بهبود تحمل به خشکی در واریته های جو از طریق تلفیق روش های بیوتکنولوژی گیاهی و مرسوم اصلاحی، هدف مهمی در به نژادی جو است. در این تحقیق، نقشه ژنتیکی 158 لاین هاپلوئید مضاعف جو حاصل از تلاقی Wi2291×Tadmor به وسیله 50 نشانگر SSR و 93 نشانگر AFLP تهیه شد. در خلال دوران رشد، صفات زراعی مانند قدرت رشد گیاهچه، ارتفاع بوته، طول پدانکل، خروج سنبله از برگ پرچم، طول سنبله و تعداد دانه در سنبله در دو ایستگاه تحقیقاتی تابع مرکز بین المللی تحقیقات کشاورزی در مناطق خشک (ایکاردا) شامل تلهادیا و بردا، در سال 3-1382 ارزیابی شدند. نتایج به دست آمده از هم بستگی ژنتیکی بین عملکرد دانه و صفات مورد ارزیابی نشان داد که رشد سریع گیاهچه، ارتفاع کوتاه، خروج بیشتر سنبله از برگ پرچم و تعداد بیشتر دانه در سنبله، سبب افزایش میزان تولید دانه در هر دو منطقه خواهد شد. ولی طول پدانکل در دو محیط نقش متفاوتی داشت. برای ارتفاع بوته تعداد هشت QTL واقع بر کرموزوم های 3، 4، 5، 6 و 7 در تلهادیا و بردا شناسایی گردید. دو QTL با QTL های کنترل کننده طول پدانکل هم مکانی داشتند. نشانگر BMag13 که با یکی از QTL های کنترل کننده تعداد دانه در سنبله پیوستگی داشت و روی کروموزوم دو قرار داشت، به تنهایی 42 درصد از تغییرات فنوتیپی این صفت را توجیه کرد. شناسایی QTL های کنترل کننده صفات زراعی، قدم نخست در تجزیه و ردیابی صفات پیچیده تر برای سازگاری در شرایط خشک است.

تولید لاین های خالص یکی از مهم ترین ابزارها جهت تولید بذر پر عملکرد می باشد. با توجه به پیشرفت های اخیر روش های آزمایشگاهی می توان لاین های خالص را در زمان کوتاهی تولید کرد. در مطالعه حاضر، به منظور تولید لاین های خالص از طریق کشت تخمک آزمایش فاکتوریلی در قالب طرح کاملاً تصادفی با سه تکرار در گلخانه و آزمایشگاه پردیس کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه رازی کرمانشاه در طی سال های 96-1394 اجرا شد. فاکتورها شامل سطوح مختلف تنظیم کننده رشد گیاهی و دو ژنوتیپ خیار اصفهانی و بیت آلفا بودند. تخمک ها یک روز قبل از گرده افشانی برداشت شدند و بر روی محیط MS تکمیل شده با غلظت های مختلف TDZ (01/0، 02/0، 03/0، 04/0، 05/0، 06/0، 07/0 و 08/0 میلی گرم بر لیتر) کشت شدند. پیش تیمار گرمایی 33 درجه سانتی گراد به مدت 3 روز روی کشت ها اعمال شد. تعداد جنین های که به طور مستقیم القاء شدند شمارش شد. طبق نتایج حاصل از مقایسه میانگین مشخص شد که با افزایش غلظت تنظیم کننده رشد گیاهی TDZ در محیط القاء جنین نیز افزایش یافت و در غلظت 08/0 میلی گرم بر لیتر بیشترین میانگین تعداد جنین در هر دو ژنوتیپ مورد آزمایش به دست آمد. بر این اساس بیشترین میانگین تعداد جنین برای ژنوتیپ اصفهانی 33/23 و برای ژنوتیپ بیت آلفا 66/20 در محیط 08/0 میلی گرم بر لیتر به دست آمد و کمترین میانگین تعداد جنین نیز در محیط 01/0 میلی گرم بر لیتر برای هر دو ژنوتیپ مورد بررسی به دست آمد. سطوح پلوئیدی بافت های تولید شده با فلوسایتومتری مشخص شد و بافت های هاپلوئید به محیط باززایی منتقل شدند. درنهایت گیاهان باززایی شده دابلد هاپلوئید شدند و می توان آن ها را به عنوان لاین خالص در برنامه های اصلاحی بکار گرفت.

