اصلاح نباتات به عنوان یک کار تفر
اصلاح نمودن گیاه به منظور ایجاد ارقام جدید و بهبود بخشیدن به ارقام قدیمی، امروزه فعالیت جالبی است که هر کسی می تواند تا حدی آنرا انجام دهد. یاد گرفتن روشهای تلاقی ساده بوده و هر کسی می تواند آنها را با انواع گیاهان آزمایش کند. البته اصلاح گران آماتور بیشتر با صفا تی کار می کنند که تغیر دادن آنها ساده باشد. رنگ گل، شکل میوه و یا اندازه گیاه نمونه هایی از این صفات اند . اگر چه آزمایشاتی که شما انجام می دهید ممکن است ساده باشد ولی از طرف دیگر نیز امکان دارد که به گیاهان عجیب و یا زیبایی دست یابید.
آشنایی با اصول تولید مثل در گیاهان شرط مهمی در موفق بودن عمل اصلاح گیاه مورد نظر می باشد. هدف از این نوشته ، توضیح این اصول و برخی روشهای ساده ای است که شما به وسیله آن می توانید ارقام و یا سویه های جدیدی را از گیاهان تولید کنید .
فصل یک: انتخاب گیاه.
ویژگیهای گیاهان ممکن است بعد از چندین دوره تولید مثل و بعد از چند نسل توسط جریانی به نام انتخاب تغییر یابد. به طور کلی انتخاب بر دو نوع است :
1- انتخاب طبیعی. 2- انتخاب مصنوعی.
انتخاب طبیعی جریانی است که در طبیعت اتفاق می افتد و طی آن گیاهان قوی که با محیط به خوبی تطابق یافته اند به بقاء خود ادامه داده اما آنهایی که ضعیف تر بوده و تطابق کمتری با محیط می یابند از بین می روند. این روند از ابتدای حیات بر روی کره زمین شروع شده و هنوز هم به طور طبیعی ادامه دارد.
انتخاب مصنوعی نیز جریانی است که بشر برای بدست آوردن انواع مطلوب و مناسبی از گیاهان آنرا انجام می دهد. از هزاران سال پیش انسان آموخته است که ذخیره کردن بذر گیاهی که به آن نیاز دارد تا آنرا رشد دهد می تواند شانس داشتن گیاهان مشابه آن گیاه را افزایش دهد. ولی اجداد ما از جریا ناتی که باعث تغییر یا حفظ صفات در گیاه می شد اطلاعاتی نداشتند. این موضوع تا قرن 18 و 19 که بشر شروع به آموختن و فهمیدن قوانین وراثت و جریان تولید مثل گیاه نمود نا شناخته بود. البته امروزه نیز این قوانین به طور کامل شناخته نشده اند. اما دانش کافی در اختیار داریم تا بتوانیم گیاهی را انتخاب کنیم که احتمال موفقیت در اصلاح آن از گیاهانی که اجدادمان انتخاب می کر دند بیشتر باشد.
فصل دو: اصول تولید مثل در گیاهان.
2-1: انواع روشهای تولید مثل :
گیاهان به طور کلی به دو روش تولید مثل می نمایند.
1- روش غیر جنسی: Asexual (Vegetative) reproduction:
2- روش جنسی: : reproduction Sexual
تولید مثل غیر جنسی یا رویشی بدون آمیزش و ترکیب بین سلولهای زایشی (سلولهای جنسی : گامتها) روی می دهد. در گیاهان باغی تولید مثل غیر جنسی زمانی که بخشی از یک گیاه از آن جدا شده باشد روی داده و آن قطعه خودش تبدیل به یک گیاه کامل می گردد. مثلا توت فرنگی اندامی رونده تولید می کند که ریشه ایجاد کرده و در نقاط مختلف گیاه توت فرنگی جدیدی را به وجود می آورد. البته تکثیر غیر جنسی را به طور مصنوعی و با استفاده از ابزار به صورت بریدن برگ، ساقه و ریشه نیز می توان انجام داد. گیاهانی که به این روش از یک گیاه به وجود می آیند معمولا شبیه یکدیگر و شبیه والد خود می باشند.
تولید مثل جنسی به صورت ترکیب سلولهای جنسی نر و ماده می باشد. نتیجه این ترکیب ایجاد یک بذر و در نهایت، یک گیاه جدید می باشد. تولید مثل جنسی معمولترین و رایج ترین نوع تولید مثل در اکثر گیاهان باغی می باشد. گیاهانی که بدین طریق بو جود می آیند، اغلب با والدین و نیز با یکدیگر متفاوت هستند. به خاطر وجود احتمال تغیر در نتاج ، اصلاح گران از این روش برای ایجاد ارقام و سویه های گیاهی جدید استفاده می کنند.
2-2: قسمت های مختلف در گل.
شکل 1: بخشهای مختلف گل . گلی که در این شکل نشان داده شده است یک گل کامل می باشد که هم دارای اندام جنسی نر و هم ماده است. پرچم، اندام نر بوده و مادگی، اندام ماده است. (Stamen: پرچم، Anther: بساک، Filament: میله پرچم، Petal: گلبرگ، Sepal: کاسبرگ، Pistil: مادگی، Stigma: کلاله، Style: خامه، Ovary: تخمدان و Ovule: تخمک).
تولید مثل جنسی در گیا هان توسط گلها انجام می شود و اندامهای زایشی گل شامل پرچم و مادگی می باشد( شکل 1) . بخشی از پرچم که بساک نامیده می شود ،تولید دانه گرده نموده که این دانه ها حاوی سلولهای جنسی نر می باشند. در پایین مادگی نیز تخمدان قرار دارد که تولید تخمک نموده و تخمک حاوی سلولهای جنسی ماده می باشد. زمانی که تخمکها توسط سلولهای جنسی نر بارور شوند، رشد کرده و در تخمدان تولید بذر می نمایند.
گلبرگها که به زیبایی گل کمک زیادی می کنند، نقش موثری نیز در کمک به گرده افشانی و محافظت از اندامهای جنسی در برابر صدمات فیزیکی دارند. کاسبرگها هم که اغلب سبز رنگ و فنجانی شکل هستند، گلبرگها را حمایت کرده و از بخشهای مختلف گل نیز محافظت می کنند.
اندامهای گل از نظر اندازه، شکل، رنگ و تعداد در گیاهان مختلف با هم متفاوت بوده اما تشخیص مادگی و پرچم در بسیاری از آنها ساده می باشد. پرچم را با گرد زرد رنگی (گرده ها) که در نوک آن است و مادگی را با برآمدگی(تخمدان) قسمت پایین آن می توان تشخیص داد. البته در برخی گلهای غیر معمولی، مطالعه و بررسی دقیقی نیاز است تا بتوان این دو اندام را از هم تشخیص داد.
2-3: انواع گلها :
معمولا اندامهای جنسی (زایشی) در گلهای مختلف به سه حالت دیده می شوند که بر همین اساس نیز گلها را به سه دسته تقسیم می کنند:
1- گل کامل: Perfect Flower
2- گل ناقص: Imperfect Flower
3- گل مرکب: Composite Flower
یک گل کامل دارای پرچم و مادگی می باشد (شکل 1 ).این نوع گل، رایج ترین نوع گل در گیاهان است. برخی از نمونه های معروف از گل کامل مربوط به گوجه فرنگی و گلهای نیلوفر، میمون، اطلسی، سوسن و زنبق است.
شکل 2- گلهای کدو ناقص بوده و هر گل دارای یکی از اندامهای جنسی نر یا ماده می باشد. (Pistillate Flower: گل ماده و Staminate Flower: گل نر).
