تحقیقات غلات
سال:1398 | دوره:9 | شماره:1 |تعداد مقالات:7

به منظور بررسی تاثیر آبیاری تکمیلی و نانواکسید آهن بر انتقال ماده خشک، عملکرد و برخی صفات بیوشیمیایی گندم تحت شرایط دیم، آزمایشی به صورت فاکتوریل در قالب طرح پایه بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار در ایستگاه تحقیقات کشاورزی اردبیل در سال 1395 اجرا شد. فاکتورهای مورد بررسی، آبیاری در سه سطح (شامل شاهد بدون آبیاری یا کشت دیم و آبیاری تکمیلی در مراحل آبستنی و سنبله دهی) و نانواکسید آهن در چهار سطح (شامل شاهد بدون کاربرد و محلول پاشی 3/0، 6/0 و 9/0 گرم در لیتر نانواکسید آهن بود. نتایج نشان داد که محلول پاشی 9/0 گرم در لیتر نانواکسید آهن و آبیاری تکمیلی در مرحله آبستنی موجب افزایش فتوسنتز جاری و کاهش سهم فرآیند بازگسیل (انتقال مجدد) از کل بوته و ساقه در عملکرد دانه شد. همچنین، محلول پاشی 9/0 گرم در لیتر نانواکسید آهن و آبیاری تکمیلی در مرحله آبستنی، محتوای پراکسید هیدروژن، مالون دی آلدهید و هدایت الکتریکی برگ پرچم را کاهش داد، ولی عملکرد دانه در حدود 43/38 درصد نسبت به بدون محلول پاشی تحت شرایط دیم افزایش یافت.

به منظور بررسی اثر تنش کمبود روی (Zn) بر بیان ژن های رمزکننده آنزیم های سوپراکسید دیسموتاز و فنیل آلانین آمونیا لیاز و فاکتور رونویسی bZIP33 در ارقام روی-کارا و روی-ناکارای گندم نان، آزمایشی به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی با سه تکرار در گلخانه اجرا شد. ارقام بیات (روی-کارا) و هیرمند (روی-ناکارا) در شرایط کمبود روی خاک و کفایت آن کشت و بیان نسبی ژن های مورد نظر در برگ و ریشه ارقام در دو مرحله، یک ماه بعد از جوانه زنی (دوره رویشی) و 30 درصد سنبله دهی (دوره زایشی) با روش Real time PCR اندازه گیری شد. نتایج تجزیه واریانس و مقایسه میانگین تیمارها نشان داد که تحت شرایط کمبود روی، افزایش میزان بیان ژن سوپراکسید دیسموتاز در مرحله رویشی و زایشی به طور معنی داری در رقم روی-کارا (بیات) بیش تر از رقم روی-ناکارا (هیرمند) بود. بیش ترین میزان افزایش بیان ژن فنیل آلانین آمونیالیاز (56/50 برابر شاهد) در مرحله رویشی در ریشه رقم روی-کارا مشاهده شد، اما در مرحله زایشی بین ارقام روی-کارا و روی-ناکارا در هر دو اندام برگ و ریشه به لحاظ میزان بیان این ژن اختلاف معنی داری مشاهده نشد. بیان ژن رمزکننده فاکتور رونویسی bZIP33 در برگ رقم روی-کارا تحت شرایط کمبود روی به طور معنی داری بیش تر از رقم روی-ناکارا بود، ولی اختلاف بیان این ژن در ریشه بین رقم روی-کارا و روی-ناکارا معنی دار نبود. بنابراین، نتایج مطالعه حاضر نشان داد که ژن های رمزکننده آنزیم های سوپراکسید دیسموتاز و فنیل آلانین آمونیا لیاز و فاکتور رونویسی bZIP33 (احتمالاً از طریق فعال سازی بیان ژن های ترنسپورتر روی) در تحمل تنش کمبود روی خاک در رقم روی-کارای گندم نان دخیل بودند.