در این آزمایش پاسخ به کشت بساک 20 رقم گندم هگزاپلوئید (Triticum aestivum L.) بهاره ایرانی مورد مطالعه قرار گرفته است. گیاهان دهنده بساک در یک طرح بلوک های کامل تصادفی با 3 تکرار در داخل گلخانه کشت شدند. بساک های گیاهان بخشنده بر روی محیط کشت مایع CHB حاوی 90 گرم در لیتر مالتوز، 0.5 میلی گرم در لیتر هورمون 2,4-D و 0.5 میلی گرم در لیتر هورمون کینیتین کشت شدند. تمام ژنوتیپ های مورد بررسی تولید جنین و گیاه سبز نمودند. تجزیه واریانس نشان داد که اختلاف معنی داری بین ژنوتیپ ها در تمامی صفات مورد مطالعه (جنین تولید شده به ازای 100 بساک، باززایی کل (گیاه سبز+آلبینو)، باززایی گیاه سبز و باززایی گیاه آلبینو به ازای 100 بساک) وجود دارد. رقم مغان (1) بالاترین درصد مربوط به صفات باززایی کل و باززایی گیاه سبز رادارا بود (به ترتیب %29.71 و %14.46) و کمترین درصد مربوط به ژنوتیپ %2.85) M-75-13 و (%0.85 بود. رقم اترک بیشترین درصد تولید جنین (%114.6) و ارقام پاستور و البرز کمترین درصد جنین زایی (به ترتیب %11.8 و 11.15) را داشتند. ارقام اترک و رسول بیشترین تعداد گیاه آلبینو راتولید کردند. این آزمایش وابستگی قوی ژنتیکی صفات آندروژنیک و مستقل بودن صفات را از یکدیگر مورد تایید قرار داده است.

تولید گیاهان هاپلوئید / دابلد هاپلوئید باعث سرعت بخشیدن به برنامه های به نژادی، بهبود کارآیی انتخاب، شناسایی همبستگی و اثرات متقابل ژنی، تخمین واریانس ژنتیکی و تعداد ژنهای کنترل کننده صفات کمی، تولید جابجایی های ژنتیکی و تسهیل انتقال ژن می گردد. کشت میکروسپور در برنامه های به نژادی، علاوه بر مزایای فوق دارای کاربردهای دیگری از قبیل ایجاد و حفظ گیاهان نرعقیم از طریق جنین زایی میکروسپور، امکان برگرداندن نرباروری از طریق بلوغ درون شیشه ای میکروسپور، غلبه بر خودناسازگاری و القا و انتخاب جهیده ها می باشد. در برنامه های مهندسی ژنتیک، سیستم انتقال ژن به لاین جنسی نر که شامل انتقال ژن به میکروسپور، بلوغ درون شیشه ای آن و سپس گرده افشانی دانه های گرده تراریخته است، بسیار کارآمد می باشد. در مطالعات پایه امکان برسی نمو دانه گرده و گرده افشانی، جنین زایی، توتی پوتنسی، چرخه سلولی، تغییر فاز و نقش تنش در نمو از طریق کشت میکروسپور امکان پذیر است. در این مقاله جنبه های مختلف کشت درون شیشه ای میکروسپور بررسی می گردد.

