روش های فنتیکی[۲۸] به روش های تاکسونومی عددی نیز معروف هستند.در حقیقت روش های فنتیکی تشابه بین اعضاء را محاسبه و اعضا ی که تشابه بیشتری را دارند در یک گروه و اعضاء با تشابه کمتر در خوشه های جداگانه قرار می دهد (رحیمی نژاد،۱۳۸۵).
روش های کلادیستیک[۲۹] که در سال ۱۹۶۷ معرفی شدند بر این فرض استوارند که اعضاء یک گروه، دارای تاریخچه تکاملی مشترک هستند. بنابراین اعضاء داخل یک گروه دارای ارتباطات خویشاوندی نزدیک تر نسبت به اعضاء غیر هم گروه هستند.این روش نیز به داده های زیادی نیاز داشته اما برعکس روش فنتیک امتیاز یکسان به خصوصیات مورد نظر برای طبقه بندی نمی دهد، به خاطر این که بعضی از خصوصیات روابط تکاملی را خیلی بهتر نسبت به خصوصیات دیگر نشان می دهند. امروزه اکثر زیست شناسان تکامل روش کلادیستیک را به فنتیک ترجیح می دهند. لذا درخت فیلوژنتیک در بعضی موارد درخت کلادیستیک نامیده می شود.مشکلات فراوان در مسیر بدست آوردن اطلاعات از خصوصیات مورفولوژیکی مهمترین عاملی است که زیست شناسان را ترغیب به استفاده از اطلاعات مولکولی در بررسی های فیلوژنتیکی می کند. در حقیقت اطلاعات مولکولی سه مزیت عمده نسبت به سایر اطلاعات دارند :
(( اینجا فقط تکه ای از متن درج شده است. برای خرید متن کامل فایل پایان نامه با فرمت ورد می توانید به سایت nefo.ir مراجعه نمایید و کلمه کلیدی مورد نظرتان را جستجو نمایید. ))
الف – با یک آزمایش می توان با سرعت اطلاعات فراوانی به دست آورد .
ب- خصوصیات مولکولی گمراه کننده نیستند . نوکلئوتید های C، G،A،T به آسانی قابل تشخیص هستند و با یکدیگر اشتباه گرفته نمی شوند .
ج – داده های مولکولی به آسانی قابل تبدیل به شکل های عددی هستند و از این رو می توان روی آنها تجزیه های آماری انجام داد (نقوی و همکاران ،۱۳۸۸).
برای ترسیم در خت فیلوژنتیک بر اساس داده های همردیفی، می توان از روش های مبتنی بر فاصله (فنتیکی) یا روش های مبتنی بر کاراکتر (کلادیستیک ) استفاده کرد. روش های مبتنی برفاصله فاصله های جفتی (دو به دو ) را با توجه به برخی اندازه گیری ها محاسبه می کنند و تنها با فاصله های تثبیت شده درخت را رسم می کنند. در حالیکه در روش های مبتنی بر کاراکتر درختی را ترسیم می کنند که توضیع الگوی داده های واقعی را برای هر کاراکتر بهینه کنند. فاصله های دوتایی در این روش تثبیت نشده و آنها را به وسیله توپولوژی درخت تعیین می کنند. از معروف ترین روش های مبتنی بر فاصله UPGMA[30] ، اتصال همسایه[۳۱] و حداقل تکامل[۳۲] هستند همچنین مهمترین روش های مبتنی بر کاراکتر شامل حداکثر امساکی[۳۳] و حداکثر درستنمایی[۳۴] هستند(نقوی و همکاران، ۱۳۸۸).
