بیوتکنولوژی و بیوشیمی غلات
سال:1403 | دوره:3 | شماره:1 |تعداد مقالات:7

مقدمه: گندم سومین غله حیاتی جهان پس از برنج و ذرت است و با توجه به نرخ رو به افزایش جمعیت جهان از اهمیت بسیار بالایی برخوردار است. پرولین و فروکتان در تحمل به تنش سرما اهمیت ویژه ای دارند. ارقام مختلف گندم در مقابله با تنش سرما سطوح مختلفی از فروکتان و پرولین را تولید می کنند. در همین راستا این تحقیق با هدف بررسی تنوع در محتوای فروکتان و پرولین ژنوتیپ های گندم تحت تنش سرما انجام گرفت.مواد و روش ها: در مطالعه حاضر مقدار سازگارسازهای پرولین و فروکتان در 70 رقم گندم نان بررسی شد. بدین منظور کشت ارقام در قالب طرح کاملاً تصادفی با سه تکرار در گلخانه انجام شد. ارقام در مرحله زایشی (کد زادوکس 48 تا 60) در شرایط دمایی 8+ درجه سانتی­گراد و دمای 2- درجه سانتی­گراد تیمار شدند. جهت اعمال تیمار دمایی،  دما از 24 درجه سانتی­گراد تا سطح دمای مورد نظر هر یک ساعت دو درجه سانتی گراد کاهش یافت، سپس گیاهان به مدت دو ساعت در آن سطح دمایی متوقف شده و بعد از اعمال تنش، دما به 24 درجه سانتی­گراد افزایش داده شد و پس از 24 ساعت نمونه­برداری از آن ها انجام گرفت. اندازه­گیری غلظت پرولین و فروکتان در برگ های 70 رقم گندم نان به ترتیب توسط روش کاریلو و گیبسون (Carillo and Gibon, 2011) و جرمین (Jermyn, 1956) انجام شد.یافته ها: ﺗﺠﺰﯾﻪ وارﯾﺎﻧﺲ داده ها ﻧﺸﺎن داد ﮐﻪ ﺑﯿﻦ ارﻗﺎم و ﺑﯿﻦ ﺳﻄﻮح ﻣﺨﺘﻠﻒ دما از لحاظ میزان پرولین و فروکتان در برگ اﺧﺘﻼف ﻣﻌﻨﯽدار وﺟﻮد دارد. همچنین اثر مقابل رقم × دما بر غلظت این صفات معنی­دار بود. ﻣﻌﻨﯽدار ﺑﻮدن اﺛﺮ ﻣﺘﻘﺎﺑﻞ دﻣﺎ و رﻗﻢ ﻧﺸﺎن ﻣﯽدﻫﺪ رتبه­بندی (واکنش) ژﻧﻮﺗﯿﭗﻫﺎ از سطحی به سطح دیگر دما ﯾﮑﺴﺎن ﻧﻤﯽﺑﺎﺷﺪ. به عبارتی ارﻗﺎم ﻣﺨﺘﻠﻒ سازوکارهای ﻣﻘﺎﺑﻠﻪ ﻣﺘﻔﺎوﺗﯽ در ﻫﺮ یک از ﺳﻄوﺢ ﺗﻨﺶ دﻣﺎﯾﯽ دارﻧﺪ. در ادامه ﺑﺮش­دﻫﯽ اﺛﺮ ﻣﺘﻘﺎﺑﻞ ﺑﺮای اﯾﻦ صفات اﻧﺠﺎم ﮔﺮﻓﺖ و ﺑﺮ اﺳﺎس ﻧﺘﺎﯾﺞ ﻣﻘﺎﯾﺴﻪ ﻣﯿﺎﻧﮕﯿﻦ ﺟﺪاﮔﺎﻧﻪ، ﺑﯿﺸﺘﺮﯾﻦ و ﮐﻤﺘﺮﯾﻦ ﻣﻘﺪار صفات در ﺳﻄﻮح ﻣﺨﺘﻠﻒ ﺗﻨﺶ دﻣﺎﯾﯽ در ارقام مورد مطالعه مشخص گردید. در ﺳﻄﻮح دﻣﺎﯾﯽ 8+ درجه سانتی­گراد و 2- درجه سانتی­گراد ﺑﯿﺸﺘﺮﯾﻦ ﻣﻘﺪار ﭘﺮوﻟﯿﻦ به ترتیب در ارقام طلایی و گنبد 2 و ﮐﻤﺘﺮﯾﻦ ﻣﯿﺰان ﭘﺮوﻟﯿﻦ در ﻫﻤﯿﻦ ﺳﻄﻮح دﻣﺎﯾﯽ ﺑﻪﺗﺮﺗﯿﺐ در ارﻗام تیرگان و شیرودی مشاهده شد. در ﺳﻄﻮح دﻣﺎﯾﯽ 8+ درجه سانتی­گراد و 2- درجه سانتی­گراد ﺑﯿﺸﺘﺮﯾﻦ ﻣﻘﺪار فروکتان به ترتیب در ارقام آزادی و شاهپسند و ﮐﻤﺘﺮﯾﻦ ﻣﯿﺰان فروکتان در ﻫﻤﯿﻦ ﺳﻄﻮح دﻣﺎﯾﯽ ﺑﻪﺗﺮﺗﯿﺐ در ارﻗام برات و دز مشاهده شد. بر اساس نتایج، روند تغییرات منظمی برای میزان فروکتان در 70 رقم مورد مطالعه مشاهده نشد.