بیوتکنولوژی و تنش های محیطی
میثم رادفر؛ سیده ساناز رمضانپور؛ حسن سلطانلو؛ لیلا کیان مهر
چکیده
گندم یکی از مهمترین غلات جهان بوده و میزان تولید آن در مناطق مختلف تحت تاثیر خشکی کاهش می‌یابد. موتانت T65-58-8 یک ژنوتیپ متحمل به خشکی می‌باشد که با پرتودهی به گندم طبسی ایجاد شده است. در این تحقیق در مرحله گلدهی به مطالعه آنزیم‌های دخیل در مکانیسمهای تحمل به خسارت اکسیداتیو ناشی در برگ پرچم پرداخته شده و بیان ژن‌های مرتبط با این ...
بیشتر
گندم یکی از مهمترین غلات جهان بوده و میزان تولید آن در مناطق مختلف تحت تاثیر خشکی کاهش می‌یابد. موتانت T65-58-8 یک ژنوتیپ متحمل به خشکی می‌باشد که با پرتودهی به گندم طبسی ایجاد شده است. در این تحقیق در مرحله گلدهی به مطالعه آنزیم‌های دخیل در مکانیسمهای تحمل به خسارت اکسیداتیو ناشی در برگ پرچم پرداخته شده و بیان ژن‌های مرتبط با این آنزیم‌ها نیز با استفاده از روش RNAseq بررسی شد. مقدار تنش خشکی بر اساس ظرفیت زراعی اعمال گردید. بررسی شاخص‌های سوپر اکسید دیسموتاز (SOD)، کاتالاز (CAT)، گلوتاتیون ردوکتاز (GR) و گلوتاتیون پراکسیداز (GPX) نشان داد در سطح احتمال یک درصد تفاوت معنیدار وجود دارد. با افزایش تنش خشکی، میزان فعالیت آنزیم سوپر اکسید دیسموتاز و کاتالاز در هر دو ژنوتیپ افزایش یافته است و این افزایش در ژنوتیپ موتانت بیشتر از والد طبسی بود. بررسی 21 ژن مرتبط با آنزیم سوپر اکسید دیسموتاز نشان داد که بیان یک ژن FSD3، دو ژن CSD1، دو ژن FSD2 و یک ژن CCS در ژنوتیپ موتانت در شرایط تنش خشکی نسبت به شاهد تغییر بیان معنی‌داری داشتند. از 14 ژن مرتبط با کاتالاز، 3 ژن با نام CAT1 و 3 ژن با نام CAT2 در ژنوتیپ موتانت در شرایط تنش خشکی نسبت به شاهد افزایش معنی‌داری داشته‌اند. یک ژن CAT1 و دو ژن CAT2 در ژنوتیپ موتانت در شرایط خشکی دارای بیان بیشتری نسبت به ژنوتیپ والد طبسی بود. افزایش تنش خشکی باعث افزایش میزان فعالیت آنزیم‌های گلوتاتیون ردوکتاز و گلوتاتیون پراکسیداز شده و فعالیت این آنزیم‌ها در ژنوتیپ والد بیشتر از ژنوتیپ موتانت بود. از 16 ژن مرتبط با گلوتاتیون پر اکسیداز تعداد 7 ژن با نام CSA در ژنوتیپ موتانت در شرایط تنش خشکی نسبت به شاهد افزایش معنی‌داری داشتند. فعالیت آنزیم‌های SOD، CAT و GPX میتواند تحت تاثیر عوامل و ترکیبات شیمیایی مهار یا تشدید شود.
حسن حمیدی؛ سیده ساناز رمضانپور؛ مسعود احمدی؛ حسن سلطانلو
چکیده
این آزمایش به‌منظور ارزیابی تحمل به خشکی هیبریدهای تست کراس چغندرقند (57 هیبرید) به همراه هفت شاهد (ارقام IR7، ماندارین، جلگه، پایا، فتورا، SC (7112*SB36) و جمعیت اصلاحی اولیه) در مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی خراسان رضوی در دو آزمایش جداگانه در قالب طرح لاتیس نامتعادل (8×8) با چهار تکرار در سال زراعی 1395 انجام شد. آبیاریها ...
