانسيون برنج توسط اوهيرا و همكاران (1973) ابداع گرديد، كه براساس تركيب محيط غذايي B5 كه درحقيقت براي كشت سويا ارائه شده، استوار بود(گامبورگ و همكاران، 1986). محيط غذايي RY-2 براي كشت پيش‌دش برنج توسط يامادا و همكاران (1986) تكوين يافت. اين محيط غذايي با مقدار پايين يون‌هاي آمونيوم و آهن، كه با 8%  سرم گاوي تكميل شده، مشخص مي‌شود. محيط غذايي NO3 مشابه محيط غذايي B5 است، اما در آن سولفات آمونيوم حذف گرديده است (توري‌ياما و هيناتا، 1985). محيط غذايي N6 براي كشت بساك برنج توسط چو و همكاران (1975) پيشنهاد شد و در كشت بافت برنج براي تكثير و باززايي بطور وسيعي مورد استفاده قرار گرفت.

در كشت پيش‌دش‌ها، به منظور تنظيم فشار گذرندگـــي اين محيط غذايـــي عموماً با M7/0-4/0 ساكاريد كامل مي‌گردد. در ميان ساكاريدها معمولاً از مانيتول، گلوكز يا ساكارز استفاده مي‌شود. يامادا و همكاران (1985) استفاده از گلوكز را توصيه كردند. از اين گذشته براي تنظيم فشار گذرندگي، از 2 ميلي گرم بر ليتر 2,4-D  نيز تنظيم كننده رشد معمولاً  استفاده مي‌شود.

پس از تنظيم كردن تراكم پيش‌دش‌ها 106 ~  105  عدد بر ميلي‌ليتر در يك شرايط ثابت در داخل پتريديش كشت شدند. روش‌ديگري كه  مورد استفاده قرار مي‌گيرد.روش ژله آگارز مي‌باشد، كه در آن پيش‌دش‌ها در بسته‌هاي آگارز با نقطه‌ي ذوب پايين خوابانده مي‌شوند. اين بسته‌هاي آگارز بر روي محيط غذايي مايع شناور مي‌شوند. روش ژله آگارز مشابه كشت پيش‌دش بسياري از گونه‌هاي گياهي ديگر است (شيلي تو،1983)) .  تامپسون (1986) در باره‌ي تشكيل كلني در برنج معتقد بود كه 2/1% آگارز بهتر از 6/0% آن است.

كيوزوكا و همكاران (1987) از تركيب روش ژل آگارز با كشت ياخته پرستار نتايج مفيدي به دست آوردند. هنگامي كه بسته‌هاي آگارز محتوي پيش‌دش‌ها در يك محيط غذايي مايع محتوي  ياخته‌هاي پرستار كشت شدند، پينه‌هاي برنج بسرعت تكثير گرديدند. آن‌ها دو روش را به كار بردند:  روش مخلوط پرستار بطوري كه ياخته‌هاي پرستار در محيط غذايي مايع مستقيماً پراكنده شده بودند، و روش ميلي سل كه ياخته‌هاي پرستار در يك ميلي سل (ظرفي كه از صافي غشايي ساخته شده است) در محيط غذايي مايع شناور مي گردد  .

تقسيم  پيش‌دش‌ها 4-3 روز پس از آغاز كشت قابل تشخيص است . تقسيمات ياخته‌اي در 20-10 درصد پيش‌دش‌هاي كشت شده ديده شد. تامپسون و همكاران (1987) گزارش دادند كه تيمار تكانه حرارتي پيش‌دش‌ها در cْ45 به مدت 5 دقيقه و به دنبال آن قرار دادن در آب و يخ به مدت 10 ثانيه، فراواني تقسيم ياخته‌اي را تا بالاتر از 45% افزايش مي‌دهد. با اين تيمار، شروع تقسيم ياخته‌اي تشديد شد و تقسيمات ياخته‌اي حتي با تراكم پايين پيش‌دش‌ها مشاهده گرديد.

جدول 2-3- تعدادي از محيط‌هاي غذايي براي كشت پيش‌دش برنج

كشت پيش‌دش	تكثير پينه	باززايي گياه	مرجع
محيط غذايي R2 ويتامين‌هاي B5 2 ميلي‌گرم‌بر‌ليتر‌2,4-D M4/0 سازكارز	محيط غذايي N6 2 ميلي‌گرم‌بر‌ليتر‌2,4-D 5/0ميلي‌گرم‌برليتر   BA P 3% سازكارز	محيط غذاييN6 بدون تنظيم كننده رشد	اوهيرا  و همكاران 1985
محيط‌غذايي  RY-2 2 ميلي‌گرم‌بر‌ليتر‌2,4-D M5/0 گلوكز	محيط غذاييN6 بدون تنظيم كننده رشد و 8% ساكارز	محيط غذايي LS M6-10×4 BAP 8% ساكارز	يامادا و همكاران 1986
محيط غذايي NO3 يك ميلي‌گرم‌برليتر     2,4-D 2/0‌ميلي‌گرم‌برليتر كينيتن 1/0ميلي‌گرم‌برليتر GA3 5% گلوكز	محيط غذاييN6 بدون تنظيم كنندگان رشد 8% ساكارز	محيط غذايي N6 با 2/. ميلي‌گرم برليتر IAA و 1 ميلي‌گرم برليتر كينتين	توري ياما و همكاران 1986
محيط غذايي كائو ppm5/0 2,4-D ppm1 NAA ppm5/0  زآتين 10% گلوكز ژله آگارز	محيط غذاييN6 بدون تنظيم كنندگان رشد 8% ساكارز	محيط غذايي N6 بدون تنظيم كننده رشد 8% ساكارز	عبداله و همكاران 1986
محيط غذايي R2 ويتامين‌هاي MS ppm2  2,4-D M4/0 ساكارز ژله آگارز (كشت ياخته‌ي پرستار)	محيط غذاييN6 ppm2  2,4-D 6% ساكارز	محيط غذايي N6 بدون تنظيم كننده رشد 6% ساكارز	كيوزوكا و همكاران 1987

محيط غذايي N6 = محيط غذايي B5 بدون سولفات آمونيوم

2,4-D : اسيد 2 ، 4 – دي كلروفنوكسي استيك و   IAA:   اسيد ايندول استيك  و  NAA: اسيد نفتالن استيك و BAP: بنزيل آدنين و  GA3: اسيد جيرليك

 

 پس از اين كه تقسيمات ياخته‌اي شروع شد، با رقيق كردن محيط غذايي بايستي فشار گذرندگي را به‌تدريج پايين آورد. سرعت تشكيل كلني (گاهي اوقات بازدهي كشت گفته مي‌شود كه برابر است با نسبت تعداد پينه به تعداد پيش‌دش‌هاي كشت شده) به‌چندين درصد مي‌رسد (شكل 2-3). پينه‌هاي كوچكي( mm1 ~   um200) كه توليد مي‌شوند به محيط غذايي نيمه جامد شده با آگار يا آگارز انتقال مي‌يابند و سپس تكثير مي‌يابند (درجدول 2-3، محيط غذايي تكثير را ببينيد).

نوع پينه مشتق از پيش دش‌ها به نوع منبع نيتروژن بستگي دارد (توري‌ياما و هيناتا، 1985؛ توري‌ياما و همكاران، 1986). پينه‌هايي كه در محيط غذايي AA كشت گرديدند خيلي ترد مي‌باشند ، در حالي كه در محيط غذايي B5 كه داراي يون‌هاي نيترات و آمونيوم و محيط غذايي NO3 كه فقط داراي يون نيترات است، پينه‌هاي سخت و متراكم توليد مي‌شوند. پينه‌هاي متراكم اخير براي باززايي مناسب‌تر از پينه‌هاي ترد و خرد شونده قبلي هستند.

باززايي گياهان

هنگامي كه پينه‌هاي مشتق از پيش‌دش به بزرگي 2 ميلي‌متر رسيدند، در يك محيط غذايي باززايي كشت مي‌شوند. معمولاً از محيط غذايي N6 بدون تنظيم كننده رشد يا با سيتوكنين (يك ميلي‌گرم بر ليتر كينيتن) به عنوان محيط غذايي باززايي استفاده مي‌شود (جدول 2-3). عبداله و همكاران (1986) ثابت كردند كه محيط غذايي N6 به دليل اين كه غلظت آمونيوم آن در مقايسه با MS پايين‌تر است براي باززايي مناسب‌تر مي‌باشد. عموماً  باززايي گياهي در برنج از راه اندام زايي وقوع مي‌يابد. با اين حال، وجود گزارش‌هاي اندكي حاكي از اين است كه گياهان مي‌توانند از راه رويان زايي بدني نيز حاصل شوند (عبداله و همكاران، 1986، كيوزوكا و همكاران، 1987).

سرعت باززايي گياهچه‌ها معمولاً  20-10% است. اين سرعت نه تنها به شرايط كشت در محيط باززايي بلكه به پروره‌ها، منابع و تعداد واكشت‌هاي خط‌هاي ياخته‌اي مورد استفاده در جداسازي پيش دش‌ها بستگي دارد. بالاترين سرعت باززايي در نيپون بار و ياماهوشي گزارش شده است. اين دو پروره در دودمانه به يكديگر وابسته هستند. هر دوي آن‌ها داراي قابليت باززايي بالايي در كشت بساكند (ساساكي 1986). ساسانيشي‌كي  و  كوشي هيكاري نيز براي كشت پيش‌دش استفاده شدند (جدولهاي. عموماً هنگامي كه زير كشت‌هاي منشاء از ياخته‌هاي مرسيتمي جوان نظير رويان‌هاي نارس، خوشه‌هاي جوان و بساك‌ها انتخاب شوند، سرعت باززايي بالا خواهد بود. علاوه بر اين، وقتي كه پيش‌دش‌ها از پينه‌اي كه براي مدت طولاني واكشت شده‌اند جدا شوند، سرعت باززايي زياد خواهد بود. پينه تازه به اندازه يك سال پس از آغاز كشت، براي كشت پيش‌دش پيشنهاد مي‌شود.

اوگورا و همكاران (1987) از كشت پيش‌دش تعداد زيادي گياه باززايي كردند. بسياري از گياهان باززايي در مقايسه با شاهد تمايل به توليد پنجه‌ها و خوشه‌ها و ميزان محصول بيشترند. با وجود اين، طول ساقه، تعداد دانه در خوشه و باروري دانه‌ها به پايين تمايل داشتند. هشت درصد گياهان باززايي شده‌يك دسته ازكروموزوم‌هاي دولاد عادي را داشتند. از طرف ديگر، در حالتي كه توري‌ياما و همكاران (1986) از كشت پيش‌دش پينه‌ها كه از دانه‌هاي گرده‌ي بساك‌ها منشا يافته بودند، گياهاني را باززايي كردند كه 33% آن‌ها تك لاد و 39% دولاد بارور، و بقيه با صفات ريخت شناختي ناهنجار، عقيم بودند.

