جستجوی مقالات مرتبط با کلیدواژه "triticum aestivum" در نشریات گروه "کشاورزی"
-
The study attempts to analyze the energy input-output relationship during Iranian wheat project from 1990 to 2005. The main sources of evidence for this investigation were obtained from the related companies and different departments of Iran Ministry of Jihad–e–Agriculture including Library. Findings revealed that total energy inputs and output have increased from 26503.5 and 20871.5 MJ ha-1 in 1990 to 35466.3 and 30259.8 MJ ha-1 in 2005, indicating a 25.27 and 31.03% increase, respectively. Averagely data collection (under both irrigated and dryland conditions), diesel had the highest share, of 37.08%, followed by electricity (21.23%), chemical fertilizers (20.21%), water (8.39%), seed (7.94%), machinery (2.33%) and human labor (2.18%), respectively. There was a significant increase in electricity usage (about 74% increase), and an associated decrease in the diesel usage (about 34% decrease) during 1990-2005 period because electric pumps replaced diesel pumps. Chemical fertilizers rose from 4353.25 to 8659.80 MJ ha-1. In the studied period, the share of nitrogen and potassium in the total fertilizer energy input increased from 72.00 to 84.79% and from 0.00 to 0.65%, respectively, while the share of phosphorus shrunk from 28.31 to 14.56%. There were not significant changes regarding the human labor and machinery annually and seedbed preparation required the maximum energy, followed by harvesting. Pesticides increased extensively in the last year under study, particularly in case of herbicides, and of which 2,4-D/MCPA and Clodinafop-propargyl had the highest share. Values of energy use efficiency (0.70-1.00), specific energy (14.70-21.04 MJ kg-1) and energy productivity (0.05-0.07 kg MJ-1) showed an intensive use of inputs not accompanied by increase in output during wheat project. Most of the total energy inputs were supplied in the non-renewable and direct forms. Also, regression analysis indicated the impact of indirect and non-renewable energy on output was statistically significant.Keywords: Inputs, Input, Output Flows, Non-Renewable, Self-Sufficiency, Triticum Aestivum, Yield
-
مقدمه و هدف:
بررسی تنوع ژنتیکی در گیاهان زراعی برای برنامه های به نژادی و حفاظت از ذخایر توارثی امری ضروری است و یک گام کلیدی در ارزیابی سازگاری جمعیت با شرایط جدید محیطی و در نتیجه انتخاب ارقام جدید می باشد. روش های مختلفی به منظور برآورد تنوع ژنتیکی در گونه های مختلف گیاهی وجود دارد که از آن موارد می توان به استفاده از صفات مورفولوژی و نشانگرهای DNA اشاره نمود.
مواد و روش هابدین منظور در این پژوهش تنوع ژنتیکی بین 25 توده گندم نان از نظر 23 صفت زراعی و 20 نشانگر مولکولی SSR بررسی شد. آزمایشی مزرعه ای در سال 96-1395 در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار در شرایط دیم و آبیاری آخر فصل در مزرعه تحقیقاتی و آزمایشگاه های پردیس کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه رازی به اجرا درآمد.
یافته هانتایج تجزیه واریانس نشان داد که اختلاف معنی داری بین توده ها برای اکثر صفات مورد بررسی وجود داشت. بر اساس نتایج تجزیه خوشه ای توده ها در چهار گروه قرار گرفتند. نتایج مقایسه میانگین و تجزیه خوشه ای حاکی از آن بود که توده های شماره 2، 13، 6، 15، 18 و 10 برترین توده ها بر مبنای خصوصیات زراعی بودند که بر این اساس قابل پیشنهاد برای برنامه های اصلاحی هستند و در مقابل توده های شماره 3، 24، 11، 12 و 16 به عنوان ضعیف ترین توده ها از نظر صفات زراعی مورد مطالعه شناسایی شدند. در ارزیابی تنوع ژنتیکی توده ها با استفاده از 20 نشانگر SSR، 16 ترکیب آغازگری که چندشکلی مناسبی داشتند، انتخاب شدند. درصد چندشکلی کل 93/75 برآورد گردید. آغازگرهای XCFD168-2D، XGWM350-7D و XGWM136-1A با صد درصد چند شکلی، بیشترین تعداد آلل، مقدار بالای شاخص های محتوی اطلاعات چندشکلی، شاخص نشانگری، شاخص نسبت چندشکلی موثر و شاخص قدرت تفکیک و با توجه به تکثیر بالای باندها و تولید نوارهای چندشکلی بالا به عنوان مناسب ترین آغازگرها برای گندم در مطالعات بعدی معرفی شدند. تجزیه واریانس مولکولی نشان داد که میزان تنوع درون گروه ها بیشتر از تنوع بین گروه ها بود. نتایج تجزیه خوشه ای به روش UPGMA بر مبنای ضریب تشابه جاکارد منجر به طبقه بندی 25 توده گندم نان در چهار گروه متفاوت گردید که با نتایج تجزیه به مختصات اصلی تطابق بالایی نشان داد و در نهایت توده های شماره 1، 3 و 25 بیشترین فاصله ژنتیکی با توده های شماره 13، 7 و رقم پیشگام داشتند بنابراین می توان انتخاب والدین از این دو گروه را برای برنامه های اصلاحی پیشنهاد نمود.
نتیجه گیریارزیابی خصوصیات زراعی نشان داد که توده های شماره 2، 13، 6، 15، 18 و 10 توده های برتری هستند که در بین آن ها، توده هایی با منشا خارجی و داخلی مشاهده شد. در ارزیابی تنوع ژنتیکی توده ها، آغازگرهای XCFD168-2D، XGWM350-7D و XGWM136-1A به عنوان مناسب ترین آغازگرها برای گندم در مطالعات بعدی شناسایی شدند. نشانگرهای با پلی مورفیسم بالا و همچنین نشانگرها و توده های دارای باندهای منحصر به فرد در الگوی نواربندی نیز از ارزش بالایی جهت برنامه های اصلاحی به عنوان مثال، شناسایی ژن های مفید برای مقاومت به انواع تنش های زیستی و غیرزیستی در گندم و ارتقاء ارقام مختلف آن برخوردار هستند.
کلید واژگان: تنوع, صفات زراعی, فاصله ژنتیکی, نشانگر SSR, Triticum aestivumIntroduction and ObjectiveThe study of genetic diversity in crops is essential for breeding programs and conservation of heritage resources and is a key step in assessing the adaptation of the population to new environmental conditions and thus the selection of new cultivars. There are various methods for estimating genetic diversity in different plant species, including the use of morphological traits and DNA markers.
Material and MethodsFor this purpose, in this study, genetic diversity between 25 bread wheat accessions in terms of 23 agronomic traits and 20 SSR molecular markers was investigated. A field experiment was conducted in 2016-2017 in the form of a randomized complete block design with three replications in rainfed and irrigation at the end of the growing season conditions in the research farm and laboratories of the Faculty of Agriculture and Natural Resources of Razi University.
ResultsThe results of analysis of variance showed that there was a significant difference between the accessions for most of the studied traits. Based on the results of cluster analysis, the accessions were divided into four groups. The results of comparing the mean and cluster analysis showed that accessions 2, 13, 6, 15, 18 and 10 were the best accessions based on agronomic characteristics, which can be suggested for breeding programs, and in contrast to accessions 3, 24, 11, 12 and 16 as the weakest accessions in terms of The studied agronomic traits were identified. In assessing the genetic diversity of the populations using 20 SSR markers, 16 primers with suitable polymorphisms were selected. The percentage of total polymorphism was estimated to be 93.75. XCFD168-2D, XGWM350-7D and XGWM136-1A primers with 100% polymorphism, maximum number of alleles, high amount of polymorphic information content indices, marker index, effective multiplex ratio index and resolving index due to the high proliferation of bands and the production of high polymorphic bands, they were introduced as the most suitable primers for wheat in subsequent studies. Molecular analysis of variance showed that the degree of diversity within the groups was greater than the diversity between the groups. The results of cluster analysis by UPGMA method based on Jaccard similarity coefficient led to the classification of 25 bread wheat accessions in four different groups, which showed high agreement with the results of analysis to the main coordinates, and finally accessions 1, 3 and 25 had the greatest genetic distance with accessions 13 , 7 and pioneer cultivars, so it is possible to suggest the selection of parents from these two groups for breeding programs.
