پژوهشنامه اصلاح گیاهان زراعی
سال:1398 | دوره:11 | شماره:29 |تعداد مقالات:20

شوری خاک یکی از مهم ترین عوامل کاهش دهنده عملکرد محصولات کشاورزی می باشد. انتقال پیام SOS یکی از مهم ترین مسیرهای تنظیم هموستازی یونی و از سازوکارهای مهم مقاومت گیاهان در برابر استرس های محیطی از جمله تنش شوری می باشد. با توجه به اینکه ریشه اولین اندام از گیاه در معرض شوری است، لذا نقش ژن های دخیل در این مسیر و ارتباط آن با تحمل شوری بین دو ژنوتیپ موتانت جو "73-M4-30" و ژنوتیپ زرجو به عنوان والد مورد مطالعه قرار گرفت. در این تحقیق الگوی بیان ژن هایHvSOS1، HvSOS2 (CIPK24) وHvSOS3 (CBL4) تحت غلظت شوری 300 میلی مولار و زمان های صفر (کنترل)، 3، 6، 12، 24، 48، 72 و 96 ساعت بین دو ژنوتیپ بررسی شد. تجزیه RT-PCR کمی نشان داد که تحت تنش شوری، سطوح بیان این سه ژن در اندام ریشه ژنوتیپ موتانت متحمل به شوری در مقایسه با رقم والد آن در زمان اولیه 6 ساعت بسیار بیشتر و قوی تر بود. بیان بالای همزمان این سه ژن در اندام ریشه ژنوتیپ موتانت بیانگر فعالیت آنتی پورتر Na+/H+ و خروج Na+ به فضای آپوپلاستی یا انتقال آن از ریشه به اندام هوایی می باشد. عدم شباهت در الگوی بیان ژن های SOS بین دو ژنوتیپ موتانت متحمل به شوری و والد وحشی نشان می دهد که جهش می تواند باعث تغییر توانایی ژنوتیپ موتانت جو متحمل در به کارگیری هومئوستازی یونی برای پاسخ به تنش شوری شود.

تعیین سطح تنوع ژنتیکی و روابط ژنتیکی بین ارقام اساس شناسایی والدین مناسب برای اهداف اصلاحی مختلف به شمار می رود. در پژوهش حاضر، جهت بررسی تنوع ژنتیکی 22 رقم گندم نان از 22 جفت آغازگر ریزماهواره استفاده شد که از مجموع 22 آلل شناسایی شده 11 جفت توانستند چند شکلی مطلوبی را نشان دهند. تعداد آلل های تولید شده با میانگین 18/2 آلل در هر مکان ژنی از 2 تا 3 آلل متغیر بود. میانگین محتوای اطلاعات چندشکلی، 573/0 به دست آمد که از بین نشانگرها Xgwm60 به دلیل داشتن بیشترین شاخص چندشکلی، می تواند نشانگر مناسبی برای بررسی تنوع ژنتیکی باشد. ماتریس تشابه با استفاده از ضریب تشابه دایس تشکیل داده شد و سپس ارقام با استفاده از روش تجزیه خوشه ای و با الگوریتم همبستگی متوسط گروه بندی شده و در 4 گروه قرار گرفتند. تجزیه به مختصات اصلی نیز تا حد زیادی الگوی تنوع ژنتیکی حاصل از روش تجزیه خوشه ای را تایید نمود. نتایج این پژوهش محدوده وسیعی از تنوع ژنتیکی را در بین ارقام گندم نشان می دهد که امکان استفاده از آن ها را در برنامه های به نژادی مقدور می سازد.

به منظور برآورد اثرات ترکیب پذیری عمومی (GCA) و خصوصی (SCA)، هتروزیس و نحوه کنترل ژنتیکی صفات مختلف کلزا از جمله عملکرد و میزان روغن دانه، شش رقم بهاره ( لاین) با سه رقم پاییزه (تستر) Opera، Parade و Licord در سال 94-1393 تلاقی داده شدند. 18 فقره نتاج به دست آمده به همراه نه والد در دو آزمایش تحت تنش و عدم تنش رطوبتی در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی در مؤسسه تحقیقات کشاورزی دیم (سرارود) طی سال زراعی 95-1394 ارزیابی شدند. نتایج تجزیه لاین × تستر نشان داد که اثر لاین در تمامی صفات به جز صفت طول غلاف در محیط غیرتنش و اثرات متقابل لاین در تستر در همه صفات به جز دو صفت دانه در غلاف و میزان روغن در محیط تنش و طول غلاف محیط غیر تنش معنی دار بود که نشان دهنده تفاوت معنی دار GCA لاین ها و SCA تلاقی ها بود. کنترل ژنتیکی صفات برای دو شرایط محیطی متفاوت بود و محیط اثرات ژنی را در صفات مورد مطالعه تغییر داد. برای صفت عملکرد دانه در محیط تنش اثرات افزایشی ژنی و محیط غیرتنش اثرات غالبیت ژنی نقش مهم تری داشت. میزان روغن دانه در دو محیط از توارث پذیری خصوصی نسبتاً پایینی برخوردار بود. بیشترین هتروزیس عملکرد محیط تنش به تلاقی Opera × Comet و محیط غیرتنش به تلاقیLicord × Amica تعلق داشت (168 و 171 درصد). بالاترین هتروزیس میزان روغن در دو محیط متعلق به تلاقی Opera × Shiralee بود (6/12 و 4/6 درصد). رقم Opera برای بهبود عملکرد تنش و Licord برای شرایط مطلوب آزمون گرهای مناسب شناخته شد. با توجه به دو محیط لاین Comet و دلگان بالاترین GCA و تلاقی Licord × دلگان بالاترین SCA (تاپ کراس) برای عملکرد دانه را داشت.