باززايي گياه از طريق كشت پيش‌دش سازگاني مركب از چندين مرحله است. هر مرحله بايستي متناسب و با دقت و بطور كامل انجام شود. حتي يك خطاي كوچكي در يك مرحله ممكن است باعث شكست كامل شود. از اين‌رو، از ايجاد خط ياخته‌اي آغازين تا مرحله باززايي گياه بايستي در كشت دقت زيادي مبذول داشت.

اطلاعات منعكس در جدول‌هاي 2-2 و 2-3 نتايج موفقيت آميز حالت‌هاي اوليه هستند. پس از اين، چند مطالعه ديگري نيز توسط گروه‌هاي تحقيقاتي مختلف گزارش شده است.سازگان كشت پيش‌دش فن مهمّي است كه تصور مي‌شود براي توسعه زيست‌فن شناسي، بويژه همجوشي پيش‌دش و انتقال ژن مورد استفاده قرار گيرد.

تحقيقات زيست فن شناسي توسعه‌ي برنج - فردوس عادلی مسبب

تحقيقات زيست فن شناسي توسعه‌ي برنج

 

(قسمت سوم)

 

(2) كاربرد كشت رويان

موريشيما(1958) در اوريزا به روش كشت رويان عملاً دورگ‌هاي بين گونه اي را به طور مؤثري به دست آورد. گزارش آن‌ها براي اولين بار كاربرد كشت رويان را در دورگ گيري بين گونه‌اي اوريزا امكان پذير ساخت. در تلاقي بين زير‌گونه‌ي ژاپني و برنج وحشي، يا اوريزا مينوتا (minuta) و اوريزا اس‌پي پاراگوئه (paraguay) رويان‌هاي دورگ نابه‌هنجار هستند. به هر حال، بذور پوست كنده دورگ‌ها بر روي كاغذ صافي داخل پتريديش جوانه زده و به بلوغ رسيدند. بذور دورگ پروره‌هاي چهارلاد  ژاپني و برنج وحشي در درون‌دانه‌‌شان نشاسته ذخيره نكرده و بر روي كاغذ صافي هيچكدام از بذور به نشاءتبديل نشدند (جدول 1-16). با اين حال، هنگامي كه رويان هاي دورگ پروره‌هاي چهارلاد  و برنج وحشي در محيط غذايي وايت محتوي 2% ساگارز و 300 ميلي‌گرم بر ليتر كازيين هيدروليزات كشت گرديدند، همان طور كه در جدول 1-17 نشان داده شد گياهان دورگ حاصل گرديدند. اين نتيجه نشان مي‌دهد كه كشت رويان در دورگ‌گيري بين گونه‌اي برنج نيز تأثير دارد.بوهارمونت (1961) تأثير كشت رويان در توليد دورگ هاي برنج را تأييد كرد. گياهان دورگ از رويان هاي 12-7 روزه تلاقـــــــــــــــــــــــي هاي بين اوريزا ساتيوا (هندي) و گونـــــــــــــه‌هاي وحشي (,O.officinalis, O.perennis,O.Schweinsurthiana O. glaberrima, O. latifolia و O. stapfif) به روش كشت در محيط غذايي محتوي دكستروز به دست آمدند. او اشاره كرد كه كشت رويان خصوصاً در تلاقي بين اوريزا ساتيوا و اوريزا گلابريما امكان پذير است، درحالي‌كه درحالت عادي جوانه زني بذور دورگشان تأخير داشت يا پايين بود.‍‍

اين‌ها تنها گزارش هايي هستند كه در آن كشت رويان براي دورگ گيري بين گونه‌اي برنج به كار رفته است.‌‌ دليل وجود تعداد محدودي گزارش در باره‌ي كشت رويان دورگ در برنج آن است كه اگرچه بذور دورگ بر روي كاغذ صافي داخل پتريديش در شرايط دقيق خوب رشد مي‌كند و به دست آوردن گياهان دورگ كار خيلي مشكلي نيست. اما چون بسياري ازمحققان ازاين روش در مطالعات خود استفاده نكرده اند، مقاله هايي در اين زمينه انتشار نيافته است.

            بهادري وشوما (1982) قطعات رويان نارس را با استفاده از پرتودهي اشعه ايكس و سپس به روش كشت رويان رشد دادند. آن‌ها معلوم كردند كه حتي پرتودهي با پيمايش هاي پايين در القاي جهش‌دهندگي مؤثر واقع مي‌شود. علاوه براين ،آن‌ها پيشنهاد كردند كه احتمال شناسايي‌جهش‌يافته هاي غالب در نسل اول كشت رويان نارس در مقايسه با بذور رسيده بيشتراست.

     « افزايش بازدهي انتخاب » گياهچه‌هايي كه از ريزهاگ هاي تك لاد منشأ گرفته اند، داراي رخ مون‌هاي مشابه زاد مون هاي گياهان تك لاد دو برابر است. زيرا بروز رخ موني ژن هاي مغلوب به‌وسيله‌ي ژن هاي غالب مخفي نگاهداشته نمي‌شوند. از اين رو بازدهي انتخاب دراصلاح برنج به روش كشت بساك افزايش مي‌يابد، چون اين انتخاب در ميان جور تخم‌ها انجام مي شود . از طرف‌ديگردرزادگيري دودماني (پديگري) ، گياهان و خط‌هاي انتخابي ناجور تخمند.

 «كاربرد زادگيري جهشي»  جهش يافته‌هايي كه در شرايط معيني انتخاب شده‌اند، در گياهان تمايز يافته بيدرنگ خودشان را آشكار مي‌سازند.

                          

                         

                           جدول 1-16- تركيب محيط غذايي وايت(آمليا و همكاران، 1956)

تركيب	غلظت (ميلي‌گرم بر ليتر)
MgSO4	360
Ca(NO3)2	200
Na2SO4	200
NaH2PO4.H2O	5/16
KNO3	80
Fe2(SO4)3	5/2
MnSO4	5/4
KI	75/0
ZnSO4	5/1
H3BO3	5/1
گلايسين	3
اسيد نيكوتينيك	5/0
ويتامين B1	1/0
ويتامين B2	1/0
ساكارز	20000

 

جدول 1-16- جوانه زني بذور دورگ برروي كاغذ صافي مرطوب(موريشيما وناكا شيما ، 1956)

تركيب والدين	تعداد بذور پاشيده شده	تعداد بذور جوانه زده	تعداد نشاءها
Rikuu 20X O.sp (Paraguay)	20	20	9
Norin 8 X        ,,	20	18	5
Rikuu 20X  O. minuta	23	18	6
Norin  8 X       ,,	20	16	5
Norin29(4x)X O.sp (paraguay)	10	1	0
“       X Rikuu 132 (4x)	10	3	0
Norin29(4x)X  O. min	10	0	0
Rikuu 132 (4x)  X      ,,	10	4	0

توضيح: دانه هاي پوست كنده برنج (برنج قهوه اي) پس‌از ضد عفوني برروي كاغذ صافي مرطوب داخل پتريديش پاشيده شدند.تعداد نشاء ها عبارت از گياهاني هستند كه تا مرحله‌ي انتقال به گلدان به رشد خود ادامه دادند.

 

 

 

جدول 1-17جوانه زني بذور دورگ به روش‌كشت رويان(موريشيما وناكا شيما ، 1958)

تركيب تلاقي‌ والدين	تعداد رويان‌هاي كشت شده	تعداد رويان‌هاي جوانه زده	تعداد نشاءهاي خوب رشديافته
Rikuu20XO.sp(paragu)	20	16	11
Norin8   X    ----	20	18	17
Rikuu20 X O.minuta	20	18	15
Norin8   X    ----	20	20	18
Norin29(4x)XO.sp(paragu)	4	4	3
Rikuu132(4x)X  -----	22	21	19
Norin29(4x)XO. Minuta	6	2	2
Rikuu 132 (4x)X-----	22	16	11

 

آمه ميا و آكه مين (1863) توضيح دادند كه ميرندگي دورگ‌ها در تلاقي‌هاي دور گونه هاي اوريزا به توقف رشد ريشه‌ها مربوط است. براي هدف سازوكار‌هاي تحليلي اين ميرندگي دورگ‌هاي بين رقمي، آن ها از روش كشت رويان بذور دورگ استفاده كردند. بهادري و قوش (1965) از كشت رويان براي بررسي وراثت سازگان‌هاي ريشه‌ي برنج استفاده كردند.آن‌ها نتيجه گرفتند كه كشت رويان براي رشد سازگان‌هاي ريشه قابل استفاده مي‌باشد.       

 

(3)-توليد تك لادها به روش كشت تخمدان

 توليد تك لاد‌هاي ماده زاي  برنج از راه كشت تخمدان براي اولين بار در سال 1980 گزارش شد. زو  و يانگ (1980) اعلام كردند هنگامي‌كه تخمك‌هاي بارور نشده كشت شوند، پيش‌رويان‌ها به پينه القاء خواهند يافت و آن‌گاه به جوانه‌هاي نابجا‌ي شاخه تمايز مي يابند. تحقيق مفصّل اين فرآيند در دانشگاه ووهان چين به اجراء در آمد و نتايج آن توسّط زو  و همكاران (1986) تجديد نظر شد. خلاصه‌ي توليد تك‌لاد‌ها از طريق كشت تخمدان در اين جا براساس چنين تجديدنظري شرح داده مي شود. تشخيص مرحله‌ي مناسب كيسه‌هاي رؤياني براي توليد تك‌لادها بر پايه ريخت شناسي خارجي  تخمدان‌ها مشكل است. هنگامي كه ريزهاگ‌هاي بساك در مرحله‌ي اواخر تك‌‌هسته‌اي يا اوايل دوهسته‌اي باشند، تخمك‌ها در مرحله‌ي تك‌هسته‌اي يا چهارهسته‌اي خواهند بود. آزمايش‌هاي متعددي نشان دادند كه تخمدان‌ها در اين مرحله تك‌لادهارا به فراوني توليد مي‌نمايند.بنابراين، تخمين مرحله‌ي‌بهينه تخمدان‌ها براي كشت با آزمايش مرحله‌ي ريز هاگ‌هاي بساك امكان‌پذير است.

