tavajoh

توجه توجه

این وبلاگ به زودی تبدیل به سایت زیر می شود

www.dynamicfarming.com

صفحه نخست

به وبلاگ کشاورزی خوش آمدید

در صورت لود نشدن کامل وبلاگ اینجا را کلیک کنید

اين ب لاگ با هدف اطلاع رسانی آموزشی و علمی در زمينه کشاورزی ايجاد شده و ازمهرشروع به فعاليت نموده است. وب لاگ مذکور قصد دارد در حد توان خود، اطلاعات مورد نياز را در اختيار دانشجويان و پژوهشگران علم کشاورزی ايران قرار دهد و برای آنکه بتواند در ابتدای مسير خود هر چه صحيح تر و پربارتر در جهت دستيابی به اهداف عاليه علمی و آموزشی خود گام بردارد، نيازمند نظرات ارزنده شما بوده و با توجه به نوپايی فعاليت سايتهاي آموزشي فارسي زبان در ايران، مسلماً سايت حاضر داراي نواقص و ايرادات بسياري است. خواهشمنداست نظرات، پيشنهادات و انتقادات ارزنده خود را که مطمئنا در رشد و اعتلای اين سايت

موثر واقع می شود، به نشانی زیر ارسال نمایند

aboosheh@hotmail.com

agriculture.info@gmail.com
behzad-ostad-aghajani@hotmail.com

شما با نظرات خود در بالا بردن کیفیت وبلاگ کمک کنید

شما می توانید مطالب خود برای ما فرستاده تا بعد از بررسی توسط مدیروبلاگ برای درج در وبلاگ از آنها استفاده کنیم