کاهو از خانواده کاسنیان، برگی، سرمادوست یک ساله، غنی از مواد معدنی، ویتامین ها و مواد مغذی است. هدف تحقیق حاضر ارزیابی تنوع ژنتیکی 15 رقم و جمعیت کاهو با استفاده از ناحیه ITS بود. کیفیت توالی ها با استفاده از نرم افزار Chromas 2. 1. 1 بررسی و سپس با روش ClustalW توسط نرم افزار MegAlign 5 هم ردیف سازی شده و دندروگرام روابط تبار زایی و ماتریس تفاوت و تشابه توالی ها ترسیم گردیدند. همچنین مقایسه ای بین کاهوهای مورد استفاده در این تحقیق و سایر گیاهان جنس های مختلف خانواده کاسنیان (ارائه شده در سایت NCBI) صورت گرفت. مقدار عددی نسبت (dNdS) برابر 015/0 بود که نشان دهنده انتخاب خالص بر ژن مورد بررسی بوده و باعث تغییرات کلیدی نشده است. تجزیه خوشه ای، ژنوتیپ های مختلف کاهو را در 3 گروه تقسیم و نتوانست بر اساس موقعیت جغرافیایی از هم تفکیک کند؛ اما توانست کاهوهای این تحقیق و سایر گیاهان جنس های مختلف خانواده کاسنیان را از هم تفکیک کند. لذا می توان نتیجه گرفت که ITS می تواند ابزاری مناسب جهت ارزیابی های ژنتیکی بین گونه ای و بین جنسی باشد. کمتر از یک بودن عدد dNdS و تعداد کم جایگاه های حذف و اضافه (از 1551 جایگاه، 376) نشان دهنده تغییرات کم بین لاین های مختلف بوده لذا شاید عدم توانایی ITS در تفکیک درون گونه ای جمعیت ها به همین دلیل باشد. با توجه به اینکه منشأ یا خواستگاه اولیه گیاهان متعلق به مراکزی است که بیشترین تنوع را دارند و چون جمعیت های کاهو ورزنه اصفهان دارای بیشترین تنوع بودند در نتیجه ضرورت دارد در جمع آوری ژرم پلاسم های کاهو جهت بهره برداری های اصلاح نژادی به منطقه ورزنه اصفهان توجه بیشتری شود.

به منظور بررسی تاثیر پوترسین و اسید سالیسیلیک بر برخی از خصوصیات فیزیولوژیک و آنتی اکسیدانی گیاه استویا در شرایط تنش شوری، آزمایشی به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی با سه تکرار انجام شد. در این آزمایش گیاهان تحت تاثیر غلظت های مختلف پوترسین (0، 5/0و 1 میلی مولار)، اسید سالیسیلیک (0 و 5/0 میلی مولار) و شوری (0، 75 و 150 میلی مولار) قرار گرفتند. نتایج نشان داد که محلول-پاشی پوترسین در غلظت های مختلف سبب افزایش معنی دار مقادیر رنگیزه های کلروفیلی و میزان فعالیت آنزیم های آنتی اکسیدانی کاتالاز و پراکسیداز گردید ولی در مقدار مالون دی آلدئید و محتوای رطوبت نسبی برگ روند کاهشی را نشان داد. یافته های این پژوهش حاکی از آن است که شوری سبب کاهش رنگیزه های فتوسنتزی و افزایش فعالیت های آنتی اکسیدانی شد. همچنین به کارگیری اسید سالیسیلیک منجر به افزایش مقادیر فعالیت آنزیم های کاتالاز و پراکسیداز گردید. نتایج اثر متقابل پوترسین و شوری نشان داد که در سطوح مختلف شوری با افزایش پوترسین رنگیزه های فتوسنتزی روند افزایشی معنی داری نداشتند ولی مقدار آنتوسیانین در سطوح مختلف شوری در غلظت یک میلی مولار پوترسین نسبت به نمونه شاهد روند افزایشی را نشان داد. همچنین مقادیر فعالیت آنزیم کاتالاز و پراکسیداز افزایش یافت که این روند افزایشی معنی دار بود. نتایج مقایسه میانگین اثر متقابل پوترسین، اسید سالیسیلیک و شوری حاکی از آن بود که در سطح 75 میلی مولار شوری و 5/0 میلی مولار اسید سالیسیلیک با افزایش سطوح پوترسین روند افزایشی در مقدار نشت یونی مشاهده گردید. همچنین نتایج حاکی از آن بود که در سطوح مختلف شوری و غلظت 5/0 میلی مولار اسید سالیسیلیک، با افزایش مقدار پوترسین مقدار مالون دی آلدئید روند کاهشی و مقدار فعالیت آنزیم پراکسیداز روند افزایشی نسبت به نمونه شاهد را نشان داد که منجر به ایجاد مقاومت این گیاه به تنش شوری گردید. پس به کار گیری هر دو غلظت پوترسین و اسید سالیسیلیک موثر و قابل توصیه می باشند.

