2-6-2-4-1- نشانگرهای مولکولی مبتنی بر DNA……………………….

 

2-6-2-4-1-1- نشانگر­های مولکولی مبتنی بر هیبریداسیون…………… 15

 

2-6-2-4-1-2- نشانگر­های مولکولی مبتنی بر واکنش زنجیره­ای پلیمراز..16

 

2-6-2-4-1-3- نشانگرهای مولکولی مبتنی بر PCR و هیبریداسیون….. 16

 

2-6-2-4-1-4- نشانگرهای مبتنی بر توالی­یابی (SNPها) و تراشه DNA….

 

2-7- کاربرد نشانگرهای مولکولی………………………………………. 17

 

2-8- انتخاب میان انواع مختلف نشانگرها…………………………….. 19

 

2-9- کاربرد نشانگرهای مولکولی در برنج……………………………… 19

 

2-10- انتخاب به کمک نشانگرها……………………………………….. 21

 

2-11- استفاده از نشانگرهای مولکولی درتهیه نقشه ژنتیکی……… 21

 

2- 12- ریزماهواره…………………………………………………………. 22

 

2-12-1- تشخیص آلل­های ریزماهواره……………………………………. 24

 

2-12-2- مزایای نشانگرهای ریزماهواره………………………………… 24

 

2-12-3- مشکلات کار با ریزماهواره…………………………………….. 25

 

2-12-3-1- اشتباهات آلل خوانی……………………………………….. 25

 

2-12-3-2- آلل­های صفر……………………………………………………. 26

 

2-12-3-3- اندازه نمونه مورد نیاز………………………………………… 26

 

2-12-4- ریزماهواره­ها درگیاهان و برنج………………………………….. 27

 

2-12-5- کاربردهای ریزماهواره…………………………………………… 28

 

2-13- نقشه­ های پیوستگی ژنتیکی…………………………………… 28

 

2-14- ویژگی­های نقشه…………………………………………………….. 29

 

2-15- سابقه نقشه یابی صفت رنگ دربرنج…………………………… 30

 

2-15-1- ارتباط بین رنگ پریکارپ وصفت گلوتیوز ………………………..33

 

2-15-2- توارث رنگ نوک دانه و ارتباط آن با صفات دیگر……………….. 33

 

2-15-3- روابط بین رنگ کلاله با صفات دیگر…………………………….. 34

 

2-15-4- ارتباطات بین رنگ پوشبرگ و صفات دیگر…………………….. 34

 

2-15-5- ارتباط بین رنگ کلاله و رنگ پوشبرگ…………………………. 35

 

2-15-6- ارتباط بین رنگ زبانک با صفات دیگر………………………….. 35

 

2-15-7- ارتباطات بین رنگ زبانک و رنگ پریکارپ……………………… 35

 

2-15-8- نشاندار کردن ژن­های مهم اقتصادی و انتخاب به کمک نشانگر (همراه)…36

 

2-15-9- مطالعه ژنتیکی و نشاندارکردن ژن صفت رنگ در برنج……… 37

 

فصل سوم: مواد و روشها

 

3-1- مواد گیاهی…………………………………………………………. 41

 

3-1-1- رقم 18-33DN-……………………………………………………

 

 

3-1- 2- رقم ندا ……………………………………………………………42

 

3-2- کشت والدین و جمعیت F₂…………………………………………

 

3-3- تهیه نمونه برگی…………………………………………………… 43

 

3-4- ارزیابی صفت……………………………………………………….. 44

 

3-5- استخراج DNA ………………………………………………………

 

3-5-1- روش استخراج DNA……………………………………………..

 

3-6- بررسی کمیت و کیفیت DNA استخراج شده…………………… 49

 

3-6-1- ازطریق اسپکتروفتومتر…………………………………………. 49

 

3-6-2- به وسیله الکتروفورز ژل آگارز…………………………………… 49

 

3-7- بارگذاری نمونه­ ها و اجرای الکتروفورز…………………………… 50

 

3-8- آماده سازی آغازگرهای ریزماهواره……………………………… 51

 

3-9- انجام واکنش PCR………………………………………………….

 

3-10- تجزیه وتحلیل داده ها…………………………………………….. 54

 

فصل چهارم: نتایج و بحث

 

4-1- ارزیابی فنوتیپی…………………………………………………… 57

 

4-2- ارزیابی مولکولی…………………………………………………… 58

 

4-2-1- غربال والدین……………………………………………………… 58

 

4-2-2- تحلیل لینکاژ ………………………………………………………60

 

4-3- ارزیابی نشانگر RM253 در ارقام دیگر برنج……………………… 64

 

فصل پنجم

 

پیشنهادات……………………………………………………………….. 68

 

منابع………………………………………………………………………..70

 

ضمائم

 

لیست پرایمرهای بکار رفته در پژوهش………………………………… 79

 

تهیه محلول­های مادری…………………………………………………… 81

 

ماتریس داده­های مولکولی و فنوتیپی…………………………………. 83

 

چکیده:

 

وجود رنگدانه­ های آنتوسیانین در برنج عامل اصلی تولید پایه ساقه ارغوانی رنگ محـسوب می­شود. رنگ پایه ساقه در برنج رابطه مستقیم و قوی با تشکیل دانه ­های رنگی در برنج دارد که در زیر پوسته آنها به دلیل تراکم متفاوت رنگیزه­های آنتوسیانین در لایه­های مختلف پریکارپ، پوشش دانه و آلورون، رنگ­های سرخ، ارغوانی و سیاه مشاهده می­شود. بمنظور درک درست از مسیر بیوسنتزی آنتوسیانین که اطلاعات مفیدی را در زمینه بیولوژی مولکولی و ژنتیک برنج به همراه خواهد داشت، الگوی تفرق ژن رنگ پایه ساقه با استفاده از تعداد 123 تک بوته از جمعیتF₂  حاصل از تلاقی 18-33 – DN و ندا مورد مطالعه قرار گرفت.  ارزیابی تک بوته­های  F₂ بر اساس رنگ پایه ساقه نشان داد تعداد 83 بوته رنگی (ارغوانی) و تعداد 40 بوته بی­رنگ تولید شده نسبت تفرق 1 :075/2 را ایجاد می­نماید. آماره c² این نسبت تفرق برابر 48/3 بود که از نسبت تفکیک  3:1 اختلاف معنی داری را نشان نداد (95/0p < ). در نتیجه ثابت شد که صفت مورد نظر از سیستم کنترل تک ژنی تبعیت می­نماید. مطالعات انجام شده با استفاده از 59 نشانگر مولکولی میکروساتلیت میزان 28 درصد چند شکلی بین والدین را نشان داد و آنالیز پیوستگی روی تک بوته­های مغلوب جمعیت F₂ از تلاقی ندا × 18-33 –   DNثابت کرد که ژن رنگ پایه ساقه بر روی بازوی کوتاه کروموزوم شماره 6 برنج با نشانگرRM253 که در فاصله 15 سانتی مورگان از ژن قرار دارد همبسته می باشد.