با تشکر

مدیریت

كشت‌ قارچ‌ خوراكي‌

برای دریافت مقاله اینجا را کلیک کنید

روشهای پیشگیری از خسارات آفات در گلخانه

برای دریافت مقاله اینجا را کلیک کنید

نقش فضای سبز و اهمیت آن در زندگی انسان

برای دریافت مقاله اینجا را کلیک کنید

مدیریت مطلوب برای بهترین عملكرد در دامپروری

برای دریافت مقاله اینجا را کلیک کنید

سازشهای اكومورفولوژیكی در بریوفیتهای مناطق بیابانی

برای دریافت مقاله اینجا را کلیک کنید

استفاده از روشهاي كلاسيك و نوين اصلاح نباتات در بهبود عملكرد

بيوک رئيسيپژوهشکده بيوتکنولوژي کشاورزي شمالغرب و غرب کشور فهرست مطالب:- چكيده- معرفي علم اصلاح نباتات- اهداف اصلاح نباتات 1- بهبود كيفيت2- افزايش توليد در واحد سطح 3- مقاومت به آفات و بيماريها4- مقاومت به تنشهاي محيطي- روشهاي كلاسيك اصلاح نباتات1- هيبريداسيون واريته‌هاي هيبريد2- سطوح مختلف پلوئيدي (مهندسي كروموزوم)3- موتاسيون4- اينتروگرسيون - روشهاي بيوتكنولوژي 1- كشت بافت و توليد گياهان هاپلوئيد2- كشت دانه گرده3- پروتوپلاست فيوژن4- انتقال ژن يا مهندسي ژنتيك5- انتخاب بر اساس نشانگرها و QTL6- توليد گياهان هاپلوئيد - جمع‌بندي مطلب- منابع مورد استفادهاصلاح نباتات :اهلي نمودن گياهان يكي از مهمترين وقايع كشاورزي در دنياي جديد است. هدفهاي كلي اصلاح نباتات افزايش عملكرد در واحد سطح بهتر نمودن كيفيت محصولات كشاورزي و توليد مواد اوليه مورد نياز جوامع انساني است. ارقام و واريته‌هاي اصلاح شده گياهان زراعي و زينتي هر ساله از كشوري به كشور ديگر انتقال داده مي‌شود. بدين طريق كيفيت و كميت محصولات كشاورزي افزايش يافته و احتياجات فراورده‌هاي زراعي رفع مي‌شود. در اغلب گياهان يك يا چند ژن باارزش اقتصادي فراوان دارد. ژنهايي كه حساسيت و مقاومت گياهان را نسبت به امراض و آفات كنترل مي‌كنند در اولويت برنامه‌هاي اصلاح نباتات قرار دارند. هدف اصلاحگر نبات نبايد در توسعه روشهاي معمول كشت نباتات اصلاحي منحصر گردد بلكه بايستي همواره در جستجوي تركيبات نو از ژنوتيپهاي مطلوب باشد.هدف اصلاحي نهايي در هر برنامه اصلاحي افزايش عملكرد مي‌باشد. در شرايط نا مساعد افزايش عملكرد به طريق اصلاح نباتات به مقدار كم و صرف زمان طولاني ممكن است ژنهاي كنترل كننده عملكرد براي بروز حداكثر پتانسيل خود به عوامل محيطي توليد وابسته مي‌باشند. به طور كلي عمدترين اهداف اصلاح نباتات را مي‌توان در عناوين زير خلاصه مي‌شود.1- بهبود كيفيت كيفيت خصوصيتي است كه باعث افزايش ارزش محصول مي‌شود كيفيت در جائي ممكن است به ارزش غذايي يك غله يا طعم و بافت يك ميوه تلقي شود. كيفيت جزء مهمي از هر برنامه اصلاح نباتات محسوب مي‌شود. به عنوان مثال ژنوتيپهاي مختلف گندم آرد توليدي حاصل از آن را تحت تاثير قرار داده و نهايتاً حجم و بافت و رنگ نان را مستقيماً تحت تاثير قرار مي‌دهد. بهرحال در گياه اصلاح شده از لحاظ پروتئين و اسيدهاي آمينه ممكن است متفاوت باشد. در اهداف توليد نباتات علوفه‌اي توجه به كيفيت علوفه همواره مسئله خوش‌خوراكي و ارزش تغذيه‌اي را در بردارد در گياهان زينتي كيفيت مفهومي جدا از گياهان زراعي دارد. خصوصيات كيفي در گلهاي زينتي عمدتاً همچون شكل ظاهر، شدت و ميزان عطر ساطع شده و وجود و عدم وجود تيغ، تعداد گلبرگ را شامل مي شود. در ميوه ها و محصولات انباري كه طيف وسيعي از ميوه جات و سبزيجات را در بر مي گيرد كيفيت معمولاًَ به مقاوم و ماندگاري خصوصيات بيوشيميايي محصول انبار شده در برابر تغييرات طولاني مدت محيط فيزيكي را شامل مي شود. خصوصيات انباري از مهمترين شاخصهاي اقتصادي را شامل مي شودكه با بازار پسندي محصول ارتباط مستقيمي دارد.2- افزايش توليد در واحد سطح:افزايش توليد در واحد سطح و استفاده از ژنوتيپهاي مفيد و مطلوب در هر منطقه آب و هوايي از ديگر اهداف اصلاحگران نباتات مي باشد. عملكرد گياه در واحد سطح منعكس كننده برآيند همه اجزا گياه مي باشد. بهرحال همه ژنوتيپهاي توليد شده داراي عكس العمل فيزيولوژيكي و ژنتيكي يكساني در شرايط مختلف نيستند. عملكرد صفتي پيچيده است كه تحت تاثير اثر متقابل ژنوتيپ و محيط مي باشد.3- مقاومت به آفات و بيماري:براي دستيابي به حداكثر توليد، مقاوم بودن به آفات و بيماريها ضروري است علفهاي هرز، حشرات بيماريهاي باكتريايي و ويروسي در مقاطع مختلف از مرحله رشد گياه بيشترين خسارت را به محصول وارد مي‌كند. اصلاحگران همراه سعي بر دستيابي به گياهان را دارند كه حاوي ژنهاي مطلوب به مقاومت به آفات و بيماريها هستند. علت مقاوم بودن بعضي از واريته‌ها را به مكانيزم فيزيولوژيكي فعال در برابر حمله آفات مي‌دانند به عنوان مثال تركيبي به نام فيتوالكين در لوبيا همراه در هنگام شيوع بيماري فوزاريوم از گياه ترشح مي‌شود كه باعث بلوكه شدن و توقف توسعه بيماري مي‌شود. به هر حال از برنامه‌هاي اصلاحي مهم ايجاد گياهان مقاوم مي‌باشد. مقاومت به آفات بيشترين بازده اقتصادي را براي كشاورزان نويد بخش است. مقاوم منجر به سرشكست شدن بسياري از هزينه‌هاي تحميلي به كشاورزان و بي‌نياز شدن به فعاليتهايي همچون سمپاش و آلودگي محيط زيست و مسائل باقيمانده سموم در بافت گياهان زراعي با مصرف خوراكي مي‌گردد. 4- مقاومت به تنشهاي محيطيمقاومت از جمله عمده‌ترين اهداف اصلاح نباتات مي باشد. بيشتر توليدات در مناطق نامساعد سرما و شوري حاصل مي شود. و گياه مجبور است براي توليد كافي با اين شرايط نامساعد مقابله كند بعضي از واريته‌هاي گياهان در شرايط نامساعد محيطي و فقر حاصلخيزي خاك قادر هستند مقدار مناسبي محصول را در واحد سطح توليد كنند فلذا شناسايي ژنوتيپهاي مقاوم به تنشهاي محيطي از اصلي‌ترين راهكارهاي مناسب براي رفع معضل مذكور مي‌باشد.