به منظور بررسی واکنش 20 اکوتیپ لوبیا قرمز به تنش خشکی آزمایشی به صورت کرت های خرد شده بر پایه طرح بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار در سال زراعی 96-1395 در مزرعه تحقیقاتی دانشگاه تحصیلات تکمیلی صنعتی و فناوری پیشرفته کرمان اجرا گردید. در این مطالعه فاکتور اصلی شامل سه دور آبیاری و فاکتور فرعی 20 اکوتیپ جمع آوری شده لوبیا قرمز از مناطق مختلف بود. نتایج نشان داد که بین سطوح تنش و اکوتیپ ها از نظر تمام صفات مورد بررسی (کلروفیلa، کلروفیل b، کلروفیل کل، کارتنوئید، قندهای احیاءکننده، پروتئین کل و پرولین) اختلاف معنی داری وجود داشت. تنش باعث کاهش معنی دار صفات کلروفیلa، کلروفیل b، کلروفیل کل، کارتنوئید، قندهای احیاءکننده، پروتئین و افزایش میزان پرولین در سطح احتمال یک درصد گردید. تجزیه به عامل ها در هر سه سطح آبیاری، سه عامل را مشخص نمود که در محیط بدون تنش، تنش متوسط و تنش شدید به ترتیب 82، 83 و 81 درصد کل تغییرات داده ها را توجیه نمودند. به منظور گروه بندی اکوتیپ ها بر اساس صفات بیوشیمیایی مورد بررسی، از تجزیه خوشه ای به روش وارد استفاده گردید. با انجام این پژوهش مشخص گردید که عدم تحمل گیاه لوبیا قرمز به تنش خشکی، به احتمال زیاد به دلیل تخریب کلروفیل، کاهش میزان قندهای احیاءکننده و کاهش پروتئین صورت گرفته است که در نتیجه، این تغییرات بیوشیمیایی باعث حساسیت این گیاه به تنش خشکی شده است.

به منظور بررسی تنوع ژنتیکی مورفولوژیک 114 لاین حاصل از تلاقی طارم محلی × خزر آزمایشی در مرحله گیاهچه ای در سطح نرمال و شوری 8 دسی زیمنس به صورت طرح کاملا تصادفی در سه تکرار در شرایط کشت هیدروپونیک انجام شد. نتایج تجزیه واریانس مرکب صفات مورد بررسی در دو شرایط نرمال و تنش شوری نشان داد که اختلاف بین لاین ها برای کلیه صفات معنی دار بود. نتایج مقایسه میانگین ها برای صفات مورد بررسی نشان داد که اختلاف دو محیط فوق برای کلیه صفات به غیر از قطر ریشه معنی دار است. کد ژنوتیپی، تعداد و تراکم روزنه و نسبت وزن خشک ریشه به ساقه در تنش شوری افزایش یافت و برای سایر صفات نسبت به شرایط نرمال کاهش نشان داد. تجزیه واریانس صفات مورد بررسی در هر دو شرایط حاکی از اختلاف معنی دار بین لاین ها در همه صفات درسطح احتمال یک درصد بود. در تجزیه همبستگی نیز در هر دو شرایط بالاترین همبستگی بین زیست توده و وزن خشک ساقه بود. در رگرسیون گام به گام در شرایط نرمال به ترتیب صفات طول ساقه، چگالی سطح ریشه و نسبت وزن خشک ریشه به ساقه و در شرایط شوری نسبت وزن خشک ریشه به ساقه، سطح برگ، طول ساقه و قطر ریشه بیشترین تغییرات زیست توده را توجیه کردند. نتایج تجزیه به عوامل نشان داد که در شرایط نرمال و شوری به ترتیب 5 عامل در توجیه تغییرات نقش دارند. در شرایط نرمال طول ساقه، زیست توده و سطح برگ در شوری وزن خشک ساقه، بیوماس و طول ساقه بیشترین اثر را بر واریانس کل داشتند. تجزیه کلاستر لاین ها را در شرایط نرمال، براساس زیست توده، در 2 دسته و در شرایط شوری، در 3 دسته و بر اساس کد ژنوتیپی در 3 دسته گروه بندی نمود. لاین هایی که در گروه متحمل قرار گرفتند دارای زیست توده بالا نیز بودند. به طور کلی صفات طول ساقه، وزن خشک ساقه، به عنوان صفات موثر بر بیوماس به عنوان معیار گزینش مناسب جهت افزایش زیست توده در شرایط شوری می تواند معرفی گردد.

به منظور بررسی ارتباط برخی از صفات مورفولوژیکی مهم با عملکرد دانه در سویا، 18 ژنوتیپ سویا در آزمایشی در قالب طرح پایه بلوک های کامل تصادفی با 3 تکرار مورد ارزیابی قرار گرفتند. نتایج تجزیه واریانس نشان داد که در تمام صفات مورد مطالعه بین ژنوتیپ ها اختلاف معنی داری وجود داشت. نتایج تجزیه همبستگی صفات نیز نشان داد که صفات عملکرد بیولوژیک (96/0)، شاخص برداشت (92/0) و تعداد شاخه فرعی (92/0) بیشترین همبستگی را با عملکرد دانه داشتند. در نتایج تجزیه به عامل ها نیز چهار عامل مستقل از هم، مجموعا 92/99 درصد از تغییرات کل داده ها را توجیه نمودند. عامل اول با 71/96 درصد از واریانس کل را توجیه نمود که به عنوان عامل عملکرد نام گذاری شد. مدل رگرسیون چند گانه با روش تجزیه رگرسیون گام به گام، برای عملکرد دانه نیز نشان داد که صفت تعداد شاخه فرعی وارد مدل شده و در کل 20/85 درصد از تغییرات عملکرد دانه را توجیه می کند. ضریب همبستگی این صفت 92/0 می باشد که در سطح آماری یک درصد معنی دار گردید. در نتیجه این صفت می تواند به عنوان شاخص ترین صفت در برنامه های اصلاحی سویا مورد استفاده قرار گیرد. همچنین با انجام تجزیه کلاستر ارقام سویا در 3 گروه قرار گرفتند.

