دراسة مظهرية وخلوية وجزيئية لعدد من التراكيب الوراثية للرز Oryza sativa L.

بلقيس هادي هاشم الموسوي      دراسة مظهرية وخلوية وجزيئية لعدد منالتراكيب الوراثية للرز Oryza  sativa L.    الدكتوراه فلسفة في علوم الحياة /علم النبات

الخلاصة
      تضمن البحث دراسة خمسة عشر تركيباً وراثيا من الرز ( محلية ومدخلة ) بهدف إجراء دراسة مظهرية  وخلوية  وجزيئية باستعمال عدد من المؤشرات . أجريت تجربة حقلية في محطة أبحاث الرز في المشخاب التابعة لمحافظة النجف الاشرف وخلال الموسم الزراعي الصيفي (2018)  وحسب تصميم القطاعات العشوائية الكاملة Randomized Complete Block Design (RCBD) وبثلاث مكررات لتقييم أداء خمسة عشر تركيباً وراثيا من محصول الرزOryza  sativa L.، وتحديد اكثر الصفات ارتباطا بحاصل الحبوب وعدها أدلة إنتخابية .

     تم دراسة عدد من الصفات وهي عدد الأيام من الزراعة الى 50% تزهير، عدد الأيام من الزراعة وحتى النضج الفسلجي، ارتفاع النبات ، دليل المساحة الورقية ، طول الدالية ، عدد الافرع / الدالية ، عددالداليات/م2 ، عدد الحبوب المملوءة  في الدالية ، النسبة المئوية لعدم الخصب ، ووزن 1000 حبة, الحاصل البايولوجي ، دليل الحصاد وحاصل الحبوب، قورنت المتوسطات باستعمال أقل فرق معنوي عند مستوى احتمالية 0.01 .

     أوضحت النتائج أنًّ التراكيب الوراثية أثّرَّت معنوياً في الصفات المدروسة إذ أعطى التركيب الوراثي Gohar  أعلى قيم لعدد الداليات/م2 ، وعدد الحبوب في الدالية. ومن جانب آخر أعطى أعلى قيمة في حاصل الحبوب. نسبة التوريث بالمدى الواسع كانت عالية ولجميع الصفات المدخلة عدا صفة نسبة عدم الخصب التي كانت متوسطة . تحققت أعلى التباينات الوراثية والمظهرية  لجميع الصفات وكانت لارتفاع النبات ، عدد الداليات/م2 ، عدد الحبوب في الدالية ، والحاصل البايولوجي، وحاصل الحبوب لذا فأن فرص نجاح الانتخاب ستكون أكبر لهذه  الصفات لوجود تغايرات كبيرة. حقق حاصل الحبوب أعلى أرتباط وراثي ومظهري معنوي موجب مع عدد دليل الحصاد ويليه عدد الحبوب في الدالية و بلغ  0.76  و0.73 بالتتابع لصفة دليل الحصاد و 0.49 و 0.38 بالتتابع لعدد الحبوب في الدالية .

   بينت هذه الدراسة أنًّ زراعة التركيب الوراثي Gohar حقق أعلى حاصل ، ويمكن استعمال دليل الحصاد كمعيار إنتخابي لتحسين الحاصل الحبوبي لمحصول الرز بسبب تحقيق هذه الصفة أعلى ارتباطات وراثية ومظهرية وأعلى نسبة توريث .

      أمًّا بالنسبة للدراسة الخلوية فقد تم اخذ التراكيب الوراثية وتنمية البادرات كافة في أطباق بتري حاوية على ورق ترشيح وبعد مرور 1-2 اسبوع استأصلت القمم النامية  بهدف دراسة العدد الكروموسومي، عدد الخلايا الكلي، عدد الخلايا المنقسمة ودليل الانقسام الخلوي لقمم الجذور، ورصد بعض حالات الزيغ الكروموسومي وحساب النسبة المئوية للتشوهات الكروموسومية. أظهرت النتائج ان التراكيب الوراثية كانت بحالة استقرار وراثي على مستوى العدد الكروموسومي وفي حالة تضاعف حقيقي ، تفوق التركيب الوراثي Gohar معنوياً ، إذ أعطى أعلى معدل لكل من عدد الخلايا الكلي وبلغ 183.2 خلية ، وعدد الخلايا المنقسمة بلغت 15.20 خلية ، ومعدل دليل الانقسام بلغ 8.43 . وبينَّت النتائج أيضا وجود بعض الأنواع  من التشوهات الكروموسومية.