 

فصل اول: مقدمه

 

1-1- تولیدکنندگان برنج

 

برنج پس از گندم دومین غله مهم در دنیا به حسـاب می­آید و به عنوان یکی از مهمترین محصولات استراتژیک جهان از اهمیت و جایگاه ویژه­ای برخوردار است، نزدیک به 90 درصد سطح زیر کشت و تولید برنج متعلق به کشورهای خاور دور می­باشد. بیش از نصف محصول برنج دنیا در دو کشور هند و چین تولید می­شود. به طور کلی، کشورهای گرمسیری و نیمه گرمسیری برمه، تایلند، ویتنام، لائوس، اندونزی، فیلیپین، پاکستان، هند، آمریکا، ژاپن، ایتالیا، مصر، چین، برزیل، کوبا، مکزیک و استرالیا از تولیدکنندگان عمده برنج به شمار می­آیند. میزان تولید برنج در تایلند، برمه، ویتنام و لائوس بیش از مصرف داخلی آنهاست و بنابراین نزدیک به 90 درصد برنج موجود در بازارهای دنیا متعلق به این 4 کشور می­باشد (53).

 

2-1- کشت برنج در ایران

 

 

2-1-4- سرعت رشد نسبی ……………………………………………………………………………17

 

2-1-5- میزان فتوسنتز خالص ………………………………………………………………………….18

 

2-1-6- دوام سطح برگ ………………………………………………………………………………….19

 

2-1-7- نسبت سطح برگ ……………………………………………………………………………..20

 

2-1-8- دوام بیوماس ……………………………………………………………………………………21

 

2-2- صفات مورفولوژیك …………………………………………………………………………………21

 

2-2-1- ارتفاع بوته ……………………………………………………………………………………….21

 

2-2-2- قابلیت پنجه زنی ………………………………………………………………………………..23

 

2-2-3- مساحت برگ پرچم ………………………………………………………………………………24

 

2-2-4- روزهای تا 50 درصد گلدهی و رسیدگی كامل …………………………………………………25

 

2-3- عملكرد و اجزای عملكرد …………………………………………………………………………….26

 

2-3-1-  تعداد خوشه در واحد سطح ………………………………………………………………….27

 

-3-2- وزن هزار دانه ………………………………………………………………………………………27

 

2-3-3- درصد باروری دانه ( تعداد دانه پر، نیمه پر و پوك) ……………………………………………..29

 

2-3-4- تعداد كل دانه در خوشه ………………………………………………………………………….30

 

2-3-5- طول خوشه ………………………………………………………………………………………..31

 

2-3-6- شاخص برداشت ………………………………………………………………………………….32

 

2-4- صفات كیفی …………………………………………………………………………………………..34

 

فصل سوم: مواد و روشها

 

3-1- آزمایش مزرعه ای …………………………………………………………………………………….37

 

3-1-1- مشخصات محل اجرای آزمایش و طرح آزمایشی ………………………………………………..37

 

3-1-2- معرفی ارقام مورد بررسی ………………………………………………………………………..38

 

3-1-2-1- رقم طارم هاشمی………………………………………………………………………………….38

 

3-1-2-2- رقم كادوس ………………………………………………………………………………………….38

 

3-1-2-3- رقم هیبرید بهار1 …………………………………………………………………………………….39

 

3-1-2-4- رقم نعمت ……………………………………………………………………………………………..39

 

3-1-2-5- لاین های امید بخش ……………………………………………………………………………….40

 

3-1-3- مراحل اجرای آزمایش ………………………………………………………………………………..40

 

3-2- نمونه برداری و اندازه گیری صفات …………………………………………………………………….41

 

3-2-1- اندازه گیری صفات در مراحل رشد گیاه ………………………………………………………..41

 

3-2-2- صفات كمی و نحوة اندازه گیری آنها …………………………………………………………….43

 

3-2-2-1- تعداد پنجه های بارور در بوته ……………………………………………………………………..43

 

3-2-2-2- ارتفاع گیاه ………………………………………………………………………………………….43

 

3-2-2-3- روزهای تا 50 درصد گلدهی …………………………………………………………………..43

 

3-2-2-4- طول برگ پرچم …………………………………………………………………………………….43

 

3-2-2-5- عرض برگ پرچم ……………………………………………………………………………………43

 

3-2-3- اندازه گیری صفات در مرحله رسیدن فیزیولوژیكی و قبل از برداشت …………………………..44

 

3-2-3-1- شاخص برداشت …………………………………………………………………………………44

 

3-2-3-2- اجزای عملكرد ………………………………………………………………………………………44

 

3-2-4- اندازه گیری صفات در مرحله بعد از برداشت ……………………………………………………….45

 

 

3-2-5- اندازه گیری صفات كیفی ……………………………………………………………………………45

 

3-3- محاسبات آماری …………………………………………………………………………………………46

 

فصل چهارم: نتایج و بحث

 

4-1- تجزیه و تحلیل شاخص های رشد …………………………………………………………………….48

 

4-1-1- تولید ماده خشك ………………………………………………………………………………………48

 

4-1-2- سرعت رشد محصول ………………………………………………………………………………..50

 

4-1-3- سرعت رشد نسبی …………………………………………………………………………………52

 

4-1-4- شاخص سطح برگ …………………………………………………………………………………..52

 

4-1- 5- سرعت فتوسنتز خالص ……………………………………………………………………………55

 

4-1-6- دوام سطح برگ ……………………………………………………………………………………….55

 

4-1-7- نسبت سطح برگ …………………………………………………………………………………….58

 

4-1-8- دوام بیوماس …………………………………………………………………………………………..60

 

