احتمال دارد که روند نوترکیبی جوانه انتهایی ساقه باعث ایجاد گیاهان تراریخت شیمری گردد (اثنیعشری و خسروشاهی، ۱۳۸۸)
۱-۴-۲-۲- تغییرات اپیژنتیکی(وراثت ناپذیر)
تغییرات اپیژنتیکی آنهایی هستند که ظاهراً کم و بیش ثابت بوده و با تداوم ازدیاد رویشی باقی میمانند، اما دخالتی در تغییرات دائم ژنوتیپ ندارند.
تغییرات اپیژنتیکی که باعث ایجاد تنوع سوماکلونال میشوند، اغلب موقتی و غیر قابل انتقال به نسلهای بعدی بوده و طی زمان برگشتپذیر هستند، گرچه گاهی نیز در طی زندگی گیاه باززا شده، پایدار باقی میمانند. تغییرات اپیژنتیکی به هنگام تشکیل یک جنین انتقال داده نمیشوند، در حالی که صفات ژنتیکی منتقل میگردند.
یکی از متداولترین تغییرات فنوتیپی که در طی مراحل کشت بافت در گیاه مشاهده میشود، بازجوانی (بازگشت به دوره نونهالی) است.
بازجوانی سبب ایجاد تغییراتی در ظاهر گیاه، همچون جلو افتادن زمان گلدهی و افزایش ریشهزایی نابجا میشود. مشخص شده است که تغییرات مرحله نونهالی به بلوغ در گیاهان به صورت اپیژنتیکی کنترل میشود.
ریزنمونههایی که از قسمتها و اندامهای مختلف یک گیاه گرفته میشوند، ممکن است حالات اپیژنتیکی مختلفی از خود نشان دهند. به عنوان مثال، نشان داده شده است که کشتهای کالوسی که از مراحل بلوغ ونونهالی گیاه عشقه گرفته شدهاند، دارای ویژگیهای رشدی متفاوتی بوده اند که حتی طی چند واکشت نیز باقی مانده است.
با تداوم واکشتهای بافت کالوس، ممکن است سلولهای آن توانایی اندامزایی یا جنینزایی خود را از دست بدهند. در موارد دیگر، نحوه تغییرات برعکس شده است که این امر حاکی از بروز تغییر اپیژنتیکی میباشد. در برخی از موارد، بافتهای کشت شده نیازهای خود را برای تنظیم کنندههایی مثل اکسین و یا سایتوکینین از دست میدهند. این پدیده که خوگیری نامیده میشود، نمونهای از تغییرات اپیژنتیکی است.

(( اینجا فقط تکه ای از متن درج شده است. برای خرید متن کامل فایل پایان نامه با فرمت ورد می توانید به سایت feko.ir مراجعه نمایید و کلمه کلیدی مورد نظرتان را جستجو نمایید. ))

۱-۴-۳- کنترل تنوع سوماکلونال
کنترل تنوع سوماکلونی به معنی توانایی در جلوگیری از وقوع یا افزایش تنوع برحسب اهداف کشت بافت است که این موضوع در کشت بافت و کاربرد آن بسیار حائز اهمیت است. عوامل گوناگونی شناسایی شدهاند که درجه تنوع سوماکلونی را در ریزنمونههای اولیه و در سطح اندامزایی کشتهای بافت تعیین میکنند. وقوع تنوع سوماکلونی با انتخاب ریز نمونه از گونه های غیر پلیسومیک، انتخاب ریزنمونه از بخشهای مریستمی، استفاده از بافتهای جوانتر و بنا به ضرورت ساختارهای تمایز نیافتهای چون برگها به حداقل میرسد.
در این روش تنوع سوماکلونی ناشی از بافتهای والدینی درحد امکان پایین نگه داشته میشود. در کشتهای بافت مختلف مشخص شده است که هر چه بافت مورد استفاده سازمان یافتهتر باشد، تنوع سوماکلونی در آن کمتر است، از این رو، بیشترین تنوع در پرتووپلاستهای گیاهی و کمترین آن در کشت مریستم یا جوانه انتهایی دیده می شود.
کاهش زمان کشت بافت، درصد سلولهای از بین رفتنی و غیرطبیعی را کم میکند. به نظر میرسد که در آغاز کشت بافت، چرخه سلولی دچار اختلال شده و به همین دلیل سلولها خیلی سریع تقسیم میشوند که این موضوع به قطعه قطعه شدن یا شکستگی در کروموزوم میانجامد، بنابراین کاهش سرعت تقسیم از راه کاهش درجه حرارت یا تغییر سطح تنظیم کنندههای رشد در محیط کشت موجبات کاهش سطح تغییرات احتمالی در بافتها را فراهم میکند.
