به منظور بررسی تنوع ژنتیکی ژنوتیپ برنج (45 رقم بومی ایرانی، 25 رقم اصلاح شده و 5 رقم خارجی) در رابطه با تنش شوری در مرحله گیاهچه ای و تعیین شاخص های حساسیت و تحمل بر مبنای ماده خشک، کد ژنوتیپی و نسبت سدیم به پتاسیم آزمایشی به صورت فاکتوریل و در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی در سه تکرار در شرایط کنترل شده و تنش شوری (1.2، 4 و 8 دسی زیمنس برمتر) در موسسه تحقیقات برنج کشور واقع در رشت اجرا شد. طول ریشه و ساقه، وزن خشک ریشه و ساقه، درصد سدیم و پتاسیم و کد ژنوتیپی بر اساس روش استاندارد مورد ارزیابی قرار گرفتند. معنی دار بودن تفاوت بین ارقام برای کلیه صفات مورد بررسی، وجود تنوع برای آنها را نشان داد. بالاترین و پایین ترین وراثت پذیری به ترتیب مربوط به طول ساقه و درصد پتاسیم بود. بررسی کد ژنوتیپی در شرایط تنش نشان داد که طارم محلی، غریب، شاه پسند مازندران و اهلمی طارم با داشتن زیست توده، طول ریشه و ساقه بیشتر و نسبت سدیم به پتاسیم کمتر جزو ارقام متحمل به شوری می باشند، در حالی که ارقام خزر، سپیدرود، IR28 و IR29 بسیار حساس به شوری بودند. ارقام طارم محلی، اهلمی طارم، رشتی و لاین 5 چپرسر کمترین شاخص های تحمل، میانگین تولید، حساسیت به تنش، میانگین هندسی، تحمل به تنش و میانگین هم ساز را برای کد ژنوتیپی داشتند، در حالی که شاخص های مذکور برای ارقام خزر و سپیدرود بالا بودند. تجزیه خوشه ای بر اساس صفات در شوری های 4 و 8 دسی زیمنس بر متر ارقام ایرانی را به سه گروه تفکیک کرد. گروه متحمل دارای میانگین کد ژنوتیپی، درصد سدیم و نسبت سدیم به پتاسیم کم و وزن خشک ریشه، ساقه، زیست توده، طول ساقه و ریشه زیاد بودند. با توجه به نتایج به دست آمده از این پژوهش، می توان از ارقام متحمل به منظور تلاقی و تهیه جمعیت های مناسب برای برنامه های اصلاحی استفاده نمود.

 یکی از مکانسیم های مقاومت گیاهان به تنش های غیرزیستی تولید محلول سازگار گلایسین بتائین است. کولین پیش ساز این متابولیت مهم و همچنین یک ترکیب اصلی در حفظ یکپارچگی و سیگنالینگ غشای سلولی است. در گیاهان مهمترین مرحله تولید کولین را آنزیم سیتوپلاسمی فسفو اتانول آمین N- متیل ترانسفراز (PEAMT; EC 2.1.1.103) کاتالیز می کند. در این مطالعه ژن PEAMT از یک رقم محلی گیاه اسفناج (Spinacia oleracea Iranian landrace) با استفاده از پرایمرهای اختصاصی تکثیر و در داخل وکتور کلونینگ (pJET) همسانه سازی شد. به منظور فرابیان ژن PEAMT، سازه ژنی PBI121GUS-9:PEAMT ساخته و در نهایت به باکتری Agrobacterium سویه (GV3101 (PMP90 منتقل شد. تراریزش گیاهان با استفاده از روش غوطه ورسازی گل آذین انجام و آنالیز اولیه گیاهان تراریخت احتمالی با جوانه زنی بذور در محیط انتخابی حاوی آنتی بیوتیک کانامایسین بررسی شد. گیاهچه های مقاوم به کانامایسین در سطح مولکولی با استفاده از روش PCR غربالگری و تراریختی گیاهان در سطح رونوشت برداری با RT-PCR تایید شد. متعاقبا بررسی های فنوتیپی گیاهان تراریخت حاوی ژن PEAMT در شرایط تنش شوری نشان داد که طول ریشه اصلی گیاهان تراریخت از مقدار آن در گیاهان شاهد به طور معنی داری طویل تر، ریشه های فرعی گسترده تر و رشد رویشی بهتری داشته اند. اندازه گیری متابولیت گلایسین بتائین و آنزیم پراکسیداز نیز نشان داد که گیاهان تراریخته دارای محتوای گلایسین بتائین بیشتر و فعالیت آنزیم پراکسیدازی بالاتری نسبت به گیاهان شاهد داشته اند.