4-2- صفات مورفولوژیك ………………………………………………………………………………………61

 

4-2-1-  قابلیت پنجه زنی ……………………………………………………………………………………61

 

4-2-2-  ارتفاع بوته …………………………………………………………………………………………..62

 

4-2-3- تعداد روز تا 50 درصد گلدهی ……………………………………………………………………..62

 

4-2-4- تعداد روز تا رسیدگی كامل ……………………………………………………………………………63

 

4-2-5- مساحت برگ پرچم …………………………………………………………………………………….63

 

4-3- عملكرد و اجزای عملكرد ………………………………………………………………………………..65

 

4-3-1- تعداد خوشه در واحد سطح (مترمربع) ………………………………………………………………65

 

4-3-2- وزن هزار دانه ……………………………………………………………………………………………65   

 

4-3-3- تعداد كل دانه در خوشه ………………………………………………………………………………66

 

4-3-4- تعداد دانه پر در خوشه ……………………………………………………………………………….66

 

4-3-5- تعداد دانه نیمه پر و پوك …………………………………………………………………………….67

 

4-3-6- درصد باروری …………………………………………………………………………………………..67

 

4-3-7- طول خوشه ……………………………………………………………………………………………..67

 

4-3-8- شاخص برداشت ………………………………………………………………………………………68

 

4-3-9- عملكرد دانه …………………………………………………………………………………………….68

 

4-4-صفات كیفی …………………………………………………………………………………………………70

 

4-4-1- دمای ژلاتینی شدن ……………………………………………………………………………………70

 

4-4-2- قوام ژل ……………………………………………………………………………………………….70

 

4-4-3- درصد آمیلوز …………………………………………………………………………………………….71

 

4-4-4- طول و عرض دانه قبل از پخت ………………………………………………………………………71

 

4-4-5- طول و عرض دانه پس از پخت ………………………………………………………………………..71

 

4-4-6- طویل شدن دانه ……………………………………………………………………………………….72

 

4-4-7- عطر ……………………………………………………………………………………………………72

 

4-6- همبستگی ها …………………………………………………………………………………………76

 

4-7- نتیجه گیری كلی ……………………………………………………………………………………..83

 

4-8- پیشنهادات ………………………………………………………………………………………………84

 

فصل پنجم: منابع

 

منابع ………………………………………………………………………………………………………….86

 

چکیده:

 

به منظور تعیین شاخص های فیزیولوژیك و مورفولوژیك رشد ارقام و لاینهای امید بخش برنج، آزمایشی در موسسه تحقیقات برنج كشور واقع در رشت در قالب طرح بلوك كامل تصادفی با 14 تیمار در 4 تكرار در بهار و تابستان سال 1387 اجرا گردید. تیمارها شامل 4 رقم (طارم هاشمی، كادوس، هیبرید بهار1 و نعمت) و 10 لاین امید بخش برنج بود. به منظور اندازه گیری شاخص های رشد، به فاصله هر 15 روز، تعداد 4 كپه با انتخاب تصادفی و با در نظر گرفتن اثر حاشیه ای (حذف دو كپه از طرفین) از هر كرت كف بر شدند. سطح برگ توسط دستگاه اندازه گیری سطح برگ تعیین شد. وزن خشك برگ و ساقه با قرار دادن آنها در آون در دمای 70 درجه سانتی گراد به مدت 48 ساعت حاصل شد. در مرحله گلدهی، صفات مورفولوژیكی شامل تعداد پنجه، ارتفاع بوته، مساحت برگ پرچم، تعداد روزهای تا 50 درصد گلدهی و رسیدگی كامل مورد ارزیابی قرار گرفتند. صفات كیفی نیز از قبیل مقدار آمیلوز، درجه حرارت ژلاتینی شدن، تعیین قوام ژل، اندازه و شكل دانه، طویل شدن دانه و عطر نیز بعد از مرحله برداشت و تبدیل در آزمایشگاه اندازه گیری شدند. نتایج بدست آمده، حاكی از آن بود كه همه تیمارها، در مرحله قبل از گلدهی به حداكثر LAI دست یافتند و صفات مورد بررسی اختلاف      معنی داری نشان دادند. TDM (**58/0)، CGR (**36/0)، LAI (**55/0)، LAR (**48/0)، LAD (**55/0)، BMD (**70/0)، تعداد پنجه (**67/0)، مساحت برگ پرچم (**39/0)، وزن هزار دانه (**59/0)، تعداد خوشه در متر مربع (**67/0) و طول خوشه (**37/0) همبستگی مثبت و معنی داری با عملكرد دانه داشتند. لاین های 416 و 203 از نظر شاخص های رشد و قابلیت پنجه زنی و كمترین ارتفاع بوته در وضعیت مطلوبتری قرار داشتند و از طرفی عملكرد نسبتاً بالایی را نیز داشتند (به ترتیب 34/6 و 25/6 تن در هكتار) و به عنوان لاین مطلوب جهت برنامه های به زراعی در شرایط مشابه با این آزمایش قابل پیگیری و توصیه به نظر می رسند. لاین 223، كیفیت بالاتری داشت زیرا دارای آمیلوز متوسط (28/22%)، دمای ژلاتینی شدن متوسط (نمره 63/4)، افزایش دانه خوب و عطر مناسب بود. در حالی كه عملكرد پایینی داشت (90/4 تن در هكتار). در این تحقیق لاین های با خصوصیات كیفی بالاتر عملكرد پایین تری داشتند.