در عمل هنگامي كه فقط تخمدان ها كشت مي شوند، كيسه رؤيان پينه را توليد نمي‌كند. بنابراين، گل‌ها با پوشينه كامل يا بدون بساك مي‌توانند كشت شوند.در اين روش كشت گل‌هاي پوشينه دار بيشتر از كشت تخمدان مورد توجه است. پيش‌تيمار درجه حرارت پايين كه دركشت بساك مؤثر است، در كشت تخمدان ضروري نيست.

در كشت گل با پوشينه، همان محيط كشت بساك مورد استفاده قرار مي‌گيرد، اما محـتوي 3-6% ساكارز و  5/0 -125/0 ميلي‌گرم بر ليترMCPA   (2-متيل-4-كلروفنوكسي اسيد) است. استفاده از اين محيط كشت به روش كشت شناور گل‌هاي پوشينه دار توصيه شده است.

ماده زايي در پروره‌‌هاي ژاپني بين 5/1 تا 12% و در پروره‌هاي هندي بين صفر تا 8/2% متفاوت است.اعتقاد بر اين است كه القايابي پينه در پروره‌هاي ژاپني سريع‌تر از نوع هندي مي‌باشد.

پينه‌هاي حاصل از كشت تخمدان به محيط غذايي كشت تخمدان كه پيش ازاين بيان گرديد با 5/0 ميلي‌گرم بر ليتر IAA ، 25/0 ميلي‌گرم بر ليتر NAA  و 2 ميلي‌گرم بر ليتر كينتين يا 033/0ميلي‌گرم بر ليتر MCPA براي تمايزيابي جوانه‌هاي نا‌بجا انتقال داده شدند.بين محيط‌هاي غذايي مايع ونيمه جامد تفاوتي مشاهده نشد. نتايج آزمايشي متعددي نشان دادند كه 60-30 % پينه‌ها به جوانه‌هاي نابجا تمايز يافته و سپس نوشاخه‌ها را توليد كردند. از محيط غذايي محتوي 5/1% ساكارز و 5/0 % NAA براي براي ريشه دهي استفاده شد. افزايش 1/0 % زغال فعّال به اين محيط غذايي، رشد ريشه‌ها را بهبود بخشيد. تحليل ياخته‌شناسي حدود يك‌صد گياه حاصل از كشت تخمدان ثابت كردكه 5/77 % اين گياهان تك‌لاد و 5/22 % آن‌ها دولادند. گياهان پرلاد و بي‌هولادي شناخته نشدند. فرواني توليد تك‌لاد‌ها با اين روش بيشتر از كشت بساك است. علاوه براين، زالي‌ها در كشت بساك برنج بيشتر مشاهده مي‌شوند. از طرف ديگر، 90-80 % نشاء‌هاي مشتق از كشت تخمدان سبز بودند. اگرچه از نظر وقوع زالي‌ها تفاوت پروره‌اي وجود اشت، حداكثر پديدآمدن آن‌ها در كشت تخمدان در حدود 30 % بود، كه كمتر از كشت بساك است. خاستگاه پينه در كشت تخمدان به روش ياخته شناسي آزمايش شد(زو و يانگ،1981 ؛ تيان ويانگ،1983 ). در كشت تخمدان، كيسه‌هاي روياني با مرحله‌ي تك هسته‌اي تا چهارهسته‌اي به كيسه‌هاي رؤياني رسيده كه هريك داراي يك ياخته‌ي تخم‌زا، ياخته‌هاي قرينه، ياخته‌هاي مركزي و ياخته‌هاي متقاطر از چهار روز پس از تلقيح ، تكوين يافتند.در هريك از اين ياخته‌هاي كيسه‌ي رؤياني، تقسيم ياخته‌اي به وقوع پيوست، باتوجّه به اين كه دو ياخته به ندرت به طور هم‌زمان تقسيم مي‌شدند.در اين تقسيم‌ها گاهگاهي انواع ياخته‌هاي نابهنجار توليد مي‌شدند كه شامل ياخته‌هاي با هسته‌ي آزاد، مانند ياخته‌هاي درون دانه(آندوسپرم) يا يك دسته ياخته‌هاي واكوئول دار بودند. از طرف ديگر، پيش‌رؤيان‌هاي مركب از ياخته‌هاي كوچك با پيش دشتي هاي زياد نيز گاهي اوقات توليد شدند.                 

           

 

جدول1- 18  تقسيم ياخته‌هاي كيسه‌ي روياني به روش‌كشت تخمدان(تهيّه شده توسط تيان و يانگ،1983).

ياخته‌هاي كيسه روياني	تعداد تقسيم	انواع ياخته هاي تقسيم شده ــــــــــــــــــــــــــــــ فاقد هسته            ياخته واكو ئول‌دار         پيش رويان
ياخته تخم‌زا     ياخته‌هاي قرينه   ياخته مركزي         ياخته‌هاي متقاطر	73     250     22   16	67                                                                                                                                                                                     6     13                             21                           216     2                                0                               0   0                                0                               16

توضيح: در اين آزمايش تعداد 361 كيسه روياني مورد بررسي قرار گرفته است.

 

          همان‌طور كه در شكل1-18 نشان داده شد، بيشترين پيش رؤيان‌هاي برنج از ياخته‌هاي قرينه  و متقاطر مشتق شده‌اند. در اين حالت، پس از تقسيم بيدرنگ تشكيل پيش رويان‌ها بر حسب پيش چيرگي شان آغاز مي‌شود. بنابراين، پينه‌‌هاي كه از كشت تخمدان توليد مي‌گردند، غالباً از ياخته‌هاي قرينه منشأ يافته اند. بخشي از اين پيش رؤيان‌ها كه 15-12روز پس از كشت، فرايند رؤيان زايي مربوط به تمايزيابي و تشكيل غلاّف ساقه را امكان‌پذير ساختند، پيش بنه مانند بودند. اين پينه‌ها براي توليد جوانه‌هاي نابجا به محيط‌هاي غذايي ديگري انتقال يافتند.

فرآيند توليد تك لاد ها با استفاده از مشاهدات فوق به صورت زير خلاصه مي‌شود:

كيسه رؤياني4-1 ياخته‌اي< كيسه رؤياني رسيده < تقسيم قرينه‌ها < پيش رؤيان‌ها < پينه‌ي پيش بنه مانند<  تمايزيابي جوانه‌هاي نابجا و ريشه‌ها < گياهچه‌هاي تك‌لاد.

          اين نتايج احتمال فراهم شدن تك لاد‌هاي ماده زاي برنج را نشان مي‌دهد. روش اخير در مقايسه با روش كشت بساك از نظرتوليد گياهان زال پايين‌تر حايز اهميّت بسياري است. بازدهي اين دوروش در توليد تك لاد‌ها قابل مقايسه بايكديگر نيستند، زيرا يك بساك محتوي چندين هزاردانه  گرده است درحالي كه يك تخمدان فقط يك كيسه‌ي رؤياني دارد(زو و همكاران، 1986). بنابراين، از نظر زادگيران‌گياهي، كشت بساك بيشتراز كشت تخمدان بازدهي دارد، زيرا دركشت تخمدان، قطع كردن گل‌هاي پوشينه‌دار كار خسته كننده اي مي باشد. با به حساب آوردن سرعت پايين تشكيل پينه دركشت تخمدان، كه حداكثر 22 % است، و عمل دشوار كشت گل‌ها در محيط غذايي، بازدهي كل توليدگياهان تك لاد در كشت بساك به ويژه كشت گرده هنوز به اندازه‌ي كافي بالاتر است.

 

(4)كاربرد كشت تخمدان

          كشت تخمدان براي آزمايش سنتز پروتيين و RNA در فرآيند رؤيان زايي، رديابي كردن  اوريدين و لئوسين نشانه گذاري شده نيز مورد استفاده قرار مي گيرد.

          يو و همكاران (1986)گرده افشاني داخل لوله آزمايش را براي دورگ گيري بين رقمي به كار بردند و گياهان دورگ با فراواني بالايي را (75 %) توليد كردند. براي آشكار كردن كلاله ها ، گل‌ها به اندازه‌ي يك سوّم از بالا بريده و سپس در محيط غذايي كشت گرديده و گرده دهي ‌شدند. اين روش كار بيشتر به كشت دانه معروف است. 

پيش دش‌ها و همجوشي ياخته‌اي‌

توشياكي كاميا

 

1- جدا سازي پيش‌دش‌ها

همجوشي ياخته‌اي و برگيري ژن‌هاي خارجي توسط ياخته‌ها با استفاده از دست ورزي پيش دش‌هاي حاصل از حذف آنزيمي ديواره مي‌تواند عملي‌باشد. پيش‌دش‌ها براي تبديل كنندگي اندامك‌هايي مانند غشاي پلاسمايي، هسته‌ها كلروپلاست‌ها و ميتوكندري‌ها منابع مفيدي هستند. پيش‌دش‌ها معمولاً از بافت‌هاي‌گياهي مختلفي نظير برگ‌ها، گلبرگ‌ها، ساقه‌ها، ريشه‌ها، زير لپه‌ها، گرده‌ها، و كشت پينه‌ها و سوسپانسيون ياخته‌اي جدا مي‌شوند. جدول‌هاي 2-1 و 2-2 و شكل 2 آنزيم هاي تجارتي و روش كار جداسازي پيش دش‌ها را به ترتيب نشان مي‌دهند. روش كار رسمي جدا سازي پيش دش‌هاي برنج (يك گياه تك لپه‌اي) اساساً مشابه‌ي گياهان دولپه‌اي است، با در نظر گرفتن اين كه تهيه مستقيم مقدار زيادي پيش‌دش از بافت‌هاي برنج و كشت آن‌ها مشكل است. در عوض، پيش‌دش‌هاي داراي قابليت تقسيم ياخته‌اي و باززايي از پينه‌هاي حاصل از بافت‌هاي گياهي در شرايط مناسب مي‌توانند جدا شوند. توفيق در دست ورزي پيش دش‌هاي برنج به طورقطعي بستگي به چگونگي تهيه مواد منابع گياهي خوب (پينه‌ها) دارد.

در اين قسمت، مواد گياهي و جدا سازي و خالص كردن  پيش دش‌هاي برنج بر پايه‌ي گزارش‌هاي متعدد جديدي تشريح مي‌گردد، كه در آن باززايي گياهي از پيش دش‌ها نيز نشان داده مي‌شود.

