گياهان هاپلوئيد و دابل هاپلوئيد و عوامل و مشکلات دخیل در تولید آنها

    گياهان هاپلوئيد گياهاني هستند که تعداد کروموزوم ­هاي اصلي آنها به نصف کاهش يافته است. گياهان هاپلوئيد گياهاني مستقل بوده و منشأ اسپوروفيتي دارند و آلل ­هاي نهفته به دليل عدم وجود آلل غالب بروز خواهند کرد. هاپلوئيدي فرآيندي است كه از نظر طبيعي مشابه پارتنوژنز (حالتي است كه در آن تخمك بارور نشده تبديل به جنين مي­ شود) بوده و ممكن است از طريق سه روش حذف كروموزوم (با استفاده از مواد شيميايي مانند فنيل آلانين، ماليک هيدرازيد، نيتروزاکسيد يا پرتوتابي با استفاده از اشعه X و نور ماوراءبنفش)، نجات جنين و كشت ميكروسپور حاصل شود. براي اولين بار هاپلوئيدي بصورت يک اتفاق طبيعي و خودبه ­خودي در تاتوره گزارش شد. از آن پس هاپلوئيدها در اکثر گونه ­هاي گياهي شناسايي گرديده و متعاقباً بوسيله روش­­هاي مصنوعي توليد شده ­اند. در حال حاضر گرايش فزآينده­اي براي توليد انبوه گياهان هاپلوئيد در غلات و ساير گياهان زراعي و باغي وجود دارد. با در نظر گرفتن مزاياي روش هاپلوئيدي نسبت به روش­ هاي کلاسيک، قبل از به کارگيري اين روش بايد توجه داشت که روش توليد هاپلوئيد بايد داراي ويژگي­ هاي لازم جهت استفاده در برنامه­ هاي به­نژادي باشد اين شرايط عبارتند از:..........

1- ميزان توليد گياهان هاپلوئيد

اساس انتخاب اين روش اقتصادي بودن آن از نظر هزينه ­ها، نيروي انساني و امکانات آزمايشگاهي مي­ باشد. در حال حاضر روش ­هاي مختلفي براي توليد گياهان هاپلوئيد زراعي و باغي وجود دارد. به هر حال اکثر اين روش­ ها از نظر اقتصادي مقرون به صرفه نيستند، از طرف ديگر روش توليد گياهان هاپلوئيد نبايد به ژنوتيپ خاصي وابسته باشد، به ­­طوري که بعضي ژنوتيپ ­ها واکنش مطلوب و بعضي ديگر واکنش ضعيف نشان دهند. متأسفانه وابستگي ژنتيکي در اکثر روش ­هاي توليد گياهان هاپلوئيد گزارش شده است .

 2- طبيعي بودن گياهان هاپلوئيد

گياهان هاپلوئيد به­ دست آمده بايد از نظر سيتولوژيکي و مورفولوژيکي طبيعي باشند. اين ويژگي به روش توليد هاپلوئيد بستگي دارد. به ­طور کلي با روش­­هاي کشت بافت از دو طريق مي­ توان گياه هاپلوئيد به­ دست آورد:

 2- 1- روش مستقيم و بدون تشکيل کالوس

در اين روش گياهچه ­هاي هاپلوئيد بدون تشکيل کالوس توليد مي­ شوند. مثلاً توليد گياه هاپلوئيد از جنين ­هاي نارس حاصل از تلاقي ذرت با گندم و توليد جنين ­ها مستقيماً از ميکروسپور جو از اين گروه مي ­باشند. گياهان هاپلوئيد توليد شده از اين روش نسبتاً پايدار، داراي ژنوم هاپلوئيد، بدون ناهنجاري کروموزومي و کلروپلاست پايدار هستند .

 2- 2-  روش غير مستقيم با واسطه کالوس

در اين روش در ابتدا کالوس تشکيل شده و سپس کالوس توليد جنين سوماتيکي نموده و به گياه هاپلوئيد کامل تبديل مي ­شود. گياهان توليد شده با اين روش ممکن است داراي ناپايداري کروموزومي (جابجايي آنيوپلوئيدها و حذف بازوي کروموزومي) و ظهور گياهان آلبينو (ناشي از ناپايداري کلروپلاست) باشند. به ­طور کلي تغييرات ژنتيکي ناشي از مرحله کالوس يک عامل منفي در برنامه به­نژادي هاپلوئيدي محسوب مي­شود  .

 مشکلات توليد گياهان هاپلوئيد

1- عدم رشد و نمو جنين در محيط درون شيشه ­اي يا از بين رفتن آنها در اثر سقط جنين

2- توليد همزمان گياهان n  ، 2n و4n

 3- توليد گياهان آلبينو (بي رنگ) بويژه در غلات

4- عدم باززايي يا باززايي بسيار اندک جنين در حالت کشت بساک

5- مقرون به صرفه نبودن توليد گياهان هاپلوئيد از نظر هزينه مواد شيميايي و نيروي انساني ماهر 

 شرايط رشد و پيش تيمار گياهان مادري

شرايط رشد گياهان مادري تأثير زيادي در واکنش بساک­ هاي کاشته شده دارد. اين متغيير مدت زيادي است که به عنوان عاملي مؤثر در پاسخ به کشت بساک شناخته شده است. همچنين قرار دادن جوانه­ هاي گل گياهان مادري در دماي 4-1 درجه سانتيگراد به مدت 48-24 ساعت موجب افزايش واکنش ريزنمونه به محيط کشت درون شيشه ­­اي مي­شود..

  عامل ديواره بساک

ديواره بساک نقش مهمي در نمو جنين حاصل از دانه گرده دارد. حتي انتقال دانه گرده يک رقم به بساک رقم ديگر باعث نمو گرده به جنين مي­ شود. عصاره بساک باعث تحريک توليد جنين مي­ شود. در تاتوره ديواره بساک براي کشت ميکروسپورها با اسيدهاي آمينه گلوتامين، سرين يا ميواينوزيتول و در تنباکو با گلوتامين قابل جايگزين کردن است.

 کشت مادگي

    کشت مادگي روشي است که مي­توان با استفاده از آن  علاوه بر حذف موانع موجود در مسير گرده­ افشاني،  گياهان هاپلوئيد را نيز از طريق القاء تخمک­ هاي موجود در آن بدست آورد.