هدف از این تحقیق تجزیه آثار متقابل ژنوتیپ و محیط روی عملکرد دانه لاین ها و ارقام جو، شناسایی ژنوتیپ های متحمل شوری با عملکرد پایدار و نیز ارزیابی ژنوتیپ ها، محیط ها و آثار متقابل آنها با استفاده از آماره های پایداری مختلف بود. این پژوهش به صورت دو آزمایش جداگانه یکی تحت تنش شوری و دیگری بدون تنش، طی دو سال زراعی 94-1392 در مزرعه ایستگاه تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی نیشابور اجرا شد. هر آزمایش شامل 17 رقم و لاین امیدبخش جو بود که در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی در سه تکرار اجرا شد. بر اساس پارامتر های پایداری روش رگرسیونی ابرهارت و راسل ارقام فجر30، نیک و لاین امیدبخش MBS82-4 واجد سازگاری مطلوب بودند. با استفاده از روش گزینش همزمان عملکرد و پایداری به ترتیب ارقام فجر 30، MBS82-5، MBS87-12، ریحان، والفجر و نیک گزینش شدند. نتایج حاصل از تجزیه امی روی عملکرد دانه نشان داد که اثرات اصلی ژنوتیپ، محیط، اثرات متقابل آنها و دو مؤلفه اول اثر متقابل معنی دار بودند. نمودار بای پلات امی قادر به تفکیک ژنوتیپ های پایدار و محیط های با قدرت تفکیک بالا از محیط های ضعیف بود. برای محیط شور ژنوتیپ های فجر30 MBS87-12 در هر دو سال زراعی بهترین ژنوتیپ ها با سازگاری ویژه بودند.

روش های تجزیه تشخیص کانونیکی (CDA) در ترکیب با روش تجزیه خوشه ای و تجزیه بای پلات ژنوتیپ × صفت (GT) برای بررسی واکنش به تنش کم آبی 9 رقم گندم برخوردار از درجات مختلف تحمل به تنش به همراه 36 هیبرید F1 حاصل از تلاقی دی الل جزئی بین آنها، با استفاده از شاخص های تحمل به تنش، در دو شرایط آبیاری و قطع آبیاری در زمان گرده افشانی مورد استفاده قرار گرفتند. تجزیه خوشه ای ژنوتیپ ها را به سه گروه تفکیک کرد و از نتایج آن به عنوان متغیر طبقه بندی برای انجام تجزیه تشخیص کانونیکی استفاده شد. اولین متغیر کانونیکی تحت تاثیر ضرایب زیاد برای شاخص تحمل به تنش (STI)، میانگین هارمونیک عملکرد (HM)، میانگین حسابی عملکرد (MP)، میانگین هندسی عملکرد (GMP)، عملکرد در شرایط نرمال (Yp) و عملکرد در شرایط تنش (Ys) بود. ضرایب کانونیکی شاخص های حساسیت به تنش (SSI) و شاخص تحمل (TOL) در دومین متغیر کانونیکی قابل توجه بودند. بنابراین متغیر کانونیکی اول، ژنوتیپ ها را بر اساس پتانسیل عملکرد و تحمل به تنش و دومین متغیر کانونیکی ژنوتیپ های متحمل به تنش را از حساس متمایز کرد. نمودار پراکنش دو متغیر کانونیکی معنی دار، سه گروه را متمایز کرد و تمام جفت فواصل ماهالانوبیس میان گروه ها معنی دار بودند. ژنوتیپ های گروه 1 عملکرد بالایی در محیط های تنش و غیر تنش دارا بودند و ژنوتیپ های گروه 3 تحمل به تنش بیشتر و حساسیت کمتری به تنش داشتند. برای شناسایی ژنوتیپ های متحمل و پر محصول در هر دو شرایط تنش و غیر تنش از تجزیه بای پلات GT بر اساس ترکیب دو شاخص STI و SSI استفاده شد و ژنوتیپ های برتر (قدس، بم، روشن، مغان و. . . ) که همزمان از پتانسیل عملکرد و تحمل به تنش بیشتری برخوردار هستند، معرفی شدند.