 

 الف-روش‌هاي تهيه پيش‌دش از پينه‌ي ‌بذر

 

1- روش تامپسون و همكاران (1986) و عبداله و همكاران( 1986)

1-1. بذورپروره‌هاي تايپه 309 و فوجي ساكا 5  در محيط غذايي Ls (لينس ماير و اسكوگ 1965)، محتوي 5/2 ميلي‌گرم بر ليتر 2,4-D ، يك ميلـــــــي‌گرم بر ليتر تيامين HCl- و 3% ساكارز و 8/0 % آگار (5/5 pH) كشت مي‌شود.

2-1. پس از 4 هفته پينه سپرچه را انتخاب كنيد. پينه‌ها به يك محيط غذايي مايعي (با همان تركيب محيط غذايي القاي پينه) انتقال يافته و بر روي دستگاه تكان دهنده مكانيكي با سرعت 80 دور بر دقيقه تكان داده مي شود. كشت تعليقي را هر  5-3 روز از يك صافي نايلوني (um500 عبور مي‌دهند تا دسته‌هاي ياخته‌اي بزرگ جدا شوند و به آن محيط تازه اضافه نماييد.

3-1 فعال‌ترين ياخته‌هاي تكثير شده به يك محيط غذايي مايع AA انتقال يابند.

4-1 هر 7 روز يك بار با تعويض يك چهارم محيط غذايي كشت تعليقي ياخته‌اي با محيط جديد آن را واكشت مي‌كنند.

 

جداسازي و خالص كردن  پيش‌دش‌ها

  5-1 با صاف كردن كشت تعليقي ياخته‌اي از راه صافي نايلوني (um250) دو روز پس از واكشت مقدار يك گرم ياخته جمع آوري مي‌شود.

6-1 به اين ياخته‌ها مقدار 20 ميلي ليتر محلول آنزيمي افزوده و در 23 درجه‌ي سانتيگراد  به مدت 3 ساعت با سرعت 40 دور بر دقيقه تكان مي‌دهند و سپس مدت 3-2 ساعت در 27 23 درجه‌ي سانتيگراد  بي حركت  مي‌گذارند.

7-1  كشت تعليقي ياخته‌اي پيش‌دش را با يك صافي نايلوني (um30) صاف كـرده و با  g ×80 به مدت 5 دقيقه ميان گريز مي‌كنند.

8-1 پيش‌دش‌ها  را با محلول شستشوي (CPW) محتوي 2/27 ميلي‌گرم بر ليتر KH2PO4، 101 ميلي‌گرم بر ليتر KNO3، 1480 ميلي‌گرم بر ليتر Cacl2.2H2O، 246 ميلي‌گرم بر ليتر MgSO4.7H2O، 16/0 ميلي‌گرم بر ليتر KI، 025/0 ميلي گرم بر ليتر CaSO4.5H2O، 13% مانيتول، 8/5pH  شستشوداده و سپس ميان‌گريز مي نمايند.

 

2- روش كولي بالي و دمارهي(1986)

 1-2 بذور بر روي محيط غذايي MS (موراشيج و اسكوك، 1962) محتوي 2 ميلي گرم بر ليتر 2,4-D و 4-10 مولار Fe-DETA با ويتامين‌هاي مورل و وتمور (1951) كه با 8/0% آگار نيمه جامد شده كشت مي‌شوند.

2-2 پس از 3 روز از پايه غلاف ساقه، پينه تشكيل مي‌شود. يك ميلي‌متر غلاف ساقه و پينه دهنده را به مدت 3 ساعت در محلول شامل:  2/27 ميلي‌گرم بر ليتر KH2PO4 ، 5/101 KNO3، 148 CaCl2.2H2O، 247 MgSO4.7H2O، 16/0 KI، 025/0 CuSO4.5H2O و 13% مانيتول و  4/5pH غوطه‌ور مي‌‌سازند تا عمل دشته‌كافتي (پلاسموليز) وقوع يابد.

3-2 پينه‌ها را به محيط غذايي (Kuo and Michayluk, 1975) KM داراي 2 ميلي گرم بر ليتر 2,4-D و 2/0 ميلي گرم بر ليتر BAP انتقال داده  و  با سرعت rpm110 در 25 درجه‌ي‌سانتيگراد در تاريكي تكان مي‌دهند.

 

جدا سازي و خالص كردن پيش‌دش‌ها

 4-2 به وسيله‌ي تيمار كردن اين پينه‌ها با محلول آنزيمي (b) به مدت 20 ساعت پيش دش‌ها را  تهيّه مي‌كنند. كشت تعليقي‌پيش‌دش‌ها را با عبور از صافي نايلوني (um38) صاف كرده و سپس ميان گريز مي‌نمايند.

پس از دور ريختن محلول رويي، محيط غذايي KM به آن افزوده و به منظور تخليص پيش‌دش‌ها ميان‌گريز مي‌نماييد. ميزان پيش دش‌ها تحت تأثير سن پينه قرار مي‌گيرند : موقعي كه از پينه 3 روزه استفاده مي‌شود. بهترين نتيجه حاصل مي‌گردد.

 

3-روش‌كيوزوكا و همكاران (1978)

 1-3  بذور (پروره‌هاي نيپون بار وايوايموشي يا رويانهاي نارس (پروره‌هاي نورين 14 و ايوايموشي) برداشت شده در 10-5 روز پس از گرده افشاني را در محيط غذايي MS با 2 ميلي‌گرم برليتر 2,4-D كشت مي‌دهند.

2-3  پس از مدت 3 هفته پينه سپرچه تشكيل مي‌شود. پينه‌ها را به يك محيط غذايي مايع
R2 (Ohira et.al., 1973) محتوي 6/5 ميلي گرم بر ليتر FeSO4، 5/7 ميلي گرم بر ليتر Na2EDTA، ويتامنيهاي MS و يك ميلي‌گرم بر ليتر 2,4-D انتقال مي‌دهند. كشت‌ها را بر روي دستگاه تكاندهنده با سرعت rpm50 نگاهداري مي‌كنند.

3-3 هر هفته واكشت مي شوند.

 

جداسازي و خالص كردن پيش‌دش‌ها

 4-3 پس از ساكن گذاشتن ياخته‌هاي سوسپانسيون با محلول آنزيمي (C ) در cْ30 به مدت 7-3 ساعت، سوسپانسيون پيش‌دش را از صافي نايلوني (um20) عبور مي‌دهند و به مدت 10 دقيقه با rpm80  ميان گريز مي‌كنند.

5-3  پس از خالي كردن محلول رويي، محلولKMC را به آن مي‌افزايند و مدت 4 دقيقه با همان سرعت ميان گريز كرده و  اين عمل شستشو را دو بار تكرار مي‌كنند. توضيح اين كه آن‌ها از صافي نايلوني um20 استفاده كردند زيرا قطر پيش‌دش‌هاي برنج خيلي كوچك است. ميزان‌ پيش‌دش‌ها 6 10×5-4 عدد بر هرگرم ياخته مي‌باشد كه بستگي به پروره و خاستگاه پينه دارد.

تحقيقات زيست فن شناسي توسعه‌ي برنج - فردوس عادلی مسبب

تحقيقات زيست فن شناسي توسعه‌ي برنج

 

(قسمت دوم)

 

4- پيش‌تيمار هاي بساك‌ برنج به‌منظور بازدهي بيش‌تر

 

تيمار درجه حرارت پايين(سرمادهي)

           مطابق گزارش محققين متعددي، تيمار درجه حرارت پايين خوشه ها پيش از جمع آوري بساك‌ها در تشديدكنندگي القاي پينه و تمايزيابي گياهچه ها تأثير زيادي دارد. بنابر اين در حال حاضر چنين پيش تيماري به صورت يك روند ضروري در كشت بساك در آمده است. مدّت زمان اين پيش تيمار با پايين آمدن درجه حرارت ( Ċ 5-3) كوتاه تر مي گردد. به عبارت ديگر، در درجــه حرارت بالاتر ( Ċ 15-10)، دوره پيش تيمار طولاني تر مي شود. براي پروره هاي ژاپني، تيمارآن‌ها در  Ċ 5 به مدّت 7روز در مقايسه با پيش تيمار  Ċ10 به مدّت 10 روز يا Ċ 13 به مدّت 14-10 روز تاًثير بيشتري دارد.به هرحال براي پروره هاي هندي، پيش تيمار Ċ 5-3 به مدّت 10 روز،  Ċ 8-6 به مدت 15-10 روز يا Ċ 10-9 به مدت 20-15 روز قابل توجّه است. مدّت زمان بهينه پيش تيمار درجه حرارت پايين برحسب مواد به كاررفته متفاوت است. عموماً، با زياد شدن مدّت زمان پيش تيمار، تمايزيابي گياهچه هاي سبز با فراواني كمتري رخ مي دهد كه در نتيجه وقوع گياهان زال بيشتري را به دنبال خواهد داشت.

          علّت اين كه چرا پيش تيمار درجه حرارت پايين در القاي پينه و تمايز يابندگي گياهچه ها تأثير مي گذارد هنوز ناشناخته مانده است. معمولاً، اعتقاد بر اين است كه پيش تيمار درجه حرارت پايين باعث مي‌شود تا بيشترين تعداد ريزهاگ‌ها به مرحلة تك هسته اي برسند. در نتيجه، پيش تيمار درجه حرارت پايين تنفّس ريزهاگ‌ها و مصرف مواد غذايي در آن‌هارا كاهش مي دهد، بنابراين عمر بساك‌ها طولاني مي گردد و براي نموّ دانه‌هاي گرده شرايط مناسبي فراهم مي شود (زاوو ، 1983).

 

تيمار بامواد شيميايي

افزايش بعضي ازاسترها به محيط‌هاي غذايي، فراواني القاي پينه را افزايش مي دهد (هو، 1978). پس از اين كه بساك‌ها به مدّت 4 روز در محيط  غذايي مايعي كه داراي 250-50 ميلي گرم بر ليتر كولشي سين است كشت شدند، فراواني پينه و تمايزيابي گياهچه‌ها‌ي سبز افزايش يافت، و ميزان توليد دولاد به 79% رسيد. درصورتي‌كه تيماري انجام نشود اين فراواني 8/53 % خواهد بود. هنگامي كه غلظت كولشي سين به 500 ميلي گرم بر ليتر برسد،  فراواني القاي پينه و تمايزيابي گياهچه سبز درنتيجه‌ي افزايش زالي، كاهش خواهد يافت(هو و ليانگ،1979).

