فهرست مطالب

فصلنامه تحقیقات غلات
سال چهارم شماره 1 (بهار 1393)

  • تاریخ انتشار: 1393/03/17
  • تعداد عناوین: 7
|
  • اسماعیل محمودی، سلیمان محمدی، جلال صبا، حمزه حمزه*، محمد رضایی صفحات 1-11
    به منظور شناسایی و درک روابط بین صفات مهم زراعی در گندم، 18 لاین امید بخش گندم زمستانه همراه با دو رقم شاهد در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی در سه تکرار تحت شرایط تنش رطوبتی آخر فصل در ایستگاه های تحقیقات کشاورزی میاندوآب و همدان در سال زراعی 86-85 مورد ارزیابی قرار گرفتند. نتایج نشان داد که بیشترین ضریب تغییرات فنوتیپی مربوط به صفت بیوماس بود. عملکرد دانه با بیوماس (**66/0)، وزن هزاردانه (**66/0) و ارتفاع بوته (**30/0) همبستگی مثبت و معنی دار نشان داد. با انجام تجزیه رگرسیون گام به گام مشخص شد که صفات بیوماس، وزن هزار دانه و روز تا رسیدگی بیشترین تغییرات موجود در عملکرد دانه (2/77=R2) را تبیین نمودند. نتایج تجزیه علیت نیز نشان داد که بیشترین اثر مستقیم مثبت و معنی دار روی عملکرد دانه به ترتیب مربوط به صفات بیوماس (**60/0) و وزن هزار دانه (**36/0) بود، در حالی که صفت روز تا رسیدگی بیشترین اثر مستقیم منفی و معنی دار (**16/0-) را نشان داد. تجزیه به عامل ها بر اساس روش تجزیه به مولفه های اصلی چهار عامل مستقل را شناسایی نمود که این چهار عامل در مجموع 8/72 درصد از تغییرات کل داده ها را تبیین نمودند. به طور کلی نتایج این پژوهش نشان داد که صفات بیوماس و وزن هزار دانه می توانند شاخص های گزینشی مناسبی برای افزایش عملکرد دانه در ژنوتیپ های مورد مطالعه در شرایط تنش رطوبتی انتهای فصل باشند.
    کلیدواژگان: تجزیه به عامل ها، تجزیه علیت، تنش رطوبتی، ضریب همبستگی، گندم
  • حوریه توکلی حسنکلو، علی عبادی*، سودابه جهانبخش صفحات 13-25
    به منظور بررسی برخی ویژگی های فیزیولوژیک تحمل به تنش کم آبی در ژنوتیپ های گندم نان، آزمایشی گلدانی به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی با سه تکرار در سال 1391 در گلخانه تحقیقاتی و آزمایشگاه دانشکده علوم کشاورزی دانشگاه محقق اردبیلی اجرا شد. فاکتورهای آزمایش شامل سه سطح تنش کم آبی (35، 60 و 85 درصد ظرفیت زراعی) و پنج ژنوتیپ گندم نان (C-88D-7، C-88D-17، C88D-19، C88D-20 و رقم میهن) بودند. نتایج آزمایش نشان داد که در اکثر ژنوتیپ ها با افزایش شدت تنش کم آبی، مقاومت روزنه ای، میزان پرولین و قندهای محلول به طور معنی-داری افزایش یافته و با تشدید تنش در ژنوتیپ های مورد بررسی کاهش پایداری غشا، پتانسیل اسمزی، میزان اسیدهای آمینه لیزین و متیونین و عملکرد کوانتومی فتوسیستم 2 مشاهده شد. به نظر می رسد که افزایش تجزیه لیزین و متیونین در اثر تنش، منجر به افزایش سنتز پرولین در جهت افزایش تنظیم اسمزی تنش شده باشد. در این آزمایش ژنوتیپ C-88D-17 کمترین کاهش زیست توده را طی تنش نشان داد که ممکن است به دلیل افزایش مقاومت روزنه ای، پایداری غشا و کاهش میزان پتانسیل اسمزی در شرایط تنش شدید باشد. رقم میهن نیز بیشترین میزان پرولین و قند محلول را تولید کرده و مقاومت مناسبی نسبت به تنش کم آبی نشان داد، به طوری که زیست توده آن کمتر تحت تاثیر تنش قرار گرفت. با توجه به این نتایج می توان رقم میهن و ژنوتیپ C-88D-17 را ژنوتیپ های متحمل و ژنوتیپ هایC-88D-19 و C-88D-7را نیمه متحمل نسبت به تنش کم آبی معرفی کرد. همچنین، از آنجایی که ژنوتیپ C-88D-20 کمترین تجمع پرولین و زیست توده را نسبت به سایر ژنوتیپ ها تحت شرایط تنش داشت و کاهش انباشت قندهای محلول در آن مشاهده شد، به نظر می رسد این ژنوتیپ نسبت به سایر ژنوتیپ ها حساس تر به تنش کمبود آب باشد.
