پژوهش هاي توليد گياهي (علوم كشاورزي و منابع طبيعي)

اعضاي خانواده RecQ در ترميم، رونويسي و نوترکيبي DNA وظايف مهمي بر عهده دارند. گياه مدل ارابيدوپسيس داراي 7 همولوگ RecQ است. ما قبلا نشان داديم که از کار افتادن ژنRecQl4A  اربيدوپسيس پاسخ گياه به برخي از تنش هاي ژنوتوکسيک را تغيير مي دهد. در اين گزارش، برخي از پارامترهاي فيزيولوژيک و بيوشيميايي در گياه جهش يافتهrecQl4A  تحت تيمار شوري اندازه گيري شد تا بتوان نقش ژن RecQl4A در کنترل پاسخ گياه به استرس شوري را تعيين نمود. گياهان وحشي و جهش يافته در قالب يك طرح كاملا تصادفي روي پليت هاي آگار-موراشي-اسکوگ حاوي NaCl رشد داده شدند. هنگامي که گياهان با 100 و 150 ميلي مولار NaCl تيمار شدند صدمات وارده به گياهان به قدري زياد بود که امكان اندازه گيري پارامترهاي فيزيولوژيک و بيوشيميايي وجود نداشت. در غلظت 75 ميلي مولار کلريد سديم، مقدار پروتئين کل محلول در پاسخ به شوري کاهش يافت. به علاوه، در پاسخ به شوري، گياهان جهش يافته، وزن خشک و محتواي کلروفيل کمتري در مقايسه با گياهان وحشي داشتند؛ ليکن قند کل در گياهچه هاي جهش يافته از گياهچه هاي وحشي بيشتر بود. به همين ترتيب هنگامي که گياهان با 75 ميلي مولار کلريد سديم تيمار شدند ميزان فعاليت آنزيم کاتالاز در گياهان جهش يافته از فعاليت آن در گياهان وحشي بيشتر بود. جالب توجه اين که افزايش غلظت NaCl از صفر به 75 ميلي مولار باعث شد تا فعاليت آنزيم پلي فنل اکسيداز فقط در گياهان جهش يافته به طور معني داري کاهش يابد. اين نتايج پيشنهاد مي کند ژن RecQl4A در تنظيم پاسخ گياه آرابيدپسيس به تيمار NaCl نقش اساسي ايفا مي کند و بدين ترتيب دانش محققان را در درک سازوكار هاي کنترل کننده مقاومت گياهان به تنش هاي محيطي افزايش مي دهد.

در اراضي تحت آبياري سطحي، مديريت ناصحيح کودهاي ازته باعث ايجاد آلودگي آب هاي زيرزميني در نزديکي سطح خاک و يا آ ب هاي سطحي در اثر فرسايش خاک زراعي مي گردد. در مناطق کاشت چغندرقند (Beta Vulgaris L.)، آبياري با حجم کم يک راه کار جهت حفظ غلظت مناسب نيترات است. در ايران مطالعاتي در مورد کارآيي مصرف نيتروژن چغندرقند انجام شده، ليکن اطلاعات راجع به اثر سطوح آب و کود در اين زمينه محدود است. اين پژوهش با هدف بررسي رژيم هاي آبياري و سطوح نيتروژن در تعيين ميزان نيتروژن براي حداکثر عملکرد ريشه و شکر و نيز كارآيي مصرف آن در چغندرقند، به روش آبياري سطحي در قالب طرح آماري کرت هاي خرد شده بلوک کامل تصادفي با دو فاكتور مقدار آب در چهار سطح شامل I₃, I₂, I₁ و I₄؛(??، ??، ??? و 160 درصد تبخير از سطح طشتک کلاس A)، مقدار ازت در چهار سطح شامل N₀، N₁، N₂ و N₃ (شاهد، 90، 180 و 270 کيلوگرم در هکتار ازت از منبع اوره) در سه تكرار انجام گرفت. نتايج نشان داد عملكرد ريشه، شکر و کل ماده خشک و نيز کارآيي مصرف نيتروژن تحت تاثير مقدار آب، مقدار نيتروژن و اثر متقابل آن ها قرار گرفت. تيمار (I₄) با 47969 كيلوگرم در هكتار و تيمار (I_?) با 6855 کيلوگرم در هکتار به ترتيب بيشترين عملکرد ريشه و عملکرد شکر را داشتند. نتايج نشان داد که در شرايط کم آبياري عملکرد کاهش يافت. هم چنين با افزايش نيتروژن عملکرد ريشه، شکر و ماده خشک کل افزايش نشان داد. اثرات متقابل نشان داد که تيمار I₄N₃ و I₃N₃ به ترتيب با 53621 و 53075 کيلوگرم در هکتار بيشترين عملکرد ريشه، و نيز با 7887 و 7689 کيلوگرم در هکتار بيشترين عملکرد شکر را داشتند. نتايج نشان داد كه كارآيي مصرف نيتروژن با افزايش ميزان آب مصرفي براي هر يک از سه جزء مورد مطالعه گياه افزايش (I₁<I₂<I₃<I₄) و با افزايش مقدار کود مصرفي کارآيي مصرف نيتروژن کاهش (N₁>N₂>N₃) مي يابد. بيشترين كارآيي مصرف ازت در تيمار آبياري I₄ و با مصرف 90 كيلوگرم ازت به دست آمد.

