DIOX-a نشان دهنده قطعه خاموشی است… 46

شکل ‏3‑5 : دیاگرام سازه خاموشی مشترک دو ژن T6ODM و CODM در ناقل pGSA1285.   47

شکل ‏4‑1: گرادیان دمایی جهت تکثیر توالی ژنومی ژن 4′OMT در گیاه شقایق. چاهکkb 1 : نشانگر وزن مولکولی، چاهک C- : کنترل منفی، چاهک‌های 1 تا 7 به ترتیب دماهای اتصال: 2/47، 6/47، 7/49، 51، 8/53، 1/56 و 4/57 درجه سانتی‌گراد… 57

شکل ‏4‑2: هضم محصول PCR ژن 4′OMT با آنزیم HindIII. Kb1: نشانگر وزن مولکولی، چاهک 1: قطعات برش خورده ژن 4′OMT، چاهک 2: محصول PCR برش نخورده ژن 4′OMT… 58

شکل ‏4‑3 : تکثیر توالی ژنومی ژن 4′OMT با آنزیم پلیمرازی Pfu، چاهک 1Kb : نشانگر وزن مولکولی، چاهک C- :کنترل منفی، چاهک‌های 4-1: نمونه‌های تکثیری… 59

شکل ‏4‑4 : کلنی PCR برای تأیید حضور توالی ژنومی ژن 4′OMT در ناقل pTZ57R/T. چاهک Kb 1: نشانگر وزن مولکولی، چاهک C-: کنترل منفی، چاهک C+: کنترل مثبت، چاهک‌های 1-22: کلنی‌های انتخابی… 59

شکل ‏4‑5 : هضم آنزیمی ناقل pTZ57R/T حاوی قطعه ژنومی ژن 4′OMT با آنزیم‌های NcoI و PmlI. چاهک 1: ناقل T/A برش نخورده حاوی قطعه ژنومی ژن 4′OMT، چاهک‌های 2-5: ناقل T/A برش خورده حاوی قطعه ژنومی ژن 4′OMT و خروج قطعه ژنومی ژن 4′OMT… 60

شکل ‏4‑6 : نتیجه توالی‌یابی، توالی ژنومی ژن 4′OMT، رنگ سبز نشان دهنده توالی اینترون ژن 4′OMT و به طول bp 114 است… 61

شکل ‏4‑7 : همردیفی توالی ژنومی جداسازی شده 4’OMT با توالی موجود در Genbank در بردارنده توالی اینترون. در این شکل توالی اینترونی در ناحیه 844 تا bp 859 قرار دارد.   62

شکل ‏4‑8 : دومین‌های عملکردی موجود در ساختار پروتئین 4’OMT.. 63

شکل ‏4‑9 : توالی اسیدآمینه مربوط به دومین‌های عملکردی موجود در ساختار ژن 4’OMT.   63

شکل ‏4‑10 : همردیفی توالی پروتئین 4′OMT موجود در Genbank با توالی همسانه‌سازی شده.   64

شکل ‏4‑11 : تکثیر توالی cDNA ژن 4′OMT با آنزیم پلیمرازی Pfu، چاهک 1Kb : نشانگر وزن مولکولی، چاهک C- : کنترل منفی، چاهک C+ : کنترل مثبت (توالی ژنومی ژن 4′OMT)، چاهک 1-4: محصول PCR حاصل از تکثیر ژن 4′OMT به طول bp 1074… 64

شکل ‏4‑12: کلنی PCR برای تأیید حضور توالی cDNAی ژن 4′OMT در ناقل pTZ57R/T. چاهک 1-21: کلنی‌های مورد بررسی، چاهک C- : کنترل منفی، C+: کنترل مثبت (DNA ژنومی) چاهک Kb 1 : نشانگر وزن مولکولی… 65

شکل ‏4‑13: هضم آنزیمی ناقل pTZ57R/T حاوی cDNAی ژن 4′OMT با آنزیم‌های XhoI و SpeI. چاهک Kb 1 : نشانگر وزن مولکولی، چاهک 1 : مربوط به ناقل T/A برش نخورده حاوی cDNAی ژن 4′OMT، چاهک 2 تا 6: ناقل T/A برش خورده و خارج شدن ژن 4′OMT… 65

شکل ‏4‑14: نتیجه توالی‌یابی همسانه‌سازی توالی cDNA ژن 4′OMT در ناقل pTZ57R/T.   66

شکل ‏4‑15: کلنی PCR برای تأیید حضور ژن 4′OMT در ناقل pGSA1285. چاهک Kb 1: نشانگر وزن مولکولی، چاهک C-: کنترل منفی، چاهک C+: کنترل مثبت (ناقل T/A حاوی ژن 4′OMT)، چاهک‌های 1-7: کلنی‌های انتخابی… 67

شکل ‏4‑16: هضم آنزیمی ناقل pGSA1285 حاوی cDNAی ژن 4′OMT با آنزیم‌های XhoI و SpeI. چاهک Kb 1 : نشانگر وزن مولکولی، چاهک 1 : ناقل pGSA1285 برش نخورده حاوی cDNAی ژن 4′OMT، چاهک 2 و 3: ناقل pGSA1285 برش خورده و خارج شدن ژن 4′OMT… 68

شکل ‏4‑17: هضم آنزیمی ناقل pGSA1285 جهت تأیید سازه‌ی خاموشی diox با آنزیم‌های AscI و SpeI. چاهک 1Kb: نشانگر وزن مولکولی، چاهک 1: برش ناقل pGSA1285 و خارج شدن سازه خاموشی diox، چاهک 2: ناقل برش نخورده pGSA1285 حاوی سازه‌ی خاموشی diox… 69

شکل ‏4‑18: توسعه ریشه موئین در گیاه شقایق بعد از تلقیح با Agrobacterium rhizogenes . A، B و C ریزنمونه اندام هوایی، به ترتیب 8، 16 و 24 روز بعد از تلقیح، D : ریزنمونه هیپوکوتیل، 12 روز بعد از تلقیح… 71

شکل ‏4‑19: اثر دما، سویه و محیط کشت بر درصد القای ریشه موئین برای ریزنمونه اندام هوایی در گیاه شقایق. تیمار‌های دارای حداقل یک حرف مشترک با آزمون دانکن در سطح احتمال 1 درصد تفاوت معنی‌داری با یکدیگر ندارند… 72

شکل ‏4‑20: اثر دما، سویه و محیط کشت بر درصد القای ریشه موئین برای ریزنمونه‌ هیپوکوتیل در گیاه شقایق. تیمار‌های دارای حداقل یک حرف مشترک با آزمون دانکن در سطح احتمال 5 درصد تفاوت معنی‌داری با یکدیگر ندارند… 75

شکل ‏4‑21: اثر دما، سویه و محیط کشت بر تعداد شاخه فرعی ریشه موئین در یک سانتی‌متر برای ریزنمونه اندام هوایی در گیاه شقایق. تیمار‌های دارای حداقل یک حرف مشترک با آزمون دانکن در سطح احتمال 1 درصد تفاوت معنی‌داری با یکدیگر ندارند… 78

شکل ‏4‑22: اثر دما، سویه و محیط کشت بر تعداد ریشه موئین در ریزنمونه اندام هوایی در گیاه شقایق. تیمار‌های دارای حداقل یک حرف مشترک با آزمون دانکن در سطح احتمال 1 درصد تفاوت معنی‌داری با یکدیگر ندارند… 79

شکل ‏4‑23: روند تولید ریشه‌های موئین (در ریزنمونه اندام هوایی) برای سویه‌های آگروباکتری رایزوژنز در روزهای 8، 12، 16، 20 و 24 (DAI). در محیط MS و دمای 17 و 25 درجه سانتی‌گراد به ترتیب (الف و ب)، در محیط ½ MS و دمای 17 و 25 درجه سانتی‌گراد به ترتیب (ج و د)… 80

شکل ‏4‑24 : نتایج آنالیز PCR جهت تأیید تراریختی ریشه‌های موئین با بهره گرفتن از آغازگرهای اختصاصی ژن rolB در گیاه شقایق. چاهک100 bp : نشانگر وزن مولکولی، چاهک C-: کنترل منفی (ریشه‌های معمولی)، چاهک C+: کنترل مثبت (ناقل Ri از A. rhizogenes)، چاهک‌های 1 تا10: ریشه‌های موئین تراریخته… 81