ConclusionEvaluation of agronomic characteristics showed that accessions 2, 13, 6, 15, 18 and 10 are superior accessions, among which, oxides of external and internal origin were observed. In evaluating the genetic diversity of the accessions, the primers XCFD168-2D, XGWM350-7D and XGWM136-1A were identified as the most suitable primers for wheat in subsequent studies. Markers with high polymorphism as well as markers and accessions with unique bands in the banding pattern are also of great value for breeding programs, for example, identifying genes useful for resistance to various biological and abiotic stresses in wheat and promoting its various cultivars.
Keywords: Agronomic traits, Diversity, SSR marker, Triticum aestivum -
گندم یکی از مهم ترین گیاهان زراعی دنیا است. به کارگیری راه کارهایی که سبب بهبود عملکرد گندم شود، بسیار ضروری است. به منظور بررسی اثرات محلول پاشی سیتوکینین بر خصوصیات فیزیولوژیکی و عملکرد ارقام گندم، آزمایشی به صورت فاکتوریل در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با چهار تکرار در سال زراعی 1395 در مزرعه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه زنجان اجرا گردید. تیمارهای آزمایش شامل محلول پاشی بنزیل آمینوپورین در دو سطح (صفر (شاهد) و 50 میکرومولار) و شش رقم گندم (آزادی، کرج 3، روشن، فلات، سرداری و یاواروس) بودند. محلول پاشی هورمون در مرحله ی 50 درصد ظهور خوشه ها (کد 55 مرحله رشدی زادوکس) سه مرتبه به فاصله هر هفت روز یک بار انجام گردید. سرعت فتوسنتز، دوام شاخص سطح برگ، وزن هزار دانه، عملکرد زیست توده و عملکرد دانه با کاربرد سیتوکینین افزایش معنی داری داشت. طول دوره پر شدن همه ارقام به جز رقم فلات با کاربرد سیتوکینین افزایش یافت. هم چنین، کاربرد سیتوکینین سرعت پر شدن دانه همه ارقام را کاهش ولی رقم روشن را به میزان 17/3درصد افزایش داد. محلول پاشی سیتوکینین وزن خشک نهایی دانه ارقام آزادی، روشن و یاواروس را به ترتیب به میزان 5/6، 14/8و 6/2 درصد افزایش داد ولی بر سایر ارقام اثر معنی داری نداشت. از بین ارقام مورد بررسی، رقم آزادی با میانگین 1/08 و رقم سرداری با 1/55 میلی گرم در روز به ترتیب کم ترین و بیش ترین سرعت پر شدن دانه را دارا بودند. کاربرد سیتوکینین طول دوره پر شدن دانه همه ارقام به غیر از رقم روشن را افزایش داد. در شرایط بدون کاربرد سیتوکینین، رقم آزادی با 5700 کیلوگرم در هکتار بیشترین و رقم روشن با 3100 کیلوگرم در هکتار، کمترین عملکرد دانه را دارا بودند. نتایج نشان داد که واکنش ارقام گندم به کاربرد سیتوکینین یکسان نبوده و نتیجه به دست آمده در ارقام مختلف گندم متفاوت می باشد.کلید واژگان: بنزیل آمینوپورین, پر شدن دانه, دوام سطح برگ, فتوسنتز, Triticum aestivumIntroductionWheat (Triticum aestivum L.) is one of the most important crops and is grown nearly everywhere in the world. Wheat is the primary staple food in many countries. In light of the fact that wheat yield varies depending on environmental conditions, it is crucial to employ strategies that increase wheat yield.Materials and MethodsTo investigate the effects of foliar application of cytokinin on the physiological traits and yield of wheat cultivars, a factorial experiment based on randomized complete block design with tree replications was conducted at the research farm of the Agriculture Faculty, University of Zanjan, during the 2016 cropping seasons. Six wheat cultivars (Azadi, Karaj 3, Roshan, Falat, Sardari and Yavarus) were treated with foliar applications of cytokinin (6-benzylaminopurine) at two levels (0 (control) and 50 µM). At the 50% stage of cluster emergence (code 55 Zadox growth stage), hormone foliar application was performed three times per week. Foliar spraying was done at sunset. To improve absorption, five ml of diluted Tween 20 (0.1%) was added to each 20-liter sprayer. 10 days after the third spraying, a sample was taken and the traits were measured in order to determine their value.Results and DiscussionThe application of cytokinin significantly increased photosynthetic rate, leaf area index durability, weight per thousand grains, biological yield, and grain yield. The application of cytokinin had no significant impact on the greenness index of the Falat, Karaj 3, Roshan, and Yavarus cultivars, but increased the greenness index of the Sardari cultivar by 116.2% and decreased the greenness index of the Falat cultivar by 12.0%. The Karaj 3 cultivar had the highest photosynthesis with an average of 10.6 μmol.m-2.s-1 net CO2 assimilation rate, while the Falat cultivar had the lowest photosynthesis with 6.46 μmol.m-2.s-1 net CO2 assimilation rate. The application of cytokinin increased the leaf area index duration of the Falat, Karaj 3, and Yavarus cultivars while having no effect on the other cultivars. The foliar application of cytokinin had no effect on the number of seeds per plant, but there were significant differences in the number of seeds among the cultivars studied. The cultivars Karaj 3 and Yavarus had the highest and lowest seed yields per plant, with 172.6 and 83.7 seeds per plant, respectively. The foliar application of cytokinin increased the final grain dry weight of the Azadi, Roshan, and Yavarus cultivars by 5.6%, 14.8%, and 6.2%, respectively, but had no effect on the Karaj 3, Falat, and Sardari cultivars. The Azadi cultivar with an average of 1.08 mg/day and the Sardari cultivar with an average of 1.55 mg/day had the lowest and highest grain filling rates, respectively, among the cultivars studied. Except for the cultivar Roshan, the application of cytokinin increased during the grain filling period of all other cultivars. Compared to the control treatment, cytokinin increased the one-thousand seed weight by 5%. Cytokinin increased the weight of one-tousand seeds by 5% compared to the control treatment. The application of cytokinin increased the yield of the Yavarus, Karaj 3, and Sardari cultivars by 23.7%, 30.1%, and 65.5%, respectively, but had no effect on the yield of other cultivars. In the absence of cytokinin application, Azadi had the highest grain yield at 5700 kg/ha, while Roshan had the lowest at 3100 kg/ha. The application of cytokinin had no significant effect on the harvest index. The Sardari and Yavarus cultivars had the highest and lowest harvest indices (31.4% and 25.1%, respectively), whereas the harvest indices of the other cultivars did not differ significantly.ConclusionMorphological, physiological, and yield-related traits differ among wheat cultivars, as demonstrated by the results of the present study. The results demonstrated that the response of wheat cultivars to cytokinin application was highly variable, and that hormone application may be ineffective or have a negative impact on certain traits.Keywords: Benzylaminopurine, Grain filling, Leaf area duration, photosynthesis, Triticum aestivum
-
بهمنظور بررسی تاثیر دگرآسیبی عصاره آبی علف هرز پنیرک (Malva sylvestris) بر خصوصیات جوانهزنی گندم رقم هامون (Triticum aestivum)، آزمایشی در سال 1398 در پژوهشکده زیستفناوری دانشگاه زابل انجام شد. این آزمایش بهصورت طرح کاملا تصادفی با سه تکرار اجرا گردید. غلظتهای مختلف عصاره آبی پنیرک شامل شاهد (صرفا آب)، 25، 50، 75 و 100 میلی لیتر در لیتر بودند. نتایج آزمایش نشان داد که عصاره آبی پنیرک بر طول ریشه چه، ساقه چه، درصد جوانهزنی، کلروفیل b و فنل اثر معنیداری داشته است. نتایج حاکی از آن است که غلظت های متفاوت عصاره آبی پنیرک دارای روند متفاوت بر صفات مورد اندازه گیری بوده است. اگرچه بهموازات افزایش غلظت عصاره پنیرک، از درصد جوانهزنی، طول ریشه چه و ساقه چه کاسته شده است ولی سنتز کلروفیل و فنل در گندم تیمار یافته با غلظت 50 میلیلیتر عصاره آبی پنیرک به حداکثر میزان خود رسیده است. در غلظت 100 میلیلیتر عصاره آبی پنیرک، طول ریشهچه و درصد جوانهزنی، به ترتیب، 65 و 85 درصد در مقایسه با شاهد، کاهش داشتهاند. نتایج این تحقیق نشان داد که عصاره آبی پنیرک بر خصوصیات رشدی گندم تاثیر منفی داشته است.