توليد گياهان هاپلوئيد و دابل‌هاپلوئيدي توليد هاپلوئيد و سپس دو برابر نمودن كروموزمهاي آن به ايجاد دابل هاپلوئيد مي‌انجامد كه سريعترين روش دستيابي به اينبريدينگ كامل در طي يك مرحله مي‌باشد. در روشهاي متداول بهنژادي گزينش داخل نتاج به عنوان يك معضل اصلاح‌كنندگان محسوب مي‌شود زيرا تعداد جمعيتهاي و مزارع مختص ارزيابي هر سال افزايش مي‌يابد. مهمترين روشهاي القائي توليد هاپلوئيد عبارتند از: 1- ميكروسپور (آندوژنز) 2- كشت گلچه 3- كشت بساك، تخمك (ژينوژنژ) كشت تخمك، دورگ‌گيري بين گونه‌ايتوليد هاپلوئيد به روش ميكروسپور يكي از كاراترين و معمولترين روش ايجاد هاپلوئيد مي‌باشد ميكروسپور دانه گرده‌اي است كه در مرحله ابتدائي نمو در محيط كشت، گياهچه هاپلوئيد را بوجود مي‌آورد، كشت بساك نيز معمولترين فرم كشت گرده است كه بساكها در مرحله نموي تك هسته‌اي انتخاب مي شود. توليد گياهان هاپلوئيد به تعداد زياد به روش كشت بساك بستگي دارد. ايجاد هاپلوئيد گندم توسط تلاقي گندم× ارزن و گندم × ذرت امكانپذير مي‌باشد.تكنيكهاي دو برابر كردن مجموعه كروموزمي (ژنوم) هاپلوئيد‌ها براي تهيه گياهان صد در صد خالص (دابل هاپلوئيد) نقش اساس را ايفا مي‌كند. مكانيزمهاي دو برابر شدن ژنوم ميكروسپوربه دو پديده اتحاد هسته‌اي و دو برابر شدن ميتوزي يا داخلي نسبت داده مي‌شود. در طرحهاي به‌نژادي گياهان خود گشن به تعداد نسبتاً زيادي گياه دابل هاپلوئيد جهت گزينش بهترين لاين نياز مي‌باشد. براي ايجاد لاينهاي اينبرد به روش دابل‌هاپلوئيدي در گياهان دگرگشن نيز تعداد زيادي لاين مورد احتياج مي‌باشد.كل‌شي‌سين مهمترين عامل شيميايي دو برابر نمودن كروموزومي است كه در سطح وسيعي بكار مي رود. كل‌سي‌سين بازدارنده رشته هاي دوكي شكل وعمل كننده در سلولهاي در حال تقسيم گياهان مي باشد. به ططور دقيق تر كل‌شي‌سين از تشكيل ميكرو بتولها از طريق پيوند با زير واحد پروتئين ميكروبولي ها به نام تيوبولين ممانعت مي كند لذا كروموزمها در مرحله متافاز يك جا وارد يك سلول مي گردند كه نتيجتاًَ تعداد كروموزوم سلول حاصل از تقسيم دو برابر مي گردد. گياهان هاپلوئيد در تعدادي از گونه هاي زراعي شامل پنبه، توت فرنگي ، گوجه فرنگي، جو و توتون و سيب زميني و برنج و گندم و بعضي از گياهان ديگر توليد شده اند. اينتروگرسيون :فرايند اينترگرسيون ، به معناي وارد كردن قسنتي از مواد ژنتيكي يك گونه به گونه ديگر مي تواند توسط تلاقي هاي برگشتي مكرر F1 بين گونه اي با يكي از والدين انجام مي شود. در اكثر موارد از اينتروگرسيون به منظور انتقال ژنهاي مقاوم به بيماري از ساير گونه ها به گونه هاي زراعي كه فاقد ژن مقاوم هستند استفاده مي شود.اصلاح گياهان با استفاده از موتاسيون :به نظر مي رسد تنوع ژنتيكي حاصل از موتاسيون مصنوعي با تنوع حاصل از موتاسيون طبيعي يكسان باشد. بنابراين اصول اساسي استفاده از تنوع حاصله از موتاسيون مصنوعي ÿا تنوع حاصل از موتاسيون طبيعي يكسان است. اصلاح كننده بايستي با عوامل موتاژن كاربرد آنها و نحوه ايجاد موتاسيون آشنا بوده و به تشخيص گيا هان موتانت قادر و امكانات و وسايل لازم را دارا باشد. به طور كلي دو عامل فيزيكي و شيميايي در ايجاد موتاسيون دخالت دارند موتاژنهاي فيزيكي شامل اشعه ايكس ، گاما، نوترون و UV مي باشد. اكثراًَ‌اصلاحگران به اين موتاژنها دسترسي ندارند لذا از مواد شيميايي عمدتاًَ استفاده مي كنند.هيبريداسيون :هيبريداسيون يكي از ابزارهاي متداول اصلاح نباتات كلاسيك مي باشد كه در واقع به تلاقي بين دو واريته براي دستيابي به ژنوتيپ برتر اطلاق مي شود. يك برنامه هيبريداسيون ممكن است به واريته هاي داخل يك گونه يا بين والدين چند جنس مختلف صورت پذيرد. اصلاحگران بعد از هيبريداسيون در جستجوي ژنوتيپهاي برتر هموزيگوت نيست بلكه سعي مي كنند كه مجموعه اي از ژنهاي را انتخاب كنند كه داراي اثر متقابل ژنتيكي مفيد و اثرات هتروزيس هستند. وجود پديده هيبريداسيون امكان انتقال ژنهاي مفيد از يك گونه به گونه ديگر را فراهم مي كند. هيچ پديده اي در علم اصلاح نتوانسته تاثير ي مانند واريته هاي هيبريد روي افزايش مواد غذايي در دنيا بگذارد. واريته هاي هيبريد به جامعه F1 كه براي استفاده تجاري توليد مي شوند اطلاق مي شود يكي از روشهاي