تأثير أشعة جاما علي صفات القطن المصرى

                                                                تعتمد كفاءة الإنتخاب على وجود التنوع الوراثي داخل العشائر. ويستخدم الإشعاع كوسيلة لاستحداث التباين في صفات النباتات سواء الوصفية أو الكمية. لذلك تم إجراء هذا البحث علي صنفين من القطن المصرى من فئة الأصناف الطويلة التيلة هما جيزة 85 وجيزة 75 بتعريض البذور الجافة من كل صنف لعشرة جرعات من أشعة جاما هى : 1 ، 3 ، 5 ، 10 ، 15 ، 20 ، 30 ، 40 ، 50 ، 60 كيلو راد (ك.ر) المنبعثة من الكوبلت 60 بالإضافة إلي معاملة المقارنة بدون إشعاع. وتم زراعة البذور المعاملة وغير المعاملة بمزرعة كلية الزراعة - جامعة عين شمس بشلقان تتضمن دراسة الجيل الأول والثانى والثالث الطفري خلال مواسم 1997 ، 1998 ، 1999. استخدم في تجربة الجيل الأول تصميم القطع المنشقة مرة واحدة من أربعة مكررات حيث شغلت الأصناف القطع الرئيسية ووزعت معاملات الإشعاع في القطع المنشقة. أما في الجيل الثانى الطفري فقد أقيمت تجربة منفصلة لكل صنف حيث وزعت معاملات الإشعاع في تصميم القطاعات الكاملة العشوائية ذو أربعة مكررات. وفي الجيل الثالث الطفري تم زراعة نباتات منتخبة من الجيل الثانى الطفري في نظام نسل النبات للخط الفردى.

                تم في الجيل الأول الطفري تقدير التأثير المباشر لجرعات أشعة جاما علي الصفات التالية :

1-            النسبة المئوية للإنبات (اختبارات الإنبات في المعمل)

2-            صفات نمو البادرات في الحقل وهي : أ - طول البادرة (سم).  ب- الوزن الغض للبادرة (جم)   جـ- الوزن الجاف للبادرة (جم).

3-            التبكير مقداراً بتاريخ تفتح أول زهرة علي النبات وموقع العقدة الثمرية الأولى علي النبات.

4-            طول النبات عند عمر 90 يوم من الزراعة وكذلك طول النبات عند الحصاد (سم).

5-            عدد اللوز المتفتح علي النبات.

6-            وزن اللوزة الواحدة (جم).

7-            محصول القطن الزهر للنبات (جم).

8-            النسبة المئوية للشعر.

9-            معامل البذرة (وزن 100 بذرة بالجرام).

                أخذت قياسات الجيل الثانى علي صفات التبكير وطول النبات والمحصول ومكوناته وعمل توزيع تكرارى لكل صفة في كلا الصنفين تحت الدراسة ثم قدرت الثوابت الإحصائية والوراثية التالية : المدى والمتوسط والتباين الظاهرى والتباين الوراثى ومعامل الاختلاف الظاهرى ومعامل الاختلاف الوراثى وتقدير عدد النباتات المنعزلة التى تتفوق علي صفات أصناف المقارنة غير المعاملة بالإشعاع والتي يمكن الأنتخاب لها. كما تم تقدير عدد الطفرات المورفولوجية في الجيل الثانى التي تظهر في كل معاملة لكلا الصنفين. وقد أجرى في الجيل الثالث تقدير محصول القطن الزهر للنبات محسوباً من نسل كل نبات منتخب من الجيل الثاني.

                ويمكن تلخيص النتائج المتحصل عليها فيما يلى :

أ  - الجيل الطفري الأول

1-            نسبة الانبات : أحدثت الجرعات العالية من الإشعاع من 5-60 ك . ر انخفاضاً مستمراً في نسبة الإنبات بينما لم تحدث الجرعات (1 ، 3 ك . ر) في صنف جيزة 85 (1 ك.ر) في صنف جيزة 75 اختلافاً معنوياً عن البذور غير المشععة (الكنترول). أوضح التفاعل بين الأصناف × الجرعات وجود اختلافاً بين الصنفين في درجة استجابتهم أو تأثرهم بالإشعاع حيث كان جيزة 75 أكثر حساسية. كما أظهر التفاعل أن أعلى نسبة إنبات كانت في صنف جيزة 85 عند الجرعة 1 ك.ر (93%) بينما كانت أقل قيمة عند الجرعة 60 ك.د في صنف جيزة 75 (32%).

2-            طول البادرة : أحدثت الجرعات الإشعاعية تأثيراً مثبطاً علي طول البادرة حيث كان متوسط الصنفين 5.7 سم في معاملة الكنترول وتضاءل الطول تدريجياً حتى وصل إلي 3.5 سم عند الجرعة العالية (60 ك.ر). ولم يكن التفاعل بين الأصناف × الجرعات معنوياً.