سوروف (Echinochloa spp. ) از زیان بارترین علف های هرز در مزارع برنج است. قارچ های مختلف نقش مهمی در کنترل زیستی علف های هرز، به ویژه سوروف در مزارع برنج دارند. در این تحقیق، قارچ های Fusarium equiseti و Colletotrichum graminicola از دو گونه سوروف E. oryzicola و E. crus-galli جداسازی و سپس اثر بیماری زایی آن ها بر این دو گونه علف هرز و پنچ رقم برنج در قالب طرح کاملاً تصادفی با سه تکرار بررسی شد. مایه زنی ژنوتیپ ها با این دو قارچ با استفاده از سوسپانسیون اسپور قارچ شامل 106 اسپور در میلی لیتر آب مقطر استریل انجام شد. به منظور بررسی میزان بیماری زایی قارچ ها (به عنوان پاتوژن) روی ژنوتیپ ها و آسان ترشدن تجسم هم زمان روابط پاتوژن ها و ژنوتیپ ها از بای پلات ژنوتیپ در میزبان استفاده شد. نتایج تجزیه داده ها اثر معنی دار عامل بیماری زا را بر شدت بیماری و کاهش صفات وزن خشک، وزن تر و ارتفاع گیاهچه های برنج نشان داد. تجزیه بای پلات نیز برهمکنش قابل تمایز بین پاتوژن ها و ژنوتیپ های سوروف و برنج را از نظر صفات مورد مطالعه نشان داد. نمای تستر متوسط بای پلات نشان داد که از نظر شدت بیماری، سپیدرود و بینام به ترتیب حساس ترین و متحمل ترین ژنوتیپ ها در مقابل این دو قارچ بودند. نمای روابط بای پلات نیز نشان داد که شدت بیماری با کاهش وزن خشک گیاهچه همبستگی مثبت بیش تری داشت. رقم هاشمی با توجه به نزدیکی به مبدأ بای پلات، دارای مقاومت افقی در برابر دو قارچ مورد بررسی بود و می توان از کنترل زیستی این دو قارچ علیه سوروف در مزارع کاشت آن استفاده کرد. در مجموع، نتایج این تحقیق بر اساس شدت بیماری نشان داد که قارچ C. graminicola آثار آنتاگونیستی بیش تری در مقایسه با قارچ F. equiseti به ویژه بر گونه E. crus-galli داشت.

به منظور مطالعه اثر کودهای مختلف بر کاهش آثار تنش کم آبی در ذرت علوفه ای (KSC703)، آزمایشی به صورت کرت های خردشده در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار در سال 1395 در آذربایجان غربی اجرا شد. تیمارهای آبیاری شامل آبیاری در 80 درصد ظرفیت زراعی (آبیاری معمولی) و آبیاری در 50 درصد ظرفیت زراعی (تنش کم آبی) به عنوان عامل اصلی و منابع کودی شامل شاهد (آب پاشی)، کود آلی-زیستی، محلول پاشی کودهای کامل (شیمیایی، نانو) و کاربرد توام 50 درصدی کودها (آلی-زیستی + نانو، آلی-زیستی + شیمیایی، شیمیایی + نانو) به عنوان عامل فرعی آزمایش در نظر گرفته شدند. نتایج مقایسه میانگین ها نشان داد که بیش-ترین میزان رنگیزه های فتوسنتزی (کلروفیل های a و b) تحت شرایط آبیاری معمولی و کاربرد توام 50 درصدی کود های شیمیایی+نانو به دست آمد و سبب شد که بیش ترین میزان عملکرد علوفه تر (70 تن در هکتار) و خشک (32 تن در هکتار) به دست آید. این ترکیب تیماری سبب افزایش 47 درصدی عملکرد علوفه تر و خشک ذرت در مقایسه با تیمار کودی شاهد شد. بیش ترین میزان پرولین از تیمار کود نانو تحت شرایط تنش کم آبی به دست آمد. بیش تر تیمار های کودی منجر به افزایش پتاسیم برگ تحت هر دو شرایط آبیاری شدند. همچنین، کاربرد اغلب تیمارهای کودی تحت شرایط آبیاری معمولی، سبب افزایش پروتئین خام، هضم پذیری ماده خشک، کربوهیدرات های محلول در آب و میزان فیبر خام در مقایسه با تیمار شاهد شد. به طور کلی بر اساس نتایج این تحقیق، کاربرد توام 50 درصدی کودهای شیمیایی + نانو به دلیل بهبود برخی ویژگی های کمی و کیفی ذرت علوفه ای، به عنوان ترکیب تیماری تاثیرگذار تحت هر دو شرایط آبیاری تعیین شد.