 

مقدمه:

 

برنج  (Oryza sativa L)از قدیمی ترین گیاهانی است  که در دنیا کشت شده و مبدآ پیدایش آن آسیای جنوب شرقی بخصوص کشورهای هند و چین می باشد (زمانی و علیزاده، 1386). مهمترین مرکز تولید برنج در جهان قاره آسیا است که حدود 90% برنج تولیدی جهان را به خود اختصاص داده است. در قاره های آمریکا، اروپا، آفریقا و اقیانوسیه 10 درصد بقیه کشت برنج انجام می شود. هم اکنون استانهای گیلان و مازندران از مناطق مهم تولید برنج در کشور هستند. در این دو استان برنج به عنوان یکی از عمده ترین اقلام منابع غذایی محسوب می شود و حدود 13 نوع غذای محلی از آن درست می شود (اخوت و وکیلی، 1376). سطح زیر کشت برنج در دنیا کمتر از گندم بوده لکن مقدار تولید آن تقریباً برابر گندم می باشد (خدابنده، 1379) . بر اساس گزارش سازمان خواروبار جهانی در سال1380، سطح زیر کشت برنج در کشور ما 480 هزار هکتار و میزان تولید شلتوک معادل 2/2میلیون تن می باشد (امام، 1383). طی دو دهه اخیر میزان مصرف سرانه برنج کشور و الگوی مصرف و تغذیه مردم تغییر و مصرف برنج به عنوان یکی از مواد اولیه اصلی و اساسی غذای روزانه وارد سبد خانوار شده بطوری که مصرف سرانه برنج از 15 تا 20 کیلوگرم به 38 تا40 کیلوگرم افزایش یافته است (زمانی وعلیزاده، 1386). بر اساس برآورد انجام شده، شمار ساکنان کره زمین از 5 میلیارد و 500 میلیون نفر کنونی به 8 میلیارد و 400 هزار نفر در سال 2025 میلادی افزایش خواهد یافت و هر ساله 88 میلیون نفر به جمعیت جهان افزوده می گردد، كه تا سال 2050 تولید برنج بایستی بالغ بر 50 درصد افزایش یابد كه این افزایش تولید نیازمند اصلاح ارقام و اعمال مدیریت های صحیح زراعی است (Ntanos and Koutrbas, 2002.). در کشور ما بیشترین نسبت اراضی تحت کشت مربوط  به ارقام بومی با عملکرد کم ولی با کیفیت زیاد می باشد (اخوت و وکیلی ، 1376). با توجه به رشد جمعیت در آسیا که 90 درصد برنج دنیا در آن تولید و مصرف می شود، تولید سالیانه برنج باید 7/1 درصد افزایش یابد تا نیاز آینده مصرف کنندگان را تامین نماید .(Dato Seri, 2003)که با توجه به نرخ رشد جمعیت، میزان تولید فعلی برنج، به هیچ وجه جوابگوی مصرف نبوده، پس لازم است در جهت معرفی ارقام جدید با عملکرد زیادتر تلاش شود. خوشبختانه در دهه های گذشته، اغلب كشورهای آسیایی فعالیت خوبی را در ارتباط با زراعت برنج و اصلاح آن به عمل آوردند، به طوری كه در آسیا بیشترین سطح زیر كشت ارقام پرمحصول جدید در سال 1997 مربوط به كشور هند با 32200000 هكتار بود(2004 ،IRRI).در چهار دهه پیش، تحقیقات برنج پیشرفت های زیادی در زمینه معرفی و توسعه كشت ارقام اصلاح شده و افزایش كارایی مدیریت منابع طبیعی و نهاده ها داشته كه باعث افزایش محصول،كاهش هزینه تولید و افزایش درآمد كشاورزان شده است (2005 Mahabub,).

 

 یكی از ابزار مهم متخصصان به نژادی، انتخاب والدین مناسب جهت تلاقی دادن آنها می باشد تا بدین ترتیب بتوانند با تركیب خصوصیات مناسب والدین، ژنوتیپ های جدید را تولید كنند، اما یكی از محدودیت های مهم این روش عدم آگاهی از فرایندهای فیزیولوژیكی می باشد و لذا باعث اتخاب تصادفی والدین می گردد(مهدوی، 1383). بنابرین با شناخت دقیق خصوصیات مورفولوژیکی و فیزیولوژیکی لاینها و ارقام اصلاح شده و تجزیه و تحلیل رشد آنها، می توان به عامل محدودیت ویا افزایش محصول در واحد سطح پی برد و مدیریت های لازم را جهت افزایش عملکرد انجام داد. از طرف دیگر شاخص های رشد، یکی از عوامل تعیین کننده وضعیت فیزیکوشیمیایی گیاهان در عکس العمل به شرایط مختلف محیطی می باشند که بر میزان محصول گیاهان تاثیر می گذارند (عرفانی و نصیری، 1379). بنابراین مطالعه لاینهای امید بخش و مقایسه آنها با یکدیگر بسیار ضروری است زیرا از یک طرف این لاینها دارای ویژگیهای منحصر بفرد بوده و می توانند منابع ژنتیکی بسیار خوبی در برنامه های اصلاحی محسوب گردند و از جهت دیگر مصرف کننده های برنج در داخل کشور، تمایل زیادی به مصرف برنج های با کیفیت بالا دارند و این مساله محققین زراعت و اصلاح نباتات را بر آن می دارد تا با انجام پژوهش های گسترده، صفات مطلوب لاینهای معرفی شده را شناسایی نموده و با انتقال به ارقام جدید گامی مثبت در جهت خود کفایی از نظر تولید برنج بردارند ( قیصری، 1386) .

 

با توجه به مسائل مطرح شده هدف از اجرای این آزمایش عبارتند از:

 

1- بررسی شاخص های مرفولوژیکی و فیزیولوژیکی ارقام و لاین های امید بخش برنج.

 

2- مطالعه همبستگی شاخص های فوق با عملکرد و اجزای عملکرد ارقام و لاین های امید بخش برنج.

 

3- معرفی شاخص های موثر و مطلوب در عملکرد ارقام و لاین های امید بخش برنج.

 

4- پیشنهاد لاین مطلوب از میان لاین های مورد مطالعه جهت برنامه های به زراعی در شرایط مشابه.