 

5 - تركيبات محيط كشت

محيط پايه: باتوجّه به محيط هاي غذايي القاي پينه و محيط هاي پايه، انواع متعدّدي از آن‌ها استفاده شده اند: مطابق پيشنهاد شن (1976، جدول 1-8) بعضي از اين محيط هاي غذايي براي زيرگونه هندي و بعضي ديگر براي ژاپني مؤثّر واقع مي گردند.

محيط غذاييN6 (چو وهمكاران، 1975):

          اين محيط غذايي براي پروره‌هاي ژاپني مناسب است. نمك‌هاي معدني، به‌ويژه يون‌آمونيوم، در رشد و القاي پينه تأثير دارد. هنگامي كه غلظت آن‌كمتر از 7 ميلي مولار باشد، تشكيل پينه‌ي گرده تشديد مي گردد، در حالي كه با غلظت‌هاي زياد آن نقصان مي يابد. بهترين نتيجه هنگامي به دست مي آيد كه غلظت (NH4 ) 2 SO4   و KNO3  به ترتيب 35 و 28 ميلي مولارباشند.

 

محيط غذايي He5 (هانگ و همكاران، 1978):

 اين محيط براي پروره هاي هندي پيشنهاد شده‌است. هنگامي كه غلظت  NH4 از مقدار مناسب 5/3 ميلي مولار تجاوز كند، فراواني القاي پينه به‌سرعت كاهش خواهد يافت.

 

محيط غذايي SK3 (شن وهمكاران، 1978):

اين محيط غذايي براي دورگ‌هاي هندي ∕ ژاپني تهيّه شده‌است. ارزش نسبت [NH4 ] / [NO3  ] در SK3 برابر با11/0 مي باشد كه ميانگين بين 16/0 درN6 و 07/0 در He5 است. هنگامي كه نصف نمك معدني N6 با تركيبات آلي MS آميخته شد، براي ژاپني و نسل اوّل ژاپني / هندي نتايج بسيار خوبي حاصل گرديد(شن و همكارن، 1982).

 

محيط غذايي براي تمايزيابي گياهچه:

تعداد زيادي گزارش نشان مي دهد كه محيط‌هاي محتوي مقدار زياد نمك معدني در تمايزيابي گياهچه مؤثّر است. مناسب‌ترين محيط غذايي براي ارقام زيرگونه ژاپني MS و براي هندي XM-2 مي باشد.

 

غلظت ساكارز:

 ساكارز به منظورتأمين منبع كربن و تنظيم فشار گذرندگي(اسموزي) به محيط غذايي افزوده مي شود. اگر چه غلظت آن در محيط غذايي القايي پينه معمولاً 3 % است، غلظت 6 % آن در تمايزيابي گياهچه هاي سبز تاًثير بيشتري دارد. هنگامي كه غلظت ساكارزدرمحيط به بالاتر از 9 % برسد، پينه هايي القا مي يابند كه به توليد تعداد زيادي گياهچه زال منتهي خواهندشد.

 

هورمونهاي خارجي:

براي زيرگونه‌ي ژاپني مقدار 2 ميلي گرم بر ليتر D-4،2 رايج ترين كاربرد را دارد. استفاده از 10 ميلي گرم بر ليتر D-4،2 فراواني القاي پينه را افزايش مي دهد، امّا فراواني تمايزيابي گياهچه را كاهش مي دهد. اگر اثر NAA در تشــــديدكنندگي القاي پينه بيشتر از D-4،2 باشد، تمايزيابي گياهچه مي تواند در محيط القايي محتوي چنين هورمون‌هاي خارجي رخ دهد. تاكنون فراواني تمايزيابي گياهچه سبز از پينه اي كه در محيط محتوي NAA توليد شده باشد بالاتر از پينه حاصل از محيط محتوي D-4،2 ملاحظه نشده است. براي زيرگونة هندي سطح بالاتري از هورمون‌ها لازم است. اخيراً در چين، بطور فزاينده‌اي از هورمون‌هاي چندگانه استفاده شده‌است. براي زيرگونه  ژاپني، محيط محتوي 4 ميلي گرم بر ليتر NAA ، يك ميلي گرم برليتر D-4،2   و 3-1ميلي گرم برليتر KNمؤثر شناخته شده است، در حالي كه تركيب 2 ميلي گرم برليتر NAA ، 2ميلي گرم برليتر D-4،2 و 3 ميلي گرم برليتر KN   براي هندي بيشترين تاًثير را داشته است.

 

 

مكمّل‌هاي آلي :

براي آزمايش اثر به كار بردن مواد آلي به عنوان مكمّل محيط القايي تمايزيابي مطالعاتي انجام شده‌است. مواد آلي مورد استفاده عبارت بودند از : شير نارگيل، عصاره آبي استخراجي سيب زميني، شير درون دانه (Endosperm) غلاّت، پروتيين آب كافت شده و اسيدنوكلئيك آب كافت شده . نتيجه به دست آمده از اين آزمايش‌ها تا اندازه اي سردرگم و متناقض بوده است. به هر حال، لازم به توضيح است كه مطابق گزارش‌هايي يك گرم برليتر عصاره‌ي مخمّر ، 500-250 ميلي گرم برليتر لاكت‌آلبومين هيدروليزات،200-20 ميلي گرم برليتر اسيدنوكلئيك آب‌كافت شده در تمايزيابي گياهچه سبز تاًثير دارد(شن و همكاران،1974).

 

گزارش ارسالی خدمات تحقیقات کشاورزی ایا لات متحده - 26 سپتامبر 2005

Plants growing in your backyard, and those flourishing in farmer's
fields, may fend off diseases with the help of beneficial microbes. Some of
those microbes may be pseudomonads (pronounced SUE-dough-MOAN-ads).
But, somewhat confusingly, certain other pseudomonads are bad guys,
causing diseases that can devastate vulnerable plants.

Agricultural Research Service scientists and their colleagues are
exploring the genetic makeup of selected pseudomonads to unlock the secrets
behind the microbes' success in helping--or hindering--green plants.

Knowing more about the genes may speed the researchers' efforts to
boost the effectiveness of the beneficial microbes and to counteract the
destructiveness of the harmful ones. That's according to ARS plant
pathologist Joyce E. Loper, at the ARS Horticultural Crops Research
Laboratory in Corvallis, Ore. She would like to see beneficial pseudomonads used
widely by organic and conventional growers alike as an environmentally
friendly alternative to traditional pesticides.

Loper collaborated in detective work to decipher the genetic makeup, or
DNA, of a pseudomonad with the imposing name Pseudomonas syringae
pathovar syringae B7228a. This microbe causes brown spot, a disease that can
kill bean plants.

The DNA detectives compared and contrasted this microbe's genes to
those of another pseudomonad, P. syringae pathovar tomato DC3000. As its
name implies, this microbe attacks tomatoes, among other plants, causing
a disease known as bacterial speck.

The research has identified genes that may be responsible for the
pathogens' differing abilities to survive and spread. The scientists
reported their findings earlier this month in Proceedings of the National
Academy of Sciences, one of America's leading scientific journals.

Earlier work by Loper and other collaborators provided new evidence
about the promise of a helpful pseudomonad, P. fluorescens. Their
investigation yielded additional proof that the focus of their study, P.
fluorescens Pf-5, is harmless and beneficial. This microbe lacks telltale
genes common to its tomato-attacking cousin and some other plant pathogens
as well.

تحقيقات زيست فن شناسي توسعه‌ي برنج - فردوس عادلی مسبب

تحقيقات زيست فن شناسي توسعه‌ي برنج

 

                                     بخش اول

 

          كشت بافت گياهي به عنوان يك فن اساسي و يك ابزار محوري بسيار عالي در اصلاح نژاد گونه هاي گياهي داراي اهميّت ويژه اي است . اين روش‌كه برنامه تمايززدايي و تمايزيابي را به دنبال دارد، شامل دو مرحله كشت يعني القاي تشكيل پينه و باززايي نوشاخه ها در مدّت زمان كوتاه و با مصرف نيروي كار كمتر است. به اين ترتيب ، ياخته هاي گياهي در محيط‌هاي غذايي مناسبي (مواد معدني ، مواد آلي، هورمون‌ها و ...) به رشد و توليد توده هاي ياخته اي بي شكل و متراكمي به نام پينه وادار مي شوند . سپس اين توده هاي ياخته اي نامتمايز در محيط غذايي مصنوعي ديگري تمايز يافته و بافت‌هاي مختلفي را به وجود مي‌آورند و در نهايت گياهان كاملي را حاصل مي كنند. از طرف ديگر كشت بافت يك روش بسيار خوبي در درك فرآيند هاي زيست شيميايي ، تنكار شناختي و زادشناختي ياخته هاي گياهي محسوب مي گردد كه نقش‌هاي‌كاربردي بالقوّه‌ فنون مذكور ، به ويژه زيست شناسي مولكولي را در گياهان كشف و بسط مي دهد (كروموكو 1982). امروزه فن‌آوري دست‌ورزي مواد گياهي با استفاده ازكشت بافت و ياخته  با همه پيچيدگي‌هايش در اصلاح گياهان زراعي و پاسخ‌گويي به نيازهاي تحقيقاتي و توسعه نقش با اهميّتي را بازي مي كند.

