Takato

مرکز تحقیقات کاربردی و تولید بذر (تکاتو)

 

گیاه هیبرید، نسل اول بذر تولید شده (F1) از تلاقی بین دو لاین والدینی خالص ژنتیکی (Inbred Line) است. ویژگی گیاه F1 حاصله، بنیه هیبرید (hybrid vigor) یا هتروزیس است، بطوری که در گیاه هیبرید ترکیبی از ژن های والدینی با تمامی ویژگی های مطلوب والدین و حتی بهتر از هر دو، حاصل  می شود. هیبرید کلزا همانند واریته آزاد گرده افشان (OP) می تواند با استفاده از روش های اصلاحی کلاسیک و بیوتکنولوژی ایجاد شود. چالش امروز اصلاحگران، توسعه یک برنامه ساختاری مناسب است که طی آن لاین های اینبرد والدینی از نظر میزان هتروزیس تست شده و ترکیباتی از تلاقی والدین با بهترین عملکرد غربال گری و شناسایی شوند. بطور کلی جهت تولید هیبرید، والد ماده به عنوان لاین نرعقیم توانایی تولید گرده ندارد، بنابراین اطمینان حاصل می شود که بذر فقط از طریق دگرگرده افشانی با والد نر دیگر، تولید خواهد شد. بنابراین در مزرعه تولید هیبرید کلزا، گیاهان نر و ماده بصورت ردیفی کشت 

شده و گیاهان نر بعد از گلدهی برداشت می شوند بطوری که تقریبا در 60 درصد از مزرعه تولید هیبرید، بذر هیبرید برداشت می شود. بذری که از گیاهان ماده برداشت می شود بذر اولین نسل تلاقی یا بذر هیبرید F1 است. عملکرد در هیبرید کلزا تنها چیزی نیست که کشاورزان به دنبال آن هستند بلکه آنها  می خواهند هیبرید مورد نظر مقاومت در برابر بیماری، تحمل به علف کش، بلوغ مناسب،  تحمل به غرقابی و کیفیت روغن و کنجاله قابل قبول را دارا باشد.

تفاوت بین کلزای هیبرید و آزاد گرده افشان

در هیبریدهای کلزا عملکرد بطور طبیعی 10 تا 15 درصد بیشتر از واریته های آزادگرده افشان گزارش شده است. بهبود عملکرد از طریق ترکیب صفات برتر از جمله تولید بذر بیشتر با بنیه اولیه و تحمل بهتر در مقابل تنش حاصل می شود. بنیه اولیه هیبریدها زمینه رقابت بهتر آنها را با علف های هرز فراهم می کند. عموما هیبریدها، بذر و بیوماس بیشتری تولید کرده و نسبت به واریته های آزادگرده افشان ارتفاع بیشتری دارند. بذر واریته های هیبرید کلزا تقریبا دو و نیم برابر گران تر از بذر واریته OP است. همچنین در هیبریدها به دلیل بنیه عالی، تولید بیوماس و هزینه بیشتر تولید بذر، تراکم کشت ممکن است کمتر در نظر گرفته شود. تنها تفاوت در هزینه های اولیه بین واریته OP و هیبرید، هزینه تولید بذر است، اما سودمندی عملکرد بیشتر هیبریدها این مسئله را جبران می کند. بطور کلی کشاورزان محصولات هیبرید را به دلایلی از جمله عملکرد بیشتر، پایداری عملکرد به ویژه تحت شرایط رشدی ناسازگار و ارزش افزوده انتخاب می کنند. مسئله بسیارمهم در رابطه با بذور هیبرید این است که اگر بذور برداشت شده از گیاهان هیبرید F1 برای سال بعد کشت شوند گیاهان نسل دوم (F2) غیر یکنواخت شده و میزان عملکرد در آنها کاهش می یابد. تفاوت های زیاد در این گیاهان می تواند در صفاتی مانند ارتفاع، زودرسی، عملکرد، مقاومت به بیماری ساق سیاه و حتی تحمل به علفکش مشاهده شود. همچنین یکی از چهار گیاه F2 نرعقیم بوده که طی گلدهی به شرایط ایده آل برای دگرگرده افشانی نیاز دارد.

