پژوهشنامه اصلاح گیاهان زراعی
سال:1399 | دوره:12 | شماره:34 |تعداد مقالات:20

هدف از این پژوهش تعیین گروه های هاپلوتیپی و بررسی رابطه آن ها با صفات فنوتیپی به منظور دستیابی به آلل های مرتبط با صفات مطلوب زراعی در گندم نان بود. به همین منظور 34 ژنوتیپ گندم بومی منطقه خاورمیانه به همراه رقم بهاره چینی (ژنوتیپ مرجع) در قالب طرح اگمنت کشت و از نظر 12 صفت فنوتیپی کمی ارزیابی شدند. نتایج آمار توصیفی نشان داد که صفات طول ریشک و روز تا گلدهی به ترتیب بالاترین و پایین ترین ضریب تغییرات فنوتیپی را داشتند. به منظور بررسی تنوع هاپلوتایپیQTLهای مرتبط با صفات فنوتیپی واقع بر کروموزوم های 4B گندم از 10 نشانگر ریزماهواره استفاده شد. میانگین آلل های چند شکل، میزان محتوای اطلاعات چندشکلی (PIC) و شاخص قدرت (RP) به ترتیب 5/4، 29/0 و 58/1 بود. ژنوتیپ های مورد بررسی با توجه به مطابقت آللی با ژنوتیپ مرجع در کروموزوم 4B در 21 گروه هاپلوتایپی قرار گرفتند. به منظور بررسی وجود ارتباط بین صفات و نشانگرها، تجزیه واریانس در قالب طرح کاملاً تصادفی با تکرار نامساوی برای تک تک نشانگرها انجام شد. در مجموع از 12 صفت مورد بررسی، برای چهار صفت ارتباط معنی دار آماری مشاهده شد. با توجه به نتایج به دست آمده از نشانگرهای ریزماهواره واقع بر کروموزوم 4B، صفات عرض دانه، تعداد دانه در سنبله و عرض برگ پرچم با نشانگر Xgwm888-4B، صفت تعداد سنبلچه در سنبله با نشانگر Xgwm891-4B و صفات عرض دانه و تعداد دانه در سنبله با نشانگر Xgwm898-4B، پیوستگی نشان دادند. برای سه صفت فنوتیپی به طور همزمان یک آلل اختصاصی در نشانگر gwm888-4B معرفی گردید. چنانچه به نژادگر علاقمند به گزینش ژنوتیپ هایی باشد که به طور همزمان سه حالت مطلوب یعنی عرض دانه و تعداد دانه در سنبله بیشتر و همچنین افزایش شاخص سطح برگ از طریق عرض برگ پرچم را داشته باشد، می تواند از آلل اختصاصی شناسایی شده (199 جفت باز) نشانگر Xgwm888-4B استفاده کند.

به منظور ارزیابی تنوع ژنتیکی در 115 ژنوتیپ موتان برنج طارم جلودار، آزمایشی در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار در دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری در سال 1396 انجام شد. در بررسی ریخت شناسی تعداد 11 صفت مورفولوژیکی و عملکرد دانه اندازه گیری شد. نتایج حاصل از تجزیه واریانس نشان داد که بین ژنوتیپ ها از نظر صفات مورد بررسی اختلاف معنی داری وجود دارد. ضرایب همبستگی بین صفات نشان داد که عرض برگ پرچم، تعداد پنجه، تعداد دانه پر و وزن صد دانه همبستگی مثبت و معنی داری با عملکرد دانه داشتند. بر اساس تجزیه ی خوشه ای، ژنوتیپ های موتان برنج مورد مطالعه به سه گروه تقسیم شدند، که گروه اول نسبت به شاهد آزمایش از عملکرد بهتری برخوردار بود. تحلیل رگرسیون گام به گام نشان داد که صفات طول خوشه، وزن صددانه و تعداد دانه پوک حدود 9/58 درصد از تغییرات عملکرد دانه را توجیه کردند. نتایج تجزیه علیت نشان داد که بیشترین اثر مستقیم و مثبت مربوط به صفات تعداد پنجه (59/0) و وزن صددانه (37/0)می باشد. نتایج حاصل از تجزیه به مؤلفه های اصلی نشان داد که 4 مؤلفه ی اصلی، 15/70 درصد از تغییرات کل داده ها را توجیه می نمایند. به طور کلی نتایج نشان داد که ژنوتیپ های موتان 109، 64، 75 به دلیل داشتن تعداد پنجه بیشتر، طول خوشه بلندتر، وزن صددانه بیشتر و تعداددانه پوک کم تر به عنوان ژنوتیپ های مطلوب انتخاب شده و می-توانند در برنامه ها ی اصلاحی آتی مورد استفاده قرار گیرند.