یک گل ناقص تنها یکی از اندامهای جنسی را در خود دارد (شکل 2) . گلهایی که دارای مادگی) ( Pistilمی باشند را گل ماده ( Pistillate ) و آنهایی که دارای پرچم ( Stamen ) هستند را گل نر ( Staminate ) می نامند . البته هر دو گل ماده و نر ممکن است بر روی یک گیاه ایجاد شوند و نیز امکان دارد هر یک از آنها روی یک گیاه جدا قرار گرفته باشد( گل نر روی یک گیاه و گل ماده روی گیاه دیگر ) . در گیاهان کدو، ذرت ، کلما تیس ( Clematis : گیا هی بالا رونده از تیره آلاله ) و بگو نیا گل نر و ماده هر دو روی یک گیاه (یک پایه) قرار دارند ولی در گیاهانی مثل مارچوبه، اسفناج ، بید و نوعی سپیدار (wood Cotton) گلهای نر و ماده روی دو پایه جداگانه قرار گرفته اند .
شکل 3- برش عرضی از گل داودی . گلهای مرکب مثل این گل مجموعه ای شامل سنبله ای از گلچه ها است. برخی از گلهای مرکب دارای گلچه های شعاعی و قرصی می باشند ولی برخی از آنها تنها دارای گلچه های شعاعی هستند. (Ray Flower: گلچه شعاعی و Disc Flower: گلچه قرصی).
یک گل مرکب ( شکل 3) مجموعه ای از گلهای کوچک می باشد که آنها را گلچه نامیده و در تاج گل جمع می شوند. این گلچه ها اغلب شبیه به گلبرگها می باشند. برخی از این گلچه ها که دارای پرچم و مادگی اند را گلچه قرصی و برخی دیگر را که تنها مادگی دارند، گلچه شعاعی می نامند. یک گل مرکب می تواند تنها از گلچه های قرصی و یا ترکیبی از گلچه های قرصی و شعاعی تشکیل شده باشد. گلهای آهار، داودی، ستاره و همیشه بهار مثالهایی معروفی از گل مرکب می باشند.
2-4: گرده افشانی و لقاح :
گرده افشانی یعنی انتقال دانه گرده از بساک به کلاله. زمانی که بسا کها به حد بلوغ می رسند، باز شده و دانه های گرده را آزاد می کنند. سپس این دانه های گرده توسط عوامل طبیعی مختلفی که مهمترین آنها باد و حشرات می باشند، به سمت کلاله حرکت می کنند . در علم اصلاح نباتات این عمل گرده افشانی به دقت توسط بشر کنترل می شود .
گرده افشانی به طور کلی به دو حالت انجام می شود: یکی دگر گرده فشانی (دگر گشنی) و دیگری خود گرده افشانی (خود گشنی). در روش دگر گرده افشانی دانه های گرده از بساک یک گل روی یک گیاه، به کلاله گل دیگری بر روی گیاه دیگر انتقال می یابند. اما در خود گشنی، دانه های گرده از بساک به کلاله همان گل و یا گل دیگری روی همان گیاه انتقال می یابند.
شکل 4- لقاح زمانی صورت می گیرد که سلول نر و ماده با هم ترکیب شوند (تخمک). (Pollen Tube: لوله گرده، Pollen Grains: دانه گرده و Germ Cell Uniting: ترکیب سلول های جنینی).
لقاح در واقع ترکیب شدن دو سلول جنسی با هم است. بعد از اینکه دانه گرده روی کلاله قرار گرفت، در شرایط مناسب، مجرایی را ایجاد می کند که به سمت پایین رشد کرده، از خامه عبور می کند و در نهایت به تخمک می رسد (شکل 4). در نهایت در داخل تخمک دو سلول نر و ماده با هم ترکیب شده و بعد از اینکه لقاح انجام شد ، رشد تخمک ( سلول تخم ) آغاز می گردد که نتیجه نهایی آن بذر می باشد.
والدی را که دانه گرده تولید می کند، والد پدری و والدی که بذر در آن تولید شده و رشد می کند را والد بذری می نامند.
2-5: وراثت :
گیاهان نیز مانند حیوانات صفات و ویژگی های خود را از والدین به ارث می برند. قوانین وراثت مشخص می سازد که چرا فرزندان والدین یکسان (یک والد نر و یک والد ماده)، صفات مختلفی را به ارث می برند. بعلاوه این قوانین پیش بینی تعدادی از نتاج که صفات معین و مشابهی را به ارث می برند، ممکن می سازد. بنابراین آگاهی از قوانین وراثت برای موثر و موفق بودن کار اصلاحی لازم و ضروری می باشد.
ژن- ژنها که در تمامی سلولها وجود دارند ، واحد های تعیین کننده صفات در حیوانات و گیاهان می باشند. به جز سلولهای جنسی (گامتها) ، هر سلول دیگری در گیاه دارای دو ژن برای هر صفت است. به عنوان مثال در مورد رنگ، یک گیاه می تواند یک ژن برای رنگ زرد و یک ژن برای رنگ قرمز داشته باشد. اما گامتها برای هر صفت تنها یک ژن دارند. در واقع از هزاران گامتی که یک گیاه تولید می نماید، تقریبا نیمی از آنها یک ژن برای صفت مشخصی را دارند و نیمی دیگر از آنها دارای ژن دوم برای آن صفت می باشند.
زمانی که دو سلول جنسی نر و ماده با هم ترکیب می شوند (تخمک)، هر یک از آنها یک ژن را برای هر صفت ارائه می دهد و بدین ترتیب بذری که از این تلاقی بو جود می آید برای هر صفت دارای دو ژن خواهد بود (مانند والدین خودش). انواع ترکیبات مختلفی که بین ژنهای فراوانی که از والد پدری و والد بذری به ارث گرفته شده اند، تعیین کننده صفات نتاج و نسلهای آینده خواهد بود.
با نگاه کردن به یک گیاه، به طور دقیق نمی توان بیان کرد که این گیاه چه ژنهایی را در خود دارد. به عنوان مثال یک گیاه ممکن است یک ژن برای رنگ قرمز و ژن دیگری برای رنگ زرد داشته باشد، اما در گلهای آن تنها رنگ قرمز مشاهده شود. در صورت نگاه کردن به چنین گیاهی مسلما نمی توان از وجود ژن عامل رنگ زرد آگاه شد. با این وجود، ژن زردی رنگ در سلولهای این گیاه وجود دارد و برخی از نتاج این گیاه این ژن را به ارث برده و خودشان نیز آنرا به نسل بعد منتقل می کنند. در این حالت اگر گیاه مورد نظر و نتاج آن خود گشن باشند، با توجه به اثر ژنها بر هم، در نسل اول یا دوم این گیاه برخی از نتاج تولید گلهای زرد رنگ خواهند نمود. با مشاهده رنگهای ( یا دیگر صفات مورد بررسی ) مختلف در نسلهای بعدی محقق خواهد توانست تا بفهمد تا گیاه والد چه ژنهایی را داشته و این ژنها چگونه بر هم اثر گذاشته اند. با دانستن این موضوع، کار و آزمایش اصلاح نباتی شما ساده تر خواهد شد.
اگر نتاج گیاهی که خود گشن شده است همگی مشابه والد باشند، گفته می شود که تلاقی به صورت حقیقی و واقعی انجام شده است. اما اگر نتاج نسل اول همگی مشابه والد نباشند گفته می شود که تفرق و جدایی ژنها اتفاق افتاده است.
شکل 5- هر مربع نشان دهنده یک بذر از نسل F1 است. هر بذر یک ژن کنترل کننده قرمزی رنگ (R) از یک والد و یک ژن کنترل کننده زردی رنگ (r) از والد دیگر دریافت کرده است. (Seed Parent: والد بذری یا ماده و Pollen Parent: والد پدری).
