توليد رويان و گياهان نيم‌گان از گرده پرتو ديده با گاما در خربزه ايراني

Embryos and haploid plants produced via Gamma irradiated pollen in Iranian melon

روش گرده پرتوتابي شده موفق‌ترين روش توليد نيم‌گان (هاپلوئيد) در گياهان جاليزي مي‌باشد. اين پژوهش به‌منظور بررسي اثر شدت‌هاي مختلف پرتو گاما، نژادگان و مرحله نموي رويان حاصل از روش گرده پرتوتابي شده، بر انگيزش رويان‌هاي نيم‌گان در چند توده بومي خربزه و دورگه اين توده‌ها با رقم‌هاي خارجي انجام شد. گل‌هاي ماده گياهان مادري با گرده‌هاي پرتوتابي شده گرده‌‌افشاني شدند. 21 تا 25 روز پس از باروري، رويان‌هايي كه در مرحله‌هاي مختلف نموي بودند، از بذرهاي حاصل خارج و روي محيط كشت E20A كشت شدند. براي تشخيص و جداسازي رويان‌هاي انگيزش شده، از روش‌هاي كشت مستقيم، كشت مايع و روش تلفيقي (كشت مستقيم جنين و كشت مايع) استفاده شد. روش‌هاي كشت مايع و تلفيقي در افزايش كارايي توليد گياهان نيم‌گان اثر بسزايي داشتند. نتيجه‌هاي حاصل از تعيين شدت كارا، نشان داد كه در انگيزش بكرزايي و نمو ميوه، شدت 550 گري كاراترين شدت پرتو گاما بود، درحالي كه شدت‌هاي پايين‌تر در انگيزش رويان نيم‌گان كارا نبودند. از بين نژادگان‌هاي مختلف، توده طالبي سمسوري (2/%1) و طالبي ساوه (1/%1) بالاترين درصد نمو رويان به بذر را نشان دادند. برخي از رويان‌هايي كه در مرحله نموي قلبي شكل و لپه‌اي بودند، قادر به باززايي گياهچه شدند. در كل از 274 رويان به‌دست آمده از گرده‌‌افشاني با گرده پرتوديده، 52 گياهچه بكرزاي خربزه باززايي شدند. با توجه به نتيجه‌هاي به‌دست آمده از اين بررسي، رويان و گياهان نيم‌گان در خربزه به مقدار زيادي زير اثر شدت پرتو، مرحله روياني و نژادگان قرار مي‌گيرد. با استفاده از روش غير مستقيم و روش شمارش كروموزمي، نيم‌گان بودن گياهان به‌دست آمده (12=n=x) تأييد شد.

Irradiated pollen is the most successful haploidization technique within Cucurbitaceae. The influence of gamma ray doses (250, 350, 450 and 550 Gy), genotypes, and stage of development of embryos obtained by irradiated pollen technique on the induction of haploid embryos were studied in several Iranian melon cultivars as well as their hybrids with alien cultivars. Female flowers were pollinated using pollen that had been irradiated with gamma rays. Different shapes and stages of embryos were excised 21 to 25 days after pollination and cultured on E20A medium. Direct culture, liquid culture and integrated culture methods were applied for detecting the induced embryos. Integrated and liquid cultures showed advantages in increasing the efficiency of haploid plants production in melon breeding programs. Results revealed that 550 Gy of gamma-irradiation was successful in inducing parthenogenesis and fruit development, whereas, lower irradiation doses were not effective in inducing haploid embryos. The amount of embryos per seeds were the highest in ‘Samsoori’ (1.2%) and ‘Saveh’ (1.1%) cultivars. Some of the heart- and cotyledon-shaped embryos developed to haploid plants. In total, 52 parthenogenic melon plantlet recovered from 274 obtained embryos via pollination with gamma-irradiated pollen. As a result of the present study, haploid embryos and haploid plants production strongly influenced by gamma ray doses, embryo stages and genotypes. Indirect method and chromosome counting performed on the roots of regenerated plants, showed the haploid level (n =x= 12).