تنش شوری یکی از مهمترین تنش های غیرزنده ای است که می تواند عملکرد گندم های زراعی را تحت تاثیر قرار دهد. بررسی مکانیسم های تحمل به تنش شوری در گیاهان زراعی و نیز اجداد وحشی آنها حائز اهمیت است. هدف از این پروژه بررسی لکه های پروتئینی پاسخ دهنده به تنش شوری در جمعیت متحمل بود. در این پروژه پنج جمعیت گندم دیپلوئید بوئتیکوم (A1، A10، B3، B4 و C5) از مناطق مختلف در محیط گلخانه و به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی در سه تکرار کشت شدند. شوری در مرحله سه برگچه ای در دو سطح صفر و 150 میلی مولار اعمال گردید. سپس صفات ارتفاع قسمت هوایی و ریشه، وزن تر و خشک قسمت هوایی، میزان کلروفیل a، b، کل و نیز کاروتنوئیدها و مقدار پروتئین کل اندازه گیری شدند. پروتئین کل با استفاده از روش TCA/استون استخراج شد. پروتئین ها در بعد اول بر اساس نقطه ایزوالکتریک و با استفاده از نوارهای IPG با pH 4-7 و سپس در بعد دوم بر اساس وزن مولکولی و با استفاده از SDS-PAGE جداسازی گردیدند. نتایج تجزیه داده های فیزیولوژیک نشان داد که برای 3 صفت وزن تر و خشک اندام هوایی و میزان پروتئین کل برهمکنش جمعیت در شوری معنی دار گردید که برای دو صفت وزن تر و پروتئین کل جمعیت B4 به ترتیب در شرایط نرمال و تنش شوری بالاترین میانگین را به خود اختصاص داد. آنالیز ژل های حاصل از الکتروفورز دو بعدی باعث شناسایی 205 لکه تکرارپذیر گردید. از این تعداد، 7 لکه نسبت به شاهد افزایش بیان و 7 لکه نسبت به شاهد کاهش بیان نشان دادند. پروتئین های شناسایی شده جزو پروتئین های دخیل در دیواره سلولی، فتوسنتز، متابولیسم انرژی، پروتئین های مرتبط با کروماتین، چپرون ها، پروتئولیتیک ها، پروتئین های دخیل در حذف گونه های فعال اکسیژن، دخیل در تعمیر پروتئین های آسیب دیده و دخیل در انتقال پیام هستند. از نتایج حاصل از این تحقیق می توان در جهت بهبود اصلاح ارقام زراعی گندم بهره برد.

تنش شوری نقش مهمی در کاهش تولید محصولات زراعی دارد. استفاده از تنوع ارقام برای گزینش صفات مطلوب در شرایط تنش یکی از راه های مقابله با این مشکل است. این تحقیق به منظور بررسی تاثیر سطوح مختلف شوری بر میزان عملکرد ژنوتیپ های جو (Hordeum vulgar L. ) به صورت آزمایش اسپلیت پلات در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی در 3 تکرار انجام گرفت. عامل شوری در 5 سطح شامل ضرایب هدایت الکتریکی 5/4 (شاهد)، 5/7، 5/10، 5/13 و 5/16 دسی زیمنس بر متربه عنوان فاکتور اصلی و عامل ژنوتیپ، متشکل از 9 رقم و لاین امید بخش به عنوان فاکتور فرعی مورد بررسی قرار گرفتند. تاثیر شوری به وسیله تغییرات عملکرد ارقام مورد ارزیابی و با استفاده از آماره های پایداری میزان تغییرات مورد بررسی قرار گرفت. که بر اساس آماره های پایداری شوکلا، ریک و مدل رگرسیونی ابرهارت و راسل ژنوتیپ های STW82153، والفجر و MBS8715 و بر اساس واریانس محیطی رومر ژنوتیپ MBS8712 بیشترین پایداری را نشان دادند. در میان ژنوتیپ های مورد بررسی، بهترین عملکرد در تمامی سطوح شوری به ژنوتیپ های STW82153، MBS8715، ESBYTM8910 و والفجر تعلق داشت و بر اساس مدل رگرسیونی ورما ژنوتیپ MBS8712 با افزایش سطوح شوری کمترین تغییر و ژنوتیپ های MBS8715 و WB7910 بیشترین ظرفیت تولیدی را با بهترشدن شرایط محیطی به خود اختصاص دادند. نتایج نشان داد شاخص های پایداری به کار گرفته شده معیارهای مناسبی برای گزینش همزمان عملکرد و پایداری در شرایط شور می باشند.

شناخت دقیق ماهیت اثر متقابل ژنوتیپ و محیط، امکان شناسایی ژنوتیپ های پایدار را برای به نژادگران فراهم می آورد. جهت بررسی اثر متقابل ژنوتیپ در محیط، 12 ژنوتیپ آفتابگردان در 5 منطقه شامل اراک، بیرجند، کاشمر، کرج و شیراز در سال زراعی 1394 در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با 3 تکرار کشت و ارزیابی شدند. به منظور تجزیه پایداری عملکرد دانه از روش گرافیکی GGE biplot استفاده شد. نتایج نشان داد که ژنوتیپ های Record و Zaria در کرج، ژنوتیپ های SHF81-90 و Sor در بیرجند و کاشمر، ژنوتیپ Gabur در شیراز و Armaverski در اراک دارای بیش ترین پایداری و عملکرد دانه بودند. رتبه بندی محیط ها از بهترین محیط به سمت نامناسب ترین محیط به صورت بیرجند، کاشمر، کرج، اراک و شیراز بود. نمودار رتبه بندی ژنوتیپ ها بر اساس ژنوتیپ ایده آل و همچنین نمودار رتبه بندی ژنوتیپ ها بر اساس میانگین عملکرد و پایداری، نشان داد که ژنوتیپ های SHF81-90، Lakomka و Sor به عنوان برترین و پایدارترین ژنوتیپ ها می باشند. نتایج نمودار بای پلات بررسی روابط بین محیط ها حاکی از همبستگی بالا بین محیط های کرج، کاشمر و بیرجند بود. در این مطالعه مناطق مورد بررسی به چهار محیط بزرگ (ابر محیط) به شرح زیر تقسیم شدند: کرج به عنوان اولین محیط بزرگ، کاشمر و بیرجند به عنوان دومین محیط بزرگ، شیراز به عنوان سومین محیط بزرگ و اراک به عنوان چهارمین محیط بزرگ.

