تحقیقات غلات
سال:1397 | دوره:8 | شماره:1 |تعداد مقالات:10

توسعه مکانیزاسیون در فرایندتولید برنج می تواند نقش شایان توجهی در غلبه بر دشواری های تولید این محصول مهم و محدودیت های اقلیمی و زمانی زراعت داشته باشد. بهبود وضعیت درآمدی کشاورزان، افزایش تولید و آثار رفاهی مثبت بر بازار برنج از نتایج مهم توسعه مکانیزاسیون و کشت مکانیزه شلتوک محسوب می شود. طی سال های اخیر انواع ماشین-آلات کشاورزی فعال در زراعت برنج در شهرستان های 16 گانه استان گیلان افزایش قابل ملاحظه ای یافته است. پژوهش حاضر با استفاده از رویکرد تحلیل علیت-گرنجری و کاربرد سری داده های ترکیبی مربوط به 16 شهرستان برای 16 سال (95-1380)، با هدف ارزیابی محرک بودن تعداد انواع ماشین آلات فعال شاملتراکتور، تیلر، نشاکار، وجین کن، دروگر، خرمنکوبپشت تیلری، خرمنکوبپشت تراکتوری و کمباین بر تولید شلتوک در شهرستان های مختلف استان گیلان انجام شد. نتایج حاصلنشاندادکهتعدادماشین آلاتموردبررسی، علیتگرنجرتولیدشلتوکدرشهرستان هایاستانگیلاناست. بیش ترین و کم-ترین اثرگذاری انواع ماشین آلات مورد بررسی بر میزان تولید شلتوک به ترتیب مربوط به خرمنکوب پشت تراکتوری وتعداد وجین-کن بود. توجه به شدت اثرگذاری انواع ماشین آلات کشاورزی بر میزان تولید شلتوک در شهرستان های استان گیلان می-تواند چارچوبی مناسب برای برنامه ریزی و اولویت بندی توسعه مکانیزاسیون در زراعت برنج فراهم آورد.

تنش شوری بعد از خشکی، دومین مشکل عمده و عامل محدودکننده تولید برنج است. به منظور بررسی آثار تنش شوری بر برخی از ویژگی های مورفولوژیک و فیزیولوژیک برنج، تعداد 41 لاین موتانت حاصل از پرتوتابی اشعه گاما به چهار رقم برنج (دو رقم محلی ایرانی هاشمی و طارم محلی و دو رقم اصلاح شده خزر و فجر) به همراه ارقام والدینی و دو لاین استاندارد FL478 (متحمل به شوری) و Teqqing (حساس به شوری) تحت سه شرایط شوری (شاهد، 6 و 12 دسی زیمنس بر متر) مورد بررسی قرار گرفتند. آزمایش به صورت فاکتوریل در قالب طرح پایه کاملاً تصادفی با شش تکرار اجرا شد. علاوه بر آن، تنوع بین ژنوتیپ ها با دوازده نشانگر ریز ماهواره پیوسته با QTL بزرگ اثر تحمل به شوری (SalTol) بررسی شد. نتایج تجزیه واریانس، وجود تفاوت معنی دار و قابل توجه بین ژنوتیپ ها را برای همه صفات مورد مطالعه نشان داد. نتایج حاصل از تجزیه خوشه ای داده های مورفولوژیک، ضمن تفکیک ژنوتیپ ها به سه گروه، لاین های موتانت M1، M3، M7، M9، M35، M37 و M40را در کنار لاین شاهد متحمل به شوری FL478و رقم های فجر و هاشمی و لاین های M47، M48، M49 و M56را در کنار لاین شاهد حساس به شوری Teqqing گروه بندی کرد. تجزیه خوشه ای داده های مولکولی نیز ژنوتیپ ها را در سه گروه اصلی قرار داد، به طوری که لاین های موتانت M35، M37 و M40 به همراه لاین شاهد FL478 به عنوان ژنوتیپ های متحمل به شوری و لاین های موتانت M36، M47، M48، M49، M54 و M56 به همراه لاین شاهد Teqing به عنوان ژنوتیپ های حساس به شوری گروه بندی شدند. آزمون منتل میزان تشابه این دو تجزیه خوشه ای را 65 درصد نشان داد که دلیل این مشابهت زیاد، استفاده از نشانگرهای پیوسته با QTL بزرگ اثر تحمل به شوری SalTol بود که هر یک از آن ها با چند صفت مطالعه شده در این تحقیق نیز پیوسته بودند. همان طور که ملاحظه می شود، هر سه لاین متحمل به شوری شناسایی شده در تجزیه داده های مولکولی، در تجزیه خوشه ای صفات مورفولوژیک نیز شناساییو هر چهار لاین حساس به شوری شناسایی شده در تجزیه صفات مورفولوژیک، در تجزیه خوشه ای داده های مولکولی نیز شناسایی شدند. ارزیابی نشانگرهای ریزماهواره نیز نشان داد که نشانگرهای AP3206، RM5، RM3412 و RM140آگاهی بخش تریننشانگرهاجهت بررسی تنوع ژنتیکی تحمل به شوری در این تحقیق بودند.