نتیجه گیری: ﻧﺘﯿﺠﻪ اﯾﻦ ﺑﺮرﺳﯽ ﻧﺸﺎن ﻣﯽدﻫﺪ ارﻗﺎﻣﯽ در اﯾﻦ ﻧﻮع از ﺗﻨﺶ ﻣﻄﻠﻮبﺗﺮﻧﺪ ﮐﻪ در ﺳﻄﻮح ﭘﺎﯾﯿﻦ دﻣﺎﯾﯽ، ﭘﺮوﻟﯿﻦ و فروکتان ﺑﯿﺸﺘﺮی را ﺣﻔﻆ ﻣﯽﮐﻨﻨﺪ. در این پژوهش ارﻗاﻢ گنبد2 و شاه پسند ﺗﻮاﻧﺴتند به­ترتیب ﻣﯿﺰان ﺑﺎﻻﯾﯽ از ﭘﺮوﻟﯿﻦ و فروکتان را در  ﺳﻄح دﻣﺎﯾﯽ  2- درجه سانتی­گراد ﺣﻔﻆ ﻧﻤﺎﯾند که می­توان از آن ها به عنوان رقم متحمل به تنش سرمای دیررس بهاره نام برد. نتایج این تحقیق نشان­دهنده واکنش متفاوت ارقام گندم از لحاظ صفات مورد بررسی در هریک از سطوح دمایی می­باشد. از این تنوع می­توان در -فرایند به­نژادی تولید ارقام مقاوم به سرما استفاده نمود.

مقدمه: با توجه به نیاز روزافزون به مواد غذایی به لحاظ افزایش جمعیت و محدود بودن زمین های قابـل کشـت ، نقـش افزایش تولید از طریق اصلاح نباتات بدیهی است . ذرت یکی از مهم ترین محصولات کشاورزی در جهان است. این محصول یکی از منابع اصلی غذا برای انسان­ها و حیوانات است و همچنین برای تولید زیست توده و محصولات زیستی استفاده می شود. هتروزیس، که به افزایش بنیه هیبرید نسبت به والدین اطلاق می شود، مـی تـواند به افزایش تولید محصول کمک کند. هیبریدهای ذرت، که از تلاقی دو یا چند لاین خالص ایجاد می شوند، عملکرد بالاتری نسبت به ذرت های خالص دارند. بنابراین ، مطالعه حاضر با هدف برآورد هتروزیس و ارزیابی ضریب تغییرات فنوتیپی ، ژنتیکی و برآورد وراثت پذیری در هیبرید­های ذرت اجرا گردید.مواد و روش ها: مواد گیاهی شامل والد مادری(MS02) ، والد پدری (TS01) و نتاج SC01 که طی سال زراعی 1402 در مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان اردبیل (مغان) در قالب طرح پایه بلوک­های کامل تصادفی در چهار تکرار مورد ارزیابی مزرعه­ای قرار گرفتند. صفات آگروفیزیولوژیکی شامل ارتفاع بوته، عملکرد دانه، میزان رنگ دانه، هدایت روزنه ای و فلورسانس کلروفیل و صفات سیستم دفاع آنتی اکسیدان شامل پرولین، پلی فنول، مالون دی آلدئید، پراکسید هیدروژن و پروتئین محلول و آنزیم­های آنتی اکسیدان شامل ﺳﻮﭘﺮﺍﻛﺴﻴﺪ ﺩﻳﺴﻤﻮﺗﺎﺯ (SOD)، ﭘﺮﺍﻛﺴﻴﺪﺍﺯ (POX)  ﻭ ﻛﺎﺗﺎﻻﺯ (CAT) بودند. از تجزیـه واریـانس برای بـرآورد ضریب تغییرات فنوتیپی ، ضریب تغییرات ژنتیکی و  وراثت پذیری عمومی استفاده گردید و هتروزیس بر اساس میانگین والدین و والد برتر محاسبه شد.