بیشتر
این آزمایش به‌منظور ارزیابی تحمل به خشکی هیبریدهای تست کراس چغندرقند (57 هیبرید) به همراه هفت شاهد (ارقام IR7، ماندارین، جلگه، پایا، فتورا، SC (7112*SB36) و جمعیت اصلاحی اولیه) در مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی خراسان رضوی در دو آزمایش جداگانه در قالب طرح لاتیس نامتعادل (8×8) با چهار تکرار در سال زراعی 1395 انجام شد. آبیاریها تا مرحله تنک و وجین (استقرار بوته ها) به‌طورمعمول انجام شد. آبیاری های بعدی در شرایط بدون تنش پس از 90 میلیمتر و در شرایط تنش کم‌آبیاری پس از 200 میلیمتر تبخیر از تشتک تبخیر کلاس A صورت گرفت. صفات موردمطالعه شامل عملکرد ریشه، درصدقند،عملکردشکر، میزان سدیم، میزان پتاسیم، میزان نیتروژن مضره، ضریب قلیائیت، درصد قندملاس، شکر قابل استحصال، عملکردشکرسفید و ضریب استحصال شکر بود. نتایج تجزیه واریانس مرکب نشان داد که ازنظر کلیه صفات بین ژنوتیپ های موردبررسی و رژیمهای مختلف آبیاری تفاوت معنی داری در سطح یک درصد وجود دارد. بیشترین عملکرد شکر سفید در شرایط بدون تنش و تنش کم‌آبیاری به ترتیب در هیبرید (7112*SB36)*S1–73 به میزان 13.34 تن در هکتار و رقم شاهد ماندارین به میزان 9.37 تن در هکتار، مشاهده گردید. تجزیه همبستگی بیانگر رابطه مثبت و معنیدار بین عملکرد شکر سفید با عملکرد ریشه، درصد قند، عملکرد شکر، شکر قابل استحصال و ضریب استحصال شکر و همچنین همبستگی منفی و معنیدار با میزان سدیم، پتاسیم، ضریب قلیائیت و درصد قند ملاس تحت هردوشرایط بود. بر اساس نتایج تجزیه رگرسیون گام‌به‌گام صفات عملکرد شکر، ضریب استحصال شکر، عملکرد ریشه و درصد قند بیش از99 درصد تغییرات عملکرد شکرسفید را در هر دو شرایط (بدون تنش و تنش کم‌آبیاری) توجیه کردند. همچنین نتایج نشان داد که در شرایط عدم تنش عملکرد ریشه (1.17) و در شرایط تنش نیز عملکرد شکر (0.98) بیشترین اثر مستقیم را بر عملکرد شکر سفید داشته اند. درنهایت، در بین هیبریدهای موردمطالعه، هیبریدهای (7112*SB36)*S1–73، (7112*SB36)*S1-66 و (7112*SB36)*S1-72 که هم ازلحاظ شاخص تحمل به تنش (STI) و هم ازلحاظ صفات عملکردی در شرایط تنش برتر بودند به‌عنوان متحملترین هیبریدها به تنش خشکی معرفی شدند.
حسن حمیدی؛ سیده ساناز رمضانپور؛ مسعود احمدی؛ حسن سلطانلو
چکیده
این تحقیق به منظور ارزیابی خصوصیات فیزیولوژیکی تعداد 34 ژنوتیپ چغندرقند (30 لاین S1 گردهافشان به همراه سه رقم شاهد شکوفا، مطهر، پایا و جمعیت اصلاحی اولیه) تحت دو شرایط آبیاری نرمال و تنش خشکی در قالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی با سه تکرار در مزرعه تحقیقاتی مرکز تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی خراسان رضوی در سال زراعی 96-1395 انجام شد. آبیاریها ...