    کلیدواژگان: پایداری غشا، پرولین، عملکرد کوانتوم، لیزین، متیونین، مقاومت روزنه ای
  • سرور خرم دل*، پرویز رضوانی مقدم، افسانه امین غفوری صفحات 27-44
    چرخه حیات (LCA) رویکردی برای ارزیابی آثار زیست محیطی تولید محصول است که بر اساس دو مولفه میزان مصرف منابع و انتشار آلاینده ها به محیط زیست محاسبه می شود. این مطالعه به منظور بررسی اثرات زیست محیطی نظام های تولید گندم آبی و دیم کشور بر مبنای میزان مصرف کود نیتروژن با استفاده از ارزیابی چرخه حیات در سال 1392 انجام شد. بر اساس روش ارائه شده در ISO14044، LCA در چهار گام تعریف اهداف و حوزه عمل مطالعه، ممیزی چرخه حیات، ارزیابی تاثیر چرخه حیات و تلفیق و تفسیر نتایج محاسبه شد. گروه های تاثیر شامل گرمایش جهانی، اسیدی شدن و اوتریفیکاسیون در بوم نظام های آبی و خشکی بودند. پس از نرمال سازی و وزن دهی، شاخص زیست محیطی (Eco-Index) محاسبه شد. نتایج نشان داد که بالاترین عملکرد گندم آبی و دیم به ترتیب برابر با 8/3 و 8/2 تن در هکتار در شرایط مصرف 220-200 و 60-50 کیلوگرم نیتروژن در هکتار بدست آمد. در نظام تولیدی گندم آبی، بیشترین پتانسیل گرمایش جهانی، اسیدی شدن و اوتریفیکاسیون نظام های آبی و خشکی برای سطح کودی بیش از 220 کیلوگرم نیتروژن در هکتار به ترتیب با 61/889 واحد معادل دی اکسید کربن به ازای یک تن دانه، 53/1 واحد معادل دی اکسید گوگرد به ازای یک تن دانه، 41/2 واحد معادل PO4 به ازای یک تن دانه و 11/1 واحد معادل NOx به ازای یک تن دانه محاسبه شد. مقدار این گروه ها در نظام دیم برای سطح کودی بیش از 60 کیلوگرم نیتروژن در هکتار به ترتیب برابر با 73/937 واحد معادل دی اکسید کربن به ازای یک تن دانه، 03/3 واحد معادل دی اکسید گوگرد، 74/3 واحد معادل PO4 به ازای یک تن دانه و 05/5 واحد معادل NOx به ازای یک تن دانه بود. دامنه شاخص زیست محیطی نظام های تولید گندم آبی و دیم به ترتیب در دامنه 55/0-47/0 و 43/0-34/0 به ازای یک تن دانه برآورد شد.