تنش خشکی یکی از مهم ترین تنش های غیر زنده می باشد که رشد، متابولیسم و عملکرد گیاهان زراعی را در سراسر دنیا تحت تاثیر قرار می دهد. این تحقیق به منظور شناسایی ژنوتیپ های کلزا متحمل به خشکی با استفاده از شاخص های مختلف تحمل به خشکی در مزرعه مرکز تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی یزد انجام شد. دو سطح آبیاری شامل آبیاری براساس 80 میلی متر تبخیر از سطح تشتک تبخیر کلاس A (به عنوان تیمار شاهد)، قطع آبیاری از ابتدای مرحله گل دهی که در کرت اصلی قرار گرفت و 21 ژنوتیپ و لاین دبل هاپلوئید کلزا در کرت فرعی، به صورت طرح کرت های خرد شده در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار مورد بررسی قرار گرفتند. شش شاخص تحمل به خشکی شامل شاخص حساسیت به خشکی، شاخص تحمل تنش، شاخص تحمل، میانگین هارمونیک، میانگین تولید، میانگین هندسی عملکرد بررسی شد و هم چنین شاخص انتخاب ژنوتیپ ایده آل بر مبنای شاخص های مختلف تحمل به خشکی (STI، GMP، SSI، MP، TOL و HM) و صفات فیزیولوژی محاسبه شد. نتایج نشان داد تنش آبی تأثیر منفی بر عملکرد دانه، اجزای عملکرد، ارتفاع بوته و تعداد شاخه های ثانویه کلزا داشته است. بر مبنای شاخص SIIG، ژنوتیپ هایSLM046 و Adriana به ترتیب با بیش ترین مقدار SIIG (به ترتیب 791/0 و 756/0) به عنوان ژنوتیپ های امیدبخش در شرایط تنش خشکی معرفی شدند و می توانند ژنوتیپ هایی مناسب برای مناطق خشک باشند. این نتایج را نمودار سه بعدی نیز تایید نمود. در مجموع شاخص SIIG یک روش مناسب برای شناسایی ژنوتیپ های متحمل به تنش با استفاده از سایر شاخص های مختلف تحمل به خشکی و صفات مرفولوژیک می باشد.

در تحقیق حاضر سطح بیان ژن های Dx2 و Dy12 واقع در جایگاه Glu-D1 که رمزکننده زیرواحدهای سنگین گلوتنین با تأثیر منفی بر کیفیت نانوایی می باشند، در ژنوتیپ جهش یافته گندم نان به نام RO-3 با کیفیت نانوایی بالا به همراه رقم روشن (رقم والدی آن) با کیفیت نانوایی پایین مورد بررسی قرار گرفت. برای این منظور نمونه برداری از بذور در فواصل زمانی 5، 10، 15، 20 و 30 روز بعد از گلدهی صورت گرفت. نتایج الگوی بیان ژن نشان دادژنوتیپ RO-3 برای ژن Dy12 بیشترین کاهش بیان را در 5 روز بعد از گلدهی نسبت به ژنوتیپ والدی دارد و برای ژن Dx2 بیشترین کاهش بیان در 10 روز بعد از گلدهی نسبت به ژنوتیپ والدی مشاهده شد. به طور کلی در طی مرحله توسعه دانه هر دو ژن مورد مطالعه در ژنوتیپ موتانت نسبت به والد کاهش بیان نشان داد. بیشترین نسبت تجمع وزن خشک دانه در ژنوتیپ جهش یافته در 10 تا 15 روز بعد از گلدهی اتفاق افتاد. بنابراین مراحل ابتدایی توسعه دانه از مراحل بحرانی برای کاهش بیان این دو ژن و تجمع وزن خشک دانه در ژنوتیپ جهش یافته می باشد. سرعت پر شدن دانه و حداکثر وزن دانه در ژنوتیپ جهش یافته بیشتر از ژنوتیپ والدی بود. بنابراین اصلاح ارقام با سرعت پر شدن دانه بالاتر و همچنین انتخاب ارقام با بیان پایین ژن های Dx2 و Dy12 می تواند نقش مهمی در انتخاب ارقام با عملکرد و کیفیت نانوایی بالا داشته باشد.

به منظور تعیین روابط بین صفات زراعی و فیزیولوژیکی سویا، 30 ژنوتیپ سویا در آزمایش گلدانی به صورت فاکتوریل بر پایه بلوک کامل تصادفی در دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری کشت شد. بررسی ضرایب همبستگی بین صفات مورد مطالعه نشان داد که همبستگی مثبت و معنی داری بین عملکرد دانه با تمامی صفات مورد بررسی بجز وزن صد دانه وجود داشت. در تجزیه علیت عملکرد دانه، بیشترین آثار مستقیم مثبت مربوط به محتوای کلروفیل b بود که نشان دهنده اهمیت نقش این صفت در عملکرد دانه می باشد. این صفت می تواند به عنوان معیار انتخاب غیرمستقیم در بهبود ژنتیکی عملکرد در برنامه های اصلاحی استفاده شود. تجزیه خوشه ای با استفاده از روش وارد، ژنوتیپ های مورد بررسی را در دو خوشه مجزا گروه بندی کرد. ژنوتیپ های گروه اول به علت داشتن مقادیر بالای صفات مورد بررسی دارای ارزش بیشتری می باشند و می توان از این ژنوتیپ ها برای گزینش ژنوتیپ های پر محصول و صفات زراعی مطلوب در برنامه های اصلاحی استفاده کرد.

