مجله علوم زراعی ایران
سال:1398 | دوره:21 | شماره:4 |تعداد مقالات:7

به منظور محاسبه فراسنجه های (پارامترهای) مورد نیاز زیر مدل فنولوژیک در مدل SSM-Wheat (دماهای کاردینال، طول روز بحرانی و ضریب حساسیت به طول روز) و تعیین تعداد روز زیستی (روز بیولوژیک) ژنوتیپ های گندم در استان گلستان، آزمایشی در 12 تاریخ کاشت با هشت ژنوتیپ گندم (مروارید، تجن، کوهدشت، دریا، گنبد، آرتا، N-87-20 و N-87-19) در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با چهار تکرار در سال های زراعی 1391 و 1392 اجرا شد. در این آزمایش از مدل بتا-درجه دوم برای توصیف رابطه تغییرات سرعت نمو تا ساقه رفتن با استفاده از دما و طول روز استفاده شد. نتایج نشان داد که تفاوت معنی داری بین ژنوتیپ های گتدم از نظر دماهای کاردینال و طول روز بحرانی وجود نداشت، ولی از نظر تعداد روز زیستی و ضریب حساسیت به طول روز تفاوت داشتند، بنابراین در مدل دماهای کاردینال (پایه، مطلوب و سقف) برای کلیه ژنوتیپ های گندم به ترتیب صفر، 28 و 40 درجه سانتی گراد در نظر گرفته شدند. بعلاوه طول روز بحرانی در این مدل 21 ساعت بدست آمد. ضریب حساسیت به طول روز برای ژنوتیپ های گندم بین 00272/0 تا 00691/0 تعیین شد. ژنوتیپ های گندم از نظر مراحل فنولوژیک کاشت تا سبزشدن (2/6 روز زیستی)، پنجه زنی تا ساقه رفتن (9/7 روز زیستی)، آبستنی تا سنبله-رفتن (4/3 روز زیستی)، سنبله رفتن تا گرده افشانی (4/6 روز زیستی) و از رسیدگی فیزیولوژیک تا برداشت (8/6 روز زیستی) تفاوت معنی داری با یکدیگر نداشتند، با این حال از نظر مراحل فنولوژیک سبزشدن تا پنجه زنی (5/6 تا 9/9 روز زیستی)، ساقه رفتن تا آبستنی (7/4 تا 9/5 روز زیستی) و گرده افشانی تا رسیدگی فیزیولوژیک (1/21 تا 8/24 روز زیستی) دارای تفاوت معنی داری بودند. نتایج ارزیابی مدل نشان داد که مقدار جذر میانگین مربعات خطا برای روز تا گرده افشانی و روز تا رسیدگی به ترتیب 7/7 (با ضریب تغییرات 3/10 درصد) و 1/7 (با ضریب تغییرات 2/5 درصد) روز بودند. در این آزمایش فراسنجه های دماهای کاردینال، طول روز بحرانی، ضریب حساسیت به طول روز و روز زیستی با دقت قابل قبولی برای ارقام گندم در استان گلستان برآورد شدند.

گذر به مرحله گلدهی از طریق بهاره سازی اثر چشمگیری بر تحمل سرما و صفات زراعی غلات زمستانه دارد. مشخص شده است که در بسیاری از گیاهان، RNAهای کوچک نقش مهمی را در زمان گلدهی دارند. شواهدی وجود دارند که نشان می دهند خانواده-های miR156 و miR172 نقش اساسی در گذر به مرحله گلدهی گیاهان را ایفا می کنند. در این پژوهش بیان دو ژن با تنظیم زمانی miR156، miR172 و ژن های هدف آن ها (SPL3، AP2) در دو رقم گندم نان بهاره (باژ) و زمستانه (نورستار) در سال زراعی 97-1396 مورد ارزیابی قرار گرفت. بهاره سازی در معرض تیمار سرمایی چهار درجه سانتی گراد بمدت دو و 14 روز در مرحله گیاهچه اعمال گردید. زمان گلدهی که بر اساس تعداد برگ نهایی برآورد شد فقط در رقم زمستانه نورستار تحت تیمار بهاره سازی کاهش معنی داری داشت. همچنین نتایج تجزیه واریانس نشان داد که برهمکنش تیمارهای بهاره سازی و ارقام گندم نیز بر تعداد برگ نهایی معنی دار بود. مقایسه بیان ژن ها با استفاده از روش bootstrapping نشان داد که ژنmiR172 در تیمار بهاره سازی فقط در رقم نورستار کاهش بیان معنی داری داشت. بیان ژن miR156 نیز تحت تیمار بهاره سازی دو رقم گندم کاملاً متفاوت بود. افزایش میزان بیان ژن miR156 در رقم باژ معنی دارنبود، ولی تیمار بهاره سازی باعث کاهش معنی دار بیان این ژن در رقم نورستار گردید. اگرچه القای بیان ژن AP2 در بهاره سازی 14 روزه در هر دو رقم مشاهده شد، با این حال، بیان ژن SPL3 فقط در رقم نورستار کاهش معنی داری داشت و این کاهش در بهاره سازی دو روزه بسیار قابل توجه بود. برخلاف تصور، رابطه معنی داری بین افزایش بیان miRNA ها و کاهش بیان ژن های هدف آنها در دو رقم گندم مورد مطالعه وجود نداشت. این موضوع نشان می دهد که سازوکار مولکولی زمان گلدهی در گندم پیچیده بوده و اساسا هنوز ناشناخته است.