خویشاوندان وحشی گندم معمولی (Triticum aestivum L.) و گندم دوروم (T. turgidum L. var. durum) منابع ارزشمندی از خصوصیات مطلوب برای اصلاح ارقام گندم می باشند. از آن جا که جنس Aegilops رابطه نزدیک و مهمی با گندم های دوروم و نان دارد، مطالعه بیشتر آن ها در آشنایی با این گندم پلی پلوئید سودمند است. در این مطالعه، 7 نژاد بومی گندم دوروم به عنوان والد ماده با 32 نمونه Aegilops متعلق به پنج گونهAe. Crassa Ae.squarrasa, Ae. Caudate , Ae.cylindrical ,Ae. Triuncialis تلاقی داده شد. 15-12 روز پس از گرده افشانی، سنبله ها برای نجات رویان برداشت شده و برخی از سنبله ها برای ارزیابی تشکیل بذر آمفی هاپلوئید مستقیم دست نخورده باقی گذاشته شدند. نژادهای بومی گندم دو روم فقط از لحاظ تلاقی پذیری (تشکیل بذر) تفاوت معنی دار داشتند، در حالی که گونه های Aegilops تاثیر زیادی بر تلاقی پذیری، کشت پذیری رویان و حصول گیاه داشتند. حداکثر کارایی حصول گیاه آمفی هاپلوئید از نجات رویان (42.1 گیاه در هر 100 گلچه گرده افشانی شده) از دو رگه گیری T.turgidum ×Ae. Crassa (4x) به دست آمد. دورگه گیری T.turgidum×Ae crass (6x) با 37.8% گیاه در هر 100 گلچه گرده افشانی شده از این نظر مرتبه دوم را کسب نمود. در این مطالعه یک روش کارای مستقیم برای تهیه بذرهای زنده آمفی هاپلوئید از تلاقی بین نژادهای بومی گندم دوروم ود Ae. Crassa (4x) که از غرب ایران منشا یافته اند، نیز گزارش می شود. تلاقی پذیری زیاد به همراه تولید مستقیم مقدار نسبتا چشمگیر بذر دو رگه بین گونه ای  Ae.crassa (4x)نشان دهنده شواهد جدیدی در رابطه با فیلوژنی این گونه و گونه پلی پلوئید گندم است.

بمنظور بررسی امکان بکارگیری هاپلوئید بریدینگ برای اصلاح کلزا در ایران، کشت میکروسپور بر روی ده رقم کلزا، انجام گردید. برای برداشت میکروسپور، ارقام مورد نظر طی دو آزمایش جداگانه، درچهارتاریخ کاشت متمادی در گلخانه کشت شدند. آزمایش اول در فصل تابستان با فتوپریود 16.8 ساعت (تاریکی/روشنایی) و دمای 30.25oC (شب/ روز) و آزمایش دوم در فصل پاییز با همان فتوپریود و دمای 20.15oC (شب/ روز) انجام گردید. میکروسپورها در مرحله مناسب تکوین (اواخر تک هسته ای تا اوایل دوهسته ای) و با تراکم کشت 80.000-100.000 میکروسپور در هر میلی لیتر بر روی محیط کشت مایع القای جنین (NLN) و با غلظتهای مختلف ساکارز (65 , 130 g/l) کشت گردیدند. در آزمایش اول تحت این شرایط جنینی بدست نیامد. در آزمایش دوم تنها با تغییر دمای گلخانه ای که گیاهان مادری در آن کشت شده بودند رقم کلزای بهاره Quantum جنین هاپلوئید تولید نمود. از مجموع 40 جنین بدست آمده تعداد 9 جنین پس از باززایی، به گیاهچه  تبدیل شدند. بررسیهای سیتوژنتیکی نشان داد که در سه تای این گیاهان با مضاعف شدن خودبخودی کروموزومها، گیاهان دابل هاپلوئید حاصل شده است. نتایج این تحقیق حاکی از این است که علاوه بر ژنوتیپ گیاه، شرایط رشد گیاهان مادری عامل تعیین کننده ای در موفقیت آمیز بودن تکنیک کشت میکروسپور به شمار می آید. مشاهدات ما نشان داد که غلظت ساکارز در محیط کشت مایع القای جنین (NLN) نیز حایز اهمیت بوده و میزان 130g/l در این مطالعه مناسب تشخیص داده شد. بررسی اثر تیمار سرمادهی در باززایی جنین ها نیز نشان داد که یک تیمار سرمایی 4 درجه سانتیگراد اثر کاملاً معنی داری (در سطح 1%) بر روی افزایش باززایی جنین ها دارد در حالیکه اثر سن جنین در میزان باززایی معنی دار نبود.