3-            الوزن الغض للبادرة : كان للجرعة المنخفضة (1 ك.ر) تأثيراً منشطاً حيث كان متوسط الوزن الغض لها 4.4 جم مقارنة بمعاملة الكنترول (4.0 جم) بينما كان  تأثير باقى الجرعات مثبطاً لهذه الصفة حيث كانت أقل قيمة عند الجرعة 60 ك.ر (2.2 جم).

4-            الوزن الجاف للبادرة : مثل صفة الوزن الغض أحدثت الجرعة (1 ك.ر) تأثير منشطاً حيث كان متوسط الصنفين 2 جم مقارنة بالكنترول (1.9 جم) بينما أحدثت الجرعات الأخرى أنخفاضاً تدريجياً حتى وصل إلي 0.5 جم فقط عند الجرعة العالية (60 ك.ر).

5-            أتضح أن الجرعات (50 ، 60 ك.ر) هى جرعات مميتة للبادرات حيث أن جميع البادرات المتبقية بعد الخف لم يكن لديها القدرة علي البقاء وماتت تباعاً بعد الخف.

6-            التبكيــر : أحدثت الجرعات (1 ، 3 ك.ر) في صنف جيزة 85 والجرعات (1 ، 3 ، 5 ك.ر) في صنف جيزة 75 تبكيراً قليلاً في ظهور أول زهرة علي النباتات مقارنة بمعاملة الكنترول بينما أعطت المعاملات من 10 ك.ر إلي 40 ك.ر تأخيراً معنوياً في تكشف أول زهرة علي النباتات . وكان جيزة 85 أكثر تبكيراً من جيزة 75. وأظهر التفاعل بين الأصناف × الجرعات أن الجرعة (1 ك.ر) أعطت أقصى تبكير في صنف جيزة 85 (88.6 يوم) بينما كان أقصى تأخير عند الجرعة 40 ك.ر في صنف جيزة 75 (106.4 يوم).

                أما بالنسبة لصفة موقع أول فرع ثمرى علي النبات فقد كان تأثير جميع الجرعات سلبياً علي هذه الصفة حيث كان متوسط موقع الفرع الثمرى في معاملة الكنترول عند العقدة 6.7 إرتفع إلي العقدة 8.7 عند الجرعة 40 ك.ر.

7-            طول النبات : أحدثت الجرعات الإشعاعية تقصيراً لطول النبات عند عمر 90 يوم وعند الحصاد وكان أوضح عند الجرعات العالية. لوحظ أن فرق متوسط الطول عند عمر 90 يوم لصنفى جيزة 85 وجيزة 75 لم يكن معنوياً (40.4 ، 39.9 سم علي الترتيب) أما عند الحصاد فقد توقف طول جيزة 85 عند 75.4 سم. بينما ازداد طول النبات في جيزة 75 إلي 134.8 سم.

8-            عدد اللوز بالنبات : أعطت الجرعات (1 ، 3 ك.ر) زيادة غير معنوية في عدد اللوز (12.3) مقارنة بالكنترول (11.6) ثم حدث إنخفاضاً مستمراً كلما زادت كثافة الإشعاع حتى وصلت إلي متوسط 7.6 لوزة بالنبات عند الجرعة 40 ك.ر. وكان الصنف جيزة 85 أفضل في عدد اللوز عن الصنف الآخر. وأظهر التفاعل (الأصناف × الجرعات) أن أعلي عدد من اللوز بالنبات عند الجرعة (1 ك.ر) في صنف جيزة 85 (13.9 لوزة).

9-            وزن اللوزة : أحدث الإشعاع تأثيراً مثبطاً علي وزن اللوزة كلما زادت الجرعة الإشعاعية مقارنة بالكنترول حيث كان متوسط الكنترول حيث كان متوسط الكنترول للصنفين 2.9 جم فى وزن اللوزة بينما تضاءل إلى 1.4 جم عند الجرعة (40 ك .ر) .

10-         محصول القطن الزهر للنبات : أعطت الجرعة (1 ك.د) محصولاً معادلاً لمحصول الكنترول (33.6 جم) كمتوسط للصنفين أما باقى الجرعات فقد كان تأثيرها مثبطاً باستمرار حتى وصل إلي 10 جم فقط للنبات عند الجرعة 40 ك.ر. وأظهر تفاعل الأصناف × الجرعات أن أعلى قيمة لمحصول النبات كانت عند الجرعة (1 ك.ر) في صنف جيزة 85 (38.7 جم) بينما كانت أقل قيمة عند الجرعة 40 ك.ر في صنف جيزة 75 (9.4 جم للنبات).

11-         النسبة المئوية للشعر : أعطت الجرعات من 1 إلي 10 ك.ر تأيثراً منشطاً علي هذه الصفة. بينما كان تأثير الجرعات 20 ، 30 ، 40 ك.ر مثبطاً بدرجة كبيرة. أظهر تفاعل الأصناف × الجرعات أن أعلى قيمة كانت عند الجرعة (5 ك.ر) في صنف جيزة 85 (38.9%) بينما أقل قيمة مقدارها 26.3% فكانت عند الجرعة 40 ك.ر لنفس الصنف.

