پژوهشنامه اصلاح گیاهان زراعی
سال:1398 | دوره:11 | شماره:32 |تعداد مقالات:20

بررسی حاضر با هدف شناسایی پیشبر مناسب برای اندام غده گیاهی در سال 1397 در دانشگاه شهید بهشتی انجام شد. بدین منظور ابتدا توالی های مربوط به پیشبر گیاهان غده ای مختلف در سایت NCBI جستجو شد. توالی ها هم ردیف شدند و آغازگرهای هدف از نقاط محافظت شده طراحی شدند. تجزیه و تحلیل نتایج PCR، حضور پیشبر موردنظر را در گیاهان سیب زمینی شیرین و تارو تایید کرد. در ادامه، به منظور تایید بیشتر، تجزیه و تحلیل های بیوانفورماتیکی شامل تعیین عناصر سیس، فاکتورهای رونویسی و عملکرد آن ها، فاکتورهای رونویسی با بیان بالا و پایین صورت گرفت. در نهایت پیشبر پیش بینی شده با پیشبر کلاس یک پاتاتین از لحاظ عناصر سیس و عملکرد مقایسه شد. نتایج تجزیه و تحلیل بیوانفورماتیکی نشان داد پیشبر موردنظر دارای عناصر سیس عمومی و اختصاصی می باشد. عناصر سیس عمومی در اغلب پیشبرها وجود دارد و در فعال سازی و تنظیم پیشبر، فرآیندهای سلولی، فرآیندهای نموی و تحمل تنش های زیستی و غیرزیستی نقش دارند. عناصر سیس اختصاصی غده، در بیان پروتئین های ذخیره ای و نشاسته فعال می باشد. مقایسه بین پیشبر مورد مطالعه و پیشبر اختصاصی غده پاتاتین، تاییدی بر فعالیت پیشبر مورد مطالعه در غده بود. پیشبر غده، در آینده می تواند برای بیان پروتئین های مختلف در غده گیاهان استفاده شود.

به منظور مطالعه تنوع ژنتیکی و بررسی اثر تنش خشکی بر عملکرد دانه و تعدادی از صفات زراعی در گندم نان و 13 شاخص تحمل و حساسیت به خشکی، آزمایشی در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی در سه تکرار بر روی نه رقم گندم نان در مزرعه تحقیقاتی دانشگاه شهید باهنر کرمان در دو شرایط نرمال و تنش خشکی (قطع آبیاری در مرحله ساقه دهی) انجام شد. ارقام و شرایط محیطی دارای اثر معنی دار بر روی عملکرد دانه و سایر صفات زراعی و شاخص های تحمل بود. کاهش معنی داری برای صفات عملکرد دانه، مساحت برگ پرچم و وزن هزار دانه در شرایط تنش خشکی مشاهده شد. تحلیل همبستگی عملکرد بین دو محیط و شاخص های تحمل به خشکی و بای پلات ترسیمی نشان داد که شاخص های STS، YI، HARM، STI، MP و GMP مناسب ترین شاخص ها برای غربال ژنوتیپ های گندم نان در هر دو شرایط نرمال رطوبتی و تنش خشکی بودند. با توجه به این نتایج ارقام مهدوی، کویر و روشن به عنوان ارقام متحمل به خشکی مشاهده شدند، در نتیجه از این ارقام می توان در برنامه های زراعی و اصلاحی استفاده کرد.

دوازده سینگل کراس (F1) حاصل از تلاقی 3 لاین تجاری و 4 تستر گوجه فرنگی از نظر واکنش به تنش کم آبی و ارزیابی قابلیت ترکیب پذیری به صورت کرت های خرد شده در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی در سه تکرار و سه سطح تنش (FC، FC%60 و FC %40) در گلخانه و مزرعه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه ایلام درطی سال های 93-95 مورد ارزیابی قرار گرفتند. لاین های مورد استفاده شامل: L2: Kingstone، L3: Petoearly، L1: Bitstoik و تسترها شامل (S. pimpinellifolium)T1: LA1607، T3: LA2080 (S. lycopersicum var. cerasiforme)، T4: LA1579 (S. pimpinellifolium) و (S. (pimpinellifolium)T2: LA2656 بودند. بر اساس نتایج تجزیه واریانس داده ها، اثر تلاقی ها، تسترها، لاین×تستر و همین طور میانگین مربعات والدین در مقابل تلاقی در شرایط تنش و بدون تنش برای تمامی صفات معنی دار بود که نشان دهنده تفاوت معنی-دار GCA والدین و SCA هیبریدها بود. برای عملکرد کل تستر T2 در شرایط بدون تنش و تنش FC%40 و T1 در تنش FC%60 بهترین ترکیب پذیر عمومی (GCA) بودند. تستر T2 ترکیب گر مناسب برای عملکرد بالقوه در شرایط بدون تنش و تنش FC%60 بود. لاین L1 ترکیب پذیری عمومی معنی دار و مثبت برای عملکرد بالقوه، عملکرد کل و تعداد کل میوه در شرایط تنش و بدون تنش آبی داشت. هیبریدهای Petoearly×LA1579 (L3T4) در شرایط بدون تنش و (L1T1)Bitstoik× LA1607 و (L2T4)Kingstone×LA157 در تنش سطح FC %40 و FC%60 بهترین ترکیب پذیر خصوصی (SCA) برای عملکرد کل بودند. در صفات زراعی مورد مطالعه اثرات قابلیت ترکیب پذیری عمومی بزرگتر از اثرات قابلیت ترکیب پذیری خصوصی بود. نسبت واریانسδ 2A/ δ 2D نشان دهنده کنترل صفات مورد مطالعه با اثرات غیر افزایشی ژن بود.