به منظور بررسی مقدماتی ویژگی های زراعی و مورفولوژیک 107 توده اسفناج ایرانی ( 100 توده موجود در بانک ژن و 7 توده دیگر)، پژوهشی در ایستگاه تحقیقات کشاورزی کبوتر آباد اصفهان طی سال های 1391 و 1392 انجام شد. در سال اول پژوهش بر اساس وی‍ژگی های برگ (رنگ، چروکیدگی، طول و عرض)، درصد بوته های نر و ویژگی های بذر، 25 توده از میان توده ها انتخاب شدند. در سال دوم آزمایش، 25 توده انتخابی با استفاده از طرح آماری بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار از نظر ویژگی های عملکرد تازه، عملکرد ماده خشک، طول وعرض برگ، تعداد برگ و مقدار نیترات مقایسه شدند. 35 درصد از توده های اسفناج استفاده شده در این پژوهش دارای رنگ برگ کاملا سبز بودند و درصد بوته های نر از 32 درصد تا 60 درصد در توده های مختلف نوسان داشت. بیشترین مقدار عملکرد تازه برگ را رقم ورامین 88 با مقدار 32.59 تن در هکتار تولید نمود. سه توده TN-69-153، TN-69-140 و Varamin- prickly از نظر عملکرد تازه و عملکرد ماده خشک جزو توده های برتر تشخیص داده شدند. سه توده TN-69-58، TN-69-101 و TN-69-70 کمترین مقادیر نیترات را داشتند. نتایج این پژوهش نشان داد در میان 107 توده مطالعه شده، ویژگی های متنوع و مفید فراوانی از قبیل عملکرد بالا و مقدار نیترات پایین قابل تشخیص و جداسازی است و از این ویژگی ها می توان در زمینه های اصلاحی و زراعی استفاده کرد.

آگاهی بهنژادگران از ساختار و چگونگی مدیریت و مهار ژنتیکی هر صفتی، موجب انتخاب بهترین روش بهنژادی و موفقیت در برنامه های بهنژادی خواهد شد. در این راستا مدیریت و مهار ژنتیکی سه صفت مهم عملکرد، زودرسی و میزان مواد جامد محلول، در قالب طرح تلاقی دی آلل کامل برای هفت توده ی طالبی ایرانی بررسی شد. نتایج نشان داد، والد دستجردی قابلیت ترکیب پذیری عمومی (GCA) بالایی برای صفت زودرسی میوه داشت که با توجه به معنی دار بودن قابلیت ترکیب پذیری عمومی برای این صفت در هر سال ( 97/3-و 78/3-)، می توان اظهار داشت که اثر افزایشی ژن ها در مدیریت و مهار این صفت نقش مهمی دارند، بنابراین می توان از این والد در برنامه های بهنژادی آینده برای تولید رقم های زودرس استفاده کرد. والدهای ساوه ای و مگسی نیز برای صفت مواد جامد محلول بالاترین قابلیت ترکیب پذیری عمومی را داشتند و می توانند برای تولید رقم های با قند بالا مورد توجه قرار گیرند. والد شاه آبادی با محک (تستر) ریش بابا و والد ریش بابا با محک تیل طرق در هر دو سال جفت مناسبی برای تولید دورگ های شاه آبادی × ریش بابا و ریش بابا × تیل طرق برای تولید رقم های با عملکرد بالا مورد توجه قرار گیرند. همچنین والد ساوه ای با والدهای شاه آبادی، تیل طرق و دستجردی و والد مگسی با والدهای ساوه ای، ریش بابا در ردیف جفت مناسب برای تولید دورگ های با میزان قند بالا قرار گرفتند. نتایج نشان داد، انتخاب والدین برای دو صفت زودرسی و مواد جامد محلول و همچنین تولید دورگ برای صفت عملکرد، می تواند در برنامه های بهنژادی طالبی مؤثر باشد.

