بررسی برخی از ژنهای تحمل به کلروز آهن ناشی از آهک در هیبریدهای گمی آلماسی وMM۱۰۶
Study of some tolerance genes to lime-induced iron chlorosis in hybrids of Gami Almasi and MM۱۰۶
/مهناز سید حجازی
: کشاورزی
، ۱۳۹۸
، میرزائی
۸۶ص
چاپی - الکترونیکی
دکتری
علوم باغبانی گرایش میوهکاری
۱۳۹۸/۱۱/۱۶
تبریز
کلروز ناشی از کمبود آهن، یک ناهنجاری معمول در محصولات خاکهای قلیایی و آهکی است .سیب یک گیاه حساس به کمبود آهن است .پس بررسی سازوکار مقاومت به کمبود آهن در برنامه اصلاح سیب نیاز است تا بر کاهش محصول و کیفیت در خاکهای آهکی به دلیل کمبود آهن غلبه شود .از طرفی سیب یکی از محصولاتی است که تعداد زیادی پایه پاکوتاه برای آن معرفی شده است، با اینحال، مشکل عمده این پایه ها عدم سازگاری کامل با شرایط خاکهای کشور می باشد .اکثر باغات ایران در خاکهای با قلیاییت زیاد مستقر شده اند و کارآیی پایه های پاکوتاه ایستمالینگ و مالینگمرتون در این شرایط مخصوصا از نظر جذب آهن و تحمل به آهک آب و خاک نامناسب میباشد .وجود پایه های پاکوتاه بومی مثل گمی آلماسی و برخی پایه های مقاوم دیگر با توجه به اینکه در برخی مناطق آذربایجان خودرو می باشند و از نظر ظاهری علایم کمبود آهن را نشان نمی دهد، موجب توجه به هیبریدهای این پایه با مالینگ مرتون شده است .با تایید تحمل پایه گمی آلماسی به کلروز ناشی از آهک به عنوان یک پایه پاکوتاه و با مزیت بیشتر نسبت به پایه های کلونال رایج، این پایه معرفی و استفاده در باغات را به همراه دارد .با مطالعه مکانیسم مولکولی جذب آهن، بررسی برخی از ژنهای دخیل در مسیرهای مرتبط از جمله ژن سیترات سنتاز، ژن فریک ردوکتاز و ژن فره تین میتوان به شناخت بهتر روش تأمین این یون ضروری امیدوار بود .نمونههای برگ درختان دورگ سیب گمی آلماسی از مرکز آموزشی خلعت پوشان تبریز تهیه شد .به این منظور از نمونههای برگ از ۱۰ ژنوتیپ سیب شامل پایه های سیب گمی آلماسی، مالینگ مرتون۱۰۶ ، ۵ ژنوتیپ دورگ گمی آلماسی با مالینگ مرتون۱۰۶ ، مالینگ۷ ، باد ۹ و یک ژنوتیپ حساس به آهک استفاده شد .همه پایه ها تقریبا همسن و حدود ۱۵ ساله هستند .نمونهبرداری حدود یک ماه بعد از مرحله تمام گل انجام گردید .آزمایش در قالب طرح کامل تصادفی با ۱۰ تیمار و ۳ تکرار انجام شد .از نظر آماری، غلظت کلروفیل، آهن کل و آهن فعال در پایه گمیآلماسی اختلاف معنیداری با پایه مالینگ مرتون و با نتاج هیبرید این دو پایه داشت .صفات غلظت کلروفیل، نسبت فلورسانس متغیر به حداکثر، منگنز و روی برگی در بین پایه ها تفاوت معنی داری نشان داد .نوع رقم و هیبریدهای آنها، مقادیر کلروفیل، آهن فعال، آهن کل، روی، کلسیم، منگنز، فعالیت آنزیمی و میزان پرولین را تحت تأثیر قرار داد .پایه گمی آلماسی، بالاترین مقادیر کلروفیل، کلسیم و آهن کل، آهن فعال و پرولین را نسبت به دیگر پایه ها دارا بود .پایه گمیآلماسی بیشترین مقادیر شاخص کلروفیل، نسبت فلورسانس متغیر به حداکثر، منگنز و روی را نسبت به دیگر پایه ها داشت .مطالعه آنزیم های آنتی اکسیدان از قبیل کاتالاز، پراکسیداز، سوپراکسید دیسموتاز و اسکوربات پراکسیداز نشان داد که بیشترین فعالیت آنزیمی در پایه های گمی آلماسی و خلعت ۴ مشاهده گردید که به عنوان نشانه وجود مقاومت ناشی از کمبود آهن و عدم حساسیت این پایه ها به شرایط خاک آهکی در مقایسه با سایر پایه ها بود .همچنین بیشترین میزان فعالیت آنزیم سیترات سنتاز در پایه گمی آلماسی مشاهده گردید .بررسی نیمه کمی بیان ژن های مسئول در تامین آهن نشان داد که پایه گمی آلماسی و دورگ خلعت ۴ بیشترین و دورگ خلعت ۵ حساس ترین پایه در بین پایه های بررسی شده در این آزمایش بود .نتایج به دست آمده از این قسمت آزمایش نشاندهنده توانایی قابلتوجه سیب گمی الماسی در جذب آهن و تبدیل فرم فریک به فرم قابل جذبتر فرو داشت .در این مورد فعالیت آنزیمهای فریک کلات ردوکتاز و سوپراکسید دیسموتاز مهمتر بود .با توجه به نتایج این پژوهش پایه های گمی آلماسی و خلعت ۴ مقاوم ترین و باد ۹حساس ترین پایه به شرایط خاکهای آهکی بودند .با جمعبندی نتایج فوق میتوان چنین استنتاج نمود که سیب بومی گمیالماسی رقمی قابل توصیه برای کشت و کار در شرایط آهکی است
