پژوهشنامه اصلاح گیاهان زراعی
سال:1397 | دوره:10 | شماره:26 |تعداد مقالات:20

یکی از اصلی ترین استراتژی های بهبود مقاومت به خوابیدگی، کودپذیری و به دنبال آن افزایش عملکرد گندم، کاهش ارتفاع گیاه از طریق ژن های پاکوتاهی است. در ایران همراه با سایر نقاط دنیا با معرفی و آزادسازی ارقام جدید این ژن ها در ارقام وارد شده اند. جهت بررسی تنوع آللی دو ژن اصلی پاکوتاهی (Rht-B1وRht-D1) و اثرات آن ها بر صفات ظاهری در 98 رقم اصلاح شده گندم ایران، آزمایش مزرعه ای و مولکولی طرح ریزی شد که در آن از آغازگر اختصاصی STS-PCR استفاده شد. همبستگی صفات ارتفاع بوته، تعداد برگ نهایی در ساقه اصلی، طول سنبله و تعداد روز تا گلدهی با آلل های پاکوتاهی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که بیشترین درصد ترکیب آللی مربوط به Rht B1-b/Rht D1-a با فراوانی 33/66 درصد بود. همچنین 65/82 درصد ارقام حداقل دارای یکی از آلل های پاکوتاهی بودند که نمایانگر ورود ژن های پاکوتاهی در ارقام ایرانی می باشد. فقط صفت ارتفاع بوته همبستگی منفی و معنی داری (**571/0r=-) با آلل های پاکوتاهی نشان داد. نتایج حاصله از تجزیه خوشه ای، ژنوتیپ های مورد بررسی را در 3 گروه مجزا قرار داد. گروه اول بیشتر دارای ژنوتیپ Rht B1-b/Rht D1-a، گروه دوم دارای ژنوتیپ Rht B1-a/Rht D1-b و گروه سوم دارای ژنوتیپ Rht B1-a/Rht D1-a بودند. استفاده مناسب از این ژن ها در برنامه های اصلاحی می تواند در بهبود مقاومت به ورس و افزایش عملکرد در گندم مؤثر باشد.

پژوهش حاضر در راستای شناسایی نشانگرهای مولکولی مرتبط با صفات فنولوژیک روز تا پنجه دهی، روز تا ساقه دهی، روز تا سنبله دهی، روز از ساقه دهی تا سنبله دهی، طول دوره ی پرشدن دانه و تعداد روز تا رسیدن فیزیولوژیک و با استفاده از 407 نشانگر SSR و AFLP روی 148 ژنوتیپ جو به روش نقشه یابی ارتباطی انجام شد. این آزمایش در قالب دو طرح آلفا لاتیس با پنج بلوک ناقص در دو تکرار تحت شرایط نرمال و تنش شوری (EC=12 dsm-1) در سال زراعی 95-1394 و در مزرعه ی مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی یزد صورت پذیرفت. نقشه یابی ارتباطی بر اساس مدل خطی مخلوط (MLM) با استفاده از نرم افزارهایStructure و Tassel انجام شد. براساس 407 نشانگر مورد استفاده در این مطالعه، ساختار ژنتیکی جمعیت به دو زیرجمعیت فرعی (2=K) تقسیم گردید که نتایج حاصل از رسم بارپلات نیز مؤید آن بود. در نقشه یابی ارتباطی به روش MLM، در شرایط نرمال و تنش شوری به ترتیب 4 و 46 نشانگر ارتباط معنی داری با صفات موردمطالعه نشان دادند و تغییرات قابل توجهی از صفات مورد مطالعه را توجیه نمودند. در این مطالعه چندین مکان ژنی کمی مشترک برای صفات مورد مطالعه شناسایی شد. وجود نشانگرهای مشترک در میان صفات می تواند ناشی از اثرات پلیوتروپی و یا پیوستگی نواحی ژنومی دخیل در کنترل این صفات باشد. نتایج بدست آمدهاز مطالعه حاضر، اطلاعات ارزشمندی در زمینه مبنای ژنتیکی صفات مورد مطالعه ارائه می-دهد که می تواندر برنامه های اصلاحی جو از جمله انتخاب به کمک نشانگر استفاده نمود.

تنش خشکی و تغییرات شرایط آب و هوایی، سبب خسارات و کاهش محصولات کشاورزی می شوند. گندم دوروم بعد از گندم نان و یا همگام با آن نقش اصلی را در تامین غذا دارد، از این رو شناخت ارقام مقاوم و متحمل به تنش یک ضرورت در آن است. در این آزمایش اثر سطوح مختلف تنش خشکی(5، 10، 15، 20 و 25 درصد ظرفیت زراعی) بر میزان فعالیت آنزیم های آنتی اکسیدانی شامل کاتالاز (CAT)، پلی فنل اکسیداز (PPO)، آسکوربات پراکسیداز (APX)، گایاکول پراکسیداز (GPX) و برخی رنگیزه های فتوسنتزی (کلروفیلa، کلروفیلb، کلروفیل کل و کارتنوئید) و همچنین برخی تنظیم کننده های اسمزی شامل پرولین و کربوهیدرات در ژنوتیپ های گندم دوروم (شبرنگ، بهرنگ، کرخه، آریا و دنا) بررسی شده است. این آزمایش به صورت فاکتوریل در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار در پژوهشکده زیست فناوری دانشگاه زابل انجام گردید. پس از کشت ارقام در گلدان، اعمال تنش خشکی در مرحله گیاهچه ای (چهار برگی) انجام و سپس صفات اندازه گیری شد. نتایج تجزیه واریانس نشان داد اثر ژنوتیپ، تنش خشکی و برهمکنش ژنوتیپ و تنش خشکی در سطح احتمال 1 و 5 درصد برای اکثر صفات مورد بررسی معنی دار شدند. اثر ژنوتیپ و تنش خشکی برای صفت مقدار آنزیم پلی فنل اکسیداز معنی دار نشد. سطح آبیاری 5 درصد ظرفیت زراعی بیشترین اثر را بر میزان فعالیت آنزیم های آنتی اکسیدانی و تنظیم کننده های اسمزی گذاشت. طبق یافته های این پژوهش مشخص شد در شرایط این آزمایش، ژنوتیپ های بهرنگ و کرخه بالاترین میانگین را از نظر میزان رنگیزه های فتوسنتزی و ژنوتیپ شبرنگ بیشترین میزان فعالیت آنزیم های آنتی اکسیدانی و همچنین ژنوتیپ کرخه بالاترین میزان محتوی پرولین و کربوهیدرات در بین سایر ژنوتیپ های مورد بررسی داشتند.

