بررسی امکان استفاده از نانومارکرهای سطحی پوسته بذر و جنین چغندرقند در گزینش صفات فیزیولوژیک و مقاومت به بیماری ریزومانیا

فرآیند تشکیل ساختارهای بیولوژیکی فرآیندی از پایین به بالا، تحت کنترل ژنتیکی و غیرتصادفی است که معمولا با در کنار هم قرار گرفتن اجزا مولکولی طبق یک الگوی خاص صورت می پذیرد. بنابراین انتظار می رود که با توجه به تنوع ژنتیکی موجود بین ارقام و لاین های مختلف، این الگوی خاص در سطح مولکولی نیز بین ارقام و لاین ها متفاوت باشد. از طرف دیگر،با استفاده از یکی از جنبه های مهم فناوری نانو با عنوان نانوابزار ‭(NanoTools) ‬می توان در همه علوم و از جمله علوم زیستی سطح مطالعات را عمیق تر ساخته و ساختارهای بیولوژیکی را با قدرت تفکیک نانومتری آشکار ساخت. میکروسکوپ نیروی اتمی به عنوان یک نانوابزار رایج، با کارکردهای بسیار متنوع خود موجب ایجاد تمایل شدید محققان به استفاده از آن در مطالعه و تعیین خصوصیات سطوح شده است. هدف از انجام این تحقیق، مطالعه ساختارهای سطحی بذر و جنین ارقام مختلف چغندرقند از حیث توپوگرافی، خصوصیات فیزیکی، مکانیکی و شیمیایی در مقیاس نانو بود تا هم جنبه های جدیدی از تنوع صفات آشکار شود و هم در صورت وجود رابطه قوی بین الگوهای نانویی وصفات مهم فیزیولوژیکی بذر مثل سرعت جوانه زنی،ویگور،خواب بذر و صفت مقاومت به بیماری ریزومانیا، بتوان در برنامه های اصلاحی از آن ها به عنوان مارکر استفاده نمود. بر این اساس در ابتدا سطح پوسته بذور و پوسته جنین ارقام یا لاین های مختلف چغندر قند ‭(Beta vulgaris) ‬با مدهای متفاوت میکروسکوپ پروبی روبشی مورد بررسی قرار گرفتند و وضعیت الگوهای نانوساختار سطحی مشخص شد. در مرحله بعد خصوصیات نانوساختارهای پوسته بذروتستا برای نمونه ها یا لاین های حساس و مقاوم به بیماری بررسی شد. علاوه بر این ارتباط صفات مهم فیزیولوژیکی بذور مذکور با نانوساختارهای پوسته بذر و تستا نیز بررسی گردید. براین اساس، شاخص های جوانه زنی و سایر صفات فیزیولوژیک مرحله جوانه زنی بذور مورد اندازه گیری قرار گرفتند. صفات کمی قابل اندازه گیری بین نمونه ها با تکرار در قالب آزمون های آماری مورد تجزیه تحلیل قرار گرفته و همبستگی صفات مشخص شدند. نتایج نشان داد که امکان تصویربرداری با میکروسکوپ پروبی روبشی برای برخی نمونه های بذری چغندرقند وجود دارد. تجزیه واریانس صفات مربوط به جوانه زنی بذور ارقام متفاوت نیز نشان داد که اختلاف آن ها در سطح یک درصد معنی دار است. وجود اختلاف معنی دار بین صفات مختلف در ارقام انتخابی تا اندازه ای بیانگر انتخاب مناسب آن ها برای بررسی ساختارهای نانوییبود. برای صفت مقاومت به بیماری با برخی خصوصیات زبری سطح داخلی تستای جنین همبستگی معنی دار بدست آمد. از طرف دیگر،نتایج صفات فیزیولوژیکی مورد بررسی نشان داد که صفت تعدادجوانه های غیرنرمال با صفت اصطحکاک سطح داخلی و سطح خارجیتستای درونی جنین به ترتیب با احتمال ‮‭95‬ و ‮‭99‬ درصد همبستگی آماری و معنی دار وجود دارد. صفت وزن خشک تک جوانه نیز با صفت الاستیسیته سطح داخلی تستای درونی با احتمال ‮‭99‬ درصد همبستگی آماری معنی داری نشان داد. در صورتی که مطالعات تکمیلی، تکرارپذیری این نتایج را تایید نمایند می توان این صفات را به عنوان نانومارکر گزینش برای صفات فیزیولوژیکی و مقاومت به بیماری ریزومانیا در چغندرقند کاندید نمود. کلمات کلیدی:نانومارکر، نانوساختارهای بذری، چغندرقند، میکروسکوپ پروبی روبشی، میکروسکوپ الکترونی روبشی