علف مار یا کبر با نام علمی Capparis spinosa L. از گیاهان دارویی بوته ای و چندساله اقلیم های گرم و خشک است که در تابستان رشد می کند. این گیاه حاوی ترکیبات مهمی از جمله فلاونوئیدها، ترپن ها، آلکالوئیدها، گلیکوزیدها و گلیکوزینولات ها می باشد. علی رغم نیاز روزافزون برای تکثیر انبوه این گیاه، اطلاعات کمی در مورد روش های ازدیاد آن وجود دارد. در این پژوهش برگ لپه ای، برگ، غنچه، پرچم، محور روی لپه، ریشه، گلبرگ، کاسبرگ و گره در محیط کشت MS حاوی تنظیم کننده های رشدی KIN، NAA، BAP وIBA با غلظت های مختلف به منظور باززایی مستقیم گیاهچه، برای تولید شاخساره کشت شدند، تا بهترین محیط کشت ها برای تولید شاخساره و ریشه در کشت درون شیشه ای ریزنمونه های مختلف گیاه علف مار شناسایی شود. در آزمایش حاضر به جزء ریزنمونه های گره، هیچ کدام از ریزنمونه ها باززایی نشان ندادند و میزان باززایی سایر ریزنمونه ها صفر بود. باززایی گیاه علف مار در مدت 5 تا 8 هفته از ریزنمونه گره حاصل شد. بهترین محیط برای تولید شاخساره محیط MS حاوی 2 میلی گرم بر لیتر BAP و بهترین محیط ریشه دهی محیط MS حاوی 1 میلی گرم بر لیتر NAAبود. با توجه به اهمیت گیاه دارویی علف مار و مشکل تکثیر این گیاه از طریق بذر، استفاده از این محیط ها و ریزنمونه گره به منظور تکثیر این گیاه در شرایط کشت درون شیشه ای پیشنهاد می گردد.

بیماری بلایت فوزاریومی سنبله با عامل قارچی Fusarium graminearum از مهم ترین و مخرب ترین بیماری های گندم در اقلیم گرم و مرطوب می باشد. اهمیت این بیماری به جهت کاهش عملکرد و تجمع مایکوتوکسین های قارچ در دانه های برداشت شده ازسنبله های آلوده است که این ترکیبات برای انسان و حیوان خطرناک هستند. تولید ارقام مقاوم (استفاده از مقاومت ژنتیکی) مؤثرترین روش کنترل پایدار این بیماری محسوب می شود. به منظور مطالعه نحوه توارث ژن های کنترل کننده مقاومت، اجزای مقاومت شامل سطح زیر منحنی پیشرفت بیماری (AUDPC)، سطح نسبی زیر منحنی پیشرفت بیماری (rAUDPC) و شدت آلودگی نهایی (FSI) در رقم مقاوم مروارید، این رقم با رقم حساس فلات تلاقی داده شد و نسل های F1، F2، BC1 و BC2 تولید شدند. والدین و نسل ها پس از کشت در مزرعه مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان گلستان (گرگان) در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی در سه تکرار در مرحله گیاه بالغ توسط مخلوطی از جدایه های قارچ عامل بیماری که از منطقه گرگان جمع آوری شده بودند، مایه زنی شدند. نتایج تجزیه واریانس وزنی، اختلاف معنی داری را در بین نسل ها برای صفات اندازه گیری شده مذکور نشان داد. برای هر سه صفت متوسط درجه غالبیت تقریبا برابر یک بود که نشان دهنده غالبیت کاملمی باشد. برهمکنش غیراللی افزایشی×غالبیت و غالبیت× غالبیت معنی دار بودند. وراثت پذیری عمومی (56/0 – 45/0) و خصوصی (48/0-37/0) متوسط برای هر سه صفت برآورد شد که نشان دهنده نقش توام اثرات افزایشی و غالبیت در کنترل ژنتیکی این صفات می باشد. تعداد فاکتورهای در حال تفرق برای صفات اندازه گیری شده 1تا 7 برآورد گردید. با توجه به اینکه رقم مروارید در حال حاضر مقاوم ترین رقم تجاری به فوزاریوم سنبله است و با توجه به نقش اثرات افزایشی ژن های مقاومت در کنترل این صفات، می توان در بهبود این صفات، گزینش را در نسل های اولیه حاصل از تلاقی این رقم اعمال نمود.

در مطالعه مراحل فنولوژی گیاهان زراعی، اندازه گیری درجه روز-رشد (GDD) به عنوان شاخصی جایگزین برای شمارش روزهای تقویم مطرح می باشد. در تحقیق حاضر تنوع ژنتیکی 86 رقم زراعی و 184 توده بومی گندم ایرانی بر اساس مراحل فنولوژیکی (روز تا آبستنی، روز تا گلدهی، روز تا رسیدگی و GDD این مراحل) در کنار دوره پرشدن دانه، وزن هزار دانه و عملکرد دانه طی سال های زراعی 93-92 و 94-93 در قالب طرح آگمنت با 3 رقم شاهد (آذر، نوید و پیشتاز) در 6 بلوک ناقص در مزرعه تحقیقاتی گروه زراعت و اصلاح نباتات دانشگاه تهران مورد بررسی قرار گرفتند. نتایج نشان داد که از نظر این صفات اختلاف قابل ملاحظه ای بین ارقام زراعی و توده های بومی گندم وجود دارد، به طوری که ارقام زراعی عملکرد بیشتر و طول دوره پرشدن دانه کمتری در مقایسه با توده های بومی داشتند. از طرف دیگر نتایج حاکی از آن بود که ژنوتیپ ها با عادت رشدی مختلف از نظر اکثر صفات فنولوژیکی دارای تفاوت معنی داری می باشند و می توانند در انتخاب و معرفی ارقام جدید به صورت مستقیم یا غیرمستقیم گزینش برای افزایش طول دوره پرشدن دانه در کنار افزایش عملکرد دانه مؤثر باشند. از آنجایی که تنوع صفات فنولوژیکی در توده های بومی بیشتر بود، بنابراین توده های بومی می توانند منبع ارزشمندی در راستای انتخاب برای بهبود این صفات نیز باشند. در نهایت با توجه به اهمیت مراحل فنولوژیکی و شاخص GDD توصیه می گردد این صفات نیز به اندازه عملکرد و اجزای عملکرد جهت حصول نتایج دقیق تر مورد توجه قرار گیرند.