کلید واژگان: آللوپاتی, کلروفیل, فنل, Malva sylvestris, Triticum aestivumTo investigate the allelopathic effect of aqueous extract of Malva sylvestris weed on the germination characteristics of Triticum aestivum (hamoon cultivar), an experiment was conducted in 2019 in the Biotechnology Research Institute, University of Zabol. The experiment was conducted in a completely randomized design with three replications. The aqueous extracts concentrations of Mallow included 0, 25, 50, 75, and 100 ml/L. The experimental results show that the aqueous extract of Malva sylvestris had a significant effect on radicle length, hypocotyl length, germination percentage, chlorophyll b, and phenol. The results indicated that different concentrations of aqueous extract of Malva sylvestris have a different trend on the measured traits. Although with increasing the concentration of Malva sylvestris extract, the percentage of germination, radicle, and hypocotyl length has decreased, the synthesis of chlorophyll and phenol in wheat treated with 50 ml of aqueous extract of Malva sylvestris has reached its maximum. At a concentration of 100 ml of aqueous extract of cottage cheese, root length and germination percentage decreased by 65% and 85%, respectively, compared to the control. The results of this study showed that aqueous extract of cheese had a negative effect on the growth characteristics of wheat.
Keywords: Allelopathic, chlorophyll, Malva sylvestris, Phenol, Triticum aestivum -
فیتات که عمده ترین شکل فسفر غیرآلی در غلات است، یک عامل ضد تغذیهای است که زیستفراهمی آهن و روی را کاهش میدهد. مجموع 109 رقم بومی و زراعی نوین گندم نان (Triticum aestivum L.) جهت تعیین میزان آهن، روی، فیتات و نسبتهای مولی فیتات به عناصر معدنی مورد بررسی قرار گرفتند. علاوه براین، تعدادی از ویژگیهای مورفولوژیکی و فیزیولوژیکی تاثیرگذار بر فرآیند غربالگری نیز شناسایی شدند. در آزمایش مزرعهای میزان غلظت آهن و روی به ترتیب بین 0.255-0.036 و 0.085-0.030 میلیگرم بر گرم متغیر بودند. تفاوت معنیداری بین محتوای غلظت آهن و روی بین ارقام بومی و ارقام زراعی مشاهده نشد. بنابراین، تلاشهایی که توسط بهنژادگران برای تولید ارقام گندم با عملکرد بالا صورت گرفته است تاثیر تعیین کنندهای در کاهش محتوای آهن و روی نداشته است. از طرف دیگر ارقام زراعی نوین به طور معنیداری دارای مقادیر بالاتری از فیتات در مقایسه با ارقام بومی بودند. محتوای فیتات دانه دارای دامنهای بین 28.77-15.07 میلیگرم بر گرم بود که منجر به ایجاد دامنه 58.14-6.24 برای نسبت فیتات به آهن و 77.22-32.20 در نسبت فیتات به روی شد که خود نشاندهنده زیستفراهمی ضعیف این دو عنصر است. این معایب ناشی از بالا بودن غلظت فیتات است که آن هم به نوبه خود میتواند ناشی از بالا بودن مقادیر فسفر در خاک باشد. در نتیجه بهنژادی برای کاهش فیتات و نسبت فیتات به عناصر معدنی میتواند منجر به افزایش زیستفراهمی عناصر معدنی شود. در آزمایش محلول غذایی، نقش حیاتی طول و وزن خشک ریشه و غلظت عناصر ریشه در توانایی جذب آهن در ارقام مشخص شد. همچنین، مشخص گردید که مقادیر کم طول و وزن خشک ریشه و برگ منجر به کاهش آهن برگ شد و آن هم به نوبه خود منجر به کاهش محتوای رنگدانههای فتوسنتزی و کلروفیل فلوروسانس گردید. برخی از ارقام بومی مانند خرم آباد 1، ساروق 4، اسکان اراک 2 و حسین آباد اراک به دلیل دارا بودن غلظتهای بالای آهن و روی و همچنین مقادیر پایین فیتات و نسبتهای مولی فیتات به عناصر معدنی میتوانند در برنامههای بهنژادی برای غنیسازی زیستی مورد بهرهبرداری قرار گیرند.
کلید واژگان: رنگدانه های فتوسنتزی, ریزمغذی ها, غنی سازی زیستی, نسبت مولی, Triticum aestivumPhytate, the highest inorganic phosphorus in cereal grains, is an anti-nutritional factor that reduces the bioavailability of iron (Fe) and zinc (Zn). The whole grains of 109 hexaploid landraces and modern bread wheat cultivars (Triticum aestivum L.) were used to determine Fe, Zn, and phytate concentrations and their bioavailability using phytate:mineral molar ratios. In addition, some morphological and physiological features were identified as contributory factors for the screening process. In the field experiment, the concentrations of Fe and Zn, ranged between 0.036-0.255 mg/g and 0.030-0.085 mg/g, respectively. There were no significant differences in Fe and Zn concentration between the bread wheat cultivars and landraces. Therefore, efforts made by breeders for developing high-yielding wheat didn’t have detrimental effects on Fe and Zn concentrations. The modern bread wheat cultivars showed a significantly higher phytate concentration than landraces. Grain phytate ranged from 15.07-28.77 mg/g resulting in a variation in phytate:Fe of 6.24-58.14 and phytate:Zn of 32.20-77.22, indicating poor bioavailability of these minerals. The identified drawbacks were due to relatively high phytate concentration which in turn could be due to a high level of soil phosphorus concentration, suggesting increasing mineral bioavailability by the breeding methods to reduce the phytate and phytate:mineral ratio. In the solution culture experiment, the role of root length, root dry weight, and root nutrient concentration in distinguishing cultivars’ Fe uptake was demonstrated. The study also revealed that lower values of root length, root dry weight, and leaf dry weight led to lesser leaf Fe which in turn caused reduced contents of photosynthetic pigments and chlorophyll fluorescence. Due to high Zn and Fe concentration, and low concentration of phytate and phytate:mineral molar ratio, some of the current landraces such as Khoram Abad (1), Sarouq (4), Eskan Arak (2), and Hoseinabad Arak could be exploited by breeding strategies in biofortification programs.
Keywords: Biofortification, Micronutrients, Molar ratio, Photosynthetic pigments, Triticum aestivum -
چکیده استفاده از ترکیبات القاکننده مقاومت همچون ترکیبات فرار میکروبی، یک راهبرد نوین برای مهار بیمارگرهای گیاهی با استفاده از توان ژنتیکی گیاه است. در این پژوهش، اثر بازدارندگی ترکیبات القاکننده مقاومت بنزوتیازول، متیل سالیسیلات، متیل جاسمونات، بوتان دی ال، ایندول و استویین بر رشد قارچGaeumannomyces graminis var. tritici و همچنین مهار بیماری پاخوره گندم در شرایط گلخانه ای در قالب طرح کاملا تصادفی انجام شد. بذور گندم رقم پیشگام ضدعفونی سطحی شده و در محلول 100 میکرومولار ترکیبات القاکننده مقاومت و شاهد (آب مقطر) به مدت 30 دقیقه قرار داده شدند. بذرها در گلدان های حاوی مایه بیمارگر کشت شدند و گلدان ها به مدت 30 روز در شرایط گلخانه نگهداری شدند. آزمون بازدارندگی مستقیم رشد بیمارگر در شرایط تشتک پتری نشان داد که سه ترکیب ایندول، بوتان دی ال و استویین به عنوان بهترین تیمارها به ترتیب تنها باعث 29/14، 29/14 و 27/8 درصد بازدارندگی از رشد قارچ نسبت به شاهد شدند. ارزیابی صفات رشدی گندم نشان داد که تیمارهای مورد آزمایش در صفت وزن خشک ریشه تفاوت معنی داری با شاهد آلوده ایجاد نکردند ولی در صفت وزن خشک اندام هوایی، تیمارهای بنزوتیازول، استویین و متیل سالیسیلات وزن خشک را به صورت قابل توجهی افزایش دادند. همه ترکیبات مورد استفاده قادر بودند خسارت بیمارگر را به صورت قابل توجهی کاهش دهند. بیشترین کاهش بیماری نسبت به شاهد آلوده در تیمارهای بنزوتیازول و استویین مشاهده شد که شاخص بیماری را به ترتیب 87/60 و 39/57 درصد کاهش دادند. استفاده از ترکیبات القاکننده مقاومت می تواند رهیافتی امیدبخش در مهار بیماری پاخوره گندم باشد.