روش اتصال همسایه در بین روش های مبتنی بر فاصله از پرکاربرد ترینروش های ساخت درخت فیلوژنتیکی است.معمول ترین روش برای بررسی نیاکانروش امساکی است. روش امساکی مورد قبول ترین رابطه رانه تنها بر اساس داده های مولکولی بلکه بر اساس هر نوع داده ای ارائه می دهد. به ساده ترین بیان روش امساکی فیلوگرام های فیلوژنی را بر اساس این پیش فرض بنیان می گذارد، که صفات مشاهده شده در نتیجه کمترین تغییرات تکاملی شکل گرفته اند. در این روش رجعت حالات صفات پذیرفته شده است و فیلوگرافی که کمترین مجموع تغییرات را نیاز دارد فیلوگرافی با حداکثر امساک خواهد بود . (رحیمی نژاد،۱۳۸۵).
روش حداکثر درست نمایی فیلوگرافی را انتخاب می کند که احتمال وقوع داده های مشاهده شده را به حداکثر برساند. این بدان معنی است که با در اختیار داشتن داده ها و مدلی در مورد تکامل شخص با در نظر گرفتن داده ها از یک فیلوگرام معین مقدار احتمال را محاسبه می نماید . (رحیمی نژاد،۱۳۸۵).
ارزیابی درخت فیلوژنتیکی
آزمونهای متفاوتی برای ارزیابی درخت ترسیم شده وجود دارد.یکی از معروف ترین روش ها در این خصوص روش بوت استرپ است که برای اطمینان نقاط شاخه های مختلف داخل یک درخت به کار می رود. این روش در سال ۱۹۷۹ به عنوان روش ارزیابی درخت ها در تجزیه های فیلوژنی به وسیله فلسنستین معرفی شد. بوت استرپ در حقیقت آزمون آماری درخت های فیلوژنتیکی با بهره گرفتن از روش نمونه برداری های متعدد از داده های اولیه است و برای آزمون درخت های ترسیم شده با روش های فاصله ای و حداکثر درست نمایی به کار گرفته می شود. نتایج حاصل از این آزمون به صورت عددی در کنار گره یک درخت نشان داده می شود که در واقع درصد دفعاتی است که هر شاخه مشخص در نمونه برداری های مختلف توسط این آزمون و درخت حاصل از تشکیل آن شرکت می کند. گروههایی که بوت استرپ آنها بیش از ۵۰ باشد به عنوان گروههایی مورد تایید این روش مد نظر قرار می گیرد (فلسنستین ،۱۹۸۸).
عموماً درخت فیلوژنتیکی و فیلوگرام های تکامل با بهره گرفتن از یک برون گروه یا گروه خویشاوند با گروه مورد مطالعه مقایسه می شوند وقتی یک برون گروه انتخاب شد اعضای گروه تحت بررسی را به عنوان اعضای درون گروه می پذیریم که در مقایسه با برون گروه بسیار به هم نزدیک تر هستند. به عبارت دیگر اعضای درون گروه بعد از تنوع در برون گروه از آن جدا شده اند.اغلب چندین برون گروه در ترسیم درخت استفاده می شود (سعیدی ،۱۳۸۲).
هتروزیس و عوامل موثر در بروز آن
هتروزیس یا رشد عالی هیبرید عبارت است از به وجود آمدن هتروزیگوسیتی همراه با رشد سریع،افزایش رشدو عملکرد،مقاومت به بیماریها،آفت ها و یا شرایط نامساعد محیطی. در گیاهان هیبرید ممکن است از تلاقی بین لاین های اینبرد،واریته یا واریته های همسانه ای (کلونیال)تولید شود.هیبرید بین دولاین در اصلاح نباتات اهمیت فراوان دارد.هیبرید مطلوب باید از بهترین واریته های دگر گشن برتر باشد.مقدار هتروزیس رااز مقایسه میانگین نتاج هیبرید با میانگین والدین یا با میانگین والد برتر اندازه گیری می کنند. پدیده هتروزیس در بیشتر گیاهان دگر گشن و خود گشن که مورد آزمایش قرار گرفته اند مشاهده شده است . کلمه هتروزیس یک کلمه یونانی است که از دو کلمHeter به معنی اختلاف و Osis به معنی حالت گرفته شده است.هتروزیس دقیقاً عکس پدیده پسروی یا انحطاط ناشی از خویش آمیزی است که غالباً در گیاهان دگر بارور مشاهده می شود (اهدایی،۱۳۸۲).