در برنامه های معرفی رقم، آزمون ژنوتیپ های گیاهی در مناطق مختلف به منظور بررسی پایداری آن ها انجام می گیرد. در این تحقیق، 17 ژنوتیپ چغندرقند در 5 منطقه کرج، همدان، میاندوآب، مشهد و شیراز در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با 6 تکرار در سال 1397 ارزیابی محصولی شدند. پس از تایید همگنی واریانس خطا در پنج آزمایش با آزمون بارتلت، تجزیه واریانس مرکب داده ها برای عملکرد شکر انجام شد. در این تجزیه اثر مکان، ژنوتیپ و ژنوتیپ در مکان معنی دار شد. براساس روش ضریب رگرسیونی و انحراف از رگرسیون، ژنوتیپ های G2، G6، G9 و G13 پایدارترین ژنوتیپ ها بودند. بر اساس واریانس برهمکنش شوکلا و اکووالانس ریک، ژنوتیپ های G2، G3، G5 و G6 بالاترین پایداری را به خود اختصاص دادند. ژنوتیپ های G6 و G9براساس پارامتر واریانس درون مکانی و ژنوتیپ های G2 و G5 بر اساس پارامتر ضریب تغییرات پایدارترین ژنوتیپ شناسایی شدند. با استفاده از روش ضریب تبیین، ژنوتیپ های G3، G5 و G6و با استفاده از روش رگرسیون تای، ژنوتیپ های G2، G6 و G12 با داشتن میانگینی بالاتر از متوسط به عنوان پایدارترین ژنوتیپ ها انتخاب شدند. براساس مجوع روش های فوق، ژنوتیپ G2 به عنوان مناسب ترین ژنوتیپ از نظر پایداری عملکرد شکر شناخته شد.

نماتدهای سیستی غلات یکی از مهم ترین عوامل بیمارگر غلات در جهان و ایران هستند. در این میان گونه Heterodera filipjevi دارای پراکنش گسترده ای در مزارع غلات کشور است. استفاده از ارقام مقاوم یکی از مناسب ترین روش های کنترل این بیمارگر به علت مقرون به صرفه بودن و عدم خسارت به محیط زیست شناخته شده است. در این تحقیق مقاومت نسبی 13 ژنوتیپ گندم بومی کشور و هفت رقم رایج گندم نسبت به H. filipjevi در گلخانه در قالب طرح کاملاً تصادفی با چهار تکرار بررسی شد. با توجه به ضرورت تشخیص نماتد سیستی مورد استفاده در این بررسی، نمونه جمع آوری شده با استفاده از روش های کلاسیک و مولکولی شناسایی شد. بر اساس مشخصات ریخت شناسی و ریخت سنجی سیست ها و لارو سن دوم و هم چنین تکثیر ناحیه ITS-rDNA و برش آنزیمی ناحیه تکثیر شده گونه نماتد H. filipjevi تشخیص داده شد. تجزیه واریانس داده های جمعیت سیست و ماده بالغ نشان داد که اثر مجموع جمعیت سیست و ماده بالغ بر رقم های مورد بررسی در سطح یک درصد، تفاوت معنی دار آماری وجود دارد. بر اساس شمارش سیست و ماده بالغ، رقم بزوستایا و رقم کاتا، به ترتیب بیشترین و کمترین میانگین مجموع سیست های موجود در خاک و ماده های بالغ روی ریشه را به خود اختصاص دادند. از رقم ها و لاین های بررسی شده در این پژوهش، رقم بزوستایا در گروه حساس و رقم کاتا و همچنین لاین های شماره 84 و 85 در گروه مقاوم قرار گرفتند و سایر ارقام و لاین های مورد بررسی به عنوان نسبتا مقاوم گروه بندی شدند.

بیماری پاخوره گندم یکی از مهم ترین بیماری های گندم در مناطق مرطوب می باشد و موجب خسارت قابل توجه در این مناطق می شود و هنوز رقم مقاومی نسبت به این بیماری شناسایی نشده است؛ لذا پژوهش در جهت شناسایی ژن های مقاومت به این بیماری و تولید ارقام مقاوم و یا ارقام با حساسیت کمتر در گندم نان از اهمیت زیادی برخوردار است. در این پژوهش، به منظور شناسایی نشانگرهای مرتبط با مقاومت به یک جدایه از قارچ عامل بیماری پاخوره (T-41)، از جمعیت F2 حاصل از تلاقی ژنوتیپ های حساس (1546 و 164) و مقاوم (1528) و تجزیه تفرق توده ای استفاده شد. پس از کاشت جمعیت F2 و والدین در گلخانه و آلودگی مصنوعی گیاهان به قارچ عامل بیماری، فنوتیپ گیاهان با توجه به میزان آلودگی از طریق نمره دهی تعیین گردید و پس از استخراج DNA والدین و افراد F2، براساس نمره بیماری دو بالک از DNA افراد مقاوم و حساس تهیه گردید که همراه با DNA والدین توسط آغازگرهای RAPD، SCoT، ISSR و SSR مورد تجزیه (PCR) قرار گرفتند. از آغازگرهای مورد استفاده تنها یک آغازگر ISSR در والد و بالک مقاوم تولید باندی در محدوده 400 جفت باز نمود که در والد و بالک حساس وجود نداشت. سپس کلیه افراد بالک ها و F2 برای این نشانگر تعیین ژنوتیپ گردیدند و تجزیه رگرسیون و تجزیه کای مربع ارتباط معنی دار بین نشانگر مذکور و نمره بیماری را نشان داد. رگرسیون نمره بیماری روی باند 400 (*709/0-b = ) بیانگر وجود این باند در نمره های پایین (افراد مقاوم) است. همچنین توزیع افراد F2 در تلاقی 1528 × 1546 بر اساس نمره بیماری وجود رابطه اپیستازی (9: حساس، 6: نیمه حساس، 1: مقاوم) را تایید نمود که نشان داد احتمالا حساسیت به این بیماری توسط ژن های غالب کنترل می شود.