کلید واژگان: ترکیبات فرار, دفاع میزبان, مقاومت, Triticum aestivumAbstract Application of defense-inducing compounds such as microbial volatiles is a new strategy for suppression of plant diseases based on plant intrinsic genetic potential. In this study, effect of defense inducing compounds including, benzothiazole, methyl salicylate, methyl jasmonate, butanediol, indole and acetoin were investigated on Gaeumannomyces graminis var. tritici mycelial growthin vitro and on suppression of wheat take-allat greenhouse situation as a completely randomized design. Seeds of wheat cultivar Pishgam were surface sterilized and placed in 100 μM solution of benzothiazole, methyl salicylate, methyl jasmonate, butanediol, indole, acetoin or control (distilled water) for 30 minutes. Seeds were sown in the pots containing pathogen inoculated soil in the greenhouse for 30 days. In vitro experiment showed that indole, butanediol and acetoin as best treatment reduced pathogen mycelial growth only 14.29, 14.29 and 8.27% compared to untreated control. Analysis of plant growth factors showed that defence inducers treatment had no significant effect on root dry weight compared to infected control. In contrast, benzothiazole, acetoin and methyl salicylate significantly increased aerial part dry weight. Moreover, all of the chemical inducers were able to reduce disease severity, significantly. The highest disease suppression were achieved in the case of benzothiazole and acetoin decreasing disease severity by 60.9 and 57.4 %, respectively. Exploitation of plant defense inducers seems to be promising strategy in management of wheat take-all disease.
Keywords: Disease resistance, Plant defense, Triticum aestivum, Volatile compounds -
هدف
گندم از مهمترین منابع غذایی بشر می باشد که در تولید این محصول، تنش های غیرزیستی مانند خشکی، شوری، دما و غیره دخیل می باشند. از این رو شناسایی و ارزیابی ژن های دخیل در مقاومت به تنش ها در این گیاه از اهمیت بالایی برخوردار است. این تحقیق با هدف شناسایی ژن های پاسخ دهنده به خشکی و بررسی تفاوت بیان آنها در گندم حساس و مقاوم به خشکی، انجام شد.
مواد و روش هااز بین داده های موجود در سایت NCBI GEO در سال 2018 داده های ریزآرایه مورد نظر جمع آوری شدند. کتابخانه های تهیه شده دارای ارقام مقاوم و حساس به خشکی، تحت دو شرایط تنش و کنترل بودند. با استفاده از متاآنالیز، ژن های تغییر بیان یافته تحت شرایط تنش برای هر گروه از ارقام شناسایی شد. از ژن های تغییر بیان یافته معنی دار شناسایی شده، ژن دیوکسی ژنز کاهش دهنده شبه پروتئین aci (ARD) برای تایید آزمایشگاهی مورد ارزیابی قرار گرفت. نمونه برداری از برگ ها در مرحله 4 برگی و در سه زمان 2، 4 و 7 روز بعد از اعمال تنش همراه با نمونه ی کنترل، با سه تکرار بیولوژیکی انجام گرفت. استخراج RNA از نمونه های برگی با استفاده از محلول استخراج RNxTM-plus و واکنش Real time PCR با استفاده از آغازگرهای اختصاصی ژن ARD انجام گرفت.
نتایجدر بین پروب های تغییر بیان یافته، به ترتیب 658 و 1561پروب ایدی به طور اختصاصی در ارقام مقاوم و حساس، در شرایط تنش افزایش بیان داشتند. ژن های فاکتورهای رونویسی Myb3، ethylene responsive 5a، MIKC-type MADS-boxWM24B و salinity inducible ERF4 در ارقام مقاوم و فاکتورهای رونویسی WRKY15 ، MADS-box TaAGL8، WRKY39 و Myb در ارقام حساس دارای افزایش بیان معنی داری بودند. با کمک متاآنالیز ژن ها و فاکتورهای رونویسی، با بیان متفاوت بین ارقام حساس و مقاوم گندم شناسایی شدند و از این نتایج، می توان برای شناسایی ارقام مقاوم و حساس گندم نسبت به تنش خشکی استفاده کرد. نتایج Real time PCR ژن ARD برای 2 رقم گندم مقاوم به خشکی 6o4 و رقم حساس به تنش خشکی Sundor همسو با نتایج متاآنالیز انجام شده بود و نتیجه ی متاآنالیز را تایید کرد.
نتیجه گیریبا توجه به بررسی رفتار بیانی این ژن و دیگر نتایج بدست آمده متاآنالیز در این مطالعه ، می توان گامی موثر در پیش بینی مقاومت و حساسیت به خشکی در ارقام مختلف گندم برداشت.
کلید واژگان: تنش خشکی, متاآنالیز, نرم افزار R, Triticum aestivumObjectiveThe wheat is one of the most important sources of human food. In production of this product abiotic stresses such as drought, salinity, temperature, etc., involved in cultivation. Therefore, identification and evaluation of genes involved in stress resistance in this plant is very importance. Aim of this study was identifying responsive genes to drought and their expression variation in, resistant and susceptible wheat.
Materials and methodsThe data available on the NCBI GEO microarray data were collected in 2018. The libraries were belonging to drought resistant and drought susceptible wheat under stress and control conditions. Using meta-analysis, altered genes expressed under stress conditions were identified for each group of cultivars. Significantly expressed altered genes were identified, the aci-reductone-dioxygenase-like protein (ARD) gene was evaluated for laboratory confirmation. Leaf sampling was performed in 4-leaf stage at three times 2, 4 and 7 days after stress with a control sample with three biological replications. RNA extraction from leaf samples was performed using RNx ™ -plus extraction solution and Real time PCR reaction using specific primers of d ARD gene.
ResultAmong differential expressed genes of resistant cultivars, transcription factors genes were Myb3, ethylene responsive 5a, MIKC-type MADS-box WM24B and salinity inducible ERF4 and in sensitive cultivars, transcription factors such as WRKY15, MADS-box TaAGL8, WRKY39 and Myb have increased expression. By identifying the genes and transcription factors mentioned and changing their expression, wheat cultivars can tolerate drought stress. Real time PCR results of ARD Gene for 6o4 and Sundor, drought resistant and drought susceptible wheat varieties was consistent with the results of the meta-analysis and it confirmed the result.
ConclusionAccording to gene expression results and other outcomes of metanalysis in this study, an effective step can be taken in predicting drought resistance and susceptibility in different wheat cultivars.
Keywords: Drought, meta-analysis, R software, Triticum aestivum -
This article describes the results of a study on the effect of pre-sowing treatment of Triticum aestivum L. seeds with stevioside (10-8 M) for 24 h on the activity and molecular heterogeneity of lectins in seedlings at low positive temperatures. Phytolectins take part in a wide range of physiological processes in plants, regulating not only growth, but also increasing resistance to salinity, heavy metals, and temperature stress. In this regard, the study of changes in the activity and heterogeneity of these molecules in the search for new regulators of plant growth and development is urgent. The observed stevioside-induced increase in the activity of lectins bound to the cell wall and changes in their qualitative and quantitative composition against the background of temperature stress may indicate an increase in the adaptive potential of wheat plants.