سیاهدانه با نام علمی (Nigella sativa L. ) متعلق به خانواده آلاله می باشد. این گیاه یکی از مهم ترین گیاهان دارویی است که هم به صورت وحشی و هم زراعی وجود دارد. در این پژوهش، 27 توده سیاهدانه از مناطق مختلف ایران جمع آوری و تنوع ژنتیکی آن ها بر اساس صفات مورفولوژیکی و با تجزیه آماری تک متغیره و چند متغیره مورد بررسی قرار گرفت. نتایج تجزیه واریانس داده ها تفاوت معنی دار را بین صفات مورد بررسی نشان داد (05/0p<). همچنین ضرایب تغییرات فنوتیپی و ژنوتیپی برای بیشتر صفات بالا بود، که نشان از تنوع بالا در صفات مورد بررسی داشت. برآورد ضرایب همبستگی بین صفات نشان داد که ارتفاع گیاه با کلیه صفات مورد بررسی همبستگی مثبت و معنی داری دارد. همچنین نتایج حاصل از تجزیه به عامل ها نیز دو عامل اول و دوم با مقادیر ویژه بیشتر از یک، در مجموع 35/83 درصد از تغییرات کل موجود بین توده ها را توجیه نمودند. تجزیه خوشه ای انجام شده، توده های مورد بررسی را در چهار گروه طبقه بندی نمود. از این رو با توجه به نتایج گروه بندی، ارتباطی بین تنوع ژنتیکی و فاصله جغرافیایی توده ها مشاهده نگردید که این امر می تواند بیانگر تأثیر سایر عوامل به غیر از الگوی پراکنش جغرافیایی در تنوع ژنتیکی این گیاه باشد. براساس نتایج این تحقیق، تنوع ژنتیکی قابل توجهی بین توده های سیاهدانه موجود در کشور وجود دارد.

به منظور مقایسه عملکرد و اجزای عملکرد 16 لاین جهش یافته کلزا (Brassica napus L. )، به همراه رقم های طلایه، زرفام، اکسپرس و شاهد اوکاپی، آزمایشی در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار در طی سال زراعی 95-1394 در مزرعه موسسه تحقیقات اصلاح و تهیه نهال و بذر کرج انجام شد. تجزیه واریانس داده ها حاکی از وجود اختلاف معنی دار بین ژنوتیپ های مورد بررسی از حیث طول دوره رویش و عملکرد دانه و روغن بود. همچنین نتایج آزمایش نشان داد که لاین جهش یافته Z-800-6 بیشترین عملکرد دانه و روغن را نسبت به شاهد اوکاپی داشت. بیشترین و کمترین تعداد روز تا رسیدگی با 256 و 238 روز به ترتیب مربوط به لاین های جهش یافته T-800-6 و Exp-900-1 بود. تجزیه به مولفه های اصلی، سه مولفه را مشخص کرد که بیش از 79 درصد از تنوع موجود را توجیه کردند که به ترتیب عملکرد دانه، زمان گلدهی و عملکرد روغن بودند. بر مبنای نتایج رگرسیون گام به گام صفات تعداد خورجین در بوته و در شاخه های فرعی، طول خورجین در ساقه اصلی و وزن هزار دانه بیشترین تغییرات صفت عملکرد را توجیه کردند و می توان از این صفات به عنوان یک شاخص برای اصلاح در جهت افزایش عملکرد دانه و روغن استفاده نمود.