بیشتر
این تحقیق به منظور ارزیابی خصوصیات فیزیولوژیکی تعداد 34 ژنوتیپ چغندرقند (30 لاین S1 گردهافشان به همراه سه رقم شاهد شکوفا، مطهر، پایا و جمعیت اصلاحی اولیه) تحت دو شرایط آبیاری نرمال و تنش خشکی در قالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی با سه تکرار در مزرعه تحقیقاتی مرکز تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی خراسان رضوی در سال زراعی 96-1395 انجام شد. آبیاریها تا مرحله تنک و وجین (استقرار بوته‌ها) به طور معمول انجام شد. آبیاری‌های بعدی در شرایط نرمال پس از 90 میلیمتر و در شرایط تنش پس از 200 میلیمتر تبخیر از تشتک تبخیر کلاس A صورت گرفت. در این پژوهش صفاتی از قبیل عملکرد ریشه، درصد قند ناخالص، عملکرد قند ناخالص، کلروفیل، شاخص پوشش گیاهی NDVI، شاخص سطح برگ، اختلاف دمای برگ و محیط، محتوی آب نسبی برگ، وزن ویژه برگ، شاخص شادابی، سطح ویژه برگ و نشت الکترولیتی اندازه‌گیری شد. نتایج نشان داد که تحت هر دو شرایط آبیاری در شرایط بدون تنش و تنش خشکی بین ژنوتیپها از نظر کلیه صفات مورد مطالعه اختلاف بسیارمعنی‌داری در سطح احتمال یک درصد وجود دارد. نتایج تجزیه واریانس مرکب نیز نشان داد که از نظر اکثر صفات بین ژنوتیپ‌های مورد بررسی و رژیمهای مختلف آبیاری تفاوت معنی‌داری در سطح یک درصد وجود دارد. در شرایط آبیاری نرمال، رقم شاهد مطهر و در شرایط تنش خشکی، لاین S1-15 از بیشترین مقدار عملکرد قند ناخالص (به ترتیب 9.09 و 5.10 تن در هکتار) برخوردار بودند. مطالعه ضرایب همبستگی نشان داد که در شرایط نرمال و تنش، عملکرد ریشه با عملکرد قند ناخالص و شاخص پوشش گیاهی NDVI همبستگی مثبت و معنی‌داری داشت. در هر دو شرایط آبیاری نرمال و تنش خشکی، تجزیه به عامل‌ها منجر به شناسایی چهار عامل گردید که به ترتیب 69.55 و 74.75 درصد تغییرات کل را توجیه کردند
علی رضا عسکری کلستانی؛ سیده ساناز رمضانپور؛ اعظم برزویی؛ حسن سلطانلو؛ سعید نواب پور
چکیده
شوری خاک یکی از تنشهای غیر زیستی مؤثر بر رشد محصولاتو بهرهوری آن‌ها است. تکنیک های غربالگری مؤثری برای تحمل به شوری وجود دارد که برای افزایش عملکرد واریته های گندم مفید میباشند. هدف از این مطالعه ارزیابی نسل پنجم لاینهای گندم نان، با کمک اثر متقابل بین صفات در دو شرایط بدون تنش و تنش شوری جهت شناسایی صفات و لاینهای ...