افرادی از قبیل مندل که با دورگ گیری گیاهان سر وکار داشتند نیز به پدیده هتروزیس توجه کرده بودندمندل دلایل و عوامل خیلی زیادی برای پدیده هتروزیس ارائه شده است که از مهمترین آنها می توان به تئوری فوق غالبیت ،غلبه واثرات متقابل ژنی هتروزیس اشاره کرد(فارسی و باقری،۱۳۸۸).
فوق غالبیت
اولین نظریه هتروزیس توسط شول و ایست پیشنهاد شد.به عقیده شول عمل هیبریداسیون که عبارتست از ترکیب عناصر غیر متشابه با ایجاد حالت هتروزیگوسیتی سبب تحریک فعالیت های فیزیولوژیکی موجود می شودو این فعالیت ها در اثر خویش آمیزی متوالی به نسبت افزایش هموزیگوسیتی در نتاج کاهش می یابد (فارسی و باقری،۱۳۸۸).به همین دلیل شول اصطلاح« هتروزیس» رو به کار برد. اگر چه تشخیص داده شده است که پدیده هتروزیس در اثر کنش ها و واکنش های فیزیولوژیکی موجود ایجاد می شود ،ولی این نظریه کاملاً بر اساس قوانین مندل تعریف نشده بود و فقط برتری هتروزیگوت را به هر دو هموزیگوت غالب و مغلوب بیان می کرد. این نظریه مفهوم کاملاً تازه ای بر پایه اثرهای متقابل آلل ها در یک لوکوس بود و با مفهوم ساده غلبه که شامل دو آلل است و مورد قبول همه واقع شده بود کاملا مغایرت داشت. در این فرضیه اگر هتروزیس در یک مکان ژنی را در نظر بگیریم موضوع کاملاًصدق می کندیعنی برای صفات کیفی صادق است.اشکال از اینجا ناشی می شود که آنچه که برای ژنهای صفات کیفی صدق می کند ممکن است برای ژنهای صفات کمی صدق نکندیعنی هتروزیس در صفاتی چون عملکرد تابع هتروزیس در یک مکان ژنی نیست و ژنهای غالب بعضی مکانها گاهی اوقات باعث کاهش محصول می شوند.
غالبیت
فرضیه بر این اساس استوار است که ژنهای مغلوب و ضعیف توسط ژنهای غالب پوشیده و استتار می شوند و اثر خودشان را بروز نمی دهند.بنابراین ژن غالب که مرغوب است اثر ژن مغلوب را می پوشاند و باعث برتری هیبرید می گردد. حالت غلبه در بسیاری ژنها به ویژه ژنهایی که مسئول کنترل صفات کیفی و یا صفات ناپیوسته هستند مشاهده می شود .نمایش قاطع وجود غلبه بین آلل های که مسئول کنترل صفات کمی هستندمشکل است.زیرا هم تعداد آلل ها (پلی ژنها )بسیار زیاد است و هم تفاوت بین اثرهای آلل ها نیز به طور معمول بسار کم است.ولی همانطور که ژنهای اصلی صفات کیفی غلبه نشان می دهند می توان فرض کرد که غلبه بین آللهای پلی ژن ها نیز وجود دارد.بنابراین در اثر خویش آمیزی تفکیک افراد هموزیگوس غالب و مغلوب انجام می گیرد از فراوانی نسبی افراد هتروزیگوس کاسته می شوددر نتیجه میانگین کلی جامعه کاهش می یابد.دانشمندانی که پیرو نظریه غلبه هتروزیس هستندعقیده دارند که افراد جوامع گیاهان دگر گشن ژنوتیپ های هتروزیگوس کاملا متفاوت دارند و در ریخته ارثی بسیاری از افراد ژنهای مغلوب، مضر،نیمه کشنده یا کشنده ای وجود دارد که توسط ژنهای غالب پوشانده شده اند.وقتی این افراد به صورت اینبرد در می آیند،هموزیگوسیتی افزایش می یابد و فرم های نامطلوب هموزیگوس مغلوب ظاهر می شوند(اهدایی۱۳۸۲).