چگونگی اثر متقابل ژنها بر هم. در این قسمت فرض می کنیم که دو گیاه با زاد آوری حقیقی (True breeding )با هم تلاقی داده شده اند که یکی از آنها دارای دو ژن برای قرمزی گل و دیگری دو ژن برای زردی گل دارد. فرزندان ناشی از این تلاقی را نسل اول یا F1 می نامیم. شکل 5 چگونگی ترکیب ژنهای والد پدری و والد بذری (مادری) را نشان داده است. در این شکل هر مربع نماینده یک بذر (نتاج) می باشد. در این دیاگرام حرف R نشان دهنده ژن رنگ قرمز و حرف r نشان دهنده ژن رنگ زرد می باشد. همان طور که در این شکل نیز مشاهده می شود، هر گیاه نسل F1 یک ژن رنگ قرمز از والد اول و یک ژن رنگ زرد از والد دوم به ارث برده است.
زمانی که گیا هان F1 خود گشن شوند ، ژنهای آنها می تواند به چهار حالت مختلف با هم ترکیب شود. شکل 6 این چهار حالت ممکن را نشان داده است. فرزندان و نتاجی که از خود گشنی F1 ها بدست می آیند را نسل دوم یا F2 می نا مند .
شکل 6- زمانی که گیا هان F1 سلف (خود گشن) شوند، تفرق ژنها اتفاق می افتد و گیا هان نسل دوم (F2) صفات را به نسبت1: 1:2 دریافت می کنند .(1RR : 2Rr : 1rr )
همانطور که در شکل 6 نشان داده شده است از 4 بذر حاصله در F2 یکی از آنها دو ژن قرمزی رنگ ( RR ) ، دو تای آنها یک ژن برای قرمزی رنگ و یک ژن برای زردی رنگ (Rr) و یکی از آنها نیز دو ژن برای زردی رنگ (rr) خواهند داشت. ( این نسبت نیز مانند دیگر نسبت های احتمال در مورد جوامعی با تعداد بالا صادق می باشد. بنابراین اگر تعداد بذرها ی حاصله کم باشد ، نسبت صفات با آنچه که در مثال فوق گفته شد اندکی متفاوت خواهد بود . اما اگر تعداد افراد که در اینجا بذرها می باشند زیاد باشد ، این نسبت نیز صحیح خواهد بود. ).
اگر بذری دو ژن برای یک صفت که در اینجا رنگ است داشته باشد آنرا خالص نامیده و گل گیاهی که از این بذر بوجود می آید حتما آن رنگ را نشان خواهد داد . به عنوان مثال در شکل 6 بذری که دو ژن برای رنگ قرمز دارد (RR) منجر به گل قرمز و بذری که دو ژن آن رنگ زرد را کنترل می کند (rr) حتما تولید گل زرد خواهد نمود .اما بذری که ژن کنترل کننده هر دو رنگ را در خود دارد (Rr) ممکن است گل قرمز یا ارغوانی (بین زرد و قرمز ) تولید نماید که این امر بستگی به غلبه ناقص یا کامل ژن کنترل کننده قرمزی رنگ دارد .
غلبه کامل . (Complete dominance) به طور کلی برخی از ژنها غالب و برخی دیگر مغلوب می باشند. هر گاه دو ژن غالب و مغلوب که یک صفت را کنترل می کنند در یک گیاه وجود داشته باشند ، ژن غالب صفت تحت کنترل خود را در گیاه نمایان می کند و از بروز صفتی که ژن مغلوب کنترل کننده آن است جلوگیری می نماید .
در شکلهای 5 و 6 فرض می کنیم که قرمز (R) بر زرد (r) غالب است . هر گاه که R در گیاه وجود داشته باشد حتی اگر r نیز در گیاه وجود داشته باشد ، انتظار می رود که گلهای این گیاه قرمز رنگ باشند . در شکل5 ( نسل F1 ) تمام بذرها یک زن R دارند و بنابراین تمام گلها قرمز خواهند بود . اما در شکل6 ) نسلF2 ( ژن R تنها در سه بذر وجود دارد که گل ناشی از این بذرها طبیعتاً قرمز است . این ژن در بذر چهارم مشاهده نمی شود و این بذر دارای دو ژن r است که گلهای آن زرد رنگ خواهد شد ( بروز صفت مغلوب ) . بنابراین برای تعداد زیاد گیاه در F2 که قرمزی غلبه کامل بر زردی دارد نسبت بصورت 3:1 خواهد بود که 3 مربوط به رنگ قرمز و 1 مربوط به رنگ زرد است (شکل 7) .
شکل 7- اگر ژن R بر ژن r غلبه کامل داشته باشد ، در این صورت بذرهایی که در شکل 6 نشان داده شده اند گلهایی را با نسبت رنگ 3:1 تولید خواهند کرد . یعنی از هر چهار گل سه عدد قرمز و یکی از آنها (تنها rr) زرد خواهد بود .
غلبه ناقص (incomplete dominance) . در برخی موارد هیچ یک از دو ژن غالب یا مغلوب نبوده و زمانی که هر دو در یک گیاه وجود داشته باشند خصوصیات حد واسطی را ایجاد خواهند نمود . اگر فرض کنیم که در شکل 5 و 6 غلبه ناقص وجود دارد در این صورت هر گاه در بذری Rو r با هم باشند انتظار می رود که گلها ارغوانی رنگ شوند ( نه زرد و نه قرمز) . آزمایش 5 و 6 نشان می دهد که در صورت وجود غلبه ناقص، در نسل اول تمام گلها ارغوانی بوده و در نسل دوم نیز احتمالا از چهار گیاه یکی قرمز (RR) ، دو تا ارغوانی (Rr) و یکی نیز زرد (rr) خواهد بود که نسبت به صورت 1:2:1 تغییر می نماید (شکل 8) .
شکل 8- اگر ژن R بر ژن r غلبه ناقص داشته باشد، در این صورت بذرهایی که در شکل6 نشان داده شده اند گلهایی را با نسبت 1:2:1 تولید خواهند نمود . یعنی از هر چهار گل یکی قرمز ، دو تا ارغوانی و یکی نیز زرد خواهد بود . (Red: قرمز، Mauve: بنفش و Yellow: زرد).
تثبیت یک صفت . انجام دگر گرده افشانی برای توسعه ارقام جدید گیاهی لازم می باشد . زمانی که صفت مورد نظر و مطلوب در گیاهی تثبیت شد آن گاه باید با انجام خود گشنی و جلو گیری از دگر گشنی این گیاه و نتاج آنرا بارور نمود . البته برخی اوقات یک صفت تثبیت نمی شود و در این حالت باید گیاهان زیادی را پرورش داد تا حد کمی از این صفت را نشان دهند .
برای ادامه دادن بحث شکل 6 به عنوان یک آزمایش در نظر می گیریم که می خواهیم صفتی را با خود گشنی گیاهان نسل F2 تثبیت کنیم . در این صورت سه حالت وجود خواهد داشت : 1- می خواهیم گلهای زرد را اصلاح و تولید کنیم . 2- می خواهیم گلهای قرمز را اصلاح و تولید نماییم . 3- می خواهیم گلهای ارغوانی را اصلاح و تولید کنیم .
بارور کردن به منظور تولید رنگ زرد در گل- همانطور که در بالا و در شکلهای 7 و 8 توضیح داده شد، بدون توجه به وجود غلبه ناقص یا کامل، در F2 انتظار می رود که یکی از چهار گل زرد رنگ باشد (rr) . این گل زرد رنگ، خالص می باشد زیرا ژن R در خود ندارد . بنابراین اگر چنین گلی سلف شود ( خود لقاحی ) ، خود و نتاج آن برای رنگ زرد زاد آوری حقیقی کرده و تماما زرد رنگ خواهند بود ( شکل9) .