    کلیدواژگان: اسیدی شدن، اوتریفیکاسیون نظام آبی، اوتریفیکاسیون نظام خشکی، شاخص زیستمحیطی، گرمایش جهانی
  • احمد مجیدی مهر، رضا امیری فهلیانی*، اسد معصومی اصل صفحات 45-60
    شوری یکی از مهم ترین موانع کشاورزی است که تولید محصولات زراعی را کاهش می دهد. جهت بررسی تاثیر شوری بر برخی خصوصیات بیوشیمیایی و شیمیایی گیاه برنج، آزمایشی به صورت کرت های خرد شده در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با 3 تکرار در دانشکده کشاورزی دانشگاه یاسوج در سال 1391 اجرا شد. فاکتور اصلی 4 سطح شوری (0، 44، 88 و 132 میلی مولار NaCl) و فاکتور فرعی 11 ژنوتیپ برنج بودند. میزان کلروفیل، قندهای محلول، پرولین و پروتئین محلول برگ، سدیم برگ و ریشه، پتاسیم برگ و ریشه، نسبت سدیم به پتاسیم برگ و ریشه اندازه گیری و مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفتند. ژنوتیپ ها از نظر تمامی صفات به جز نسبت سدیم به پتاسیم برگ دارای اختلاف معنی داری در سطوح 1 و 5 درصد بودند. همبستگی مثبت و معنی داری بین پرولین و قندهای محلول برگ در شرایط تنش مشاهده شد. تجزیه به عامل ها بر اساس تجزیه به مولفه های اصلی و چرخش وریماکس در شرایط بدون تنش 5 و در شرایط تنش (متوسط تنش ها) 4 عامل به ترتیب 79/79 و 10/68 درصد تغییرات را تبیین کردند. ژنوتیپ های مورد نظر با استفاده از تجزیه خوشه ایو روش وارد در هر دو شرایط عدم تنش و تنش، 3 گروه را تشکیل دادند. نتایج حاصل از تجزیه ضرایب عاملی، نشانگر اهمیت مولفه تحمل به تنش شامل صفات پرولین و پروتئین برگ در گزینش ژنوتیپ های مطلوب برای شرایط تنش شوری بود. با توجه به نتایج حاصله، می توان از تلاقی ژنوتیپ های خوشه اول با خوشه سوم به علت حداکثر اختلاف، جهت بهره وری از هتروزیس و ایجاد تنوع ژنتیکی استفاده نمود.
    کلیدواژگان: آبکشت، پتاسیم برگ، پرولین، چرخش وریماکس، همبستگی، Oryza sativa
  • دینا کبریایی، علی اعلمی*، حبیب الله سمیع زاده لاهیجی، مهرزاد الله قلی پور صفحات 61-70
    به منظور شناسایی نواحی ژنومی مرتبط با تحمل به دماهای پایین در برنج، یک جمعیت F2 متشکل از 124 بوته حاصل از تلاقی لاین PR27137-CR153 (متحمل به سرما) و رقم دمسیاه (حساس به سرما) مورد ارزیابی قرار گرفت. نقشه پیوستگی با استفاده از 20 نشانگر SSR و 81 نشانگر چندشکل AFLP تشکیل شد و در مجموع 3111 سانتی مورگان از ژنوم برنج را با متوسط فاصله 67/31 سانتی مورگان تحت پوشش قرار داد. برای شناسایی QTLها از روش مکان یابی فاصله ای مرکب استفاده شد که در مجموع تعداد 13 فاصله نشانگری واجد QTL برای 4 صفت تحمل به پژمردگی (CIWT)، تحمل به نکروزه شدن (CINT)، تحمل به زرد شدن (CIYT) و تحمل به سرما (CT) مکان یابی شدند. از این تعداد، سه جایگاه QTL برای صفت CIWT روی کروموزوم های 2، 8 و 12، پنج جایگاهQTL برای صفت CINT روی کروموزوم های 1، 3، 3، 10 و 12، سه جایگاه QTL مربوط به صفت CIYT روی کروموزم های 1، 2 و 8 و دو جایگاه QTL برای صفت CT روی کروموزوم های 3 و 12 مکان یابی شدند. در این تحقیق دو QTL بزرگ اثر qCIWT12 و qCINT12 روی کروموزوم 12 و در مجاورت نشانگرهای RM7200 و E64-M59-5 شناسایی شدند که سهم قابل توجهی از واریانس فنوتیپی را بیان کردند.