با توجه به کاهش بارندگی های سالانه و افزایش خشکی و دمای هوا، ایجاد ارقام متحمل و دارای پتانسیل عملکرد بالا در چغندرقند برای اصلاح گران اهمیت بسیاری دارد. بدین منظور برای بررسی تاثیر تنش خشکی بر صفات عملکردی و مورفولوژیکی چغندرقند و بررسی تغییر ارتباط این صفات با عملکرد، در شرایط گلخانه تعداد 140 ژنوتیپ چغندرقند در شرایط گلخانه در دو شرایط نرمال و تنش خشکی در سال 1394 در مرکز چغندرقند کرج از نظر صفات مورفولوژیکی و عملکردی مورد بررسی قرار گرفتند. نتایج نشان داد که اثر ژنوتیپ بجز در صفات مساحت سطح برگ و محتوای نسبی آب برگ در بقیه صفات معنی دار بود که نشان دهنده وجود تنوع بین ژنوتیپ ها است. تنش خشکی باعث کاهش تمامی صفات موردمطالعه شد ولی این کاهش در صفات وزن خشک ریشه، وزن خشک اندام هوایی و وزن خشک کل معنی دار نبود. همچنین طول دمبرگ در شرایط تنش همبستگی مثبت و معنی داری با صفات مربوط به وزن تر و خشک ریشه و اندام هوایی و طول ریشه نشان داد ولی در شرایط نرمال همبستگی خاصی مشاهده نشد و به نظر می رسد که این صفت می تواند معیاری برای گزینش ژنوتیپ های مقاوم در شرایط تنش خشکی باشد.

به منظور بررسی تنوع ژنتیکی و انتخاب لاین های پرمحصول با خصوصیات زراعی مطلوب، تعداد 108 لاین خالص در قالب طرح بدون تکرار آگمنت همراه با چهار شاهد در سه بلوک، در مزرعه ایستگاه تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی داراب طی سال زراعی 97-1396، با استفاده از شاخص SIIG، ارزیابی شدند. نتایج شاخص SIIG نشان داد که لاین های شماره ی 64، 8، 33، 113، 119 و 34 به ترتیب با بیشترین مقدار SIIG (770/0، 746/0، 744/0، 712/0، 705/0 و 705/0) جزء برترین لاین ها و لاین های شماره ی 44 و 116 به ترتیب با کمترین مقدار SIIG (269/0 و 299/0) جزء ضعیف ترین لاین ها در این تحقیق بودند. به منظور بررسی کارایی شاخصSIIG در انتخاب بهترین لاین ها از نظر عملکرد دانه، وزن هزار دانه، ارتفاع بوته، تعداد روز تاگل دهی و تعداد رو تا رسیدگی به طور هم زمان، لاین های مورد بررسی براساس شاخص SIIG در 6 دسته گروه بندی شدند. نتایج گروه بندی لاین ها بر اساس شاخص SIIG نشان داد که متوسط عملکرد دانه گروه های 1، 2 از متوسط عملکرد همه ژنوتیپ های شاهد بیشتر بود. هم چنین متوسط عملکرد گروه های 4، 5 و 6 از هر چهار ژنوتیپ شاهد آزمایش پایین تر بود. نهایتاً لاین های شماره ی 64، 8، 33، 113، 119 و 34 از گروه یک و لاین های شماره ی 87، 65، 85، 115، 32، 6، 86، 2، 15، 13، 9، 57، 62، 63، 28، 14، 89، 94 و 16 از گروه 2 و لاین های شماره ی 22، 10، 46، 55، 114، 96، 104 و 25 از گروه 3 جزء لاین های برتر در این تحقیق بودند و می توان از آنها برای انجام آزمایشات بیشتر از جمله آزمایشات سازگاری در مناطق گرمسیر مخصوصاً شهرستان داراب استفاده نمود. هم چنین لاین 113 برترین لاین دو ردیفه در این تحقیق بود.

خرفه یکی از مهم ترین گیاهان دارویی مورد استفاده در جهان است. به منظور بررسی تنوع ژنتیکی در لاین های نسل دوم (M2)، آزمایشی در قالب طرح آشیانه ای با دو تکرار در مزرعه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه شاهد در سال 1397 اجرا شد. تیمار آزمایشی شامل لاین های نسل دوم بودند که با دی متیل سولفات در غلظت های صفر، 08/0، 1/0، 12 /0، 14/0 درصد تیمار گردیدند. صفات مورد مطالعه عبارت بودند از ارتفاع بوته، تعداد ساقه فرعی، قطر ساقه، وزن تر ساقه، وزن خشک ساقه، نسب وزن خشک به وزن تر ساقه، وزن تر برگ، وزن خشک برگ، نسبت وزن خشک به وزن تر برگ، وزن تر بوته، وزن خشک بوته، نسبت وزن خشک به وزن تر بوته، طول برگ، عرض برگ، شکل برگ، تعداد کپسول در بوته، محتوای کلروفیل، سطح برگ و هکتولیتر. در تجزیه واریانس چندگانه گرچه تفاوت بین غلظت های مختلف DMS در سطح احتمال 1٪ معنی دار بود ولی در تجزیه واریانس ساده این تفاوت فقط برای صفات ارتفاع بوته، تعداد ساقه فرعی، قطر ساقه، وزن تر ساقه، وزن خشک ساقه، وزن تر برگ، طول برگ و عرض برگ معنی دار گردید. در نتایج مقایسه میانگین حداکثر قطر ساقه، وزن تر ساقه، وزن خشک ساقه، تعداد کپسول در بوته، نسبت وزن خشک به وزن تر برگ، وزن تر بوته و شکل برگ در غلظت 1/0٪ بدست آمد. از 190 ضریب همبستگی ناقص، 28 ضریب معنی دار بودند (15٪ ) در حالی که این مقدار در همبستگی پیرسون 58٪ بود. در تجزیه عاملی 19 متغیر مورد مطالعه به 6 عامل کاهش یافت که این 6 عامل 86/71 درصد از تغییرات داده ها را توجیه نمودند. در تجزیه علیت با تکرار داده، اثر مستقیم وزن تر ساقه بر وزن تر بوته بیشتر از اثر غیرمستقیم بود درحالی که این روند بر روی وزن تر برگ معکوس بود. در استفاده از میانگین تکرارها، بیشترین اثر غیرمستقیم را وزن تر برگ و نسبت وزن خشک به وزن تر برگ از طریق وزن تر ساقه بر وزن تر بوته داشتند.