بیشتر
شوری خاک یکی از تنشهای غیر زیستی مؤثر بر رشد محصولاتو بهرهوری آن‌ها است. تکنیک های غربالگری مؤثری برای تحمل به شوری وجود دارد که برای افزایش عملکرد واریته های گندم مفید میباشند. هدف از این مطالعه ارزیابی نسل پنجم لاینهای گندم نان، با کمک اثر متقابل بین صفات در دو شرایط بدون تنش و تنش شوری جهت شناسایی صفات و لاینهای مفید در برنامه اصلاحی نسل ششم بود. پانزده لاین انتخابی از نسل چهارم به همراه دو ژنوتیپ والدی آن‌ها (ارگ و بم) و دو ژنوتیپ تولیدشده منطقه یزد (سیوند و نارین)در دو شرایط بدون تنش (2 دسی زیمنس بر متر) و تنش شوری (10 دسی زیمنس بر متر) و در قالب طرح بلوک کامل تصادفی در مزرعه تحقیقاتی مرکز ملی تحقیقات شوری یزد کشت گردید. داده های مورفوفیزیولوژیکیبه‌دست‌آمده با استفاده ازتجزیه عامل ها و بای پلات ژنوتیپ×صفت(G×T)مبتنی بر مدل رگرسیونی تجزیه گردیدند. بردارهای موجود در بای پلات نشان دادند که ارتباط مثبت و قوی بین دو صفت عملکرد بیولوژیکی و عملکرد دانه در شرایط بدون تنش و کلروفیل برگ با عملکرد دانه در شرایط تنش شوری وجود دارد و تجزیه عامل ها نیز این نتیجه را تائید کرد. به نظر میرسد. دو صفت عملکرد بیولوژیک و محتوی کلروفیل برگ میتواند معیاری جهت بهبود عملکرد دانه در برنامه های اصلاحیبه‌ویژه در شرایط تنش شوری باشد. نمودار سه‌بعدی لاین ها بر مبنای شاخص تحمل به تنش (STI) و عملکرد دانه در شرایط عدم تنش و تنش شوری نیز نشان داد که لاینهای 1، 2و 8 از عملکرد بالایی در هر دو شرایط برخوردار بودند و به‌عنوان متحملترین لاینها نسبت به تنش شوری انتخاب شدند.این مطالعه نشان میدهد که بای پلات G×T ابزاری مفید جهت ارزیابی بصری لاینها برتر، صفات و گروهبندی آن‌ها با دیگر تکنیکهای آماری است.
شهربانو وکیلی بسطام؛ سیده ساناز رمضانپور؛ حسن سلطانلو؛ خلیل زینلی نژاد؛ اعظم برزویی
چکیده
مقدمهپیش بینی افزایش جمعیت جهان به حدود 8 میلیارد تا سال 2030، چالشهای عمدهای را برای بخش کشاورزی در تأمین امنیت غذایی ایجاد مینماید (Smol, 2012). گندم یکی از غلات اصلی محسوب میشود که برای تغذیه بخش عظیمی از جوامع انسانی استفاده میشود. آرد گندم مهمترین آرد مورد مصرف برای تولید نان در ایران است (Nour-Mohamadi et al., 2009). امروزه کمبود ...
بیشتر
مقدمهپیش بینی افزایش جمعیت جهان به حدود 8 میلیارد تا سال 2030، چالشهای عمدهای را برای بخش کشاورزی در تأمین امنیت غذایی ایجاد مینماید (Smol, 2012). گندم یکی از غلات اصلی محسوب میشود که برای تغذیه بخش عظیمی از جوامع انسانی استفاده میشود. آرد گندم مهمترین آرد مورد مصرف برای تولید نان در ایران است (Nour-Mohamadi et al., 2009). امروزه کمبود آب یکی از چالشهای مهم برای رشد گیاه در کل جهان محسوب میشود. استراتژیهای زیادی برای اصلاح گیاهان به تنش خشکی به کار گرفته میشود، در این میان پرتوتابی رهیافت مناسبی برای بهبود سطح تنوع ژنتیکی در کوتاهمدت به نظر میرسد. این مطالعه برای تعیین پاسخ لاین جهشیافتهی T65588 (حاصل پرتوتابی گاما روی رقم طبسی) به تنش خشکی پیریزی شده است.مواد و روشهاتعدادی از صفات در دو مرحله جوانه زنی و گیاه بالغ در قالب طرح کاملاً تصادفی با 3 تکرار موردبررسی قرار گرفتند.