سطح برگ یک شاخص کلیدی برای رشد و تولید محصولات گیاهیو همچنین عاملی تعیین کننده در کارایی مصرف نور محسوب می گردد، لذا بررسی تنوع و همچنین تخمین سطح برگ در اکوتیپ های مختلف نعناع از اهمیت خاصی برخوردار است. از جمله روش های معمول برای تخمین سطح برگ تجزیه و تحلیل رگرسیونی می باشد که سطح برگ به عنوان متغیر مستقل، و طول و عرض برگ به عنوان متغیر وابسته می باشند. در این مطالعه سطح برگ 18 اکوتیپ گیاه دارویی نعناع با مدل های مختلف ANFIS، شبکه عصبی مصنوعی (MLP وRBF)، رگرسیون های خطی و غیرخطی با استفاده از دو ورودی طول و عرض برگ در چهار سطح تنش شوری (شاهد، 5/2، 5 و 5/7 دسی زیمنس بر متر) و در دو مرحله برداشت تخمین زده شد. نتایج نشان داد که همبستگی بالایی بین طول و عرض با سطح برگ وجود دارد، به طوری که همبستگی عرض با سطح برگ بیشتر از طول برگ بود. از بین مدل های رگرسیونی در هر دو برداشت و در تمامی سطوح تنش، مدل NLR به عنوان بهترین و دقیق ترین مدل معرفی شده است. مدل ANFIS در هر دو مرحله برداشت و در تمامی سطوح تنش نسبت به سایر مدل ها از دقت بالاتری برخوردار بود و میزان خطای کمتری را به خود اختصاص داد. همچنین نتایج حاصل از تجزیه کلاستر نشان داد که تنوع مطلوبی بین اکوتیپ ها وجود دارد. علاوه بر این مقایسه میانگین بین گروه های مختلف حاصل از تجزیه کلاستر نشان داد که بیشترین مقدار طول، عرض و سطح برگ در هر دو مرحله برداشت و در تمام سطوح تنش شوری مربوط به اکوتیپ 18 (E18) بوده است.

عنصر سلنیوم نقش حفاظتی و تاثیر مثبتی روی خصوصیات کمی و کیفی گیاهان دارد. به منظور بررسی تاثیر محلول پاشی سلنیوم بر محتوای پرولین برگ و برخی خصوصیات کمی و کیفی ارقام کلزا در شرایط تنش دمایی آخر فصل، آزمایشی به صورت فاکتوریل اسپلیت پلات در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار به مدت دو سال زراعی (94-1393 و 95-1394) در کرج اجرا گردید. در این آزمایش عامل اول تاریخ کاشت، عامل دوم سلنیوم و عامل سوم ژنوتیپ بود که عامل اول و دوم به صورت فاکتوریل در کرت-های اصلی و عامل سوم به صورت اسپلیت پلات در کرت های فرعی قرار گرفتند. نتایج نشان داد صفات کمی و کیفی کلزا در این آزمایش تحت تأثیر تاریخ کاشت قرار گرفت. تاخیر در کاشت باعث کاهش بقای زمستانه، عملکرد بیولوژیکی، عملکرد دانه، قطر طوقه، محتوای نسبی آب برگ ژنوتیپ های کلزا گردید. از طرف دیگر تاخیر در کاشت باعث افزایش نسبی آب طوقه در مرحله روزت و پرولین برگ در مرحله روزت ژنوتیپ های کلزا گردید اما بر روی شاخص برداشت ژنوتیپ ها تاثیر معنی داری نداشت. محلول پاشی سلنیوم باعث بهبود بقای زمستانه، عملکرد بیولوژیکی، عملکرد دانه، قطر طوقه و محتوای نسبی آب برگ ژنوتیپ های کلزا گشت. همچنین محلول پاشی سلنیوم میزان پرولین برگ در مرحله روزت را به طور معنی داری کاهش داد که عامل مهمی در تحمل ژنوتیپ ها به شرایط کشت تاخیری و تنش گرمای آخر فصل داشت. از نظر بقای زمستانه، عملکرد دانه و عملکرد بیولوژیکی، لاین L72 در بین ژنوتیپ های مورد بررسی بهترین پاسخ را به این صفات در کشت به هنگام نشان داد اما در شرایط کشت تاخیری رقم Opera بهتر از بقیه ژنوتیپ ها بود، اگرچه با لاین L72 تفاوت معنی داری نداشت.