    کلیدواژگان: برنج، سرما، مکانیابی ژن های کمی، نشانگرهای ریزماهواره
  • سیده زهره اسعدی، سالار جمالی*، فاطمه حبیبی، صمد صبوری صفحات 71-78
    تعداد کمی از نماتدهای انگل گیاهی به عنوان عوامل بذرزاد شناخته شده اند. در این بین، نماتد نوک سفیدی برگ برنج، (Aphelenchoides besseyi Christie)، یکی از مهم ترین آن ها محسوب می شود. در این تحقیق، تاثیر نماتد مذکور بر ویژگی های ظاهری (طول و شکل دانه)، خصوصیات شیمیایی (درصد آمیلوز و درجه حرارت ژلاتینی شدن) و خصوصیات پخت (میزان ری آمدن) با کاشت نشای برنج رقم هاشمی در گلدان هایی به ابعاد 20×25 سانتی متر و تلقیح نماتد در پنج سطح 0، 100، 300، 500 و 700 نماتد در مرحله سه تا پنج برگی با استفاده از لوله های پلاستیکی در محل غلاف، در قالب طرح کاملا تصادفی با چهار تکرار در سال های زراعی 1391 و 1392 مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که با افزایش سطح تلقیح، طول، درصد آمیلوز و ری آمدن دانه به طور معنی داری در سطح احتمال یک درصد کاهش یافت ولی کاهش دمای ژلاتینی شدن معنی دار نبود. همچنین کیفیت پخت در تیمارها با داشتن مقدار آمیلوز و دمای ژلاتینی شدن متوسط، مطلوب بود هرچند ری آمدن و درصد آمیلوز کاهش نشان داد.
    کلیدواژگان: کیفیت دانه، Oryzae sativa، Aphelenchoides besseyi
  • مقاله علمی کوتاه
  • نرجس طبخ کار، بابک ربیعی* صفحات 79-89
    پیشرفت فناوری های نوین و سرعت تحقیقات علم ژنتیک منجر به تولید حجم بالای اطلاعات ژنتیکی در زمینه های مختلف نظیر توالی نوکلئوتید ها و اسید های آمینه، عملکرد ژن ها و پروتئین ها، جهش یافته ها و فنوتیپ های آن ها، نشانگرها و استفاده از آن ها و موضوعات مرتبط شده است. علاوه بر حجم زیاد اطلاعات ژنتیکی، این اطلاعات پیچیده و دارای تفاوت های ظریف در روش های آزمایشی هستند که می توانند در کیفیت و تفسیر اطلاعات تاثیر بگذارند. به این ترتیب، توصیف و طبقه بندی اطلاعات مرتبط با ژن ها و اطلاعات فنوتیپی آن ها به طریقی که امکان مقایسه سریع و آسان آن ها فراهم باشد، اهمیت بسیاری دارد. استفاده از پایگاه های اطلاعات ژنتیکی می تواند در تکمیل و به روز شدن تحقیقات و آگاهی محققین از آخرین یافته های علمی کمک بسیاری نماید. استفاده از پایگاه های اطلاعات ژنتیکی در برنامه های اصلاحی غلات در سال های اخیر، امری متداول و اجتناب ناپذیر بوده است. در این مطالعه، ضمن بررسی پایگاه های اطلاعاتی ژنوم برنج، یکی از کاربردی ترین پایگاه های اطلاعاتی غلات معرفی می شود.
    کلیدواژگان: اطلاعات ژنتیکی، بیوانفورماتیک، پایگاه های اطلاعاتی غلات، گرامنه
|
  • Esmael Mahmoodi, Soleyman Mohammadi, Jalal Saba, Hamze Hamze*, Mohammad Rezaei Pages 1-11
    To identify relationship among traits in winter wheat genotypes, 18 promising lines andtwo checks varieties were evaluated as randomized complete block design with 3 replications in two locations (Miyandoab and Hamedan) during 2006-2007 under terminal water stress conditions. Results showed that biomass had the greatest phenotypic variation coefficient. Grain yield had the positive significant correlation with biomass (0.66**), 1000 grain weight (0.66**) and plant height (0.30**). Stepwise regression analysis showed that biomass, 1000 grain weight and days to maturity explained 77.2% of the grain yield variation. Path analysis showed that biomass (0.60**) and 1000 grain weight (0.36**) had positive significant direct effects on grain yield, but days to maturity had negative significant direct effect (-0.16**) on grain yield. Factor analysis based on principal components identified four factors explaining about 72.8% of total variation among traits. Results from current research showed that biomass and 1000 grain weight can be suitable selection indices for increasing grain yield of the studied wheat genotypes under terminal water stress condition.