با وجود اینکه ایران یکی از خاستگاهای عمده نخود (Cicer arietinum L.) در دنیا به شمار می آید، اطلاعات اندکی از ساختار تنوع ژنتیکی این گیاه در ایران موجود است. در این تحقیق، تنوع ژنتیکی 18 ژنوتیپ نخود اصلاح شده و مورد کشت و کار در غرب ایران با استفاده از نشانگر تصادفی RAPD مورد مطالعه قرار گرفتند. از میان 18 آغازگری که در مطالعه به کار رفتند، 17 آغازگر (آغازگر OPM-05 قطعه ای تولید نکرد) در مجموع 208 قطعه DNAی واضح و قابل امتیازدهی تکثیر نمودند. از مجموع کل تعداد باندهای حاصل، تعداد 201 باند چندشکل (96.66%) بودند. متوسط تعداد بانددهی به ازای هر آغازگر 12.2 باند بود. تجزیه خوشه ای داده ها بر اساس ضریب تشابه دایس (Dice) و به روش UPGMA (ضریب همبستگی کوفنتیک، 0.98=r) ژنوتیپ های نخود را به شش گروه تقسیم نمود. بر مبنای دندروگرام حاصل، بیشترین فاصله ژنتیکی بین رقم بومی و خوشه ششم به دست آمد. قرارگرفتن بخش وسیعی از ژنوتیپ ها در داخل یک گروه، بیانگر این نکته است که با وجود عدم حضور ژنوتیپ های تکراری در این ژرم پلاسم، اکثر ژنوتیپ ها شباهت ژنتیکی بسیار بالایی با یکدیگر نشان می دهند. همچنین گروه بندی توده محلی بیونیچ در بزرگترین خوشه می تواند احتمالا بیانگر این موضوع باشد که ژنوتیپ های اصلاح شده ایکاردا از یک توده بومی غرب ایران منشا گرفته باشند. نتایج این مطالعه می تواند در جلوگیری از آسیب پذیری ژرم پلاسم نخود زراعی، افزایش تنوع ژنتیکی و مستندسازی ژرم پلاسم نخود مفید فایده باشد.

به منظور بررسی تنوع ژنتیکی در جمعیت های بومی گندم شمال غرب ایران آزمایشی با 81 توده در سال 1375 در مزرعه تحقیقات کشاورزی اردبیل در قالب طرح لاتیس ساده اجرا شد. دو رقم اصلاح شده بزوستایا و امید نیز جهت مقایسه با زرم پلاسم داخلی در آزمایش گنجانده شد. در این بررسی تعداد 19 صفت در تمامی توده ها اندازه گیری شدند. برای تعیین میزان خویشاوندی ژنوتیپ ها از تجزیه به مولفه های اصلی و تجزیه خوشه ای با استفاده از روش مینیمم وارد استفاده گردید. تجزیه واریانس داده ها حاکی از اختلافات زیاد بین تیمارها در سطوح %1 و %5 در همه صفات بود. داده ها بر اساس متغیر عملکرد کرت مورد تجزیه واریانس قرار گرفتند و با روش دانکن مقایسه میانگین ها انجام گرفت. آماره های توصیفی از قبیل انحراف معیار، درصد وراثت پذیری و ضریب تغییر برای صفات استخراج گردید. ارقام بزوستایا، پرش 1 و توده بومی شماره 72 دارای حداکثر عملکرد دانه در کرت نسبت به ارقام بومی بودند. حداکثر ضریب تغییر مربوط به صفت وزن سنبله اصلی (%39.3) و کمترین مقدار آن برای صفت تعداد روز تا گرده افشانی (%0.9) محاسبه شد. بیشترین درصد وراثت پذیری و کمترین آن به ترتیب %84 و %10 مربوط به صفات طول ریشک و وزن سنبله اصلی بود. تجزیه کلاستر به روش وارد و با استفاده از فواصل اقلیدسی اجرا گردید و بر اساس آن، 81 توده در قالب پنج کلاستر (سه کلاستر تک فردی و دو کلاستر چند فردی) گروه بندی شدند. در تجزیه به مولفه های اصلی حدود %52 از واریانس کل توسط مولفه اصلی اول، واریانس تراکمی مولفه اصلی اول با دوم %68 و تا چهار مولفه اول جمعا توانستند بیش از %90 از واریانس کل را توجیه نمایند. گروه بندی توده ها با استفاده از سه مولفه اول جمعا توانستند بیش از %90 از واریانس کل را توجیه نمایند. گروه بندی توده ها با استفاده از سه مولفه اول ژنوتیپ ها را در پنج گروه قرار داد. در هر دو نوع گروه بندی رقم بزوستایا در یک کلاستر تک فردی قرار گرفت که نشانگر منشا خارجی این رقم می باشد. قرار گرفتن توده ها و ژنوتیپ های از مناطق مختلف در یک کلاستر ناشی از نزدیکی ژنتیکی توده ها و تبادل مواد بین این مناطق را نشان می دهد.