هيبريداسيون ، دابل كراس مي باشد كه به خوبي نتايج مطلوب پيامد خود را به ثبات رسانده است . كشت بافت گياهي :كشت بافت فرايندي است كه در آن قطعات كوچكي از بافت زنده از گياهي جدا شده و به مدت كشت نا محدودي در يك محيط مغذي رشد داده مي شود. براي انجام كشت سلولي موفق بهترين حالت آن است اين عمل با كشت بخشي از گياه كه حاوي سلولهاي تمايز نيافته است آغاز مي شود زيرا چنين سلولهايي مي تواند به سرعت تكثير يابند. قطعات گياه در محيط كشت مي تواند به طور نا محدودي رشد كرده و توده سلولي تمايز نيافته به نام كالوس مي كنند بر اينكه سلول گياهي نمو كند و به كالوس تبديل شوند لازم است كه محيط كشت حاوي هورمونهاي گياهي مانند اكسين، سيتوكسين و جبيرلين باشد.كاربردهاي كشت بافت هاي سلولي :1- توليد مواد شيميايي گياهان به عنوان منبع مهمي از مواد پيشتاز فراورده هايي كه در صنايع مختلف مانند داروسازي، صنايع غذايي و آرايشي و بهداشتي و كشاورزي مورد استفاده اند. 2- گياهان عاري از عوامل بيماريزايي گياهيغلات ممكن است توسط گونه هاي زيادي از آفات ميكروبي ، ويروس، باكتريائي و قارچي آلوده مي شوند. اين آلودگيها تا حد زيادي موجب كاهش توليد فراورده كيفيت آن و توان گياه مي شوند. آلودگي در درختان ميوه بازده محصول را تا 90% كم مي كند. اساس به دست آوردن گياهان بدون ويروس كشت مريستم انتهايي آنهاست با كشت قطعه كوچكي از مريستم مي توان كالوس بدون ويروس تهيه كرد. مواد گياهي كه از طريق كشت بافت تكثير مي شوند تغييرات ژنتيكي بالايي را نشان مي دهند. زماني كه از كشت كالوس مرتباًَ زير كشت گرفته شود گياهان حاصل سطح پلوئيدي متفاوتي را نشان مي دهند و همينطور كه بحث خواهد شد اين تغييرات ناشي از كشت بافت مي تواند تنوع ژنتيكي جديدي را در اختيار اصلاح كننده نباتات قرار دهد. پروتوپلاست فيوژن :اغلب ممكن است پيوند دو گانه گياه خويشاوند كه از نظر جنسي با هم سازگار نيستند مورد نظر باشد .بديهي است كه استفاده از روش آميزش جنسي كه معمولاًبراي پرورش گياه به كار برده مي شود در اين مورد ممكن نيست اما با هم در هم آميختگي و الحاق پروتوپلاست گياه مربوطه مي توان به همان مقصود نائل گرديد .براي انجام اين كار دو روش اساسي وجود دارد.در روش اول از مواد شيميائي مانند پلي اتيلن گليلول ،دكستران و اورنيتين به عنوان مواد ملحق كننده وممزوج كننده استفاده مي شود كه باعث تسريع در تركيب پروتوپلاسها مي گردد. از روش ديگري به نام امتزاج الكتريكي نيز مي توان استفاده كرد .در اين روش چسبندگي پروتوپلاسها در يك ميدان الكتريكي غير يكنواخت به وقوع مي پيوندد و در هم آميختگي هنگامي روي مي دهد كه ضربان يا تناوب كوتاهي از جريان مستقيم به كار برده مي شود پس از در هم آميختگي مجموعه هاي ژني هسته و سيتوپلاسم مجدداًبا هم تركيب مي شوند ودر نتيجه آرايش جديدي از تر كيب ژنها به وجود مي آيد.تغيير در تعداد و ساختار كروموزوم (مهندسي كروموزوم):اتو پلي پلوئيدي:اتوپلي ئيدي در طبيعت به عنوان مكانيسمي براي بهبود اطلاعات ژنتيكي اتفاق مي افتد. اتوتترا پلوئيد است و ارقام تجاري موزوبعضي از سيب ها اتوتريلوئيدهستند. در بعضي گونه هاي گياهي افزايش معقول در تعداد ژنوم با افزايش در اندازه سلول و بزرگترشدن اندامها همراه است . براي مثال تريپلوئيد از بنيه بهتري برخوردارند و در مقايسه با سيب هاي ديپلوئيد ميوه هاي بزرگتري مي دهند از اتو پلي پلوئيدي براي توليد ميوه و گلهاي بزرگ نيز استفاده شده است. در برنامه هاي اصلاحي اتو پلوئيدهاي مصنوعي دو هدف مهم در نظر گرفته مي شود:1)توليد يك ژنوتبپ يا تركيبي از ژنوتيپها كه برتر از بهترين ديپلوئيدها در بعضي از صفات مهم باشند2)افزايش باروري در نباتات بذري2-آلوپلوئيدي:بنا به تعريف يك گياه آلوپلوئيد از تركيب و دو برابر نمودن دو يا چند ژنوم متفاوت توليد مي شود .تفاوت بين دو ژنوم مختلف بستگي به رفتاركروموزمها در تقسيم كاهش كروموزومي دارد. براي توليد آلو پلوئيدها از دو برابر نمودن تعداد كروموزومهاي هيبريد استفاده مي شود. آلوپلوئيدها غالباً تتراپلوئيد يا هگزا پلوئيد بوده واز تركيب ژنومهاي دو وسه گونه ديپلوئيد به وجود مي آيد .گندم بهترين نمونه آلوپلوئيدي در غلات است. گونه هاي گندمي كه داراي 21 جفت كروموزم هستند از تلاقي بين گونه هاي تترا پلوئيد اهلي وگونه ديپلوئيد وحشي به وجود آمده اند.3-آنيوپلوئيدها:تغييرات كروموزمي را كه شامل يك يا چند كروموزم باشد آنيوپلوئيدي مي گويند. اهميت آنيوپلوئيدي در تكامل گياهان كمتر از پلي پلوئيدي بوده و زمان لازم براي تكامل واهلي شدن گياهان آنيوپلوئيد طولاني تر از گياهان پلي پلوئيد است .حالات نالي زومي ،مونوزومي،تري زومي ،تترازومي از فرمهاي مختلف آنيوپلوئيدي هستند.نشانگرهاي مولكولي:بسياري از محدوديتهاي روشهاي مختلف اصلاح نباتات ريشه در فقدان ابزارهاي مناسب براي مطالعات ژنتيكي دارد .