تعداد 15 رقم گندم نان با کیفیت نانوایی خوب، متوسط و ضعیف به منظور بررسی تنوع آللی زیر واحدهای گلوتنین با وزن مولکولی پایین (LMW-GS) با استفاده از چهار جفت آغازگر انتخاب شدند. آغازگرها با در نظر گرفتن ساختار زیر واحدهای گلوتنین با وزن مولکولی پایین و از دو سوی توالی های تکراری و حفاظت شده در این بخش طراحی و سنتز شدند تا بتوان افزایش یا کاهش طول واحدهای تکراری و نقش آنها را در صفت کیفیت نانوایی مورد بررسی قرار داد. در مورد تمامی آغازگرها الگوی باندی برای واحدهای قابل تکثیر مورد نظر به صورت صفر (عدم وجود نوار) و یک (وجود نوار) امتیازدهی شدند. آغازگر 15 /2A توانست ارقام دز، فلات و شیرودی را به عنوان ارقامی با کیفیت نانوایی ضعیف از دیگر ژنوتیپ ها تفکیک کند. آغازگر 15 /7A ارقام سیروان و گلستان، آغازگر 22 /7D رقم نیک نژاد و آغازگر 25 /5B ارقام سیروان و مروارید را از نظر کیفیت نانوایی از دیگر ارقام متمایز کرد. همچنین با استفاده از نرم افزار PopGene 1. 31 متوسط تعداد آلل مشاهده شده ومتوسط تعداد آلل های موثر بترتیب 2 و 23/1 و شاخص تنوع ژنی نئی برابر با 18/0و شاخص اطلاعات شانون برابر با 32/0 محاسبه گردید. برای تعیین قدرت تمایز هر نشانگر، میزان اطلاعات چند شکلی (PIC) برای هر آغازگر محاسبه شد که نشان داد که در بین آغازگرهای طراحی شده آغازگر 15 /2A از بالاترین قدرت تمایز بین ژنویپ های مورد بررسی را دارا بود. آنالیز نتایج ژل های پلی آکریل آمید با استفاده از نرم افزار NTSYS-pc 2. 2 و گروهبندی با استفاده از روش تجزیه خوشه ای بر اساس ضریب جاکارد و روش UPGMA نتایج ماتریس تشابه را تایید و ارقام را در پنج گروه قرار داد بطوریکه تا حدودی توانست ارقام مورد ارزیابی را از نظر صفت کیفیت نانوایی از یکدیگر تفکیک کند. پژوهش حاضر نشان داد که طول ناحیه تکراری در ساختار LMW-GSها در کنار فاکتورهایی نظیر تعداد اسید آمینه های سیستئین موجود در این پروتئین ها، عدد کیفی فارینوگراف و سایر شاخص های رئولوژیکی می-تواند دیدگاهی کلی را در مورد صفت کیفیت نانوایی فراهم کند.

در این تحقیق تنوع ژنتیکی 41 لاین و ژنوتیپ کلزا شامل 19 رقم آزاد گرده افشان و هیبرید، 17 لاین امید-بخش و 5 لاین هاپلوئید مضاعف شده کلزا با استفاده از نشانگرهای ریزماهواره مرتبط با QTLهای تحمل به خشکی مورد بررسی قرار گرفت. 36 نشانگر مورد مطالعه، 166 نوار قابل تشخیص ایجاد کردند و 157 آلل (58/94%) آن چند شکل بودند که نشان دهنده تنوع ژنتیکی قابل ملاحظه ا ی در میان لاین ها و ژنوتیپ ها بود. میزان محتوای اطلاعات چندشکلی در بین نشانگرها از 046/0 (FITO133) تا 327/0 (BRMS-204) متغیر بود. متوسط میزان شاخص PIC برابر با 212/0 بود. نتایج نشان داد که متوسط شاخص نشانگری، تنوع ژنی نِی، شاخص اطلاعات شانون و تعداد آلل های مؤثر به ترتیب 508/1، 449/0 و 298/0 بود. در ارزیابی تجزیه ساختار، ارقام و لاین ها مورد مطالعه به دو زیر جمعیت تقسیم شدند، که زیر جمعیت اول شامل ارقام Talaye، Hyola420 و Hyola401 و لاین های هاپلوئید مضاعف شده DH1، DH5، DH8، DH9 و DH11 و زیر جمعیت دوم شامل ارقام پاییزه (سایر ارقام و لاین ها) بودند. در تجزیه واریانس مولکولی، واریانس درون جمعیتی بیش تر از واریانس بین جمعیتی بود. در مجموع، نشانگری پیدا نشد که بتوان از آن به عنوان نشانگری درجهت انتخاب ارقام متحمل به خشکی درگام اول برنامه های اصلاحی استفاده کرد و این هدف نیاز به تحقیقات بیش تر در مورد شناسایی QTLهای تحمل به خشکی در گیاه کلزا دارد.

کمبود آب به عنوان یکی از عوامل محدودکننده غیرزیستی، اثرات نامطلوبی را بر رشد و عملکرد گیاهان زراعی دارد. آزمایشی برای تعیین رابطه ابعاد دانه و خصوصیات فنولوژیک مؤثر در تحمل به تنش کم آبی با عملکرد دانه اجرا شد. همچنین اثر تنش کم آبی بر صفات فوق در بین 46 لاین بومی گندم نان به همراه 4 رقم تجاری در شرایط آبیاری عادی و تنش کم آبی در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی در سه تکرار مورد بررسی قرار گرفتند. صفات فنولوژیک اندازه گیری شده شامل تعداد روز تا ظهور سنبله، تعداد روز تا گرده افشانی، تعداد روز تا رسیدگی و طول روز برای پُرشدن دانه و صفات دانه شامل عرض دانه، طول دانه، ضخامت دانه و نسبت طول به عرض دانه بود. نتایج تجزیه واریانس برای صفات مورد مطالعه در هر دو شرایط رطوبتی، اختلاف معنی داری را بین ژنوتیپ ها نشان داد. بیشترین میزان کاهش ناشی از تنش کم آبی (شاخص SI) به ترتیب در صفات عملکرد دانه (49/0)، وزن هزار دانه (29/0)، وزن سنبله (28/0)، وزن پدانکل (20/0)، دوره پُرشدن دانه (17/0) و عرض دانه (16/0) بود. در حالی که ‫ میانگین نسبت طول به عرض دانه در شرایط تنش کم آبی، افزایش یافت. نتایج تجزیه رگرسیون نشان داد که در شرایط آبیاری عادی صفات وزن سنبله، طول سنبله و ارتفاع بوته اثر معنی داری بر عملکرد دانه داشته و سهم قابل توجهی از تغییرات عملکرد دانه را تبیین کردند درحالی که در شرایط تنش کم آبی طول دوره پُرشدن دانه و عرض دانه دارای بیشترین سهم در توجیه تغییرات عملکرد دانه داشتند. با استفاده از تجزیه به عامل ها در شرایط تنش کم آبی، 15 صفت در چهار عامل قرار گرفتند در مجموع 4/75 درصد از تغییرات کل دادهها را تبیین کردند. نتایج این مطالعه نشان داد که صفات طول دوره پُرشدن دانه، عرض دانه، وزن پدانکل و وزن هزار دانه را می توان به عنوان معیارهای گزینشی برای بهبود عملکرد دانه در ژنوتیپ های گندم نان در شرایط تنش کم آبی معرفی کرد. ‬