 

فصل اول: کلیات

 

1- کلیات

 

1-1- تجزیه و تحلیل رشد گیاه

 

 

3-2-2- کاشت، داشت و برداشت گیاه لوبیا ……………………………………………………… 43

 

3-2-3- تجزیه گیاه ……………………………………………………………………………………. 44

 

3-2-4- تجزیه خاک پس از برداشت گیاه …………………………………………………………… 45

 

3-3- تجزیه و تحلیل آماری ……………………………………………………………………………. 46

 

فصل چهارم- نتایج و بحث

 

4-1- آزمایش جوانه­زنی بذر ………………………………………………………………………… 47

 

4-1-1- اثر نوع اکسیدروی (نانو و معمولی) بر شاخص­های جوانه­زنی بذر ……………………… 47

 

4-1-2- اثر سطوح اکسیدروی بر شاخص­های جوانه­زنی بذر ……………………………………. 48

 

4-1-3- اثر متقابل نوع اکسیدروی و سطوح آنها بر شاخص­های جوانه­زنی بذر ………………… 49

 

4-1-4- اثر نوع اکسیدروی (نانو و معمولی) بر صفات مورد ارزیابی روی لوبیا …………………. 54

 

4-1-5- اثر سطوح مختلف اکسیدروی بر صفات مورد ارزیابی روی لوبیا ………………………… 55

 

4-1-6- اثر متقابل نوع اکسیدروی (نانو و معمولی) و سطوح آنها بر صفات مورد ارزیابی روی لوبیا….56

 

4-2- آزمایش گلخانه­ای …………………………………………………………………………….. 59

 

4-2-1- اثر تیمارهای آزمایشی بر عملکرد و اجزای عملکرد گیاه لوبیا …………………………. 59

 

4-2-1-1- اثر نوع اکسیدروی (نانو و معمولی) بر شاخص­های رشدی لوبیا ……………………. 59

 

4-2-1-2- اثر قارچ گلوموس اینترارادیسس بر شاخص­های رشدی لوبیا ………………………….60

 

4-2-1-3- اثر سطوح اکسیدروی بر شاخص­های رشدی لوبیا ………………………………………62

 

4-2-1-4- اثر متقابل نوع اکسیدروی (نانو و معمولی) و قارچ گلوموس اینترارادیسس بر شاخص­های رشدی لوبیا….63

 

4-2-1-5- اثر متقابل سطوح اکسیدروی و قارچ گلوموس اینترارادیسس بر شاخص­های رشدی لوبیا….65

 

4-2-1-6- اثر متقابل نوع اکسیدروی (نانو و معمولی) و سطوح آنها بر شاخص­های رشدی لوبیا….68

 

4-2-1-7- اثر متقابل نوع اکسیدروی، سطوح آنها و قارچ گلوموس اینترارادیسس بر شاخص­های رشدی لوبیا…72

 

4-3- تأثیر تیمارهای آزمایشی بر عناصر غذایی پر مصرف در گیاه لوبیا ……………………… 75

 

4-3-1- تأثیر تیمارهای آزمایشی بر عناصر نیتروژن، فسفر و پتاسیم گیاه …………………. 75

 

4-4- تأثیر تیمارهای آزمایشی بر عناصر کم مصرف گیاه ……………………………………… 83

 

4-4-1- عناصر روی، مس و آهن در گیاه ………………………………………………………… 83

 

4-5- تأثیر تیمارهای آزمایشی بر خصوصیات خاک پس از برداشت گیاه لوبیا ……………….90

 

4-5-1- pH خاک پس از برداشت گیاه …………………………………………………………… 90

 

4-5-2- هدایت الکتریکی عصاره اشباع خاک پس از برداشت گیاه ………………………….. 94

 

 

4-6- تأثیر تیمارهای آزمایشی بر عناصر کم مصرف در خاک پس از برداشت گیاه ………….. 99

 

4-6-1- تأثیر تیمارهای آزمایشی بر عناصر روی، مس و آهن در خاک ……………………….. 99

 

فصل پنجم- نتیجه­ گیری نهایی و پیشنهادات

 

5-1- نتیجه­ گیری نهایی ………………………………………………………………………… 106

 

5-2- پیشنهادات ………………………………………………………………………………….. 108

 

پیوست …………………………………………………………………………………………….. 110 

 

منابع………………………………………………………………………………………………… 116

 

چکیده:

 

این مطالعه به منظور بررسی اثرات اکسیدروی (نانو و معمولی) و قارچ میکوریزا بر خصوصیات خاک، جوانه­زنی بذر و ویژگی­های رشد گیاه لوبیا با دو آزمایش کاملا تصادفی به صورت فاکتوریل به­ طور جداگانه انجام شد. در بخش اول، فاکتورهای آزمایش شامل دو نوع اکسیدروی (نانو و معمولی) و چهار سطح اکسیدروی (0، 50، 100 و 200 میلی­گرم بر لیتر) با سه تکرار بودند: در بخش دوم، فاکتورهای آزمایش شامل دو سطح Glomus intraradices (با و بدون) و دو نوع اکسیدروی (نانو و معمولی) و چهار سطح اکسیدروی (0، 50، 100 و 200 میلی­گرم بر کیلوگرم) با سه تکرار بودند. آزمایشات اول و دوم به ترتیب در شرایط آزمایشگاه و گلخانه انجام شد. نتایج نشان داد که نانوذرات اکسیدروی در غلظت کم (50 میلی­گرم بر لیتر) و غلظت­های زیاد (100و 200 میلی­گرم بر لیتر) به ترتیب اثرات تحریک­ کنندگی و بازدارندگی در جوانه­زنی بذر و رشد گیاهچه لوبیا داشته است. غلظت­های زیاد نانوذرات اکسیدروی، اثرات منفی در همه پارامترهای جوانه­زنی بذر داشتند. حداقل طول ریشه­چه، طول ساقه­چه، طول گیاهچه، وزن خشک ریشه­چه، وزن خشک ساقه­چه و وزن خشک گیاهچه در غلظت­های زیاد نانوذرات اکسیدروی مشاهده شد. تیمار (50 میلی­گرم بر لیتر) نانوذرات اکسیدروی، بهترین و مناسب­ترین غلظت برای تحریک رشد ریشه بذور لوبیا در شرایط آزمایشگاهی بود. در آزمایش گلخانه­ای تیمار (100 میلی­گرم بر کیلوگرم) نانوذرات اکسیدروی با Glomus intraradices تاثیر معنی­داری در رشد و عملکرد داشتند. دو نوع اکسیدروی (نانو و معمولی) افزایش معنی­داری در روی، مس و آهن قابل دسترس در نمونه­های خاک داشتند اما تیمار نانوذرات اکسیدروی در مقایسه با اکسیدروی معمولی برتر بود. زمانی که غلظت­های بیشتر اکسیدروی به نمونه­های خاک اضافه شد، غلظت روی، مس و آهن در گیاه و وزن خشک ریشه­ و ساقه در گلدان، طول ریشه و ساقه در گلدان، تعداد غلاف در بوته، تعداد دانه در غلاف در بوته، تعداد دانه در بوته، وزن دانه در بوته، وزن صد دانه و عملکرد دانه در بوته افزایش یافت. تیمارهای نانوذرات اکسیدروی، همه پارامترهای اندازه­گیری شده را نسبت به تیمارهای اکسیدروی معمولی بهبود بخشید. همچنینGlomus intraradices تأثیر معنی­دار مثبتی در غلظت روی، مس و آهن در گیاه لوبیا داشت.