یافته ها: نتایج تجزیه واریانس تفاوت معنی داری میان ژنوتیپ ها (MS02× TS01; SC01) از لحاظ صفات مورد بررسی نشان داد. تفاوت ژنوتیپ ها برای تمام صفات آگروفیزیولوژی و سیستم دفاع آنتی اکسیدان به جز کلروفیل a، Fm،  Fvو  Fv/Fm معنی دار بود. نتایج نشان داد که از بین صفات مورد مطالعه فلورسانس کلروفیل Fm  و میزان پراکسید هیدروژن دارای بیشترین مقادیر میانگین، واریانس خطا، واریانس ژنتیکی و واریانس فنوتیپی در مقایسه با سایر صفات مورد مطالعه بودند. آنزیم CAT نیز از بین آنزیم­های آنتی اکسیدان دارای بیشترین مقادیر واریانس خطا، واریانس ژنتیکی، واریانس فنوتیپی، ضریب تنوع ژنتیکی و فنوتیپی در مقایسه با سایر صفات مورد مطالعه بود. نتایج این تحقیق نشان می دهد که هتروزیس می تواند به­طور قابل توجهی صفات مورفولوژیکی هیبرید F1 (SC01) را بهبود ببخشد. همچنین، واریانس ژنوتیپی بالا برای اکثر صفات نشان دهنده پتانسیل بالای بهبود این صفات از طریق اصلاح نبات است. دامنه تغییرات هتروزیس نسبت به میانگین والدین بین صفات مورد ازریابی بین 04/0- تا 19/95 بود که نشان از تنوع میزان هتروزیس در بین صفات مورد ازریابی در هیبرید SC01 داشت.نتیجه گیری: با توجه به تنوع مشاهده شده در این پژوهش که نشان دهنده وجـود آلل­های با اثر غالبیت در صـفات آگروفیزیولوژیکی و صفات مربوط به سیستم دفاع آنتی اکسیدانی اسـت و همچنین ، وجود تنوع و وراثت­پذیری مطلوب در صفات آگروفیزیولوژیکی و سیستم دفاع آنتی اکسیدان ، نشان از اختلاف بین لاین­های مادری و پدری هیبرید SC01 است. چنین به­نظر می­رسد که استفاده از صفات آگروفیزیولوژیکی و سیستم دفاع آنتی اکسیدان می­تواند در تعیین برترین تلاقی جهت بهره­مندی حداکثری از هتروزیس در ذرت مفید باشد. هتروزیس مشاهده شده فرصتی برای توسعه هیبریدهای جدید با عملکرد و کیفیت بهتر فراهم می­کند. انتخاب ژنوتیپ­های با آلل­های مطلوب و والدین مناسب با تنوع ژنتیکی بالا، استراتژی موثری برای اصلاح ذرت هیبرید به شمار می­آید و می­تواند به افزایش عملکرد دانه و بهبود کارایی فتوسنتز منجر شود.