این پژوهش به منظور مطالعه روابط بین صفات مختلف مورفوفیزیولوژیکی و فنولوژی با عملکرد دانه اجرا گردید. هدف از این آزمایش تعیین بهترین شاخص های انتخاب مستقیم و غیرمستقیم در زمینه بهبود ژنتیکی عملکرد دانه ژنوتیپ های برنج هوازی می باشد. صفات مورد بررسی در این تحقیق شامل عملکرد دانه به عنوان متغییر وابسته و صفات ماده خشک کل، وزن پانیکول، وزن ساقه، LAI، CGR، NAR، LAR، SLA، ALW، LWR، L/S، SWR، PWR، LAD و BMD به عنوان متغییر مستقل در نظر گرفته شدند که در مراحل مختلف رشد جهت تعیین میزان نقش مؤثر آنها در عملکرد دانه مورد تجزیه رگرسیون گام به گام قرار گرفتند. نتایج نشان داد که به ترتیب اهمیت در مرحله 25 روز پس از کاشت صفات L/S، SLA، LAI و وزن برگ برگ، در 50 روز پس از کاشت صفاتNAR، L/S، SWR، وزن ساقه و BMD، در 75 روز پس از کاشت وزن پانیکول، NAR، SLA، وزن ساقه و LAR، در 100 روز پس از کاشت CGR، وزن ساقه، L/S، LAR و PWR و در 125 روز پس از کاشت CGR، NAR، SLA، L/S و وزن برگ تأثیر معنی داری بر عملکرد دانه داشتند. به ترتیب از ابتدا تا انتهای رشد در مراحل مزبور صفات L/S، NAR، وزن پانیکول، CGR و CGR بیشترین تغییرات حاصله در عملکرد دانه را دارا بودند. با توجه به اینکه در مراحل بحرانی رشد صفت CGR به دلیل تخصیص بیشتر آسیمیلات در رشد زایشی به جای رشد رویشی در مرحله پر شدن دانه، مؤثرترین صفت در عملکرد دانه بود که می تواند از اهداف مهم در برنامه های به نژادی و اصلاح ارقام باشد.

به منظور ارزیابی تنوع ژنتیکی و شناسایی روابط بین عملکرد با سایر صفات مورفولوژیکی موجود در ژنوتیپ های لوبیا، آزمایشی در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با 3 تکرار در دو شرایط نرمال و تنش خشکی در سال زراعی 95-1394 بر روی 30 ژنوتیپ لوبیا در مزرعه تحقیقاتی دانشگاه تهران اجرا شد. نتایج تجزیه واریانس نشان از تنوع بالا برای اکثر صفات داشت. براساس نتایج مقایسه میانگین ها بیشترین عملکرد دانه در هر دو شرایط نرمال و تنش خشکی متعلق به ژنوتیپ دانشکده بود. تجزیه رگرسیون نشان داد که در شرایط نرمال صفات وزن غلاف با دانه در بوته، شاخص برداشت و ارتفاع بوته و در شرایط تنش خشکی صفات وزن غلاف با دانه در بوته، طول میانگره و روز تا 50 درصد غلاف دهی به ترتیب بیشترین رابطه را با عملکرد دانه داشتند. تجزیه به عامل ها در شرایط نرمال و تنش خشکی شش عامل را شناسایی که به ترتیب در مجموع 7/82 و 3/85 درصد از کل تغییرات داده ها را توجیه کردند. در هر دو شرایط عامل های اول و دوم که بیشترین درصد تغییرات داده ها را توجیه کردند به عنوان عامل های عملکرد و اجزای عملکرد معرفی شدند. سپس از این دو عامل جهت به دست آوردن پراکنش و شناسایی ژنوتیپ های برتر در دستگاه مختصات استفاده شد. در شرایط نرمال ژنوتیپ های 13، 16، 12، 6، 27 و 5 و در شرایط تنش خشکی ژنوتیپ های 15، 26، 12، 18، 16 و 29 که از نظر عامل های اول و دوم مثبت و بالاتر بودند به عنوان ژنوتیپ های برتر انتخاب شدند. تجزیه خوشه ای در شرایط نرمال و تنش خشکی ژنوتیپ-های مورد بررسی را در چهار گروه قرار داد. بیشترین تنوع برای صفات در بین ژنوتیپ های مورد بررسی مشاهده شد بنابراین می توان با انتخاب و اصلاح برای این صفات، عملکرد دانه در بوته را افزایش داد.