اساس پایش خشک سالی در هر منطقه، بررسی مشخصات خشک سالی به وقوع پیوسته در آن است. در سال های اخیر، برداشت از سرشاخه های سپیدرود به دلیل احداث سدهای متعدد در بالادست، تاثیر بارندگی های داخل استان در پایداری اراضی شالیزاری استان گیلان را بیشتر کرده است. هدف از این تحقیق، پایش خشک سالی هوا-اقلیمی و بررسی ویژگی-های این پدیده در سطح استان گیلان و تفاوت شدت خشک سالی هوا-اقلیمی در مناطق مختلف کشت برنج استان طی یک دوره 35 ساله بود. برای این منظور از شاخص بارش استاندارد شده (SPI) استفاده شد. داده های بارندگی سی ایستگاه باران سنجی در بارش استاندارد شده طیفصلزراعی (دوره رشد گیاه) و دوره 12 ماهه (سالانه) به تفکیک چهارناحیه استان گیلان شامل مرکز گیلان، شرق گیلان، فومنات وغرب گیلان مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که بخش بزرگی از مساحت استان در سال های 78، 87، 92 و 93 در فصل زراعی، درگیر خشک سالی شدید بوده است. بیشترین شدت خشک سالی طیفصل زراعی مربوط به ناحیه فومنات در سال آبی 87-86 با مقدار SPI برابر با 06/2 – بود. مقایسه مقادیر شاخص در فصل زراعی نسبت به مقادیر سالانه آننشان داد که در هر چهار ناحیه، شدت خشک سالی در فصل زراعی بیش تر از دوره سالانهو فراوانی وقوع خشک سالی ها در فصل زراعی بیش از دو برابر دوره سالانهبود. علاوه بر آن، محاسبه شاخصSPI در فصل زراعی، عملکرد صحیح تری نسبت به دوره سالانه نشان داد که طی آن بخش بزرگی از پتانسیل بارش به صورت هدررفت از سیستم زراعی استان گیلان خارج می شود.

کمبود منابع آب، پایداری نظام های کشت برنج غرقابی دائم را تهدید می کند. به منظور بررسی تأثیر طول دوره غرقاب بر کارایی علف کش ها در کنترل علف های هرز شالیزار و خسارت علف های هرز بر عملکرد برنج، آزمایشی در سال 1394 به-صورت فاکتوریل در قالب طرح پایه بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار در مؤسسه تحقیقات برنج کشور-رشت انجام شد. فاکتورهای آزمایش شامل ارقام برنج (هاشمی و گیلانه) و طول دوره غرقاب اولیه (غرقاب به مدت 2، 4، 6، 8 و 12 هفته اول پس از نشاکاری غرقاب و سپس آبیاری تناوبی) بود. بر اساس عرف منطقه، 12 هفته غرقاب، معادل غرقاب دائم در نظر گرفته شد. نتایج نشان داد که از لحاظ درصد کارایی علف کش ها اختلاف معنی داری در بین ارقام هاشمی (9/87 درصد) و گیلانه (6/85 درصد) وجود نداشت. با کاهش طول دوره غرقاب اولیه از 12 هفته به 6 هفته، کاهش معنی داری در کارایی علف کش مشاهده نشد، اما با کاهش بیش تر مدت زمان غرقاب اولیه به چهار و دو هفته، کارایی علف کش ها به طور معنی داری کاهش یافت. حداکثر عملکرد شلتوک (2/3989 کیلوگرم در هکتار) در تیمار غرقاب دائم+ مصرف علف کش مشاهده شد و با کاهش طول مدت زمان غرقاب به شش هفته، عملکرد شلتوک برنج به میزان 10 درصد کاهش یافت که البته از لحاظ آماری معنی دار نبود. کاهش بیش تر طول دوره غرقاب به چهار و دو هفته، منجر به کاهش معنی دار عملکرد شلتوک به ترتیب به میزان 16 و 31 درصد شد. در مجموع، نتایج این آزمایش نشان داد که تحت شرایط کم آبی، اعمال حداقل شش هفته غرقاب اولیه جهت دستیابی به کارایی مطلوب علف کش ها (بیش تر از 90 درصد)، بدون کاهش معنی-دار در عملکرد شلتوک نسبت به تیمار غرقاب دائم ضروری است.