مقدمه: با توجه به رشد روز افزون جمعیت در دنیا، در ایران نیز همانند سایر کشورها افزایش عملکرد و بهبود صفات و ویژگی های ارقام بومی و اصلاح شده از مهم ترین برنامه های تحقیقاتی برنج محسوب می شود. از این رو انجام تلاقی بین ارقام بومی و اصلاح شده در راستای دست یابی به این هدف همواره در صدر فعالیت های به نژادگران می باشد. این مطالعه با هدف ارزیابی عملکرد رگه­های درون­زاد نوترکیب اصلاحی مختلفی که حاصل تلاقی برگشتی در سال­های گذشته می­باشد، انجام شد.مواد و روش ها: تحقیق حاضر به منظور ارزیابی 36 ژنوتیپ حاصل از تلاقی مستقیم و برگشتی ارقام بومی و اصلاح شده و چهار رقم شاهد منتخب (آنام، هاشمی، دم سیاه و حسن سرائی) در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار در مزرعه تحقیقاتی موسسه تحقیقات برنج کشور در سال زراعی 1401 به انجام رسید. در این تحقیق صفات موفولوژیکی، فنولوژیکی و همچنین صفات مرتبط با عملکرد مورد ارزیابی قرار گرفت. پس از ثبت داده­ها، تجزیه واریانس، مقایسه میانگین و تجزیه خوشه­ای پس از اطمینان از برقراری مفروضات تجزیه واریانس انجام شد.یافته ها: نتایج تجزیه واریانس نشان داد که بین ژنوتیپ­ها از لحاظ همه صفات مورد مطالعه به استثنای تعداد خوشه چه در خوشه در سطح احتمال یک درصد اختلاف معنی دار وجود دارد. این تفاوت­ها دلالت بر وجود تنوع ژنتیکی قابل توجه در مجموعه مورد مطالعه است که لازمه انجام گزینش در یک مجموعه است. بر اساس نتایج مقایسه میانگین ژنوتیپ BC3F4-38-13-1 (رگه 36) با میانگین 6689 کیلوگرم در هکتار در مقایسه با ارقام شاهد بومی، دارای برتری قابل توجهی از نظر عملکرد بود. همچنین از نظر پاکوتاهی و زودرسی که جز صفات مطلوب از دیدگاه به­نژادی هستند، کوتاه ترین ارتفاع بوته با میانگین 46/84 سانتی متر مربوط به ژنوتیپ BC3F4-15-11-4  (رگه 23) بود و ژنوتیپ های BC2F4-37-2-3 (رگه 30) وBC2F4-37-3-1 (رگه 31) با میانگین 102 و 101 روز، در مقایسه با رقم شاهد بومی، مانند دم­سیاه که دارای طولانی­ترین دوره رسیدگی (130 روز) بود، به طور معنی­داری زودرس تر بودند. بر اساس نتایج تجزیه خوشه­ای گروه سوم با تعداد 19 رگه، از نظر صفات مهم مثل تعداد دانه پر، طول خوشه، تعداد دانه کل، درصد باروری خوشه، و عملکرد دانه دارای میانگین­های بالاتر بودند و در مقابل کمترین تعداد دانه پوک را به خود اختصاص دادند. میانگین عملکرد این گروه 81/13 درصد بالاتر از میانگین کل محاسبه شد و 04/20 درصد میانگین تعداد دانه پوک کمتر داشتند. با توجه به برتری­های نسبی این گروه از لحاظ عملکرد و اجزای عملکرد، می­توان برترین ژنوتیپ­های این گروه را در آزمایش های معرفی رقم به عنوان رقم های کاندید جدید پرمحصول مورد بررسی قرار داد.نتیجه گیری: بر اساس نتایج، عملکرد تعدادی از رگه­های درونزاد نوترکیب های اصلاحی در مقایسه با ارقام شاهد به طور قابل توجهی بالاتر بود. پاکوتاهی رگه­ها و طول دوره رشد کوتاه، از دیگر مزایای این ژنوتیپ ها بود، که می توان آن ها را در آزمایش های معرفی رقم به عنوان رقم های کاندید جدید مورد بررسی قرار داد.

