تأثیر تریکوستاتین A و 5-آزاسیتیدین بر زنده‌مانی و رویان‌زایی جدایه‌های میکروسپور کلم قرمز

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسنده

استادیار موسسه تحقیقات اصلاح و تهیه نهال و بذر (SPII)، سازمان آموزش، تحقیق و ترویج کشاورزی (AREEO)

10.22084/ab.2026.32207.1506

چکیده

کلم قرمز یکی از مهم‌ترین گیاهان خانواده چلیپائیان است که ارقام هیبرید آن در سطح جهانی کشت می‌شود. تولید لاین‌های خالص پیش‌نیاز برنامه‌های اصلاح هیبرید و مطالعات ژنتیکی در این گیاه دگرگشن است که تولید آن‌ها به روش‌های سنتی بسیار زمان‌بر می‌باشد. اگرچه امروزه کوتاه نمودن فرآیند اصلاحی از طریق تولید لاین‌های خالص به روش کشت جدایه‌های میکروسپور در برخی گونه‌های خانواده چلیپائیان تا حدودی بهینه شده است، ولی کارایی این روش در کلم قرمز هنوز بسیار پایین می‌باشد. در این تحقیق، اثر تغییردهنده‌های اپی‌ژنتیک ازجمله تریکوستاتین A (در غلظت‌های صفر، 0/1، 0/2، 0/5، و 1/0 میکرومولار به‌مدت 30 و 60 دقیقه) و 5-آزاسیتیدین (در غلظت‌های صفر، 1/25، 2/5، 5 و 10 میکرومولار به‌مدت 48 و 96 ساعت) بر زنده‌مانی و متعاقباً بهینه‌سازی کارآیی رویان‌زایی میکروسپور در کلم قرمز بررسی گردید. تریکوستاتین A در غلظت‌های‌ 2/0 و 5/0 میکرومولار به‌مدت 30 دقیقه و همچنین غلظت 0/2 میکرومولار به‌مدت 60 دقیقه رویان‌زایی را 3/1-2/9 برابر نسبت به شاهد افزایش دادند. در مقابل، تیمار با 5-آزاسیتیدین در غلظت‌های 1/25 و 2/5 میکرومولار تأثیر معنی‌داری در سطح احتمال 5 درصد بر افزایش زنده‌‌مانی و کارآیی رویان‌زایی میکروسپورها نداشت. غلظت‌های بالاتر 5-آزاسیتیدین تأثیر منفی بر زنده‌مانی و رویان‌زایی نشان داد به‌طوری‌که کم‌ترین تعداد رویان‌ها در غلظت‌های 5 و 10 میکرومولار مشاهده شدند. نتایج این تحقیق نشان دادند که غلظت و زمان تیمار بهینه تریکوستاتین A با افزایش زنده‌مانی میکروسپورها پس از اعمال تنش و افزایش تولید رویان‌های هاپلوئید همراه است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Effect of Trichostatin A and 5-azacytidine on Viability and Embryogenesis of Red Cabbage Isolated Microspores

نویسنده [English]

  • Behzad Ahmadi
Assistant Professor of Seed and Plant Improvement Institute (SPII), Agricultural Research and Education Organization (AREEO), Karaj, Iran
چکیده [English]

Red cabbage is one of the most important members of the Brassicaceae family, which its hybrids are cultivated globally. The production of inbred lines is a prerequisite for hybrid breeding programs and genetic studies in this cross-pollinated species which their production via conventional approaches tend to be time-consuming. Although shortening the breeding processes through the isolated microspore culture technique has been optimized to some extent in Brassicaceae, the efficiency of this process in red cabbage is still low. In this research, the effects of epigenetic modifiers, including trichostatin A (at concentrations of 0, 0.1, 0.2, 0.5, and 1.0 μM for 30 and 60 min) and 5-azacytidine (at concentrations of 0, 1.25, 2.5, 5, and 10 μM for 48 and 96 hours), were investigated to optimize the survival and subsequent embryogenesis of red cabbage microspores. Trichostatin A at concentrations of 0.2 and 0.5 μM for 30 min and also 0.2 μM for 60 min increased embryogenesis by 2.9-3.1 times, compared to the control. In contrast, treatment with 5-azacytidine at concentrations of 1.25 and 2.5 μM did not have a significant impact on embryogenesis efficiency at probability level of 5%. Higher concentrations of 5-azacytidine exerted negative effect on viability and embryogenesis so that the least number of embryos were observed at concentrations of 5 and 10 μM. The results of this study indicated that the optimal concentration of trichostatin A is associated with increased microspore survival post-stress, leading to enhanced production of haploid embryos.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Epigenetic
  • Star-like structures
  • Doubled haploid
  • Microspore culture