خشکی مهم ترین تنش غیرزیستی است که به طور جدی تولید و کیفیت محصول گندم ایران را تحت تاثیر قرار می دهد. اطلاعات درباره کنترل ژنتیکی توارث تحمل به تنش برای تعیین نوع برنامه اصلاحی و تولید ارقام متحمل ضروری است. در این مطالعه، استنباط بیزی با به کارگیری روش LASSO برای شناسایی مهم ترین آثارژنتیکی مرتبط با تحمل به خشکی در چارچوب روش تجزیه میانگین نسل ها مورد استفاده قرار گرفت. به همین منظور آزمایش هایی شامل دو جفت تلاقی بین ارقام حساس و متحمل (هامون × دریا و سپاهان × مروارید) و نسل های حاصل از تلاقی آن ها برای دو سال به صورت کرت های خردشده در دو شرایط آبیاری مطلوب و قطع آبیاری از زمان گرده افشانی بر پایه طرح بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار اجرا شدند. استنباط بیزی یک روش جایگزین مناسب است که دانش پیشین موجود (توزیع پیشین) را با اطلاعات حاصل از داده ها ترکیب می کند و یک توزیع احتمالی (توزیع پسین) را نتیجه می دهد که از تمام اطلاعات برای تفسیر ساختار ژنتیکی برخوردار است. LASSO یک روش موثر برای اعمال انقباض و گزینش بر آثارمدل است. ضرایب آثارغیرمهم در مدل به سمت صفر منقبض می شوند و از مدل کنار گذاشته می شوند، در حالی که انقباض کم تری برای ضرایب مهم به کار برده می-شود. از آنجا که عمل ژنی افزایشی، غالبیت و اپیستازی در توارث عملکرد دانه در شرایط تنش و غیرتنش درگیر بودند، روش-هایی که از تمام آثارژنی استفاده کنند، مانند گزینش دوره ای و به دنبال آن روش شجره ای می تواند روشی سودمند برای بهبود تحمل به تنش خشکی باشد.

تعیین سازگاری و پایداری عملکرد دانه ارقام زراعی یکی از مراحل مهم و پرهزینه در برنامه های اصلاحی است که به دلیل برهمکنش ژنوتیپ در محیط (G×E) به سادگی امکان پذیر نیست. به منظور بررسی برهمکنشG×E در گندم دوروم، آزمایشی با 16 ژنوتیپ تحت دو شرایط دیم و آبیاری تکمیلی در مزرعه پژوهشی معاونت موسسه تحقیقات کشاورزی دیم (ایستگاه سرارود کرمانشاه) طی سه سال زراعی (93-1391) انجام شد. از روش آماری GGEبای پلات (اثرژنوتیپ + برهمکنشG×E) برای ارزیابی پایداری و سازگاری ژنوتیپ ها در محیط های مورد بررسی استفاده شد. نتایج تجزیه واریانس مرکب عملکرد دانه نشان داد که اختلاف بین آثار اصلی ژنوتیپ و محیط و برهمکنش G×E در سطح احتمال یک درصد معنی دار بود. بزرگی برهمکنش G×E تقریباً دو برابر اثر اصلی ژنوتیپ بود که بیانگر وجود محیط های کلان در آزمایش است. بر اساس تجزیه GGE بای پلات برای عملکرد دانه، محیط ها به سه محیط کلان تفکیک و ژنوتیپ های سازگار برای هر محیط کلان تعیین شدند. ژنوتیپG13 با عملکرد 2169 کیلوگرم در هکتار بهترین ژنوتیپ از لحاظ ترکیب عملکرد و پایداری بود. لاین های اصلاحیG3وG15به ترتیب با عملکرد 1960 و 3041 کیلوگرم در هکتار دارای بیش ترین میانگین عملکرد تحت دو شرایط دیم و آبیاری تکمیلی بودند. نتایج این تحقیق نشان داد که امکان گزینش ژنوتیپ های با عملکرد بالا و پایدار نسبت به شاهد آزمایش (رقم ساجی) وجود دارد که بیانگر بهبود ژنتیکی در برنامه های اصلاحی گندم دوروم تحت شرایط متغیر محیطی است.