سابقه و هدف: گیاهان هاپلوئید به گیاهانی اطلاق می شود که تعداد کروموزوم های آنها در مرحله اسپروفیتی (n2) برابر با مرحله گامتوفیتی (n) باشد. هدف اصلی از تولید گیاهان هاپلوئید رسیدن به لاین های دابل هاپلوئید مطلوب جهت پیشبرد برنامه های اصلاحی می باشد. با استفاده از ارقام هیبرید F1 حاصل از تلاقی لاین های خالص با صفات مطلوب، بهره وری محصول را تا حد زیادی می توان افزایش داد. بنابراین لاین های خالص در برنامه های اصلاحی و تحقیقات ژنتیکی بسیار ارزشمند هستند. تولید لاین های خالص در روش های کلاسیک و با استفاده از خودگشنی نیازمند زمان و هزینه بسیار زیادی می باشد و به هیچ وجه امکان ندارد که این لاین ها صددرصد خالص باشند. لذا روش های پیشرفته و جدید جایگزین کارآمدتر و پایدارتر از روش های سنتی هستند. پرتوتابی دانه گرده عمده ترین روش مورد استفاده برای القای بکرزایی در گیاهان خانواده کدوئیان است. بر اساس آزمایشات قبلی، محققان بر سر برتری دزهای 300 و 500 گری پرتو گاما اختلاف نظر دارند. با این وجود در هیچ پژوهش جامع منتشر شده ای این دو دز پرتو بطور همزمان با هم مقایسه نشده اند. لذا این تحقیق با هدف بررسی امکان القای جنین های هاپلوئید در ارقام مختلف خیار از طریق گرده افشانی با دانه های گرده پرتوتابی شده توسط دزهای 300 و 500 گری پرتو گاما و تعیین مناسبترین دز پرتوتابی جهت تولید گیاهان هاپلوئید در ژنوتیپ های مختلف خیار انجام گرفت. مواد و روش ها: در این مطالعه اثر دزهای مختلف پرتوتابی و ژنوتیپ گیاهان مادری بر تشکیل میوه، تولید دانه، القای جنین های پارتنوژنز پس از گرده افشانی با گرده های پرتوتابی شده و تولید گیاهان هاپلوئید مورد بررسی قرار گرفت. آزمایش به صورت فاکتوریل (دز پرتو گاما و ژنوتیپ گیاه) بر پایه طرح کاملاً تصادفی با 6 تکرار اجرا گردید. هفت ژنوتیپ مختلف خیار شامل ارقام نگین، اکسترم، کریم و سوپر دامینوس (F1)، بیت آلفا (OP)، باسمنج تبریز و دستجرد اصفهان توسط گرده های پرتوتابی شده با دزهای 300 و 500 گری پرتو گاما گرده افشانی شدند. رنگ آمیزی دانه گرده و رفتار لوله گرده یک روز بعد از پرتوتابی مورد بررسی قرار گرفت. دانه های استخراج شده از میوه ها از طریق کشت جنین در شرایط آزمایشگاهی نجات داده شدند و سطح پلوئیدی گیاهچه های بدست آمده توسط دستگاه فلوسایتومتری تعیین شد. یافته ها: اثر دز پرتو گاما، ژنوتیپ و همچنین برهمکنش دز و ژنوتیپ بر تعداد دانه معنی دار بود. بیشترین میزان جنین پارتنوژنیک از پرتوتابی ژنوتیپ اکسترم با دز 300 گری (25/2) و ژنوتیپ کریم (75/1) با دز 500 گری مشاهده گردید. از ژنوتیپ های نگین، اکسترم و آلفا بیت گرده افشانی شده با گرده های پرتوتابی شده توسط دز 500 گری هیچ جنین و هیچ گیاهی بدست نیامد. دزهای پرتوتابی بکار رفته اثر معنی داری بر روی تولید گیاه هاپلوئید نداشتند اما ژنوتیپ و خصوصاً برهمکنش دز و ژنوتیپ تاثیر معنی داری بر تولید گیاهان هاپلوئید خیار داشت. گرده افشانی ژنوتیپ اکسترم با گرده های پرتوتابی شده توسط دز 300 گری سبب تولید بیشترین گیاه هاپلوئید (25/1 در هر میوه) در این آزمایش شد. نتیجه گیری: در این پژوهش همانند پژوهش های قبل تولید گیاهان هاپلوئید خیار با استفاده از گرده های پرتوتابی شده بعنوان روشی کارآمد و مفید در جهت تولید لاین های اینبرد تایید شد. بر اساس نتایج بدست آمده در این تحقیق ژنوتیپ های مختلف پاسخ-های متفاوتی را نسبت به دزهای مختلف پرتوتابی نشان می دهند و با تعیین شدت تابش مناسب پرتو گاما در هر ژنوتیپ می-توان جنین زایی پارتنوژنیک را القا نمود.