تنش های غیرزیستی از مهم ترین عوامل محدودکننده عملکرد گیاهان زراعی محسوب می شوند. تحلیل داده های زیستی به واسطه علم بیوانفورماتیک، نقش مهمی در بررسی ژن ها، ارتباطات و نیز پیشگویی کارکرد آن ها در پاسخ به تنش های غیرزیستی دارد. پروتئین های دارای دُمین ARID-PHD در گیاهان و جانوران شناسایی شده و نقش بسیار مهمی در تنظیم رشد، چرخه سلولی و بیان ژن های اختصاصی هر بافت دارند. در این تحقیق، توالی مربوط به ناحیه محافظت شده دُمین ARID در پایگاه های اطلاعاتی مختلف همچون NCBI در برابر توالی های ثبت شده برای گیاهان مختلف جستجو و در نتیجه آن 10 پروتئین گیاهی حاوی دُمین ARID-PHD یافت شد. گیاهان شامل آرابیدوپسیس، آجیلوپس، براکیپودیوم، سویا، برنج وحشی، برنج ژاپونیکا، ارزن دم روباهی، سورگوم، ذرت و آلوروپوس بود. هم ردیف سازی توالی ها، رسم درخت فیلوژنتیکی، بررسی ویژگی های پروتئینی و الگوی بیان نسبی ژن ARID در گیاه شوری زی آلوروپوس انجام گرفت. نتایج نشان داد که علاوه بر شباهت توالی های اسید آمینه، پروتئین ها نیز به دو گروه گیاهان تک لپه و دو لپه تقسیم شدند. بررسی ساختار و ویژگی پروتئین ها بیانگر درجه حفاظت بالای پروتئین در گیاهان مختلف بود. بررسی میزان بیان ژن در گیاه آلوروپوس نشان داد که حداکثر تعداد رونوشت های ژن در اندام هوایی گیاه بوده و این افزایش معنی دار بعد از 6 ساعت از اعمال تنش شوری در حداکثر مقدار بوده و تا 24 ساعت بعد از تنش نیز کاهش معنی داری نشان نداد که بیانگر نقش احتمالی این پروتئین در تحمل گیاه به تنش می باشد. در بافت ریشه گیاه، میزان بیان ژن نسبت به تیمار شاهد کاهش یافت. به طور کلی، این مطالعه اولین گزارش در مورد بررسی ویژگی توالی پروتئینی و تغییرات بیان ژن ARID در گیاه هالوفیت آلوروپوس در شرایط تنش بوده و می تواند به عنوان گام ابتدایی در استفاده از این خانواده ژنی به منظور اصلاح و دست ورزی گیاهان در جهت تحمل به تنش های غیرزیستی به ویژه شوری باشد.

پژوهش حاضر به منظور مطالعه تنوع مورفولوژیکی و بررسی ارتباط بین نشانگر مولکولی مرتبط با سنبله دهی در ژنوتیپ های گندم نان، در دو بخش مزرعه و آزمایشگاه صورت پذیرفت. در آزمایش مزرعه ای از سه میزان تراکم بذر شامل 150، 300 و 450 دانه در مترمربع به عنوان عامل اصلی و از 10 ژنوتیپ گندم نان شامل ارقام آرتا، اینیا، تجن، دریا، شیرودی، گلستان، گنبد، مروارید، مغان3 و لاین N-87-20 به عنوان عامل فرعی به صورت کرت های خرد شده در سه تکرار استفاده گردید. صفات شامل تعداد سنبله های فرعی، وزن سنبله های اصلی و فرعی، سهم سنبله های اصلی و فرعی، عملکرد دانه در کرت و در بوته، طول سنبله اصلی و ارتفاع بوته بودند. نتایج تجزیه واریانس نشان داد عامل ژنوتیپ روی همه صفات تأثیر معنی دار داشته، درحالی که اثر عامل تراکم برای متغیرهای وزن سنبله های اصلی و فرعی، عملکرد دانه در کرت و در بوته و طول سنبله اصلی معنی دار بود. هیچ یک از صفات تحت تأثیر اثر متقابل ژنوتیپ × تراکم قرار نگرفتند. با توجه به نتایج، تراکم و ژنوتیپ نقش مهم در عملکرد دانه ژنوتیپ های گندم داشتند ولی اثر ژنوتیپ بیش تر از تراکم بود. در آزمایش مولکولی از نشانگر SSRبا نام Xgwm136 مرتبط با ژن tin (مربوط به تعداد سنبله) در ژنوتیپ های گندم استفاده شد. بررسی محصول PCRاین نشانگر بر روی ژل پلی اکریل آمید نشان داد حضور باند با اندازه 300 تا 350 جفت باز که احتمالا با کاهش تعداد سنبله های فرعی (پنجه) مرتبط است، در ژنوتیپ های تجن، شیرودی، گلستان، دریا و گنبد که قبلا پایین بودن تعداد سنبله های فرعی آن ها در آزمایش مزرعه ای اثبات شده بود، تایید گردید. بنابراین می توان گفت کارایی نشانگر tinبرای غربال گری ژنوتیپ های گندم نان برای تعداد سنبله های فرعی کم تر اثبات گردید.