Keywords: Triticum aestivum, Lectins, Stevioside, Steviol glycoside, Wheat germ agglutinin -
شناسایی توالی موتیف های ویژه ژنوم در α-Gliadins و نمونه های ثبت شده گندم با اپی توپ های بیماری سلیاک
در میان Gliadin ها، α-Gliadins به خاطر حضور اپی توپ های سمی، پروتئین های فعال ومهمی در شروع بیماری سلیاک در افراد بشر هستند. در این پژوهش، مجموعه ای شامل 177 توالی ژنی α-Gliadin و پروتئین های متناظر آن ها تجزیه شد. در نتیجه، 20 نمونه ثبت شده هگزاپلویدی شامل 1، 14، و 5، به ترتیب نماینده ژنوم A، B، و D بدون CD-epitopes های سالم و دست نخورده در α-Gliadin شناسایی شد. سپس، 22 و 13 موتیف حفاظت شده (conserved motifs) به ترتیب در دامنه های غیر تکراریNR1 و NR2 از α-Gliadin، همه توالی های آمینو اسیدهای رمز گذاری شده با ژنوم A در دیپلوید ها و هگزاپلوید ها را تمایز یابی کردند. بیشتر توالی آمینو اسیدهای رمز گذاری شده با ژنوم D (70 تا از 75 هگزا پلوید و 13 تا از 16 دیپلوید) با 22 موتیف آمینواسید قابل شناسایی بود. مشاهدات حاکی از تغییرات زیاد و تعداد کمترCD-epitopes های سالم و دست نخورده در α-Gliadin مربوط به ژنوم B بود. در مقایسه با دیپلوید ها، طول تکرار(repeat length) دامنه تکرار شونده QII پلیگلوتامین ژنوم B درهگزا پلوید ها کمتر بود و این امر به ازدست رفتن بقایایQ در طی تکامل گندم هگزا پلوید اشارت داشت. از این اطلاعات می توان در تخصیص هر توالی α-Gliadin روی ژنوم های A، B، و D و شناسایی نمونه های ثبت شده گندم با CD-epitopes کمتر بهره جست. نتایجی که در اینجا ارایه شده می تواند برای برنامه های اصلاح و بهبود گندم با هدف مدیریت کردن بیماری سلیاک در افراد بشر مفید باشد.
Among gliadins, α-gliadins are important active proteins in triggering celiac disease in human beings owing to the presence of toxic epitopes. A set of 177 α-gliadin gene sequences and the corresponding proteins were analyzed. Twenty accessions of hexaploids including 1, 14, and 5, respectively representing A, B, and D, with no intact CD-epitopes in α-gliadins, were identified. Twenty-two and 13 conserved motifs in non-repetitive domains NR1 and NR2, respectively, of α-gliadins differentiated all the amino acid sequences encoded by A genome of both diploids and hexaploids. Most of the amino acid sequences encoded by D genome (70 of 75 in hexaploids and 13 of 16 in diploids) could be identified by 22 amino acid motif. Large variations and lesser number of intact CD-epitopes was observed for α-gliadins belonging to B genome. As compared to diploids, repeat length of polyglutamine repetitive domain QII of B genome was lower in hexaploids indicating loss of Q residues during evolution of hexaploid wheat. The information can be used in assigning any α-gliadin sequences onto A, B, and D genomes and identifying wheat accessions with lesser CD-epitopes. The result presented here will be useful for the wheat improvement programs aiming for the management of celiac disease in human beings.
Keywords: Conserved motifs, Genome, Triticum aestivum, Wheat improvement -
تنش خشکی سبب ایجاد تغییرات مورفولوژی، فیزیولوژی و پروفایل بیان ژن در گیاهان می شود. یکی از راه های پاسخ به این تنش، تغییر سنتز پلی پپتیدهای اختصاصی به نام « LTP» یعنی پروتئین های انتقال دهنده لیپید است. در این مطالعه، سطح بیان LTP تحت سه پتانسیل اسمزی 2- ، 4- و 6- بار در ترکیب با زمان های مختلف 0، 3، 6، 10، 24، 48 و 72 ساعت پس از تنش با استفاده از RT-qPCR در ژنوتیپ های DN-11 و Marvdasht بررسی گردید. همچنین، مقدار قند محلول در هر دو ژنوتیپ از طریق روش فنل- سولفوریک اسید پس از هر سطح تنش اندازه گیری شد. علاوه بر این، آنالیز پروموتور LTP با استفاده از ابزارهای بیوانفورماتیکی مطالعه شد. نتایج نشان داد که بیشترین سطح بیان LTP در هر دو ژنوتیپ در سطح پتانسیل اسمزی 6- بار و در 48 ساعت پس از تنش در ژنوتیپ DN-11 و 72 ساعت پس از تنش در ژنوتیپ Marvdasht بود. تفاوتی معنادار بین 48 و 72 ساعت پس از تنش در ژنوتیپ DN-11 و 72 و 3 ساعت پس از تنش در ژنوتیپ Marvdasht در سطح 1 درصد مشاهده نشد؛ اما در بین زمان های دیگر با اعمال تنش، در حد یک درصد تفاوتی معنادار مشاهده شد. علاوه بر این، مقدار قند محلول با افزایش سطح تنش در هر دو ژنوتیپ افزایش یافت، به طوری که مقدار آن در سطح تنش 6- بار بیشتر از شاهد بود. آنالیز پروموتور نشان داد که تعدادی از دمین ها و موتیف ها در ناحیه پروموتوری LTP وجود دارند که در پاسخ به تنش خشکی فعال می شوند و بیان آن را افزایش می دهند. بنابراین، می توان از ژن LTP به عنوان ژنی مقاوم به خشکی در برنامه های انتقال ژن و مهندسی ژنتیک استفاده کرد.
کلید واژگان: Triticum aestivum, تنش خشکی, آنالیز بیان ژن, LTP, RT-qPCRExpression analysis of lipid transfer protein gene in wheat (Triticum aestivum) under drought stressDrought stress causes changes in morphology, physiology and gene expression profile in the plants. One of the ways to respond to this stress is to change the synthesis of specific polypeptides such as LTP (Lipid transfer proteins). For this purpose, LTp expression level was investigated under three osmotic potentials of -2, -4 and -6 bar in combination with different time courses of 0, 3, 6, 10, 24, 48 and 72 h after applying stress using RT-qPCR in DN-11 and Marvdasht genotypes. Also, the soluble sugar content in both genotypes was measured by the phenol-sulfuric acid method after each stress level. Furthermore, promoter analysis of LTp was studied using bioinformatics tools. The results showed that the highest expression level of LTp in both genotypes occurred at -6 bar osmotic potential level and 48 h after stress in DN-11 and 72 h after stress in Marvdasht. There was no significant difference between 48 h and 72 h after stress in the DN-11 genotype and between 72 h and 3 h after stress in Marvdasht genotype at P-value of ≤ 0.01, but there was a significant difference among other time courses at P-value of ≤ 0.01. Besides, the soluble sugar content increased with increasing stress levels in both genotypes, so that its amount was higher than control at -6 bar stress level. The promoter analysis showed that several domains and motifs in the LTp promoter region are activated in response to drought stress and increase its expression. Therefore, it can be concluded that LTp gene can be used as a drought resistance gene in gene transformation and genetic engineering programs.
