مدل ­های شبیه ­سازی­ رشد گیاهان زراعی امکان مطالعه تأثیر مدیریت کشاورزی بر فعالیت­ های تولیدی در محیط­ های معین را مهیا می­ سازند. مدل­ ها مکانیستیک و فرآیندگرا می­ باشند که با به کارگیری زیرمدل­ های مختلف (زیرمدل­ های بیولوژیک، محیطی، مدیریتی و اقتصادی) که با موتور اصلی مدل مرتبط می ­شوند قادر به شبیه­ سازی سیستم ­های کشاورزی در مناطق مختلف از جمله نواحی خشک و نیمه­ خشک مانند ایران می ­باشند. مدل  APSIM-BARLEY می­ تواند جهت ارزیابی مدیریت در محصول جو مورد استفاده قرار گیرد. هدف این مطالعه بررسی و ارزیابی مدل APSIM-BARLEY در رابطه با شبیه سازی رشد، نمو و عملکرد سه رقم جو آذران، جلگه و بهمن، تحت شرایط مختلف فراهمی نیتروژن و آبیاری بود. به منظور ارزیابی مدل APSIM-BARLEY در راستای شبیه ­سازی و کمی­ سازی مراحل رشد فنولوژیک، زیست توده و عملکرد دانه ارقام مختلف جو از یک­ سری آزمایش مستقل استفاده شد. به منظور واسنجی­ مدل زراعی، آزمایشی به صورت اسپلیت پلات فاکتوریل در قالب طرح بلوک­ های کامل ­تصادفی در مزرعه تحقیقاتی مرکز تحقیقات کشاورزی واقع در شهر همدان در سال 1398 انجام شد. در طرح مذکور سطوح مختلف آبیاری، نیتروژن و رقم مورد بررسی قرار گرفت.  فاکتور اصلی شامل سه سطح آبیاری (40-30، 70-60 و 100-90 درصد ظرفیت مزرعه) و فاکتورهای فرعی شامل سطوح رقم (آذران، جلگه و بهمن به ترتیب ارقام زودرس، متوسط­رس و دیررس) و نیتروژن (سه سطح صفر، متوسط و بهینه) بودند. برای اعتبار­سنجی و واسنجی مدل از یکسری مجموعه داده مستقل دیگر در سال های مختلف شامل مقالات چاپ شده و همچنین گزارش نهایی طرح های تحقیقاتی انجام شده استفاده شد. برای ارزیابی کارایی مدل زراعی و مقایسه مقدارهای شبیه­ سازی و اندازه­ گیری شده از شاخص­ های آماری شامل ضریب تبیین، ریشه میانگین مربعات خطا نرمال شده، شاخص توافق و میانگین انحراف خطا استفاده شد. در­ این ­تحقیق برای تمامی تجزیه­ های آماری و­ رسم شکل­ ها از نرم ­افزار  OriginPro استفاده شد. یافته های حاصل از شبیه ­سازی توسط مدل APSIM-BARLEY در مرحله واسنجی نشان داد که مقدار ریشه میانگین مربعات خطای نرمال شده در رابطه با پیش بینی مراحل  فنولوژی گیاه (روز تا گلدهی و رسیدگی فیزیولوژیک) به ترتیب برابر 43/2 و 4/2 درصد بود. همچنین دقت مدل برای شاخص سطح برگ­ برای ارقام آذران، جلگه و بهمن تحت شرایط تیمار مصرف کامل آب و نیتروژن به ترتیب 5/13، 1/14 و 7/10 درصد و تحت شرایط تیمار تنش شدید آب و نیتروژن به ترتیب 5/16، 6/18 و 5/26 درصد بود. در این مرحله مقادیر ریشه میانگین مربعات خطای نرمال شده و شاخص توافق برای عملکرد زیست توده و دانه برابر 9/24 درصد و 98/0و 2/15 درصد و 96/0 بود. در مرحله اعتبار­­سنجی مدل زراعی، مقادیر شاخص های ریشه میانگین مربعات خطای نرمال شده، شاخص توافق، ضریب تبیین و میانگین انحراف خطا به ترتیب برای عملکرد دانه 02/15درصد، 96/0، 82/0 و 34/0 تن در هکتار بود. به طور کلی نتایج نشان داد که مدل  APSIM-BARLEY قادر است رشد، نمو و عملکرد دانه ارقام مختلف جو را با دقت قابل قبولی تحت شرایط مختلف مدیریت آب و نیتروژن در سال­ ها و مناطق مختلف شبیه ­سازی کند. بنابراین مدل مذکور می تواند به عنوان ابزاری قابل اعتماد در مطالعات آینده در زمینه ارزیابی تغییر اقلیم، آنالیز خلاء عملکرد، پهنه بندی و غیره مورد استفاده قرارگیرد.

