غربال ژنوتیپهای مختلف نیشکر (saccharum ssp l.) مقاوم به سرما با استفاده از شاخص‌های مورفولوژی و بیوشیمیایی

نیشکر گیاهی است که تا مدار حدود 32 درجه شمالی و جنوبی در نقاط مختلف جهان کشت می گردد. مقاومت این گیاه نسبت به سرما پایین است. با توجه به حساسیت نیشکر به سرما، به منظور شناسایی مسیرها و ژنهای دارای بیان افتراقی در ارقام نیشکر در هنگام تنش سرما و استفاده از آنها در برنامه اصلاح نبات نیشکر، پس از وقوع سرمای °c1.2 زیر صفر در دیماه 1394، تعداد 454 رقم نیشکر با استفاده از شاخص های مورفولوژیکی و بیوشیمیایی، در یکی از مزارع تحقیقاتی موسسه تحقیقات نیشکر خوزستان مورد بررسی قرار گرفت. در مرحله اول با استفاده از شاخص های مورفولوژی، ارقام متحمل و حساس در برابر سرما انتخاب شدند. در مرحله دوم در سال 1395، پس از تنش سرما، شاخصهای بیوشیمیایی از قبیل پرولین( prolin) و مالون دی آلدئید (mda )، در ارقام متحمل(منتخب مرحله اول)، افزایش بیشتری پیدا کرد و بر اساس نتایج دو مرحله، دو رقم br00-01 وtuc66-107 به‌ترتیب به‌عنوان متحمل ترین و حساسترین رقم نسبت به سرما شناسایی شدند.  نتایج بررسی واکنش مورفولوژی و بیوشیمیایی ارقام نیشکر به تنش سرما نشان داد که ارقامی که طبق شاخص های مورفولوژیکی، میزان تحمل بیشتری به تنش سرما دارند، همین ارقام در مرحله بررسی بیوشیمیایی نیز از نظر میزان پرولین (prolin) و مالون دی آلدئید (mda) در سطح بالاتری نسبت به ارقام حساس قرار دارند. همچنین همبستگی بالایی بین صفات مورفولوژیکی و شاخص های بیوشیمیایی از نظر میزان تحمل و مقاومت به سرما وجود داشت. بنابراین، با استفاده از اندازه گیری شاخص های مورفولوژیکی و بیوشیمیایی، می توان پیش از انجام بررسی مولکولی و بدون صرف هزینه های زیاد، نوع واکنش ارقام نیشکر به تنش سرما را بررسی نمود و در هنگام غربال کلون های نیشکر در مراحل مختلف اصلاحی، با اندازه گیری مقدار شاخص های مورفولوژی و بیوشیمیایی نیشکر در هنگام تنش سرما، نسبت به غربال و انتخاب کلون های برتر اقدام نمود.

Screening different cold-resistant sugarcane (Saccharum ssp. L) genotypes using morphological and biochemical indices

Sugarcane is cultivated in different parts of the world up to a latitude of about 32 degrees north and south. The resistance of this plant to cold is low. Considering the sensitivity of sugarcane to cold, in order to identify the pathways and genes by differential expression in sugarcane cultivars during cold stress and employ them in sugarcane plant breeding programs, 454 sugarcanes were investigated using morphological and biochemical indices, in the Research Farm of Khuzestan Sugarcane Research Institute following the incidence of 1.2 ℃ temperature in the region in December 2015. In the first stage, the coldtolerant or sensitive cultivars were selected using morphological indices. In the second stage, biochemical indices such as proline and malondialdehyde were measured in the tolerant cultivars (selected at the first stage) after a cold stress period in 2016, which showed increases in comparison with susceptible cultivars. According to the data obtained at the two stages, two cultivars, namely BR0001 and TUC66107, were identified as the most tolerant and sensitive to cold, respectively. Based on the results of morphological studies, the cultivars with a higher tolerance to cold stress were also hose with higher proline and MDA levels in the biochemical study stage compared with the sensitive cultivars. There was also a high correlation between morphological traits and biochemical indicators in terms of cold resistance. Therefore, by measuring morphological and biochemical indices, it is possible to determine to a large extent the type of reaction of a sugarcane cultivar to cold stress before doing molecular analysis and spending huge sums of money, and to select superior clones when sifting sugarcane clones at different breeding stages.