وجود ماهيت كمي صفات اقتصادي در محصولات كشاورزي موجب شد كه محيط بسياري ارز براوردهاي ارزشهاي اصلاحي را تحت تاًثير قرار دهد و لذا استفاده از ابزارهائي كه حداقل تاثير پذيري را از محيط دارند گام مؤثري در افزايش پيشرفتهاي ژنتيكي مورد استفاده مي باشد. ماركرهاي مولكولي و اخير نشانگرهاي DNA ابزار مناسبي هستند كه بر اساس آن مي توان جايگاه ژني وكروموزمي ژنهاي تعيين كننده صفات مطلوب را شناسائي كرد. با دانستن جايگاه يك ژن روي كروموزم مي توان از نشانگرهاي مجاور آن براي تائيد وجود صفت در نسلهاي تحت گزينش استفاده نمود.با در دست داشتن تعداد زيادتر نشانگر مي توان نقشه هاي ژنتيكي كاملتري را تهيه نمود كه پوشش كاملي را در تمام كروموزمهاي گياهان به وجود مي آورد.استفاده از نشانگرها موجب افزايش اطلاعات مفيد و مناسب از جنبه هاي پايه وكاربردي اصلاح نباتات خواهد گرديد .انتخاب به كمك نشانگرهاي مولكولي راه حلي است كه دست آورد زيست شناسان مولكولي براي متخصصان اصلاح نباتات مي باشد در اين روش ژن مورد نظر بر اساس پيوستگي كه با يك نشانگر ژنتيكي تشخيص داده و انتخاب مي شود و بنابراين به عنوان قدم اول در روش انتخاب به كمك نشانگر بايد نشانگرهاي پيوسته با ژنهاي مورد نظر شناسائي شود. يافتن نشانگرهائي كه فاصله آنها از ژن مطلوب كمتر از cm10مي‌باشد به طور تجربي نشان داده شده كه در اين صورت دقت انتخاب 99/75 درصد خواهد بود لذا داشتن نقشه هاي ژنتيك اشباع كه به طور متوسط داراي حداقل يك نشانگر به ازاي كمتر از cm10 فاصله روي كروموزمها باشد از ضروريات امر مي باشد.يكي از پايه هاي اساسي اصلاح نباتات دسترسي وآگاهي از ميزان تنوع در مراحل مختلف پروژه هاي اصلاحي است . به همين جهت نشانگرهاي برآورد مناسبي از فواصل ژنتيكي بين واريته هاي مختلف را نشان مي دهند.مهندسي ژنتيك گياهي:مهندسي ژنتيك گياهي در رابطه با انتقال قطعه اي DNAبيگانه با كدهاي حاوي اطلاعات ژنتيكي مورد نظر از يك گياه به وسيله پلاسميد، ويروس بحث مي‌كند. زماني كه هيبريداسيون جنسي غير ممكن است مهندسي ژنتيك پتانسيل انتقال ژن عامل يك صفت مفيد را از گونه‌هاي وحشي با خويشاوندي دور به يك گونه زراعي براي اصلاح كننده نباتات فراهم مي‌سازد در استفاده از باكتريها در مهندسي ژنتيك از پلاسميدهاي باكتري Ecoli استفاده مي‌شود.گياهان توليد شده از طريق مهندسي ژنتيك:علم مهندسي ژنتيك تكنيكهائي را شامل مي‌شود كه بر اساس كار چندين دانشمند كه مؤفق به كسب جايزه نوبل شده‌اند، پايه‌گذاري شده است .مهندسي ژنتيكي يك علم افسانه‌اي به نظر مي‌رسد. اما امروزه در سطح وسيع در صنايع بيوتكنولوژي و آزمايشگاه هاي تحقيقاتي دانشگاهي انجام مي گيرد. تكنيكهاي مورد استفاده در اين عمل به خوبي تعريف شده است. اما بسياري از ادعاها در مورد مهندسي ژنتيك چندان درست نمي‌باشد. در اين مقاله چگونگي كاربرد تكنيكهاي مهندسي ژنتيك و مثالهاي مربوطه توصيف شده است. پاسخ بسياري از سؤالات پيرامون مهندسي ژنتيك در پي اين دو توصيف زير داده خواهد شد ضمناً تعريف بعضي از اصطلاحات در انتهاي اين مقاله آمده است .1- مهندسي ژنتيك در گياهان چگونه صورت مي گيرد: دانشمندان معمولاً از مهندسي ژنتيك در عالم طبيعت در انجام كارهايشان الگو برداري مي كنند. مهندسي ژنتيك در عالم طبيعت در يك باكتري خاكزي تحت عنوان آگروباكتريوم تاموفاشين را به كار رفته است. اين باكتري شامل يك DNA حلقوي كوچك و آزاد بنام پلاسميد مي باشد از پلاسميد اين باكتري غالباً براي تغيير ساختار ژنتيكي يك گياه حساس به بيماري گال استفاده مي‌شود. دانشمندان در گام اول ژنهائي را كه يك خصوصيت مطلوب و يا يك صفت اتصالي را كنترل مي‌كنند ،شناسائي مي كنند. تا در گام بعدي اين ژن مطلوب را به گياه مورد نظر انتقال دهند. براي انجام چنين كاري در گياهي كه حاوي آن ژن مطلوب هست، ژن مربوطه را را از قطعه DNA آن گياه با استفاده از آنزيم‌هاي خاصي جدا مي‌كنند. اين آنزيم‌ها مانند يك قيچي عمل كرده و نيز پلاسميد حاصل از باكتري آگروباكتريوم را با همان آنزيم‌ها برش مي دهند و ايجاد يك قطعه DNA باز مي كنند سپس اين پلاسميد باز شده را در مجاورت ژن مطلوب قرار داده و با يكديگر ادغام مي كنند و با استفاده از آنزيمهاي خاصي اتصالات مربوطه را بين اين ژن و پلاسميد انجام مي‌دهند. آنها مي‌توانند پلاسميدي را توليد كنند كه حاوي اين ژن مطلوب مي‌باشد. چنين پلاسميدي را DNA ي نوتركيب يا RDNA مي‌نامند دانشمندان اين مجموعه را (پلاسميد نو تركيب) به داخل باكتري آگرو باكتريوم بر مي‌گردانند و در نتيجه اين باكتري شامل پلاسميد تغيير يافته مي‌شود . مجموعه پلاسميد+ ژن مطلوب+ آگروباكتريوم به گياه مورد نظر منتقل مي‌شود.بعضي از سلولهاي اين گياه، ژن مربوطه را از پلاسميد دريافت كرده و جزء ساختار DNA خودي مي‌كنند. وقتي چنين سلولهاي گياهي در محيطهاي كشت رشد داده مي شوند، توليد گياهان كوچكي مي‌كنند كه مي‌توان وجود صفت جديد مورد انتظار از ژن انتقال يافته را در آنها تست كرد. اين چنين گياهاني ناميده مي‌شوند گياهان تراريخت و بايد آزمونهاي بيشتري بر روي آنها صورت گيرد. منبع