 

فصل اول: مقدمه

 

1- مقدمه

 

در طی پنجاه سال گذشته، پیشرفت فناوری تولید مواد شیمیایی، انقلابی را در تولید محصولات کشاورزی به­ وجود آورده است (واسیلیسکی، 2003). با شروع کشاورزی صنعتی که دو عامل مهم آن استفاده از ارقام پر محصول و کود­ پذیر گیاهان زراعی و بکارگیری کودهای شیمیایی بودند، تولید محصولات کشاورزی دگرگون و رشد فزاینده­ای ایجاد شد. تغییرات ایجاد شده در طبیعت در اثر دخالت­های انسان در خاک، آب و جو به دلیل استفاده از مواد شیمیایی مختلف برای افزایش بهره­وری گیاهان از یک طرف و مصرف حدود 10 برابر انرژی برای تولید یک واحد از محصول نسبت به قرن گذشته از طرف دیگر، منجر به جستجو جهت دستیابی به روش­های جدید در تولید محصولات کشاورزی شده است (آلاجاجیان، 2007; واسیلیسکی، 2003).

 

کاربرد نانوتکنولوژی در کشاورزی حتی در سطح جهانی، در مرحله ظهور است. علوم نانو منجر به توسعه و بهبود کاربردهای ارزان نانوتکنولوژی برای پیشبرد رشد گیاهان شده است. نانوذرات[1] و نانوکپسول­ها ابزاری کارا برای توزیع آفت کش ها و کودها در شکل کنترل شده با مکان هدف مشخص هستند، بنابراین خسارت زیست محیطی را کاهش می­­دهند. نانوتکنولوژی نقش مهمی در بهبود روش­های موجود مدیریت گیاهان زراعی بازی می­کند. مواد شیمیایی زراعی از طریق آبشویی، تجزیه توسط نور، هیدرولیز و تجزیه میکروبی، بخش یا درصد خیلی کمی از آنها در محل هدف قرار می­گیرند. از این رو کاربردهای مکرر برای داشتن یک کنترل موثر مورد نیاز است که باعث برخی اثرات نامطلوب نظیر آلودگی آب و خاک می­گردد (نایر و همکاران، 2010).

 

تغییرات در فناوری، عامل اصلی شکل­ گیری کشاورزی نوین شده است. در بین آخرین خط نوآوری­های فناوری، نانوتکنولوژی موقعیت برجسته­ای در تحول کشاورزی و تولید غذا اشغال نموده است. توسعه وسایل و مواد نانو می­تواند کاربردهای جدیدی را در بیوتکنولوژی گیاهی و کشاورزی باز نماید. اخیراً تمرکز اصلی در تحقیقات روی کاربرد نانوتکنولوژی در زمینه الکترونیک، انرژی و پزشکی می­باشد. تجربیات بدست آمده از این موضوعات، توسعه گیاهان تغییر یافته ژنتیکی، حفاظت گیاه، مواد شیمیایی محافظ گیاه و تکنیک­های کشاورزی دقیق را آسان ساخته است. نانوتکنولوژی پیشرفت­های وسیعی در تحقیقات کشاورزی نظیر علوم و فناوری تولید مثلی، تبدیل ضایعات کشاورزی و غذایی به انرژی و دیگر محصولات ثانویه از طریق فرایند زیستی- نانوآنزیمی، جلوگیری از بیماری و تیمار در گیاه با استفاده از رهاسازی نانوذرات مختلف شبیه به آنچه که در مصرف نانو داروها در انسان استفاده می­شود، ایجاد نموده است (نایر و همکاران، 2010). از ویژگی­های منحصر به فرد نانوذرات، نسبت سطح به حجم زیاد آنها است که باعث افزایش درصد اتم­های موجود در سطح شده (پرماناتان، 2011) که هم می­توانند به عنوان منبع غذایی مفید و هم به عنوان خطرات زیست محیطی مطرح شوند. بنابراین، درک کاملی از مسیرهای اصلی واکنش در تشکیل این مواد در خاک برای کاربرد مواد نانوذرات پایدارتر و ایمن­تر در کشاورزی حایز اهمیت است (میلانی، 2010).

 

در حال حاضر عناصر کم مصرف برای گیاهان زراعی به عنوان مواد غذایی لازم و ضروری بوده به طوری که رشد و عملکرد گیاهان در خاک­هایی با کمبود این عناصر کاهش می­یابد. عنصر روی  یکی از هفت عنصر کم مصرف ضروری برای رشد محصول بوده و نقش اساسی آن مشارکت در ساختمان 200 نوع آنزیم و پروتئین است و کمبود آن فعالیت چندین آنزیم مهم از جمله فسفاتاز، الکل دی هیدروژناز، دیمیدین کیناز، کربوکسی پپتیداز DNA و RNA را کاهش می­دهد (پراساد، 1984). از دیگر نقش­های عنصر روی، نقش آن در ایجاد یک سیستم دفاعی سلولی در برابر گونه­های واکنش دهنده با اکسیژن[2] (ROS) می­باشد. به نحوی که در شرایط کمبود عنصر روی بروز این خسارت­های اکسیداتیو ناشی از تهاجم رادیکال­های آزاد مانند ROS ها با ایجاد اختلال در عملکرد غشاهای سلولی و تولید رادیکال­های هیدروکسیل و سوپراکسیداز به سلول خسارت وارد می­نماید (مورای، 1989).