گیاه سالیکورنیا اروپایی یک گیاه یک ساله و با هالوفیتی بالا از خانوادهChenopodiaceae است که به عنوان یک گیاه روغنی در کشت با آب دریا مدنظر می باشد. این آزمایش با هدف بررسی میزان تحمل شوری و نیز دست یابی به تیمار هورمونی بهینه جهت باززایی اندام هوایی انجام شد. بذرهای گونه S. europaea پس از شستشو و ضدعفونی در شرایط کنترل شده نوری و دمایی در پنج سطح شوری صفر، 100، 200، 400 و 600 میلی مولار با نمک کلرید سدیم در گلدان های حاوی خاک استریل و ورمی کمپوست به مدت 30 روز کشت گردیدند و آزمون های درصدجوانه زنی، سرعت جوانه زنی، طول گیاه، وزن تر و خشک گیاه و محتوای آب نسبی انجام شد. برای بررسی کشت درون شیشه ای از جوانه نوک ساقه نمونه برداری و در محیط پایه MS با غلظت های مختلف تنظیم کننده های رشد BA و NAA در غلظت شوری صفر و 100 میلی مولار تحت شرایط کنترل شده آزمایشگاهی کشت گردید و سپس میزان باززایی اندام هوایی مورد بررسی قرار گرفت. آزمایش در قالب طرح کاملاً تصادفی با سه تکرار صورت گرفت. نتایج نشان داد که شوری بالا در جوانی زنی گیاه سالیکورنیا تأثیر کمی دارد و باقی صفات نیز دلالت بر تحمل شوری تا سطوح نسبتا زیاد داشت و نشان از توانایی بالای گیاه در سازگاری با شوری بود. در کشت درون شیشه ای نتایج القا ساقه دهی نشان داد اکثر تیمارهای هورمونی به همراه نمک 100 میلی مولار نسبت به شرایط بدون شوری از رشد و باززایی بهتری بهره مند بودند. افزایش هورمون دلیلی بر باززایی بهتر نبود بلکه باید نسبت مناسبی از هورمون ها را برای ساقه دهی استفاده کرد که در این آزمایش بهترین نسبت ممکن برای ساقه دهی ترکیب 100 میلی مولار NaCl + 5/0 میلی گرم در لیتر BA + 5/0 میلی گرم در لیتر NAA بود که با درصد باززایی 67/66 بیشترین باززایی را به همراه داشت.

جو (Hordeum vulgare L. ) به عنوان یکی از محصولات اصلی زراعی در اقتصاد کشور حائز اهمیت است. تنوع ژنتیکی و ارزیابی آن رکن اصلی به­ نژادی گیاهی بوده و آگاهی از تنوع ژنتیکی در انتخاب والدین در برنامه­ های اصلاحی مؤثر است. این مطالعه با هدف ارزیابی خصوصیات مورفولوژیکی و فیزیولوژیکی و گروه ­ بندی 18 ژنوتیپ جو، در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی و در چهار تکرار انجام گردید. نتایج حاصل از آماره ­ های توصیفی بیانگر وجود دامنه تنوع وسیعی برای اکثر صفات بوده است. از بین صفات مورد مطالعه، صفت عملکرد دانه با انحراف استاندارد 06/614 بیشترین مقدار پراکندگی را دارا بود. همچنین صفات وزن هکتولیتر و عملکرد دانه به ترتیب با 58/0 و 88/8 بیشترین ضریب تغییرات را به خود اختصاص دادند. تجزیه واریانس چندمتغیره و تک­ متغیره نشان داد که از نظر اکثر صفات مورفو-فیزیولوژیک تنوع ژنتیکی قابل ملاحظه ­ ای بین ژنوتیپ­ های مورد بررسی در سطح احتمال یک درصد وجود دارد (P<1%). گروه­ بندی لاین­ های جو با استفاده از ویژگی ­ های مورفولوژیک و فیزیولوژیک آنها را در 3 گروه مجزا قرار داد. در این مطالعه گروه­ بندی ژنوتیپ­ ها بر اساس صفات مورفولوژیکی و فیزیولوژیکی با همدیگر مطابقت نداشتند. نتایج نشان داد که در میان ژنوتیپ­ های مورد بررسی، لاین شماره 3 با طول پدانکل (cm18/7)، وزن هزاردانه (gr2/42)، عملکرد دانه (Kg/h5/5172)، درصد ماده خشک (3/31 درصد)، وزن تر اولیه (gr463/0)، وزن تورژسانس (gr717/0) و محتوای نسبی آب برگ (82/58 درصد) بالا نسبت به ارقام شاهد و همچنین دارا بودن سایر ویژگی­ ها در حدواسط ژنوتیپ­ ها می­ تواند پس از گذراندن سایر مراحل از قبیل آزمایشات ناحیه­ ای عملکرد، به ­ عنوان رقم در شرایط اقلیم نیمه گرمسیر دیم کشور مدنظر قرار گیرد.

کشت پاییزه نخود در مقایسه با کشت بهاره آن، عملکرد بیشتری دارد. به منظور بررسی امکان تغییر تاریخ کاشت از بهار به پاییز در منطقه رفسنجان و دستیابی به ارقامی که ضمن کشت پاییزه بتوانند سرمای زمستان را تحمل نموده و عملکرد بیشتری نیز تولید نمایند، 63 ژنوتیپ نخود سفید درتاریخ اوایل آذر سال 1395 در گلدان کشت و در مزرعه مورد ارزیابی قرار گرفته و صفات زراعی تعداد روز از کاشت تا گلدهی و غلاف دهی، تعداد کل غلاف، تعداد غلاف های پر، عملکرد، وزن صد دانه، رنگ گل، درصد تلفات ناشی از سرما، شاخص برداشت در گلدان و شرایط مزرعه و پایداری غشاء ژنوتیپ ها در اتاقک رشد اندازه گیری شدند. بیشترین ضریب تغییرات برای صفت درصد تلفات (%120) و کم ترین آن برای صفت تعداد روز از کاشت تا غلاف دهی (%12/3) مشاهده شد. در رگرسیون مرحله ای صفات تعداد بذر در بوته، وزن 100 دانه، تعداد کل غلاف، وزن خشک زیستی، شاخص برداشت و نشت یونی به ترتیب وارد مدل شده و بیشترین تاثیر را روی عملکرد داشتند. بین رنگ گل، نشت یونی و درصد تلفات و دیگر صفات کمی ارتباط وجود داشت. تجزیه خوشه ای، ژنوتیپ ها را به سه گروه مجزا تقسیم نمود، که گروه دوم از نظر مقاومت به سرما و بسیاری از صفات زراعی نسبت گروه های دیگر برتری داشت و از داخل این گروه، ژنوتیپ های ارومیه 128، خوی 563، تربت جام 345، جیرفت 289 و دره گز 474 بر اساس گزینش توام سطوح مستقل انتخاب شدند. این ژنوتیپ ها دارای عملکرد بالا و درصد تلفات کمتر از 10% در مقابل سرما بودند.