اثرات متقابل ژنی
توجیه هتروزیس توسط اثرهای متقابل آللی که در لوسای مختلف به طور مستقل انجام می گیرد منطقی بود.به تازگی در توجیه هتروزیس اثر های متقابل بین آللی یا اپی ستاسیس نیز مورد توجه قرار گرفته است.اپی ستاسیس شامل تمام اثر ها از قبیل اثرهای متقابل تکمیلی منع کننده و دو برابر کننده ای که یک ژن در یک لوکوس بر ژنهای سایر لوسای می گذارد می شود. اثر متقابل بین آللی پدیده ای است که مورد قبول همه دانشمندان علم ژنتیک است.ولی هنوز دلیل قانع کننده ای که نشان بدهد این اثر ها در بروز هتروزیس صفات کمی دخالت دارند گزارش نشده است.
سایر عوامل موثر در هتروزیس
پدیده هتروزیس چنان پیچیده است که نمی توان آن را در یک نظام ساده با دلایل ذکر شده به طور کامل همه ابعاد آن را توجیه کرد.از آنجایی که هتروزیسبه مفهوم رشد،تکامل، تمایز و بلوغ برتر می باشد و توسط اثرات متقابل ژن متابولیسم و محیط ایجاد می شود،یک توضیح و دلیل ساده برای این پدیده تنها بر اساس هتروزیگوسیتی ژنوم به نظر غیر منطقی می رسد.وجود اثرت متقابل ژنتیکی بین و در میان اندامک های سلولی مختلف و بین اندامک ها و هسته در یک سلول می تواند عامل اینتروگرسیون اطلاعات ژنتیکی موجود در ژنهای مختلف، تامین انرژی،مواد و در نهایت تاثیر در عملکرد سلول گردد.
مدارک روشنی در زمینه جنبه های بیوشیمیایی،فیزیولوژیکی،مطالعات فوق ساختاری و آنالیز قطعات ناشی از هضم برشی DNAبا استفاده از آندونوکلئاز ها در موجودات مختلف وجود دارد که نشان دهنده تاثیر سه عامل مهم ،یعنی ژنوم هسته،ژنوم میتوکندریایی (Chondriome)و ژنوم کلروپلاست (Plastom) در بروز هتروزیس می باشد.همچنین دخالت اثرات سیتو پلاسمی در بروز هتروزیس نیز به اثبات رسیده است.
چری و همکاران مقادیر بیشتر نوکلئوتیدهای جنین و سطوح بالاتر سنتز RNA را در هیبرید ها در مقایسه با لاین های اینبرد گزارش کردندو پیشنهادکردند که احتمالا این عوامل ممکن است دلیل رشد بیشتر ،تکامل و تمایز هیبرید ها باشد.سیستمهای ریشه ای بهتر وکارآمد تر در هیبرید ها در مقایسه با لاینها ی اینبرد منجر به جذب موثر تر مواد معدنی و مواد غذایی N،P،K در هیبرید ها می شود (میر شمسی، ۱۳۸۲).