تنش خشکی مهم ترین تنش محیطی است که بسیاری از صفات مورفولوژیک، فیزیولوژیک و بخصوص عملکردی گیاهان را تحت تاثیر قرار می دهد. در این پژوهش تلاقی بین رقم گندم Gasspard (والد حساس به کم آبی) و لاین DN11 (والد مقاوم به خشکی) انجام شد. نسل های F1، F2، F3، BC1 و BC2 حاصل به همراه والدین در قالب طرح آزمایشی بلوک های کامل تصادفی در شرایط آبیاری عادی و تنش کمبود آب انتهای فصل هرکدام در سه تکرار و طی دو سال متوالی کشت و مورد مقایسه قرار گرفتند. سپس با استفاده از روش های تجزیه میانگین و تجزیه واریانس نسل ها به بررسی پارامترهای ژنتیکی در دو شرایط معمولی و تنش کمبود آب انتهای فصل پرداخته شد. تجزیه واریانس وزنی صفات اندازه گیری شده نشان داد که تنش کمبود آب تاثیر معنی داری در کاهش وزن 100 دانه، وزن حجمی و عملکرد دانه تک بوته داشت. نتایج تجزیه میانگین نسل ها برای صفات وزن 100 دانه و وزن حجمی در دو محیط یکسان بود و مدل های رگرسیونی یکسانی برای دو محیط به دست آمد. علاوه بر اثرات افزایشی و غالبیت، اثرات متقابل اپیستازی نیز در وراثت کلیه صفات مورد بررسی نقش داشتند. برای عملکرد تک بوته، اثرات افزایشی و غالبیت همراه با اثرات متقابل افزایشی× غالبیت، غالبیت × غالبیت و برای عملکرد بیولوژیکی اثرات غالبیت و غالبیت× غالبیت در توارث نقش بیشتری داشتند. تجزیه واریانس نسل ها نشان داد که عمل ژن برای صفات ارتفاع بوته، وزن 100 دانه (هر دو شرایط)، طول سنبله، تعداد سنبلچه در سنبله و تعداد دانه در سنبله افزایشی بود. برای صفات تعداد سنبله، عملکرد دانه تک بوته، غالبیت و برای صفت وزن حجمی (هر دو شرایط) فوق غالبیت مشاهده شد. نتایج دو تجزیه میانگین و واریانس نسل ها در صفاتی مانند عملکرد بیولوژیک یکسان نبود که می توان آن را به درجه پراکندگی ژنی و غالبیت دو جهته نسبت داد. در صفات شاخص برداشت و عملکرد دانه، به دلیل بالا بودن واریانس محیطی وراثت پذیری های عمومی و خصوصی پایین برآورد شد.

به منظور ارزیابی تحمل به خشکی تعداد 15 ژنوتیپ سویا به صورت آزمایش فاکتوریل در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار در شرایط گلخانه در شهرستان دماوند انجام شد. عامل اول شامل 15 ژنوتیپ سویا و عامل دوم شامل دو سطح آبیاری نرمال و قطع آبیاری در زمان غلاف دهی بود. صفات شامل ارتفاع بوته، تعداد شاخه های زایشی، تعداد برگ، کلروفیل a، کلروفیل b، کلروفیل کل، کاروتنوئید، تعداد روز تا گلدهی، تعداد روز تا 50% غلاف دهی، تعداد گل، وزن خشک برگ بوته، تعداد بند ساقه اصلی، تعداد بند ساقه های فرعی، وزن خشک ساقه های یک بوته، وزن خشک بوته، فاصله اواین غلاف از خاک، رسیدگی کامل، تعداد غلاف در هر بوته، وزن خشک غلاف در بوته، طول غلاف، متوسط تعداد دانه در غلاف، تعداد دانه های هر بوته، شاخص برداشت، وزن صد دانه و عملکرد هر گلدان بودند. نتایج تجزیه واریانس نشان داد که واکنش ژنوتیپ های سویا به شرایط تنش خشکی و بدون تنش متفاوت بود. در مجموع ژنوتیپ های 1، 4، 10، 14و 15 دو شرایط تنش خشکی و نرمال عملکرد بالایی را نشان دادند. نتایج تجزیه همبستگی نشان داد که بیشترین همبستگی را صفات تعداد دانه های هر بوته، شاخص برداشت، وزن خشک غلاف در بوته و وزن خشک بوته با عملکرد داشتند. بین صفات مستقل و وابسته 99% رابطه رگرسیونی معنی داری بر قرار بود. نتایج تجزیه علیت نشان داد که وزن خشک بوته و وزن صد دانه بیشترین اثر مستقیم مثبت را بر عملکرد داشتند. نتایج تجزیه به مولفه های اصلی نشان داد که مولفه های اول و دوم در مجموع 85% واریانس کل را تبیین کردند. با در نظر گرفتن همه صفات تجزیه کلاستر ژنوتیپ ها را به 5 گروه تقسیم نمود و ژنوتیپ های 1، 9، 10، 14 و 15 در یک گروه قرار داد این ژنوتیپ ها بر اساس میانگین در هر دو محیط عملکرد خوبی داشتند.