پلی آمین ها به وسیله آنزیم های آمین اکسیداز شامل آمینواکسیدازهای حاوی مس (CuPAO) و پلی آمین اکسیدازهای (PAO) وابسته به FAD به صورت اکسیداتیو دآمینه می شوند. شواهد زیادی مبنی بر نقش ضروری پلی آمین اکسیدازها در رشد و نمو گیاهان مانند اندام زایی و پیری و نیز پاسخ به تنش های زیستی و غیرزیستی وجود دارد. در دسترس قرار گرفتن توالی ژنوم ذرت فرصت بسیار مناسبی برای مستندسازی، گروه بندی و نیز مطالعات ژنومیکس مقایسه ای مهیا ساخته است. در این مطالعه از طریق آنالیزهای بیوانفورماتیک، ZmPAO1تاZmPAO9 در ژنوم ذرت شناسایی شد. آنالیز فیلوژنتیک نشان داد که ژن های ZmPAO همانند اورتولوگ آن ها در آرابیدوپسیس و برنج به سه گروه اصلی تقسیم می شوند. ضمن اینکه ژن های PAO ذرت ارتباط تکاملی نزدیک تری با ژن های برنج در مقایسه با آرابیدوپسیس دارند. مطالعه ساختار ژنی نشان داد که تعداد اینترون های ZmPAO از صفر تا نه متغیر است و روی چهار کروموزوم از ده کروموزوم ذرت قرارگرفتهاست. مضاعف شدگی تاندوم و سگمنتال موجب افزایش تعداد اعضای خانواده ژنی PAO در ذرت شده اند. با استفاده از داده های ریزآرایه در دسترس، پروفایل رونوشت برداریژن هایZmPAO در فرآیندهای رشد و نمو ذرت ارزیابی و نتایج نشان دهنده نقش احتمالی آن ها در تنظیم نمو بود. نتایج این مطالعه اطلاعات پایه ای را ارایه کرد که برای مطالعات عملکردی آینده در مورد فعالیت ژن های ZmPAO در بافت ها، نقش آن ها در نمو و نیز در پاسخ به تنش ها مفید و موثر است.

ذرت (Zea mays L. ) به عنوان یک گیاه مدل، از نظر زراعی، علوفه ای و صنعتی مهم است. بیش تر صفات با ارزش اقتصادی و مورفولوژیک توسط تعداد زیادی ژن کنترل می شوند و به دلیل تاثیرپذیری از محیط، کنترل ژنتیکی پیچیده ای دارند. هدف ازاین تحقیق، مطالعهژنتیکیوتعیینتعدادمکانهایژنیکنترل کنندهصفات آگرو-مورفولوژیک در ژرم پلاسم ذرت با استفاده از تجزیه ارتباطی بود. بدین منظور، لاینهای ذرت از نظر صفات مورفولوژیک و نشانگرهای ISSR (16 آغازگر) ارزیابی شدند. نتایج ارزیابی های مورفولوژیک و ژنتیکی نشان داد که تنوع ژنتیکی قابل توجهی در ژرم پلاسم ذرت مورد مطالعه وجود دارد و در نتیجه می توان تجزیه ارتباطی موفقی را انجام داد. در تجزیه ساختار جمعیت به وسیله دادههای حاصل از 81 جایگاهISSR، لاین های مورد مطالعه در دو زیرجمعیت قرار گرفتند. از میان لاینهای مورد مطالعه، دو لاین 1387/193/Chase و 66*1388دارای بیش ترین اختلاط ژنتیکی بودند. تجزیه ارتباطی بر اساس مدلMLMنشان داد که تعداد 25جایگاهISSR دارای ارتباط معنی داریبا صفات مورد مطالعه هستند. نشانگرهای آگاهی بخش شناسایی شده در این تحقیق، در صورت تایید می توانند به طور موثری در برنامه های گزینش به کمک نشانگر جهت انتخاب والدین مناسب برای انجام تلاقیها و بهبود ژنتیکی صفات مورد نظر مورد استفاده قرار گیرند. نتایج این تحقیق نشان داد که نواحی بین ریزماهوارهای قابلیت و کارایی لازم را جهت انجام تجزیه ارتباطی در گیاه ذرت دارند.