Keywords: Drought stress, gene expression analysis, LTP, RT-qPCR, Triticum aestivum -
در این پژوهش جهت بررسی تنوع ژنتیکی ارقام رایج گندم سیستان برای مقاومت به بیماری زنگ از 10 جفت آغازگر ریزماهواره ای پیوسته به ژن های مقاومت به بیماری زنگ های زرد، قهوه ای و سیاه استفاده شد. آغازگرهای 12C، SCS719 و Xgdm116 با 3 آلل کمترین و آغازگر Xgwm443 با 7 آلل، بیشترین آلل را داشتند. میانگین تعداد آلل در کل جایگاه ها برابر 55/4 بود. بیشترین شاخص چندشکلی (39/0) و شاخص نشانگری (29/2) به ترتیب مربوط به آغازگر Xgdm116 و Xgwm533 و کمترین میزان شاخص چندشکلی (1/0) و شاخص نشانگری (33/0) مربوط به آغازگر Xcfd36 بود. بیشترین تعداد آلل موثر، شاخص تنوع شانن و شاخص تنوع نی به ترتیب 45/1، 63/0، 44/0 متعلق به آغازگر Xgdm116 و کمترین میزان آلل موثر، شاخص تنوع شانن و شاخص تنوع نی به ترتیب 18/1، 19/0، 11/0 متعلق به آغازگر Xcfd36 بود. در بین ارقام گندم بیشترین درصد مکان چندشکلی، تعداد آلل موثر، شاخص تنوع نی و شاخص تنوع شانن به ترتیب 53/39، 27/1، 16/0 و 23/0 متعلق به رقم ارگ بود. تغییرات درون و بین ارقام با استفاده از تجزیه واریانس مولکولی نشان داد که 55 درصد کل تغییرات ژنتیکی درون ارقام وجود دارد. بیشترین و متنوع ترین ژن های مقاومت به زنگ از لحاظ مقاومت به بیماری زنگ زرد و قهوه ای به ترتیب، در رقم ارگ و رقم افلاک و نسبت به هر سه زنگ در رقم ارگ بود. آغازگرهای Xgdm116، Xwmc810 و SCS719 موثرترین آغازگرها در شناسایی و جداسازی ارقام مقاوم و حساس بودند. با توجه به اینکه رقم ارگ دارای بیشترین و متنوع ترین ژن های مقاومت بوده لذا پیشنهاد می گردد به عنوان یکی از پایه های پدری یا مادری در برنامه های اصلاحی مورد استفاده قرار گیرد.کلید واژگان: گندم, تنوع ژنتیکی, نشانگر ریزماهواره, بیماری زنگ, مقاومتTo evaluate genetic diversity between Sistan common wheat cultivars, it was used 10 SSRs primers associated to stem, leaf and yellow rusts resistance genes. The lowest (3) and highest (7) allele number were generated by 12C, SCS719 and Xgdm116 primers and Xgwm443 primer, respectively (4.55 allele per each primer). The highest genetic diversity (0.39) and MI (2.29) was related to Xgdm116 and Xgwm533 primers, respectively; also, the lowest genetic diversity (0.1) and MI (0.33) was related to Xcfd36 primer. Xgdm36 primer showed the highest Ne, Shannon diversity and Nei diversity (1.45, 0.63 and 0.44, respectively); on the other hand, Xcfd36 primer the lowest Ne, Shannon diversity and Nei diversity (1.18, 0.19 and 0.11, respectively). The highest polymorphic bands between wheat cultivars were related to Arg. Arg and Aflak showed the least diversity for resistance to yellow rust and leaf rust, respectively. Also, Arg had the highest diversity for three types of rusts. The Xgdm116, Xwmc810 and SCS719 primers had more effect on identification of wheat cultivars. Finally, Arg cultivar can be recommended as a donor parent in wheat breeding programs for rust resistance. To gain the highest heterosis, it can be suggested hybridization between Arg and Hirmand cultivars.Keywords: Genetic diversity, Rust disease, Resistance, SSRs marker, Triticum aestivum
-
تنش شوری یکی از مهمترین عوامل محدود کننده محیطی در تولید گندم می باشد و تحقیقات در راستای ایجاد ارقام متحمل به تنش شوری از اهمیت فوق العاده ای برخوردار است. شناسایی ژن ها و سازوکارهای دخیل در تحمل به شوری در راستای اصلاح مولکولی این گیاه برای تحمل به شوری ضروری است. در این تحقیق به منظور شناسایی ژن های پاسخ-دهنده به تنش شوری در گندم، دو سری داده ریزآرایه مرتبط با تنش شوری گندم از پایگاه داده NCBI مورد آنالیز قرار گرفتند. نتیجه این تجزیه و تحلیل، شناسایی 3096 و 2060 ژن پاسخ دهنده به تنش شوری به ترتیب در ریشه و اندام هوایی بود. نتایج هستی شناسی (Ontology) ژن-های افتراقی در هر دو بافت نشان داد که این ژن ها در بخش فرایندهای زیستی برای پاسخ به محرک های شیمیایی، پاسخ به تنش اکسیداتیو، انتقال، تنظیم رونویسی و پردازش متالبولیکی کربوهیدرات ها و در بخش عملکرد مولکولی برای فعالیت کاتالیتیکی، فعالیت اتصال و فعالیت اکسیدوردوکتازی دارای فراوانی بالای معنی داری بودند. همچنین، به منظور تعیین ژن های کلیدی در ایجاد تحمل به شوری، ژن های پاسخ دهنده در ریشه تحت آنالیز هاب قرار گرفتند. بر اساس نتایج به دست آمده، نقش ژن های تنظیم کننده ای مانند پروتئین کینازها، پروتئین فسفاتازها و عوامل رونویسی همانند MYB و WRKY در ایجاد تحمل به تنش شوری مورد تاکید قرار گرفت.کلید واژگان: گندم نان, تنش شوری, داده های ریزآرایه, آنالیز هابSalt stress is considered as one of the most important constraints in wheat production worldwide, thus for, research toward development of tolerant varieties is of great importance. Discovering genes and molecular mechanisms involved in salt tolerance are the primary steps in molecular breeding for salinity. In this study, taking advantage of the data deposited in NCBI Gene Bank, two salinity-related microarray data sets of bread wheat were analyzed to identify salt responsive genes. Bioinformatics analyses indicated that 3096 and 2060 genes were salt responsive genes in root and shoot, respectively. Gene ontology analysis of salt responsive genes showed that these genes were enriched for response to chemical stimulus, response to oxidative stress, transport, regulation of transcription and carbohydrate metabolic process in biological process category in both tissues. Furthermore, the differentially expressed genes in metabolic process category were enriched for catalytic activity, binding and oxidoreductase activity in both tissues. In order to determine the key genes involved in salt tolerance, hub analysis was performed on the salt responsive genes identified in the root. Based on the achieved results, the role of regulatory genes including protein kinases, protein phosphatases and transcription factors such as MYB and WRKY, was highlighted in inducing salt tolerance.Keywords: Triticum aestivum, Salt stress, Microarray data, Hub analysis
-
پروتئین های انتقال دهنده چربی (LTP)، در حدود 10-7 کیلودالتون وزن داشته و به دلیل توانایی که در انتقال انواع مولکول های فسفولیپید از محل سنتز (شبکه آندوپلاسمی) به غشاهای سلولی دارند، به این نام خوانده می شوند. در این مطالعه نقش این پروتئین ها در ایجاد مقاومت گندم نان نسبت به بیماری سپتوریوز برگی (Septoria tritici) با بررسی الگوی بیان ژنLTP2 طی 6-0 روز بعد از آلودگی در رقم مقاوم ونگشوبایی و حساس فلات با استفاده از روشRT-PCR نیمه کمی بررسی گردید. از آن جا که این روش امکان مقایسه نسبی مقدار رونوشت ژن ها را در انواع سلول های مختلف فراهم می نماید مطالعه ی الگوی بیان ژن به سادگی ممکن می گردد. که طی آن علاوه بر میزان بیان، زمان بیان ژن نیز مورد بررسی قرار می گیرد. نتایج این تحقیق نشان داد که میزان بیان ژن در اثر آلودگی گیاه با بیماری سپتوریوز برگی در هر دو رقم حساس و مقاوم افزایش می یابد. بیان این ژن در رقم مقاوم طی 24 ساعت بعد از آلودگی افزایش می یابد در حالی که این افزایش بیان در رقم حساس با تاخیر و بعد از شش روز مشاهده می شود. با توجه به نتایج حاصل می توان گفت این ژن با ایجاد مقاومت علیه بیماری سپتوریوز برگی مرتبط بوده و در کنار ژن های اصلی ایجادکننده مقاومت باعث تشدید و حفظ مقاومت خواهد شد. هم چنین ژن پس از کلون سازی، تعیین توالی گردید و مورد بررسی بلاست پروتئینی قرار گرفت. با بررسی نتایج بلاست مشخص گشت که توالی کلون شده دارای هشت سیستئین ثابت و حفاظت شده است که در همه پروتئین های انتقال دهنده چربی ثابت می باشد.کلید واژگان: Mycosphaerella graminicola, تظاهر ژن LTP2, Triticum aestivumPlant lipid transfer proteins, also known as plant LTPs, are a group of highly-conserved proteins of about 8-10kDa found in higher plant tissues. As its name implies, lipid transfer proteins are responsible for the shuttling of phospholipids and other fatty acid groups between cell membranes. Here we study the expression pattern of Lipid transfer protein gene from wheat (Triticum aestivum) responding to Septoria tritici Blotch (STB) by semi quantitative reverse transcriptase-polymerase chain reaction (RT-PCR). This method is used to qualitatively detect gene expression in different cells. level of LTP2 gene expression was measured over time, from 0h to 6 days after inoculation in Wangshuibai as a resistant wheat cultivar and Falat as a sensitive one. The results showed that inoculation of wheat by M. graminicola (asexual stage: Septoria tritici) cause different level of LTP2 gene expression in both resistant and susceptible cultivars over time. The pattern of gene expression indicated that LTP2 gene is an early expression gene in resistant cultivar and induced at 24h after inoculation and in sensitive cultivare the high level expression have been seen at 6 days after inoculation. Thus, according this results can be concluded that these genes, along the main genes, increase and maintain resistance to Septoria tritici blotch in wheat. In this study we cloned LTP2 genes from both cultivars and after sequencing the blast protein was studied. Blast results confirmed that these proteins contain eight cysteines that are conserved in all LTP peptides.Keywords: Mycosphaerella graminicola, Expression of gene LTP2, Triticum aestivum
