تابستان
برگشت به فهرست مقالات |
برگشت به فهرست نسخه ها
سازمان تحقیقات، اموزش و ترویج کشاورزی
چکیده: (93 مشاهده)
مقدمه و هدف: آفتابگردان یکی از گیاهان اقتصادی با ارزش بوده که بواسطه سازگاری بالا با انواع شرایط آب و هوایی، کشت گسترده‌ای در جهان دارد. کشت آفتابگردان به‌دلیل تولید و معرفی ارقام هیبرید که پدیده هتروزیس را بروز می‌دهند، توسعه یافته است. در ایران اخیرا تمرکز کشت آفتابگردان به کشت دوم متمایل شده است که مستلزم تحمل دماهای پایین در زمان پر شدن دانه می‌باشد. شکل‌گیری عملکرد گیاهان زراعی نتیجه بر همکنش اجزای تولید کننده هیدروکربن‌ها یعنی منبع، با اجزای ذخیره کننده آنها یعنی مخزن است. شناسایی این اجزاء و تنظیم روابط بین آنها بهنژادگران را در انتخاب شیوه‌های اصلاح ارقام زراعی کمک می‌‌کند. هرچند مطالعاتی در زمینه روابط بین منبع و مخزن و بر‌همکنش آنها در آفتابگردان در جهان و ایران انجام شده است، در خصوص مشارکت مولفه‌های مولکولی تعیین کننده عملکرد هیبرید‌ها مطالعات کمی انجام شده است. همچنین مطالعه‌ای بر روی روند تغییرات فیزیولوژیکی هیبرید‌ها در دوره اصلاح و معرفی هیبرید آفتابگردان در ایران انجام نشده است. این تحقیق به منظور شناسایی راهکارهای مورد استفاده در هیبرید‌های آفتابگردان برای تشکیل عملکرد در شرایط کشت دوم، در مواجهه با دماهای 15 درجه سانتی گراد، و همچنین بررسی تغییرات فیزیولوژی مولکولی تشکیل عملکرد در هیبرید‌هایی که در یک دوره 30 ساله در ایران اصلاح و معرفی شده‌اند انجام گرفت.
مواد و روش‌ها: تحقیق در دو آزمایش با سال و مکان متفاوت (مجموعا دو محیط) بر روی سه هیبرید آذرگل، فرخ و قاسم در شرایط کشت دوم انجام شد. شرایط کشت به گونه‌ای فراهم شد که زمان پرشدن دانه‌ها با دمای 15 درجه سانتی‌گراد مواجه شوند. در زمان شروع گرده افشانی، تعداد برگ، سطح برگ و وزن خشک برگ، وزن خشک طبق و پنج گره بالایی ساقه، و در زمان رسیدگی فیزیولوژیکی، وزن خشک طبق، قطر طبق، وزن خشک پنج گره بالایی ساقه، وزن هزار دانه، تعداد فندوقه (پر و پوک) روی طبق و عملکرد تک بوته اندازه‌گیری و شمارش شد. هشت روز بعد از شروع گرده افشانی، سطح بیان ژن اینورتاز در بافت کف طبق به کمک تکنیک Real-Time PCR اندازه گیری شد. تجزیه مرکب و مقایسه میانگین داده‌ها پس از اطمینان از نرمال بودن آنها انجام شد.