اصلاح و تولید ارقام زراعی مناسب برای مناطق خشک و نیمه خشک از اهمیت زیادی برخوردار است. آزمایش حاضر با هدف بررسی اثر تنش خشکی بر عملکرد و اجزای عملکرد کلزا و شناسایی ژنوتیپ های با پتانسیل عملکرد بالا و متحمل به تنش خشکی انجام گرفت. برای این منظور 18 لاین و رقم تجاری جدید کلزا تحت سه تیمار آبیاری در ایستگاه تحقیقات کشاورزی اسلام آباد غرب، کرمانشاه، در دو سال زراعی 1393 تا 1395 مورد ارزیابی قرار گرفتند. تیمارهای آبیاری عبارت بودند از؛ آبیاری کامل (شاهد)، قطع آبیاری از مرحله خورجین دهی تا انتهای فصل رشد و قطع آبیاری از مرحله گل دهی تا انتهای فصل رشد. نتایج نشان داد که از اجزای عملکرد، تعداد دانه در خورجین و وزن هزار دانه به طور معنی داری تحت تأثیر تنش خشکی قرار گرفتند. وزن هزار دانه در تیمار قطع آبیاری از مرحله خورجین دهی و گل دهی به ترتیب 8/12 و 4/24 درصد کاهش یافت. کاهش تجمعی اجزای عملکرد دانه در شرایط تنش خشکی باعث کاهش 3/32 و 3/41 درصد در عملکرد دانه، به ترتیب در تیمارهای قطع آبیاری از مرحله خورجین دهی و گل-دهی شد. نتایج تجزیه همبستگی نشان داد که ارتباط ضعیفی بین عملکرد دانه در شرایط آبیاری کامل و تنش خشکی وجود داشت، بنابراین از شاخص های تحمل خشکی برای شناسایی ژنوتیپ های دارای پتانسیل عملکرد بالا و متحمل به تنش خشکی استفاده شد. نمودار سه بعدی بر اساس عملکرد دانه در شرایط آبیاری کامل، قطع آبیاری از مرحله خورجین-دهی و شاخص STI نشان داد که ژنوتیپ های GKH2624، GKH3705، نیما، Neptune، GKH0224 و HW118 در گروه A قرار گرفتند. در تیمار قطع آبیاری از مرحله گل دهی ژنوتیپ های GKH2624، GKH3705، نیما، Neptune، GKH0224، HW118، Wpn6 و L155 در گروه A قرار گرفتند. بر اساس نمودارهای سه بعدی و بای پلات حاصل از تجزیه به مولفه های اصلی در شرایط تنش شدید (تیمار قطع آبیاری از مرحله گلدهی)، ژنوتیپ های WPn6، HW118، نیما وGKH2624 به عنوان ژنوتیپ های متحمل به تنش خشکی و با پتانسیل عملکرد بالا شناخته شدند.