       توليد گياهان تك لاد ( n  ) از كشت بساك ياريزهاك در حال حاضر  ساده ترين و مناسب ترين و اقتصاد ي ترين روش شناخته شده اي است كه در اصلاح گياهان زراعي به طور وسيعي كاربرد دارد. ياخته ها يا گياهان تك لاد را تحت اثر كولشي سين مي توان دو لاد نمود تا توليد گامت‌هاي جنسي و يا امكان زيست در آن‌ها فراهم گردد. در اين مقاله توليد چنين گياهاني كه تنوّع وراثتي معيّني را بروز مي دهند ، اختصاصا در برنج مورد ارزيابي قرار گرفته است. ازطرف ديگر پيش دش‌ها(ياخته هاي فاقد ديواره‌ي سلولزي) كه سازگان‌هاي مناسبي براي انتقال اطّلاعات زادشناختي از راه همجوشي ياخته هاي بدني، انتقال اندامك‌ها ، ريزاندامكان‌گياهي و انتقال DNA خارجي هستند و با حذف ديواره ياخته اي در اثر آنزيم‌ها و شرايط غذايي خاصي حاصل مي شوند ، نيز اشاره شده‌است. اين نوشته جمع‌بندي مطالعات تعدادي از محقّقان ژاپن است كه با هدف انتشار خارجي آن در مركز تحقيقات خط مشي كشاورزي اين كشور سازماندهي شده بود. به اميد اين كه با پيشرفت فعاليّت هاي تحقيقاتي دراين عرصه، استفاده مؤثراز روش هاي كشت بافت گياهي در گسترش تنوع زادشناختي امكان پذير گردد.                                                                             

 تمايززدايي و باززايي (كو-ايشي موري)

    درسال‌هاي اخير، شاهد تلاش‌هاي تازه اي در برنامه‌هاي تحقيقاتي با هدف به‌كارگيري روش‌هاي مهندسي ياخته در اصلاح نژاد گونه‌هاي‌گياهي بوده‌ايم. در مقايسه با روش‌هاي سنتي كه به منظور توسعه گوناگوني هاي زادشناختي(ژنتيكي) توسط نوتركيب‌هاي ژن از طريق تكثير جنسي صورت مي گرفت، اين روش با شكستن موانع بين گونه اي، قادر به ايجاد گوناگوني هاي بسيار وسيعي شده‌است. به طور تخصّصي ترمي‌توان گفت: كه اين روش مي تواند يك صفتي يا ژني را از جنس‌ها يا گونه هاي مختلفي انتقال دهد، در نتيجه مشكلات جدّي موجود در توليد مثل جنسي را بر طرف سازد. در اين فعّاليت‌ها، روش كشت بافت نقش بسيار با اهميّتي را برعهده دارد . كاربرد آن در اصلاح نژاد گياهي شامل استفاده از گوناگوني‌هاي با فراواني بالا به‌وسيله‌ي گياهان باززايي شده از كشت ياخته؛ انتخاب از طريق كشت ياخته هاي حاصل از تمايززدايي؛ وهمجوشي ياخته اي وروش DNA نوتركيب است . به هرحال، هنوز مسايل متعدّدي وجود دارد كه بايستي در هر مرحله پيش از به‌كار گيري عملي روش كشت بافت حل شود.

 

(1)تمايززدايي

   در سال 1838 ، شليدين و شوآن به‌طور مستقل از هم نظريه‌ بس‌تواني ياخته‌اي      ((Totipotency را پيشنهاد كردند و تعريف آن عبارت بود از : ياخته هاي گياهي در وظايف خود خودكارند و در اصل ، استعداد باززايي و توليد گياه كامل را در خود دارند. هم اكنون اين پيشنهاد علمي در مطالعات مربوط به كشت بافت گياهي يك اصل پايه اي شده‌است. اعتقاد بر اين است كه اوّلين كشت بافت گياهي در سال 1902 توسّط هاربرلنت با استفاده از ميان برگ (مزوفيل) و بشره برگ گياه ترادسكانتيا(Tradescantia ) انجام شده باشد كه باشكست روبرو گرديده بود. در حقيقت، اوّلين مؤفقيّت در كشت بافت در سال 1922 توسط كوتل يكي از شاگردان هابرلنت كه ريشه جوان نخود و ذرّت را كشت داده بود، به اجرا در آمد . روبين(1922) با كشت ريشه جوان و محور زير لپّه ترب آن را مورد تصديق قرار داد . هيچ‌كدام از اين آزمايش‌ها نتوانستند درمدت زمان طولاني پابرجا بمانند. در سال 1934وايت وگوآرت جدا از يكديگر اقدام به كشت ريشه كردند. علاوه بر اين ، گوآرت و همكاران از ريشه هويج، پينه هايي را توليد كردند. اين دستاوردها راه را براي توسعه بيشتر مطالعات كشت بافت هموار كرد. با اين وصف، تاجايي كه به القاي پينه و كشت گياهان تك لپّه اي مربوط است، هنوز مشكلات جدّيي وجود دارد كه بدون حل باقي مانده است.

       اوّلين كار مؤفقيّت آميز القاي پينه و واكشت گياهان در برنج توسّط فروهاشي(Furuhashi) و ياتازاوا (Yatazawa) در سال 1964 با القاي پينه از گره ساقه فراهم گرديد. آن‌ها در محيط غذايي بر پايه مواد معدني هلر(Gautheret 1959) كه محتوي 3 ميلي گرم گلايسين ، 60 ميلي گرم دي ال ـ تريپتوفان ، 5/0 ميلي گرم اسيد نيكوتنيك ، 5/0 ميلي گرم پيرويدوكسين، 5/0 ميلي گرم تيامين، 2 ميلي گرم توفوردي‌در هر ليتر و 5/0 % مخمّر، 2 % ساكارز و 6/0 % آگار بود، گره ها وريشه هاي جوان را كشت دادند. اين مواد در القاي پينه مؤثّر واقع گرديد . لازم به توضيح است كه پينه‌‌هاي گياهان تك لپّه اي عموماً با 2,4-D مي توانند توليد شوند.

      مايده (1965) اثر NAA وD-4،2در القاي پينه از كشت بذور را آزمايش كرد. به اين ترتيب نشان دادكه در محيط غذايي محتوي  -D4،2  پينه توليد مي‌شود ولي NAA در آن تاثيري ندارد.او نتيجه‌گرفت‌كه براي‌القاي پينه‌وجودD-4،2ضروري‌است و نيزيادآورشد، هنگامي كه همراه با 2,4-D از عصارة مخمّر استفاده مي شود رشد پينه تشديد خواهد گرديد. از اين گذشته، او ويژگي‌هاي ريخت شناختي هسته‌ي ياخته هاي پينه‌ي توليد شده و اثر كولشي سين در آن‌ها را نيز گزارش كرد. در ارتباط با ياخته هاي آزاد حاصل از پينه بذر، او مشاهده كرد كه اين ياخته ها گوناگوني هاي وسيعي از نظر شكل، شامل ياخته هاي مدوّر، زاويه دار، دراز و بزرگ، وموج داري را حايزند. اين ياخته هاي آزاد از نظر اندازه متغيّرند (جدول 1-1). در اين مورد، مايده (1967) پروره هاي مختلفي را از نظر تشكيل پينه مطالعه كرد. اودر 15 پروره‌ي برنج شامل انواع زيرگونه‌هاي ژاپني و هندي كه پينه تشكيل مي‌شد، تفاوت‌هاي معني داري رادر صفات ريخت شناختي، الگوي رشد و وزن تر مشاهده كرد.پينه بعضي از پروره ها افزايش سريعي در وزن تر، ساختار فشرده يا بافت كوچك و ترد را نشان مي‌دادند . علاوه بر اين، مشاهده‌هاي وي بر روي هسته‌ي ياخته ها، تفاوت‌هاي معني داري را در پروره هاي برنج نشان داد، كه عموماً ريخت زايي هسته‌‌هاي درشت با فراواني تقريباً 5/0 درصد همراه بود.

 

جدول1-1  اندازه‌ي ياخته‌هاي توليد شده دركشت سوسپانسيون ياخته اي پينه‌ي برنج  (مايده،1965).

نوع دانه برنج	طول(ميكرو متر)	پهنا(ميكرو متر)
متوسّط	9/17 - 1/41	4/7 - 8/18
حداكثر	2/114	0/50
حداقل	4/21	3/14

           

 (2) باززايي‌گياه(تمايزيابي)

     همان‌طور كه اشاره شد، تشكيل پينه در برنج با حضور  D-4،2 امكان پذير مي گردد. از طرف ديگر، باززايي اندام‌ها و گياهچه هاي منفرد با كاهش غلظت D-4،2 يا جايگزين سازي آن با IAA  و NAA انجام مي شود. اين مطالعه ايجاب مي كند كه براي باززايي برنج هميشه وجود سيتوكنين ضروري نيست . مايده (1965) گزارش داد كه در انتقال پينه به محيط غذايي محتوي كينتين، D-2,4 و عصاره‌ي مخمّر، ريشه هاي نا بجا توليد مي شوند. نيش وهمكاران (1968) اوّلين كساني بودند كه در باززايي‌برنج مؤفقيّت كسب كردند.آن‌ها بذور برنج را برروي محيط‌غذايي LS باغلظت 5-10
مولار تو فور دي كشت كردند. پينه هايي كه از ريشه هاي جوان توليد شدند به محيط غذايي فاقد اكسين انتقال يافتند، به طوري‌كه در روشنايي باززايي‌كردند (جدول 2-1).

 

جدول1-2 تمايزيابي اندام‌ها در پينه برنج برروي محيط‌هاي غذايي فاقد اكسين (نيش و همكاران 1998).

نوع پينه	تعداد كل لوله آزمايش‌ها	تعداد لوله آزمايش‌هاي داراي ريشه (%)	تعداد لوله آزمايش‌هاي داراي شاخه (%)
اوّلين باززايي پينه (1)	9	(100) 9	(100) 9
دوّمين باززايي پينه (2)	21	(95) 20	(91) 19
سوّمين باززايي پينه (2)	14	(79) 11	(64) 9

توضيح: (1) زمان اولين شمارش يك ماه پس از انتقال ،  (2) زمان دومين شمارش دو ماه پس از انتقال     

 

    قابليّت باززايي، معمولاً با تكرار واكشت‌ها كاهش مي يابد. اينو و مايده (1980) كاهش سرعت تشكيل اندام‌هاي مختلف و ناهنجاري‌هاي متعدّد گياهان باززايي شده را در مقايسه با بذورشان، از طريق كشت‌هاي پي‌درپي بررسي كردند. براي غلبه بر اين مشكل، اينو و مايده(1981) روش خاصّي را كه مشتمل بر دو مرحله كشت بود، مورد استفاده قرار دادند. محيط غذايي مرحله اوّل يا مرحله پيش كشت داراي اسيدآبسزيك بود، در حالي كه در مرحله دوم يا كشت پاياني، كينتين اضافه شده بود. آن‌ها گزارش دادند، چنين تركيبي تشكيل شاخه‌، ساقه‌ و برگ‌ها را به نسبت زيادي تشديد مي نمايد.آبه(Abe) و فوتسوهارا در سال 1984 آزمايش‌هايي را انجام دادند كه تشكيل ريشه از پينه و باززايي گياهچه برنج را در پروره‌هاي ژاپني و هندي و دورگ‌هايشان هدف قرار مي داد. نتايج نشان داد كه تفاوت‌هاي معني داري در اين گياهان از نظر فراواني باززايي وجود دارد: همه پروره هاي ژاپني به خوبي باززايي كردند در حالي كه بعضي از پروره هاي هندي كاملاً با شكست مواجه گرديدند. از اين گذشته، بيشتر پينه‌هاي پروره هاي برنج باقابليّت باززايي كم ، هنگامي كه در محيط غذايي باززايي كشت شدند در اثر بافت مردگي(Necrosis) از بين رفتند.