نیازمندی های کلی برای اصلاح هیبرید

به منظور تولید بذر هیبرید بصورت تجاری، جلوگیری از خودگرده افشانی والد بذری در تلاقی هیبرید ضروری است. این روش در ذرت ساده است چرا که اندام نر و ماده بصورت جدا و مجزا روی گیاه قرار گرفته اند و اندام نر گیاه می تواند به آسانی بطور دستی در تعداد زیادی از گیاهان برداشته شود اما دراکثر گونه های زراعی مانند کلزا اندام نر و ماده در یک مکان از ساختار گل قرار گرفته اند و حذف اندام نر (عقیم کردن) بصورت دستی تعداد زیادی از گیاهان غیر ممکن است. بنابراین تولید کنندگان بذر به روش هایی جهت کنترل سیستم  گرده افشانی برای تولید بذر هیبرید نیاز دارند. یکی از این    روش ها استفاده از مواد شیمیایی یا گامت کش است که بطور اختصاصی گرده را از بین می برد. این روش عموما پر هزینه بوده و اغلب بطور جزیی موثر است. برای اکثر محصولات به ویژه گیاهانی مانند کلزا که دوره طولانی گلدهی دارند این روش مقرون به صرفه نیست. تقریبا تمامی سیستم های تولید بذر هیبرید روی کنترل ژنتیکی گرده افشانی تکیه دارند. مکانیسم های کنترل 

گرده افشانی به سه دسته تقسیم می شود: خودناسازگاری، نرعقیمی سیتوپلاسمی و دورگ گیری مولکولی.

در خودناسازگاری چون گیاهان بطور طبیعی گرده خودشان را    نمی پذیرند تکثیر و نگهداری این لاین ها بطور طبیعی مقرون به صرفه نیست. علاوه بر این خودناسازگاری در اکثر گونه های گیاهی یافت نمی شود. دورگ گیری مولکولی نیز در سال های اخیر ایجاد شد که بر مهندسی ژنتیک تکیه دارد و سبب بیان پروتئین سمی در تشکیل سلول گرده می شود. ژن های سمی به عنوان ژن های نر عقیم غالب عمل می کنند و می توانند به عنوان لاین ماده در تولید هیبرید بکار روند. در این روش همانند خودناسازگاری تکثیر لاین های ماده مشکل است. در حال حاضر جهت تولید تعداد کمی از واریته های هیبرید استفاده می شود و آنها هم در سطح وسیع رشد داده نمی شوند. نرعقیمی سیتوپلاسمی (CMS) صفت کلاسیک  غیر مندلی بوده و استفاده از این سیستم در تولید هیبریدهای تجاری متداول   می باشد. این صفت وراثت مادری داشته و به آسانی از طریق گرده افشانی با لاین نر بارور (لاین نگهدارنده) که از نظر ژن های هسته ای مشابه لاین نرعقیم است قابل تکثیر است. سیستم نر عقیمی سیتوپلاسمی به سیستم سه لاین A، B و R  معروف است و تولید بذر هیبرید کلزا در این سیستم شامل مراحل زیر می باشد: 

1) ایجاد لاین های نرعقیم (A)، نگهدارنده (B)، بازگرداننده باروری (R)

2) تلاقی بین لاین نرعقیم (A) و لاین نگهدارنده (B) به منظور نگهداری و تکثیر لاین نر عقیم

3) تلاقی بین لاین نرعقیم (A) و لاین بازگرداننده باروری (R) به منظور تولید بذر هیبرید

به هرحال واضح است که اصلاح و تولید لاین های نرعقیم، نگهدارنده و بازگرداننده باروری برای شرکت های اصلاحی کلزا فرآیندی زمان بر و پرهزینه است، اما با بهره برداری از بنیه هیبرید و برگشت هزینه با درآمد بیشتر از طریق فروش هر ساله بذر هیبرید به کشاورزان جبران می شود.

منابع:

1. www.grdc.com.au

2. www.bayercropscience.ca

3.Cowling, W. 2010. The challenge of breeding canola hybrids- new opportunities for WA growers. Western Australian Pty Ltd, Agribusiness Crop.

4.Vollmann, J and Rajcan, I. 2009. breeding. Oil Crops, handbook of plant. PP. 548. 

نظر خود را اضافه کنید.

0
شرایط و قوانین.
  • هیچ نظری یافت نشد