به منظور بررسی اثر تنش کمبود روی (Zn) بر بیان ژن های رمزکننده فاکتورهای رونویسی bZIP4، bZIP79 و bZIP97 در ارقام روی-کارا و روی-ناکارا گندم نان، آزمایشی به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی با سه تکرار در سال 1395 در دانشکده کشاورزی دانشگاه ارومیه اجرا شد. ارقام گندم بیات (روی-کارا) و هیرمند (روی-ناکارا) در شرایط کمبود روی خاک و کفایت آن کشت و بیان ژن های رمز کننده این سه فاکتور رونویسی در برگ و ریشه ارقام در دو مرحله؛ آغاز رشد طولی ساقه اصلی (رویشی) و 30 درصد ظهور سنبله (زایشی) با روش واکنش زنجیره ای پلیمراز در زمان واقعی (Real time PCR) اندازه گیری شد. نتایج تجزیه واریانس نشان داد که برهمکنش رقم در اندام در مرحله نمونه برداری بر بیان هر سه ژن معنی دار بود. مقایسه میانگین ها نشان داد که بیشترین میزان افزایش بیان ژن bZIP4 (بیش از 65 برابر شاهد) در شرایط کمبود روی، در برگ رقم بیات (روی-کارا) در مرحله زایشی مشاهده شد. بیشترین میزان افزایش بیان ژن های bZIP79 و bZIP97 (به ترتیب بیش از 31 و 60 برابر شاهد) در شرایط کمبود روی، در ریشه رقم بیات (روی-کارا) در مرحله زایشی مشاهده شد. در مرحله رویشی تفاوت معنی داری بین ارقام روی-کارا و روی-ناکارا از لحاظ میزان بیان ژن ها مشاهده نشد. با توجه به افزایش بیان معنی دار ژن های رمزکننده هر سه فاکتور رونویسی در شرایط کمبود روی در مرحله زایشی نسبت به مرحله رویشی، به نظر می رسد که رونوشت برداری ژن های رمزکننده ناقل های دخیل در جذب و انتقال روی (ژن های ZIP) در گندم نان، در انتهای دوره رشد گیاه فعال می شوند. همچنین با توجه به افزایش بیان معنی دار ژن bZIP4 در برگ و ژن های bZIP79 و bZIP97 در ریشه، احتمالا وظیفه اصلی ژن bZIP4 فعال سازی ناقل های دخیل در انتقال روی در داخل گیاه و ژن-های bZIP79 وbZIP97 فعال سازی ناقل های دخیل در جذب روی از خاک در شرایط کمبود روی می باشد.

به منظور ارزیابی اثر زمان های کاشت و میزان کود نیتروژن بر رشد، عملکرد و کارایی مصرف نیتروژن در گیاه کینوا رقم تی تی کا کا، آزمایشی به صورت کرتهای خرد شده در قالب طرح پایه بلوک های کامل تصادفی با چهار تکرار در سال زراعی 97-1396 در دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی خوزستان اجرا شد. عوامل آزمایشی شامل چهار تاریخ کاشت (اول و 20 مهر و 10 و 30 آبان) در کرتهای اصلی و پنج سطح کود نیتروژن (صفر، 80، 160، 240 و 320 کیلوگرم در هکتار) در کرتهای فرعی بودند. نتایج تجزیه واریانس نشان داد که اثر تاریخ کاشت و کود نیتروژن و برهمکنش آنها بر کلیه ویژگی های گیاهی اندازه گیری شده معنیدار بودند. نتایج مقایسه میانگین ها نشان داد که بیشترین تعداد دانه در بوته (16915 دانه)، عملکرد زیستی (20064 کیلوگرم در هکتار) و محتوای نیتروژن دانه ( 67/3 درصد) در تاریخ کاشت اول مهر با سطح کودی 320 کیلوگرم نیتروژن در هکتار و بیشترین عملکرد دانه (8657 کیلوگرم در هکتار)، وزن هزار دانه (26/4 گرم)، شاخص برداشت (7/56 درصد) و محتوای نیتروژن بوته (80/2 درصد) در تاریخ کاشت 20 مهر در سطح 320 کیلوگرم نیتروژن در هکتار و کمترین عملکرد دانه (381 کیلوگرم در هکتار) در تاریخ کاشت 30 آبان در تیمار عدم مصرف نیتروژن بدست آمد. با افزایش مصرف نیتروژن از 80 به 320 کیلوگرم در هکتار، شاخص های کارایی مصرف نیتروژن کاهش یافتند. نتایج این آزمایش نشان داد که زمان کاشت 20 مهر و مصرف 320 کیلوگرم نیتروژن در هکتار برای بدست آوردن حداکثر عملکرد دانه کینوا در منطقه اهواز مناسب تر بود.