شکل ‏4‑25: نتایج آنالیز PCR جهت تأیید تراریختی ریشه‌های موئین با بهره گرفتن از آغازگرهای اختصاصی ژن rolC در گیاه شقایق. چاهک bp100: نشانگر وزن مولکولی، چاهک C- : کنترل منفی (ریشه‌های معمولی)، چاهک C+ : کنترل مثبت (ناقل Ri از A. rhizogenes)، چاهک‌های 1 تا10: ریشه‌های موئین تراریخته… 82

شکل ‏4‑26: کلنی-PCR برای تأیید حضور سازه‌ی خاموشی diox در آگروباکتری رایزوژنز سویه ATCC15834. چاهک 100 bp: نشانگر وزن مولکولی، چاهک C-: کنترل منفی، چاهک C+: کنترل مثبت (ناقل pGSA1285 حاوی سازه خاموشی diox)، چاهک‌های 1 تا 6: کلنی-PCR‌های آگروباکتری رایزوژنز… 83

شکل ‏4‑27 : تأیید انتقال سازه‌ی خاموشی diox به آگروباکتری رایزوژنز سویه ATCC 15834 با PCR. bp 100 : نشانگر وزن مولکولی، 1C- : کنترل منفی (آب)، 2C- : کنترل منفی (باکتری E.coli بدون سازه)، 1C+ : کنترل مثبت (ناقل pGSA1285 حاوی سازه خاموشی diox)، 2C+ : کنترل مثبت (باکتری E.coli حاوی سازه خاموشی diox)، 1 و 2: نمونه‌های تکثیری با آغازگرهای pGSA-F و nptII-R1… 83

شکل ‏4‑28: ظهور ریشه‌‌های موئین روی ریزنمونه‌ی اندام هوایی در گیاه شقایق، سه هفته پس از تلقیح با آگروباکتری رایزوژنز سویه‌ی ATCC15834 حاوی سازه خاموشی مشترک Diox.   84

شکل ‏4‑29: قسمت الف، ب و ج) به ترتیب تکثیر اختصاصی ژن‌های rolB، rolC و virG در کلون‌های ریشه موئین. چاهک bp 100: نشانگر وزن مولکولی، چاهک -C :

 کنترل منفی، چاهک C+ : کنترل مثبت (ناقل ATCC15834)، چاهک 1-20: کلون‌های ریشه موئین. د) چاهک Kb 1: نشانگر وزن مولکولی، چاهک -C : کنترل منفی، چاهک 1-20: کلون‌های ریشه موئین جهت بررسی وجود سازه خاموشی diox… 85

شکل ‏4‑30 : منحنی جذب فلورسنت نمونه‌های مورد آنالیز، خط افقی قرمز رنگ، نشان دهنده حدآستانه (Threshold) می‌باشد که محل تقاطع آن با هر کدام از منحنی‌ها شاخص CT تعیین شد.   86

شکل ‏4‑31 : نمایش منحنی ذوب نمونه‌های مورد آنالیز مربوط به ژن T6ODM (پیک‌های سمت چپ) و ELF1 (پیک‌های سمت راست)، پیک‌های که در دمای پائین‌تر هستند نشان دهنده قطعات کوچکتر هستند… 87

شکل ‏4‑32: میزان بیان ژن T6ODM در کلون‌های ریشه موئین تراریخته با سازه خاموشی مشترک Diox (2) در مقایسه با ریشه های موئین شاهد (1)… 88

شکل ‏4‑33: میزان بیان ژن CODM در کلون‌های ریشه موئین تراریخته با سازه خاموشی مشترک Diox (2) در مقایسه با ریشه های موئین شاهد (1)… 88

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

فهرست جداول                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          شماره صفحه

جدول ‏3‑1: آغازگرهای رفت و برگشتی مورد استفاده.. 31

جدول ‏3‑2 : آنتی بیوتیک‌ها و غلظت‌های مورد استفاده.. 34

جدول ‏3‑3: آنزیم‌های برشی محدودگر مورد استفاده.. 34

جدول ‏3‑4: محتویات واکنش PCR برای تکثیر توالی ژنومی ژن 4′OMT.. 36

جدول ‏3‑5: سیکل دمایی و زمانی واکنش PCR برای تکثیر توالی ژنومی ژن 4′OMT   36

جدول ‏3‑6 : مخلوط واکنش هضم آنزیمی با آنزیم HindIII. 37

جدول ‏3‑7: محتویات واکنش PCR برای تکثیر توالی ژنومی ژن 4′OMT با بهره گرفتن از آنزیم pfu... 38

جدول ‏3‑8: سیکل دمایی و زمانی واکنش PCR برای تکثیر توالی ژنومی ژن 4′OMT با بهره گرفتن از آنزیم pfu. 38

جدول ‏3‑9 : اجزای مورد استفاده در واکنش الحاق توالی ژنومی ژن 4′OMT به داخل ناقل pTZ57R/T.. 39

جدول ‏3‑10 : مخلوط واکنش هضم آنزیمی با دو آنزیم NcoI و PmlI. مخلوط حاصل به مدت دو ساعت در دمای 37 درجه سانتی‌گراد انکوبه شد… 40

جدول ‏3‑11: اجزای ترکیب ساخت cDNA جهت تکثیر ژن 4′OMT… 41

جدول ‏3‑12 : محتویات واکنش PCR برای تکثیر cDNAی ژن 4′OMT با بهره گرفتن از آنزیم pfu.   42

جدول ‏3‑13 : سیکل دمایی و زمانی واکنش PCR برای تکثیر cDNAی ژن 4′OMT با بهره گرفتن از آنزیم pfu. 42

جدول ‏3‑14 : اجزای مورد استفاده در واکنش الحاق cDNAی ژن 4′OMT به داخل ناقل pTZ57R/T   43

جدول ‏3‑15 : مخلوط واکنش هضم آنزیمی با دو آنزیم XhoI و SpeI. مخلوط حاصل به مدت دو ساعت در دمای 37 درجه سانتی‌گراد انکوبه شد… 43

جدول ‏3‑16 : مخلوط واکنش هضم آنزیمی با دو آنزیم XhoIو SpeI مخلوط حاصل به مدت دو ساعت در دمای 37 درجه سانتی‌گراد انکوبه شد… 45

جدول ‏3‑17: اجزای مورد استفاده در واکنش الحاق توالی ژن 4′OMT به داخل ناقل pGSA1285.   45

جدول ‏3‑18 : محتویات واکنش PCR برای تأیید سازه‌ی خاموشی Diox… 47

جدول ‏3‑19: سیکل دمایی و زمانی واکنش PCR برای تأیید سازه‌ی خاموشی Diox.   48

جدول ‏3‑20 : مخلوط واکنش هضم آنزیمی با دو آنزیم AscI و SpeI. مخلوط حاصل به مدت دو ساعت در دمای 37 درجه سانتی‌گراد انکوبه شد… 48

جدول ‏3‑21 : محتویات واکنش PCR برای تکثیر ژن‌های rolB و rolC… 52

جدول ‏3‑22 : سیکل دمایی و زمانی واکنش PCR برای تکثیر ژن‌های rolB و rolC.   52

جدول ‏3‑23: اجزای واکنش Real-time PCR برای بررسی بیان ژن‌های T6ODM و CODM.   54

جدول ‏4‑1: نتایج تجزیه واریانس برای صفات مورد بررسی در ریزنمونه اندام هوایی و هیپوکوتیل.. 70

 

 

این مطلب را هم بخوانید :

 

 

1      فصل اول

 

مقدمه

 

1-1       مقدمه

سابقه استفاده از گیاهان دارویی برای سلامت انسان به تاریخ باستانی بشر باز می‌گردد. به‌طوری ‌که حتی در کتب قدیمی مانند انجیل و کتاب مقدس باستانی هند  (ودا(، استفاده از برخی گیاهان در درمان بیماری‌ها توصیه شده است. اولین سند مکتوب از استفاده از گیاهان دارویی را می‌توان در پاپیروس ابرس[1] (1800 سال قبل از میلاد مسیح) یافت. اما قدمت استفاده از گیاهان دارویی، به‌‌ معنی روند رو به کاهش آن در دنیای مدرن امروزی نیست. امروزه در جوامع صنعتی و در بسیاری از کشورهای پیشرفته و درحال توسعه، استفاده از طب سنتی و گیاهان دارویی برای حفظ سلامتی، به‌دلیل افزایش اعتماد مردم به استفاده از این گیاهان، بسیار چشمگیر است. گیاهان دارویی مهم‌ترین منبع از داروها برای مردم در سراسر جهان هستند (Tripathi and Tripathi, 2003).