از طرف دیگر به منظور افزایش سوماکلونها میتوان این محدودیتها را برطرف کرد(سیدطباطبایی و امیدی، ۱۳۸۸).
روش های متعددی برای کاهش و اجتناب از تنوع سوماکلونال وجود دارد. به خوبی مشخص شده است که افزایش تعداد دفعات واکشت احتمال تنوع سوماکلونال را افزایش میدهد، بنابراین، لازم است که در برنامههای ریزازدیادی تعداد واکشتها تا حد امکان کاهش یابد.
استفاده از ریزنمونههای جدید در هر کشت و آغازش و ایجاد کلونی از آنها میتواند تغییرات سوماکلونال را کاهش دهد.
روش دیگر برای کاهش تنوع سوماکلونال اجتناب از به کار بردن ۲,۴-D در محیط کشت است، چرا که نشان داده شده است که این هورمون سبب ایجاد تنوع سوماکلونال میشود(اثنیعشری و خسروشاهی، ۱۳۸۸).
۱-۴-۴- کاربرد تنوع سوماکلونال در اصلاح نباتات
مهمترین فایده و کاربرد تنوع سوماکلونال در اصلاح نباتات میباشد. تنوع سوماکلونال منجر به افزایش تنوع ژنتیکی گیاهان میشود. از جمله صفات مطلوبی که ممکن است طی کشت درون شیشهای در تغییر یافته های سوماکلونال القاء یا تقویت گردد، عبارتند از مقاومت به ترکیبات سمی ناشی از عوامل بیماریزا، تنشهای محیطی و شیمیایی و افزایش تولید متابولیتهای ثانویه(اثنیعشری و خسروشاهی، ۱۳۸۸).
نتایج باززایی شده همیشه از نظر مورفولوژیکی تنوع زیادی نشان میدهند، ولی بیشتر آنها در اولین نتایج بذری از دست میروند. تنوع سوماکلونال در همه صفات گیاهی ممکن است ظاهر شود، ولی همه آنها از نظر زراعی مفید نیستند، بنابراین با بهره گرفتن از انتخاب میتوان فقط لاینهای مفید را از منبع تنوع جدا و تکثیر کرد.
با بهره گرفتن از روش تنوع سوماکلونال و انتخاب لاینهای مطلوب، گوجه فرنگیهایی با ماده خشک زیاد، ذرت مقاوم به علف‌کش کلروسولفوران، افزایش تحمل به علف‌کش در ذرت، تحمل به قارچ هلمینتوسپوریوم در گندم و جو، ومقاومت به شوری در کتان اصلاح شدهاند. همچنین تحمل به سرما و یخبندان، کیفیت دانه و ترکیبات پروتئینی در گندم و بذرهای سنگین‌تر با درصد پروتئین بیشتر در برنج اصلاح شده است(سیدطباطبایی و امیدی، ۱۳۸۸)
با وجود نقش مثبت انواع تنوع سوماکلونال در اصلاح نباتات، باید به خاطر داشت که پیشرفتهای اصلی و با ارزش در نباتات زراعی از راه روش های کلاسیک اصلاحی حاصل شده است.
بنابراین روشهایی همچون تنوع سوماکلونال باید همراه با روش های کلاسیک اصلاحی به کار گرفته شود(طباطبایی و امیدی، ۱۳۸۸).
۱-۵- نشانگر (مارکر)
بطور کلی هر صفت یا خصوصیتی که بتواند بعنوان علامت شناسائی فرد دارند آن صفت یا خصوصیت بکار رود یک مارکر است. برای آنکه بتوان از صفتی بعنوان یک مارکر ژنتیکی استفاده نمود آن صفت باید حداقل دارای دو ویژگی باشد که این دو ویژگی عبارتند از :
چند شکلی (پلی مورفیسم) داشته باشد. یعنی بین دو فرد مختلف، متفاوت باشد.
از نسلی به نسل دیگر به ارث برسد.
۱-۵-۱- انواع نشانگرهای ژنتیکی
بطور کلی نشانگرهای ژنتیکی را میتوان به دو دسته کلی نشانگرهای مورفولوژیک و نشانگرهای مولکولی تقسیم بندی نمود.
۱-۵-۱-۱- نشانگرهای مورفولوژیک
به یک صفت مورفولوژیک که عمدتاً توسط یک یا چند ژن کنترل میشود و در یک جمعیت، میتوان افراد مختلفی را پیدا کرد که از نظر آن صفت با هم اختلاف داشته باشند یک مارکر مورفولوژیک گفته می‌شود.