12-         معامل البذرة : أنخفض وزن مائة بذرة باستمرار من 10.6 في معاملة الكنترول إلي 8.3 جم عند المعاملة 40 ك.ر. وكان وزن البذرة أعلى معنوياً في صنف جيزة 75 عن صنف جيزة 85. 

ب- الجيل الطفري الثانــى

1-            صفات التبكير : أظهر التوزيع التكرارى لتاريخ تفتح أول زهرة أن المدى والتباين ومعامل الاختلاف المظهرى لمجموع الجرعات الإشعاعية كانت أكبر من نظيرها في معاملة الكنترول غير المعامل بالإشعاع في كلا الصنفين كما كان التباين ومعامل الإختلاف الوراثى موجباً للجرعات الإشعاعية مما يدل علي كفاءة أشعة جاما في إستحداث التباين. كما أظهر التوزيع التكرارى وجود 10 ، 14 نباتاً مبكرة في صنفى جيزة 85 وجيزة 75 على التوالي وجميعها نباتات تتخطى حدود الصنفين (الكنترول) في صفة التبكير مما يدل علي جدوى الأنتخاب لخاصية التبكير في هذه العشائر.

                كما وجد نفس الأتجاه السابق في صفة موقع أول فرع ثمرى علي النبات في الصنفين فيما عدا أن التوزيع التكرارى أظهر وجود 9 نباتات تعطى موقعاً منخفضاً لأول عقدة ثمرية عن معاملة الكنترول في صنف جيزة 85 إلا أنه لم توجد مثل هذه النباتات في صنف جيزة 75.

2-            طول النبات : يبدو من التوزيع التكرارى للصنفين أن مقدار المدى والتباينات والانعزالات لم تظهر زيادة تذكر في مجموع العشائر المعاملة بالإشعاع مقارنة بالأصناف غير المعاملة.

3-            أظهر التوزيع التكرارى لصفات عدد اللوز علي النبات ووزن اللوزة والنسبة المئوية للشعر ومعامل البذرة ومحصول القطن الزهر للنبات أن المدى والتباين ومعامل الاختلاف المظهرى كانت باستمرار عالية مقارنة بالأصناف غير المعاملة بالإشعاع. كما كان التباين ومعامل الاختلاف الوراثي لمجموع الجرعات الإشعاعية موجباً مما يدل على استحداث تباين وراثى لهذه الصفات - كما أظهر التوزيع التكرارى لصفات المحصول ومكوناته وجود انعزالات متفوقة تتخطى حدود آبائها غير المعاملة بالإشعاع وعددها محسوباً من مجموع الصنفين هو : 100 ، 29 ، 25 ، 60 ، 86 نباتاً بالنسبة لصفات عدد اللوز بالنبات ووزن اللوزة ومعدل الحليج ومعامل البذرة ومحصول القطن الزهر للنبات علي الترتيب وتدل علي إمكانية الانتخاب لهذه الصفات في العشائر المعاملة بالإشعاع.

جـ- الطفرات المورفولوجية في الجيل الطفري الثانى :

                تم حصر نوع وعدد الطفرات الموروفولوجية في الجرعات الإشعاعية والتي لم توجد في معاملات الكنترول غير المعامل بالإشعاع حيث أمكن تحديد الطفرات التالية : نبات أبيض الأوراق عديمة الكلوروفيل (ألبينو) ، نبات يحمل أوراقاً بيضاء وأخرى خضراء ، نباتات تحمل أزهاراً مغلقة لم تتفتح أثناء التزهير والإخصاب ، أزهار ذات ميسم منشق إلي قسمين ، الأنبوبة السدائية بالزهرة مقسمة إلي 3 أقسام منفصلة ، لوزات مكونة من 4 أو 5 فصوص ، نباتات ينشط فيها البرعم الإبطى والبرعم الجانبى لتعطى فرعين ثمريين ، لوزتين بكأس واحد ، أزهار تحمل علي الفرع الثمرى في صورة متجمعة أو عنقودية ، نباتات تتفرع إلي فرعين عند سطح التربة ، نباتات قزمية ، نباتات عقيمة. وكان أكثرها شيوعاً هي الأزهار المتجمعة علي الفرع الثمرى يليها الأزهار المغلقة عند الإخصاب. كما كانت معظم هذه الطفرات في صورة ""كيميرا"" أى تحدث في جزء من النبات وتحتاج هذه الطفرات إلي دراستها في الأجيال التالية : 

د - الجيل الطفري الثالث

                إتضح من تقييم 56 نسلاً في الجيل الثالث لنباتات منتخبة داخل الجرعات الإشعاعية من الجيل الثاني في صنف جيزة 85 ، 82 نسلاً لنباتات منتخبة من صنف جيزة 75 أن 28 نسلاً من الصنف الأول و52 نسلاً من الصنف الثانى قد أعطت محصولاً من القطن الزهر محسوباً للنبات الفردى من متوسط النسل يزيد عن نظيره في معاملة الكنترول غير المعامل بالإشعاع في الصنفين - وهذه النباتات المتفوقة تحتاج لمزيد من التقييم والانتخاب في الأجيال التالية ."