شکل 9- وقتی یک گیاه خالص برای یک صفت خود لقاح شود زاد آوری حقیقی می نماید . یعنی تمامی نتاج آن مشابه والد و مشابه یکدیگر خواهند بود.
بارور کردن به منظور تولید رنگ قرمز در گل- اگر رنگ قرمز غالب باشد ، در نسل F2 از چهار گل سه تا قرمز خواهند بود که از این گلهای قرمز برخی شان به صورت Rr و برخی دیگر RR می باشند ( شکل 7 ) . حال ، مشکل اصلی جدا کردن گلی ( بذری ) است که به صورت RR می باشد زیرا تنها این گیاه قادر به زاد آوری حقیقی است . اگر تمام گیاهانی که گل قرمز دارند سلف شوند ( خود لقاحی ) برخی از آنها در نتاج خود ( نسلF3 ) گیاهانی با گل قرمز و برخی دیگر گیاهانی با گل قرمز و زرد تولید می نمایند . گیاه خود لقاح شده ای که تولید گیاهانی با گل قرمز و زرد نموده است را می توان از آزمایش خارج نمود زیرا آنها گیاهانی از نسل F2 هستند که به صورت Rr یعنی ناخالص بوده اند . اما والدینی که تنها تولید گیاهان گل قرمز کرده اند زادآوری حقیقی نموده و به صورت RR می باشند . برای حفظ روندی که گلهای قرمز تولید نتاج گل قرمز کنند لازم است که بذرها را با ذکر مشخصات و به صورت مجزا نگهداری نمود . بعد از اینکه گیاهان گل قرمز که در نتاج خود تنها تولید گیاهان گل قرمز می کردند از باقی گیاهان جدا شدند تنها کاری که برای ادامه تولید گیاهان گل قرمز لازم است ، ادامه دادن خود گشنی (سلف کردن ) در والد و نتاج آن است .
اما اگر ژن رنگ قرمز غلبه ناقص داشته باشد تنها یکی از چهار گیاه دارای گل قرمز خواهد بود (شکل 8) زیرا خالص (RR) می باشد و برای تثبیت صفت مورد نظر مشکلی وجود نخواهد داشت .
بارور کردن به منظور تولید رنگ ارغوانی در گل – همانطور که قبلا نیز توضیح داده شد گل ارغوانی زمانی بدست می آید که قرمزی، غلبه ناقص بر زردی داشته باشد . بنابراین و در صورت وجود غلبه ناقص ، در نسل F2 ، دو تا از چهار گیاه (Rr ها) دارای گل ارغوانی خواهند بود (شکل8) . اگر این گیاهان ( گلهای ارغوانی ) سلف شوند دوباره تفرق اتفاق افتاده و همان نسبت نسل F2 به دست می آید ( 1:2:1 ) . به عبارت دیگر رنگ ارغوانی تثبیت نمی شود . در اینجا حد اکثر چیزی که می توان انتظار داشت ( در بلند مدت ) این است که اگر گلهای ارغوانی خود گشن شوند از بین چهار نتاج دوتای آنها ارغوانی باشند. (این گیاهان هیبرید بوده و باید از کاشت بذر F1 آنها جلوگیری نمود و باید بذر دست اول تهیه شود.)
اصلاح کردن به منظور دیگر صفات . بحث فوق تنها به عنوان مثالی برای تشریح جریان وراثت بیان شده است . با تلاقی و خود گشن کردن گیاهان و مشاهده نسبت صفت مورد نظر می توان متوجه شد که آیا این صفت غلبه کامل دارد و یا غلبه ناقص. ( وجود نسبت 3:1 در F2 بیانگر غلبه کامل و وجود نسبت 1:2:1 بیانگر غلبه ناقص است ) . سپس می توان مشخص نمود که آیا این صفت تثبیت می شود یا خیر .
برخی اوقات ممکن است بخواهیم عمل اصلاح را برای بیش از یک صفت انجام دهیم . بعضی از صفانی که تغییر دادن آنها نسبتا ساده می باشد شامل مقدار تولید ، رنگ گل ، اندازه گیاه و برگ ، شکل و اندازه میوه می باشد . با وجود 2 ژن برای هر صفت در هر والد ممکن است مجبور باشیم تا نتاج زیادی را پرورش دهیم تا به گیاهی برسیم که تمام صفات مورد نظر را داشته باشد . حتی اگر خواسته باشیم یک صفت را با نوع مطلوب تر آن جایگزین کنیم ، ممکن است نیاز باشد گیاهان و نتاج زیادی را کشت دهیم تا به گیاهی برسیم که آن صفت مورد نظر را نشان داده و دیگر صفات آن نیز تغییر نکرده باشند . برخی از صفات مثل مقدار تولید و شکل میوه بوسیله ژنهای بسیاری کنترل می شوند و تعداد بسیار زیادی گیاه لازم است تا به نتیجه دلخواه برسیم .
هیبرید ها ( دو رگه ها ) . دورگه های نسل F1 سبزیجات و گلها ، نامی است که معمولا در کاتالوگ بذرها و برنامه های اصلاحی مورد استفاده قرار می گیرند . این ارقام نتیجه تلاقی بین دو لاین ( رگه = جمعیت گیاهان بدون تفرق صفات) خالص می باشند (مثلا RR و rr). هدف این کار ، جمع کردن تمام خصوصیات و صفات مناسب مربوط به دو گیاه والد در یک گیاه می باشد . برخی از خصوصیاتی که بد ین روش بد ست می آیند عبارت است از افزایش انرژی و توان ، افزایش یکنواختی و زودرسی .
بذر گیاهان دو رگه تولید گیاهانی می کند که با والد خود تفاوت دارند . بنابر این به منظور حفظ تمام خصوصیات و صفات مطلوب گیاه دو رگه ، گیاه اصلی هر ساله تلاقی داده می شود. معمولا کمتر اتفاق می افتد که بذر گیاهان دو رگه را برای تولیدات تجاری ذخیره کنند (برای هر کشت بذر جدید خریده می شود) اگر چه که این کار در برنامه های اصلاحی انجام می شود.
فصل سه: روشهای عمومی اصلاح گیاهان.
3-1: وسایل و تجهیزات :
وسایلی که برای اصلاح نباتات لازم می باشند گران نبوده و به راحتی می توان آنها را تهیه نمود . در زیر ، نام برخی مواردی که می توا نند لازم و مفید باشند ذکر شده است :
· ذره بین (10 تا 15 برابر ) .
· مو چین.
· قیچی کوچک و نوک تیز.
· قلم موی کوچک نقاشی.
· ظرفها یا شیشه های کوچک.
· الکل.
· نوار لاستیکی یا سیم نرم .
· کیسه های کاغذی یا سلفو نی.
· گیره کاغذ.
· برچسب.
· دفتر چه یاد داشت.
3-2: زمان مناسب برای اصلاح :
دوره پیش از گرده افشانی به طور کلی قبل از باز شدن گل شروع می شود . اگر محقق شروع کار اصلاح را به بعد از باز شدن گل موکول کند ممکن است که گیاه توسط عوامل طبیعی گرده افشانی شده که این عمل باعث بی فایده شدن این گل در آزمایش می گردد . از آنجایی که اکثر گیاهان گل دهی را در طول مدتی ادامه می دهند ، حتی اگر قبل از اینکه گل برای اصلاح آماده شده باشد باز شود ، احتمالا بعد از آن نیز گلهای دیگری وجود خواهند داشت که بتوان آزمایش را با آنها انجام داد .
وجود دمای بالا و یا هوای شدیدا مرطوب برای دانه های گرده زیان آور می باشد . بنابر این برای حصول نتیجه بهتر باید عمل گرده افشانی را در روزهای خشک تر در طول صبح و یا بلا فاصله بعد از شکافته شدن بساکها انجام داد.