مقدمه: گیاه برنج یکی از اصلی ترین گیاهان زراعی دنیا محسوب می شود به طوری که قوت میلیون ها نفر در سراسر جهان را تامین می نماید. بلاست به عنوان یکی از بیماری های مهم برنج، هر ساله خسارت شدیدی به بسیاری از مزارع برنج در سراسر دنیا وارد می آورد. این بیماری توسط قارچ Magnaporthe oryzae ایجاد می شود که بافت های گیاه را آلوده کرده و باعث کاهش قابل توجه عملکرد می شود. جنسOryza  متعلق به خانواده یPoacea  است که دارای 24 گونه مختلف می باشد. گونه ها در این جنس از لحاظ ژنوم به دو دسته ی دیپلوئید و تتراپلوئید تقسیم می‎شوند. وجود سینتنی بین ژن های عامل ایجاد مقاومت در سایر گونه ها راهکار بسیار مناسبی برای شناسایی ژن های مقاومت محسوب می شود. در این پروژه وجود سینتنی در خوشه های ژنی pizh و pigm که در مقاومت به بیماری بلاست برنج نقش دارند در 11 گونه مختلفOryza  و سه گونه خویشاوند آن بررسی شده است.مواد و روش ها: در این پروژه توالی ژنوم 14 گونه جنس Oryza از بانک اطلاعاتی NCBI  دریافت شد و توالی خوشه های ژنی عامل ایجاد مقاومت به بلاست در آنها با استفاده از ابزار BLASTN شناسایی شدند، به این‎صورت که در این جست‎وجو توالی‎های تقاضا مربوط به خوشه های ژنی pigm و pizh گیاه برنج در پایگاه nr به منظور شناسایی ژن های مشابه مورد استفاده قرار گرفتند. جستجوی توالی‎های مشابه در  14 گونة Oryza انجام گرفت. توالی‎های رمزکنندة گونه‎های مختلف جنس Oryza نیز از پایگاه NCBI دریافت شدند. به منظور نقشه‎یابی ژن های مربوط به هر گونه با ژنوم همان گونه از نرم افزار Gmap استفاده گردید. سپس همه ژن‎ها در همه گونه‎ها با یکدیگر با استفاده از ابزار BLASTN همردیف شدند تا بتوان میزان تشابه آنها در همه گونه‎ها را بررسی کرد. در نهایت با استفاده از نرم افزار MCScanX بلوک های ژنی دارای سینتنی مشخص شدند.یافته ها: نتایج بررسی سینتنی ژن های عامل مقاومت به بلاست در 14 گونه مورد مطالعه نشان داد که در پنج گونه ی O. meridionalis، O.sativa indica، O. glumipatula،  O. barthiiوO. glaberrima سینتنی مشاهده می شود و در سایر گونه ها از جمله O. sativa japonica   در مورد خوشه های ژنی مقاومت به بلاست سینتنی مشاهده نشد. نتایج تجزیه سینتنی نشان داد که خوشه های ژنی مورد مطالعه که روی کروموزوم های 6 و 9 برنج قرار داشتند در تعدادی از گونه های مورد مطالعه نیز روی همین کروموزوم ها و به صورت خوشه ای قرار دارند. طبق نتایج به دست آمده وجود سینتنی بین برنج و گونه ها ی O. meridionalis، O.sativa indica، O. glumipatula، O. barthii وO. glaberrima  برای خوشه های ژنی حامل ژن های مقاومت مورد بررسی در این پژوهش اثبات شد. اما سینتنی برای پنج گونه دیگر برنج و سه خویشاوند وحشی مشاهده نشد.نتیجه گیری: وجود سینتنی در ژنهای مربوط به خوشه های ژنی عامل ایجاد مقاومت به بلاست در پنج گونه جنس Oryza نشان می دهد که می توان از گونه های مذکور برای شناسایی ژن های مقاومت به عنوان خزانه های ژنی مطلوب بهره‎برداری کرد.