ذرت

رشد و توسعة ريشه براي جذب نيتروژن و ديگر عناصر غذايي مؤثر است. خطر آلودگي منابع آب زيرزميني و افزايش روز افزون آلودگي آب‌‌هاي شرب، انجام تحقيقات براي يافتن واريته هايي از گياهان مانند ذرت را كه بتوانند با توسعة ريشه‌ خود از خروج نيتروژن از منطقة ريشه جلوگيري كنند، ضروري كرده است. اين آزمايش در سال 1377 در مزرعة تحقيقاتي دانشكدة كشاورزي دانشگاه تربيت مدرس با چهار تكرار به اجراء در آمد. طرح آزمايش اسپليت پلات در قالب بلوكهاي كامل تصادفي بود كه در آن سه مرحلة برداشت گياه (شامل: مرحلة 9-8 برگي، مرحلة توليد ابريشم، و مرحلة توليد لاية سياه در دانه) بعنوان كرت اصلي و كرت فرعي كود شش سطح اوره در (0، 46، 92، 138، 184 و 230 كيلوگرم نيتروژن در هكتار) در نظر گرفته شد. براي عملكرد دانه از طرح بلوكهاي كامل تصادفي استفاده گرديد. وزن تر و خشك ريشه و ساقه، طول ريشه، نسبت مادة خشك ريشه به ساقه و تراكم ريشه در واحد حجم خاك در سه مرحله رشد تعيين شد. ميزان عملكرد دانه در مرحلة ايجاد لاية سياه در دانه اندازةگيري شد. نتايج نشان داد كه سطوح مختلف كود نيتروژنه و مراحل برداشت گياه و اثرات متقابل آنها بر روي كلية صفات اندازه‌‌گيري شده در سطح 1% معني‌‌دار مي‌‌باشد. از سه مرحله برداشت گياه و شش تيمار كودي، بترتيب تيمارهاي مرحلة توليد ابريشم و كاربرد 138 كيلوگرم نيتروژن در هكتار بيشترين وزن تر و خشك ريشه را داشت . ميانگين طول و تراكم ريشه در مرحلة توليد ابريشم نسبت به مراحل ديگر بيشتر بود. صفات اخير بعد از كشت به سرعت افزايش يافت ولي در مرحلة توليد لاية سياه كم شد. با افزايش مصرف كود نيتروژن، طول و تراكم ريشه زياد شد ولي اين افزايش خطي نبود. وزن تر ساقه در مرحلة توليد لاية سياه از دو مرحلة ديگر بيشتر بود، در صورتيكه وزن خشك ساقه و نسبت وزن خشك ريشه به ساقه در مرحلة توليد ابريشم بيشترين مقادير را دارا بودند. تيمار 138 كيلوگرم نيتروژن بيشترين وزن تر و خشك ساقه را توليد نمود و افزايش يا كاهش كاربرد نيتروژن از مقدار مذكور سبب كاهش در وزن ساقه گرديد. بنابراين دادن كودهاي نيتروژنه به ذرت باعث عميق شدن و گسترش ريشه شده و سبب فراوان‌‌تر شدن ريشه‌‌ها در ابتداي فصل مي‌‌گردند. اگر كود نيتروژنه به مقدار بهينه بكار رود رشد ريشه تحريك خواهد شد و هر چه از مقدار بهينه زيادتر باشد رشد ريشه كاهش مي‌‌يابد.