مدل های شبیه ساز رشد محصولات کشاورزی با هدف درک واکنش گیاهان به تغییر شرایط محیطی و ارزیابی صفات فیزیولوژیک و مرفولوژیک گیاه در جهت بهبود عملکرد محصول و کمک به استفاده بهینه از منابع آب و خاک مورد استفاده قرار می گیرند. ارزیابی عملکرد این مدل ها پیش نیاز کاربرد آنها در ارزیابی راه کارهای مدیریتی مختلف می باشد. در این مطالعه، مدل گیاهی CERES-BARLEY از مدل های موجود در بسته نرم افزاری DSSAT (نسخه 4) با استفاده از روش مدل سازی معکوس و مدل PEST واسنجی گردید. این مطالعه، شامل 11 تیمار با سه تکرار در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی اجرا شد. تیمارهای آبی شامل (T100) 100، (T90) 90، (T80) 80، (T70) 70، (T60) 60، (T50) 50، (T40) 40، (T30) 30، (T20) 20، (T10) 10 درصد نیاز آبی گیاه بود. تیمار دیم نیز با دو آبیاری در زمان کاشت (11 آبان) و اولین آبیاری بهاره (20 فروردین) پیش از اعمال تنش (T0) بود. نتایج نشان داد که مدل CERES-BARLEY می تواند تا تیمار T50 این مقادیر را با دقتی مناسب شبیه سازی نماید. مقدار آماره SRMSE در تیمارهای بین T100 تا T50 برای شبیه سازی عملکردهای دانه، کاه و کل به ترتیب برابر با %5.5، %10.9 و %3.6 بدست آمد. همچنین مقادیر R2 های مربوطه به ترتیب برابر با 95%، 69% و 93% محاسبه شد.

در این تحقیق ارتباط بین صفات زراعی و نشانگرهای مولکولی در جو با استفاده از 10 صفت زراعی و 70 نشانگر مولکولی حاصل از 10 جفت آغازگر ریزماهواره روی 115 ژنوتیپ بومی مورد مطالعه قرار گرفت. میزان محتوای اطلاعات چندشکلی آغازگرها بین 0.31 تا 0.85 متغیر بود. نشانگرهای AF220725A،Bmag0013  و HVM40 با بیشترین محتوای اطلاعات چندشکلی آغازگرها، بیشترین شاخص چندشکلی را نشان دادند، به این معنی که این نشانگرها بهتر از همه نشانگرهای استفاده شده توانستند فاصله ژنتیکی ارقام را مشخص کنند، در حالیکه نشانگرHVM70  با کمترین مقدار شاخص چندشکلی، به خوبی توانایی جداسازی ژنوتیپ ها را نداشته است. با استفاده از روش رگرسیون چندگانه (گام به گام) ارتباط بین هر کدام از 10 صفت زراعی و 70 نشانگر چندشکل مورد بررسی قرار گرفت. آغازگرهای HVM20، Gms003،Bmac0306  و HvHVA1 تغییرات بیشتری از صفات مورد بررسی را نشان دادند. نتایج نشان داد که برخی از نشانگرها با بیش از یک صفت ارتباط نشان می دهند که بیانگر این است که این صفات پیوستگی بسیار نزدیکی با همدیگر داشته و یا احتمالا تحت تاثیر ژن های چند اثره قرار دارند. برای درک این موضوع تهیه نسل های در حال تفرق و نقشه های پیوستگی ضروری می باشد.