    Keywords: Correlation coefficient, Factor analysis, Path analysis, Water stress, Wheat
  • Horieh Tavakoli Hasanaklou, Ali Ebadi*Æ Sodabeh Jahanbakhsh Pages 13-25
    To assess the physiological characteristics of wheat genotypes under water deficit conditions, a pot experiment was carried out as factorial based on completely randomized design with three replications in greenhouse and laboratory of Mohaghegh Ardabili in 2012. Treatments were consisted of water deficit in three levels (85%, 60% and 35% of field capacity) and five wheat genotypes (Mihan, C-88D-7, C-88D-17, C88D-19 and C88D-20). Results showed that stomatal conductance, proline content, soluble sugar, primary florescence and maximum florescence increased significantly in most of the genotypes due to an increase in drought stress intensity. It seems that enhancing the lysine and methionine breakdown under stress, leads to increase synthesis of proline for osmotic adjustment. The genotype C-88D-17 showed minimum biomass loss during stress which may be due to increase stomatal resistance, membrane stability by reducing the osmotic potential in severe stress. The maximum amount of proline and soluble sugars produced by Mihan genotype so it showed better resistance to water stress and the less biomass reduction under stress. According to these results the Mihan and genotype C-88D-17 can introduced resistant genotypes and genotype C-88D 19 and C- 88D-7 Semi resistant to water stress. Also, since the genotype C-88D-20 showed lowest proline accumulation, biomass production and soluble sugars accumulation than other genotypes it is sensitive to water stress compared to the other genotypes.
    Keywords: Lysin, Membrane leakage, Methionin, Proline, Quantum yield, Stomatal conductance
  • Sarvar Khorramdel*, Parviz Rezvani Moghaddam, Afsaneh Amin Ghafori Pages 27-44
    Life cycle assessment (LCA) is a methodology for assessing the environmental impacts associated with a product, by identifying, quantifying and evaluating the resources consumed, and all emissions and wastes released into the environment. This study examined the environmental impacts for irrigated and rainfed wheat agroecosystems of Iran based on nitrogen levels by using LCA methodology during year of 2013. Four steps such as goal definition and scoping, inventory analysis, life cycle impact assessment and integration and interpretation were considered based on ISO 14040 methods. Impact categories were global warming, acidification, terrestrial eutrpphication and aquatic eutrpphication. After normalization and weighting of the indicator values, environmental impacts (EcoX) was calculated. The results showed that the highest yield for irrigated and rainfed wheat agroecosystems were recorded with 3.8 and 2.8 t.ha-1 by using 200-220 and 50-60 kg N.ha, respectively. In irrigated wheat agroecosystem, the maximum global warming, acidification, aquatic eutrophication and terrestrial eutrophication were observed in >220 kg N.ha-1 with 889.61 CO2 equiv./t grain, 1.53 SO2 equiv./t grain, 2.41 PO4 equiv./t grain and 1.11 NOx equiv./t grain, respectively. In rainfed wheat agroecosystem, these values calculated in >60 kg N.ha-1 with 937.73 CO2 equiv./t grain, 3.03 SO2 equiv./t grain, 3.74 PO4 equiv./t grain and 5.05 NOx equiv./t grain, respectively. EcoX ranges for irrigated and rainfed agroecosystems were calculated with 0.47-0.55 and 0.34-0.43 per one ton grain, respectively.
    Keywords: Acidification, Aquatic eutrpphication, Environmental impact, Global warming, Terrestrial eutrpphication
  • Ahmad Majidimehr, Reza Amiri, Fahliani*, Asad Masoumiasl Pages 45-60
    Salinity is one of the most important obstacles in agriculture which reduces crop production. To investigate the salt stress effect on some biochemical and chemical traits of 11 rice genotypes, an experiment was conducted as split-plot based on randomized complete blocks design with three replications in Agricultural College of Yasouj University, in 2012. The main plots were included 4 levels of salinity (0, 44, 88 and 132 mM NaCl) and subplots were 11 rice genotypes and 10 characteristics including of chlorophyll, soluble sugar, leaf proline, leaf soluble protein, leaf and root sodium, leaf and root potassium, leaf and root sodium to potassium ratio were measured and analyzed. Results showed that genotypes were significantly different for all traits except leaf sodium to potassium ratio at both 5% and 1% probability levels. Positive and significant correlation was observed between leaf proline and soluble sugars in stress conditions. Factor analysis on the basis of principal components method and varimax rotation, extracted 5 factors in non-stress and 4 factors in stress conditions that explained 79.79 and 68.10 percent of total variations, respectively. Using ward's method of cluster analysis, the studied genotypes were grouped in 3 clusters in both non-stress and stress conditions. Results from factor coefficients analysis indicated the importance of stress tolerance component including leaf proline and protein in selection of desirable genotypes for salt stress condition. Considering the results, it could be exploited from heterosis and genetic diversity in breeding programs, using genotypes of the first and third clusters in hybridization because of their maximum difference.