یافته‌ها: نتایج تجزیه مرکب داده‌ها حاکی از معنی‌دار نبودن اثرات متقابل بین محیط و هیبرید برای تمامی صفات مورد بررسی بود. از نظر صفات مرتبط با قدرت منبع، هیبرید قاسم با اختلاف معنی‌دار از دو هیبرید دیگر برتر بود و هیبرید آذرگل به‌طور معنی‌داری کمترین وزن خشک برگ را داشت. بنابراین از نظر قدرت منبع هیبرید آذر گل کمترین مقدار را در بین سه هیبرید دیگر داشت. وزن خشک طبق و گره‌های بالایی ساقه در هیبرید آذرگل برابر با هیبرید فرخ و به‌طور معنی‌داری بیشتر از هیبرید قاسم بود. همچنین تعداد فندقه در طبق هیبرید آذرگل و فرخ بایکدیگر تفاوت معنی‌داری نداشت. با این وجود، وزن هزار دانه و عملکرد دانه هیبرید آذرگل به‌طور معنی‌داری بیشتر از هیبرید فرخ بود. مقدار کربوهیدرات‌های غیرساختمانی ذخیره شده در کف طبق و بخش‌های بالایی ساقه در هیبرید آذرگل به‌طور معنی‌داری بیشتر از دو هیبرید دیگر بود در حالی‌که سهم انتقال مجدد از کف طبق و بخش‌های بالایی ساقه به دانه‌ها و نیز سهم فتوسنتز جاری در تشکیل عملکرد بین هر سه هیبرید از نظر آماری برابر بود. سطح بیان ژن اینورتاز هشت روز پس از آغاز گرده افشانی در هیبرید آذرگل به‌طور معنی‌داری بیشتر از دو هیبرید دیگر بود. با وجود قدرت بالاتر منبع در هیبرید قاسم، وزن خشک طبق و بخش‌های بالایی ساقه در این هیبرید کمتر از دو هیبرید دیگر بود که احتمالا ناشی از نوعی مقاومت در انتقال مواد اسیمیلاتی ساخته شده از برگ به اندام‌های مخزن است. برابر بودن تعداد فندقه و وزن مواد خشک طبق و بخش‌های بالایی ساقه در شروع گرده افشانی در هیبرید آذر گل و فرخ و در عین حال وزن هزار دانه بیشتر در هیبرید آذرگل احتمالا از بیان بیشتر ژن اینورتاز در کف طبق هیبرید آذر گل ناشی شده است. این آنزیم باعث تداوم برقراری جریان شیره پرورده به سوی کف طبق به عنوان مخزن موقت شده که در نهایت منجر به افزایش وزن هزار دانه می‌شود. یکی از وظایف این آنزیم محافظت بافت در مواجهه با دماهای پایین است، بنابراین در برنامه اصلاح آفتابگردان برای کشت دوم، توجه ویژه به سطوح بالای بیان این ژن در کف طبق می‌تواند باعث بهبود برنامه‌های اصلاحی آفتابگردان شود. از سوی دیگر بررسی مولفه‌های فیزیولوژیکی موثر در تشکیل عملکرد در هیبرید‌های معرفی شده در یک دوره سی ساله تمرکز بر زودرسی بوده که موجب کاهش عملکرد شده است. چنانچه روابط شکل‌گیری عملکرد از دو جنبه فیزیولوژیکی و مولکولی به‌عنوان نقشه راه اصلاح آفتابگردان مورد توجه قرار گیرد، امکان ایجاد هیبرید‌های زودرس با حفظ عملکرد وجود خواهد داشت.
نتیجه گیری کلی: تمرکز بر جنبه‌های فیزیولوژی و مولکولی فرآیند‌های زیستی باعث تغییر نگرش بهنژادگران و افزایش کارآیی برنامه‌های اصلاحی می‌شود. در نظر گرفتن فعالیت آنزیم‌های دخیل در متابولیسم نشاسته و قند‌ها، نظیر اینورتازها، باعث افزایش عملکرد با وجود قدرت کم منبع شده و امکان تحمل دماهای پایین در زمان پر شدن دانه را فراهم می‌نماید.
مواد و روش‌ها: تحقیق در دو آزمایش با سال و مکان متفاوت (مجموعا دو محیط) بر روی سه هیبرید آذرگل، فرخ و قاسم در شرایط کشت دوم انجام شد. شرایط کشت به گونه‌ای فراهم شد که زمان پرشدن دانه‌ها با دمای 15 درجه سانتی‌گراد مواجه شوند. در زمان شروع گرده افشانی، تعداد برگ، سطح برگ و وزن خشک برگ، وزن خشک طبق و پنج گره بالایی ساقه، و در زمان رسیدگی فیزیولوژیکی، وزن خشک طبق، قطر طبق، وزن خشک پنج گره بالایی ساقه، وزن هزار دانه، تعداد فندوقه (پر و پوک) روی طبق و عملکرد تک بوته اندازه‌گیری و شمارش شد. هشت روز بعد از شروع گرده افشانی، سطح بیان ژن اینورتاز در بافت کف طبق به کمک تکنیک Real-Time PCR اندازه گیری شد. تجزیه مرکب و مقایسه میانگین داده‌ها پس از اطمینان از نرمال بودن آنها انجام شد.
