ژنتیک خزه گیاه

تولید گیاهان تراریخت نتیجه کاربرد تلفیقی تکنولوژی rDNA، روش های انتقال ژن و تکنیک های کشت بافت می باشد.

دهها سال است که انتقال ژن بین گونه های گیاهی نقش مهمی در بهبود گیاهان زراعی بازی کرده است. بهبود گیاه چه در نتیجه انتخاب طبیعی و یا با تلاش های به نژادگران، همیشه بر اساس ظهور، ارزشیابی و گزینش ترکیبات صحیح آلل ها بوده است. صفات مفید از قبیل مقاومت به بیماری ها، حشرات و آفات از گیاهان غیر زراعی به واریته های گیاهان زراعی منتقل شده است.

با استفاده از این تکنیک ها تولید گیاهان تراریخت در محصولات غذایی لیفی، سبزیجات و درختان میوه و جنگلی میسر شده است. در سال های اخیر، بیوتکنولوژی گیاهی منبعی سرشار از ابداع و خلاقیت بوده است و برای مشکلات قدیمی راه حل های نوینی فراهم کرده است. ژن های گیاهی کلون می شوند، علائم تنظیم کننده ژنتیکی رمز گشای می شوند و ژن ها از موجودات کاملاً غیر خویشاوند ( خصوصا باکتری ها و ویروس ها) برای اعطاء صفات زراعی مفید جدید، به گیاهان زراعی منتقل می شوند. ترانسفورماسیون ژنتیکی انتقال ژن های مطلوب ویژه را، بدون همراهی با هیچ ژن نامطلوبی از گونه های بخشنده به گیاه زراعی میسر ساخته است. در حالیکه در روش های اصلاحی مرسوم ژن های نامطلوب نیز همراه ژن های مطلوب منتقل می شوند.

پیشتر دانستید که خزه ها را می توان در مناطق مرطوب و سایه دار از مناطق قطبی تا استوایی مشاهده کرد.حال از نظر ژنتیکی آنرا مورد بررسی قرار می دهیم.

در این گیاهان گامتوفیت گیاه اصلی بوده و هاپلوئید (n) می باشد. تماز می اجزای مربوط به گامتوفیت نظیر آنتریدی و آرکگن نیز هاپلوئید هستند. درون آنتری با میتوز تعداد فراوانی آنتروزوئید هاپلوئید (n) به وجود می آید. در هر آرکگن نیز با تقسیم میتوز، یک تخم زای هاپلوئید (n) به وجود می آید. با رسیدن آنتروزوئیدها و باز شدن آنتریدی، آنتروزوئیدهای دو تاژکی به سمت تخم زا شنا می کنند. لقاح آنتروزوئید و تخم زا درون آرکگن که قسمتی از گامتوفیت ماده است، انجام می گیرد. بنابراین سلول تخم دیپلوئید (2n) نیز درون گامتوفیت ماده به وجود می آید. سلول تخم با انجام میتوزهای متوالی رشد می کند و در نهایت اسپوروفیت جوان (2n) بر روی گامتوفیت ماده نسل قبل به وجود می آید. اسپوروفیت بالغ نیز همچنان به گامتوفیت ماده نسل قبل وابسته است و از تار (2n) و هاگدان (2n) تشکیل می شود.

سلول های درون هاگدان دیپلوئید بوده و با میوز هاگ های هاپلوئید (n) را به وجود می آورند. پس از باز شدن هاگدان، هاگ ها در اثر باد یا آب به اطراف پخش می شوند. در صورت مناسب بودن محیط با میتوزهای متوالی می رویند و گامتوفیت های خزه را به وجود می آورند.

 مثال: در نظر بگیرید اگر زنوتیپ گامت های دو گیاه خزه که حاصل پراکنش غیر فعال هاگ های یک خزه هستند، به صورت BK، BM، WK و WM باشند، زنوتیپ گامتوفیت ها و اسپوروفیت مولد آنها کدام است؟

در گیاهان گامت ها حاصل میتوز سلول های هاپلوئید گامتوفیت های نر یا ماده می باشند. پس در نتیجه گامتوفیت های مولد این گامت نیز م توانند زنوتیپ های BK، BM، WK و WM را دارا باشند. اسپوروفیت مولد هاگ ها و گامتوفیت ها می تواند BW/MK باشد. توجه داشته باشید که این گیاه اسپوروفیت از طریق میوز هاگ ها را به وجود آورده است.

در خزه گیاهان خزه اصلی گامتوفیت می باشد. در راس گامتوفیت ماده خزه، آرکگن ها وجود دارند. پس از لقاح آنتروزوئید و سلول تخم زا درون آرکگن، سلول تخم به وجود می آید از رشد و نمو سلول تخم درون آرکگن، در راس گامتوفیت ماده کپسول به وجود می آید کپسول جزئی از اسپوروفیت خزه است. در این مثال چون درون کپسول چهار نوع هاگ متفاوت به وجود می آید، پس سلول های زاینده درون هاگدان ژنوتیپ هتروزیگوس دارند و ZzWw می باشند. از آنجایی که گامتوفیت ماده ZW است، پس اگر گیاه خزه ای ماده با ژنوتیپ zw دارای کپسول باشد در نتیجه ژنوتیپ گیاه نر zw است.

 اگر در خزه ای برای سه صفت مستقل از هم، ژنوتیپ گامتوفیت ماده آن Abc و ژنوتیپ گامتوفیت نر آن aBC باشد.

ژنوتیپ آرکگن آن Abc است

ژنوتیپ آنتریدی آن aBC است.

حاصل لقاح، تخم با ژنوتیپ AaBbCc خواهد بود.

تقسیم میتوزی تخم = اسپوروفیت با ژنوتیپ AaBbCc خواهد بود.

درون هاگدان تقسیم میوزی انجام خواهد شد.

انواع احتمالات ایجاد هاگ ها 2n خواهد بود n=(ناخالص)

در مجموع هشت نوع هاگ محتمل است.

ABC+ABc+AbC+Abc+aBC+aBC+abC+abc

منبع: http://www.agra.blogfa.com

مرکز یادگیری سایت تبیان، مرجان سلیمانیان