مشخصات گیاه برنج

ساقه برنج راست ، استوانه‌ای و جز در قسمتی که گره‌ها وجود دارند تو خالی است. ارتفاع ساقه به 60 تا 200 سانتیمتر می‌رسد. برنج علاوه بر ساقه اصلی ، 4 تا 5 ساقه فرعی دارد. برگهای برنج به صورت متناوب در دو ردیف در دو طرف ساقه قرار گرفته‌اند. برگ برنج دارای غلاف ، پهنک ، زبانک و گوشوارک است. همچنین برنج مانند گندم ، دارای گل آذین خوشه‌ای می‌باشد که دانه‌ها در آن قرار می‌گیرند.برخلاف سنبلچه‌های گندم و جو و ذرت که فشرده و نزدیک به هم هستند، سنبلچه‌های برنج به صورت غیر فشرده روی محورهای اصلی و فرعی گل آذین قرار می‌گیرد. میوه برنج دارای غلافی سفید رنگ ، قهوه‌ای ، کهربایی ، قرمز یا بنفش است که این میوه را به همراه غلاف آن ، شلتوک می‌نامند. برای قابل استفاده شدن برنج برای انسان ، باید شلتوک را پوست کنند،

ارزيابي مقاومت به خشكي يونجه هاي گرمسيري

چكيده :
به منظور ارزيابي مقاومت به خشكي يونجه هاي گرمسيري هفت رقم يونجه شامل يونجه يزدي بومي ، يونجه يزدي سلكسيون شده ، ‌بغدادي ، مساسرسا ، بمي ، سنتتيك و نيك شهري در قالب طرح بلوكهاي كامل تصادفي در چهار تكرار بصورت دو آزمايش جداگانه طي دو سال مورد بررسي قرار گرفتند . در آزمايش اول دور آبياري 6 روز و در آزمايش دوم دور آبياري 9 روز اعمال گرديد . نتايج تجزيه مركب دو ساله عملكرد علوفه خشك در هر دو آزمايش نشان داد كه ارقام يونجه نيك شهري و بغدادي عملكرد كمتري داشته و از ادامه آزمايش حذف گرديدند . در سال سوم 5 رقم يونجه انتخابي در قالب طرح بلوكهاي كامل تصادفي به صورت اسپليت پلات مورد مقايسه قرار گرفتند .دور آبياري 9 و 12 روز به عنوان فاكتور اصلي در كرتهاي اصلي قرار گرفت و ارقام يونجه در كرتهاي فرعي قرار داشتند و آزمايش در چهار تكرار انجام شد . علوفه خشك حاصل از چين هاي مختلف در مجموع به عنوان عملكرد علوفه خشك هر واحد آزمايشي منظور و تجزيه واريانس و مقايسه ميانگين ها انجام شد و نتايج نشان داد كه با افزايش دور آبياري از 9 روز به 12 روز عملكرد علوفه خشك كاهش مي‌يابد و ارقام نيز واكنش متفاوتي نشان دادند و بطور كلي رقم مساسرسا با عملكرد علوفه خشك 37/18 تن در هكتار برتر از ساير ارقام بوده است. اثرات متقابل نيز نشان داد كه در دور آبياري 12 روز رقم يونجه يزدي بومي به خشكي مقاومتر است و با عملكرد 93/14 تن در هكتار علوفه خشك نسبت به ساير ارقام در شرايط خشكي عملكرد بيشتري داشته است .
كلمات كليدي : مقاومت به خشكي ،‌يونجه يزدي ، دور آبياري
مقدمه :
رشد و نمو گياهان بطور دائم تحت كنترل محيط مي باشد . رطوبت ، حرارت ، تشعشع ، مواد غذايي و گاز ها بسته به مقدار آنها در محيط مي توانند رشد و نمو گياه را افزايش يا كاهش دهند . مقدار نامناسب اين عوامل باعث فشار يا تنش در گياه يا اجزاي آن ميگردد . صدمات وارده به گياه ممكن است موقت يا برگشت پذير و يا دائمي باشند . اين فشار ها در گياهان مقاوم غالباً برگشت پذير هستند . خسارت ناشي از تنش با شدت آن ، مرحله نمو گياه و مدت دوام تنش متفاوت است . در اغلب موارد گياهان در مواجه با تنشهاي محيطي از دو مكانيزم اجتناب و تحمل تنش استفاده مي‌كنند .خسارت وارده به گياهان زراعي در اثر تنشهاي حرارتي ، خشكي و شوري در سطح جهان گسترده تر بوده و به همين جهت صدمات و مكانيزمهاي مقاومت گياهان نسبت به آنها بيشتر مورد مطالعه قرار گرفته اند. دلائل زيادي وجود دارد كه صرف نظر از نوع تنش،گياه به صورت مستقيم و يا غير مستقيم با تنش خشكي مواجه خواهدشد . اگر چه تشخيص مكانيزمهاي فيزيولوژيك مقاومت در مقابل تنشها ما را در شناخت گياهان مقاوم كمك كرده است ولي مقاومت بيشتر ضرورتاً به مفهوم توليد بالاتر نيست . يك راه حل اساسي براي برطرف كردن يا كاهش دادن اثرات شرايط محيطي ايجاد كنندة تنشها، پيدا كردن ژنوتيپ هايي ويژه است كه داراي مجموعه اي از صفات مطلوب وبا قابليت توراث زياد باشند . خشكي از عمده ترين خطرات براي توليد موفق محصولات زراعي در ايران و جهان است . ايران با متوسط نزولات آسماني 240 ميليمتر جزء مناطق خشك جهان طبقه بندي ميگردد . حدود 45درصد اراضي زير كشت ديم در ايران