طبق برآوردی که توسط سازمان بهداشت جهانی (WHO) صورت گرفته است، بیش از 80 درصد مردم جهان (نزدیک به 5 میلیارد نفر)‌، برای درمان بیماری‌ها هنوز از داروهای گیاهی استفاده می‌کنند. تقریباً یک چهارم داروهای تهیه ‌شده‌ی دنیا دارای منشأ گیاهی هستند که یا مستقیماً از گیاهان عصاره‌گیری شده‌اند و یا بر اساس ترکیب گیاهی،‌ تلفیق و سنتز شده‌اند. کار بر روی طب سنتی و استفاده از گیاهان دارویی، در سراسر جهان و به ‌خصوص هند، ژاپن، پاکستان، سریلانکا و تایلند در دست انجام می‌باشد. در اروپا و در کشورهایی از قبیل آلبانی، بلغارستان، کرواسی، فرانسه، آلمان، مجارستان، هلند، اسپانیا و انگلستان و همچنین ترکیه، حدود 1500 گونه از گیاهان دارویی و معطر مورد استفاده قرار گرفته و در حدود 14700 محصول گیاهی در اروپا و ایالات متحده تولید می‌شود. در حدود 25 درصد از داروهای تجویز شده در ایالات متحده، حاوی حداقل یک ترکیب فعال گیاهی هستند. در چین، فروش داروهای سنتی در طول 5 سال اخیر دو برابر شده است. در هند نیز صادرات گیاهان دارویی نسبت به سال‌های قبل سه برابر شده است. تعداد زیادی از فرآورده‌های دارویی مشهور از گیاهان بدست می‌آیند. به‌طور کلی تقاضای جهانی برای داروهای گیاهی در حال رشد است (Arfin Khan et al., 2009).

گیاهان عالی‌ترین طراحان و تولیدکنندگان انواع ترکیبات کوچک هستند که به‌عنوان مواد غذایی، داروها و مواد خام صنعتی برای انسان سودمند می‌باشند. اغلب برخی از گیاهان دارویی برای درمان برخی از بیماری‌ها با بهره گرفتن از روش آزمون و خطا شناخته شده‌اند. تنها کمتر از 200 سال پیش جداسازی اولین جزء شیمیایی فعال (متابولیت ثانویه)، مسئول اثر دارویی آن رخ داده است. امروز، بسیاری از ترکیبات مشتق شده از گیاهان در صنعت داروسازی استفاده می‌شود و همچنین گیاهان نیز به‌عنوان یک منبع مهم برای ترکیبات جدید به بشر خدمت می‌کنند (Häkkinen et al., 2013).

گیاه شقایق با نام علمی Papaver somniferum L. متعلق به خانواده Papaveraceae می‌باشد. شقایق گیاهی دیپلوئید است (2n=22). آلکالوئیدهای شقایق (به ‌غیر ازThebaine ، Cryptopine و Protopine) در هیچ جنس گیاهی به غیر از papaver وجود ندارد. که این مسئله اهمیت گیاه شقایق را به‌عنوان تنها منبع آلکالوئیدهای گروه مورفین ( مورفین، تبائین، کدوئین، نارکوتین و …) روشن می‌کند (Tetenyi, 1997).

خواص دارویی این گیاه به ‌قدری بی‌نظیر است که شقایق به‌عنوان مهم‌ترین گیاه دارویی در دنیا شناخته شده است. این گیاه تعداد زیادی آلکالوئید بنزیل ایزوکوئینولین مختلف را تولید می‌کند که برخی از آن‌ها نظیر مورفین ضددرد، کدوئین و پاپاورین به‌عنوان شل کننده عضلات، نوسکاپین به‌عنوان داروی ضد تومور و سنگوی‌نارین به‌عنوان ضد میکروبی از نظر پزشکی دارای اهمیت می‌باشند (Di Fiore et al., 2004).

سطح زیر کشت این گیاه رو به افزایش است به‌طوری که بر طبق برآوردهای موجود، سطح زیر کشت غیرقانونی این گیاه در سال 2013 در دنیا به‌میزان 296720 هکتار رسید که بالاترین سطح زیرکشت از سال 1998 بوده است (United Nations Office on Drugs and Crime, 2014).

افزایش ارزش انرژی و نیروی کار از یک طرف و لزوم کنترل دقیق مزارع کشت این گیاه به‌جهت جلوگیری از سو استفاده و قاچاق از طرف دیگر کشورهای مختلف دنیا را به این فکر واداشت تا به‌فکر استحصال مستقیم آلکالوئید در واحد سطح باشند تا ضمن کاهش سطح زیر کشت، با صرف هزینه و نیروی انسانس کمتر، محصول بیشتری بدست آورند. همچنین محققین علم زیست فناوری در تلاش هستند که آلکالوئیدهای دارویی و پزشکی گیاه شقایق را در شرایط آزمایشگاهی تولید و بدست آورند. این مسئله از این جهت حائز اهمیت است که اگر بتوانند این ترکیبات دارویی را از روشی غیر از روش کشت سنتی بدست آورند تا حدودی از سو استفاده و قاچاق این گیاه دارویی جلوگیری می‌نمایند و یا از میزان خسارت‌های اجتماعی آن کاسته خواهد شد.

تولید متابولیت‌های ثانویه در درون شیشه از طریق کشت بافت‌های گیاهی امکان پذیر است. مواردی وجود دارد که میزان متابولیت‌های موجود در سلول‌های کشت بافت شده خیلی بیشتر از میزان آن در گیاه کامل است و یا حتی سلول‌های کشت بافت شده، متابولیت‌هایی تولید می‌کنند که در گیاه اولیه تولید نمی‌شود. با توجه به آنکه در طبیعت سرعت تولید متابولیت‌های ثانویه آهسته بوده و مدت زمان طولانی برای تولید لازم است، بنابراین میزان تولید اقتصادی نبوده و ضروری به نظر می‌رسد که برای تولید سریع و انبوه متابولیت‌های ثانویه و مواد دارویی، از فنون کشت بافت گیاهی به‌طور بهینه استفاده شود. کشت بافت گیاهی یکی از مهم‌ترین تکنیک‌ها در راستای تولید صنعتی متابولیت‌های ثانویه در گیاهان دارویی است، زیرا پتانسیل این مواد در شرایط طبیعی بسیار محدود می‌باشد. برخی مزیت‌های تولید متابولیت‌های ثانویه از طریق کشت بافت شامل کنترل بهینه شرایط کشت، افزودن پیش سازهای موردنیاز برای افزایش بازده و تولید متابولیت‌های ثانویه خاص می‌باشد (Hu and Min, 2006). اخیراً هدف صنعت آن است كه تكنیك‌های كشت درون شیشه ای گیاهی را آن چنان توسعه دهد كه تولید متابولیت‌های ثانویه نسبت به استحصال آن‌ها از گیاه كامل یا سنتز آزمایشگاهی ارزان تر شود. بزرگ‌ترین چالش موجود در این زمینه این است كه متابولیت‌های مزبور در مرحله خاصی تولید می‌شوند و بعضی از تركیبات چنانچه سلول تمایز نیابد، سنتز نمی‌شوند. بنابراین، در برخی موارد كشت سلولهای گیاهی تمایز نیافته، توان بیوسنتزی فراورده‌های ثانویه را از دست می‌دهند. با توجه به نتایج بدست آمده از كشت بافت‌های تمایز یافته بیشتر پژوهش‌ها بر كشت ریشه‌های موئین[2] تاكید دارند (Hu and Min, 2006).

ریشه مویین نوعی بیماری گیاهی است كه توسط یک باكتری گرم منفی خاكزی به‌نام آگروباكتری رایزوژنز (Agrobacterium rhizogenes) ایجاد می‌شود. زمانی‌كه باكتری وارد گیاه می‌شود، تعدادی از ژن‌ها از پلاسمید باكتری، به گیاه منتقل شده و وارد ژنوم هسته‌ای گیاه میزبان می‌شود. حاصل این انتقال تولید ریشه موئین در نزدیكی جایگاه ورود باكتری است (Sevon and Caldentey, 2002)

تکنولوژی‌های نوین کشت بافت شامل کشت ریشه‌های موئین در جهت استحصال متابولیت‌های ثانویه دارای محاسنی هستند که توجه این محققین را به‌خود جلب کرده است. شاخصه‌ی ریشه‌های موئین ناشی از A. rhizogenes، شامل رشد سریع ریشه‌ها و شاخه‌های زیاد با تراکم بیوماس بالا بر روی یک محیط عاری از فیتوهورمون است. این ریشه‌های پایدار، به‌دلیل ثبات ژنتیکی و بیوشیمیایی ذاتی، متابولیت‌های ثانویه را در طی یک دوره طولانی تولید می‌کنند (Majumdar et al., 2011).

