عکس العمل گیاهان در برابر شرایط محیط (خواص ژنتیکی، جهش ها و پلی پلوییدی)

اگر گیاهان حاصله از طریق تلقیح خودی، مجدداً بارور و از آنها بذرگیری شود، به تدریج خواص اصلی گل ها از بین می روند. در ایران معمولاً بذر بنفشه نسل اول را که همه ساله از خارج وارد می شود، بدون در نظر گرفتن اصول بذرگیری صحیح تکثیر می کنند، و در نتیجه مرتباً از مرغوبیت آنها کاسته شده و بعد از چند نسل به کلی بی ارزش می شوند به طوری که اجباراً دوباره از بذر F1 وارداتی استفاده می کنند. در حال حاضر برنامه هایی جهت تهیه بذرهای نسل اول گل های یکساله، تنظیم شده است.

تهیه نژاد خالص در مورد بسیاری از گیاهان امکان پذیر نیست. مثلاً در مورد رز، میخک و داوودی، که به شدت هتروزیگوت هستند، برای تهیه نژاد خالص آنها حداقل هشت بار تلقیح خودی نیاز است. در طی این عمل، نسل های این گیاهان به علت تلقیح خودی به تدریج کم رشد و ضعیف می شوند و به کلی از بین می روند و یا بارور نمی شوند. روی این اصل برای تهیه انواع اصلاح شده این دسته از گیاهان به طریق دیگری عمل می شود.

جهش یا موتاسیون:

تغییرات کروموزومی سلول فقط به علت دورگ گیری نیست، بلکه این تغییرات ممکن است به علت جابجا شدن محل ژن ها، بطور طبیعی یا مصنوعی به وسیله مواد شیمیایی یا اشعه آلفا و گاما، در روی کروموزوم ها و یا دو برابر شدن تعداد کروموزوم ها در سلول (پلی پلوئیدی) و غیره پدید آید. این پدیده موتاسیون یا جهش نامیده می شود. در گلکاری نشانه های زیادی از جهش می توان یافت مثلاً واریته رز یا گل سرخ Better times با گل های قرمز و رگه های صورتی از واریته Briarcliff با گل های صورتی حاصل شده است. همچنین گل داوودی واریته Indianapolis pink با گل های صورتی، به علت یک جهش تبدیل به داوودی واریته Indianapolis با گل های برنزه شده است. از میخک واریته William Sim تعداد زیادی واریته جدید نظیر White Sim و غیره به عمل آمده است.

موتاسیون ممکن است به علل طبیعی دائماً در گیاهان اتفاق بیفتد، لیکن آثار آن هنگامی ظاهر می شود که این عمل در محل مخصوصی از گیاه پدید آید. تغییر رنگ گل یکی از صفاتی است که اثرات موتاسیون را به سرعت و به آسانی نشان می دهد. این تغییر به علت موتاسیونی است که در سلول های مریستمی جوانه انتهایی ساقه و در بافت اپیدرمی آن حاصل می شود. ممکن است در یک سلول به علت جابجا شدن طبیعی ژن ها در روی کروموزوم ها، جهش اتفاق افتد، و سلول های بعدی که از تکثیر این سلول واحد به وجود می آیند، همگی نشانی از این جهش را حفظ کنند و چون گلبرگ ها خود از بافت اپیدرمی تشکیل می یابند، تعییرات کروموزمی این بافت منجر به تغییر رنگ پلاستیدهای گلبرگ ها شود. باید توجه داشت که تغییر رنگ گل ها یکی از آثار ظاهری موتاسیون است و بسیاری از صفات دیگر گیاهان نیز به علت موتاسیون تغییرپذیرند. مثلا در گلکاری دوام گل، محکمی شاخه های گلدهنده، بزرگی و کوچکی برگ، تعداد گل، بزرگی و کوچکی گل و بسیاری از صفات دیگر از جمله مقاومت گیاهان در مقابل بیماری و عوامل نامساعد محیطی، همگی می تواند به علت موتاسیون تغییر یابند.

به علت اینکه بسیاری از گیاهان زینتی از طریق غیرجنسی و توسط عمل پیوند و یا قلمه زدن تکثیر می یابند، به راحتی می توان از این تغییرات موتاسیونی استفاده کرد و واریته های جدیدی با مشخصات جدید عرضه داشت.

پلی پلوئیدی:

اگر در حین تقسیم معمولی (میتوز)، جداره ای که سلول را به دو قسمت مساوی تقسیم می کند، تشکیل نگردد، تعداد کروموزوم های معمولی سلول به دو برابر افزایش می یابد و در نتیجه یک سلول پلی پلوئید به وجود می آید و عیناً تکثیر می شود.

پلی پلوئیدی به صورت طبیعی و یا مصنوعی به طریقه شیمیایی و یا توسط اشعه گامل حاصل می شود. به طوریقه شیمیایی می توان برای به دست آوردن گیاهان پلی پلوئید از ماده ای به نام «کلشی سین» استفاده کرد. برای چنین منظوری بذر گیاهان را قبل از جوانه زدن در محلول هایی از کلشی سین به غلظت 0.5 تا 1.5 درصد خیس می کنند و یا یک قطره از محلول های غلیظ تر کلشی سین را روی یک جوانه انتهایی قرار می دهند. برای تهیه محلول کلشی سین، 7.5 میلی لیتر گلیسیرین و 2.5 میلی لیتر آب را با هم مخلوط کرده، چند قطره مؤمیان به آن اضافه می کنند. سپس به این محلول پودر کلشی سین می افزایند، تا حدی که غلظت مناسب حاصل شود. همچنین کلشی سین را می توان در خمیر لانولین (چربی پشم) وارد کرد (غلظت یک درصد یا بیشتر) و جوانه های انتهایی را به آن آغشته کرد.

در نتیجه پلی پلوئید، برگ ها بزرگتر از حد معمول می شوند. گل نیز ممکن است بزرگتر شود، لیکن معمولاً تعداد آنها در روی هر بوته کمتر می شود.

در نتیجه دورگ گیری مابین یک گیاه دیپلوئید ( 2n ) و یک گیاه تتراپلوئید ( 4n )، یک گیاه تریپلوئید ( 3n ) حاصل می شود. گیاهان ترپلوئید معمولاً عقیم هستند و اگر با دانه های گرده خود و یا گیاهان دیپلوئید تلقیح شوند، بارور نمی شوند. این نوع اخیر را توسط کلشی سین می توان به یک هگزاپلوئید ( 6n ) تبدیل کرد تا حالت عقیمی آنها از بین برود.

نکته: بایستی توجه داشت که کلشی سین سمی است و در هنگام مصرف باید احتیاط لازم به عمل آید.