شیرین بیان گیاهی دارویی و معطر است که به دلیل دارا بودن ترکیبات با ارزشی مانند گلیسیریزین مورد توجه قرار گرفته است. شوری یکی از مهم ترین تنش های محیطی است که تولید محصولات زراعی را تحت تاثیر قرار می دهد. در این تحقیق تأثیر تنش شوری (با اعمال تیمار آبیاری با غلظت های مختلف نمک صفر، 150 و 300 میلی مولار) بر روی وزن تر ریشه، کل گیاهچه، غلظت رنگدانه ها، فعالیت آنتی اکسیدانی کل، محتوی فنل، فعالیت آنزیم آسکوربات پراکسید و گلیسیریزین مورد بررسی قرار گرفت. آزمایش به صورت فاکتوریل در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با 3 تکرار در شرایط مزرعه در پژوهشکده بیوتکنولوژی کشاورزی اصفهان انجام گرفت. نتایج حاصل از این پژوهش نشان داد تیمارهای 150 و 300 میلی مولار سبب افزایش برگ های نکروزه، فنل و گلیسیریزین و فعالیت آنتی اکسیدانی در گیاهان تحت تنش شد. به نظر می رسد که گیاه شیرین بیان به عنوان بخشی از مکانیسم مقاومت در برابر تنش، میزان فنل و گلیسیریزین خود را افزایش می دهد. افزایش فعالیت آنزیم آسکوربات پراکسیداز در گیاهانی که در معرض تنش شوری بودند، نشان دهنده فعال شدن سیستم آنتی اکسیداتیو و حفاظتی گیاه و کاهش خسارت اکسیداتیو در این گیاهان می باشد. ژنوتیپ های متحمل به شوری مانند ایلام پارامترهای رشدی، رنگیزه های فتوسنتزی و گلیسیریزین بالاتری نسبت به ژنوتیپ های حساس (سمنان) دارند. این مطالعه نشان می دهد شناسایی ژنوتیپ های متحمل به شوری در شرایط مزرعه به طور موفقیت آمیزی اثرات نامطلوب تنش شوری را کاهش می دهد. بنابراین، به منظور توسعه کشت شیرین بیان در مناطق شور و یا اصلاح ارقام متحمل به شوری می توان از نتایج این پژوهش بهره مند گردید.

گزینش مناسب، مهم ترین عامل برای افزایش عملکرد در برنامه های اصلاحی است. یکی از موثرترین روش ها در گزینش ژنوتیپ های مطلوب به منظور بهبود صفات پیچیده ای نظیر عملکرد، بهره گیری از شاخص های انتخاب می باشد. به منظور ارزیابی کارایی روش های مختلف انتخاب، تعداد 63 فامیل از 2 جمعیت F3 حاصل از تلاقی های بین گونه ایoxyacanthus Carthamus × Carthamus tinctorius به اختصار IO و Carthamus palaestinus ×Carthamus tinctorius به اختصار IP در دو محیط رطوبتی عدم تنش و دارای تنش خشکی در سال 1394 در مزرعه تحقیقاتی دانشگاه صنعتی اصفهان مورد ارزیابی قرار گرفتند. شاخص های انتخاب اسمیت-هیزل و پسک-بیکر بر اساس صفاتی که در رگرسیون مرحله ای وارد شدند، محاسبه شدند. نتایج نشان داد در جمعیت IP و در شرایط عدم تنش رطوبتی، تعداد انشعاب در بوته بیش-ترین مقدار ضریب را در شاخص پسک-بیکر داشت و این شاخص نسبت به شاخص اسمیت-هیزل 1 و 2 از کارایی انتخاب بالاتری را نشان داد و در نتیجه می تواند به عنوان شاخص موثرتر برای گزینش ژنوتیپ های برتر در این شرایط معرفی شود. در شرایط تنش رطوبتی و در همین جمعیت (IP)، بیشترین مقدار ضریب در شاخص اسمیت هیزل 1و 2 متعلق به صفت وزن صد دانه بود و این دو شاخص دارای کارایی انتخاب بیشتری نسبت به شاخص پسک – بیکر بودند. در جمعیت IO و در هر دو شرایط رطوبتی، شاخص اسمیت-هیزل 1 و 2 نسبت به شاخص پسک-بیکر از کارایی انتخاب بیشتری برخوردار بودند و به عنوان شاخص موثرتر انتخاب شدند که در این دو شاخص وزن صد دانه در هر دو شرایط رطوبتی بیشترین مقدار ضریب را دارا بود. کارایی انتخاب درجمعیت IP بیشتر از جمعیت IO بود و در نتیجه می توان از این جمعیت برای تولید ژنوتیپ های پرعملکرد برای برنامه های اصلاحی بهره برد. از آنجا که والد وحشی C. palaestinus واجد صفات نامطلوب کمتری است، می توان در برنامه های اصلاحی نسبت به انتقال ژن های مطلوب آن به گونه زراعی گلرنگ اقدام کرد.