در بین غلات، گندم به عنوان یک محصول استراتژیک در جهان مورد توجه می باشد. کیفیت نان این محصول متأثر از خواص فیزیکی و شیمیایی گلوتن دانه گندم می باشد. به منظور دستیابی به لاین هایی با خصوصیات کیفی برتر، پرتوتابی فیزیکی با منبع تابش گاما روی رقم روشن با سطح زیر کشت بالا طی همکاری سازمان انرژی اتمی ایران و آژانس بین المللی انرژی اتمی در ایران انجام گردید. برای بررسی تاثیر پرتو گاما بر خصوصیات مورفولوژیکی و عملکردی گندم، رقم روشن و لاین های موتانت آن در قالب طرح کاملاً تصادفی با چهار تکرار در مزرعه آزمایشی زعفرانیه شهرستان کرج در سال زراعی 1395-1394 کشت شدند. خصوصیات مورفولوژیکی و زراعی رقم و لاین های موتانت شامل ارتفاع، طول پدانکل، ارتفاع پانیکول، تعداد پانیکول، سطح برگ و عملکرد اندازه گیری شد. پس از برداشت، نیز خصوصیات فیزیکی و شیمیایی، آزمایشات شیمیایی (درصد پروتئین، عدد زلنی، حجم نان، درصد رطوبت دانه، سختی دانه و گلوتن تر)، آزمون فارینوگراف (زمان رسیدن خمیر، پایداری خمیر، زمان شل شدن خمیر پس از 10 و 20 دقیقه، ارزش والریمتری و عدد کیفی فارینوگراف) و آزمون اکستنسوگراف (حداکثر مقاومت به کشش، مقاومت به کشش بعد از 5 دقیقه، قابلیت کشش، مقاومت نسبی و انرژی لازم جهت کشیدن خمیر) مورد بررسی قرار گرفت. نتایج حاصل نشان داد که در لاین روشن3 عدد زلنی، میزان سختی دانه، گلوتن مرطوب و درصد پروتئین نسبت به شاهد افزایش معنی دار داشت. با بررسی صفات فارینوگرافی در لاین روشن3، درصد جذب آب، پایداری خمیر و ارزش والریمتری افزایش معنی دار و درجه سست شدن خمیر بعد از 10 و 20 دقیقه کاهش معنی داری نسبت به شاهد نشان داد. لاین نامبرده افزایش معنی داری از نظر صفات اکستنسوگرافی نسبت به بقیه ژنوتیپ های مورد بررسی داشت. از اطلاعات بدست آمده در این بررسی می توان نتیجه گرفت که اصلاح به روش موتاسیونی قادر به بهبود صفات کیفی در گیاهان زراعی می باشد.

یکی از راهکارهای کنترل شوری و کاهش صدمات وارده به گیاه تحت تنش، استفاده از ترکیباتی چون اسیدسالیسیلیک می باشد. اسیدسالیسیلیک ترکیب فنلی است که به عنوان مولکول پیام رسان در ایجاد تحمل به تنش و حفظ پایداری گیاه نقش دارد. این آزمایش با هدف بررسی اثر سطوح مختلف شوری (0، 5، 50، 100 و 200 میلی مولار) و اسیدسالیسیلیک (0، 100، 200 و 300 میکرومولار) بر صفات ظاهری و تغییرات رنگدانه های فتوسنتزی کالوس کنگرفرنگی صورت گرفت. با توجه به نتایج بدست آمده، شوری، اسیدسالیسیلیک و اثر متقابل شوری و اسیدسالیسیلیک اثر معنی داری بر صفات رشدی و رنگدانه های فتوسنتزی کالوس داشتند. کنگرفرنگی تحمل نسبی به شوری داشته که این تحمل با افزایش صفات ظاهری از جمله رنگ، سفتی و میزان رشد، وزن تر، وزن خشک، میزان کلروفیل ها و کارتنوئید کالوس همراه بود. بیشترین رشد و افزایش وزن در کالوس های رشد یافته در محیط حاوی 200 میلی مولار شوری و 100 میکرومولار اسیدسالیسیلیک مشاهده شد. تراکم رنگدانه های فتوسنتزی در غلظت های بالای شوری در حضور اسیدسالیسیلیک افزایش یافت که نشان دهنده تلاش سلول گیاه برای سازگاری بیشتر با شرایط تنش است. با توجه به یافته های این تحقیق، به دلیل اثرگذاری مثبت شوری و اسیدسالیسیلیک بر ویژگی های و ترکیبات فتوسنتزی و در نهایت میزان ترکیبات بیوشیمیایی کالوس، می توان با استفاده از غلظت های مناسب آن ها، عملکرد و ترکیبات ارزشمند کالوس را افزایش داد.

هدف از این تحقیق تجزیه اثرات متقابل ژنوتیپ ومحیط بر عملکرد دانه 19 ژنوتیپ گلرنگ با استفاده از تجزیه مدل اثرات اصلی افزایشی و ضرب پذیر(AMMI)و نیز ارزیابی ژنوتیپ ها، محیط ها واثرات متقابل آنها با استفاده از آماره های پایداری واکووالانس ریک می باشد. آزمایشات در سه ایستگاه تحقیقات کشاورزی دیم شیروان، سرارود و خرم آباد طی دو سال زراعی (91-1389) اجرا شدند. نتایج حاصل از تجزیه امی نشان داد که اثرات اصلی ژنوتیپ، محیط، اثرات متقابل(GE) و چهار مولفه اول اثر متقابل معنی دار بودند. نمودار بای پلات قادر به تفکیک ژنوتیپ های پایدار و محیط های با قدرت تفکیک بالا از محیط های ضعیف بود. براساس نتایج تجزیه امی و پارامترهای پایداری مورد بررسی ژنوتیپ های 6 و 10 با میانگین عملکرد بالاتر از میانگین کل دارای پایداری مطلوب بودند در صورتی که ژنوتیپ های 18 و 3 با بیشترین تاثیر در اثر متقابل ناپایدارترین ژنوتیپ ها بودند.

