| Abstract: |
V- SUMMARY AND CONCLUSIONThis investigation aimed to induce useful mutations in Atropa belladonna L. plants.Seeds of Atropa belladonna L. were subjected to four doses of Gamma-rays (50, 80,110 and 150 Gy) and parted to three parts as follows :-The first part was carried out at Biotechnology Lab. Botany Dept. National Research Center to improve the germination percentage in M1 seeds (irradiated seeds with 50, 80, 110 and 150 Gy) of Atropa belladonna L. by using GA3. The gibbrillic acid concentrations were 20, 40, 60, 80, 100 and 120 ppm. There was an increase in seed germination percentage by increasing gamma-ray doses until 150 Gy which gave decrease in seed germination percentage, and with regard to the effect of GA3 on seed germination percentage, there was increasing in this percentage by increasing GA3 concentration until 100 ppm. The best interaction was between 110 Gy and 100 ppm which was the highest percentage. At, M2, a new mutation in seed colour (Red seeds) for almost mutants under study will be consider as a genetic solving of germination problems, that the germination percentage reached to 100%.The second part was to induce mutations, this part was carried out at the greenhouse of Botany Dept. N.R.C, Egypt during 2003/2004, 2004/2005 and 2005/2006 at greenhouse of Genetics Dept., Fac. of Agriculture, Zagazig Univ. The gamma ray doses were 50, 80, 110 and 150 Gy. The mutants belong any apparent morphological characters change of plant height, no. of leaves, branching, position of flowers and large leaf area were screened and isolate 25 morphological apparent genotypes. Three promising high alkaloid mutants were selected from the previous mutants M-11-1, M-11-2 and M-15-1 respectivily. These promising mutants consider as a very important for production of high alkaloid contents, they possessed twice values than the control especially M-11-1 which gave the largest value (4.01 mg/g) at M2 generation as compared with control (2.03 mg/g). High alkaloid mutants at M2 generation were sown at M3 generation and possessed stable morphological criteria by comparison M2 generation. Molecular studies on these mutants were done for identification of them by ISSR technique confirm the difference between these mutants and control on the basis of molecular aspects. Each mutant of the three mutants can be distinguish by unique molecular markers, i.e. mutant M-11-1 can be distinguished by three molecular markers with molecular sizes 1397, 1149 and 874 bp. Mutant M-11-2can be distinguished by four molecular markers with molecular sizes 1537, 1075, 839 and 510 bp. Mutant M-15-1 can be distinguished by three molecular markers with molecular sizes 1749, 817and 756 bp. These findings confirm the true genetic variation between these mutants and mother genotype, as well as, it consider as primary study for finger printing of them.The highest of total alkaloids appeared in almost mutants than the control, they possessed twice values than the control, especially M-11-1, which gave 4.01 mg/g and 109.67 mg/plant at M2 generation by comparison, 2.03 mg/g and 53.41 mg/plant for the control.From the above results appeared the importance of high alkaloids mutants in the genetic improvement of alkaloid contents in Atropa belladonna L., therefore, should be molecular studies on these mutants will accure for identification of them and confirm of differences between these mutants and control on the basis molecular genetic marker.The third part was carried out at Tissue Culture Lab. Botany Dept. National Research Center to induce callus of Atropa belladonna L. This achieved by using M1 plants with several concentrations of 2, 4-D. There was increase in callus induction frequency and callus fresh weight by increasing gamma-ray doses and also there were increase in callus induction frequency and callus fresh weight by increasing the concentration of 2, 4-D until 2.0 mg/l after that there was reduction. It can be concluded that the best interaction was between all gamma-ray doses and 2.0 mg/l 2, 4-D concentration and this drew the attention to the importance of the interaction between 2.0 mg/l 2, 4-D and different doses of gamma-ray.