    أمًّا بخصوص الدراسة الجزيئية فقد تم استعمال مؤشرات التكرار المتسلسل البسيطة  Simple Sequence Repeat  (SSR)والمعتمدة على تفاعلات انزيم البلمرة المتسلسل Polymerase  Chain Reactions ( PCR) اذ تم عزل DNA من أوراق التراكيب الوراثية من الرز بعد 25 يوم من زراعتها . أظهرت نتائج التشخيص الحصول على  21اليل  باستعمال 4 من البوادئ وتراوحت أحجامها الجزيئية بين 142.947- 344.366 زوج قاعدي ، بلغ أكبر عدد اليلات 7 اليل سجله البادئ RM171 ، فيما بلغ أقل عدد اليلات 4 اليل سجلها كل من البادئ 216RM و RM8085 .اما محتوى التنوع الوراثي  Polymorphism information content (PIC) الذي يمثل انعكاس للتنوع الاليلي بين التراكيب الوراثية فتراوحت قيمته بين 0.5198- 0.8006 ، فيما تراوحت قيم التنوع الوراثي بين  0.5711-0.8244  وسجل البادئ   RM171أعلى قيم لمتباينة الزيجة   Heterozygote بلغت 0.4000 .

     وتباينت البادئات في إعطاء البصمة الوراثية المميزة للتراكيب فيما بينها إذ أعطى البادئ  RM171  بصمة وراثية مميزة لأربعة من التراكيب الوراثية، هي عنبر بغداد ، عنبر مناذرة ، برنامج 4 و  Neda،  فيما لم يعطِ البادئ RM8085 بصمة لأي تركيب وراثي . سجل أقل بعد وراثي بين التركيب الوراثي Neda وNemat بلغ 0.13279 وهذا يعني وجود تشابه بدرجة عالية بين التركيبين الوراثين .

    إنًّ نسبة التشابه  الوراثي لجميع التراكيب الوراثية  تراوحت بين 296470. و 0.86721  اعتمادا على قيم الأبعاد الوراثية التي تراوحت بين  0.13279 – 70353 0. والتي تشير الى نسبة التنوع الوراثي الكبير التي تراوحت بين 29 %  86- وهذا يكشف عن تباين وراثي عالي بين التراكيب الوراثية مما يجعلها مصادر وراثية مهمة . بينت نتائج التحليل التجميعي عن تكون مجموعتين رئيستين Main Cluster ضمت الاولى 12 تركيبا وراثيا فيما ضمت الثانية ثلاثة تراكيب وراثية، ولم توزع التراكيب الوراثية بشكل عشوائي بل وزعت اعتمادا على الأصل او السلف المشترك ، وهذا يرجع الى كفاءة مؤشرات SSR في الكشف عن التنوع الوراثي في نبات الرز، أمكن بواسطة مؤشرات التكرار المتسلسل البسيطة من الكشف عن مواقع الصفات الكمية المرتبطة بصفة تحمل الجفاف والملوحة والجينات الخاصة بإعادة الخصوبة . وتم استعمال تقنية تفاعل البلمرة المتسلسل Polymerase chain reaction (PCR)  وتحديد التتابع النيوكلوتيدي (Nucleotide sequence) لحزم الحامض النووي المضاعفة باستعمال البادئ RM171 .

    أظهرت نتائج تحليل تسلسل القواعد النيتروجينية لنواتج PCR products المضاعفة وباستعمال برنامج Basic Local Alignment Search Tool  (BLAST) ان  جميع التراكيب الوراثية المشخصة هي عائدة الى جنس ال L. Oryza sativa ، اذ بينت الدراسة وجود تباين وراثي فيما بينها من جهة وبين التراكيب الوراثية الاخرى العائدة للنبات نفسِهِ والمثبتة  في قاعدة بيانات المركز الوطني لمعلومات التقنية  الحياتية  National Center for Biotechnology Information   (NCBI) . أثبتتْ النتائج أنًّ خمسة تراكيب وراثية من بين التراكيب الوراثية للرز قيد الدراسة هي غير مسجلة سابقا في المركز الوطني لمعلومات التقنية الحياتية  (NCBI ) ، وهي سومر ، عنبر فرات ، Khazar ، Neda  وعنبر بغداد ، لذا تم تسجيلها  وتحت ارقام الادخال التالية Accession number : وهي MK419157  و  MK419158 و MK419159  و MK419160  و MK419161 وعلى التوالي.