3-3: انتخاب والدین :
برخی گیاهان به طور طبیعی موا نعی برای انجام خود گشنی یا دگر گشنی دارند . این موضوع قبل از انجام اصلاح باید مورد بررسی قرار گیرد . البته برخی مواقع می توان براین موانع غلبه کرد و بعضی دیگر از گیاهان نیز نمی توانند به طور مصنوعی گرده افشانی شوند . یک مثال از موانعی که می توان بر آنها غلبه کرد مربوط به مانع دگر گرده افشانی طبیعی در گل میمون است . گلهای این گیاه به نوعی ساخته شده اند که از ورود گرده های دیگر گیاهان که توسط باد منتقل می شود جلوگیری میکنند . اما می توان این گل را با دست به نحوی باز کرد که دگر گرده افشانی ممکن باشد . اما مانع خود گرده افشانی در گلهای ارکیده از مثالهایی است که نمی توان آنرا بر طرف نمود . کلاله یک گیاه ارکیده ماده ای تولید می کند که دانه های گرده همان گیاه را خواهد کشت . مکانیسمی که این عمل را انجام می دهد ، بدون از بین بردن مادگی فایل حذف نمی باشد .
گیاهانی که برای اصلاح انتخاب می شوند باید قدرت کافی داشته و سالم نیز باشند . معمولا بعد از باز شدن تعدادی از گلها به سادگی می توان این ویژگیها را تشخیص داد .
یکی از صفا تی که برای انتخاب والد پدری باید مد نظر قرار داد وجود مقدار زیادی گردد زرد رنگ روی بساک است که این گرده ها همان دانه های گرده هستند . در این حالت اگر ناخن خود را روی بساک ها حرکت دهید مقدار کمی از این گرده ها به ناخن شما می چسبد به طور کلی گلهای تازه باز شده گرده های سالم تری نسبت به گلهای در حال پژمرده شدن یا خشک شدن تولید می نمایند . در واقع برای انتخاب والد پدری باید کلاله را نیز مورد امتحان قرار داد . کلاله باید دارای ماده ای چسبناک و براق ، و یا یک سطح کرکی شکل باشد . همین سطح یا ماده است که دانه های گرده را روی کلاله نگه داشته و لقاح را ممکن می سازد .
زمانی که والد پدری و والد بذری انتخاب شوند می توان عمل گرده افشانی را آغاز کرد .
3-4: دوره قبل از گرده افشانی :
دراین مرحله گام اول مشخص کردن گلهایی است که به عنوان والد پدری و والد بذری عمل کنند . این کار را می توان توسط تیمار رنگ انجام داد بدین ترتیب که یک از گلها را با یک رنگ و گل دیگر را با رنگ دیگر مشخص نمود . در روش دیگر می توان از بر چسب های کاغذی استفاده نمود که این بر چسب ها باید لعاب داده شده باشند تا در برابر شرایط آب و هوایی ا ز بین نروند . البته برخی از متخصصان اصلاح نباتات از نوارهایی که برای علامت گذاری جوجه ها طراحی شده است استفاده می کنند .
شکل 10- اخته سازی برای جلوگیری از انجام خود گشنی ضروری می باشد . به این منظور تمام بساکها و یا پرچم ها باید حذف شوند .
گام بعدی جلوگیری از رسیدن گرده های ناخواسته به کلاله می باشد . اگر گیاه باید دگر گرده افشانی شود نیز باید برای جلوگیری از خود لقاحی احتمالی ، پرچم های آنرا حذف نمود . حذف پرچم ها را اخته سازی می نامند . این کار باید قبل از باز شدن بساکها و آزاد شدن دانهای گرده انجام گیرد . برای این کار شاید لازم باشد قبل از باز شدن طبیعی گل ، آنرا با دست باز نمود . اخته سازی را در شرایط مختلف به سه روش می توان انجام داد : 1- له کردن بساکها یا پرچمها بوسیله مو چین . 2- قطع کردن بساکها یا پرچمها توسط قیچی نوک تیز . 3- حذف کردن گلبرگهایی که گاهی اوقات پرچمها به این گلبرگها متصل شده اند . در زمان اخته سازی ، استفاده از ذره بین می تواند مفید باشد .
هم والد بذری و هم والد پدری باید از آلودگی توسط دانه های گرده خرجی محافظت شوند . این کار می تواند به یکی از روشهای زیر انجام شود :
بستن گل . در بسیاری از گلها مثل نیلوفر ، اصلی و سوسن ، گلبرگ ها را می توان به نحوی بست که اندامهای داخلی را احاطه کنند که این کار توسط یک سیم نرم ، نخ یا نوار لاستیکی انجام می شود (شکل 11 ) . البته باید دقت شود که گلبرگها پاره نشوند .
پوشش دادن گل . بعضی از گلها مثل گلهای مرکب را نمی توان بست . برای جلوگیری از تماس گردهای ناخواسته با این گلها باید آنها را با کیسه های کاغذی پوشاند و یا اگر قصد دیده شدن گل نیز وجود دارد می توان از کیسه های سلفونی به جای کاغذی استفاده نمود . این کیسه را باید به طوری مطمئن بوسیله گیره کاغذ و یا نخ در جای خود ثابت نمود ( شکل11 ) .
شکل 11- برای حفاظت گیاه از تماس گرده های ناخواسته می توان آنرا بوسیله نخ یا سیم نرم بست ( سمت چپ ) و یا آنرا با کیسه ای پوشش داد (راست) . یک کیسه پلاستیکی یا سلفونی ما را قادر می سازد تا بتوانیم گل را نیز مشاهده کنیم .
گلهایی که باید خود گشن شوند را نیز باید بوسیله بستن یا پوشاندن گل از گرده های خارجی دور نگه داشت .
اگر گیاه مورد نظر در داخل فضایی بسته رشد یافته است ، احتمال آلودگی آن با گرده های خارجی کم بوده و نیازی به بستن یا پوشاندن آن نمی باشد . اما در این فضا نیز اخته سازی به منظور جلو گیری از خود گشنی لازم است .
3-5: دوره گرده افشانی:
تلا قی . روشهای متعددی وجود دارند که از آنها می توان برای انجام دگر گشنی استفاده نمود . در اینجا به چهار روش معمول اشاره می کنیم :
1- حذف پرچمهای گل نر ( والد پدری ) بوسیله موچین . پرچمهای حذف شده را در ظرف کوچکی قرار می دهیم . سپس پوشش را از روی والد بذری ( گیاه ماده ) برداشته و در حالی که یک پرچم را با موچین روی کلاله نگه داشته ایم ، با قلم مویی کوچک ، ساک را با ملایمت حرکت می دهیم تا دانه های گرده روی کلاله بریزد ( شکل 12) . سپس پوشش را دوباره روی گل قرار می دهیم .
شکل 12- یکی از راههای گرده افشانی ( به طور مصنوعی ) حذف پرچمها از گیاه نر ، نگه داشتن آنها بالای کلاله در گل ماده و ریختن دانه های گرده از ساک روی کلاله بوسیله قلم مو است .
2- بریدن گلی که به عنوان والد پدری انتخاب شده است . پوشش را از روی والد بذری بر می داریم بوسیله موچین ، پرچمهای گل نر بریده شده را حذف کرده و با قلم مو دانه های گرده آنرا روی کلاله می ریزیم . در نهایت دوباره پوشش را روی گل ماده قرار می دهیم .
3- انتقال دانه های گل نر ( والد پدری ) به یک ظرف کوچک توسط قلم موی نازک . پس از برداشتن پوشش از روی والد بذری ، با قلم مو ، دانه های گرده را از ظرف روی کلاله می ریزیم و پوشش را دوباره روی گل قرار می دهیم ( شکل 13 ) .