تنش کم آبی از مهم ترین عوامل محدودکننده تولید گندم در مناطق خشک و نیمه خشک جهان از جمله ایران محسوب می شود. در شرایط تنش کم آبی فتوسنتز محدود شده و انتقال مجدد آسیمیلات های ذخیره شده در ساقه برای پر شدن دانه ها اهمیت بیشتری می یابد. به منظور آنالیز مولکولی انتقال مجدد فروکتان در ساقه گندم (پنالتیمیت) تحت تنش کم آبی انتهایی، لاین موتانت T-65-7-1 (نسل هفتم و حاصل از پرتوتابی گاما) به همراه رقم تیپ وحشی آن (رقم طبسی) از نظر بیان نسبی ژن های درگیر در بیوسنتز و هیدرولیز فروکتان و انتقال ساکارز مورد مطالعه قرار گرفتند. اعمال کم آبی (40-30 درصد ظرفیت زراعی مزرعه) در مرحله ظهور کامل سنبله (زادوکس 60) آغاز شد و نمونه برداری ها در 2 مرحله (7 و 21 روز پس از گرده افشانی) انجام شد. در لاین موتانت T-65-7-1 افزایش قابل توجهی در سطوح بیان ژن های درگیر در بیوسنتز فروکتان (1-SST و 6-SFT)، هیدرولیز فروکتان (6-FEH) و همچنین انتقال ساکارز (SUT1 و SUT2) نسبت به تیپ وحشی (رقم طبسی)مشاهده شد. همین امر علت انتقال مجدد بیشتر موتانت T-65-7-1 در مقایسه با تیپ وحشی می باشد. در موتانت T-65-7-1 در اوایل دوره پر شدن دانه ها 1-SST و 6-SFT فروکتان بیشتری در ساقه ذخیره می کنند. همچنین طی مرحله سریع پر شدن دانه ها، 6-FEH ساکارز بیشتری تولید می کند و در نهایت SUT1 و SUT2 ساکارز بیشتری از ساقه به دانه منتقل می نمایند. در برنامه های اصلاحی گندم، ژن های 1-SST، 6-SFT، 6-FEH، SUT1 و SUT2می توانند به عنوان معیاری برای گزینش ژنوتیپ هایی با محتوای فروکتان بالاتر و انتقال مجدد بیشتر مورد استفاده قرار گیرند.

به منظور شناسایی نشانگرهای مرتبط با شاخص های تحمل به خشکی در گندم نان (Triticum aestivum)، از نشانگرهای ISSR استفاده شد. 18 نشانگر مورد استفاده، 92 مکان در 20 ژنوتیپ گندم نان تولید کرد. میزان اطلاعات چند شکل (PIC) از 46/0 (UBC-857، UPC-864، UBC-867 و is9) تا 21/0 (is7) متغیر بود. درصد چندشکلی کل 75/95 درصد برآورد گردید و از بین نشانگرهای مورد استفاده نشانگر UBC-867 با 100 درصد چند شکلی، تعداد بالای شاخص های محتوای چند شکلی، شاخص نشانگر، شاخص نسبت چندشکلی موثر و شاخص قدرت تفکیک و با توجه به تکثیر بالای نوارها و تولید بیشترین نوارهای چند شکل به عنوان مناسب ترین نشانگر برای گندم در مطالعات بعدی معرفی شد. برای شناسایی نشانگرهای مثبت مرتبط با پارامتری پایداری، تجزیه رگرسیون گام به گام بین داده های ملکولی به عنوان متغیرهای مستقل و صفات مطالعه شده به عنوان متغیرهای وابسته انجام شد. اکثر آغازگرهای مورد استفاده با صفات مطالعه شده مرتبط بودند. ضریب رگرسیون فینلی و ویلکینسون، ضریب رگرسیون پرکینز و جینکز، آماره حسابی عملکرد، شاخص برتری لین و بینز و شاخص ایمنی اول توسط آغازگرهای بیشتری تبیین شدند. آغازگرهای UBC-848، UBC-869 و is5 بیشترین ارتباط را با پارامترهای پایداری بررسی شده نشان دادند. نتایج نشان داد که نشانگرهای شناسایی شده مرتبط در این مطالعه می توانند به خوبی برای ارزیابی پایداری ژنوتیپ های گندم نان مورد استفاده قرارگیرند و در انتخاب والدین مناسب برای تولید جمعیت جهت نقشه یابی به کار روند. همچنین این نشانگرها برای انتخاب ژنوتیپ های برتر به خصوص وقتی که اطلاعاتی از پایه ژنتیکی آن ها مانند نقشه پیوستگی در دسترس نیست، مفید می باشند. برخی از این نشانگرها با بیش از یک صفت مرتبط بودند که می تواند ناشی از اثرات پلیوتروپیک QTL-های مرتبط با هم در صفات مختلف باشد.