جهش های القا شده توسط پرتوگاما در اصلاح بسیاری از صفات مهم زراعی در گیاهان نقش دارند. تعیین دز بهینه برای القای جهش به عنوان مهم ترین مرحله در آزمایشات و ایجاد مواد ژنتیکی جهش یافته محسوب می شود. هدف از این مطالعه تعیین دز بهینه پرتوتابی گاما و همچنین بررسی اثر دزهای مختلف این پرتو (صفر، 150، 200، 250 و 300 گری) روی برخی خصوصیات رشدی و بیوشیمیایی در مراحل اولیه نموی هیبرید سینگل کراس 704 ذرت بود. با استفاده از تجزیه پروبیت، دز مناسب پرتوگاما برای القای جهش در سینگل کراس 704، 96/212 گری تعیین گردید. تفاوت معنی داری برای تیمار دز پرتو درتمامی صفات رشدی، شامل طول ریشه چه، طول ساقه چه، وزن تر ریشه چه، وزن تر ساقه چه، وزن خشک ریشه چه و وزن خشک ساقه چه، ارتفاع گیاه و درصد بقا مشاهده شد. باافزایش سطح دز پرتوتابی میزان کربوهیدرات کل، مالون دی آلدهید، پراکسید هیدروژن و فعالیت آنزیم های کاتالاز و پراکسیداز افزایش یافت.

بیماری سفیدک سطحی گندم که توسط قارچ Blumeria graminis f. sp. tritici ایجاد می شود، یکی از مهم ترین بیماری های گندم می باشد که همه ساله باعث کاهش شدید عملکرد می گردد. استفاده از مواد شیمیایی برای کنترل بیماری های گیاهی هزینه بر بوده و آثار زیست محیطی نامطلوبی را ایجاد می کند، بر همین اساس استفاده از مواد شیمیایی غیر سمی که سیستم ایمنی گیاه را فعال کند مطلوب به نظر می رسد. در این پژوهش تاثیر کیتوزان به عنوان یک عامل تحریک کننده سیستم دفاعی گیاه بر روی الگوی بیان ژن های مرتبط با بیماری زایی مورد بررسی قرار گرفت. برای بررسی الگوی بیان ژن های PR1, PR2, PR5 در گندم تیمار شده با غلظت های مختلف کیتوزان (صفر، 250و 500 میلی گرم در لیتر)، آزمایشی به صورت فاکتوریل در قالب کاملا تصادفی با سه تکرار و در چهار زمان مختلف با استفاده از تکنیک Real time PCR انجام شد. براساس نتایج به دست آمده، درصد تعداد کلنی رشدیافته در برگ گیاهان تیمارشده با کیتوزان 250 نسبت به گیاهان شاهد 3/42 درصد کاهش یافت. نتایج حاصل از qPCR نشان داد که پس از آلودگی با بیمارگر، میزان بیان هر سه ژن در گیاهان تیمارشده با کیتوزان افزایش معنی داری نسبت به گیاهان شاهد داشته است. حداکثر میزان بیان ژن ها در ساعت 12 پس از آلودگی مشاهده شد و پس از آن کاهش یافت. تغییرات در گیاهان شاهد ناچیز و تدریجی بود در حالی که در گیاهان تیمارشده القای ژن های دفاعی در ساعات اولیه پس از آلودگی نسبت به گیاهان شاهد با سرعت بیشتری رخ داد. همچنین غلظت 250 میلی گرم در لیتر کیتوزان تأثیر قوی تری در القای ژن های دفاعی گیاه نسبت به غلظت 500 میلی گرم در لیتر نشان داد. نتایج نشان می دهد کاربرد کیتوزان می تواند نقش مهمی درافزایش مقاومت گیاه گندم در برابر بیماری سفیدک پودری ایفا نماید.

گندم مهمترین گیاه زراعی است و در سرتاسر جهان کشت می شود و سازگاری گسترده ای با مناطق گوناگون اقلیمی دارد. یکی از عوامل مهمی که باعث سازگاری گندم می شود، ژن های بهاره سازی است. در برنامه های به نژادی گندم شناخت از نوع آلل ها در مکان های ژنی کنترل کننده بهاره سازی می تواند نقش مهمی در معرفی ارقام سازگار به مناطق مختلف داشته باشد. در سطح مولکولی سه مکان ژنی برای کنترل بهاره سازی در گندم نان وجود دارد. این مکان های ژنی Vrn-1، Vrn-2و Vrn-3هستند. نیاز بهاره سازی در گندم هگزاپلویید عمدتاً توسط مکان ژنی Vrn-1تعیین می شود که شامل مکان ژنی Vrn-A1، Vrn-B1 و Vrn-D1 است. مکان های ژنی Vrn-A1، Vrn-B1 و Vrn-D1 برای عادت رشد بهاره غالب و اپیستاتیک بر آلل های عادت رشد زمستانه هستند، بنابراین ارقام زمستانه دارای آلل های مغلوب در سه مکان ژنی VRN-1 است. در این مطالعه 34 ژنوتیپ گندم نان خاورمیانه به همراه ژنوتیپ گندم بهاره چینی با استفاده از نشانگرهای آلل اختصاصی برای مطالعه تنوع آللی در مکان ژنی Vrn-1 مورد بررسی قرار گرفتند. مطالعه حاضر نشان داد که در مکان ژنی VRN-A1 پنج ژنوتیب دارای آلل غالب VRN-A1a بود. آلل VRN-A1b در هیچ یک از نمونه ها مشاهده نشد. تنها یکی از نمونه ها آلل VRN-A1c را نشان داد و 32 ژنوتیپ به-همراه گندم بهاره چینی دارای آلل مغلوب vrn-A1 بودند. یک ژنوتیپ با شماره شش در این مکان ژنی بیش از یک آلل را نشان داد که غیرمعمول بود. در مکان ژنی VRN-B1، 14 ژنوتیپ دارای آلل غالب و 20 ژنوتیپ به همراه ژنوتیپ بهاره چینی دارای آلل مغلوب بودند.