به منظور گروه بندی ژنوتیپ های پیشرفته گندم بهاره، 28 ژنوتیپ گندم به صورت دو آزمایش جداگانه تحت شرایط بدون تنش و تنش خشکی (با قطع آبیاری در مرحله ظهور 50% سنبله های هر واحد آزمایشی) و طی دو سال زراعی 96-95 و 97-96 در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار در مزرعه تحقیقاتی دانشگاه آزاد اسلامی واحد تبریز مورد ارزیابی قرار گرفتند. تجزیه واریانس مرکب داده های حاصل از ارزیابی صفات نشان داد که بین ژنوتیپ های مورد مطالعه از نظر کلیه صفات در سطح احتمال 1% اختلاف معنی داری وجود داشت. برهمکنش ژنوتیپ × شرایط آبیاری از نظر صفات عملکرد دانه، تعداد دانه در سنبله، ارتفاع بوته و شاخص برداشت در سطح احتمال 5% و برای صفات وزن هزاردانه و بیوماس در سطح احتمال 1% معنی دار بود و نشان داد که ژنوتیپ های مورد مطالعه در شرایط مختلف آبیاری واکنش های متفاوتی از نظر این صفات داشتند. برای صفات تعداد سنبله، طول سنبله و طول پدانکل این برهمکنش غیرمعنی دار بود. در تجزیه خوشه ای ژنوتیپ های مورد مطالعه بر اساس کلیه صفات مورد ارزیابی در هر دو شرایط آبیاری، در دو گروه قرار گرفتند که نتایج حاصل از تابع تشخیص نیز این گروه بندی ها را تائید کرد. در شرایط بدون تنش خشکی گروه اول شامل ژنوتیپ های دریا، شیرودی، ERWYT-94-4، روشن، ERWYT-94-7، URBWYT-94-2 و URBWYT-94-4 بود که از نظر تمامی صفات به غیر از شاخص برداشت میانگین بالاتری از میانگین کل داشتند. در شرایط تنش خشکی گروه دوم که شامل ژنوتیپ های دریا، شیرودی، آفتاب، URBWYT-94-3، ERWYT-94-4، URBWYT-94-6، روشن، ERWYT-94-7، URBWYT-94-7، URBWYT-94-8، URBWYT-94-9، URBWYT-94-10، URBWYT-94-2 و URBWYT-94-4 بود، از نظر تمامی صفات میانگین بالاتری از میانگین کل داشتند. بهترین ژنوتیپ ها از نظر هر دو تجزیه خوشه ای تحت هر دو شرایط تنش خشکی و بدون تنش خشکی ژنوتیپ های دریا، شیرودی، روشن، URBWYT-94-2، URBWYT-94-4، ERWYT-94-4 و ERWYT-94-7 بودند.

پوسیدگی فوزاریومی بلال ذرت از رایج ترین بیماری ها در مناطق ذرت خیز جهان است که اغلب کنترل آن با روش های شیمیایی و زراعی بی اثر بوده و هزینه های تولید را افزایش می دهد، به همین دلیل مقاومت میزبانی بهترین روش پایداری و قابل تحمل برای کاهش تلفات است. بدین منظور در طی سال های زراعی 1395-1394 با انجام آزمایشی در ایستگاه تحقیقات کشاورزی عراقی محله گرگان اقدام به تولید تلاقی های دای آلل دوطرفه و تلاقی برگشتی حاصل از تلاقی پنج لاین متحمل و حساس شد و سپس ارزیابی میزان مقاومت تلاقی ها در سال زراعی 1397-1396 بر اساس صفت شدت بیماری انجام شد. پس از ارزیابی صفت شدت بیماری نتایج نشان داد که اختلاف معنی داری بین تلاقی های مختلف از نظر صفت مورد نظر وجود دارد و همچنین اثرات معنی دار ترکیب پذیری عمومی و خصوصی نشان دهنده نقش اثرات غالبیت و افزایشی در کنترل این بیماری می باشد. تلاقی ها در سه گروه نیمه مقاوم، نیمه حساس و حساس قرار گرفتند. در تجزیه خوشه ای انجام شده 15 تلاقی متحمل در یک گروه قرار گرفتند که دارای شدت بیماری بین 32-26 درصد بودند. بیشترین تعداد تلاقی نیمه متحمل حاصل تلاقی دو ژنوتیپ متحمل C7 و C5 با سایر ژنوتیپ ها بودند. این امر نشان می دهد این دو لاین می توانند منبع مناسب برای ایجاد ترکیبات هیبرید متحمل به بیماری فوزاریومی پوسیدگی بلال ذرت باشند.