      از نتايج تحليل دورگ‌ها، تصوّر شد كه قابليّت باززايي ،يك نشانويژگي وراثتي است و توسّط ژن‌هايي هدايت مي شود. تاكنون پروره هايي وجود داشتند كه در ريخت شناختي پينه نيز مانند پاسخ به محيط‌هاي باززايي متفاوت بودند. بنابر اين تصوّر مي شد كه ممكن است آن‌ها ازنظر مقدار و موازنه هورمون‌هاي داخلي با هم تفاوت‌هايي داشته باشند و از اين راه تفاوت الگوي باززايي را در اين پروره ها موجب شده‌ باشد. در گونه‌هاي گياهان گندمه، معمولاً براي تشكيل اندام‌هاي نابجا (جوانه‌ها و رويان‌هاي نابجا ) روش باززايي خاصّي شناخته شده‌است. آن‌ها با اين آزمايش تشكيل رويان‌هاي نابجا را به‌خوبي مشاهده كردند(باززايي رويان هاي نابجاي دو قطبي داراي ريشه و جوانه تازه). در پروره هاي ژاپني، عموماً تشكيل اندام‌هاي نابجا وقوع مي يافت. اگرچه آن‌ها همانندي اين دو روش باززايي را ملاحظه كردند امّا گاه‌گاهي اين‌ها به‌خوبي نمي توانستند تشخيص داده شوند. در پروره هاي هندي تشكيل نوعي رويان‌هاي نابجا و نمو آن در بعضي پروره ها مشاهده شد. اين تفاوت تشكيل پينه در ميان گونه هاي ديگر جنس اوريزا نيز گزارش شده‌است. تعداد نقطه‌هاي سبز، شاخه‌ها و ريشه‌ها در 20 ظرف كشت، 24 ساعت پس ازكشت پينه در محيط هاي غذايي اندام زا‌ يي تعيين شدند.

 

جدول1-3  اثر واكشت‌هاي مكرر پينه‌هاي برنج در تشكيل اندام  (اينو و مايده،1980).

مراحل*	نقطه سبز	شاخه	ريشه
1	1180	68	4
2	580	5	19
3	250	1	8
4	150	1	2
5	100	0	5
6	40	0	1
7	27	0	0

* مراحل انتقال به محيط غذايي اندام زايي

 

(3) رويان زايي نا بجا 

    قطع نظراز مؤفقيت در باززايي پينه برنج، آبه و فوتسوهارا (1986) درزمينه‌ي باززايي گياهان از سوسپانسيون ياخته اي نيز به مؤفقيّت‌هايي دست يافتند. بذور ضدعفوني شده برنج در محيط غذايي MS  با 2 ميلي گرم برليتر D-4،2 كشت داده شد. دو ماه بعد پينه‌ي حاصل به محيط كشت سوسپانسيون انتقال داده شد. سپس در محيط غذايي داراي 5/0 ميلي گرم برليتر كنيتين، 2گرم برليتر اسيد كازيين، 3 % ساكارز و بدون D-4،2 كشت شد. با اين روش كار، پينه رويان‌زاي متراكم و زرد كم رنگ و يا سفيدي حاصل شد. پس از كشت بر روي همان محيط فوق الذّكراين پينه‌ها رويان‌هاي نا بجايي راتوليد نمودند كه بعداً باززايي يافتند . آن‌ها  به نموّ رويان نابجا از پيش رويان به روش باززايي كشت سوسپانسيون به طور مستقيم قادر نبودند. با وجود اين، ثابت كردند كه رويان‌هاي نابجا حتّي از كشت دراز مدّت مطابق مراحل زير به طور مؤفقيت‌ آميزي مي‌توانند توسعه يابند: القاي پينه از بذور ضد عفوني شده، كشت توده هاي ياخته‌اي بر روي محيط‌هاي غذايي باززايي، القاي پينه رويان زا، و جابجايي مكرّر اين پينه‌ها بر روي محيط باززايي.

 

(4) پينه رويان زا و نا رويان زا

ياخته هاي كشت شده از نظر خواصشان با هم فرق دارند. اين شرايط داراي ارتباط نزديكي با مشكل نسبي باززايي گياهي برنج است. هيسر(Heyser) و همكاران(1983) پينه را به دو نوع رويان زا و نا‌رويان‌زا طبقه بندي كرد‌ه‌اند. پينه رويان زا مي‌تواند گياه كاملاً باروري را توليد كند. درحالي‌كه پينه نا رويان‌زا،گاه‌گاهي جوانه‌هايي را به وجود مي‌آورند كه نمي‌توانند ريشه‌دارشوند(جدول1-4) .

حتّي در كشت‌هاي 50 هفته اي نيز تقريباً 20% پينه هاي رويان زا ، جوانه توليد كردند. اين دو نوع پينه به وضوح مي توانستند از يكديگر تميز داده شوند: پينه رويان زا سفيد و متراكم، و داراي رويان‌هاي نسبتاً نموّ يافته بودند، پينه نارويان زا از زرد كمرنگ تا قهوه اي متغير بودند. همان طور كه در بالا اشاره شد، ياخته‌هاي كشت شده دو نوع پينه را شامل مي شوند:يكي پينه رويان زا كه قابليّت باززايي دارد و ديگري پينه نارويان‌زا كه باززايي آن به سختي وقوع مي يابد. به اين دليل، فرآيند باززايي در كشت بافت، اغلب با مشكلات شديدي مواجه است. در مورد اين كه آيا چنين روندي بر گشتي يا غير برگشتي رخ مي‌دهد، همواره پيشنهاد‌هايي وجود داشته است.

       در اين زمينه، براي تشخيص پينه با قابليّت هاي باززايي بالا و پايين با استفاده از روش‌هاي زيست شيميايي، كوشش هايي صورت گرفته است. آبه و فوتسوهارا (1989) پينه انتخاب شده با قابليّت باززايي بالا و غير انتخابي آن را به روش تجزيه آيزوزايم پراكسيداز با هم مقايسه كردند. آن‌ها در نوارهاي بحراني تفاوت‌هاي معني داري را تشخيص دادند. علاوه بر اين ، با استفاده از الگوي نوار بندي پروتيين  به وسيله PAGE ـ SDS (لايه يا صفح‍ة SDS) آن‌ها  فقدان نوار پلي پپتيدي داراي جرم مولكولي  kd24 و kd42 را شناسايي كردند .

       اغلب در كشت ياخته‌اي گوناگوني‌هايي در كروموزوم‌ها رخ مي دهد. اين تفاوت‌ها ممكن است به علت گوناگوني‌هاي ريخت شناختي  وكروموزومي در گياهان حاصل از باززايي باشد (اينو و مايده 1980 ، سان و همكاران 1983) . سان و همكاران (1983) گياهان باززايي مشتق از پينه بذر و نسل هاي بعدي آن‌ها را در بيش از 2000 عدد، آزمايش كردند. آن‌ها دامنه وسيعي از گوناگوني هايي را مشاهده كردند كه نوع قد كوتاه را توسّط يك ژن منفرد مغلوب هدايت مي كرد، مانند: سبزدش‌هاي (كلروپلاست‌) غير طبيعي، گوناگوني در ارتفاع گياه، تعداد خوشه، وزن دانه و زمان رسيدن. انتظار مي رود اين گوناگوني‌هاي زادشناختي براي اصلاح نژاد گياهي سودمند باشد. هر چند، موانع زيادي وقوع اين گوناگوني‌ها را متوقّف مي‌سازد. تمايززدايي و باززايي دركشت ياخته ها براي همه‌ي بافت‌هاي گياهي و همه‌ي پروره ها و ارقام، هميشه كارايي ندارد. اميد است با پيشرفت فعّاليت‌هاي تحقيقاتي در اين عرصه، استفاده مؤثّراز روش‌هاي كشت بافت گياهي در گسترش تنوّع زادشناختي امكان پذير گردد.

 

كشت انتهايي شاخه (هيرو   ني اي زيكي)

 

محيط غذايي‌پايه و روش‌هاي‌كشت

      امروزه مطالعات فراواني در باره‌ي كشت انتهاي شاخه وجود دارد. تاناكا (1983) نشان داد كه با يك باردسترسي به گياه برنج هتروزيس براي تكثيربا استفاده از روش كشت انتهاي شاخه، مي توان از آن تعداد زيادي نشاء تهيّه كرد.

       ازمحيط پايه شامل محيط غذايي B 5 پيشنهادي گامبورگ و محيط غذايي MS  استفاده شد. انتهاي شاخه به طول 5/0 ميلي متر از نشاهاي در حال رشد را قطع كرده و در 25 نوع محيط غذايي مختلف كه مطابق جدول 1-5 سيتوكنين و اكسين به آن‌ها اضافه شده بود، كشت گرديد. اين نوك شاخه‌ها در لوله‌آزمايش‌هاي به قطر 27 ميلي متر و طول200 ميلي متر كشت شدند و در معرض كشت دوراني با سرعت 2 دور بر دقيقه و درجه حرارت 22 درجه سانتي گراد قرارگرفتند. در طول كشت، شدّت نور در حدود1000تا2000 لوكس برقرارگرديد. يك ماه پس از كشت، توده هاي نخستين شاخه سبز رنگ به قطر 5 ميلي متر حاصل شد. در اين آزمايش با توجه به جدول1-5 محيط غذايي شماره 7 بهترين نتيجه را به دست داد. هرماه پس از اين كه توده هاي نخستين شاخه حاصل مي گرديدند، آن‌ها به‌نوبت به قطعاتي با قطر 4-3 ميلي متري تقسيم مي شدند و براي تكثير با همان شرايطي كه اشاره شد، در محيط هاي تازه كشت مي گرديدند.