شکل 13- اگر پرچمها بسیار کوچک اند و یا گرفتن آنها با موچین بسیار سخت می باشد ، می تواند دانه های گرده را بوسیله قلم مو به ظرفی انتقال داده و سپس آنها را روی کلاله ریخت تا عمل دگر گرده افشا نی انحام شود .
4- والد پدری راکه هنوز پوشش کیسه ای روی آن قرار دارد تکان داده تا دانه های گرده داخل همان کیسه جمع شوند . سپس این کیسه را از روی والد پدری بر می داریم (باید مواظب بود تا گرده ها نریزند ) و پس از برداشتن پوشش والد بذری کیه حاوی دانه های گرده را روی کلاله تکان داده تا گرده ها به سطح کلاله منتقل شوند . البته این روش بیشتر در مورد ذرت انجام می شود .
قبل از هر بار کار با دانه های گرده باید قلم مو ( بورس) ، موچین و دیگر وسایلی را که ممکن است با دانه های گرده تماس داشته باشند را با الکل شستشو داد . این مرحله برای جلوگیری از گرده افشانی والد بذری (ماده) با دانه های گرده ناخواسته که به وسایل چسبیده اند بسیار مهم می باشد . البته بعد از شستن این وسایل و قبل از کار با آنها باید از خشکی آنها نیز مطمئن بود .
خود لقاحی . روش خود گشن کردن گیاهان مختلف به نوع گل آنها بستگی دارد . این کار در یک گل کامل (دارای مادگی و پرچم ) زمانی که گل به روشهای گفته شده در قبل بسته شده و یا پوشانده شود انجام گشته است . البته برخی اوقات می توان با تکان دادن گل در هر روز یک بار و در طول چند روز (پس از رشد کامل گرده ها ) به نشستن دانه های گرده روی کلاله کمک کرد .
از بین گلهای مرکب ، تنها آندسته را که دارای گلچه های قرصی شعاعی هستند ، می توان خود گشن نمود . به دلیل اینکه این گلها دارای مادگی و پرچم هستند ، آنها را می توان مانند یک گل خود گشن (سلف) کرد .
اما در مورد گلهای ناقص (گلهایی که یکی از اندامهای جنسی را دارند) تنها می توان دو گلی را که روی یک گیاه قرار دارند خود گشن نمود . برای این کار ، دانه ی گرده گل نر باید به کلاله گل ماده (در روی یک گیاه) انتقال یابد . برای انجام این عمل می توان از تمام روشهای توضیح داده شده برای دگر گشنی استفاده نمود .
3-6: دوره بعد از گرده افشانی.
بلافاصله بعد از انجام گرده افشانی ، باید دوباره گل را بست و یا پوشش را روی آن قرار داد . گام بعدی علامت گذاری والد بذری (ماده ) است . روش استاندارد علامت گذاری ( برچسب زنی ) به صورت زیر می باشد :
شکل 14- هر گل گرده افشانی شده باید بر چسبی (اتیکت) داشته باشد که روی آن نام والد بذری ، حرف X ( به معنای تلاقی ) ، نام والد پدری و تاریخ انجام تلاقی درج شده باشد.
1- روی برچسب به طریق زیر نوشته می شود : اول: عدد در نظر گرفته شده و یا نام رقم ( واریته ) گیاه ماده (والد بذری ) . دوم حرف X ، سوم عدد و یا نام رقم والد پدری و چهارم: تاریخ انجام تلاقی (شکل 14) .
2- این برچسب را روی ساقه ، دقیقا قبل از گلی که بر چسب مربوط به آن است نصب می کنیم .
بعد از اینکه والد ماده علامت گذاری شد ، گام بعدی ثبت اقدامات خود گشنی یا دگر گشنی در یک دفترچه است زیرا نگهداری اطلاعات دقیق مربوط به کارهای اصلاحی بسیار مهم می باشد . این اطلاعات باید شامل تمام اطلاعات ضروری به خصوص نوع تلاقی یا سلفینگ باشد . بنابراین همیشه می توان به این اطلاعات دسترسی داشت و حتی در صورت نیاز آزمایش را دوباره مثل دفعه اول تکرار کرد . برای ثبت این اطلاعات به دفترچه ای مشابه زیر نیاز است.
برای هر تلاقی یا سلفینگ انجام شده باید یک برگ از این دفتر چه را اختصاص داد . یک راه ساده برای دنبال کردن نتاج در نسلهای مختلف ، دادن شماره های متوالی به هر نسلی است که از هر تلاقی یا سلفینگ بدست می آید .
3-7: مشاهده کردن نتایج :
بعد از اینکه گرده افشانی انجام شد ، دوره ی زمانی نیاز است که در آن عمل لقاح و رشد بعدی تخمک اتفاق بیفتد . زمانی که بذرها کاملا رشد کردند ، باید آنها را برداشت کرد . در مورد گیاهانی که برای تولید گل کشت میشوند ، عمل برداشت بذر باید به محض خشک شدن پوست بیرونی (غلاف ) بذر و یا شروع باز شدن آن انجام شود اما در مورد سبزیجات و گیاهان میوه ، بذر زمانی کاملا رشد پیدا کرده است که اندام حامل بذر به دوره رسیدگی وارد شده باشد . ( برای دریافت اطلاعات بیشتر در مورد برداشت بذر به بخش کتب سودمند در آخر این مقاله مراجعه نمایید ) .
بعد از برداشت نمودن بذرها آنها را در پاکتهایی که شماره نتاج روی آن درج شده است قرار می دهیم . البته باید مراقب بود تا بذور حاصل از تلاقی ها یا سلفهای مختلف در پاکتهای جداگانه ریخته شود . این بذرها به مدت یک هفته در مکانی گرم توسط هوا خشک شده و سپس باید آنها را در محیطی سرد و خشک نگهداری نمود .
در اولین فرصت ممکن ، این بذرها باید کاشته شده و نتایج آن نیز باید در دفتر چه ، یادداشت شود . از این نتاج ( فرزندان ) می توان برای مطالعات بعدی استفاده کرد . بذرهایی که در این میان کاشته نمی شوند نیز باید جزء تلفات گیاه محسوب شوند .
نکته مهم و قابل ذکر در اینجا این است که اگر هر دو والد بذری و پدری خالص باشند تفرق ژنها تا قبل نسل F2 اتقاق نمی افتد و بنابر این برای تولید گیاهی با زادآوری حقیقی شاید نیاز باشد که عمل اصلاح را تا چند نسل ادامه داد .
فصل چهار: آزمایشات اصلاحی مناسب برای امتحان و تجربه توسط شما.
گیاهان زیر به عنوان نمونه ای از انواع گلهای مورد بحث در اصلاح ( گل کامل، ناقص و مرکب ) انتخاب شده اند. روشهایی که در اینجا ذکر شده اند را می توان با اندکی تغییر ، برای تلاقی و اصلاح دیگر گیاهانی که روش گل دهی مشابهی دارند استفاده نمود .
4-1: ذرت :
ذرت ، گیاه مناسبی برای آزمایشات اصلاحی توسط افراد آماتور می باشد زیرا کار بر روی آن راحت بوده و در اغلب موارد تغییرات مشخصی را در بذور F1 نشان می دهد . برخی ارقام ذرت که می توانید با آنها کار کنید شامل ذرت دامی زرد ( ذرت های دامی برای مصارف دامی کشت می شوند ) ، ذرت شیرین ، پاپ کورن ، ذرت کا لیکو و ... می باشد.
شکل 15- ذرت دارای گلهای ناقص می باشد . گل نر ، گل آذین نر و گل ماده همان گل آذین ماده یا بلال می باشد . (Staminate Flower = Tassel: گل نر، Anther: بساک، Pistillate Flower = Ear: گل ماده، Silk: کاکل ذرت، Husk: غلاف و Ovule: تخمک).