در این پژوهش واکنش 42 توده بومی جو و رقم حساس زر جو نسبت به چهار بسیار بیماری زای Pyrenophora graminea به نام های مرند 3، عجب شیر 2، خاصه بان تیره و بستان آباد در گلخانه گروه گیاه پزشکی دانشگاه تبریز در سال 1379 مطالعه شد. آزمایش به صورت اسپلیت پلات در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی در سه تکرار انجام شد. توده ها در کرت های فرعی و جدایه ها در کرت های اصلی منظور شدند. آلوده سازی بذرها به روش ساندویچ صورت گرفت. واکنش توده های جو با استفاده از روش ماتور و بتنگار مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان دادند که از بین توده های مورد آزمایش، توده 1 نسبت به جدایه مرند 3 و عجب شیر 2 و توده 27 نسبت به جدایه عجب شیر 2 مقاوم هستند. از این توده ها می توان در ایجاد مقاومت عمودی در جو استفاده نمود. توده های 6، 8، 11، 12، 13، 15، 17، 25، 27، 28، 29، 31، 33، 34، 36، 37 و 41 نیز در واکنش به جدایه ها در محدوده نیمه مقاوم تا نیمه حساس قرار داشتند. این توده ها نیز می تواند در ایجاد مقاومت نسبی استفاده شوند.

به منظور بررسی تاثیر قارچ کش های رایج بر کنترل بیماری لکه نواری جو، بذور آلوده از مزارع جو رقم پروپ استار مبتلا به این بیماری واقع در منطقه آچاچی شهرستان میانه جمع آوری و درصد آلودگی بذرها در حدود 72 درصد تعیین شد. برای ارزیابی تاثیر دز 0.5، 1 و 2 در هزار از قارچ کش های کاربوکسین، کاربوکسین تیرام، تیلت، کاربندازیم، رورال -تی اس، بنومیل، دینیکونازول، دیفنوکونازول، مانب و مانکوزب بر قوه نامیه بذر، آزمایشی در شرایط گلخانه در قالب طرح کاملا تصادفی با 4 تکرار انجام و تمامی دزهای مربوط به قارچ کش تیلت و دز 2 در هزار از کاربوکسین تیرام از لحاظ اثر بر قوه نامیه بذر با تیمار شاهد اختلاف معنی دار نشان ندادند. در آزمایش دیگری که در مزرعه در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با 3 تکرار انجام شد، پس از اعمال دزهای توصیه شده از قارچ کش های فوق الذکر، تعداد 100 بذر در هر کرت به طول 10 متر به فاصله 1 سانتی متری از هم کاشته شد. درصد گیاهان آلوده هر کرت محاسبه و تجزیه و تحلیل آن ها با آزمون دانکن در سطح احتمال 0.05 نشان داد که دز 2 در هزار کاربوکسین و تمام دزهای مورد استفاده تیلت بر قوه نامیه بذور اثر منفی داشتند. هم چنین دزهای توصیه شده دو قارچ کش بنومیل و کاربندازیم بر کنترل بیماری بی تاثیر بودند. ولی اثر سایر قارچ کش ها اختلاف معنی داری با شاهد نشان داده و همگی برای کنترل بیماری به طریقه ضدعفونی بذور قابل توصیه بودند. با این حال از لحاظ آماری موثرترین قارچ کش ها رورال تی اس و مانکوزب و کم اثرترین آن ها مانب و دیفنیکونازول ارزیابی شدند.