در پژوهش حاضر، 16 اکوتیپ گاودانه (Vicia ervilia L. )، در سه محیط بدون تنش، تنش ملایم و تنش شدید خشکی (به ترتیب آبیاری پس از 60، 90 و 120 میلی متر تبخیر از تشتک تبخیر) از نظر برخی صفات مورفو-فیزیولوژیک مرتبط با تحمل به خشکی مورد مقایسه قرار گرفتند. این سه آزمایش در مزرعه پژوهشی دانشگاه ولی عصر (عج) رفسنجان در سال زراعی 97-1396 در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با 4 تکرار آزمایش انجام شد. نتایج تجزیه واریانس مرکب صفات نشان داد که اکوتیپ های مورد بررسی از نظر همه صفات مورد مطالعه به جز وزن هزاردانه اختلاف معنی داری (01/0>p) داشتند و بنابراین از نظر بیشتر صفات تنوع بالایی را داشتند. بر اثر تنش ملایم و تنش شدید خشکی صفات ارتفاع ساقه، طول ریشه، تعداد غلاف در بوته، تعداد دانه در غلاف، تعداد دانه در بوته، وزن خشک اندام هوایی و عملکرد دانه به طور معنی داری کاهش یافتند. به طور میانگین اکوتیپ بایقوت با تولید 345/82 گرم در مترمربع زیست توده و 038/35 گرم در مترمربع عملکرد دانه، بیشترین مقادیر را بین سایر اکوتیپ ها داشت. نتایج مقایسه میانگین اکوتیپ های مورد مقایسه نشان داد که در شرایط تنش و بدون تنش خشکی بیشترین ثبات در تولید عملکرد دانه به ترتیب در اکوتیپ های بایقوت و سقزچی و بیشترین ثبات در تولید اندام هوایی به ترتیب در اکوتیپ های قره آغاج و بایقوت مشاهده شد. به طور کلی اکوتیپ هایی که کمتر تحت تأثیر تنش خشکی از نظر صفات مورد بررسی قرار گرفتند می توانند به عنوان اکوتیپ های متحمل به خشکی در برنامه های به نژادی آینده مورد استفاده قرار گیرند.

تنش های غیر زیستی مانند شوری از جمله عواملی هستند که تولیدات کشاورزی را به شدت تحت تاثیر قرار می دهند. به منظور بررسی اثر تنش شوری بر برخی صفات مورفولوژیکی و فیزیولوژیکی مرتبط با تحمل به شوری در 22 ژنوتیپ کلزای بهاره در مرحله رشد رویشی، آزمایشی به صورت کرت های خرد شده در قالب بلوک های کامل تصادفی با سه سطح شوری صفر (شاهد)، 150 و 300 میلی مولار کلرید سدیم با سه تکرار در گلخانه تحقیقاتی دانشگاه تبریز به اجرا درآمد. در این پژوهش صفات وزن خشک اندام هوایی و ریشه، ارتفاع بوته، میزان سدیم و پتاسیم اندام هوایی و ریشه، نسبت پتاسیم به سدیم اندام هوایی و ریشه اندازه گیری شد. تنش شوری باعث افزایش معنی دار میزان سدیم و کاهش صفاتی نظیر ارتفاع بوته، وزن خشک اندام هوایی و ریشه، میزان پتاسیم و نسبت پتاسیم به سدیم شد. بین ژنوتیپ ها در اکثر صفات تفاوت معنی دار مشاهده شد که نشان دهنده تنوع بالای ژنوتیپ ها در تحمل به شوری بود. تجزیه خوشه ای منجر به تفکیک ژنوتیپ ها در چهار گروه گردید. تجزیه و تحلیل داده ها، مقایسه میانگین ها و تجزیه خوش ه ای ژنوتیپ ها نشان داد که ژنوتیپ های SAN-2 و Amica به ترتیب متحمل ترین و حساس ترین ژنوتیپ ها طی مرحله رشد رویشی بودند. لذا می توان از آن ها برای مکان یابی ژن های درگیر در مقاومت به شوری و درک درست سازوکار تحمل به شوری و ژن های درگیر در این فرآیند استفاده کرد.