داراي نزولات آسماني كمتر از 350 ميليمتر مي باشند . بالا بودن مقدار تبخيز و تعرق ، محدوديت منابع آبي و ساير عوامل باعث توجه بيشتر به مطالعه اثرات تنش خشكي و انتخاب ارقام مقاوم به خشكي شده است . تنش خشكي به تنهايي مفهوم يكنواختي ندارد . رابطه گياه با خشكي هوا و كمبود رطوبت خاك متفاوت است . دانشمندان براي خشكي با گستردگي زياد واژه هاي بسيار محدودي ارائه كرده اند كه بيانگر پيچيدگي اثرات متقابل ژنوتيپ هاي گياهي با كمبود آب مي باشد . زمان وقوع و مدت زمان دوام تنش ، فراواني وقوع خشكي ، خصوصيات ذاتي خاك ،‌تغييرات و نوسانات بارندگي همگي بر مقاومت به خشكي گياه اثر دارند و اين احتمالاً بيانگر اين امر است كه چرا عكس العمل ژنوتيپ هاي مقاوم به خشكي در يك سال خوب و در سال ديگر كمتر از انتظار مي باشد . بنابراين ارائه واژه‌هاي دقيق كه خشكي را با توجه به خصوصيات گياهي و خصوصاً عملكرد بيان كند بسيار ضروري است تا بتوان گياهان مقاوم را براي شرايط خاص انتخاب نمود.
مواد و روشها :
در مرحله اول اجراي طرح دو آزمايش جداگانه به صورت زير اجرا گرديد . در اين دو آزمايش طي دو سال متوالي هفت رقم يونجه شامل يزدي بومي ، يزدي سلكسيون شده ، سنتتيك ، بغدادي ، نيك شهري، بمي و مساسرسا مورد بررسي قرار گرفت . طرح آماري بكار رفته بلوكهاي كامل تصادفي در چهار تكرار بود در آزمايش اول دور آبياري 6 روز و در آزمايش دوم دور آبياري 9 روز در نظر گرفته شد ارقام برتر دو آزمايش جهت اجراي مرحله دوم طرح بكار رفت . براساس نتايج بدست آمده از دو سال آزمايش قبلي ارقام يزدي بومي ، ‌يزدي سلكسيون شده ، مساسرسا ، بمي و سنتتيك برتري داشته و دو رقم بغدادي و نيك شهري از آزمايش حذف گرديد .
هر واحد آزمايشي از 6 خط 10 متري به عرض 30 سانتيمتر تشكيل شده بود و در هر خط مقدار مشخصي بذر بر حسب تراكم و درصد قوه ناميه كشت گرديد . براساس آزمون خاك مقدار 300 كيلوگرم كود فسفاته از منبع فسفات آمونيم و مقدار 250 كيلوگرم سولفات پتاسيم و 50 كيلوگرم اوره در زمان كاشت و تهيه زمين مصرف گرديد . كاشت در تاريخ 15/7/82 انجام و اولين آبياري صورت گرفت و در زمان مناسب جهت سبز شدن مجدداً آبياري انجام شد . طرح بكار رفته اسپليت پلات در چهار تكرار بود تيمارهاي آبياري 9 روز و 12 روز در كرتهاي اصلي و ارقام يونجه در كرتهاي فرعي قرار داشت در بهار سال 83 در چين هاي مختلف نسبت به برداشت علوفه اقدام و با نمونه برداري از علوفه تر مقدار علوفه خشك محاسبه گرديد . مجموع علوفه خشك حاصل از چين هاي مختلف بر اساس طرح مربوطه تجزيه واريانس و مقايسه ميانگين ها با استفاده از آزمون دانكن انجام شد .
نتايج :
نتايج حاصل از تجريه واريانس مجموع علوفه خشك توليدي در طي 6 چين برداشت نشان داد كه بين تيمارهاي مختلف آبياري و ارقام اختلاف معني دار وجود دارد .
مقايسه ميانگين سطوح مختلف فاكتور اصلي ( تيمارهاي آبياري ) نشان داد كه بين دورهاي آبياري 9 و 12 روز اختلاف معني‌داري وجود دارد و تيمار 9 روز با ميانگين عملكرد علوفه خشك 23/20 تن در هكتار نسبت به تيمار 12 روز با ميانگين 23/14 تن علوفه خشك در هكتار برتر بوده است । مقايسه ميانگين ارقام يونجه نيز از نظر علوفه خشك توليدي نشان داد كه يونجه مساسرسا با عملكرد علوفه خشك 37/18 تن در هكتار نسبت به خشكي مقاومتر بوده است و ارقام يونجه يزدي‌ بومي ، يزدي سلكسيون شده ، سنتتيك و بمي به ترتيب در گروههاي بعدي قرار داشته اند

1. منابع مورد استفاده
   آرنون،آي ،1365.اصول زراعت در مناطق خشك ، ترجمه عوض كوچكي و امين عليزاده ، جلد دوم . انتشارات آستان قدس رضوي‌.
   كريمي ، هادي . 1368. يونجه ، انتشارات دانشگاه تهران .
   Levitt,J., 1956, The harbiness of plants . Academic press ine. New-york.
   Rumbaugh,M.D.,D.A.Johnson., 1983.Changs in a alfalfa cultivars grown in a semi arid environment. Crop sci.23:477-480
   Salter,R.,B.Melton.1984.Selection in alfalfa for forage yield with three moisture levels in drought bones. Crop.Sci.24( 4):345-349

سمینار خاکشناسی

برای دریافت سمینار اینجا را کلیک کنید