با توجه به اهمیّت غذایی برنج و جایگاه استراتژیک آن در امنیت غذایی جهان، لازم است برای دستیابی به عملکرد بالا، کیفیت مطلوب و سایر صفات مهم اقتصادی و زراعی، ابتدا مطالعات جامعی از تنوع ژرم پلاسم این گیاه صورت گیرد. به همین منظور، تعداد 144 لاین نوترکیب از جمعیت F6 برنج حاصل از تلاقی رقم محلی طارم دیلمانی به عنوان والد مادری با رقم اصلاح شده صالح به عنوان والد پدری به همراه چهار رقم شاهد (طارمی دیلمانی، هاشمی، صالح و علی کاظمی) در قالب طرح آگمنت در چهار بلوک به لحاظ 11 صفت مهم کمّی و کیفی مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج حاصل از تجزیه واریانس نشان داد که بین لاین-ها از نظر کلیه صفات به جز صفات مرتبط با کیفیت دانه (محتوی آمیلوز و درجه حرارت ژلاتینی شدن)، اختلاف معنی داری وجود ندارد که طبق انتظار دلالت بر یکنواختی میان لاین ها بر اساس صفات مورد بررسی و پاسخ آن ها به گزینش می نماید. تجزیه به عامل ها سه عامل را معرفی نمود که 87 درصد از تنوع کل را توجیه نمودند و با توجه به بار عامل ها به ترتیب مرتبط با تعداد دانه، تیپ و ساختار گیاه و کیفیت پخت نامگذاری شدند. بر اساس نتایج حاصل از تجزیه خوشه ای مبتنی بر روش حداقل واریانس وارد و معیار مربع فاصله اقلیدسی، ارقام در سه گروه اصلی قرار گرفتند که این تعداد گروه بر اساس تجزیه تابع تشخیص نیز مورد تأیید قرار گرفت. شناسایی تنوع فنوتیپی موجود، اطلاعات مفیدی در مدیریت کلکسیون-ها فراهم می آورد و منابع ژنتیکی با ارزشی را در اختیار اصلاح گران قرار می دهد.

تنش شوری یکی از تنش های غیرزنده مهم در مناطق خشک و نیمه خشک از جمله ایران می باشد. تنوع ژنتیکی بالایی میان ژنوتیپ های گندم نان ایرانی از نظر تحمل به شوری مشاهده شده است. به منظور بررسی تنوع ژنتیکی و صفات مؤثر بر تحمل شوری، 110 ژنوتیپ گندم نان در مزرعه تحقیقاتی مرکز ملی تحقیقات شوری، در دو شرایط بدون تنش و تنش شوری مورد ارزیابی قرار گرفتند. شوری آب آبیاری در شرایط بدون تنش و تنش شوری به ترتیب 2 و 10 دسی زیمنس بر متر بود. نتایج نشان داد که بین ژنوتیپ های مورد مطالعه تنوع ژنتیکی معنی داری وجود داشت. با توجه به نتایج تجزیه خوشه ای بر اساس صفات مورفولوژیکی و زراعی، تحت هر دو شرایط مورد بررسی ژنوتیپ ها در 4 گروه دسته بندی شدند. با توجه به نتایج حاصل از مقایسه میانگین گروه ها در شرایط بدون تنش و تنش شوری، ژنوتیپ های شماره 2, 5, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 31, 35, 38, 73, 81, 97 و 98 بعنوان متحمل ترین ژنوتیپ ها به تنش شوری شناسایی شدند. از این ژنوتیپ ها می توان در مناطق شور ایران و بعنوان والدین برای بهبود ژرم پلاسم گندم برای تحمل به شوری در برنامه های اصلاحی استفاده نمود. همچنین نتایج تجزیه به عامل ها در شرایط تنش شوری نشان دهنده ی ارتباط مثبت صفات محتوای کلروفیل، عملکرد زیستی و شاخص برداشت با عملکرد دانه بود. به طور کلی می توان نتیجه گرفت که صفت محتوای کلروفیل برگ به علت کم هزینه بودن و اندازه گیری آسان و غیرتخریبی نسبت به سایر صفات می تواند به عنوان شاخصی مناسب در برنامه های اصلاحی برای انتخاب ژنوتیپ های با عملکرد بالا در شرایط تنش شوری در مزرعه مورد استفاده قرار گیرد.

کنجد از جمله گیاهانی می باشد که به دلیل محتوای بالا (52 – 47 درصد) و کیفیت مناسب (میزان کم کلسترول و وجود برخی آنتی اکسیدان ها) روغن دانه های آن، نقش مهمی در سلامت انسان دارد. آزمایشی با هدف بررسی عکس العمل هشت توده محلی کنجد به تنش خشکی بر اساس عملکرد دانه و شاخص های تحمل به خشکی به صورت فاکتوریل-اسپلیت پلات با سه تکرار در مزرعه تحقیقاتی هنرستان کشاورزی ارومیه اجرا گردید. فاکتور اصلی شامل سطوح مختلف آبیاری (آبیاری نرمال: آبیاری بعد از 70 میلی متر تبخیر و تعرق گیاه یا ETc، تنش ملایم: آبیاری بعد از 90 میلی متر ETc و تنش شدید: آبیاری بعد از 110 میلی متر ETc)، فاکتور فرعی شامل عدم تلقیح و تلقیح با دو گونه قارچ میکوریزای Glomus mosseae، Glomus intraradices و فاکتور فرعی فرعی شامل هشت توده محلی کنجد (جیرفت 13، محلی طارم زنجان، محلی مغان، ناز چند شاخه، TC-25، TS-3، داراب 14 و دشتستان 5) بود. 10 شاخص تحمل به خشکی شامل میانگین بهره وری (MP)، شاخص تحمل تنش (STI)، میانگین هندسی بهره وری (GMP)، میانگین هارمونیک (HARM)، شاخص عملکرد (YI)، شاخص مقاومت به خشکی (DI)، شاخص میزان محصول در محیط های غیرتنش و تنش (SNPI)، شاخص تحمل به تنش اصلاح شده در شرایط آبیاری مطلوب (MPSTI) و شاخص تحمل به تنش اصلاح شده در شرایط تنش ملایم و شدید خشکی (MSSTI) بر اساس عملکرد دانه در شرایط آبیاری مطلوب (YP)، عملکرد دانه در شرایط تنش ملایم خشکی (YS-mild) و عملکرد دانه در شرایط تنش شدید خشکی (YS-severe) محاسبه شدند. در تجزیه خوشه ای، توده های محلی کنجد بر اساس شاخص های تحمل تنش و عملکرد در شرایط مختلف آبیاری در سه گروه قرار گرفتند. بر اساس نتایج بای پلات، توده های محلی طارم و محلی مغان به عنوان توده های متحمل، توده TS-25به عنوان نیمه متحمل و بقیه توده ها نسبتاًًً حساس شناخته شدند.

