مطالعه تغييرپذيري صفات ريخت‌شناسي برنج پس از جهش القايي با اتيل متان سولفونات (EMS) و شناسايي لاين‌هاي جهش‌يافته با پتانسيل عملكرد بالا

Study on ethyl methane sulfonate (EMS)-induced variability in morphological traits of rice and identification of mutant lines with high yield potential

استفاده از جهش القايي يكي از راه‌هاي موثر براي بهبود صفات كيفي و كمي در گياهان زراعي مي‌باشد. اين پژوهش به‌منظور مطالعه تغييرپذيري صفات ريخت‌شناسي در برنج پس از كاربرد موتاژن اتيل موتان سولفونات (EMS) انجام شد. از محلول 1/0 درصد EMS استفاده و رقم برنج ندا تحت‌تاثير آن قرار گرفت و سپس صفات ريخت‌شناسي كيفي و كمي در 212 لاين جهش‌يافته نسل 2M ارزيابي گرديد. براساس مشاهدات ظاهري، رنگ ساقه در دو لاين و زاويه ساقه در 5 لاين نسبت به رقم مادري تغيير پيدا كرد و براساس آزمون عطر و طعم دو لاين معطر شناسايي گرديد. همچنين، ميانگين ارتفاع بوته و زمان خوشه‌دهي در لاين‌هاي جهش‌يافته نسبت به رقم مادري به‌ترتيب كاهش معني‌دار و افزايش به‌نسبت معني‌داري پيدا كرد. 22 لاين جهش‌يافته براساس پنجه‌دهي بيش‌تر و ظاهر قوي‌تر انتخاب شدند و به همراه رقم مادري از نظر برخي صفات كمي مورد ارزيابي قرار گرفتند. تجزيه واريانس نشان داد كه تفاوت بسيار معني‌داري ميان ژنوتيپ‌ها در تمام صفات اندازه‌گيري شده وجود داشت. اثر اين انتخاب بر بيش‌تر صفات مورد مطالعه مطلوب بود، به‌طوري‌كه بيش‌ترين تاثير به‌ترتيب مربوط به صفاتي مانند تعداد دانه پر (3/41 درصد)، تعداد كل دانه (4/37 درصد)، تعداد پنجه (4/29 درصد)، عملكرد بوته (حدود 25 درصد)، ارتفاع بوته (حدود 5- درصد) و كم‌ترين تاثير مربوط به وزن صددانه (05/0- درصد) و زمان خوشه‌دهي (4/2 درصد) بود. تعداد 7 لاين، عملكرد بالاتر معني‌داري نسبت به رقم مادري نشان دادند كه در بيش‌تر آن‌ها تعداد كل دانه و دانه پر به‌طور معني‌داري نسبت به شاهد افزايش يافت. براساس مقايسه ميانگين‌ها، 3 لاين جهش‌يافته MT-A، MT199 و MT44 به‌عنوان لاين‌هاي با پتانسيل عملكرد بالا معرفي شدند. براساس نتايج اين پژوهش مي‌توان نتيجه‌گيري كرد كه فن جهش براي ايجاد تنوع ژنتيكي در صفات مختلف در برنج مطلوب است و انتخاب ظاهري در نسل 2M براي شناسايي لاين‌هاي جهش‌يافته با عملكرد بالا كارآمد مي‌باشد.

Induced mutation is one of efficient methods for improvement of qualitative and quantitative traits in crop plants. A research was conducted to study on variability of morphological traits in rice after application of ethyl methane sulfonate (EMS). Neda cultivar was treated by 0.1% EMS mutagen and then variability of qualitative and quantitative morphological traits were evaluated in 212 M2 mutants. On the basis of visual observations, stem color and its angle were altered in two and five mutant lines, respectively and two aromatic lines was identified based on aroma test. Also, mean of plant height and heading date, showed significant decrease and relatively significant increase, respectively. Twenty two mutant lines were selected based on further tillering and vigor and along with original cultivar were evaluated in some quantitative traits. ANOVA showed that there were very significant differences between the studied genotypes in all evaluated traits. The effect of this selection was desirable on most studied traits, so that highest effect was observed on filled kernels/panicle (41.3%), total kernel number (37.4%), tiller number (29.4%, plant yield (25%), plant height (-5%) and lowest effect was observed on 100-kernel weight (-0.05%) and heading date (2.4%). Seven lines produced significantly higher yield than original cultivar, that in most of them total kernel number and filled kernels showed a significant increase relative to original cultivar. Based on mean comparison three mutant lines viz. MT-A, MT199 and MT44 were identified as high-yielding lines. On the basis of the results of this research it can be concluded that mutation technique is a suitable tool for inducing genetic variability in different rice traits and that visual selection in M2 generation is efficient for identification of high-yielding mutant lines.