با توجه به وجود شوري و دماي بالا در منطقه خوزستان، پژوهشي با هدف ارزيابي اثرات شوري و دما بر جوانه زني بذر گياه تاج خروس با دو فاكتور دما در 2 سطح (25 و 35 درجه سانتي گراد) و شوري در 5 سطح (آب مقطر، 3، 6، 9 و 12 دسي زيمنس بر متر) به صورت فاكتوريل در قالب طرح كاملا تصادفي با 3 تكرار انجام شد. نتايج حاصل از تجزيه واريانس نشان داد كه بين سطوح مختلف شوري و سطوح مختلف دما از نظر درصد جوانه زني، سرعت جوانه زني و طول ريشه چه در سطح احتمال 1 درصد تفاوت معني داري وجود دارد، ولي اثر متقابل آن ها فقط از نظر درصد جوانه زني در سطح 5 درصد معني دار مي باشد. مقايسه ميانگين درصد جوانه زني نشان داد كه با افزايش شوري از درصد جوانه زني بذور كاسته مي شود، به طوري كه درصد جوانه زني در شوري 12 دسي زيمنس بر متر در مقايسه با شاهد به ميزان 44/20 درصد كاهش يافت. هم چنين بيشترين طول ريشه چه به ميزان 6/70 ميلي متر به شاهد و كمترين طول ريشه چه به شوري 12 دسي زيمنس بر متر به ميزان 2/19 ميلي متر مربوط بود. بررسي اثر دما بر درصد جوانه زني، سرعت جوانه زني و طول ريشه چه نيز نشان داد كه بيشترين درصد جوانه زني، سرعت جوانه زني و طول ريشه چه در دماي 25 درجه سانتي گراد نسبت به دماي 35 درجه سانتي گراد بود. بررسي اثر متقابل دما و شوري نيز نشان داد كه با افزايش 10 درجه اي دما از 25 به 35 درجه سانتي گراد از درصد جوانه زني بذور در شوري هاي 6، 9 و 12 دسي زيمنس بر متر به ترتيب به ميزان 14، 63/17 و 33/18 درصد كاسته مي شود، در حالي كه در تمامي سطوح شوري از ميزان بذر جوانه زده در روز به تعداد 3 بذر در روز كاسته مي شود.