اصلاح برنج برای تحمل به خشکی نیازمند ارزیابی صحیح تنوع موجود در جمعیت های اصلاحی و تجزیهژنتیکی شاخص های مرتبط با تحمل به خشکی است. به منظور بررسی شاخص-های تحمل به تنش وشناسایی ژنوتیپ های متحمل به شرایط تنش خشکی، 59 ژنوتیپ برنج در قالب طرح بلوک های کامل تصادفیبا 3 تکرار در دو شرایط غرقاب و تنش خشکی در سال زراعی 92 مورد آزمایش قرار گرفتند. در این تحقیق ارتباط بین شاخص ها و نشانگر های مولکولی در برنج با استفاده از 10 شاخص و 189 مکان ژنی حاصل از 36 جفت نشانگر SSR و 144 مکان ژنی حاصل از 10 جفت نشانگر ISSRبر روی 59 ژنوتیپ برنج در شرایط غرقاب و تنش خشکی مورد مطالعه قرار گرفت. تحلیل همبستگی بین عملکرد در شرایط غرقاب و تنش خشکی وشاخص تحمل به خشکی نشان داد که شاخص های SSI، STI، MP، GMP، HMو YIرا به عنوان شاخص هایی برتر درهر دو شرایط غرقاب و تنش خشکی که قادرند ژنوتیپ های مقاوم با عملکرد بالا را نشان دهند انتخاب نمود. براساس تجزیه رگرسیون گام به گام داده های مولکولی ریزماهواره و بین ریزماهواره با شاخص ها، در مجموع به ترتیب 57 و 44 نشانگر آگاهی بخش با شاخص ها شناسایی شد. بیشترین توجیه تغییرات بر اساس داده های ریزماهواره مربوط به شاخص تحمل به تنش (STI) با 541/0 توسط مکان های ژنیRM5424-E، RM462-B، RM549-E، RM8206-C، RM7118-B، RM5424-D، RM3294-B، RM6324-B، RM5780-Gتبین شد و بیشترین توجیه تغییرات براساس داده های بین ریزماهواره مربوط به شاخص عملکرد(YI) با 469/0 توسط مکان های ژنیISSR3-1، ISSR1-6، ISSR2-8، ISSR9-1، ISSR10-8، ISSR10-10 بود. از نتایج این تحقیق در تامین اطلاعات اولیه برای انتخاب غیر مستقیم صفات مفید از طریق نشانگر های مولکولی می باشد.

وجود تنوع ژنتیکی برای تداوم و پیشرفت برنامه های به نژادی گیاهان زراعی و افزایش کارایی انتخاب ضروری است. به منظور بررسی تنوع ژنتیکی و وراثت پذیری صفات مؤثر بر عملکرد ژنوتیپ های کلزای بهاره، آزمایشی در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با 17 ژنوتیپ در ٤ تکرار در سال زراعی 1395-1394 در مزرعه ای در صفی آباد واقع در شهرستان دزفول اجرا گردید. بالاترین مقدار ضریب تغییرات فنوتیپی و ژنتیکی به ترتیب برای صفات وزن هزار دانه، تعداد دانه در غلاف و تعداد روز تا رسیدگی به دست آمد. این نتایج مبین این نکته بود که اصلاح این صفات از راه گزینش محتمل است. بیشترین درصد وراثت پذیری عمومی به ترتیب مربوط به وزن هزار دانه، تعداد روز تا رسیدگی، تعداد دانه در غلاف و شاخص برداشت بود و کمترین مقدار وراثت پذیری به ارتفاع بوته اختصاص داشت. با انجام تجزیه و تحلیل عامل ها، دو عامل مهم شناسایی شدند که عامل اول «صفات مرتبط با عملکرد و یا عامل مقصد فیزیولوژیک» و عامل دوم عامل «رشد رویشی» تعیین گردید. بنابراین امکان استفاده از این صفات در برنامه های اصلاحی برای بهبود عملکرد دانه ارقام بهاره کلزا به عنوان معیار انتخاب وجود دارد. تجزیه ی خوشه ای به روش وارد، ژنوتیپ ها را در 5 گروه قرار داد، بنابراین پیش بینی می شود بر اساس بیشترین عملکرد دانه در هکتار و فاصله ی ژنتیکی تلاقی بین ارقام هایولا401 وRGS003 منجر به بهترین دورگ ها و تنوع مطلوبی را برای برنامه های به نژادی در نسل های در حال تفرق فراهم کند.