به منظور بررسی واکنش عملکرد بلال و برخی صفات فیزیولوژیک ذرت رنگین به سطوح مختلف آبیاری و مواد ضد تعرق تحت خاک پوشه پلاستیک، آزمایشی مزرعه ای در منطقه برازجان استان بوشهر طی دو سال 1396-1395 اجرا شد. آزمایش به صورت کرت های دو بار خردشده بر پایه طرح بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار اجرا شد. عامل اصلی آزمایش، آبیاری در سه سطح شامل 1) 25 درصد تخلیه رطوبتی آب قابل استفاده خاک، 2) 40 درصد تخلیه رطوبتی آب قابل استفاده خاک و 3) 60 درصد تخلیه رطوبتی آب قابل استفاده خاک، عامل فرعی در دو سطح شامل خاک پوشه پلاستیک و بدون خاک پوشه و عامل فرعی فرعی در سه سطح شامل مواد ضد تعرق کائولین و آترازین و شاهد بدون مصرف ماده ضد تعرق بود. نتایج نشان داد که برهمکنش سه عامل آبیاری، خاک پوشه پلاستیک و مواد ضد تعرق بر عملکرد بلال تر در سطح احتمال یک درصد معنی دار بود. در سطح آبیاری 25 درصد تخلیه مجاز رطوبتی خاک، بیش ترین عملکرد بلال معادل 8/1759 گرم بر متر مربع در تیمار خاک پوشه پلاستیک و استفاده از ماده ضد تعرق آترازین و کم ترین مقدار عملکرد معادل 7/1165 گرم بر متر مربع در تیمار بدون خاک پوشه و بدون استفاده از ماده ضد تعرق به دست آمد. با کاهش رطوبت خاک، استفاده از آترازین منجر به افزایش عملکرد بلال تر بیش تری در مقایسه با کائولین شد. در شرایط تنش شدید رطوبتی، محتوای کلروفیل و میزان پروتئین محلول برگ کاهش یافت. در مجموع نتایج این تحقیق نشان داد که تحت شرایطی که میزان رطوبت خاک محدود است، استفاده از خاک پوشه پلاستیک و ماده ضد تعرق آترازین، جهت تولید بیش ترین عملکرد کمی و کیفی در ذرت رنکین پیشنهاد می شوند.

جو (Hordeum vulgare L. ) یکی از مهم ترین گیاهان زراعی در دنیا است و به عنوان یک سامانه تولید پروتئین های نوترکیب نیز در بیوتکنولوژی کشاورزی اهمیت یافته است. در گیاهانی مانند غلات که باززایی و تراریختی آن ها مشکل است، در برخی موارد بیان موقت یا گذرای ژن به عنوان جایگزینی برای روش پایدار در نظر گرفته می شود. بیان موقت ژن توسط آگروباکتریوم (Agroinfiltration)، روشی ارزان و سریع برای بررسی عملکرد ژن ها و بررسی عملکرد عناصر موثر بر بیان ژن (نواحی ترجمه نشونده، اینترون ها، عوامل رونویسی و پروموترها) است. با استفاده از این روش، بررسی نحوه کارکرد سازه ژنی فقط با گذشت چند روز و بدون پشت سر گذاردن مراحل وقت گیر باززایی گیاه امکان پذیر است. به منظور بهینه سازی این روش در گیاه جو، اثر تیمارهای مختلف مانند نوع بافت، سن گیاه، محل برگ، غلظت استوسیرینگون، زمان بررسی پس از تلقیح، سویه آگروباکتریوم، غلظت (OD) محیط القا، نوع روش، مدت زمان فعالیت پمپ خلا و تعداد آن و نیز ژنوتیپ بر بیان موقت ژن گزارشگر ß-glucuronidaseدر برگ گیاه جو در این تحقیق بررسی شد. علاوه بر آن، اثر محیط القا، سویه آگروباکتریوم و ژنوتیپ بر بیان موقت ژن گزارشگر در جوانه گیاه جو نیز مورد مطالعه قرار گرفت. بیان موقت ژن ß-glucuronidase در تمامی نمونه های جوانه رقم بهمن و ژنوتیپ EC-82-6 گیاه جو که با سویه GV3301 آگروباکتریوم واجد این سازه در محیط القا با غلظت استوسیرینگون 200 میکرومولار به-وسیله سوزن انسولین تلقیح شده بودند، مشاهده شد. بر اساس نتایج این تحقیق، یک روشی کارا و ارزان قیمت برای بیان موقت در گیاه جو با استفاده از آگروباکتریوم معرفی می شود.

برنج به عنوان یکی از مهم ترین گیاهان زراعی، کوچک ترین ژنوم را در بین غلات دارد و به عنوان یک گیاه مدل برای مطالعات ژنتیکی مطرح است. کوچک بودن ژنوم این گیاه باعث شده است که مطالعات جامعی روی آن انجام شود و در نتیجه مقدار زیادی اطلاعات به-دست آید. جمع آوری و نگهداری مناسب این اطلاعات (داده ها) و مدیریت هر چه بهتر داده های حاصل از آزمایش های مختلف در قالب یک پایگاه داده ها، جهت دسترسی محققین به آن ها برای جلوگیری از دوباره کاری و نیز مقایسه نتایج خود با نتایج سایر محققین، از اهمیت ویژه ای برخوردار است. برای رسیدن به این هدف، می توان از بیوانفورماتیک کمک شایان توجهی گرفت. بنابراین، ایجاد و توسعه پایگاه های داده های تخصصی و استفاده از ابزارهای بیوانفورماتیک برای پردازش داده ها، سازمان دهی کارآمد، تجزیه و تحلیل و تجسم آن ها امری ضروری است. در این مقاله، پایگاه های داده های عمده برای مطالعه بیان ژن ها در سه سطح RNA، پروتئین و متابولوم در گیاه برنج بررسی می شود و ویژگی های این پایگاه ها برای هر سطح مورد بحث و بررسی قرار می گیرد.