کشت ریشه‌های موئین تراریخته یک سیستم مدل مفید جهت بررسی بیوسنتز آلکالوئیدها و دیگر متابولیت‌های ثانویه متنوع است (Rostampour et al., 2009b). تولید ریشه‌های موئین با واسطه آگروباکتری رایزوژنز یک ابزار سریع و ساده را برای معرفی و بیان ژن‌های خارجی در سلول‌های گیاهی به‌وجود می‌آورد که قادر به سنتز متابولیت‌های ثانویه‌ی ویژه هستند. این رویکرد برای تغییر تجمع آلکالوئیدهای تولید شده‌ی به‌طور طبیعی در ریشه‌ها است (Park and Facchini, 2000).

امروزه مهندسی متابولیک، روشی خاص برای تنظیم بیوسنتز آلکالوئیدها و دستکاری فرآورده‌های متابولیکی است که می‌توان سطح مسیرهای با ارزش میانه یا فرآورده‌های انتهایی را به وسیله تشدید بیان از یک آنزیم با سرعت محدود افزایش دهد و یا اینکه متابولیت‌های نامطلوب را از طریق خاموشی ژن از بین برده یا کاهش داد (Frick et al., 2007). مهندسی متابولیک از طریق تغییر در فعالیت آنزیم‌های بیوسنتزی، یا پروتئین‌های تنظیمی مسئول در بیان ژن‌های مسیر، تغییرات در مقدار یا ساختار شیمیایی متابولیت‌های خاص را ایجاد می‌کند (Larkin et al., 2007). در روش مهندسی متابولیت می‌توان با وارد نمودن ژن مربوط به آنزیم‌های کلیدی و قرار دادن آن‌ها در کنار پیشبرهای قوی، بیان ژن را افزایش داد. از طرف دیگر با بهره گرفتن از روش‌های خاموشی ژن، این امکان وجود دارد تا از طریق مهار تولید این آنزیم‌ها، راه متابولیکی را به‌سمت محصول مورد نظر نشانه‌گیری کرد (حسینی و همکاران، 1378).

جدول 2-4: ژن های شناسایی شده برای مقاومت به بیماری زنگ قهوه ای در گندم                    33

جدول 3-1 مشخصات و شجره ارقام مورد مطالعه                                  43

جدول 3-2 نمره دهی شرح واکنش ارقام و تیپ آلودگی مورد استفاده در مطالعات زنگ قهوه­ای گندم         49

جدول3-3 ساختمان­های تولید شده به وسیله قارچ پس از جوانه زنی بر اساس مشاهدات اولیه توسعه قارچی        52

جدول3-4 امید ریاضی تجزیه واریانس طرح بلوک کامل تصادفی                         55

جدول3-5 امید ریاضی تجزیه واریانس مرکب طرح بلوک کامل تصادفی                     56

جدول4-1 تجزیه واریانس صفات تیپ آلودگی و دوره کمون برای ارقام تجاری گندم نسبت به بیماری زنگ قهوه­ای     59

جدول 4-2 مقایسه میانگین تیپ آلودگی و دوره کمون در ارقام گندم                             60

جدول 4-3 برآورد ضریب همبستگی بین صفات تیپ آلودگی و دوره کمون در ارقام تجاری گندم نسبت به بیماری زنگ قهوه­ای                                                             61

جدول 4-4: تجزیه واریانس مراحل مختلف رشد اسپور بر روی برگ اول ارقام گندم                   63

جدول 4-5 متوسط درصد کنیدی­ها در مراحل مختلف رشد در نمونه­های برگ اول و تیپ آلودگی در ارقام گندم نسبت به جدایه لرستان زنگ قهوه­ای                                                  64

جدول 4-6: نتایج تجزیه واریانس عملکرد دانه، اجزاء عملکرد و سایر صفات زراعی در ارقام گندم در شرایط عدم تنش بیماری زنگ قهوه­ای                                                 66

جدول 4-7: نتایج تجزیه واریانس عملکرد دانه، اجزاء عملکرد و سایر صفات زراعی در ارقام گندم در شرایط تنش بیماری زنگ قهوه­ای                        67

جدول 4-8: مقایسه میانگین عملکرد دانه، اجزاء عملکرد و سایر صفات زراعی در ارقام گندم در شرایط عدم تنش   68

جدول 4-9: مقایسه میانگین عملکرد دانه، اجزاء عملکرد و سایر صفات زراعی در ارقام گندم در شرایط تنش       71

جدول4-10: نتایج تجزیه صفات زراعی در ارقام گندم در تجزیه مرکب دو محیط تنش و عدم تنش بیماری زنگ قهوه­ای در قالب طرح بلوک کامل تصادفی                                           79

جدول 4-11: کمینه، بیشینه، میانگین، وراثت پذیری و درصد کاهش صفات زراعی و اجزای عملکردارقام گندم در شرایط عدم تنش و تنش بیماری                                                  81

جدول 4-12: همبستگی فنوتیپی برای صفات اندازه گیری شده در شرایط عدم تنش بیماری زنگ قهوه­ای         84

جدول 4-13: همبستگی فنوتیپی برای صفات اندازه گیری شده در شرایط تنش بیماری زنگ قهوه­ای             85

جدول 4-14: همبستگی ژنتیکی برای صفات اندازه گیری شده در شرایط عدم تنش بیماری زنگ قهوه­ای         86

جدول 4-15: همبستگی ژنتیکی برای صفات اندازه گیری شده در شرایط تنش بیماری زنگ قهوه­ای         87

جدول 4-16: نتایج تجزیه رگرسیون مرحله­ای برای تعیین سهم نسبی اجزای عملکرد دانه ارقام گندم در شرایط عدم تنش90

جدول 4-17: نتایج تجزیه رگرسیون مرحله­ای برای تعیین سهم نسبی اجزای عملکرد دانه ارقام گندم در شرایط تنش  90

جدول4-18: تجزیه ضرایب مسیر برای ارقام گندم در شرایط عدم تنش بیماری زنگ قهوه­ای               92

جدول4-19: تجزیه ضرایب مسیر برای ارقام گندم در شرایط تنش بیماری زنگ قهوه­ای                 92

 

فهرست اشکال

عنوان                                                          صفحه

شکل 2-1: یوردینیوم(A) ویوردینیوسپور(B) Puccinia triticina (زنگ برگ) بر روی برگ پرچم گندم      16

شكل 2-2: تلیوم(A) و تلیوسپور(B) زنگ قهوه­ای گندم                                  17

شكل 2-3: چرخه زندگی قارچ عامل زنگ قهوه­ای (puccinia recondita)                        24

شکل3-1 پودر پاش ساده جهت مایه­زنی گیاهچه­های گندم با مخلوط اسپور و پودر تالک                    47

شکل 3-2) تیپ­های آلودگی Puccinia triticinia بر روی لاین­های بک کراس رقم تاچر با یک ژن مقاوت به زنگ برگ. تیپ­های آلودگی 0 تا 2 به عنوان مقاوم و تیپ­های آلودگی 3 تا 4 به عنوان حساس در نظر گرفته شده ­اند         50

شکل 3-3: ساختمانهای تولید شده به وسیله قارچ بر روی گندم                                  52

شکل 4-1 دندوگرام ارقام تجاری گندم برای صفات تیپ آلودگی و دوره کمون نسبت به بیماری زنگ قهوه­ای        62

شکل 4-2: دیاگرام تجزیه علیت صفات اجزای عملکرد بر عملکرد دانه گندم در شرایط عدم تنش بیماری زنگ قهوه­ا 93

 

شکل 4-3: دیاگرام تجزیه علیت صفات اجزای عملکرد بر عملکرد دانه گندم در شرایط تنش بیماری زنگ قهوه­ای     93

 

 

چکیده:

این آزمایش به منظور بررسی تعیین مقاومت ارقام گندم نان نسبت به بیماری زنگ قهوه­ای (Puccinia recondita f. sp. tritici) و تاثیر تنش بیماری بر عملکرد دانه و اجزای عملکرد و برخی صفات زراعی گندم در گلخانه و مزرعه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه لرستان واقع در 12 کیلومتری جاده خرم­آباد– اندیمشک در سال زراعی 92-1391 انجام شد. نتایج آزمایشات گلخانه­ای و تعیین مقاومت ارقام نشان داد که ارقام مورد بررسی از لحاظ صفات تیپ آلودگی و دوره کمون اختلاف معنی­داری با هم داشتند. ضریب همبستگی بین این دو صفت منفی و معنی­دار بود. تجزیه خوشه­ای بر اساس دو صفت تیپ آلودگی و دوره کمون ارقام را به سه گروه مختلف تقسیم کرد. نتایج آزمایشات مزرعه­ای نشان داد که بین ارقام مورد مطالعه از نظر همه صفات اندازه ­گیری شده بجز طول ریشک اختلاف معنی­داری وجود دارد که حاکی از تنوع بالای بین ارقام است. تنش بیماری بر همه صفات بجز طول ریشک تاثیر معنی­داری داشت. ضرایب همبستگی فنوتیپی و ژنوتیپی نشان داد که در هر دو شرایط تنش و عدم تنش صفات تعداد پنجه، تعداد سنبله، تعداد دانه در سنبله و وزن هزار دانه با عملکرد همبستگی مثبت و معنی­داری داشتند. نتایج تجزیه رگرسیون در شرایط عدم تنش سه صفت تعداد سنبله، تعداد دانه در سنبله و وزن هزار دانه و در شرایط تنش چهار صفت تعداد تعداد پنجه، سنبله، تعداد دانه در سنبله و وزن هزار دانه وارد مدل شدند که به ترتیب 2/99 و 3/98 درصد از تغییرات عملکرد را توجیه نمودند. تجزیه ضرایب مسیر صفت عملکرد نشان داد که در هر دو شرایط عدم تنش و تنش صفت تعداد سنبله به ترتیب با 769/0 و 8051/0 بیشترین اثر مستقیم را بر عملکرد داشتند.

 

کلمات کلیدی: گندم نان، بیماری زنگ قهوه­ای، تجزیه علیت، تجزیه رگرسیون، تجزیه مرکب

 

 

 

 

 

 

 

فصل اول   مقدمه

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

مقدمه

این مطلب را هم بخوانید :

گندم (.L.em.Thell Triticum aestivum) یکی از دیرینه­ترین و پر ارزش­ترین گیاهان روی زمین می­باشد که روی هم رفته سطحی نزدیک به یک هشتم زمین­های زراعی جهان را اشغال کرده است ( پور صالح، 1373). گندم بیش از سایر گیاهان زراعی در جهان کشت می‌شود زیرا که زراعت آن ساده بوده و با شرایط مختلف آب و هوایی تطابق دارد (بهنیا، 1373). در جهان تمدنی نمی­توان ‌یافت که اساس و پایه کشاورزی آن در کشت و زرع گیاهانی بجزء غلات بنا شده باشد. کشت گندم، جو و چاودار اساس زراعت بابل، مصر، روم و یونان و همچنین اروپای شمالی و جنوبی را از زمانهای قدیم تشکیل می­داده است. بر اساس اطلاعات بدست آمده گندم حدود 12 تا 17 هزار سال قبل از میلاد در خاورمیانه کشت می‌شده و حدود 10 تا 15 هزار سال نیز قبل از میلاد در آسیا وجود داشته است (خدابنده، 1369). ارزش تغذیه­ای گندم بیشتر مربوط به خواص فیزیکی و شیمیایی گلوتن موجود در دانه آن می‌باشد این محصول از مهمترین غلات برای تغذیه انسان است که می‌تواند حدود 60 تا 70 درصد انرژی غذایی را تامین کند و به علت دارا بودن نشاسته زیاد برای تغذیه دام و تولید نشاسته صنعتی مورد استفاده قرار می‌گیرد (متقی، 1385).با توجه به وسعت سطح زیر کشت غلات و قدمت زراعت گندم، این گیاه در طول رشد مورد حمله بسیاری از عوامل بیماریزا از جمله ‌زنگ­ها قرار گرفته است (شفیعی و همکاران، 1389). عامل بیماری زنگ قهوه­ای قارچی است به نام (Puccinia recondita f.sp tritici) که به بیماری زنگ برگی نیز معروف می­باشد. یکی از مخرب‌ترین بیماریهای گندم در برخی از نقاط دنیا می‌باشد (قاسم زاده و همکاران 1389) . زنگ قهوه­ای اولین بار در ایران توسط اسفندیاری در سال 1326 گزارش گردید (قاسم زاده و همکاران، 1389). در ایران اهمیت و خسارت این بیماری بعد از زنگ زرد در درجه دوم قرار دارد ولی گستردگی آن از زنگ زرد بیشتر است. علاوه بر سال­هایی که به صورت همه‌گیر ظاهر شده و باعث کاهش چشمگیر محصول می­شود، این بیماری همه ساله در اواخر فصل رویش گندم در مزارع ظاهر و کاهش نسبی محصول را سبب می­شود. دانه‌های گندم مبتلا به عامل بیماری چروکیده، کوچک و نامرغوب شده و وزن محصول تا 90 درصد کاهش می­یابد (افشاری و همکاران، 1384). این بیماری یکی از بیماریهای بسیار مهم گندم است که در تمام مناطق گندم خیز ظاهر می­شود (شفیعی و همکاران، 1389). میزان خسارت زنگ قهوه­ای نسبت به زنگ زرد و سیاه کمتر است اما به دلیل فراوانی بیشتر و انتشار وسیع­تر در دنیا در مجموع به نظر می­رسد زنگ قهوه­ای باعث کاهش محصول سالیانه بیشتری در دنیا نسبت به دیگر زنگ­ها می­شود (Hureta- Espino, 2011). خسارت این بیماری بسته به رشد گیاه در زمان اپیدمی شدن بیماری و میزان مقاومت ارقام گندم 5 تا 25 درصد برآورد شده است (Kolmer et al., 2001). تکرار اپیدمی­های شدید زنگ‌های گندم از دهه 1880 میلادی باعث اهمیت یافتن این موضوع و به دنبال آن فشار سیاسی برای ایجاد گروه­های کشاورزی ایالتی در نیو ساوت ولز (New South Wels) و ویکتوریا شد (McIntosh et al., 1995). تلاشهای زیادی برای غلبه بر خسارت محصول ناشی از اپیدمی­های زنگ در استرالیا انجام شده است. تخمین‌هایی که در مورد خسارت محصول زده شده است، از 30 درصد در ارقام حساس به زنگ قهوه­ای تا 55 درصد در ارقام حساس گندم حساس به هر دو زنگ قهوه­ای و سیاه متغیر بوده است (Keed and White, 1971). با توجه به اهمیت زنگ قهوه‌ای در ایران و سایر نقاط دنیا لازم است که با این بیماری مبارزه شود. از میان