مقدمه: کینوا یک شبه غله بومی منطقه آند در آمریکای جنوبی است و کینوا به دلیل خواص تغذیه ای بالا و سازگاری با محیط زیست به عنوان یک گیاه زراعی جایگزین جدید در بسیاری از نقاط دنیا قابل کشت است. انتخاب تاریخ کاشت مناسب به عنوان یکی از مهم ترین برنامه های به زراعی، برای دستیابی به عملکرد بهینه در گیاهان زراعی شناخته می شود. در مناطق معتدل ایران، بعد از برداشت غلات زمستانه مثل گندم و جو، در زمین زراعی تا پاییز معمولاً گیاهی کشت نمی شود. لذا، انتخاب گیاهی به عنوان کشت دوم می تواند سبب افزایش درآمد کشاورز گردد. در ایران، تحقیقات چندانی در ارتباط با تاریخ کشت مناسب کینوا به عنوان کشت دوم انجام نگرفته است. هدف از این آزمایش، تعیین تاریخ کاشت مناسب کینوا به عنوان کشت دوم در شرایط آب و هوایی شهرستان کرمانشاه بود.مواد و روش ها: آزمایش در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با 3 تکرار در مزرعه تحقیقاتی پردیس کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه رازی در سال 1397 اجرا شد. تیمارهای آزمایش شامل تاریخ کاشت های 18و 25 تیر ماه و 1 و 8 مرداد ماه بود. در این تحقیق، برخی صفات زراعی و فیزیولوژیک اندازه گیری شد. تجزیه واریانس با نرم افزار SAS و مقایسه میانگین ها با آزمون حداقل اختلاف معنی دار (LSD) انجام گرفت.یافته ها: نتایج تجزیه واریانس نشان داد که اثر تاریخ کاشت بر روی صفات ارتفاع بوته، تعداد شاحه فرعی، تعداد پانیکول، تعداد دانه در پانیکول، طول پانیکول، تعداد روز تا گلدهی، وزن هزار دانه، عملکرد دانه و بیولوژیک، شاخص برداشت، کربوهیدارت محلول، غلظت پرولین، غلظت کلروفیل a و b معنی دار بود. مقایسه میانگین داده ها نشان داد که تأخیر در کاشت سبب کاهش معنی دار صفات مورد بررسی شد. بیشترین و کمترین میزان این صفات (بجز کربوهیدرات های محلول و غلظت کلروفیل b) به ترتیب در تاریخ کاشت های 18 تیر ماه و 8 مرداد ماه به دست آمد. بیشترین عملکرد دانه (40/2260 کیلوگرم در هکتار) مربوط به تاریخ کاشت 18 تیر ماه بود که در مقایسه با کمترین عملکرد دانه (40/1331 کیلوگرم در هکتار) به دست آمده در تاریخ کاشت 8 مرداد ماه حدود 70 درصد بیشتر بود. نتایج تجزیه همبستگی صفات مورد بررسی نشان داد که صفات ارتفاع بوته، تعداد شاخه جانبی و عملکرد بیولوژیک به ترتیب بیشترین همبستگی مثبت را با عملکرد دانه داشتند. نتایج تجزیه علیت نشان داد که تعداد پانیکول در بوته و تعداد دانه در پانیکول بیشترین اثر مستقیم و تعداد شاخه جانبی  بیشترین اثر غیر مستقیم را بر عملکرد دانه کینوا داشتند.نتیجه گیری: به طور کلی نتایج این مطالعه نشان داد که تاریخ های کاشت متفاوت اثر معنی داری بر روی عملکرد و اجزاء عملکرد کینوا به عنوان کشت دوم داشت و تاریخ کاشت 18 تیر ماه از عملکرد دانه بالاتری برخوردار بود.