نتایج بدست آمده توسط کونارف و همکاران( ۱۹۶۱ ) روی گیاهان جوان و بالغ ذرت نشان داد که ترکیب نوکلئوتید هایmRNA ساخته شده در هیبریدها در مقایسه با والدین به لحاظ محتوی متفاوت می باشد.آنالیز های دقیق ترکیب نوکلئوتید ها در ملکول mRNAهیبریدهای هتروتیک مختلف و لاینهای اینبرد والدی آنها تفاوت معنی داری در محتوای mRNAو مکان های فعال ژنی مولکول نشان داد.بررسی ها در مورد میزان سنتز DNAنیز نشان داد که هیبرید های ذرت عموما نسبت به والدین فعالیت سنتزی بیشتری دارند.به طور کلی در سطح DNA،هتروزیس از طریق افزایش همانند سازی DNA،نسخه برداری و ترجمه اطلاعات ژنتیکی ،تغییر توالی تکراری rDNAبه ترکیبات ژنی مطلوب و افزایش کارایی آنزیمها و بسیاری دیگر از عوامل تنظیم کننده درون سلولی تظاهر پیدا می کند. اندازه سلولها در بررسی های انجام شده در هتروزیس تغییر نکرده است (درهر و همکاران،۲۰۰۶).
نقش میتوکندری در هتروزیس به وسیله مطالعه راندمان تنفسی نسبت ADP:Oو فعالیت آنزیمی بیشتر در یک میتوکندری ایزوله به اثبات رسیده استافزایش کارایی فسفوریلاسیون اکسیداتیو در گیاهچه های هیبرید ذرت از طریق ترکیب مصنوعی میتوکندری هاو همبستگی آن با اثرات هتروزس گزارش شده است(دنیل، ۱۹۶۶). علاوه بر این هتروزیس در فعالیت کلروپلاست یعنی بالاتر بودن نسبت فتوسنتزی هیبرید ها در مراحل گیاهچه ای گزارش شده است.هتروزیس ناشی از کلروپلاست عموما با افزایش فعالیت مخلوط ۱:۱ از کلروپلاست های والدین در مقایسه با میانگین فعالیت کلروپلاست والدین نشان داده می شود.مطالعات انجام شده با میکروسکوپ الکترونی وجود تفاوت ساختاری در کلروپلاست هیبرید ها در مقایسه با والدین را تایید کرده است. افزایش در اندازه ساختمان لاملا و غشا تیلاکویید در کلروپلاست هیبرید ها به طور مستقیم با محتوای کلروفیل آنها همبستگی نشان می دهد (اسریواستاوا، ۱۹۹۷) .
در رابطه با هتروزیس و تغییر درساختار هیستونها در آرابیدوپسیس نشان داده شده است،که تغییر در کروماتین ها این پتانسیل را دارند که بر هتروزیس اثر بگذارند (بنائی و همکاران، ۲۰۰۹).در تنظیمات عمومی در داخل گونه ها با اهمیت می باشند.
آنالیزهای بیوشیمیایی وفیزیولوژیکی ثابت کرده است که هیبرید ها نسبت به والدینشان به لحاظ ترکیبات آنزیمی،میزان فتوسنتز،انتقال وجذب ترکیبات غذایی کاملا متفاوت هستند(هانگ، ۱۹۹۳).اخیراً گزارش شده است، که محتوای GA(جیبرلین ) بالا در هیبرید ها می تواند نتیجه بیان ژنهای مختلف شرکت کننده در تنظیم سنتز GAباشد(یانگ و همکاران، ۲۰۰۷).در واقع یک همبستگی بین ژنهای کد کننده آنزیم های افزاینده GAو ژنهای تنظیمی هتروزیس بدنبال تغییر در میزانGA وجود خواهد داشتو مدلی از تغییرات GAو هتروزیس برای صفات مختلف ساخته خواهد شد.نتیجه ها نشان می دهد، ژنهایی که آنزیمهای سنتز کننده GAرا فعال می کنند،و ژنهایی که مسیر های مرتبط با افزایش GAرا با یکدیگر هماهنگ می کنند با میزان هتروزیس همبستگی مثبت دارند.درواقع افزایش سنتز GAدر هیبرید ها و افزایش حساسیت آنها به فعالیت آندروژنز به دنبال افزایش GAباعت تحریک تقسیم سلولی و کشیدگی بیشتر سلولها خواهد شد(ژانگ و همکاران، ۲۰۰۷).