سوسك برگ خوار غلات (Oulema melanopus L.) يكي از آفات مهم غلات، به ويژه گندم در استان گلستان مي باشد. تغييرات جمعيت، پراكنش فضايي و زيست شناسي اين آفت در طول دو فصل زراعي 1385 و 1386 در مزارع گندم شهرستان گرگان بررسي شد. زمان شروع و اوج فعاليت جمعيت آفت در مناطق مختلف متفاوت بود. به طور كلي، اولين حشرات كامل زمستان گذران در نيمه دوم بهمن ظاهر شدند و جمعيت آن ها در اواخر اسفند تا اوايل فروردين به اوج خود رسيد. بالاترين ميانگين جمعيت حشرات كامل، 8/0±07/15 عدد در تور برآورد شد. زمان شروع تخم گذاري اوايل اسفند و حداكثر تخم مشاهده شده، 9/1±53/17 عدد در هر كادر بود. فعاليت لاروها از اواخر اسفند در مزارع آغاز شد و در اواخر فروردين تا اوايل ارديبهشت به بيشترين ميزان خود رسيد. حداكثر تعداد لاروهاي شمارش شده در واحد سطح، 9/0±9/16 عدد بود. ضرايب تيلور و ايوائوي مراحل مختلف رشدي آفت برابر با يك و پراكنش آن ها از نوع تصادفي بود. با اين حال، استفاده از مدل هاي رياضي توزيع نشان داد كه پراكنش فضايي جمعيت لاروها و حشرات كامل در بيشتر تاريخ هاي نمونه برداري، تابع توزيع پويسون (تصادفي) بود. اما پراكنش جمعيت تخم آفت در بسياري از موارد با مدل پويسون برازش نيافت. ميانگين طول دوره هاي جنيني تخم، مجموع سنين لاروي و شفيرگي آفت در شرايط مزرعه به ترتيب 02/1±05/8، 03/1±23/29 و 17/1±29/12 روز برآورد شد. نتايج به دست آمده از اين تحقيق مي‎تواند در طراحي برنامه هاي نمونه برداري به منظور پيش بيني يا مديريت جمعيت سوسك برگ خوار غلات مورد استفاده قرار گيرد.

دانه هاي گردوي بالغ در وضعيت خواب هستند، از اين رو براي رويش مي بايستي پس از آبنوشي در شرايط سرد 5 درجه سانتي گراد يعني استراتيفيکاسيون قرار گيرند. اگرچه شكستن ذخاير غذايي در دانه هاي درختي آبنوشي شده تحت شرايط گرم انجام نمي شود، ولي در دانه هاي گردو گزارش شده است. اطلاعات چنداني در سطوح پروتئين و آنزيم در مورد فرآيندهاي پروتئوليتيكي دانه هاي آبنوشي شده گردو وجود ندارد. دانه هاي گردوي ايراني (Juglans regia L.) پس از آبنوشي، براي دوره هاي زماني متفاوت حداکثر به مدت 60 روز در درجه حرارت 5 درجه سانتي گراد قرار گرفتند. حداکثر درصد جوانه زني در دانه هاي تيمار 30 روز استراتيفيكاسيون 61 درصد رخ داد، در حالي كه درصد جوانه زني دانه هاي تحت شرايط گرما 23 درصد بود. در تيمار گرما نسبت به سرما سرعت اضمحلال پروتئين كل بيشتر بوده، در حالي که ميزان پروتئين محلول تحت هر دو شرايط گرم و سرد بدون تغيير باقي ماند. ميزان گلوتلين ها با اجرام ملكولي 23-19 و 35-32 كيلو دالتون و ويسيلين ها با اجرام ملكولي 49-42 كيلودالتون در الگوي الكتروفورزي پروتئين هاي كل تحت دو تيمار سرما و گرما تغيير چنداني نداشت. الگوي الكتروفورزي پروتئين هاي محلول افزايش شدت باندهاي پروتئيني 58 و 48-41 كيلودالتوني و كاهش شدت باند 18 كيلودالتوني را نشان داد. افزايش شدت برخي از باندهاي پلي پپتيدي در فاز محلول را مي توان ناشي از افزايش انحلال پروتئين هاي ذخيره اي، پروتئوليز يا سنتز نو (de novo synthesis) آن ها دانست، در حالي كه كاهش شدت باندهاي پلي پپتيدي ناشي از فرآيند پروتئوليتيكي مي باشد. زماني که از آزوكازئين به عنوان سوبسترا استفاده گرديد، ماكزيمم فعاليت پروتئازي عصاره هاي دانه گردو در pH برابر 6 مشاهده شد. عدم تفاوت معني دار در فعاليت پروتئوليتيکي بين شرايط استراتيفيکاسيون و گرما حاکي از احتمال دخالت پروتئازهاي ديگر در شکستن پروتئين هاي ذخيره اي دانه هاي گردو است.