ذرت دارای گل ناقص می باشد که گل نر و ماده آن روی یک پایه قرار دارند ( شکل 15 ) . گل نر ، گل آذین نر ( tassel) نام دارد و گل ماده ،گل آذین ماده یا بلال ( Ear ) نامیده می شود . کلاله ذرت ( که روی گل آذین ماده قرار دارد ) دارای سطحی مو یا کرکی مانند است و دانه های گرده را جذب می نماید و در واقع نقش کلاله را ایفا می کند .
مراحل و روش کار :
1- در ابتدا رقم ذرتی که می خواهید آن را اصلاح نموده و بذور آن را در ناحیه آزمایش خود بکارید انتخاب نمایید. شما می توانید ارقام زیادی را برای کار در نظر بگیرید اما اگر این آزمایش تجربه اول شما است بهتر است که کار را با سه یا چهار رقم آغاز کنید . گل آذین نر در ذرت ، دانه های گرده خود را بسیار سریع از دست می دهد ، بنابر این برای اینکه همیشه دانه گرده ارقام مختلف را آماده داشته باشید ، تعداد کمی از بذر هر رقم را رد هر هفته بکارید و این کار را تا چند هفته تکرار کنید .البته باید ردیفها را برای مراجعات بعدی شماره گذاری کنید .
2- زمانی که جوانه سنبله ( گل آذین ماده ) در روی گیاه ذرت رشد کرد و قبل از اینکه کاکل آن بیرون بیاید باید جوانه را به آرامی توسط کیسه ای پوشش داد و آنرا با نخ یا کاغذ در جای خو ثابت نمود انجام این کار با یک پلاستیک شفاف یا با ظرفی شیشه ای به شما اجازه خواهد داد تا توسعه و رشد کاکلها را مشاهده کنید . از آنجایی که بیشتر بودن تعداد گلهای گرده افشانی شده احتمال یافتن نتایج مورد نظر را افزایش می دهد بهتر است تا چندین گل را به روشی که گفته شد پوشش دهید .
3- پس از پوشاندن گلها ، در روزهای آینده به دقت سنبله ها را زیر نظر داشته باشید . زمانی که کاکل ها روی سنبله ظاهر شوند ، گل آماده گرده افشانی است . در این زمان یک گل آذین نر نیز باید برای تامین دانه گرده ، پوشش داده شود . این کیسه باید به سفتی در روی گل آذین مستقر شود تا از بیرون ریختن دانه های گرده و یا ورود دانه های گرده متفرقه به روی گل آذین جلوگیری شود .
4- صبح روز بعد گل آذین نر پوشانده شده را به شدت تکان دهید تا دانه های گرده آن جدا شوند . سپس کیسه را از روی گل آذین نر بردارید و گل آذین را به سمت پائین خم کرده تا از ریختن دانه های گرده جلوگیری شود ( شکل 16 ) .
شکل 16- زمانی که می خواهید دانه های گرده را جمع آوری کنید ، گل آذین نر را به سمت پائین خم نمائید تا دانه های گرده بیرون نریزند .
پوشش روی کاکل را نیز بر دارید . سپس کیسه مربوط به گل آذین نر را روی گل آذین ماده قرار داده و مطمئن باشید که هیچ دانه گرده ای بیرون نریزد . بعد از این کار کیسه را به ساقه محکم نموده و سنبله را تکان دهید . ( شکل 17 ).
شکل 17- کیسه حاوی دانه های گرده را روی گل آذین ماده قرار دهید و پایین آن را به ساقه چسبانده و آن را محکم ببندید . سپس گل گرده افشانی شده را علامت گذاری نمایید .
5- هر گل گرده افشانی شده را با بر چسبی که نا یا شماره والد پدری و بذری در آن ذکر شده است علامت گذاری نموده و این تلاقی را در دفتر خود ثبت نمایید .
6- گل آذین ماده ای که با کیسه ی حاوی گرده ها پوشش داده شده است را تا خشک شدن برگهای گیاه به همان حال باقی بگذارید . بعد از خشک شدن سنبله ، تمامی تغییراتی را که در بذور و دانه ها ایجاد شده است را یاد داشت کرده و این بذرها را جمع آوری و برای کشت بعدی نگهداری نمائید .
4-2: کدو:
گلهای کدو بزرگ بوده و انجام کار اصلاحی بر بروی آنها ساده می باشد . گلهای این گیاه ناقص بوده (یکی از اندامهای جنسی را دارند) ولی هر دو یک بوته قرار دارنده . گلهای ماده در قسمت پائینی قرار داشته و گلهای نر در روی ساقه های بلند بوجودمی آیند . ( قسمت زیرین گل ماده که محل اتصال آن به ساقه است حجیم می باشد ). (شکل 2 ).
اگر چه که برخی از ارقام کدو نمی توانند به صورت تلاقی ( گرده افشانی گل ماده یک گیاه با گل نر گیاه دیگر ) تولید مثل کنند اما بسیاری از انواع دیگر این گیاه قادر به این کار می باشند . حتی ممکن است بتوان برخی از ارقام کدو تنبل ( Pumpkin ) را با کدو مسمایی ( squash ) تلاقی داد.
به خاطر داشته باشید اگر والد کدوی شما که می خواهید آنها را تلاقی دهید خالص باشند ،تفرق نا نسل F2 اتفاق نمی افتد . به همین دلیل رنگها و اشکال مختلف نتاج قبل از خود گشن ( سلف ) شدن فرزندان و کاشت بذرها ظاهر نمی شود .
مراحل کار:
1- ابتدا گیاهان کدو از ارقام متفاوتی را بکارید . هر ردیف را علامت گذاری کرده تا در آینده بدانید کدام گیاه باید والد پدری و کدامیک والد بذری باشد. در اینجا مشکل خاصی برای آماده داشتن والد نر و ماده در یک زمان برای تلاقی نخواهید داشت زیرا کدو در طی یک دوره زمانی نسبتا بلند گل تولید می نماید .
2- عصر روز قبل از باز شدن گلها ، آنها را با کیسه ای پوشش داده و یا توسط نوار لاستیکی یا نخ ببندید ( شکل 11 ) . البته تشخیص روزی که گلها باز می شوند در عصر روز قبل بسیار ساده می باشد . روز بعد گلها به آرامی شروع به باز شدن کرده و رنگ داخلی آنها که از رنگ قسمت خارجی گلبرگ کمرنگ تر است نمایان می شود . هر دو گل نر و ماده باید از نماس زنبورها محافظت شوند .
3- در اوایل صبحی که گلها باز شده ا ند ، پرچم گلهای نر را حذف نموده و دانه گرده ساک آنرا به کلاله گل ماده انتقال بده ( شکل 18 ) .
شکل 18- برای گرده افشانی کدو ، بساک را به آرامی روی کلاله (گل ماده) تکان دهید.
4- کیسه را دو باره روی گل ماده قرار دهید .
5- گل ماده گرده افشانی شده را علامت گذاری کرده و تلاقی را در دفتر یادداشت کنید .
6- زمانی که گلبرگ های گل ماده خشک شد و یا زمانی که تخمدان در درون کیسه محا فظ شروع به حجیم شدن کرد می توان این پوشش را حذف کرد .
7- زمانی که میوه به حد بلوغ رسید ، بذرها برداشت کنید ( شکل 19 ) . دوره بلوغ و رسیدگی معمولا در 45 روز بعد گرده افشانی تکمیل می شود . این بذرها را برای سال آینده ذخیره کنید زیرا شما می خواهید 1- آنها را کاشته ، 2- آنها را خود لقاح کرده و 3- دوباره بذر آنها را برداشت کنید . یک سال بعد ، زمانی که بذور ناشی از خود لقاحی نسل F1 را کاشتید ، ممکن است تفرق اتفاق بیفتد .