مکان یابی ژنهای کنترل کننده وزن گوجه فرنگی نشان داده است که تعداد ۱۳ژن در وزن گونه های CNR1وCNR2 بیشتریننقش را دارند(جو،راپ و همکاران ،۲۰۱۰).بیان تعدادی از ژنها در یکی از این گونه ها تاثیر منفی بر عملکرد داشت اما وقتی دو گونه با یکدیگر تلاقی داده شدند کاهش رشدی در هیبرید ها مشاهده نشد.در واقع این فرضیه که بیان ژنهای والدین در هیبرید ها به یکدیگر افزوده می شوندپوچ است.این فرضیه مورد توافق است که تفاوت در بیان ژنها در هیبرید ها وجود دارد (بریچلر، ۲۰۱۰).
مطالعات اخیر تغییرات زیادی را در تغییر بیان ژنهای مختلف بین والدین وهیبرید ها نشان میدهد که این می تواند به تغییر در متابولیسم پروتئین ها در هیبرید ها نسبت به والدینشان منجر شود. در حال حاضر مشخص شده است که تنظیم متابولیسم پروتئین اثراتی همچون، یک تعدادی پاسخ سلولی مهم از تقسیم سلولی تا پاسخ نوری، محیطی و مرگ سلولی را به دنبال دارد (بوچلر،۲۰۰۵).در صدی ازترکیبات پروتئینی شناخته شده اند که به سرعت از بین می روند که آنها را پروتئین های ناپایدار می نامند (اسکوبرت، ۲۰۰۰).که این پروتئین ها زیاد قابل توجه نیستند.متابولیسم سنتز پروتئین درون سلولی بسته به پروتئین موجود به صورت خودکار قابل تنظیم است. موقعی که پروتئین تولید شده آشکار می شود در یک سلول ژنهای کد کننده پروتئین مربوطه بوسیله پاسخ های ترنسکریپتوم در یک سطح خاص تعدیل می شود.این پاسخ های ترنسکریپتوم بوسیله فاکتورهای سیگما در پروکاریوت ها و فاکتورهای ترنسکریپشن در یوکاریوتها کنترل می شوند(لی،۲۰۰۵).این پاسخ ها در واقع دوره زندگی کوتاه دارند.پروتئینهای پاسخ به خشکی (DREB2a، DREB2b)نمونه های خوبی از این پروتئینها می باشند (هیرل، ۲۰۰۶).سیگنالهای تولید پروتئین در بعضی گیاهان بوسیله هورمونها وسایر شرایط با دوره زندگی کوتاه کنترل می شوند(درهر، ۲۰۰۶).
تغییر میزان بیان ژنهای متابولیسم پروتئین در هیبرید ها در مقایسه با والدینشان می تواند به تغییر کارایی هیبرید ها نسبت به والدینشان ربط داده شود.در صدف خوراکی پروتئین هایی شناسایی شده اند که در هیبرید ها نسبت به لاینها ی اینبرد متفاوت می باشند(بوون، ۲۰۰۷ ).اما اینکه چه پروتئین هایی در چه گیاهانی در هیبرید ها نسبت به والدینشان متفاوت اندو اینکه چرا در هیبرید ها این اتفاق می افتد مشخص نیست.