مقدمه: ذرت یکی از مهم­ترین محصولات کشاورزی در جهان است. این ماده منبع اصلی غذایی برای انسان­ها و حیوانات است. ذرت زودرس برای کشت در مناطقی با فصل رشد کوتاه مناسب است. هیبریدهای ذرت که از تلاقی دو یا چند لاین خالص ایجاد می­شوند، عملکرد بالاتری نسبت به ذرت­های خالص دارند. بهبود عملکرد ذرت از طریق اصلاح ژنتیکی، یکی از راه­های اصلی افزایش تولید این محصول است. پژوهش حاضر با هدف ارزیابی ارقام مختلف ذرت از گروه زودرس جهت شناسایی برترین هیبرید بر اساس صفات فنولوژیکی و زراعی طی دو سال زراعی در منطقه مغان اجرا گردید.مواد و روش ها: در این پژوهش، نه هیبرید ذرت شامل H1 (KE 79017/5111× K1264/5-1)، H2 (KE72012/12× B73)، H3 (KE76009/311× B73)، H4 (KE77003/3× B73)، H5 (KE79015/6222× B73)، H6 (OH43/1-42× B73)، H7 (K1263/17× S61)، H8 (KE72012/12× K1263/1) و H9 (KE76009/311× K1264/5-1) در قالب طرح پایه بلوک­های کامل تصادفی در سه تکرار طی دو سال زراعی 1401 و 1402 در ایستگاه تحقیقات کشاورزی مغان مورد مطالعه قرار گرفت. در این پژوهش، صفات فنولوژیکی، مورفولوژیکی، عملکرد و اجزای عملکرد دانه با استفاده از روش­های آماری چند متغیره جهت شناسایی برترین هیبرید­ها از گروه زودرس مورد بررسی قرار گرفتند.یافته ها: نتایج نشان داد که اختلاف معنی­دار بین هیبریدها از نظر صفات روز از سبز شدن تا ظهور کاکل، روز تا رسیدن فیزیولوژیکی، ارتفاع بلال، تعداد دانه در ردیف بلال، تعداد ردیف دانه در بلال، قطر بلال، قطر چوب بلال، وزن صد دانه، عملکرد بلال و عملکرد دانه وجود داشت. مقایسه میانگین برهمکنش سال در هیبرید ذرت نشان داد که هیبرید H6 (OH43/1-42× B73)، برترین هیبرید از لحاظ ارتفاع بوته، ارتفاع بلال، عمق دانه، قطر بلال و قطر چوب بلال در هر دو سال زراعی  بود. بر اساس صفات فنولوژیکی، هیبریدهای H7 (K1263/17× S61) و H2 (KE72012/12× B73) با عملکرد بلال 78/9 تن در هکتار و عملکرد دانه 71/8 تن در هکتار برترین هیبریدها در بین هیبریدهای مورد ارزیابی از گروه زودرس بودند. همبستگی بین صفات فنولوژیکی و زراعی با عملکرد دانه نشان داد که عملکرد دانه ارتباط مثبت و معنی­دار با عملکرد بلال و قطر بلال دارد. تجزیه خوشه­ای، 9 هیبرید ذرت را بر اساس صفات فنولوژیکی و زراعی در دو گروه متفاوت تقسیم­بندی کرد، به­طوریکه هیبریدهای H1 (KE 79017/5111× K1264/5-1)، H2 (KE72012/12× B73)، H6 (OH43/1-42× B73) و H7 (K1263/17× S61) با عملکرد بالا در یک گروه قرار گرفتند. تجزیه به مؤلفه­های اصلی صفات فنولوژیکی، موفولوژیکی، عملکرد و اجزای عملکرد دانه نشان داد که هیبرید H2 (KE72012/12× B73) با بالاترین عملکرد دانه ،جزء پایدارترین و برترین هیبریدها در مطالعه حاضر شناسایی شد.نتیجه گیری: هیبریدهای ذرت از گروه زودرس در پژوهش حاضر از تنوع ژنتیکی بالایی برخوردار بودند به­طوریکه افراد دارای والد پدری مشترک با خصوصیات زراعی یکسان در یک گروه قرار گرفتند. که نشان از هدفمند بودن تلاقی­های ذرت مورد ارزیابی با تکیه بر افزایش عملکرد دانه انجام گرفته است. بر اساس نتایج حاصل، هیبریدH2 (KE72012/12× B73) جزء بهترین هیبریدها با عملکرد و قابلیت ترکیب­پذیری بالا برای منطقه مغان معرفی شد.