-
This research was conducted to assessment effect of different concentrations of sodium hypochlorite along several times on quantitative parameters of wheat seeds affected by Aspergillus flavus fungus via factorial experiment according randomized complete block design with four replications. The treatments consisted four concentrations of sodium hypochlorite or NaClO (C1= 2%, C2= 4%, C3= 6%, and C4= 8%) and four time use of NaClO (T1= 2, T2= 5, T3= 7, and T4=10 minutes). Result showed germination percentage and seedling dry weight, seed vigor index and seedling length had positive and significant relationship, but with percentage of abnormal seedling had negative and significant relation. Seedling growth rate with radicle length and plumule length had positive and significant relationship. Germination rate and mean germination time had negative and significant relationship. In general, it can be concluded that higher germination percentage led to increase seedling dry weight and seedling length also higher seed vigor index cause to improve germination percentage especially under environmental contaminants situation. Although lower germination percentage led to increase percentage of abnormal seedling. The higher radicle and plumule length depends to seedlings growth rate. Increasing seed quality and disinfection of the environment leads to an increase germination rate and a decrease mean germination time.Keywords: Triticum aestivum, Seedling dry weight
-
Allelic variations at the Glu-1 and Glu-3 loci play an important role in determining dough visco-elastic properties and bread making quality. Fifty-nine bread wheat cultivars released in Iran since 1951 from four different agro-climate zones, were examined for their high (HMW-GS) and low-molecular-weight glutenin subunit (LMW-GS) composition, controlled at the Glu-1 and Glu-3 loci, respectively. In addition, the presence of the 1B.1R translocation was investigated. Three, eight, and four allelic variations were present at Glu-A1, Glu-B1, and Glu-D1 loci, respectively. Subunits 2*, 7, 7, and 2 are the dominant HMW-GS, at Glu-A1, Glu-B1, and Glu-D1, with frequencies of 45.8, 39, 25.4, and 59.3%, respectively. Five, eight and four allelic variations were present at the Glu-A3, Glu-B3 and Glu-D3 loci, with Glu-A3c, Glu-B3b and Glu-D3b LMW-GS dominating, with frequencies of 52.5, 39 and 59.3%, respectively. The frequencies of allelic variation at Glu-1 and Glu-3 differ greatly in different regions. Among the 59 cultivars/varieties examined in this study, four genotypes were local varieties (6.8%), 27 (45.8%) bred in the national breeding program and 28 (47.4%) originated from international nurseries. The average quality scores based on HMW-GS for local varieties, genotypes from the national breeding program and international nurseries were 5.5, 7.6 and 7.7 respectively. It was concluded that integration of desirable subunits at Glu-1 such as 1, 7, 5, must be used as the core focus of the breeding program, which could lead to the improvement of gluten quality in Iranian bread wheat cultivars.Keywords: Glutenin, allelic variation, SDS, PAGE, Triticum aestivum
-
Allelic variations at the Glu-1 and Glu-3 loci play an important role in determining dough visco-elastic properties and bread making quality. Thirteen bread wheat cultivars released in Iran since 1930 from three different agro-climate zones adapted for dryland conditions, were examined for their high (HMW-GS) and low (LMW-GS) -molecular-weight glutenin subunits composition, controlled at the Glu-1 and Glu-3 loci, respectively. In addition, the presence of the 1B.1R translocation was investigated. Three, six, and two allelic variations were present at Glu-A1, Glu-B1, and Glu-D1 loci, respectively. Subunits 2*, 7, and 2 are the dominant HMW-GS, at Glu-A1, Glu-B1, and Glu-D1, with frequencies of 77, 46.2, and 54%, respectively. Four, five and five allelic variations were present at the Glu-A3, Glu-B3 and Glu-D3 loci, with Glu-A3e, Glu-B3i and Glu-D3b LMW-GS dominating, with frequencies of 46.2, 54 and 69.2%, respectively. The frequencies of allelic variation at Glu-1 and Glu-3 differ greatly in different regions. Among the 13 cultivars/varieties examined in this study, three genotypes were local varieties (23%), four (31%) were bred by Irans national breeding program, and six (46%) originated from international nurseries. The average quality scores based on HMW-GS for local varieties, genotypes from the national breeding program and international nurseries was the same with a score of 8. Research led to the conclusion that integrating desirable subunits at Glu-1 such as 1, 7, 5, should be the main focus of the countrys rainfed wheat breeding program, to achieve the goal of improving of gluten quality in Iranian bread wheat cultivars adapted to dryland conditions.Keywords: Glutenin, allelic variation, SDS, PAGE, Triticum aestivum
-
Boron Tolerance in Wheat Accessions of Different Origin Estimated in Controlled and Field ConditionsThis study was aimed to assess the effects of excess boron on 59 genetically divergent wheat accessions and to identify those with high and stable yields under a range of soil boron concentrations. The second aim was to test the applicability of a laboratory technique performed at juvenile stages of development in estimating field boron tolerance. The study comprised a control and three boron treatments, applied as 50, 100 and 150 mg boric acid L-1 in laboratory, and 33.0, 67.0 and 133.0 kg boric acid ha-1 in field trial. Yield performance and stability were evaluated using biplots from sites regression model, while interrelationships among analyzed parameters were assessed using path coefficient analysis. Parameters were mostly decreased by excess boron when compared to the control (seedling root length, seedling dry weight, grain number per spike, grain yield, flag leaf area, leaf area duration and grain weight). Significant increase was noted for seedling boron concentration and content, percentage of sterile spikelets per spike and number of spikes per m2. Spike length, number of spikelets per spike, and anthesis date remained unaffected. The majority of accessions with high and stable yields were of local origin, so, we conclude that adaptation to environmental factors other than elevated soil boron plays an important role in overall field boron tolerance. The effects of excessive external boron on boron accumulation noted at the seedling stage in laboratory studies corresponded to its effects on yield in field.Keywords: Micro-element boron, Path coefficient, Sites regression model, Triticum aestivum, Yield stability
-