در حقیقت نشانگرهای مورفولوژیک را میتوان نتیجه جهشهای ژنی قابل مشاهده در شکل ظاهری یک موجود تلقی نمود.
اینگونه مارکرها دارای معایب فراوانی هستند که چند نمونه از این معایب عبارتند از:
تحت تاثیر شرایط محیطی قرار میگیرند.
تنوع و فراوانی کمی دارند.
برای مشاهده آنها گاهی اوقات باید مدت زیادی صبر کرد.
۱-۵-۱-۲- نشانگرهای مولکولی
نشانگرهای مولکولی خود به دو گروه بزرگ نشانگرهای پروتئینی و نشانگرهای DNA طبقهبندی می‌شوند. اساس کار نشانگرهای مولکولی بر پایه الکتروفورز استوار است.
۱-۵-۱-۲-۱- نشانگرهای پروتئینی
از حدود ۴۰ سال قبل محققین دریافتند که استفاده از پلیمورفیسم پروتئینی میتواند در مطالعاتی مولکولی در زمینه اصلاح نباتات مفید باشد آیزوزایمها گروهی از مارکرهای پروتئینی هستند.
طبق تعریف آیزوزایمها عبارتند از فرمهای مولکولی مختلف یک آنزیم که فعالیت یکسانی را کنترل مینمایند. بعبارت دیگر، آیزوزایمها اشکال مختلف الکتروفورزی یک آنزیم میباشند.
آیزوزایمها در مقایسه با مارکرهای مولکولی دیگر دارای معایبی هستند که کاربرد آنها را در مطالعاتی مولکولی محدود ساخته است.
یکی از بزرگترین معایب این گروه از مارکرهای مولکولی فراوانی کم آنهاست به گونهای که تعداد آیزوزایم‌های قابل استفاده به عنوان نشانگر به زحمت به صد عدد میرسد. علاوه بر این، تنوع و پلیمورفیسم قابل ثبت و استفاده در آیزوزایم‌ها نیز به اندازهای نیست که قابل مقایسه با دیگر مارکرهای مولکولی باشد.
بنابراین این گروه از مارکرهای مولکولی به نوعی دارای یکی از معایب مارکرهای مورفولوژیک یعنی تنوع و فراوانی پائین می‌باشند. یکی دیگر از معایب این گروه از مارکرهای مولکولی آنست که بعلت پیچیده بودن الگوهای الکتروفورزی آیزوزایمها تجزیه و تحلیل نتایج بدست آمده از آنها بسیار مشکل می‌باشد، لازم به ذکر است که نحوه توارث این مارکرها بصورت همبارز می‌باشد.
۱-۵-۱-۲-۲- مارکرهای DNA
مارکرهای DNA گروه بزرگ دیگری از مارکرهای مولکولی هستند که به دلیل دارا بودن کاربردهای فراوان در انواع مطالعات مولکولی، امروزه در سطح گسترده‌ای مورد استفاده پژوهشگران شاخه های مختلف علوم زیستی قرار می‌گیرند.
اگر چه این گروه از مارکرها از حدود ۳۰ سال گذشته بصورت عملی وارد عرصه تحقیقات مولکولی شدهاند اما در همین مدت کوتاه تاثیر شگرفی بر پیشرفت مطالعات مولکولیداشتهاند.
با بهره گرفتن از مارکرهای DNA امکان بررسی تنوع ژنتیکی در بین افراد جوامع مختلف گیاهی با سرعت و دقت بیشتری فراهم می‌گردد.
همچنین با کمک این مارکرها میتوان با کاوش در ژنوم یک گونه یا نژاد خاص، از وجود یا عدم وجود ژنهای مورد نظر در آن آگاه شد در واقع مارکرهای DNA تفاوتهای افراد مختلف یک جمعیت را در سطح ژنوم آشکار میسازند و به همین دلیل دارای فراوانی و پلیمورفیسم بسیار زیادی هستند.
تا به امروز انواع مختلفی از مارکرهای DNA ابداع و معرفی گردیده است اما امکان بوجود آمدن انواع جدیدتری از آنها با قابلیت‌های بیشتر در آینده بسیار محتمل می‌باشد. از جمله انواع مارکرهای DNA که بیشترین استفاده را در مطالعات مولکولی دارا می‌باشند. میتوان به RFLP، RAPD،AFLP ،DAF ، SSR،SNP و… اشاره نمود.