الملخص العربىاستهدفت الدراسة استحداث طفرات مفيدة في نبات البلادونا .تم معاملة بذور نبات البلادونا بأربع جرعات من الإشعاع وهى 50 ، 80 ، 110 ، 150 جراى. وتم تقسيم البذور إلى ثلاثة أجزاء :–الجزء الأول استخدم لدراسة إمكانية تحسين نسبة الإنبات باستخدام حمض الجبريلليك ((GA3 للبذور المعاملة بالإشعاع وخاصة أنه توجد مشكلة في إنبات بذور البلادونا ، وأجرى هذا الجزء فى معمل البيوتكنولوجي بقسم النبات – المركز القومي للبحوث. استخدمت تركيزات 20، 40، 60، 80، 100، 120 ملجم/لتر من حمض الجبريلليك 0 لوحظ زيادة نسبة الإنبات بزيادة جرعات أشعة جاما وذلك حتى الجرعة 150 جراى والتى حدث عندها نقص في نسبة الإنبات ، وبدراسة تأثير حمض الجبريلليك على نسبة الإنبات فكان هناك زيادة في نسبة الإنبات بزيادة تركيز حمض الجبريلليك حتى 100 ملجم/لتر0 وكانت أعلى نسبة إنبات عند 110 جراى من أشعة جاما مع 100 ملجم/لتر من GA30 وقد أمكن عزل طفرة فى لون الكبسولة وهى لون أحمر بدلا من اللون الأسود للنباتات الأصلية ، ووجد أن البذور بداخل كبسولة هذا الطراز لا تعانى من مشكلة الإنبات حيث تمتلك قدرة عالية على الإنبات وصلت إلى 100 ٪. وذلك بعد الجيل الطفري الثاني M2.والقسم الثاني لاستحداث طفرات في نبات البلادونا. أجرى هذا الجزء في صوبة قسم النبات- المركز القومي للبحوث خلال موسم 2003/2004، 2004/ 2005، 2005/2006 بصوبة قسم الوراثة- مزرعة كلية الزراعة – جامعة الزقازيق بهدف استحداث طفرات في نبات البلادونا تم استخدام أشعة جاما بجرعات (50, 80, 110, 150 جراي). زرعت البذور المشععة للحصول على نباتات الجيل الطفري الأول (M1) وتم دراسة كل التغيرات المورفولوجية فى نباتات الجيل الطفري الأول وكان مجموع التغيرات الناتجة 25 نبات مختلفين بدرجة كبيرة عن النبات الأم.بعد دراسة المحتوي الكلي للقلويدات لأوراق نباتات الجيل الطفرى الأول M1 تم الحصول على بذور الجيل الطفرى الثانىseeds M2وتم زراعتها للحصول على نباتات الجيل الطفرى الثانى M2-plants وتم تقدير المحتوى الكلى للقلويدات وأمكن عزل ثلاث طفرات فقط تحتوى على نسبة عالية من القلويدات الكلية تصل إلى ضعف ما يحتويه النبات الأم ، وسميت (M-11-1, M-11-2, M-15-1) حيث وجد أن هذه الطفرات الثلاثة تحتوي علي ضعف المحتوي الكلي للقلويدات في النبات الأم وبخاصة M-11-1والذي أعطي أعلي كمية 4.01 ملجرام / جم في الجيل الطفري الثاني مقارنة بالكمية التي أعطاها النبات الأم 2.03 ملجرام / جم. طفرات الجيل الطفري الثاني ذات المحتوي العالي من القلويدات تم زراعتها في الجيل الطفري الثالث, ووجد ثبات في الصفات المورفولوجية مقارنة بالجيل الطفري الثاني. درس الاختلاف بين الطفرات الثلاثة والنبات الأم علي المستوي الجزيئي لمحاولة تمييزهم علي المستوي الجزيئي باستخدام تكنيك ISSR. وتم تمييز كل طراز طفري بمعلمات جزيئية خاصة به وهي كالآتي(M-11-1 من الممكن تمييزه بثلاث معلمات جزيئية ذات أوزان جزيئية (1397, 1149, 874 bp) ، M-11-2 من الممكن تمييزه بأربع معلمات جزيئية ذات أوزان جزيئية 1537), 1075, 839, 510 (bp ، M-15-1 من الممكن تمييزه بثلاث معلمات جزيئية ذات أوزان جزيئية1749) , 817, 756 bp) ويتضح مما سبق وجود فرق وراثي حقيقي بين هذه الطفرات الثلاثة والنبات الأم ، ويحتاج إلى مزيد من الدراسة فى المستقبل. فمن الممكن اعتبار ذلك دراسة مبدئية لتحديد البصمة الوراثية لهم.هذه النتائج لها أهميتها التطبيقية فى مجال استنباط سلالات من البلادونا عالية المحتوى من القلويدات ولا تعانى من مشكلة انخفاض نسبة إنبات البذور وتحتاج إلى دراسة ثباتها الوراثى تمهيدا لإطلاقها كصنف جديد من البلادونا ، ولها أهمية علمية حيث تؤكد إمكانية استخدام الإشعاع والمطفرات بشكل عام للتحسين الوراثى فى النباتات الطبية والحصول على نتائج مشجعة فى هذا المجال.استخدم الجزء الثالث من البذور لاختبار تأثير الإشعاع والهرمونات على استحداث الكالس ، وأجرى هذا الجزء فى معمل زراعة الأنسجة – قسم النبات – المركز القومى للبحوث. تم استخدام نباتات الجيل الطفرى الأول مع عدة تركيزات من أوكسين 2, 4-D 0 وأوضحت النتائج أنه يوجد زيادة فى نسبة إنتاج الكالس والوزن الطازج للكالس بزيادة جرعات أشعة جاما ونفس الشئ مع الـ 2,4-D حتى 2 ملجم/لتر0 وبعد ذلك حدث نقص وكانت أحسن الزيادات عند استخدام 2 ملجم/لتر مع كل جرعات أشعة جاما وهذا التفاعل يؤكد أهمية استخدام 2 ملجم/لتر مع جميع جرعات أشعة جاما المستخدمة فى هذه الدراسة وبخاصة التفاعل بين تركيز 2 ملجم/لتر 2, 4-D والجرعة 110 جراى أشعة جاما حيث أعطت أفضل النتائج بالنسبة لحجم والوزن الطازج للكالس.
|
|
|