Iron deficiency chlorosis is a common anomaly in alkaline and calcareous soils. Apple is a plant sensitive to iron deficiency. Therefore, an investigation of the mechanism of resistance to iron deficiency in the apple breeding program is needed to overcome crop failure and quality in calcareous soils due to iron deficiency. On the other hand, apple is one of the products that introduced many short stems, however, the major problem of these stems is the lack of complete adaptation to soil conditions in the country. Most of Iran's gardens are located in high alkaline soils, and the efficiency of the East malling and Malling Merton Short Stands in these conditions is particularly poor in terms of iron uptake and lime and water tolerance. Due to the fact that there are some short-lived native stands such as Gammy almasi and some other resistant stands, since they are car in some regions of Azerbaijan and do not appear to show any signs of iron deficiency, they are due to hybrids with Malling. It's done. Confirming the tolerance of gammy almasi base to chlorosis caused by lime as a shorter stand and with more advantage than common clonal stands, this base is introduced and used in gardens. By studying the molecular mechanism of iron uptake, investigation of some of the genes involved in related pathways such as citrate synthase gene, ferric chelate reductase gene, and ferritin gene can be hoped for a better understanding of how this essential ion is supplied. Leaf samples of apple gammy almasi were prepared from Tabriz Pulp Training Center. For this purpose, leaf samples from 10 apple genotypes including apple rootstocks Gammi almasi, Malling Merton 106, 5 genotypes of Gammi almasi with Malling Merton 106, Maling 7, Bud 9 and a lime-sensitive genotype were used. All bases are approximately the same age and are about 15 years old. Sampling was done about one month after the whole flowering stage. The experiment was conducted in a completely randomized design with 10 treatments and 3 replications. Statistically, the concentration of chlorophyll, total iron and activated iron in gamma diamond base was significantly different from that of Merton mulberry and hybrid progeny of these two rootstocks. Chlorophyll concentration traits, variable to maximum fluorescence ratio, manganese and zinc leaf showed significant differences between rootstocks. The variety and their hybrids affected the amounts of chlorophyll, activated iron, total iron, zinc, calcium, manganese, enzymatic activity and proline content. The gammi almasi base had the highest amounts of chlorophyll, calcium and total iron, active iron and proline compared to the other bases. Gammi almasi base had the highest values of chlorophyll index, fluorescence ratio of maximum to manganese and zinc compared to other bases. The study of antioxidant enzymes such as catalase, peroxidase, superoxide dismutase and ascorbate peroxidase showed that the highest enzymatic activity was observed in gemstones and diamond 4 as a sign of resistance to iron deficiency and insensitivity to these conditions. The calcareous soil was comparable to other stands. Also, the highest activity of citrate synthase enzyme was observed in the Gammi almasi. Semi-quantitative analysis of the expression of the genes responsible for the iron supply showed that the Gammi almasi base and hybrid 4 were the most resistant and hybrid 5 was the most sensitive base among the examined plants. The results of this experiment showed the remarkable ability of the diamond apple to absorb iron and convert ferric to a more absorbable form. In this case, the activity of ferric chelate reductase and superoxide dismutase was more important. According to the results of this study, the Gammi almasi bases were the 4 most resistant and 9 most susceptible to calcareous soil conditions. Summarizing the above results, it can be concluded that indigenous Gammi almasi apples are recommended for cultivation under calcareous conditions
Study of some tolerance genes to lime-induced iron chlorosis in hybrids of Gami Almasi and MM۱۰۶