یافته‌ها: نتایج تجزیه مرکب داده‌ها حاکی از معنی‌دار نبودن اثرات متقابل بین محیط و هیبرید برای تمامی صفات مورد بررسی بود. از نظر صفات مرتبط با قدرت منبع، هیبرید قاسم با اختلاف معنی‌دار از دو هیبرید دیگر برتر بود و هیبرید آذرگل به‌طور معنی‌داری کمترین وزن خشک برگ را داشت. بنابراین از نظر قدرت منبع هیبرید آذر گل کمترین مقدار را در بین سه هیبرید دیگر داشت. وزن خشک طبق و گره‌های بالایی ساقه در هیبرید آذرگل برابر با هیبرید فرخ و به‌طور معنی‌داری بیشتر از هیبرید قاسم بود. همچنین تعداد فندقه در طبق هیبرید آذرگل و فرخ بایکدیگر تفاوت معنی‌داری نداشت. با این وجود، وزن هزار دانه و عملکرد دانه هیبرید آذرگل به‌طور معنی‌داری بیشتر از هیبرید فرخ بود. مقدار کربوهیدرات‌های غیرساختمانی ذخیره شده در کف طبق و بخش‌های بالایی ساقه در هیبرید آذرگل به‌طور معنی‌داری بیشتر از دو هیبرید دیگر بود در حالی‌که سهم انتقال مجدد از کف طبق و بخش‌های بالایی ساقه به دانه‌ها و نیز سهم فتوسنتز جاری در تشکیل عملکرد بین هر سه هیبرید از نظر آماری برابر بود. سطح بیان ژن اینورتاز هشت روز پس از آغاز گرده افشانی در هیبرید آذرگل به‌طور معنی‌داری بیشتر از دو هیبرید دیگر بود. با وجود قدرت بالاتر منبع در هیبرید قاسم، وزن خشک طبق و بخش‌های بالایی ساقه در این هیبرید کمتر از دو هیبرید دیگر بود که احتمالا ناشی از نوعی مقاومت در انتقال مواد اسیمیلاتی ساخته شده از برگ به اندام‌های مخزن است. برابر بودن تعداد فندقه و وزن مواد خشک طبق و بخش‌های بالایی ساقه در شروع گرده افشانی در هیبرید آذر گل و فرخ و در عین حال وزن هزار دانه بیشتر در هیبرید آذرگل احتمالا از بیان بیشتر ژن اینورتاز در کف طبق هیبرید آذر گل ناشی شده است. این آنزیم باعث تداوم برقراری جریان شیره پرورده به سوی کف طبق به عنوان مخزن موقت شده که در نهایت منجر به افزایش وزن هزار دانه می‌شود. یکی از وظایف این آنزیم محافظت بافت در مواجهه با دماهای پایین است، بنابراین در برنامه اصلاح آفتابگردان برای کشت دوم، توجه ویژه به سطوح بالای بیان این ژن در کف طبق می‌تواند باعث بهبود برنامه‌های اصلاحی آفتابگردان شود. از سوی دیگر بررسی مولفه‌های فیزیولوژیکی موثر در تشکیل عملکرد در هیبرید‌های معرفی شده در یک دوره سی ساله تمرکز بر زودرسی بوده که موجب کاهش عملکرد شده است. چنانچه روابط شکل‌گیری عملکرد از دو جنبه فیزیولوژیکی و مولکولی به‌عنوان نقشه راه اصلاح آفتابگردان مورد توجه قرار گیرد، امکان ایجاد هیبرید‌های زودرس با حفظ عملکرد وجود خواهد داشت.
نتیجه گیری کلی: تمرکز بر جنبه‌های فیزیولوژی و مولکولی فرآیند‌های زیستی باعث تغییر نگرش بهنژادگران و افزایش کارآیی برنامه‌های اصلاحی می‌شود. در نظر گرفتن فعالیت آنزیم‌های دخیل در متابولیسم نشاسته و قند‌ها، نظیر اینورتازها، باعث افزایش عملکرد با وجود قدرت کم منبع شده و امکان تحمل دماهای پایین در زمان پر شدن دانه را فراهم می‌نماید.
نوع مطالعه: پژوهشي |
موضوع مقاله:
اصلاح براي تنش هاي زنده و غيرزنده محيطي
دریافت: 1403/8/28 | پذیرش: 1403/10/30
دریافت: 1403/8/28 | پذیرش: 1403/10/30
ارسال پیام به نویسنده مسئول
| بازنشر اطلاعات | |
 |
این مقاله تحت شرایط Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License قابل بازنشر است. |