انتخاب صفات کمی، دسته بندی دامنه تظاهر آن ها و تعیین ارقام شاهد برای مقایسه، از اصلی ترین نکات تهیه دستورالعمل های تمایز، یکنواختی و پایداری(DUS) است، به نحوی که بر اساس این صفات بتوان سه شرط تمایز، یکنواختی و پایداری یک رقم جدید را بررسی کرد. به منظور تهیه دستورالعمل ملی آزمون های DUS ارقام ذرت، آزمایشی در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار و 28 رقم و لاین در موسسه تحقیقات ثبت و گواهی بذر و نهال کرج طی دو سال زراعی 1393 و 1394 اجرا شد. 49 صفت کمی و کیفی مرفولوژیک و فنولوژیک پیشنهادی اتحادیه بین المللی حمایت از ارقام جدید گیاهی (UPOV)، دفتر ارقام گیاهی اتحادیه اروپا (CPVO)، کشورهای هند (PPV&FRA) و فیلیپین (PVPO) انتخاب و ارزیابی شد. سپس ده صفت کمی براساس محاسبه یکنواختی درون رقم با استفاده از مقادیر ضریب تغییرات، همبستگی بین صفات، وراثت پذیری، پایداری صفات طی دو سال و تجزیه به مولفه های اصلی، به عنوان صفات کمی دستورالعمل ملی انتخاب شدند. دامنه تظاهر ده صفت منتخب، بر اساس آمار توصیفی و توزیع فراوانی ارقام، به حالت های مختلف تقسیمشد. صفت ارتفاع بوته با داشتن دو نقطه بیشینه در نمودار توزیع فراوانی ارقام، به عنوان صفت گروه بندی کننده دسته بندی شد، درحالی که نه صفت کمی دیگر فقط یک نقطه بیشینه داشتند و به عنوان صفات استاندارد انتخاب شدند. در نهایت با استفاده از نمودار جعبه ای، هیبرید سینگل کراس 704 و دو لاین مادری فجر و مبین، به عنوان ارقام شاهد برای صفت ارتفاع بوته تعیین شدند. استفاده از این روش به عنوان یک روش مفید به منظور تهیه دستورالعمل DUS برای جنس های گیاهی دیگر نیز پیشنهاد می شود.

به منظور پهنه بندی زراعی-بوم شناختی اراضی کشاورزی شهرستان گرگان جهت کشت جو لخت و تعیین تاریخ کاشت مناسب این گیاه، پژوهشی در دو بعد زمانی و مکانی انجام شد. در گام اول، از سامانه اطلاعات جغرافیایی (GIS) و فرایند تحلیل سلسله مراتبی (AHP) استفاده شد. نتایج نشان داد که سطح وسیعی از اراضی شهرستان گرگان دارای پتانسیل مناسبی جهت تولید جو لخت است، به طوری که حدود 35/20899 هکتار (64/32 درصد) در پهنه بسیار مناسب و 13/25759 هکتار (24/40 درصد) در پهنه مناسب قرار گرفتند. پهنه بسیار مناسب در قسمت های شمال غربی به سمت میانه و شمال شرقی شهرستان مشاهده شد. در این تحقیق، در مجموع 12/27 درصد (54/17370 هکتار) از اراضی برای تولید جو لخت ضعیف و نا مناسب تشخیص داده شد. در گام دوم، آزمایشی با شش تاریخ کاشت (7 و 21 آبان، 7 و 21 آذر، 7 و 21 دی) در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار در مزرعه تحقیقاتی دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان در سال زراعی 93-1392 اجرا شد. نتایج تجزیه و تحلیل های آماری نشان داد که تاثیر تاریخ کاشت بر تمامی صفات مورد مطالعه به جز وزن هزار دانه معنی دار بود. بیش ترین میزان عملکرد دانه، شاخص برداشت، عملکرد زیست توده و شاخص SPAD از تاریخ های کاشت اول و دوم (7 و 21 آبان) به دست آمد. به طور کلی، بیش ترین عملکرد دانه و زیست توده در 35/20899 هکتار از اراضی بسیار مناسب شهرستان گرگان، با کشت جو لخت در تاریخ های کاشت 7 تا 21 آبان ماه قابل برداشت است.