        محيط غذايي شاخه زايي كه درتوليد گياهچه از توده‌هاي نخستين شاخه به كار مي رفت، يك محيط نيمه جامدي با pH برابر 8/5-7/5 در نظر گرفته مي‌شد. براي تهيّه اين محيط غذايي نيمه جامد، محيط B5 فاقد ساكارز را به نسبت 1 به 5 رقيق كرده و 20 گرم بر ليتر ساكارز و 8 گرم برلترآگار به آن اضافه گرديد. براي كشت، 80 ميلي ليتر از اين محيط غذايي را در داخل ارلن 300 ميلي ليتري ريخته و سپس يك توده نخستين شاخه به قطر 2-1 ميلي متر با دقت در آن كشت گرديد. اين كشت تحت شرايط حرارتي 20 درجه سانتي گراد و شدّت نوري 4000 لوكس نگاهداري گرديدند و براي اين كه اولين شاخه‌ها ظاهر شوند، در 16 ساعت روشنايي و 8 ساعت تاريكي قرار داده شد. 2 تا 3 هفته پس از كشت، بنه ها(Corms) پديدار شدند و ريشه ها از مجاورت پايه ها ظاهرگرديدند. نشاء ها شروع به رشد كردند و پس از دو ماه كشت ساكن (Static) به ارتفاع حدود 70 ميلي متري رسيدند در مسير رشد  و تكثيرشان، نوشاخه‌هاي نخستين برنج، اغلب اندام‌هاي پهن‌برگ مانندي را تشكيل مي دادند. در هر دو لايه، دانه‌هاي پلاستيدي مشاهده شدند، در هر حال سبزدش‌ها در لايه داخلي توسعه يافته تر از لايه خارجي بودند.نوشاخه نخستين مركب از دولايه بود: يك لايه‌ي خارجي با يك رديف از ياخته هاي منفرد و يك لايه‌ي داخلي چندين ياخته‌اي داراي بافت نرم. ديواره ياخته‌هاي لايه خارجي ضخيم‌تر از لايه داخلي. تكثير گياهچه‌ها خيلي سريع انجام شد: افزايش سرعت تعداد درهرماه 5 برابريعني بالغ بر                                       108 ×4/2 = 512در سال بود. معني آن اين است كه يك گياه اوليه مستعد توليد بيش از 240 ميليون گياه درسال است.

 

كشت انتهايي نو شاخه برنج

      وانگ (1987)كشت انتهايي شاخه برنج هاي وحشي O. rufipogon O. perennis,  , O. nivara , , O. sativa X O. latiforia F1, O. sativa X O. perennis F1 , O. sativa X O. rufipogon F1, O.atiforia به اضافه دو زيرگونه‌ي‌ برنج زراعي هندي و ژاپني را بررسي كرد. تقريباً در همه مواد حاصل از كشت انتهاي شاخه( حدود 2/0 ميلي متر طول) در ششمين مرحله برگي عمل تمايزيابي رخ داد. در نتيجه تأثيرگذاري زمينه زادشناسي تشكيل جوانه‌ي گل در گياهان باززايي شده ، ميزان تشكيل جوانه گل در برنج وحشي بيشتر از برنج زراعي بود و سرعت آن در ارقام هندي عمومأ بيشتر از ژاپني شد. تجزيه تركيبات اصلي محيط‌هاي غذايي مورد استفاده در اين كشت‌ها نشان داد كه زآتين در شتابدهندگي تشكيل نخستين خوشه تأثير بسزايي دارد، در حالي كه اسيد آبسزيك ظاهراً تمايز خوشه را شتاب مي‌دهد. در ضمن معلوم شد كهNH4)2SO4 ) از تمايز خوشه‌ها جلوگيري به عمل مي آورد.                         

 

3ـ كشت بساك ياگرده نارس(هير و ني‌زيكي)

 

تا سال 1968 كه براي اوّلين بار گياهان تك لاد توسّط ني اي زيكي و اونو از كشت بساك برنج توليد شد ، تحقيقي انجام نشده بود. بعد از آن، هم در ژاپن وهم در كشورهاي ديگر براي توسعه اين شاخه از علم تحقيقاتي انجام يافت . مطابق گزارش گردهمايي كشت بساك در سال 1978 و نيز مقالاتي كه توسّط شن و همكاران (1983)، شن (1986) و اكسو (1988) به چاپ رسيد   مي توان پي برد كه مطالعات گسترده‌اي در چين انجام شده‌است . در اين نوشته، بيشتر از منابعي استفاده خواهد شد كه توسّط شن در سال 1978 نگارش يافته است.

 

(1) فرآيند باززايي گياهي در برنج

      پيش از توليد تك لاد برنج ، با استفاده از تاتوره و توتون گياهان تك لادي حاصل گرديده بود. در اين گونه‌هاي گياهي، از ريز هاگ‌ها، رويان‌هايي تهيّه گرديد و سپس از آن‌ها گياهچه هايي باززايي شدند. در رابطه با گياه برنج، معلوم شد كه گياهچه‌ها از پينه‌ي حاصل از ريزهاگ‌ها تمايز مي‌يابند (ني زيكي و اونو،1968). سپس اين فرآيندكه به موجب آن ريزهاگ‌ها از راه پينه، گياهان تك لاد را توليد مي كنند براي بسياري از گونه هاي گياهي به كار رفت. اگرچه در گياه برنج دنبال كردن چنين روندي كه با ريزهاگ آغاز و با رويان‌ها ادامه مي يابد و سپس تك لادها توليد مي گردند رسميّت يافته است (شن وهمكاران،1982) امّا سرعت عمل آن بسيار كم مي باشد.

 

عوامل مؤثّر در القاي پينه‌ي گرده و گياهچه

 

1-  مرحله نموّ گرده و زمان جمع آوري خوشه

  

يكي از مهمترين عوامل مؤثر در توليد تك لادها از پينه‌ي بساك، مرحلة نموّي گرده در بساك‌هايي است كه براي كشت به كار مي روند. ني اي زيكي و اونو در سال 1971 براي اوّلين بار گزارش دادند كه يك مرحله نموّي خاصّي يا مرحله گرده هاي تك هسته‌اي در كشت بساك مؤثّر است(جدول 1-6). محققان ديگري در اين موضوع بيشتر تلاش كردند و توضيح دادند كه با تقسيم مرحله گرده تك هسته‌اي، فراواني القاي پينه در اوايل اين مرحله 6/5 % است. اين فراواني در اواسط تك هسته اي 7/35 % رخ مي دهد و در اواخر مرحلة تك هسته‌اي به 5/10 % مي‌رسد. درحالي‌كه اين فراواني در مرحله ميتوز اوّل 7/6 % تخمين زده مي شود و در دو مرحلة دو هسته اي و چهارتايي(تتراد) به صفر درصد كاهش مي يابد(شن 1977). در مورد مرحله رشدي بطوري كه خوشه‌ها محتوي بالاترين فراواني گرده ها در مراحل اواسط تا اواخر تك هسته اي باشند، بوته هاي برنج داراي چنين خوشه هايي را مي توان به وسيله ا شكال زير تشخيص داد: طول بين گوشواره‌هاي برگ پرچم و برگ ما قبل 7-5 سانتي متر، رنگ پوشينه گلچه ها سبز روشن، وطول پرچم به اضافه ميله‌ي پرچم به اندازه نصف تا يك سوّم طول‌گلچه باشد. لازم به توضيح است كه اين عوامل در پروره‌ها و شرايط كشت مختلف متغيّر است.

 

جدول 1-6 فراواني بساك‌هايي‌كه توليد پينه كرده اند(ني زيكي و  اونو)

مرحله نموّ ياخته هاي زايشي	تعداد بساك‌هاي كشت شده	تعداد بساك‌هايي كه پينه توليد كرده اند	فراواني (%)
ياخته هاي پيش هاگ	130	0	0
ياخته‌هاي‌مولّدگرده يا تترادها (چهارتايي‌ها)	297	0	0
گرده هاي تك هسته اي	3012	279	3/9
گرده هاي دوهسته اي يا رسيده	2180	0	0

 

 

2 - شرايط تنكار شناختي و رشد منابع‌گياهي

 

در زمينه شرايط گوناگون رشد گياه برنج، درجه حرارت مهم‌ترين عامل آن است زيرا در فراواني القاي پينه وباززايي گياهچه تأثير بسزايي دارد. رشد گياه برنج در مزرعه ( Ċ20 - 18 ) توليدپينه بيشتر و باززايي زيادترگياهچه‌ها را نسبت به كشت آن‌ها در گلخانه(Ċ  28 - 26) نشان مي دهد(شكل1-1، هو و همكاران، 1978).

 

- زادمون(ژنوتيپ)

قابليّت كشت بساك در گونه‌ها، زيرگونه‌ها و ارقام به‌طور معني داري متفاوت است. در برنج زراعي، ارقام گلوتيني(چسبناك) به داشتن بالاترين قابليّت كشت شناخته شده اند. پروره هاي برنج از نظر پاسخ به كشت بساك به اين ترتيب هستند: برنج گلوتيني <  ژاپني < دورگ ژاپني×هندي < دورگ برنج هندي × هندي < هندي. پس فراواني القاي پينه برحسب اين كه چنين پروره‌هايي به كدام يك از زير گونه هاي هندي يا ژاپني تعلّق داشته باشند، تفاوت زيادي دارد. در مقايسه‌ي برنج وحشي اوريزا پرنيس و زراعي اوريزا ساتيوا، عموماً ملاحظه گرديد كه فراواني القاي پينه در اوّلي كمتر از دوّمي است.

      فراواني توليد گياهچه سبز نيز در ميان پروره ها بطور معني‌داري متفاوت است (شكل 1-2 ). قابليّت بالاي تمايزيابي گياهچه‌ي سبز از پروره هاي بومي آساهي(Asahi) و جينبوزوشوسي (Ginbozuchusei) وراثتي است(ساساكي، 1986). از طرف ديگر، اثر سيتوپلاسم در فراواني باززايي گياهچه سبز نيز جاي تأمّل دارد(جدول 1-7 ).

     در تلاش‌هايي كه براي شناخت علل اين تفاوت در قابليّت كشت بساك انجام يافت، تعدادي از تركيبات اسيد هاي آمينه در بساك‌ها، استقرارريزهاگ‌ها در مراحل اواسط و اواخر تك هسته اي، در ميان زيرگونه هاي هندي، ژاپني و دورگ‌هاي هندي× ژاپني مورد مقايسه قرار گرفت.نتايج نشان داد كه مقدار آلانين در بساك‌هاي ارقام هندي پايين تر از بقيّه است. تاًثير آلانين با آزمايشي كه نشان مي داد القاي پينه با افزايش آن به محيط غذايي كشت بساك بطور قابل ملاحظه اي تشديد مي يابد، مورد تأييد قرارگرفت (زوو و همكاران 1983).

 

جدول 1-7  اثر سيتوپلاسم در فراواني باززايي گياهچه هاي سبز (وو  و همكاران 1978)

تلاقي‌ها	فراواني گياهچه‌هاي سبز (%)
تايچونگ 65* اوريزا پرنيس × تايچونگ 65	6/13
اوريزا پرنيس * تايچونگ 65 * تايچونگ 65	5/5

 

                                                        پایان بخش اول