 

اکسیدروی (ZnO) به عنوان یکی از ترکیبات معدنی عنصر روی، در حال حاضر یکی از پنج ترکیب عنصر روی بوده که توسط سازمان غذا و داروی آمریکا به عنوان یک ترکیب ایمن شناخته شده است (پراساد، 1984). اکسیدروی در مقیاس نانو ویژگی­های ضد میکروبی داشته و همچنین پایداری بیشتری در دما و فشار بالا نشان داده (ساوای، 2003) و غیر سمی بوده و حتی شامل عناصر معدنی ضروری برای بدن انسان نیز می­باشد (روسلی و همکاران، 2003). اغلب مواد معدنی ضد باکتریایی، نانوذرات فلزی و نانوذرات اکسید فلزی بوده که شامل نقره (Ag)، مس (Cu)، اکسید تیتانیوم (TiO₂) و اکسیدروی (ZnO) می­باشد (کیوفی و همکاران، 2005؛ چادهری و همکاران، 2008؛ برادلی و همکاران، 2011). گیاهان در حضور نانو مواد (NMs) به طور طبیعی رشد کرده و روند افزایشی در تولید دارند به طوری که استفاده از نانو مواد سنتزی[3]، به عنوان ابزاری مناسب محسوب می­شود (پن و همکاران،2010) و سرنوشت، انتقال و تحرک این نانوذرات سنتزی در خاک بستگی زیادی به شرایط محیطی داشته، ولی با این حال شناخت کمی از اثرات احتمالی نانوذرات در ویژگی­های شیمیایی، فیزیکی و بیولوژیکی خاک وجود دارد (بن- موشه و همکاران، 2012).

 

امروزه استفاده از نانوکودها در صنایع مختلف از جمله کشاورزی مورد توجه و اقبال عمومی قرار گرفته است. نانواکسیدروی یکی از نانوکودهای مورد استفاده در کشاورزی است که گزارشات ضد و نقیضی در مورد فواید و مضرات آن برای گیاهان ارایه شده است. استفاده از این ماده در خاک با غلظت زیاد اثرات ضد باکتریایی داشته و برخی از باکتری­های خاک را از بین می­برد، از سویی گزارشاتی در دست است که نشان می­دهد استفاده از این نانو کود می­تواند رشد ریشه و اندام­های هوایی گیاهان را تحریک نماید (فان و لو، 2003). امروزه بشر با دخالت­های نامتعارف خود از قبیل کاربرد بی­رویه کودهای شیمیایی، سموم و ادوات کشاورزی موجب خسارت­های جبران ناپذیری به محیط زیست و نظام­های کشاورزی شده است. یکی از راهکارهای مؤثر برای خروج از این معضل، حرکت به سوی کشاورزی پایدار می­باشد (غلامی و کوچکی، 1380). در حال حاضر مصرف کودهای زیستی همانند قارچ میکوریزا در یک سیستم مبتنی بر کشاورزی پایدار، موجب افزایش کیفیت و ثبات عملکرد به ویژه در گیاهان زراعی می­شود. قارچ میکوریزا در مقایسه با کودهای شیمیایی برتری­های چشمگیری دارد. این قارچ­ها با ایجاد ارتباط همزیستی با گیاهان بر جنبه­های مختلف فیزیولوژی و بیوشیمی گیاه میزبان تأثیر گذاشته و موجب بهبود رشد و نمو آن می­شود (نادیان، 1377). قارچ­های میکوریزای آربسکولار وزیکولار در بین میکروارگانیسم­هایی که محیط ریزوسفر را اشغال می­کنند منحصر به فرد هستند. این قارچ­ها اجتماعات همزیستی را با ریشه اکثر گیاهان تشکیل می­دهند و علاوه بر افزایش موادغذایی معدنی در گیاه می­توانند با تحریک مواد تنظیم کننده رشد، افزایش فتوسنتز، بهبود تنظیم فشار اسمزی در شرایط خشکی و شوری، باعث افزایش مقاومت گیاهان نسبت به تنش­های محیطی شوند (رابی و مدنی، 2005).

 

 

دیدگاه اتکینسون و هیلگارد ………………………………………………………………………………………………9

 

دیدگاه  فرانکل …………………………………………………………………………………………………………….10

 

دیدگاه آلپورت……………………………………………………………………………………………………………..11

 

دیدگاه آدلر………………………………………………………………………………………………………………….11

 

دیدگاه الیس…………………………………………………………………………………………………………………11

 

دیدگاه  فرام ………………………………………………………………………………………………………………..12

 

دیدگاه کارل هورنای……………………………………………………………………………………………………..12

 

دیدگاه  فروید ………………………………………………………………………………………………………………13

 

دیدگاه مازلو ………………………………………………………………………………………………………………..13

 

دیدگاه گلاسر ……………………………………………………………………………………………………………..13

 

مفهوم استرس  …………………………………………………………………………………………………………………..14

 

تعریف استرس ……………………………………………………………………………………………………………………15

 

دیدگاه های مربوط به  استرس ………………………………………………………………………………………………..15

 

دیدگاه زیست شناختی …………………………………………………………………………………………………….16

 

دیدگاه روانی ـ اجتماعی……………………………………………………………………………………………………18

 

استرس و شخصیت…………………………………………………………………………………………………………………19

 

استرس و بیماریهای جسمی………………………………………………………………………………………………………20

 

استرس و سیستم ایمنی بدن ……………………………………………………………………………………………………..22

 

استرس و فرایندهای فکری ……………………………………………………………………………………………………..23

 

عوامل فشارزای دانشجویی ……………………………………………………………………………………………………..24

 

تغییر در سبک زندگی………………………………………………………………………………………………………24

 

ازدحام وشلوغی………………………………………………………………………………………………………………25

 

امتحانات………………………………………………………………………………………………………………………..26

 

نمرات ………………………………………………………………………………………………………………………….27

 

فشردگی دوره های تحصیلی……………………………………………………………………………………………..28

 

رقابت  ………………………………………………………………………………………………………………………….28

 

كمروئی…………………………………………………………………………………………………………………………29

 

مشکلات مالی، حمایت والدین ………………………………………………………………………………………….30

 

یافتن دوست جدید…………………………………………………………………………………………………………..30

 

سنجش فشارزاهای روانی ـ اجتماعی…………………………………………………………………………………………..31

 

پیشینه تحقیق ………………………………………………………………………………………………………………………32

 

پژوهشهای انجام شده در خارج کشور…………………………………………………………………………………32

 

پژوهشهای انجام شده در داخل کشور…………………………………………………………………………………35

 

فصــل سوم ( روش شناسی تحقیق )

 

نوع مطالعه…………………………………………………………………………………………………………………………..38

 

جامعه و نمونه آماری، روش نمونه گیری……………………………………………………………………………………..38

 

ابزار گردآوری اطلاعات…………………………………………………………………………………………………………38

 