به منظور مطالعه مقاومت توتون به علف هرز گل جالیز، دو آزمایش در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی در شرایط دارای گل جالیز و بدون گل جالیز در مرکز تحقیقات توتون ارومیه طی دو سال 87-1386 و 1387-88 اجرا شد. نتایج نشان داد که گل جالیز باعث کاهش مقدار کلیه صفات مورد مطالعه می شود و صفات خشک اندام هوایی بوته (31%) و وزن خشک ریشه (30%) به ترتیب بیشترین کاهش را داشتند و به عنوان حساس ترین صفات شناخته شدند. نتایج تجزیه همبستگی نشان داد که صفات تعداد برگ، وزن خشک اندام هوایی و وزن خشک ریشه بیشترین همبستگی مثبت و معنی داری را با عملکرد برگ توتون در شرایط حضور علف هرز گل جالیز و بدون گل جالیز دارند. بنابراین می توان از این صفات جهت گزینش ارقام پرمحصول توتون استفاده نمود. همچنین مشخص شد که بین عملکرد برگ در شرایط گل جالیز و بدون گل جالیز با شاخص های میانگین هندسی و هارمونیک و شاخص تحمل تنش همبستگی مثبت بالایی وجود دارد. لذا می توان از این شاخص ها جهت ارزیابی تحمل به علف هرز گل جالیز در توتون استفاده نمود. تجزیه کلاستر، ژنوتیپ های مورد مطالعه را در سه گروه حاوی ژنوتیپ های حساس (42 ژنوتیپ)، ژنوتیپ های دارای تحمل متوسط (13 ژنوتیپ) و ژنوتیپ های متحمل (9 ژنوتیپ) گروه بندی نمود. در مجموع با توجه به نتایج حاصل از این تحقیق می توان ژنوتیپ های C. H. T. 209. 12e و C. H. T. 209. 12e×F. K. 40-1 و ژنوتیپ های SPT413، SPT432 و SPT412 را به ترتیب متحمل ترین و حساس ترین ژنوتیپ های توتون به علف هرز گل جالیز معرفی نمود.

به منظور بررسی تنوع ژنتیکی و میزان تفکیک متجاوز در لاین های F6 بزرک حاصل از تلاقی KO37×CAN1066، تعداد 824 لاین اصلاحی حاصل از انتخاب در 106 لاین F5در قالب طرح آگمنت به همراه پنج شاهد مورد ارزیابی قرار گرفتند. میانگین لاینها در هر فامیل F5 محاسبه و تنوع بین آنها ارزیابی شد. بررسی ضرایب تغییرات ژنوتیپی نشان داد که بیشترین و کمترین مقدار این ضرایب به ترتیب مربوط به صفات وزن دانه در کپسول (39/53 درصد) و تعداد روز تا رسیدگی (71/2 درصد) بود. لاین های اصلاحی مورد مطالعه از لحاظ کلیه صفات مورد بررسی تنوع بالایی نشان دادند به طوری که عملکرد دانه در بوته در آنها دارای میانگین 270/0 گرم در بوته و بین دامنه 126/0 تا 480/0 گرم در بوته در فامیل های F5 متغیر بود و والدین KO37 و CAN1066 برای این صفت به ترتیب دارای میانگین عملکرد دانه 490/0 و 158/0 گرم در بوته بودند. تعداد انشعاب در بوته بیشترین وراثت پذیری عمومی (03/97 درصد) و عملکرد دانه در واحد سطح کمترین مقدار وراثت پذیری عمومی (34/ 64 درصد) را دارا بود. وراثتپذیری عملکرد دانه در بوته 33/83 درصد بود. بیشترین میزان تفکیک متجاوز مثبت در تعداد کپسول در بوته (08/28 درصد) مشاهده شد. همچنین 43/26 و 61/6 درصد فامیل ها به ترتیب برای تعداد روز تا 50 درصد گلدهی و تعداد انشعاب در بوته تفکیک متجاوز مثبت نشان دادند. عملکرد دانه در بوته و سایر اجزای عملکرد سود ژنتیکی بالایی داشتند، به طوری که سود ژنتیکی عملکرد دانه در بوته، تعداد کپسول در بوته و تعداد انشعاب در بوته نیز به ترتیب برابر با 18/85، 99/77 و 10/68 درصد بود. میزان هتروزیس نسبت به والد برتر (KO37) از 46/2 تا 6/3 درصد برای تعداد انشعاب در بوته، از 35/14 تا 5/18 برای تعداد کپسول در بوته و از 039/0 تا 041/0 برای وزن دانه در کپسول متغیر بود. باعنایت به وجود تنوع ژنتیکی زیاد مشاهده شده در نتاج حاصل از این تلاقی امکان انتخاب لاین های برتر جهت ارزیابی به منظور معرفی رقم اصلاحی فراهم گردیده است.