عملکرد دانه یک صفت پیچیده و یکی از اهداف اصلی مورد توجه در برنامه به نژادی برنج است. این پژوهش به منظور شناسایی QTLهای اصلی و اپیستاتیک عملکرد دانه و اجزای عملکرد در یک جمعیت IR67017-180-2-1-2 / علی کاظمی (جمعیت IRA)، شامل 129 لاین خالص نوترکیب برنج F6 در دو منطقه (رشت و تنکابن) در سال 1394 اجرا شد. آزمایش مزرعه ای به صورت طرح آگمنت بر پایه طرح بلوک های کامل تصادفی با پنج شاهد و پنج تکرار انجام شد. نقشه پیوستگی جمعیت متشکل از 87 جفت نشانگر ریزماهواره (SSR) در دوازده گروه پیوستگی، 1356 سانتی مورگان از ژنوم برنج را با فاصله متوسط 58/15 سانتی مورگان بین دو نشانگر مجاور پوشش داد. تجزیه QTL به روش مکان یابی فاصله ای مرکب، در مجموع تعداد 13 QTL اصلی روی شش کروموزوم برای پنج صفت مورد مطالعه شناسایی کرد. مکان های ژنی، qTN3 با تبیین تنوع فنوتیپی 9/13 درصد برای تعداد پنجه، qFG4 با 6/11 درصد برای تعداد دانه پر در خوشه و qGY6 با 6/15 درصد برای عملکرد دانه، دارای اثر افزایشی مثبت بودند. مکان ژنی qSG1 با توجیه تنوع فنوتیپی 9/19 درصد، دارای اثر افزایشی منفی روی تعداد دانه پوک در خوشه بود، بنابراین می توان از این مکان های ژنی با اطمینان بیشتری در برنامه های به نژادی جهت بهبود عملکرد دانه استفاده کرد. برهمکنش QTL (افزایشی) با محیط برای عملکرد دانه و تعداد دانه پوک درخوشه معنی دار ولی برای سایر صفات غیرمعنی دار بود. در مجموع 18 جفت QTL با اثرات اپیستاتیک (افزایشی× افزایشی) معنی دار برای تمام صفات مورد مطالعه شناسایی شدند. بیشترین اثرات اپیستاتیک مربوط به عملکرد دانه و تعداد دانه پوک درخوشه با تعداد شش جفت QTL برای هر صفت بود. فقط بین مکان های ژنی qSG1-2 و qSG6 برای تعداد دانه پوک درخوشه، برهمکنش اپیستاتیک معنی دار با محیط وجود داشت که 4/3 درصد از تنوع فنوتیپی را توجیه کرد. چند مکان ژنی که همزمان چندین صفت را کنترل می کردند به صورت خوشه ژنی بین عملکرد دانه با تعداد خوشه و تعداد دانه پر در خوشه شناسایی شدند. بر اساس نتایج این آزمایش نشانگر های RM7551، RM3417-RM8218 و RM283 RM5302-با فاصله 2/0 تا پنج سانتی مورگان به ترتیب به عنوان نشانگرهای پیوسته با QTLهای qGY6، qFG4 و qSG1 شناسایی شدند که می توانند در برنامه به نژادی انتخاب به کمک نشانگر در برنج مورد توجه قرار گیرند.

با هدف بررسی اثر مصرف کود اوره پوشش دار بر شاخص های کارایی مصرف نیتروژن و بهره وری آب و عملکرد بلال ذرت شیرین رقم سینگل کراس 403 در شرایط کم آبیاری، آزمایشی به صورت کرت های خرد شده نواری در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با چهار تکرار در تابستان سال 1394 در مزرعه آزمایشی دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی خوزستان اجرا شد. عامل آبیاری در سه سطح (100، 80 و 60 درصد نیاز آبی) در نوارهای طولی و کود نیتروژن در شش سطح (شاهد؛ بدون مصرف کود، کود اوره بدون پوشش، کود اوره با پوشش گوگردی، کود اوره با پوشش نشاسته، کود اوره با پوشش آگار و کود اوره با پوشش کیتین) در نوارهای عرضی در نظر گرفته شدند. نتایج نشان داد که استفاده از کود اوره با پوشش کیتین به ترتیب باعث 2/20 و 9/32 درصد افزایش عملکرد بلال و کارایی زراعی مصرف نیتروژن در مقایسه با کود اوره بدون پوشش شد. بیشترین مقدار بهره وری آب و بهره وری اقتصادی آب از تیمار کود اوره با پوشش کیتین و بیشترین نیتروژن بومی خاک از تیمار کود اوره بدون پوشش بدست آمد. بیشترین مقدار جذب نیتروژن و کارایی بازیافت ظاهری نیتروژن از اثر متقابل تیمار 100 درصد تامین نیاز آبی و کود اوره با پوشش کیتین بدست آمد که با تیمار کود اوره با پوشش آگار در تیمار 100 درصد نیاز آبی تفاوت معنی داری نداشت. نتایج آزمایش نشان داد که کاهش 40 درصد در آب آبیاری باعث 3/40 و 1/41 درصد کاهش در عملکرد و کارایی زراعی مصرف نیتروژن ذرت شیرین شد. بیشترین عملکرد بلال ذرت شیرین از تیمار 100 درصد نیاز آبی (10238 کیلوگرم در هکتار) بدست آمد و در بین تیمارهای کودی تیمار کود اوره با پوشش کیتین با 9853 کیلوگرم در هکتار، بیشترین عملکرد را دارا بود که با سایر تیمارهای کودی با پوشش پلیمر زیستی تفاوت معنی داری نداشت. بر اساس نتایج حاصل از این آزمایش، استفاده از کود اوره با پوشش پلیمر زیستی باعث افزایش عملکرد و افزایش جذب نیتروژن در ذرت شیرین شده و در نتیجه کارایی بازیافت و کارایی زراعی مصرف نیتروژن و بهره وری آب افزایش یافتند.