3-5   اندازه گیری درصد کلونیزاسیون ریشه.. 34

3-6     اندازه گیری EC و pH در سوسپانسیون خاک.. 36

3-7     اندازه گیری فسفر محلول.. 36

3-8     اندازه گیری فسفر قابل جذب خاک به روش اولسن.. 36

3-8-1     ساخت محلول­های شیمیایی لازم.. 37

3-8-2     ساخت محلول استاندارد.. 37

3-9   اندازه گیری میزان فسفر در بافت گیاهی (اندام هوایی و ریشه)   37

3-9-1   تهیه محلول شیمیایی.. 38

3-9-2   تهیه محلول استاندارد.. 38

3-9-3     تهیه نمونه­ها.. 39

3-10     اندازه گیری میزان سرب گیاه.. 39

3-11   اندازه گیری میزان سرب محلول و تبادلی خاک.. 39

3-12   تجزیه و تحلیل آماری داده‏ها.. 39

4   فصل چهارم: نتایج و بحث……………………………………………………………………………………………………. 41

4-1   گیاه ذرت.. 42

4-1-1   وزن خشک اندام هوایی.. 42

4-1-2   وزن خشک ریشه.. 43

4-1-3   هدایت الکتریکی خاک.. 45

4-1-4……………………………………………………………………………. pH خاک.. 45

4-1-5   کلونیزاسیون میکوریزی.. 47

4-1-6     فسفر محلول خاک.. 48

4-1-7   فسفر قابل دسترس خاک.. 49

4-1-8   غلظت فسفر اندام هوایی.. 52

4-1-9   میزان جذب فسفر اندام هوایی.. 52

4-1-10   غلظت فسفر ریشه.. 53

4-1-11   میزان جذب فسفر ریشه.. 55

4-1-12   سرب قابل استخراج با کلرید منیزیم ( سرب محلول و تبادلی خاک)   55

4-1-13   غلظت سرب اندام هوایی گیاه.. 57

4-1-14   میزان جذب سرب اندام هوایی.. 59

4-1-15   غلظت سرب ریشه.. 60

4-1-16   میزان جذب سرب ریشه.. 61

2-4   گیاه آفتابگردان.. 63

4-2-1   وزن خشک اندام هوایی.. 63

4-2-2   وزن خشک ریشه.. 64

4-2-3   هدایت الکتریکی خاک.. 66

4-2-4……………………………………………………………………………. pH خاک.. 67

4-2-5   کلونیزاسیون میکوریزی.. 68

4-2-6     فسفر محلول خاک.. 69

4-2-7   فسفر قابل دسترس خاک.. 70

4-2-8   غلظت فسفر اندام هوایی.. 71

4-2-9   میزان جذب فسفر اندام هوایی.. 72

4-2-10   غلظت فسفر ریشه.. 74

4-2-11   میزان جذب فسفر ریشه.. 75

4-2-12   سرب قابل استخراج با کلرید منیزیم ( سرب محلول و تبادلی خاک)   77

4-2-13   غلظت سرب اندام هوایی.. 79

4-2-14   میزان جذب سرب اندام هوایی.. 81

 

4-2-15   غلظت سرب ریشه.. 82

4-2-16   میزان جذب سرب ریشه.. 84

نتیجه گیری…………………………………………………………………………………………………………………………85

پیوست………………………………………………………………………………………………………………………………….89

منابع……………………………………………………………………………………………………………………………………95

 

فهرست اشکال

 

شکل ‏3‑1- نمایی از گلدان­های آزمایش در طول فصل رشد.. 34

شکل ‏3‑2- نمایی از ریشه در زیر میکروسکوپ.. 35

شکل ‏4‑1- تاثیر کاربرد کودهای مختلف فسفره بر وزن خشک اندام هوایی گیاه ذرت.. 43

شکل ‏4‑2- اثر کاربرد تیمار کود فسفره بر وزن خشک ریشه گیاه ذرت   44

شکل ‏4‑3- تاثیر کودهای فسفره بر EC خاک رایزوسفر گیاه ذرت   45

شکل ‏4‑4- اثر تلقیح میکوریز برpH خاک رایزوسفر گیاه ذرت   46

شکل ‏4‑5- تاثیر کاربرد کودهای فسفره بر pH خاک رایزوسفر گیاه ذرت.. 47

شکل ‏4‑6- اثر تلقیح قارچ میکوریز بردرصد کلونیزاسیون ریشه گیاه ذرت.. 48

شکل ‏4‑7- تاثیر کاربرد کودهای فسفره بر میزان فسفر محلول خاک در گیاه ذرت.. 49

شکل ‏4‑8- تاثیر کودهای فسفره بر فسفر قابل دسترس خاک در گیاه ذرت.. 50

شکل ‏4‑9- اثراث متقابل قارچ میکوریز و کود فسفره بر غلظت فسفر اندام هوایی گیاه ذرت..51

شکل ‏4‑10- اثر متقابل قارچ میکوریز و کود فسفره بر جذب فسفر اندام هوایی گیاه ذرت.. 53

شکل ‏4‑11- تاثیر تلقیح میکوریز بر میزان فسفر ریشه گیاه ذرت   54

شکل ‏4‑12- اثر متقابل قارچ میکوریز و کودهای فسفره بر غلظت فسفر ریشه گیاه ذرت.. 54

شکل ‏4‑13- اثر متقابل قارچ میکوریز و کود فسفره بر میزان جذب فسفر ریشه گیاه ذرت.. 55

شکل ‏4‑14- اثرات متقابل قارچ میکوریز و کودهای فسفره بر سرب قابل دسترس خاک.. 57

شکل ‏4‑15- اثرات متقابل قارچ میکوریز و کود فسفره برغلظت سرب اندام هوایی گیاه ذرت.. 59

شکل ‏4‑16- اثرات متقابل میکوریز و کود فسفره بر جذب سرب اندام هوایی گیاه ذرت.. 60

شکل ‏4‑17- اثرات متقابل قاچ میکوریز و کودهای فسفره بر غلظت سرب ریشه گیاه ذرت.. 61

شکل ‏4‑18- اثرات متقابل قارچ میکوریز و کودهای فسفره بر جذب سرب ریشه گیاه ذرت.. 62

شکل ‏4‑19- تاثیر کاربرد کود مختلف فسفره بر وزن خشک اندام هوایی گیاه آفتابگردان.. 64

شکل ‏4‑20- اثر متقابل قارچ میکوریز و کود فسفره بر وزن خشک ریشه گیاه آفتابگردان.. 66

شکل ‏4‑21- تاثیر کاربرد قارچ میکوریز برEC خاک رایزوسفر گیاه آفتابگردان.. 67

شکل ‏4‑22- اثر کاربرد کودهای فسفره بر EC خاک رایزوسفر گیاه آفتابگردان.. 67

شکل ‏4‑23- تاثیر کودهای فسفره بر pH خاک رایزوسفر گیاه آفتابگردان.. 68

شکل ‏4‑24- اثر تلقیح میکوریز بر درصد کلونیزاسیون ریشه گیاه آفتابگردان.. 69

شکل ‏4‑25- تاثیر کاربرد کودهای فسفره بر میزان فسفر محلول خاک در گیاه آفتابگردان.. 70

شکل ‏4‑26- تاثیرکاربرد کود فسفره بر میزان فسفر قابل دسترس خاک در گیاه آفتابگردان.. 71

شکل ‏4‑27- اثرات متقابل قارچ میکوریز وکود فسفره برغلظت فسفر اندام هوایی آفتابگردان.. 72

شکل ‏4‑28- اثر تلقیح میکوریز بر جذب فسفر اندام هوایی گیاه آفتابگردان.. 73

شکل ‏4‑29- اثر کاربرد کودهای فسفره بر میزان جذب فسفر اندام هوایی آفتابگردان.. 73

شکل ‏4‑30- تاثیر کاربرد تلقیح میکوریز بر میزان غلظت فسفر ریشه گیاه آفتابگردان.. 75

شکل ‏4‑31- اثر کاربرد کودهای فسفره بر غلظت فسفر ریشه گیاه آفتابگردان.. 75

شکل ‏4‑32- تاثیر تلقیح میکوریز بر میزان جذب فسفر ریشه گیاه آفتابگردان.. 76

شکل ‏4‑33- اثر کاربرد کودهای فسفره بر میزان جذب فسفر ریشه گیاه آفتابگردان.. 77

شکل ‏4‑34- تاثیر میکوریز و کود فسفره بر قابلیت دسترسی سرب خاک در آفتابگردان.. 79

شکل ‏4‑35- تاثیر کاربرد قارچ میکوریز بر غلظت سرب اندام هوایی گیاه.. 80

شکل ‏4‑36- تاثیر کاربرد کودهای فسفره بر غلظت سرب اندام هوایی گیاه آفتابگردان.. 81

شکل ‏4‑37- اثر کاربرد کودهای فسفره بر میزان جذب سرب اندام هوایی گیاه آفتابگردان.. 82

این مطلب را هم بخوانید :

شکل ‏4‑38- اثرات متقابل قارچ میکوریز و کود فسفره بر غلظت سرب ریشه آفتابگردان.. 83

شکل ‏4‑39- اثرات متقابل قارچ میکوریز و کود فسفره بر جذب سرب ریشه گیاه آفتابگردان.. 84

 

فهرست جداول

 

جدول ‏3‑1: نتایج تجزیه فیزیکی و شیمیایی خاک مورد مطالعه.. 31

جدول ‏3‑2- مشخصات اسید هیومیک.. 32

جدول ‏3‑3- خصوصیات پودر استخوان مورد استفاده.. 33

جدول ‏4‑1- تجزیه واریانس صفات مورد بررسی در گیاه ذرت و خصوصیات خاک کشت شده آن. 90

جدول ‏4‑2- آنالیز واریانس صفات مورد مطالعه گیاه ذرت.. 90

جدول ‏4‑3- تجزیه واریانس صفات مورد بررسی گیاه ذرت.. 91

جدول ‏4‑4- آنالیز واریانس صفات مورد مطالعه گیاه ذرت.. 91

جدول ‏4‑5- تجزیه واریانس صفات مورد بررسی گیاه ذرت.. 92

جدول ‏4‑6- تجزیه واریانس صفات مورد بررسی در گیاه آفتابگردان و خصوصیات خاک کشت شده آن. 92