کمبود آب از مهمترین عوامل بازدارنده رشد و نمو گیاه و کاهش عملکرد به ویژه در مرحله گلدهی و گرده افشانی گیاهان است. به منظور ارزیابی اکوتیپ های سیاه دانه از لحاظ تحمل به تنش خشکی در مرحله گلدهی (انتهای فصل) آزمایش مزرعه ای به صورت کرت های خرد شده در قالب طرح پایه بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار در دانشگاه محقق اردبیلی اجرا در سال زراعی 96-1395 شد. فاکتور اصلی آزمایش شامل آبیاری (آبیاری کامل و قطع آبیاری در مرحله گلدهی) و عامل فرعی شامل اکوتیپ های مختلف سیاه دانه بودند. نتایج تجزیه واریانس داده ها نشان داد که تنش خشکی باعث کاهش معنی دار در تمامی صفات اندازه گیری شده به جز تاریخ گلدهی شد. مقایسه میانگین داده ها نشان داد که بیشترین مقدار عملکرد دانه و درصد روغن را به ترتیب اکوتیپ های سمیرم و کاظمین دارند. همچنین بیشترین وزن هزار دانه در تیمار آبیاری کامل و در اکوتیپ های اردستان و خمینی شهر حاصل شد. بر اساس نتایج تجزیه خوشه ای در شرایط تنش خشکی، اکوتیپ های مورد مطالعه در سه گروه مختلف قرار گرفتند که اکوتیپ های گروه سوم شامل اکوتیپ های خمینی شهر، سمیرم، اصفهان، اردستان و شهرضا از عملکرد و اجزای عملکرد بالاتری برخوردار بودند. بنابراین، اکوتیپ های مذکور به عنوان اکوتیپ های با عملکرد بالا و متحمل به تنش خشکی شناخته شدند. مقایسه اکوتیپ های مختلف سیاه دانه با ترسیم نمودار سه بعدی بر اساس عملکرد در شرایط آبیاری کامل (Yp) و تنش خشکی انتهای فصل (Ys) و هر یک از شاخص های تحمل تنش (STI) و شاخص پایداری عملکرد (YSI) نشان داد که از لحاظ این شاخص ها اکوتیپ های خمینی شهر، سمیرم، اصفهان، شهرضا و اردستان به عنوان اکوتیپ های برتر در هر دو شرایط محسوب می شوند.

به منظور بررسی تنوع ژنتیکی، روابط بین صفات و انتخاب ژنوتیپ های برتر با استفاده از شاخص SIIG، آزمایشی در اراضی کشاورزی شهر تیکمه داش از توابع استان آذربایجان شرقی در سال زراعی 97-1396 انجام شد. در این آزمایش 22 ژنوتیپ کلزای پاییزه در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی برای مطالعه تعدادی از صفات زراعی مورد بررسی قرار گرفتند. نتایج نشان داد که ژنوتیپ های L963، Okapi و Licord دارای میانگین عملکرد دانه بیشتر بودند. همچنین ژنوتیپ های یاد شده از نظر صفات تعداد غلاف در بوته، عملکرد تک بوته و عملکرد دارای ضریب تنوع فنوتیپی بالا بودند که نشان دهنده تأثیر محیط بر صفات مذکور است. ضرایب تنوع فنوتیپی و ژنوتیپی نشان داد که ژنوتیپ ها از نظر صفاتی مانند تعداد غلاف در بوته، عملکرد تک بوته و عملکرد دارای تنوع ژنتیکی بالایی هستند. وراثت پذیری عمومی برای صفات روز تا گل دهی، تعداد غلاف در ساقه اصلی و عملکرد بالا و برای صفات تعداد روز تا غلاف دهی، تعداد روز تا رسیدگی و ارتفاع بوته پایین بود. در تجزیه به عامل ها به روش مولفه های اصلی، پنج عامل در مجموع 69/65% از کل تغییرات را توجیه نمودند. بر اساس شاخص SIIG، ژنوتیپ-های SW101، L83، HW101 و L963 با مقدار SIIG بیشتر (به ترتیب 710/0، 672/0، 653/0 و 653/0) جزء ژنوتیپ های برتر بودند. از طرفی ژنوتیپ های Zarfam، Talayeh، L957 و SLM046 با مقدار SIIG کمتر (به ترتیب 185/0، 243/0، 271/0 و 272/0) جزء ژنوتیپ های ضعیف از نظر اکثریت صفات مورد مطالعه بودند. ژنوتیپ های SW101، L14، Nafis، Okapi و L963 با داشتن مقدار SIIG بالا و هم چنین عملکرد بالاتر از متوسط کل، جزء ژنوتیپ های برتر از نظر عملکرد دانه و سایرصفات مورد مطالعه بودند.

در تحقیقی تنوع ژنتیکی برخی از ژنوتیپ های توتون شرقی و تنباکو تحت شرایط نرمال (بدون تنش گل جالیز) و تنش گل جالیز طی سال های زراعی 87-1386 و 88-1387 در مرکز تحقیقات توتون ارومیه در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار بررسی شد. نتایج حاصل از تجزیه واریانس مرکب نشان داد که بین ژنوتیپ ها از لحاظ کلیه صفات مورد بررسی اختلاف آماری معنی دار وجود دارد که این امر حاکی از تنوع ژنتیکی بالا بین ژنوتیپ های مورد بررسی می باشد؛ بنابراین به طور بالقوه می توانند در برنامه های اصلاح توتون برای مقاومت به گل جالیز مورد استفاده قرار گیرند. براساس نتایج برآورد ضریب تغییرات ژنوتیپی، تنوع بالایی در بین صفات مورد مطالعه بخصوص از لحاظ صفات وزن تر و خشک برگ در شرایط نرمال و تنش گل جالیز مشاهده شد. بیشترین مقدار وراثت پذیری، در هر دو شرایط نرمال و تنش گل جالیز در صفات تاریخ گلدهی، ارتفاع بوته و تعداد برگ مشاهده شد. بیشترین مقدار پیشرفت ژنتیکی برای صفات شاخص سطح برگ، وزن تر اندام هوایی گیاه، ارتفاع بوته و وزن تر برگ مشاهده شد. براساس نتایج ضرایب همبستگی ژنتیکی صفات، در هر دو شرایط نرمال و تنش گل جالیز همبستگی مثبت و معنی داری بین وزن خشک برگ با کلیه صفات مشاهده شد. با انجام تجزیه خوشه ای، تحت شرایط نرمال و تنش گل جالیز ژنوتیپ های مورد بررسی در چهار گروه قرار گرفتند. در شرایط تنش گل جالیز، جدول رتبه بندی خوشه ها از نظر میانگین صفات نشان داد که گروه های دوم و چهارم حاوی ژنوتیپ هایی هستند که براساس میانگین صفات نسبت به تنش گل جالیز به ترتیب مقاوم و حساس می باشند. لذا می توان با انتخاب والدین مناسب از این گروه ها و تلاقی آنها، جهت تولید جمعیت های در حال تفرق در برنامه های به نژادی برای مقاومت به گل جالیز و ایجاد تغییرات مطلوب در وزن خشک برگ ژنوتیپ های مورد بررسی اقدام نمود. نتایج حاصل از تجزیه خوشه ای توسط تجزیه تابع تشخیص مورد تایید قرار گرفت. از طرفی با انجام تجزیه به مولفه های اصلی در هر دو شرایط مورد بررسی، دو مولفه شناسایی شد که 75 و 73 درصد از واریانس کل صفات را به ترتیب در شرایط نرمال و تنش گل جالیز توجیه می نمودند. با توجه به نتایج تجزیه خوشه ای در شرایط تنش گل جالیز، از ژنوتیپ های قرار گرفته در گروه دوم می توان برای کشت در مناطق آلوده به گل جالیز استفاده نمود.