مقدمه: از زمان معرفی توالی یابی نسل جدید (NGS)، در اوایل دهه 2000، این فناوری  به عنوان یکی از تحولات بنیادین در علوم زیستی، باعث پیشرفت چشمگیر در تحقیقات ژنومیک، ترنسکریپتوم ، اپیژنوم و... شده است. اصول فناوری NGS شامل مباحث مربوط به تهیه کتابخانه ، توالی یابی و تحلیل داده های حاصل از آن است. این فناوری با توالی یابی میلیون ها قطعه DNA به صورت موازی و با دقت بالا و هزینه پایین و  همچنین تولید حجم زیادی از داده های ژنومی در زمان کوتاه، توانسته است جایگزین روش های قدیمی تری مانند توالی یابی سنگر شود و با توالی یابی سریع، دقیق و کامل ژنوم ها و نواحی هدف انقلابی بزرگ در درک پیچیدگی های ژنتیکی، ساختار ژنوم و تعیین تنوع ژنتیکی ایجاد کند. از مهم ترین کاربردهای NGS در علوم زیستی می توان به شناسایی و مطالعه ژن های مرتبط با صفات کمی و کیفی، مطالعات تنوع ژنتیکی و ژنتیک جمعیت، تشخیص بیماری های ژنتیکی، اپیدمیولوژی، میکروبیوم شناسی، پزشکی قانونی، فیلوژنتیک، زیست شناسی سامانه ای، مهندسی ژنتیک و ویرایش ژنوم و  اصلاح نبات و دام اشاره کرد. بااین حال، استفاده مؤثر از داده های NGS مستلزم توسعه زیرساخت های محاسباتی قوی و الگوریتم های پیشرفته و همچنین گسترش اطلاعات محققان در رابطه با کاربردها و چالش های بیوانفورماتیکی مرتبط با داده های NGS، برای تحلیل و تفسیر این حجم عظیم از اطلاعات است.مواد و روش ها: مقاله حاضر یک مقاله مروری می­باشد که به شیوه تحلیل محتوا (Content analysis) با جستجوی کلید واژه های توالی­یابی نسل جدید (NGS)، انواع توالی یابی NGS، تجزیه و تحلیل داده­های NGS، کاربردهای توالی یابیNGS ، در مقاله های مرتبط در پایگاه­های اینترنتی PubMed ،Web of science ،Google scholar و Scopus به دست آمده است.یافته ها: این مطالعه قصد دارد با مرور تفصیلی توالی یابی های نسل اول، دوم و سوم ، بررسی مسیر تجزیه و تحلیل داده های NGS و کاربردهای گسترده NGS در زمینه های مختلف از جمله تحقیقات غلات، راهنمایی تقریباً کاملی برای تجزیه و تحلیل کارآمد و بهینه داده های حاصل از توالی یابی نسل جدید ارائه نماید. به این منظور در بخش اول به مرور توالی یابی های نسل اول (ماکسام-گیلبرت و سنگر)، نسل دوم (Illumina، ABI/SOLID، Roche/454 pyrosequencing، Ion Torrent) و نسل سوم (Heliscope، SMRT، Oxford Nanopore) پرداخته شد. سپس در بخش دوم انواع توالی یابی های NGS مانند: Whole genome sequencing; WGS، Whole exome sequencing; WES، Bulk RNA-seq و سایر روش ها معرفی و مسیر تجزیه و تحلیل آنها بررسی شده اند و در ادامه کاربرد توالی یابی نسل جدید در حوزه های مختف مانند شناسایی تنوعات ساختاری ژنومی (SVs)، مطالعه تغییرات اپی ژنتیکی، تجزیه و تحلیل جمعیت میکروبی، کشاورزی (با تأکید بر بهنژادی غلات) توضیح داده شد. در نهایت مزایا و چالش های پیشروی توالی­یابی نسل جدید بیان گردید.نتیجه گیری: توالی یابی نسل جدید به عنوان یک فناوری انقلابی در ژنومیک، تأثیر بسزایی در تحقیقات علوم زیستی داشته است. کاهش هزینه ها و افزایش دقت توالی یابی به همراه توسعه روش های جدید، باعث شده است تا NGS به ابزاری کلیدی برای درک بهتر ژنتیک و توسعه راهبردهای درمانی شخصی سازی شده تبدیل شود. با پیشرفت های مداوم در این حوزه و ترکیب این فناوری با هوش مصنوعی، آینده ی NGS در تحلیل دقیق تر داده های ژنتیکی و بهبود فرایندهای درمانی بسیار روشن به نظر می رسد.