در صد معنی دار از مطالعات نشان می دهندکه این ژنهای بیان شده به صورت مونو آللی هستندکه در انسان و حیوانات نیز گزارش شده اندو خاصیت بیماری زایی نیز دارند. اما میزان بیماری زایی آللها مشخص نمی باشد.این ژنها در مناطق خاصی از کروموزوم در نزدیکی سانترومر ها می باشند۱-۵ درصد این ژنها عضو ژنهای کد کننده پروتئین های ناپایداراند(جیملبرات، ۲۰۰۷). در واقع مدلی بر مبنای فرضیه چند ژنی هتروزیس ارائه می شودکه کیفیت کنترل پایه های سلولی مکانیسم پروتئین را شناسایی می کند و آللهای کد کننده پروتئین های ناپایدار را تنظیم می کند. بوسیله این مدل می توان هر سه فرضیهغالبیت ،فوق غالبیت و اپیستازی را توجیه کرد.در مورد غالبیت می توان گفت که ژنهای با پروتئین های ضعیف مکمل ژنهای با پروتئین های پایدار تر هستندکه نسبت به آنها کمتر بیان می شوند.در فوق غالبیت این ژنهای با پروتئین های با پایداری ضعیف مکمل ژنهای با پروتئین های پایدار هستند.وباعث کارایی بیشتر هیبرید ها می شوند.در پلی پلویید ها شاید بخاطر اینکه تعداد آللها بیشتر می شود پروتئین های پایدار بیشتری ساخته می شود و باعث کارایی بهتر هیبرید های آنها بشود (ژانگ،۲۰۰۷) .
فعالیت های بیولوژیکی هسته تحقیقات بیولوژیکی هستند.وقتی ژنوم در سطح وسیع آنالیز می شود به آن ساختار شبکه بیولوژیکی الحاق می شود.ارتباط ساختاری شبکه بیولوژیکی با فعالیت های بیولوژیکی موضوع مهمی است که تحت عنوان سیستم بیولوژی مطرح می شود. تحقیقاتی که اخیراً با بهره گرفتن از سیستم بیولوژی برای روشن شدن پایه های ملکولی هتروزیس انجام شده است. همبستگی جزئی بالایی بین بخش های مختلف متابولیت هیبرید ها نسبت به والدینشان را نشان داده است(ساندرا، ۲۰۰۹).
روش های به نژادی گلرنگ
عمده ترین هدف تحقیق در گلرنگ، اصلاح برای عملکرد دانه و پایداری آن در مناطق زیر کشت آن نظیر هند،مکزیک،آمریکا و سایر کشورها است.از نظر گیاه شناسی گلرنگ جزء گیاهان خود گشن است،لذا از روش های اصلاح گیاهان خود گشن همانندمعرفی،انتخاب توده ای،لینه خالص،شجره ای،بالک و غیره جهت بهبود آن می توان استفاده نمود (اسمیت،۱۹۹۶).
معرفی و انتخاب لینه خالص ساده ترین روش اصلاحی است که بطور وسیعی در اکثر کشورها مورد استفاده قرار می گیرد. ارقام مورد کشت گلرنگ در کشورهایی نظیر آمریکا،کانادا و آرژانتین نتیجه معرفی از کشورهایی همانند هند،مصر وترکیه می باشند. واریته های آزاد شده اخیر که تولید اقتصادی دارند از طریق معرفی ارقام بدست آمده اند(سینگ و نیمبکار،۲۰۰۷).
گزینش لینه خالص بعنوان یک روش عمومی اصلاح جهت اصلاح گلرنگ در هند مورد استفاده قرار گرفته است و از ۲۵ رقم اقتصادی قابل کشت در هند ۱۷ رقم آن از طریق گزینش لینه های خالص بدست آمده است.همچنین در آمریکا رقم نبراسکا۱۰، نبراسکا۵، و در کانادا رقم Saffire از این طریق گزینش شده اند(هگد و همکاران،۲۰۰۲).
از روش شجره ای نیز برای اداره نسلهای در حال تفکیک گلرنگ استفاده کرده اند. گزینش برای صفاتی با توارث پذیری بالا (مانند زود رسی،مقاومت به بیماریها) از تک بوته های F2شروع می شود. همچنین روش تلاقی برگشتی به منظور انتقال مقاومت به بیماریها به ارقام تجاری خوب مورد استفاده قرار گرفته است (نولز،۱۹۸۹).