در این مطالعه، تنوع آللی ژن های زیرواحدهای گلوتنین با وزن مولکولی پایین در 193 گندم بومی پاییزه ایرانی و رقم Thatcher با استفاده از آغازگرهای اختصاصی بررسی شد. بر اساس جفت آغازگر Glu3A.2، هشت قطعه با اندازه 358-315 جفت باز تکثیر شد، به طوری که آلل 342 جفت بازی با 37.2 درصد بیشترین و آلل 315 جفت بازی با 0.6 درصد کمترین فراوانی را به خود اختصاص دادند. جفت آغازگر Glu3A.3 نیز پنج قطعه در محدوده 754-638 جفت باز تکثیر کرد که در بین آنها، آلل های 700 و 742 جفت بازی به ترتیب با 92.1 درصد و 0.6 درصد بیشترین و کمترین فراوانی را داشتند. دو قطعه به طول 440 و 421 جفت باز به ترتیب با فراوانی 74.6 و 25.4 درصد با استفاده از جفت آغازگر Glu3B.2 تکثیر شد. جفت آغازگر Glu3D.2 سه قطعه با اندازه 571، 558 و 382 جفت باز به ترتیب با فراوانی 1.7، 88.1 و 10.2 درصد تکثیر کرد. شش آلل تکثیر شده توسط جفت آغازگر Glu3D.3 نیز دارای اندازه ای در محدوده 589 تا 611 جفت باز و فراوانی بین 1.2-27.9 درصد بودند. با استفاده از جفت آغازگر Glu3D.4، فقط یک قطعه با اندازه 700 جفت باز تکثیر شد. متوسط محتوای اطلاعات چندشکلی (PIC) برای تمامی آغازگرهای مطالعه شده، 0.24 به دست آمد که در بین آنها، آغازگرهای Glu3A.2 و Glu3D.3 با میزان 0.75 بیشترین و آغازگر Glu3A.3 با میزان 0.15 کمترین محتوای اطلاعات چندشکلی را نشان دادند. تنوع ژنی یا هتروزیگوسیتی مورد انتظار نیز از 0.15 تا 0.78 با میانگین 0.26 متغیر بود. تجزیه خوشه ای با استفاده از الگوریتم Neighbor-Joining ارقام گندم پاییزه را به دو گروه تفکیک کرد. تجزیه واریانس مولکولی با تفکیک ارقام مورد مطالعه بر اساس شرایط اقلیمی به پنج منطقه شامل سرد، کوهستانی، معتدل، گرم و خشک، نشان دهنده سهم بیشتر واریانس درون گروهی (94 درصد) در مقایسه با واریانس بین گروهی (6 درصد) در تبیین واریانس مولکولی کل بود. نتایج این تحقیق نشان داد که توده های بومی گندم ایران ذخایر ژنتیکی متنوع و ارزشمندی از نظر ژن های کنترل کننده صفات مرتبط با کیفیت نانوایی هستند.

به منظور ارزیابی توان رقابتی ژنوتیپ های برنج با علف های هرز در سیستم کشت مستقیم و تعیین صفات مرتبط با آن، آزمایشی در سال زراعی 96-95 در ﻣ ﺆ سسه تحقیقات برنج کشور واقع در شهرستان رشت انجام گرفت. آزمایش به صورت کرت های خرد شده در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار اجرا شد. کرت های اصلی شامل دو سطح مدیریت علف هرز (رقابت کامل تحت شرایط جامعه طبیعی علف های هرز و عاری از علف هرز) و کرت های فرعی شامل 10 ژنوتیپ برنج (هاشمی، آبجی بوجی، تازه حسنی، گیلانه، شیرودی، صالح، RI18430-1، RI18430-60، RI18430-72 و RI18430-77) بودند. نتایج نشان دهنده تفاوت ژنوتیپ ها از نظر توانایی رقابت با علف های هرز بود. تحت شرایط عاری از علف های هرز، میزان عملکرد دانه از 5/3293 در رقم صالح تا 1/6796 کیلوگرم در هکتار در رقم شیرودی متغیر بود. تحت شرایط رقابت کامل علف های هرز نیز عملکرد دانه از 6/260 در لاین RI18430-72تا 2/1291 کیلوگرم در هکتار در رقم هاشمی ثبت شد. تغییرات زیست توده علف های هرز در مرحله گلدهی از 53/153 تا 63/212 گرم در متر مربع بود که بالاترین و پایین ترین میزان آن به ترتیب در رقم آبجی بوجی و شیرودی مشاهده شد. متوسط افت نسبی عملکرد به واسطه رقابت با علف های هرز از 55/73 تا 1/94 درصد در میان ژنوتیپ های مختلف، متغیر بود. نتایج همچنین نشان دهنده وجود همبستگی مثبت معنی دار میان توانایی رقابتی و عملکرد دانه بود. ارقام هاشمی، شیرودی و لاین RI18430-60 با دارا بودن بالاترین توانایی رقابتی و عملکرد دانه (مبنای انتخاب مستقیم تحت شرایط رقابت کامل) می توانند در برنامه های مدیریت تلفیقی علف های هرز به منظور کاهش مصرف علف کش ها به کار روند. بر مبنای نتایج به دست آمده، رشد اولیه (بنیه)، شاخص سطح برگ، زیست-توده و ارتفاع بوته، صفاتی هستند که همبستگی مثبت معنی داری با توان رقابتی داشته و از این رو می توانند به عنوان معیاری جهت تشخیص و انتخاب غیر مستقیم ارقام دارای توان رقابتی بالا مورد استفاده قرار گیرند.