بررسی اثر 5-آزاسیتیدین به عنوان ماده ضدمتیلاسیون DNA بر روی صفات زراعی، القای آندروژنز از طریق کشت بساک و بیان ژن DNA متیل ترانسفراز در بافت برگی ذرت (.Zea mays L)

بهینه سازی روش های درون شیشه ای برای تولید گیاهان دابل هاپلویید ذرت نقش مهمی در برنامه های اصلاحی این گیاه دارد. در این مطالعه اثرات ماده 5-آزاسیتیدین بر روی صفات زراعی، کارایی القای آندروژنز و همچنین بیان ژن DNA متیل ترانسفراز (AF229183.1) در دو مرحله رشدی ذرت شامل مرحله 7 تا 8 برگی و مرحله گلدهی مورد بررسی قرار گرفت. آزمایش به صورت فاکتوریل در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی در سه تکرار اجرا شد. دو ژنوتیپ ذرت (DH5 × DH7 و ETMH-82) به عنوان عامل اول و تیمار بذور ذرت با 5-آزاسیتیدین (0، 5، 10 و 100 میکرومولار) به عنوان عامل دوم در نظر گرفته شدند. بذور تیمار شده در مزرعه کشت گردیده و در طول مراحل رشد، صفات مختلف مورفولوژیکی و زراعی اندازه گیری شدند. در آزمایش کشت بساک، بساک های حاوی میکروسپور هایی در مراحل تک هسته ای میانی تا تک هسته ای انتهایی انتخاب و در محیط کشت پایه YPm حاوی 1 میلی گرم در لیتر D-2,4 و 2 میلی گرم در لیتر BAP کشت گردیدند. اثرات متقابل ژنوتیپ × سطوح 5-آزاسیتیدین برای همه صفات مورد مطالعه به جز تعداد دانه در ردیف بلال، عمق دانه، قطر بوته، تعداد برگ در بوته و تعداد بلال اختلاف معنی داری را نشان دادند. بیشترین میزان وزن هزار دانه در تیمارهای 10 و 100 میکرومولار و همچنین بیشترین عملکرد دانه و عملکرد بیولوژیک در تیمار 100 میکرومولار 5-آزاسیتیدین برای هر دو ژنوتیپ مشاهده شد. بذور ژنوتیپ DH5 × DH7 تیمار شده با غلظت 5 میکرومولار 5-آزاسیتیدین بیشترین میانگین تعداد ساختارهای رویان مانند (1833/0) و گیاهچه باززایی شده (067/0) به ازای هر بساک را ایجاد کردند. بیان نسبی ژن DNA متیل ترانسفراز در گیاهان حاصل از بذور تیمار شده با غلظت های مختلف 5-آزاسیتیدین در هر دو ژنوتیپ و هر دو مرحله رشدی مورد مطالعه نسبت به گیاهان شاهد (غلظت صفر میکرومولار 5-آزاسیتیدین) کاهش معنی داری نشان داد که این کاهش بیان ژن می تواند منجر به بهبود القای آندروژنز در کشت بساک ژنوتیپ DH5 × DH7 شده باشد. به هر حال، علی رغم کاهش بیان این ژن در دو مرحله رشدی ژنوتیپ ETMH-82، القای آندروژنز در این ژنوتیپ مشاهده نگردید. نتایج تحقیق حاضر می تواند به تعیین نقش عوامل اپی ژنتیکی در القاء آندروژنز و بهبود تولید گیاهان هاپلویید در ذرت کمک کند.