علف های هرز از عوامل محدودکننده کشت نیشکر بوده و قادر به کاهش عملکرد آن در طول فصل رشد هستند. در این پژوهش در ابتدا، تاثیر تنظیم کننده های رشد 2, 4-D در 6 سطح، کینیتن (Kin) در دو سطح و 6-بنزیل آمینوپورین (BAP) در دو سطح بر روی کالزایی، اندام زایی و میزان قهوه ای شدن ریزنمونه برگ در نیشکر رقمCP69-1062 مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد محیط کشت MS حاوی 2 میلی گرم در لیتر 2, 4-D به همراه 2 میلی گرم در لیتر BAP بالاترین کالزایی را دارد. بیشترین میزان قهوه ای شدن ریز نمونه در محیط کشت MS فاقد تنظیم کننده های رشد و محیط کشت MS حاوی 1 میلی گرم در لیتر 2, 4-D به همراه 2 میلی گرم در لیتر BAP بود. همچنین در محیط کشت حاوی 2 میلی گرم در لیتر BAP اندام زایی مستقیم مشاهده شد. در آزمایش دوم، کالوس های تولیدشده در محیط کشت MS حاوی 16 میلی گرم در لیتر 2, 4-D به همراه 1 میلی گرم در لیتر Kin و 2 میلی گرم در لیتر BAP به محیط کشت باززایی حاوی غلظت های مختلف علف کش گلایفوسیت منتقل شدند. نتایج نشان داد در محیط کشت باززایی فاقد گلایفوسیت، القاء گیاهچه صورت می گیرد اما کالوس هایی که تحت تأثیر علف کش گلایفوسیت قرار گرفته بودند توانایی تولید گیاهچه را نداشتند. در آزمایش دیگر کالوس های تولیدشده در محیط کشت بهینه، جهت ایجاد جهش در محیط کشت مایع حاوی 4 سطح مختلف اتیل متان سولفونات (EMS) به مدت زمان صفر، 3، 6، 12، 24 و 48 ساعت غوطه ور شدند. در محیط شاهد فاقد EMS کالوس ها در تمامی زمان ها توانایی تولید گیاهچه را داشتند اما با افزایش غلظت و مدت زمان تیمار با EMS باززایی گیاه کاهش یافت. سپس برای انتخاب گیاهچه های مقاوم، بر روی آنها علف کش گلایفوسیت با غلظت 4 درصد اسپری شد. از میان 20 گیاه تیمارشده با گلایفوسیت، فقط 1 گیاه نسبت به علف کش مقاومت نشان داد.

به منظور ارزیابی تحمل تنش خشکی در ژنوتیپ های گندم دوروم، آزمایشی در مرکز تحقیقات دیم گچساران طی سال زراعی 97-1396 انجام شد. تعداد 18 ژنوتیپ گندم دوروم در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با چهار تکرار تحت دو شرایط دیم و آبیاری تکمیلی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج تجزیه واریانس مرکب نشان داد که آبیاری تکمیلی باعث افزایش معنی دار عملکرد دانه گردید. در شرایط آبیاری تکمیلی ژنوتیپ های 16، 17 و 18 و در شرایط دیم ژنوتیپ های 4، 16 و 17 بیشترین عملکرد دانه در هکتار را داشتند. نتایج تجزیه همبستگی بین ﺷ ﺎ ﺧ ﺺ ﻫ ﺎ ی تحمل به تنش و ﻋ ﻤ ﻠ ﮑ ﺮ د دانه درﺷ ﺮ ایﻂ دیﻢ و آﺑ ﯿ ﺎ ریﺗ ﮑ ﻤ ﯿ ﻠ ﯽ نشان داد که ﺑ ﯿ ﻦ ﻋ ﻤ ﻠ ﮑ ﺮ د داﻧ ﻪ در شرایط دیم (YS) با شاخص خشکی نسبی (RDI)، شاخص بهره وری (MP)، شاخص تحمل به تنش (STI)، شاخص عملکرد (YI)، شاخص میانگین هندسی بهره وری (GMP)، شاخص جدید مقاومت به خشکی (DI)، شاخص تحمل به تنش بهبود یافته (MSTI)، شاخص میزان محصول محیط غیرتنش و تنش (SNPI) و شاخص میانگین هارمونیک (HARM) ﻫ ﻤ ﺒ ﺴ ﺘ ﮕ ﯽ ﻣ ﺜ ﺒ ﺖ و معنی داری وجود داشت و ایﻦ ﺷ ﺎ ﺧ ﺺ ﻫ ﺎ ﻣ ﻌ ﯿ ﺎ رﻫ ﺎ ی ﻣ ﻨ ﺎ ﺳ ﺐ ﺑ ﺮ ای ﺷ ﻨ ﺎ ﺳ ﺎ یﯽ ﻻ یﻦ ﻫ ﺎ ی ﻣ ﺘ ﺤ ﻤ ﻞ ﺑ ﻪ ﺧ ﺸ ﮑ ﯽ ﺑ ﻮ دﻧ ﺪ . ﻫ ﻢ ﭼ ﻨ ﯿ ﻦ ، ﺷ ﺎ ﺧ ﺺ حساسیت به تنش (SSI)، شاخص ثبات عملکرد (YSI)، شاخص تحمل تنش های غیرزنده (ATI) و شاخص درصد حساسیت به تنش (SSPI) در تمایز لاین ها نقش زیادی نداشتند. نتایج روش تجزیه خوشه ای نشان داد که ژنوتیپ ها در چهار گروه مجزا طبقه بندی شدند و ژنوتیپ های 4، 16 و 17 که در گروه چهارم قرار داشتند که دارای بالاترین شاخص های تحمل نسبت به سایر ژنوتیپ ها بودند و ژنوتیپ های متحمل شرایط دیم شناخته شدند. ژنوتیپ های 7، 8 و 10 پایین ترین میزان عملکرد و همچنین پایین ترین مقدار برای اکثر شاخص ها را داشتند و جزو حساس ترین ژنوتیپ ها به شرایط دیم بودند. نتایج تجزیه به عامل ها بر اساس شاخص های تحمل نیز نتایج بالا را تایید کرد.