جدول ‏4‑7- آنالیز واریانس صفات مورد مطالعه گیاه آفتابگردان   93

جدول ‏4‑8- تجزیه واریانس صفات مورد بررسی گیاه آفتابگردان.. 93

جدول ‏4‑9- آنالیز واریانس صفات مورد مطالعه گیاه آفتابگردان   94

جدول ‏4‑10- تجزیه واریانس صفات مورد بررسی گیاه آفتابگردان. 94

 

 

 

1     فصل یک
مقدمه

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1-1     مقدمه

 

 

 

 

 

 

 

 

 

فصل دوم

کلیات و بررسی منابع

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2-1-      لجن فاضلاب

به مراحلی که مواد جامد از مواد مایع فاضلاب جدا می­شود را تصفیه گویند. مایع حاصله پساب و مخلوط جامد که رطوبتی حدود 97-95 درصد دارد را لجن گویند (بهره­مند و همکاران، 1381). کاربرد لجن از دو جنبه زراعی و محیطی حائز اهمیت است. اولاً مواد آلی را برای خاک مهیا می­ کند و ثانیاً سبب چرخه عناصر غذایی مورد نیاز گیاه در خاک می­شود (چانگ و همکاران، 1984).

مصرف لجن فاضلاب در زمین یکی از مهمترین روش­های استفاده مجدد است که شامل مصارف کشاورزی، جنگل­کاری، درخت­کاری، احیای اراضی و موارد دیگر می­شود (بینا و همکاران، 1383). لجن فاضلاب از پتانسیل کودی بسیاری برخوردار است، اما قبل از استفاده آن در زمین باید اثر آن را بر افزایش عناصر مورد توجه قرار داد (واثقی و همکاران، 2005). این ماده به­دلیل دارا بودن ماده آلی فراوان تاثیر به­سزایی در افزایش قابلیت جذب فلزات کم­مصرف و عناصر سنگین در خاک دارد. همچنین فلزات موجود در لجن نیز عمدتاً به صورت ترکیبات آلی بوده که دارای قابلیت جذب زیادی می­باشند و غلظت قابل توجهی را در گیاه ایجاد خواهند نمود (نظری و همکاران، 1385). اما قسمت اعظم فلزات سنگین در حین عملیات تصفیه فاضلاب، به صورت اکسید و یا هیدروکسید در لجن ته­نشین می­شوند (بینا و همکاران، 1383). البته لجن فاضلاب با توجه به مراحل تولید ممکن است دارای پتانسیل خطرات آلودگی­های زیستی نیز باشد که اضافه شدن مقادیر بالای آن­ها به خاک ممکن است خطرات آلودگی محیط زیست و زنجیره غذایی انسان را در پی داشته باشد. از این­رو با توجه به اثرات مفید این ماده، توصیه می­شود مطالعات زیست محیطی و بررسی امکان آلودگی این مواد نیز به صورت جداگانه انجام و هرگونه توصیه کاربرد این مواد با احتیاط لازم انجام گیرد. از طرفی مصرف لجن فاضلاب به عنوان کود و یا اصلاح کننده خاک در مزارع کشاورزی مناسب بوده و دارای مزایایی است که این مزایا از سه محور مورد بررسی قرار گرفته و بسیار مهم است:

الف: می­توان لجن فاضلاب را به عنوان یک منبع با ارزش مواد مغذی و نیز یکی از روش­های دفع لجن با هزینه پایین مورد بررسی قرار داد.

ب: می­توان کاربرد لجن فاضلاب را از نظر مزرعه­داران به منظور افزایش سود مورد توجه قرار داد.

ج: می­توان از دیدگاه اقتصاد کشور و بهبود آن به مسئله کاربرد لجن فاضلاب توجه کرد (بینا و همکاران، 1383).

این مطلب را هم بخوانید :

با توجه به این­که کشورمان خاک­های فقیر از نظر مواد مغذی دارد، واردات کود­های شیمیایی هزینه­ های ارزی-ریالی زیادی داشته و از طرفی باعث آلودگی غیر قابل جبران محیط زیست می­شود­. از آن­جایی که لجن فاضلاب از نظر ارزش کودی بسیار ارزشمند می­باشد، برنامه ­ریزی دراز مدت برای امکان گسترش تولید کود از لجن که در آن رعایت ضوابط و استاندارد­ها از نظر خصوصیات فیزیکی، شیمیایی، زیستی و عناصر بالقوه سمی رعایت شده باشد، به عنوان یک منبع درآمد و کمک به اقتصاد صنعت آب و فاضلاب کشور می­گردد (بینا و همکاران، 1383).

 

2-2-      تأثیر لجن فاضلاب بر برخی خصوصیات خاک

لجن فاضلاب منبع با ارزشی از عناصر غذایی ضروری گیاه است. مقدار ماده آلی به نسبت زیاد لجن می ­تواند اثر مطلوبی بر خواص فیزیکی، شیمیایی و زیستی خاک داشته باشد (برولیر و همکاران، 1992) و این به­خصوص برای خاک­های ایران که با کمبود مواد آلی مواجه هستند، دارای اهمیت می­باشد (افیونی و همکاران، 1998).

 

2-2-1-    اثر لجن فاضلاب بر خصوصیات فیزیکی خاک

4-2-9- طول تخم­مرغ………………………… 36

4-2-10- عرض تخم-مرغ……………………… 37

4-2-11- شاخص شکل تخم­مرغ…………………. 37

4-2-12- pH زرده…………………………. 37

4-2-13- pH آلبومن……………………….. 38

4-3- شاخص پراکسیداسیون لیپیدهای زرده تخم­مرغ­ها.. 38

4-4- درصد باروری و نرخ نفوذ اسپرم به لایه فراویتلین    38

فصل پنجم: بحث…………………………….. 49

پیشنهاد­ها……………………………….. 55

منابع…………………………………….. 56

 

 

 

 

فهرست جدول‌ها

عنوان                                                                                         صفحه

جدول 3-1- ترکیب جیره مرغ­های مادر تخم­گذار (%)… 18

جدول 4-1- چکیده واکاوی پراکنش داده ­های مرغ­های تغذیه شده با جیره­های دارای تفاله خشک مرکبات……………………. 40

جدول 4 – 2- اثر تغذیه پودر تفاله خشک مرکبات بر وزن بدن، تولید تخم­مرغ و فراسنجه­های کیفی تخم­مرغ­های مرغ­های مادر گوشتی مسن سویه کاب 500 (LS means ± SE)………………………… 41     جدول 4 – 3- تغییرات هفتگی عملکرد وزن بدن، تولید تخم­مرغ و فراسنجه­های کیفی   تخم­مرغ­های مرغ­های مادر گوشتی مسن سویه کاب 500 (LS means ± SE) 42

جدول 4 – 4- اثر بر هم کنش جیره و زمان بر وزن بدن (گرم) مرغ­های مادر گوشتی مسن سویه کاب 500 (LS means ± SE)……… 32

جدول 4 – 5- اثر بر هم­کنش جیره و زمان بر وزن تخم­مرغ (گرم) مرغ­های مادر گوشتی مسن سویه کاب 500 (LS means ± SE)……… 43

جدول 4 – 6- اثر بر هم­کنش جیره و زمان بر ضخامت پوسته تخم­مرغ (میلی متر) مرغ­های مادر گوشتی مسن سویه کاب 500 (LS means ± SE) 44

جدول 4 – 7- اثر بر هم­کنش جیره و زمان بر قطر زرده تخم­مرغ (میلی متر) مرغ­های مادر گوشتی مسن سویه کاب 500 (LS means ± SE) 44

جدول 4 – 8- اثر بر هم­کنش جیره و زمان بر شاخص زرده تخم­مرغ مرغ­های مادر گوشتی مسن سویه کاب 500 (LS means ± SE)……… 45

جدول 4 – 9- اثر بر هم­کنش جیره و زمان بر pHزرده تخم­مرغ مرغ­های مادر گوشتی مسن سویه کاب 500 (LS means ± SE)……… 45

جدول 4 – 10- اثر بر هم­کنش جیره و زمان بر pH آلبومن تخم مرغ مرغ­های مادر گوشتی مسن سویه کاب 500 (LS means ± SE).. 46

جدول 4 – 11- اثر تغذیه پودر تفاله خشک مرکبات بر شاخص پراکسیداسیون لیپیدی زرده (TBARS) ، نرخ نفوذ اسپرم به لایه فراویتلین و درصد باروری تخم­مرغ­های مرغ­های مادر گوشتی مسن سویه کاب 500 (LS means ± SE).    46