یافته ها نتایج تجزیه واریانس در آزمایش جوانه زنی نشان داد که اثرتنشخشکی برای کلیه صفات و اثر ژنوتیپ برای نرخ جوانه‌زنی و طول ساقهچه و طولریشه چه با احتمال یک درصد معنی دار بود. همچنین معنیدار شدن اثر متقابلتنشدرژنوتیپ در صفات نرخ جوانه زنی و طول ساقه چه و طولریشه چه و وزن خشک ساقه چه نشانمیدهدکه عکس‌العملژنوتیپهانسبتبهتغییرات پلی اتیلن گلیکولیکساننبودهاست. نتایج تجزیه واریانس صفات مربوط به نگهداری آب تفاوت بسیار معنی داری (1 درصد) بین ژنوتیپها در کل صفات موردبررسی را نشان داد. اثرتنشخشکی برای صفات مقدار احتباس آب در برگ (ELWR) و محتوای نسبی آب (RWC) و همچنین اثر متقابل ژنوتیپ × تنش خشکی به‌غیراز محتوای نسبی آب (RWC) برای سایر صفات معنی دار بود. مقایسه میانگین در سطح آماری 5 درصد نشان داد لاین جهش یافته T65588 در خصوصیات مربوط به جوانه زنی و همچنین صفات مربوط به نگهداری آب در گیاه بالغ نسبت به ژنوتیپ والدی طبسی در شرایط تنش خشکی برتری دارد.نتیجه گیریبه‌طور کل نتایج نشان داد که لاین جهشیافتهی T65588 نسبت به واریته والدی خود (طبسی) در مورد تمام صفات موردبررسی در مرحله جوانه زنی شامل نرخ جوانه زنی، طول ریشه چه و طول ساقه چه و وزن خشک ریشه چه و وزن خشک ساقه چه خصوصیات تحمل بیشتری به خشکی از خود نشان داده است. RWC ارتباط نزدیکی با حجم سلول دارد، لذا این پارامتر میتواند توازن بین آب فراهم‌شده‌ی برگ و میزان تعرق را منعکس نماید (Farquhar et al., 1989). اسکانفلد و همکاران(1988) در شرایط تنش خشکی روند کاهشی در مقدار RWC در گندم را گزارش نمودند، لیکن در مطالعات آن‌ها بالاترین مقدار RWC در ژنوتیپ متحمل مشاهده شد. تنش خشکی منجر به کاهش حدود 40% در RWL در لاین جهش‌یافته T65588 گردید (p < 0.05)که میتواند نشاندهنده مکانیسمهای بازدارندهی اتلاف آب تحت شرایط خشکی باشد. تحقیقات زیادی نشان داده اند که میزان پایین اتلاف آب (RWL) از برگهای جداشده به مقاومت به خشکی مرتبط است و میتواند به‌عنوان یکی از شاخصه های غربال در برنامه های اصلاحی کاربرد داشته باشد (Winter et al., 1988). نتایج این تحقیق با یافته های Goleatani Araghi and Asad, 1998 مطابقت دارد که کاهش در میزان RWL را در گندم در تنش خشکی گزارش نمودند. کاهش شدید در مقدار RWL در لاین جهش‌یافته و تفاوت معنیدار آن با رقم طبسی میتواند مؤید کارایی بیشتر مصرف آب در ژنوتیپ جهشیافتهی T65588 باشد.طبق نتایج تنش خشکی منجر به افزایش ELWR گردید که این پدیده میتواند توسط مکانیسم های نگهداری آب تحت شرایط خشکی با پیچیدن برگ یا کاهش سطح برگ رخ داده باشد (Lonbani and Arzani, 2011). بر اساس پیشنهاد Lonbani and Arzaniدر بین پارامترهای مرتبط به آب در گیاه ELWR میتواند بهترین مشخصه برای انتخاب غیرمستقیم عملکرد در گیاه باشد. این صفت وراثت پذیر است (Clarke and Townley-Smith, 1986) و در جمعیتهای بزرگ به‌آسانی میتوان آن را برآورد نمود (Dhanda and Sethi, 1998). مقدار افزایش در ELWR در لاین جهش‌یافته T65588 در مقایسه با واریته والدی آن (طبسی) بیشتر و معنیدار بود که میتواند مصداق دیگری برای ادعای برتری لاین جهش‌یافته در شرایط تنش خشکی باشد.