گیاهان اغلب در معرض طیف وسیعی از تنش های غیرزیستی قرار می گیرند که این تنش ها اثرات نامطلوبی بر بقاء، رشد، کمیت و کیفیت محصولات کشاورزی دارند. سرما یکی از این تنش ها است که نوع سرمای دیررس بهاره آن، می تواند کشت غلات را در طول دوره زایشی با خسارت بزرگی مواجه سازد. هدف از این پژوهش، بررسی اثر تنش سرمای بهاره روی صفات فیزیولوژیک مرتبط با تحمل به تنش، شامل اسیدآمینه پرولین و رنگیزه های گیاهی (کلروفیل a، کلروفیل b، کلروفیل کل و کارتنوئید) در مرحله زایشی بود. بدین منظور آزمایشی در شرایط کنترل شده (گلخانه) با مدل تجزیه مرکب بر پایه طرح کاملاً تصادفی که شامل چهار محیط (سطوح دمایی شاهد C° 8+، C° 2+، C° 0 و C° 2-)، 20 رقم جو زراعی در سه تکرار، در دانشکده کشاورزی دانشگاه تربیت مدرس در سال 96-95 انجام شد. نتایج حاصل از تجزیه واریانس نشان داد که سطوح تنش سرما، رقم و اثر متقابل رقم در سرما برای تمامی صفات در سطح احتمال 1% معنی دار بود. . ارقام متحمل به سرما، میزان پرولین (رقم جلگه)، رنگیزه های گیاهی(یوسف و نیک) بالاتری را در سطوح مختلف تنش سرما داشتند. جهت تعیین روابط ژنتیکی بین ارقام تجزیه خوشه ای به روش Ward با استفاده از ضریب مربع فاصله اقلیدسی انجام و ارقام مورد بررسی در سطوح شاهد و تنش شدید (C° 2-) هر کدام به پنج گروه تقسیم شدند که ارقام متحمل در یک گروه قرار گرفتند. برای بررسی تنوع ژنتیکی در بخش مولکولی از 12 جفت آغازگر چندشکل ریزماهواره استفاده شد. میانگین محتوای اطلاعات چندشکلی برابر 38/0 برآورد شد. ارقام با ضریب تشابه دایس و روش تجزیه خوشه ای با مدل UPGMA گروه بندی شدند و 20 رقم جو زراعی در چهار گروه قرار گرفتند. نتایج تجزیه ارتباطی با استفاده از تجزیه رگرسیون گام به گام، حاکی از ارتباط بالای (بالاترین ضریب تبیین)، نشانگر Bmag0337(43/0=R2) با صفت پرولین، نشانگر Bmac0518(29/0=R2) با صفات کلروفیل a و کلروفیل کل، نشانگر EBmac0602 (15/0=R2) با صفت کلروفیل b، و نشانگر Bmag0375 (44/0=R2) با صفت کارتنوئید بود.

به منظور بررسی واکنش های متابولیکی ریشه برنج به تنش شوری در مرحله گیاهچه ای، آزمایشی به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی در پنج تکرار در شرایط گلخانه اجرا شد که طی آن دو ژنوتیپ متحمل CSR28 و ژنوتیپ حساس IR28 در دو سطح شوری صفر و 150 میلی مولار و دو زمان نمونه برداری 6 و 54 ساعت مورد بررسی قرار گرفتند. در مجموع در پاسخ به شوری 36 متابولیت اولیه (شامل 18 اسیدآمینه، پنج قند و قند-الکل و 13 اسید آلی( در ریشه با استفاده از آنالیز GC-MS شناسایی شدند. اسیدهای آمینه بیشترین تجمع را در پاسخ به شوری بالا نشان دادند. همچنین با افزایش مدت زمان تیمار شوری اختلاف بین ژنوتیپ ها افزایش یافت و ژنوتیپ متحمل CSR28 به طور چشمگیری تجمع بالاتر در مقدار اسیدهای آمینه نشان داد که حاکی از نقش سازوکارهای تنظیم اسمزی در القای تحمل بود. از میان قندهای شناسایی شده، رافینوز و میواینوزیتول بیشترین افزایش را مخصوصاً در زمان نمونه برداری 54 ساعت در ژنوتیپ متحمل نشان دادند که بیانگر فعالیت آنتی اکسیدانی آنها بود. به طور کلی نتایج این تحقیق بیانگر ضرورت شناسایی و مطالعه مسیرهای متابولیکی به منظور درک مکانیسم های مولکولی تحمل به تنش شوری و در نتیجه اصلاح ارقام متحمل برنج می باشد.