ایجاد ارقام جدید رز با بکارگیری روش های کلاسیک و مدرن بیوتکنولوژی

گل رز یکی از مهمترین گیاهان زینتی جهان بوده که با ارزش تجاری بالا و سطح زیر کشت وسیع خود نسبت به سایر زینتی ها، به یکی از گیاهان زینتی مهم در کشور نیز تبدیل شده است. به نژادی رز از طریق سنتی با استفاده از تلاقی و انتخاب صورت می گیرد. استفاده از روش های کلاسیک به نژادی، حتی با وجود این که نیازمند زمان طولانی بوده و منجر به از دست رفتن بسیاری از خصوصیات مطلوب ارقام حداقل در نسل های اول حاصل از تلاقی خواهد شد هنوز در برخی موارد کارآمد هستند ولی این روشها با توجه به وجود هتروزیگوسیتی بالا و منابع ژنی محدود آنطورکه باید و شاید نتوانسته اند جوابگوی نیازهای به نژادی رز باشند. روشهای اصلاحی نوین برای رز بسیار مناسب هستند، زیرا امکان انتقال و تغییر ژنها را در رز فراهم می کنند. دامنه وسیعی از ژن های مفید در رزها استفاده می شوند که شامل ژنهای مقاومت به آفات و بیماریها، رنگ گل، مرفولوژی و ماندگاری گل هستند. برای رسیدن به یک برنامه به نژادی مدون در رز این طرح در قالب 9 پروژه انجام شد. پروژه اول با هدف بهینه سازی و عملیاتی کردن پروتکل ریزازدیادی رز به منظور استفاده در برنامه های اصلاحی انجام و دستاوردهای آن شامل بهینه سازی پروتکل تکثیر انبوه برای رقم تجاری ‭R. hybrida cv. Iceberg ‬، بهینه سازی پروتکل تکثیر انبوه برای گونه رز ‭R. persica‬، استفاده از پروتکل تکثیر انبوه ایجاد شده و تولید ‮‭2000‬ گیاهچه رقم رز ‭Akito ‬و تولید 8 رقم تجاری رز با استفاده از فناوری کشت بافت بود. در پروژه دوم سه رقم تجاری رز ‭Full house‬، ‭Avalanch ‬و ‭Dolce Vita ‬با سه روش تکثیر: سنتی (وارد اتی)، رزهای کشت بافتی رشد یافته بر روی ریشه خود و رزهای کشت بافتی پیوند شده بر روی پایه نسترن مقایسه شد. نتایج نشان داد که عملکرد رزهای کشت بافتی همانند رزهای وارداتی بود و تفاوتها معنی دار نبود. پروژه سوم با هدف بهینه سازی روش افزایش سطح پلوییدی در ارقام رز انجام گرفت که در آن گیاهان هگزاپلویید از رقم تجاری ‭Ice berg ‬ایجاد شدند و رقم جدید ابری جهت ثبت به موسسه تحقیقات ثبت و گواهی بذر معرفی شد. نتایج نشان داد که ژنوتیپ و سطح پلوییدی گیاه اولیه در روش افزایش سطح پلوییدی تاثیر گذار است. مقایسه کمی و کیفی ترکیبات معطره رقم رز هگزاپلویید با رقم اولیه مادری‭(Ice berg) ‬در پروژه چهارم انجام و نتایج نشان داد که میزان ترکیبات فنلی، آنتوسیانینی و فلاونوییدی در گیاهان هگزاپلویید بیشتر از گیاهان تریپلویید بود درحالیکه میزان کاروتنویید در گیاهان تریپلویید بیشتر از گیاهان هگزاپلویید بود. همچنین ترکیبات تشکیل دهنده اسانس (بتا پینن و دی جرماسرن و بتا گوایین) در گیاهان هگزاپلویید افزایش یافته است. در پروژه پنجم ژن کدکننده پروتیین کیتیناز با دو آنزیم محدودگر ‭XbaI ‬و ‭SacI ‬برش داده شد و سپس به ناقل دوگانه ‭pBI‬‮‭121‬ متصل شد. در نهایت پلاسمید نوترکیب ‭pBI-Chi ‬از باکتری اشرشیاکولای استخراج و به سویه ‭LBA‬‮‭4404‬، منتقل شد. سویه آگروباکتریوم تومفاسینس تایید شده در برنامه های انتقال ژن پروژه ششم مورد استفاده قرار گرفت. در پروژه ششم پلاسمید ‭pBI‬‮‭121‬ حاوی ژن کیتیناز ‭(chitinas) ‬با پیشبر ‭CaMV‬‮‭35‬‭S ‬و نشانگر انتخابی‭nptII ‬، به اگروباکتریوم سویه ‭LBA‬‮‭4404‬ منتقل شد. انتقال ژن به رقم ‭Black Baccara ‬انجام گرفت و واکنش ‭PCR ‬نشان داد که گیاهان تراریخته احتمالی حداقل یک نسخه از ژن کیتیناز را در ژنوم خود دارا هستند. در پروژه هفتم به نژادی با ایجاد جهش بهینه شد و نتایج نشان داد که ‭LD‬‮‭50‬ برای ژنوتیپ های مختلف در ریز نمونه گره با موتاژن های فیزیکی (بین ‮‭20‬ تا ‮‭70‬ گری از اشعه گاما) و با موتاژن های شیمیایی(بین‮‭20‬ تا ‮‭50‬ میلی مولار از سدیم آزاید و بین ‮‭70‬ تا ‮‭80‬ میلی مولار از اتیل متان سولفونات در ‮‭60‬ دقیقه تیمار ) متفاوت بود. ‮‭200‬ گیاه موتانت احتمالی ایجاد شدند. پروژه هشتم با هدف بررسی روش اصلاحی هاپلوییدی و تهیه گیاهان دابلد هاپلویید در رز انجام و نتایج نشان داد که بهترین مرحله تکوین میکروسپورها (مرحله میانی تا انتهایی تک سلولی) با رنگ آمیزی ‭DAPI ‬قابل تعیین است همچنین بهینه سازی محیط کشت القایی ساختارهای چند سلولی انجام و در یک رقم رز جنین زایی کروی القا و دستورالعمل جنین زایی میکروسپور در رز برای اولین بار شناسایی و ارایه گردید. در پروژه نهم روش نجات جنین برای رز بهینه و 7 تلاقی دو طرفه بین ارقام تجاری و ‮‭10‬ تلاقی بین ارقام تجاری و گونه های وحشی انجام و ارقام مناسب به عنوان والدین مادری و گرده دهنده تعیین و ‮‭37‬ ژنوتیپ جدید رز حاصل شدند. واژگان کلیدی: گل رز، به نژادی، تکثیر انبوه، افزایش سطح پلوییدی، کشت میکروسپور، انتقال ژن، ایجاد جهش.