روش های تخمین و پیش بینی هتروزیس و قابلیت ترکیب پذیری
تخمین عملکرد و کارایی هیبرید هایکی از اساسی ترین موارد در تمام برنامه های اصلاحی است . در برنامه های اصلاح هیبرید ها هدف اصلاح کنندگان نبات شناسایی لاینهای والدینی با قابلیت ترکیب پذیری عمومی مطلوب (GCA) و تلاقی های با ترکیب پذیری خصوصی بالا می باشند. اصلاح کنندگان ارقام هیبرید همیشه علاقه مند بوده اند تا بهترین لاین های والدینی در تلاقی ها و گرو ههای هتروتیک را بدون انجام تلاقی های ممکن گزینش نمایند (فرشادفر،۱۳۷۷).
روش های مختلفی تا به امروز برای تخمین هتروزیس توسط محققین مورد استفاده قرار گرفته است.ارزیابی پتانسیل عملکرد و بررسی قابلیت ترکیب پذیری از طریق طرحهای آزمایشی مطالعه تنوع ژنتیکی با بهره گرفتن از آنالیز های چند متغیره صفات مورفولوژیکی و زارعی و داده های مارکرهای مولکولی از جمله روش های مورد استفاده در تخمین هتروزیس بوده است (لامکی،۱۹۹۳).
اصلاح کنندگان نبات به منظور شناسایی والدین مناسب جهت برنامه های هیبریداسیون عموماً به آزمون های قابلیت ترکیب پذیری مانند تاپ کراس،پلی کراس،سینگل کراس،دی آلل کراس ….تکیه می کنند. با این حال شناسایی لاینها و ارزیابی عملکرد هیبرید ها با این روشها هنوز هم یکی از وقت گیر ترین و پر هزینه ترین بخشها در اصلاح ارقام هیبرید می باشند (ملچینجر،۱۹۹۰).
کاربرد مارکرهای مورفولوژیکی در تخمین هتروزیس و قابلیت ترکیب پذیری
اولین گزارشات در ارتباط با اینکه تلاقی بین لاین های دور از نظر مناطق جغرافیایی و متفاوت از لحاظ مورفولوژیکی می تواند به تولید هیبرید های با هتروزیس بیشتر نسبت به والدین منجر شود در ذرت گزارش شد. تا به امروز روش های مختلفی برای تخمین هتروزیس و قابلیت ترکیب پذیری با بهره گرفتن از مارکرهای مورفولوژیکی توسط محققین مورد استفاده قرار گرفته است . این روشها عموماً مبتنی بر مطالعه شجره ها یا بررسی روابط بین ژرم پلاسم می باشند.با این وجود شجره های دقیق و قابل اطمینان و یا خصوصیات ثبت شده مربوط به نمونه های ژرم پلاسم همیشه در دسترس نیست. علاوه بر این صفات مورفولوژیکی مورد استفاده در تعیین روابط بین نمونه ها تخمین قابل اطمینانی از فاصله ژنتیکی به دلیل اثر شرایط محیطی و عدم دارا بودن پلی مورفیسم مطلوب فراهم نمی کنند (پالس، ۱۹۹۶). همچنین بررسی ها نشان داده است که وقتی میزان فاصله ژنتیکی بسیار بالاست میزان هتروزیس تظاهر یافته در F1 کاهش یافته است(لامکی، ۱۹۹۳) .
روش های بیومتری و طرحهای آزمایشی
محققین بسیاری از جمله ژوژچنکوف نشان دادند که با مطالعه تعداد کافی از خصوصیات کمی قابل اندازه گیری در والدین و هیبرید های آنها می توان تخمینی از هتروزیس و قابلیت ترکیب پذیری بدست آورد. بر این اساس با بررسی داده های آماری مربوط به عملکرد،مواد جامد محلول، مقدار بذر،میانگین وزن میوه ،pH، میانگین تعداد میوه در گیاه،میانگین تعداد بذر در میوه و اسیدیته در ۶۰۰ رقم و ترکیبات هیبرید بین آنها روشی برای تخمین این خصوصیات در F1 تهیه شد (ژوژچنکوف، ۱۹۸۳).