در این طرح به منظور تعیین انرژی قابل متابولیسم جو بدون پوشینه و مقایسه آن با جو معمولی همراه با سطوح مختلف آنزیم بتاگلوکاناز، پس از تجزیه تقریبی، تعیین نشاسته و بتاگلوکان، تعداد 45 خروس لگهورن سفید از سویه های لاین در قفس های متابولیکی جهت اندازه گیری انرژی قابل متابولیسم با روش سیبالد مورد استفاده قرار گرفتند و در قالب یک طرح کاملا تصادفی (CRD) فاکتوریل دو عامل نوع جو (در دو نوع جو بدون پوشینه و معمولی) و میزان آنزیم بتاگلوکاناز (در چهار سطح 1, 0.5, 0 و 1.5 گرم در کیلوگرم جو) جمعا در 8 تیمار و یک گروه خروس گرسنه (به عنوان شاهد) در 5 تکرار مورد آزمایش قرار گرفتند. انرژی قابل متابولیسم نمونه ها در چهار سیستم بیان کننده انرژی قابل متابولیسم ظاهری، انرژی قابل متابولیسم ظاهری تصحیح شده برای ازت، انرژی قابل متابولیسم حقیقی و انرژی قابل متابولیسم حقیقی تصحیح شده برای ازت تعیین گردید. نتایج حاصل از تجزیه و تحلیل آماری داده ها حاکی از معنی دار شدن اثر نوع جو، اثر سطح آنزیم و اثر متقابل نوع جو و سطح آنزیم بود (p<0.05). به طوری که جو بدون پوشینه پاسخ مناسب تری به افزودن آنزیم داده و سطح مناسب مصرف، 1 گرم در کیلوگرم جو بود اما در جو معمولی آنزیم در سطح 1.5 گرم در کیلوگرم باعث افزایش انرژی قابل متابولیسم گردید (p<0.05).

اتوفاژی یک فرایند محافظت شده در یوکاریوت ها برای حذف اجزای سلولی آسیب دیده یا نا خواسته است. این مسیر در مقاومت به بیماری های گیاهی نیز دخیل می باشد اما مکانیزم آن دقیقا مشخص نیست. در این مطالعه تاثیر دو پروتیین سرکوبگر (: Pفسفوپروتیین و: P3پروتیین فرعی 3) متعلق به ویروس موزائیک زرد راه راه جو (BYSMV) بر بیان چهار ژن مهم دخیل در اتوفاژی شامل ATG2، ATG6، ATG7 و AGO1 در گیاه N. benthamiana مورد بررسی قرار گرفت. ژن های P و P3 BYSMV در ناقل pCAMBIA-1302 تحت پروموتور 2×35S و برچسبHemagglutinin در انتهای آمینی به منظور ردیابی پروتیین ها، همسانه سازی شدند. سازه هر ژن با استفاده از اگروباکتریوم در سطح پشت برگ گیاهان N. benthamiana تزریق گردید. پنج روز پس از تزریق، میزان بیان این ژن ها با استفاده از پی سی آر در زمان واقعی اندازه گیری شد. نتایج نشان داد که هر سه تیمار(P, P3, P+P3) منجر به افزایش بیان ژن های ATG2، ATG6 و ATG7 گردیدند. این افزایش بیان در ژن ATG2 به ترتیب 57/5، 15/6 و 26/5 برابر در تیمار هایP/GFP، P3/GFP و P/P3/GFP بود. در حالی که هر سه تیمار بر بیان ژن AGO1 اثر منفی داشتند بنحوی که بیان آن را تقریبا 5/1 برابر، نسبت به تیمار کنترل، کاهش دادند. این نتایج حاکی از نقش ژن های AGO1، ATG6، ATG7 و ATG2 در پاسخ دفاعی گیاه N. benthamiana در مقابل سرکوبگر BYSMV می باشد که می تواند به درک بهتر مکانیز م های دفاعی پیچیده گیاه در مقابل بیمارگر های ویروسی و دست یابی به روش های جدید کنترل ویروس های گیاهی کمک نماید.