شکل 19- بذر کدو را برداشت کرده و آنها را برای کاشت در سال آینده ذخیره کنید .
4-3: گوجه فرنگی :
شکل 20- بخشهای زایشی در گل گوجه فرنگی. (Style: خامه، Stigma: کلاله، Stamen: پرچم و Ovary: تخمدان) .
گوجه فرنگی دارای گلهای کامل می باشد که اندام جنسی نر و ماده ، هر دو درون یک گل قرار دارند ( شکل 20 ) . اندام نر و ماده در این گل به راحتی قابل تشخیص بوده و بنابر این انجام تلاقی در آن ساده می باشد .
برای این آزمایش دو گیاه گوجه را که میوه آنها دارای رنگهای مختلفی مثل قرمز و زرد است انتخاب کنید . اگر این بوته های گوجه خالص باشند ، تنوع رنگ در نسل F2 ظاهر می شود . البته به همراه این تنوع در رنگ ممکن است تغییراتی در شکل و دیگر خصوصیات گیاه نیز دیده شود .
مراحل کار :
1- بذر یا گیاه جوان ( نشا ) را کاشته و ردیفها را علامت گذاری کنید تا در آینده بتوانید تشخیص دهید کدام گیاه گل قرمز و کدامیک گل زرد خواهد بود . در اینجا نیز مشکل خاصی برای آماده داشتن والد پدری و بذری در یک زمان برای تلاقی نخواهد داشت زیرا گوجه نیز مانند کدو در طی یک دوره زمانی چند هفته ای گل تولید می نماید .
2- به محض باز شدن گلهایی که قرار است به عنوان والد بذری ( ماده ) عمل کنند ، عمل اخته سازی باید روی گیاه انجام شود . در این گلها ، پرچمها به گلبرگها متصل اند و بنابر این تنها کاری که برای اخته سازی لازم است ، حذف کردن گلبرگها می باشد .
3- بعد از حذف پرچمها از گل ماده ( گلی که قرار است نقش والد را ایفا کند ) آنرا به روشهای گفته شده پوشش دهید .
4- گلی که شما می خواهید آنرا به عنوان والد پدری استفاده کنید باید از نظر رشد و باز شدن در همان مرحله ای باشد که گل ماده ( والد بذری ) در آن است . این گل نیز باید همزمان با والد ماده پوشانده شود .
5- پس از باز شدن گلی که به عنوان والد پدری در نظر گرفته شده است ، یکی از پرچمهای آنرا با قیچی و یا موچین حذف نمائید . سپس پوشش را از روی والد برداشته و دانه های گرده را به آرامی از بساک روی کلاله آن بریزید .
6- پوشش را دوباره روی والد بذری قرار دهید .
7- گل گرده افشانی شده را علامت گذاری کرده ( شکل 21 ) و تلاقی را در دفتر خود یادداشت کنید .
شکل 21- یک گل گوجه فرنگی که اخته سازی ، گرده افشانی و علامت گذاری روی آن انجام شده است .
8- بعد از یک هفته کیسه را از روی والد بذری برداشته و آنرا رها کنید .
9- پس از رسیدن میوه ، بذرها را برداشت کرده و آنها را برای کاشت و خود لقاحی بعدی آماده کنید ( شکل 22 ) .
شکل22- بذرهای گوجه را برداشت کرده و آنها را برای کاشت در سال آینده حفظ کنید .
4-4: گل داودی :
گل های داودی ها گیاهانی با گلهای مرکب هستند . البته اگر این گل را برای تلاقی در اختیار ندارید می توانید از گلهای مشابه دیگری مثل گل آهار یا گل ستاره استفاده کنید . این گلها (مرکب ) برای انجام تلاقی اندکی سخت تر از گلهای کامل یا ناقص می باشند . به همین دلیل اگر این کار اولین تجربه شما است بهتر است تا ابتدا با گیاهان ساده تری مثل کدو ، زنبق و یا سوسن کار کنید .
مراحل کار :
1- بذرها و یا گیاهان کوچک ( نشا ) را بکارید . گیاهان آهار ، داوودی و ستاره ای در طول یک دوره زمانی نسبتا بلند گل تولید می کنند و بنابر این مشکلی برای در اختیار داشتن همزمان گل نر و ماده برای گرده افشانی نخواهید داشت .
2- بلا فاصله بعد از باز شدن گلهای والد بذری و قبل از بلوغ کامل دانه های گرده . گلچه های قرصی ( دیسکی ) را با قیچی بریده و حذف کنید . همانطور که در شکل 3 نشان داده شده است گلچه های قرصی در مرکز گل قرار دادند. تشخیص گلچه های قرصی ساده می باشد زیرا رنگ آنها معمولا زرد بوده و دارای هر دو اندام جنسی نر و ماده (مادگی و پرچم) می باشد در صورتی که گلچه های شعاعی ، که گلچه های قرصی را احاطه کرده اند . تنها دارای مادگی می باشند . برای حصول اطمینان از اینکه تمام گلچه های قرصی حذف شده اند می توانید تعدادی از گلچه های شعاعی را نیز که نزدیک به مرکز قرار دارند حذف نمائید . اگر حتی یک گلچه قرصی نیز روی گل باقی بماند با احتمال زیاد این گل خود لقاح خواهد شد (شکل 23 ) .
شکل 23- در زمان اخته سازی گل داودی ، مطمئن شوید که تمام گلچه های قرصی را حذف نموده اید .
3- بعد از حذف گلچه های قرصی ، والد بذری را با کیسه ای پوشش دهید .
4- به محض باز شدن گلهای والد پدری ، آنرا نیز با کیسه پوشش دهید .
5- برای دقیق تر و موثر تر بودن عمل گرده افشانی می توانید گلچه های شعاعی والد بذری را با بالای کلاله کوتاه کنید . این مرحله را می توانید بعد از حذف کردن گلچه های قرصی ، و قبل از گرده افشانی انجام دهید ( شکل 24 ) .
شکل 24- برای دقیق تر بودن عمل گرده افشانی می توانید گلچه های شعاعی را حذف نمائید .
6- گل در چهار یا پنج روز بعد از باز شدن ، آماده گرده افشانی خواهد بود . کمی قبل از انجام گرده افشانی بر بروی گل مورد نظر ، یک قلم موی کوچک را در الکل شسته و صبر کنید تا خشک شود .
7- یک گل را از والد پدری جدا کنید. با قلم موی ، به آرامی گلچه های والد پدری را بورس نمایید . در این حالت دانه های گرده باید به قلم موی بچسبند . سپس به آرامی گلچه های بریده شده از گل والد بذری را با این قلم موی بورس کنید ( شکل 13 ) . هر بار که والد پدری را تغییر می دهید ، این بورس را در الکل شسته و اجازه دهید تا خشک شود.
8- پوشش را دوباره روی والد پدری و بذری قرار دهید .
9- گیاه گرده افشانی شده را علامت گذاری کرده و تلاقی را در دفتر خود ثبت نمایید .
10- سه یا چهار روز بعد ، مرحله 7 را دوباره تکرار کنید . البته مطمئن باشید والدی که برای گرفتن گرده در این مرحله استفاده می شود همان والد پدری دفعه اول باشد . پس از پایان کار ، پوشش را دوباره روی والد قرار دهید .
11- بعد از گذشت یک هفته از گرده افشانی نهایی کیسه را از روی والد مادری بردازید.
12- با خشک شدن قسمت بالایی بذرها ، آنها را برداشت کرده و نگهداری کنید ( شکل 25 ) .
www.ake.blogfa.com www.ake.blogfa.com www.ake.blogfa.com