استخدام التباين الوراثي الجسمي والانتخاب الخلوي في مزارع الكالس لتحسين تحمل القمح القاسي للإجهاد الحلولي (Triticum turgidum var durum L)

Abstract

نقذ البحث في مخبر زراعة الأنسجة، التابع للهيئة العامة للتقنية الحيوية، خلال العامين 2015 و 2016، بهدف تقويم استجابة أربعة طرز وراثية من القمح القاسي (أكسادي 110، أكسادي أكساد و 122، أكساد 1187) للإجهاد الملحي المحدث باستعمال ملح الطعام (NaCl)، والإجهاد الحلولي، المحدث باستعمال سكر السوربيتول، بالإضافة إلى استحداث الكالس من الأجنة الناضجة لطرز القمح القاسي المدروسة، وتجديد النبات من الكالس. تم تعريض الكالس المستويات مختلفة من الإجهاد الملحي (NaCl) لانتخاب خلايا الكالس عليه وتقدير التغيرات في الوزن الرطب للكالس، وحيوية خلاياه، والتباين الوراثي بين النباتات المتجددة من الكالس المجهد ملحياً باستعمال تقنية ISSR سبب ازدياد تركيز الأملاح (NaCl) في وسط النمو تراجعاً معنوياً في جميع الصفات المدروسة لدى جميع الطرز الوراثية المدروسة. وكان متوسط طول النبات، وطول الجذور، والوزنين الرطب والجاف الأعلى معنوياً لدى الصنف أكسادي 110 (13.984 سم، 9.594 سم، 1.254 غ 0.213 على التوالي، تلاه وبدون فروقات معنوية الطراز أكسادي، في حين كانت تلك الصفات الأدنى معنوياً لدى الصنف أكساد 1187 (4.806 سم، 3.506 سم 0.334، 0.056 على التوالي). سبب ازدیاد تركيز سكر السوربيتول في وسط النمو تراجعاً معنوياً في طول النبات لدى جميع الطرز المدروسة. وكان متوسط طول النبات الأعلى معنوياً لدى نباتات صنف القمح أكساد و 122 (13.719 سم)، تلاه وبدون فروقات معنوية الطراز أكساد 105 (13.219 سم)، في حين كان الأدنى معنوياً لدى الصنف أكساد 1187 (11.406 سم). وسبب ازدياد تركيز السوربيتول في وسط النمو تراجعاً معنوياً في طول الجذور لدى جميع الطرز المدروسة. وكان متوسط طول الجذور الأعلى معنوياً لدى نباتات صنفي القمح أكساد 1105 و أكساد و 122 (7.813 7.156 سم على التوالي)، في حين كان الأدنى معنوياً لدى الصنف أكساد 1187 (5.513 سم). وسبب ازدياد تركيز السوربيتول في وسط النمو تراجعاً معنوياً في الوزن الرطب لدى جميع أصناف القمح القاسي المدروسة. وكان متوسط الوزن الرطب الأعلى معنوياً لدى نباتات صنفي القمح القاسي أكساد 1105 وأكسادي (0.510 ، 0.505 غ على التوالي وبدون فروقات معنوية بينهما، في حين كان الأدنى معنوياً لدى الصنف أكساد 1187 (0393) غ). وسبب ازدياد تركيز السوربيتول في وسط النمو تراجعاً معنوياً في الوزن الجاف لدى جميع الطرز الوراثية المدروسة. وكان متوسط الوزن الجاف الأعلى معنوياً لدى نباتات صنفي القمح أكساد 1105 وأكسادي (0.200 0.164 غ على التوالي) وبدون فروقات معنوية بينهما، في حين كان الأدنى معنوياً لدى الصنف أكساد 118 (0.128). أظهرت النتائج أن أفضل تركيز من محلول هيبوكلوريت الصوديوم (NaOCI) لتعقيم حبوب القمح القاسي هو 3% مدة 20 دقيقة، حيث كانت نسبة النباتات (العينات السليمة في الأصناف الأربعة المدروسة قرابة 98، 94.33 80.00، 77.13% على التوالي. وأدت إضافة 2 مغ. ل من إلى زيادة )MS( 2,4) إلى وسط الاستزراع dichlorophenoxy acetic acid) 2,4-D مركب نسبة كل من استحداث الكالس ومعدل الكالس الجنيني. وكانت نسبة الكالس الجنيني الأعلى معنوياً في الصنف أكساد و 110 عند التركيز 2 مغل من المركب 04-24 وبغياب الكينيتين 2,3,5- Triphenyl Tetrazolium ( TTC 70.33%) وكان اختبار حيوية الخلايا باستعمال صبغة( Chloride) فعال في دراسة تأثير الإجهاد الملحي في خلايا الكالس، حيث كانت حيوية الخلايا الأعلى عند المستوى الملحي 50 mM من ملح كلوريد الصوديوم بالمقارنة مع الشاهد وبقية المعاملات في قراءة الامتصاصية الضوئية (الحيوية)، وذلك في الصنف أكسادي 110 (0.9031). ولم تظهر نتائج التحليل الإحصائي فروقات معنوية بين المعاملة والشاهد في الصنف أكساد 65 (0.6602)، وانخفضت حيوية خلايا الكالس مع ارتفاع تركيز الملح في وسط الاستحداث، حيث كانت الحيوية الأدنى معنوياً عند التركيز 250 mM من ملح كلوريد الصوديوم. وكان الوزن الرطب للكالس الأعلى معنوياً في الصنف أكساديو والصنف أكسادي عند مستوى الملوحة 42.64 41.42 مع على التوالي، والصنف أكساد 1105 عند المعاملة الشاهد( NaCl mM 50 (39.74) مغ) وبدون فروقات معنوية بينها، في حين كان الأدنى معنوياً لدى الصنف أكساد 1229 .15.44-16.40 مغ على التوالي( NaCl mM 150-200 في التركيزين أظهرت تقنية ISSR تعددية شكلية بلغت 85.7 %، والناتجة عن استخدام 12 بادئة، وبالتالي أظهرت التقنية فعالية في التمييز بين الطرز المدروسة انقسمت شجرة القرابة الوراثية إلى عنقوديين رئيسيين ضم العنقود الأول الصنفين أكساد 1187، و أكساد 122، في حين ضم العنقود الثاني الصنفين أكسادي، وأكساد 10. أظهر الكالس المجهد ملحياً بتركيز 200-150 NaCl mM تبايناً وراثياً عن النبات الأم في الصنفين أكسادي وأكسادي باستخدام بعض البادئات (ISSR7 ISSR2)، في حين لم تظهر بقية البادئات تباينات وراثية، كما لم يظهر الكالس المجهد ملحياً أي تباين وراثي بالمقارنة مع النبات الأم في الصنفين أكساد 1220 وأكساد 1187.