نانوذرات، اتم ها یا مولکول هایی با اندازه 1تا100نانومتر با قابلیت تغییر شدید در خواص فیزیکی و شیمیایی نسبت به مواد بزرگتر هستند. در این مطالعه نانوذرات نقره بوسیله نیترات نقره (20میلی مولار) و عصاره برگ آلوئه ورا سنتز شد و اثرنانوذرات نقره زیستی و نقره در غلظت های مختلف (0، 40، 80 پی پی ام) بر ویژگی های رشدی و محتوای فلاونوئید برگ گیاه گندم مطالعه شد. تشکیل نانوذرات نقره با استفاده از دستگاه اسپکتروفوتومتریUV-Visibleو پراشپودریپرتوایکس شناسایی شد. سنتز نانوذرات نقره با ماکزیمم طول جذب در 460 نانومتر تایید شد. آنالیز پراشپودریپرتوایکس نشان داد که اندازه نانوذرات نقره 25 نانومتر بودند. نتایج تیمارهای نانوذرات نقره زیستی و نقره در غلظت های مختلف بر گندم نشان داد که نانوذرات نقره در غلظت 40 و 80 پی پی ام و نقره در 80 پی پی ام، وزن تر ساقه و ریشه را افزایش دادند. کاربرد نانوذرات نقره و نقره در غلظت 40 و 80 پی پی ام منجر به افزایش محتوای فلاونوئید طول موج 300 و 330 نانومتر شد اما بر محتوای فلاونوئید طول موج 270 نانومتر اثری نداشت.کلید واژگان: نانوذره نقره, گندم, فلاونوئید, رشدNanoparticles (NPs) are atomic or molecular with dimension 1-100 nm that can modify their physico-chemical properties compared to the bulk material. In present investigation, Ag nanoparticles were synthesized from AgNO3 (20mM concentration) using leaves extracts of Aloe vera and effects of these biologically Ag nanoparticles and Ag at different concentrations (0, 40, 80ppm) were studied on growth characteristics and leaf flavonoid contents of Wheat. Formation of Ag nanoparticles was identified using UVvisible spectroscopy and X-ray diffraction (XRD). Synthesized Ag nanoparticles were confirmed by the absorption maxima at the wavelength of 460 nm. X-ray diffraction (XRD) analysis showed that the size of synthesized silver nanoparticles had 25nm. The result of treatments biologically Ag nanoparticles and Ag at different concentrations on Wheat showed that at 40 80 ppm of Ag nanoparticle and at 80 ppm of Ag increased root and shoot fresh weight. Application of 40, 80ppm of both Ag nanoparticles and Ag increased flavonoid contents at 300, 330nm wavelengths but had no effect flavonoid contents at 270nm wavelength.Keywords: Silver nanoparticles, Triticum aestivum, Flavonoid, Growth
-
با توجه به اهمیت معضل کشاورزی در زمین های مجاور حوضه های آبریز طبیعی شور و اثر آن بر رشد و تولید گیاهان، این مطالعه به منظور بررسی اثر برهمکنش قارچ میکوریز آربوسکولار و تنظیم کننده رشد گیاهی براسینولید برکاهش احتمالی اثر مخرب شوری در گندم رقم پیشتاز انجام شد. این تحقیق به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی با چهار تکرار به اجرا درآمد. بدین ترتیب که گیاهان میکوریزه با قارچ گلوموس موسه آ (پس از اطمینان از میکوریزه شدن ریشه ها) و غیر میکوریزه 14 روزه توسط 24- اپی براسینولید با غلظت صفر و پنج میکرومولار سه بار یک روز در میان اسپری برگی شدند. سپس به مدت 10 روز با آب شور با منشا دریاچه ارومیه و با هدایت الکتریکی صفر و 15 دسی زیمنس بر مترهر سه روز یک بار آبیاری شدند. در نهایت، گیاهان 26 روزه برداشت و به منظور انجام برخی سنجش های فیزیولوژیکی به آزمایشگاه منتقل شدند. یافته های به دست آمده نشان دهنده بهبود سطح برگ گیاه و کاهش نشت غشاء در تیمارهای جداگانه قارچی و براسینولیدی بود. درحالی که اثر برهمکنش این دو تیمار تنها در سطح برگ در سطح 05/0>P معنی دار بود. همچنین این اثر هم افزایی معنی دار برهمکنش دو تیمار با بالاتر رفتن فعالیت آنتی اکسیدانی شامل آنتی اکسیدان های سوپراکسید دیسموتاز و مقدار آنتوسیانین برگی و نیز درصد مهار رادیکال های آزاد (DPPH) مشاهده شد.کلید واژگان: دریاچه ارومیه, گلوموس موسه آ و تریتیکوم آئستیومConsidering the importance of agricultural issues in adjacent lands to normal saline watersheds and its effect on plant growth and production, the present study was carried out in order to investigate the interaction effect of arbuscular mycorrhizal fungi and plant growth regulator of brassinolide on the possible reduction of adverse effect of salinity on wheat Pishtaz cultivar. The present research in a factorial randomized complete blocks design was conducted with four replications. Thus, mycorrhizal plants with Glomus mice (after ensuring mycorrhizal roots) and non-mycorrhizal 14 days by 24-epibrassinolide with zero and five micro molar concentration were foliar spray three times every other day. Then, they were irrigated by saline water originated from Urmia Lake and the electrical conductivity (EC) zero and 15 ds m per meter one time every three days. Finally, the 26-day-old plants were harvested and transported to the laboratory in order to perform some physiological measures. Findings showed an improvement in leaf area and reducing membrane leakage in separate fungal and brassinolide treatments. While the interaction effect of these two treatments only in the leaf area at the level of PKeywords: Urmia Lake, Glomus mosseae, Triticum aestivum
-
گندم با نام علمی (Triticum aestivum L.) گیاهی یک ساله و خودگشن، از خانواده گندمیان و دارای سه گروه 14، 28 و 42 کروموزومی با فرمول ژنومی AA، AABB، AABBDD می باشد که کروموزوم ها در سه ژنوم همیولوگ A، B و D قرارگرفته اند. ژنوم گندم بسیاربزرگ، شامل 109× 16 جفت باز بوده و دارای حدود 80 درصد DNA تکراری با متوسط 810 مگا جفت باز در هر کروموزوم با طول 10 میکرومتر است. گندم به عنوان مهم ترین گیاه زراعی در جهان و ایران و از جمله محصولات اساسی و استراتژیک است. این گیاه که نقش و اهمیت زیادی از جنبه های مختلف، هم در تولید و هم مصرف دارد و دارای ژنوتیپ های زیادی است که لازمه استفاده کارآمد و صحیح از آنها، شناسایی روابط ژنتیکی ژنوتیپ ها و تعیین سطوح تنوع می باشد. هدف از این مطالعه بررسی تنوع ژنتیکی و تعیین فاصله ژنتیکی بین تعداد 91 لاین دابل هاپلوئید موجود به همراه دو والد آنها با استفاده از نشانگرهای SSR (میکروساتلایت یا ریزماهواره) و ارزیابی توانایی ریزماهواره در تشخیص محتوای چندشکلی بر اساس تفاوت های موجود در ژرم پلاسم آنها می باشد. بر این اساس، تعداد آلل های چندشکل از 2 تا 8 با میانگین 6/5 متغیر بود و آغازگر Xgwm186 با 6 آلل بیشترین مقدار چندشکلی (87/0) و آغازگر Xgwm46 با 2 آلل کمترین مقدار چندشکلی (12/0) را نشان دادند. بعلاوه تعداد کل باندهای محاسبه شده توسط 11 جفت آغازگر SSR برابر 39 باند بود. تنوع و روابط ژنتیکی نمونه ها توسط روش های آماری نی و لی و UPGMA بررسی شد و هرکدام از لاین های مورد بررسی در گروه های مشترک طبقه بندی شدند.
کلید واژگان: گندم نان, نشانگرهای SSR, چندشکلی, تنوع ژنتیکیWheat (Triticum aestivum L.) is a member of the Poaceae family، an annual and self-pollinated crop which has three groups of 14، 28 and 42 chromosomes with genome formula AA، AABB، AABBDD that the chromosomes are located in three homeologous genomes A، B and D. Wheat has an extremely large genome of 16 × 109 base pairs with more than 80% repetitive DNA and an average of 810 mega base pairs in each chromosome with 10 µm length. Wheat is the most important crop in universe and in Iran، known as strategic and basic commodities. This crop plays an important role in both aspects of production and consumption with a lot of genotypes that requires efficient and accurate means of identifying their relationships and determining their genetic diversity levels. Present study aims to determine the genetic diversity and genetic distances of 91 doubled haploid lines of wheat and their parents using SSR markers and assess the ability of microsatellite markers for detecting polymorphisms based on the variants among their germplasm. Results showed that the number of alleles per locus ranged from 2 to 8 and the allelic value of polymorphism information content (PIC) ranged from 0. 12 for Xgwm46 to 0. 87 for Xgwm186 with an average of 0. 5. A total of 39 alleles were detected. Diversity and genetic relationships of the samples were analyzed using Nei and Li and UPGMA statistical methods and the studied lines were classified into three common groups.Keywords: Triticum aestivum, SSR Marker, Polymorphism, Genetic diversity
- نتایج بر اساس تاریخ انتشار مرتب شدهاند.
- کلیدواژه مورد نظر شما تنها در فیلد کلیدواژگان مقالات جستجو شدهاست. به منظور حذف نتایج غیر مرتبط، جستجو تنها در مقالات مجلاتی انجام شده که با مجله ماخذ هم موضوع هستند.
- در صورتی که میخواهید جستجو را در همه موضوعات و با شرایط دیگر تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مجلات مراجعه کنید.