    Keywords: Correlation, Hydroponic culture, Leaf potassium, Proline, Oryza sativa, Varimax Rotation
  • Dina Kebriyaee, Ali Aalami*, Habibollah Samizadeh, Mehrzad Allahgholipour Pages 61-70
    In this research, 124 individuals of an F2 population derived from a cross between Domsiah variety (cold susceptible) and PR27137-CR153 line (cold resistant) were evaluated to identify the QTLs controlling cold tolerance in rice. Linkage map were established using 20 polymorphic SSRs and 81 AFLP markers which totally covered 3111 cM of the rice genome with an average distance of 31.67 cM. Composite interval mapping was used to determine the association between markers and traits that overall 13 QTLs were found for cold induced wilting tolerance (CIWT), cold induced necrosis tolerance (CINT), cold induced yellowing tolerance (CIYT) and cold tolerance (CT) traits. Three QTLs on chromosomes 2, 8 and 12 for CIWT, 5 QTLs on chromosomes 1, 3, 3, 10 and 12 for CINT, 3 QTLs on chromosomes 1, 2 and 8 for CIYT and 2 QTLs on chromosomes 3 and 12 for CT were mapped. Two major QTLs, qCIWT12 and qCINT12 on chromosome 12 revealed a significant contribution of phenotypic variance and also markers RM7200 and E64-M59-5 were nearly two QTLs.
    Keywords: Cold, Microsatellite markers, Quantitative trait mapping, Rice
  • Seyedeh Zohreh Asadi, Salar Jamali*, Fatemeh Habibi, Samad Sabouri Pages 71-78
    Only a few plant parasitic nematodes are known to be seed born. Among them, the causal agent of white tip rice disease (Aphelenchoides besseyi Christie, 1942) is considered to be one of the most important. In this study, effect of white tip nematode on appearance traits (length and shape of grain), chemical properties (amylase content and gelatinization temperature) and cooking properties (grain elongation) were examined by implanting seedling of Oryzae sativa cv. Hashemi into potswith dimension 20 × 25 cm and inoculating nematode with the different numbers of 0, 100,300, 500 and 700 per seedling at the three to five leaf stage using plastic tubes in sheaths in acompletely randomized design with four replications in 2012 and 2013. The results indicated that with increasing the inoculation level, length, gelatinization temperature and amylose content of grain were decreased (p<1%) significantly, but gelatinization temperature was decreased insignificantly. The grain cooking quality characteristics of treatments were good with intermediate amylase content and gelatinization temperature whereas the gelatinization temperature and amylose content were decreased.
    Keywords: Aphelenchoides besseyi, Grain quality, Oryzae sativa
  • Narjes Tabkhkar, Babak Rabiei* Pages 79-89
    Advances of technology and the speed of genetic researches have enhanced genetic data in different fields like nucleotides and amino acids sequences, genes and proteins functions, mutants and their phenotypes, markers and etc. In addition to its volume, genetic information is complex and has subtle differences in the experimental manners which can influence on the quality and interpretation of the data. Thus it is crucial to describe and categorize the data related to genes and its phenotype information in the way that rapid and easy comparison of them be available. The use of genetic databases can help researchers to complete and update their researches and it awards them of the latest acquisitions of the science. Application of genetic databases in research for cereal is prevalent in recent years. This article will review databases which offer comprehensive information of rice genome and then one of the most usage cereal databases will be introduced.
    Keywords: Bioinformatics, Cereal databases, Genetic information, Gramene