پرسشنامه مشخصات فردی ………………………………………………………………………………………………..38

 

پرسشنامه سلامت عمومی…………………………………………………………………………………………………..38

 

پرسشنامه عوامل فشارزای روانی – اجتماعی………………………………………………………………………….40

 

 

روش اجرا  و  جمع آوری داده‌ها …………………………………………………………………………………………….40

 

روش تجزیه و تحلیل داده‌ها…………………………………………………………………………………………………….41

 

ملاحظات اخلاقی………………………………………………………………………………………………………………….41

 

فصــل چهارم (توصیف و تحلیل داده‌ها )

 

توصیف داده‌ها…………………………………………………………………………………………………………………….42

 

تحلیل داده‌ها………………………………………………………………………………………………………………………44

 

فصــل پنجم ( بحث ونتیجه گیری، پیشنهادات)

 

بحث و نتیجه‌گیری………………………………………………………………………………………………………………..54

 

پیشنهادات …………………………………………………………………………………………………………………………..56

 

محدودیت‌های تحقیق……………………………………………………………………………………………………………57

 

منابع

 

منابع فارسی ………………………………………………………………………………………………………………………..58

 

منابع لاتین ………………………………………………………………………………………………………………………….62

 

پیـوست‌ها

 

پرسشنامه مشخصات فردی ……………………………………………………………………………………………………….65

 

پرسشنامه عوامل فشارزای روانی – اجتماعی………………………………………………………………………………….65

 

پرسشنامه سلامت عمومی………………………………………………………………………………………………………….68

 

 

 

فهرست جداول

 

جدول (1– 4) توزیع مقطع تحصیلی افراد نمونه به تفكیك جنسیت………………………………………………42

 

جدول (2-4) نتایج بررسی نرمالیتی توزیع نمرات آزمونهای سلامت عمومی و عوامل فشارزای          روانی ـ  اجتماعی بوسیله آزمون کولموگروف ـ اسمیرنوف……………………………………………………43

 

جدول (3- 4)  ضرایب همبستگی بین عوامل فشارزا و سلامت عمومی………………………………………….44

 

جدول  (4- 4) مقایسه میانگین نمرات پرسشنامه سلامت عمومی در دانشجویان دختر و پسر………………45

 

جدول (5- 4) مقایسه میانگین نمرات پرسشنامه سلامت عمومی در دانشجویان مجرد و متاهل……………46

 

جدول ( 6- 4) مقایسه میانگین نمرات پرسشنامه سلامت عمومی در مقاطع تحصیلی مختلف……………..47

 

جدول (7- 4) مقایسه میانگین نمرات پرسشنامه سلامت عمومی بر حسب مدت زمان اقامت دانشجویان در خوابگاه……………………………………………………………………………………………………………………….48

 

جدول (8- 4) مقایسه میانگین نمرات پرسشنامه عوامل فشارزا در دانشجویان دختر و پسر…………………49

 

جدول (9- 4) مقایسه میانگین نمرات پرسشنامه عوامل فشارزا در دانشجویان مجرد و متاهل………………50

 

جدول (10- 4) مقایسه میانگین نمرات پرسشنامه عوامل فشارزا در مقاطع تحصیلی………………………….51

 

جدول (11- 4)  مقایسه میانگین نمرات پرسشنامه عوامل فشارزا بر حسب مدت زمان اقامت دانشجویان در خوابگاه……………………………………………………………………………………………………………………….52

 

جدول (12- 4) ضرایب حاصل از تحلیل رگرسیون عوامل فشارزا  بر سلامت عمومی………………………53

 

 

 

فهرست تصاویر

 

 

فهرست مطالب

 

عنوان                                                                                                                  صفحه

 

منابع

 

 

 

پیوست­ها

 

فهرست جد ول

 

عنوان                                                                                                                  صفحه

 

جدول(3-1)  توزیع فراوانی جامعه آماری بر حسب جنسیت… 37

 

جدول(3-2)  توزیع فراوانی نمونه آماری بر حسب جنسیت… 38

 

جدول(3-3)  مقادیر ضریب آلفای کرونباخ برای مولفه ها 39

 

جدول(4-1) توزیع فراوانی به تفكیك جنسیت… 43

 

جدول(4-2) توزیع فراوانی سن آزمودنی ها 44

 

جدول(4-3)توزیع فراوانی  تحصیلات آزمودنی ها 45

 

جدول (4-4) توزیع فراوانی نمونه ها به تفکیک سابقه خدمت… 46

 

جدول (4-5) توزیع فراوانی نمونه ها به تفکیک پست سازمانی.. 47

 

 

ﺟﺪول (4-6): ﻧﺘﺎﻳﺞ آزﻣﻮن ﻛﻟﻤﻮﮔﺮوف- اﺳﻤﻴﺮﻧﻒ… 48

 

جدول(4-7) نتایج حاصل از آزمون تی تک نمونه ای مولفه اثربخشی کارکنان شبکه بهداشت و درمان. 49

 

جدول(4-8) نتایج حاصل از آزمون تی تک نمونه ای امنیت روانی کارکنان شبکه بهداشت و درمان. 50

 

جدول(4-9) نتایج حاصل از آزمون تی تک نمونه ای امنیت روانی کارکنان شبکه بهداشت و درمان. 51

 

جدول(4-10) نتایج حاصل از آزمون تی تک نمونه ای مشاهده پتانسیل کارکنان شبکه بهداشت و درمان. 52

 

جدول (4-11): رتبه بندی شاخص های رهبری امنیت مدار با استفاده از آزمون فریدمن.. 53

 

جدول(4-12) نتایج حاصل از آزمون تی تک نمونه ای رهبری امنیت مدار بر رفتارکارکنان شبکه بهداشت و درمان  54

 

 

 

فهرست نمودارها

 

عنوان                                                                                                                  صفحه

 

نمودار(4-1) توزیع فراوانی به تفكیك جنسیت… 43

 

نمودار(4-2) توزیع فراوانی سن آزمودنی ها 44

 

نمودار(4-3) توزیع فراوانی تحصیلات آزمودنی ها 45

 

نمودار(4-4) توزیع فراوانی نمونه ها به تفکیک  سابقه خدمت… 46

 

نمودار(4-5) توزیع فراوانی نمونه ها به تفکیک پست سازمانی.. 47