مطالعه صفات فیزیولوژیک و بیوشیمیایی می-توانند به شناخت راهکارهایی برای انتخاب ارقام متحمل و افزایش عملکرد در شرایط متنوع محیطی از جمله شرایط تنش شوری کمک کنند. به همین منظور، آزمایشی به صورت فاکتوریل در قالب طرحبلوک های کامل تصادفی با سه تکرار در گلخانه دانشکده کشاورزی دانشگاه تهران انجام شد. فاکتورهای آزمایشی شامل چهار سطح شوری (صفر (شاهد)، 50، 100 و 200 میلی مولار نمک طعام) و شش ژنوتیپ لوبیا (جولس، ناز، 96، 20، 2 و 74) بود. سطوح تنش شوری پنج هفته پس از کاشت بذر اعمال شد و ده روز پس از اعمال تنش از سه برگچه ی دوم نمونه گیری شد. بعضی صفات بیوشیمیایی و فیزیولوژیک از قبیل میزان نشت الکترولیک، پرولین، مالون دی آلدئید، فعالیت آنزیم های کاتالاز، گایاکول پراکسیداز و آسکوربات پراکسیداز، پلی فنل اکسیداز و پروتئین محلول کل اندازه گیری شد. نتایج نشان داد تمامی ژنوتیپ های مورد مطالعه با افزایش سطح نمک تحت تنش شوری قرار گرفتند، اما پاسخ آن ها به تنش متفاوت بود. در مجموع بیشترین و کمترین میزان پرولین، مالون دی آلدئید، فعالیت های آنزیمی کاتالاز، اسکوربات پراکسیداز، گایاکول پراکسیداز و پلی فنل اکسیداز در سطح 200 میلی مولار نمک به ترتیب در ژنوتیپ جولس و ناز مشاهده شد. با بررسی صفات اندازه گیری شده و با مد نظر قرار دادن ویژگی های فیزیولوژیکی و بیوشیمیایی ژنوتیپ جولس در قیاس با دیگر ژنوتیپ ها به تنش شوری متحمل بوده و به عنوان بهترین ژنوتیپ در شرایط این پژوهش معرفی شد.

در این مطالعه مکانیزم مقاومت به کرم ساقه خوار نواری در 10 ژنوتیپ برنج و در سطوح متفاوت کود ازت مورد بررسی قرار گرفت. علاوه براین رابطه برخی از صفات کمی و کیفی ژنوتیپ های برنج با میزان مقاومت به کرم ساقه خوار نواری بررسی شد. این آزمایش در شرایط مزرعه ای به صورت اسپلیت پلات در قالب طرح پایه بلوک های کامل تصادفی در 4 تکرار اجرا شد. نتایج نشان داد که ژنوتیپ های آمل-3، میلاد و دشت نسبت به کرم ساقه خوار حساس بوده و با افزایش سطوح کود ازت درصد خسارت نیز بیشتر شد. اما رقم آمل3 به دلیل قابلیت پنجه زنی بیشتر، در سطوح بالاتر کود ازت، توانسته کاهش عملکرد ناشی از حمله آفت را تا حدودی جبران نماید. از بین صفات کمی مورد مطالعه قطر ساقه و ارتفاع گیاه و از بین صفات کیفی مورد مطالعه تیپ رشد گیاه (عادت رشد ساقه) و کرک دار بودن پهنک برگ نقش مهمی در میزان آلودگی به کرم ساقه خوار برنج داشتند. به طوری که ژنوتیپ هایی با قطر ساقه کمتر و ارتفاع کوتاه تر و همچنین عادت رشد ساقه به صورت ایستاده یا نیمه ایستاده و کرک دار بودن پهنک برگ (نظیر طارم جلودار، دانش، نعمت، جهش، پرتو، آمل2 و IR50) از شدت آلودگی کمتری برخوردار بودند.

به منظور ارزیابی تعدادی از ارقام و لاین های امید بخش گندم نان از نظر پتانسیل تولید در شرایط بدون شخم دو آزمایش مجزا در مزارع دیم زارعین مناطق سرد (شهرستان سنقر) و گرم (شهرستان سرپل ذهاب) استان کرمانشاه در سال زراعی 97-1396 اجرا شد. در منطقه سرد 12 ژنوتیپ پاییزه و در منطقه گرم 32 ژنوتیپ بهاره از لحاظ عملکرد دانه و اجزاء آن، صفات مورفولوژیکی، دمای کانوپی، میزان کلروفیل (SPAD) و شاخص نرمال شده تفاوت پوشش گیاهی ارزیابی شدند. در منطقه سرد ژنوتیپ ها از نظر طول پدانکل خارجی، تعداد سنبله در متر مربع، تعداد دانه در سنبله و وزن هزاردانه، طول پدانکل و عملکرد دانه تفاوت معنی دار داشتند. عملکرد ژنوتیپ ها از 2849 تا 4274 کیلوگرم در هکتار بهترتیب در رقم سرداری و ژنوتیپ G10 متغیر بود و چهار ژنوتیپ شامل G2، G4، G10 و G12 به صورت معنی داری از رقم شاهد (آذر2) عملکرد بیشتری داشتند. در منطقه گرم ژنوتیپ ها از نظر ارتفاع بوته، طول پدانکل خارجی، طول پدانکل، وزن هزاردانه، SPAD و روز تا گلدهی تفاوت معنی دار داشتند. عملکرد ژنوتیپ ها از 364 تا 1159 کیلوگرم در هکتار بهترتیب در ژنوتیپهایG22 و G8 متغیر بود و ژنوتیپ های G8 و G10 بهترتیب 89 و 61 درصد از رقم شاهد (آفتاب) عملکرد بیشتری داشتند. نتایج بررسی روابط بین صفات با استفاده از تجزیه همبستگی و تجزیه بای پلات ژنوتیپ × صفت حاکی از متفاوت بودن الگوی روابط صفات در دو اقلیم مذکور بود. همبستگی مثبت و معنی دار شاخص نرمال شده تفاوت پوشش گیاهی با عملکرد دانه، تعداد دانه در سنبله و وزن هزاردانه و همبستگی منفی و معنی دار آن با دمای کانوپی در اقلیم گرم سرپل ذهاب بیانگر اهمیت این شاخص در شناسائی ژنوتیپ های مناسب برای کشت در مناطق واجد تنش خشکی بود.