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

فصل نخست:
مقدمه

 

فصل 1- مقدمه

سن پرنده با عملکرد تولید مثلی آن رابطه وارونه دارد (Robinson et al., 1990). در نژاد­هایی که پتانسیل ژنتیکی بیشینه­ای برای تولید تخم مرغ دارند، با افزایش سن، تولید کاهش می­یابد. فزون بر این، تخم­مرغ­هایی که در طول چرخده دوم تولید گذاشته می­شوند، باروری کمتری دارند و جوجه درآوری آن ها ممکن است کم شود (Lerner et al., 1993). اگر اسپرم در لوله های انباشت اسپرم (SST)[1] موجود باشد و فرایند تخمک ریزی طبیعی باشد، تخم­مرغ معمولاً بارور خواهد بود. بیشتر تخم­مرغ­هایی که تا 7 روز پس از جفتگیری طبیعی یا تلقیح مصنوعی تولید می شوند، بارور هستند (لیسون و سامرز، 1382). برخلاف pestanداران، اسپرم پرندگان برای لقاح با تخمک، به کاپاسیته شدن درون دستگاه تولید مثل ماده نیازی ندارد .(Howarth, 1971) برای لقاح موفق، اسپرم باید تمام گامه های فرایند لقاح مانند جابه­جایی، انباشت در SST، پیوند و نفوذ به لایه پیش ویتلین ( [2](PVLو یکی شدن با تخمک را سپری کند(Donoghue, 1999) . ارزیابی نفوذ اسپرم به لایه پیش ویتلین به عنــوان نــمایه ای از بـاروری کل و کنش اسپرم است (Bramwell et al., 1995). چون اسپرم برای نفوذ به تخمک باید توان ورود به SST، جا به ­جایی در لوله های تولید مثلی و نفوذ به PVL را داشته باشد، شمار بالای منافذ اسپرم در PVL نــشان دهنــده تـوان بـاروری بالا است
.(Bramwell et al., 1995; Christensen et al., 2006) بین باروری و شمار اسپرم­هایی که به صفحه رویانی (بلاستودیسک)[3] نفوذ می­ کنند، همبستگی وجود دارد. پس از تلقیح شمار مشخصی اسپرم، انتظار می­رود که با گذشت زمان باروری کاهش یابد. این کاهش باروری، با کاهش سریع شمار اسپرم هایی که به بلاستودیسک نفوذ می­ کنند، همراه است (لیسون و سامرز، 1382). بر این اساس، با افزایش سن مرغ از 27 به 56 هفتگی، شمار منافذ نفوذ اسپرم در بلاستودیسک از 113 به 60 کاهش یافت (Bramwell et al., 1995). با افزایش سن مرغ، شمار یا توانایی
گیرنده­های اسپرم در بلاستودیسک، می ­تواند کاهش یابد. همچنین، افزایش سن با کوتاه شدن طول توالی تخم گذاری[4](Williams and Sharp, 1978) ، افزایش فاصله بین تخمک ریزی ها از 24 ساعت به 26 تا 27ساعت و کاهش تولید تخم (Romanoff and Romanoff , 1949)، کاهش نرخ جا به ­جایی زرده بین 24 تا 78 هفتگی (Lacassagne, 1960)، کاهش نرخ ورود فولیکول به گامه پایانی رشد تند و در پی آن انباشت زرده در شمار کمتری فولیکول
(Williams and Sharp, 1978)، کاهش حساسیت فولیـکول به LH و کاهش توان تخمـک­ریـزی آن همراه است (Moudgal and Razdan, 1985).

نقش اساسی غذا در حفظ سلامتی، عملکرد تولیدی و تولید مثلی چمانگان و پرندگان روز به روز روشن­تر می­شود. از میان بسیاری از سازه های غذایی، آنتی­اکسیدان­ها اهمیت ویژه ای در حفظ سطوح بالای رشد، تولید و سیستم ایمنی در پرندگان دارند. این مفهوم با درک نقش آنتی­اکسیدان­ها در کاهش آثار زیان بار رادیکال­های آزاد[5] و متابولیت­های سمی در حیوانات آشکارتر می شود. یکی از مهم ترین راه کارها در پیش گیری از تنش اکسیداتیو و ایجاد موازنه آنتی­اکسیدانی در بدن حیوانات، افزایش توان آنتی­اکسیدانی از راه بهینه سازی آنتی­اکسیدان دریافتی از راه خوراک است(Surai et al., 2010) . در فرایند های احیا و تبدیل اکسیژن به آب، چندین ماده سمی مانند یون سوپر اکسید، پراکسید هیدروژن و رادیکال هیدروکسیل در بدن تولید می شوند. این ترکیبات سازه های اکسید­کننده نیرومندی هستند که تهدیدی برای سلول های زنده به شمار می­روند؛ زیرا می توانند سبب تخریب بخش­های پروتینی و لیپیدی سلول­ها شوند. پراکسیداسیون لیپید­های غشا نیز می ­تواند سبب پراکسیداسیون پروتین­های غشا شود(Breininger et al., 2005) . از پیامد پراکسیداسیون لیپید، کاهش اسیدهای چرب غیر­اشباع همراه با تولید رادیکال های آزاد است. این رادیکال ها سبب افزایش پراکسیداسیون لیپید و تولید مالون­دای­آلدهاید (MDA)[6] و ٤- هایدروکسی­نوننول[7] خواهند شد (Baumber et al., 2000). تقریبا تمام سلول­ها، ترکیبات و آنزیم­هایی دارند که می­توانند آثار سمی انواع اکسیژن­های واکنش پذیر[8] را خنثی کنند .(Sreejith et al., 2006) سیستم آنتی­اکسیدانی در pestanداران و پرندگان اهلی از سه سطح عمده دفاعی به نام گلوتاتیون پراکسیداز[9]، سوپراکسید دیسموتاز[10] و کاتالاز[11] تشکیل شده است (Surai et al., 1998b). دو گروه آنتی­اکسیدانی در تخم پرندگان شناسایی شده ­اند: آنتی­اکسیدان­های محلول در آب که در آلبومن، و آنتی­اکسیدان­های محلول در چربی که در زرده یافت می شوند. گروه دوم شامل ویتامین E و کاروتینوییدها هستند که هر دو تنـها به وسیـله گیاهان ساخته می شونــد و جانوران باید آنـها را از راه خوراک دریافت کنند
(Surai, 2002). زرده تخم مقدار فراوانی لیپید دارد که بخش عمده نیاز انرژی رویان را تامین می­ کند. این لیپیدها جزیی از ساختار غشاهای بیولوژیک و پیش­ساز ترکیباتی مانند هورمون­ها نیز هستند. رادیکال­های آزاد می­توانند لیپیدهای مهم زرده را طی پراکسیداسیون تخریب کنند.
آنتی­اکسیدان­ها می­توانند از این تخریب جلوگیری کنند و این امکان را فراهم آورند که لیپیدها در فرایند رشد رویان به کار روند و یا این که انباشت شوند و پس از تولد در تکامل سیستم­های ایمنی، هورمونی و گوارشی در طول هفته نخست زندگی به کار روند (Surai, 2002). رویان ها ممکن است در معرض تنش ناشی از گرمای اضافه تولیدی در گامه­های پایانی دوره جوجه­کشی قرار گیرند (Tullett, 1990). تکامل رویان به انباشت اسیدهای چرب غیر­اشباع با چند پیوند دوگانه در لیپید موجود در بافت های رویانی وابسته است
(Noble and Speake, 1997; Speake et al., 1998). این موضوع حساسیت بالای بافت های رویانی به پراکسیداسیون لیپید و رادیکال های آزاد را سبب می­شود (Surai, 1999a). تنش اکسیداتیو در روزهای پایانی پیش از تولد و روزهای آغازین پس از تولد جوجه، می تواند سبب بروز مشکل شود و در پی آن نرخ جوجه­درآوری را کاهش و مرگ و میر پس از تولد را افزایش دهد. از این رو، تکامل توان آنتی اکسیدانی کارآمد در بافت­ها، برای جلوگیری از پراکسیداسیون لیپیدها ضروری است. سیستم آنتی­اکسیدانی رویان و جوجه تازه متولد شده بر پایه آنزیم­های آنتی­اکسیدانی مانند سوپراکسید دیسموتاز، گلوتاتیون پراکسیداز، کاتالاز (Surai, 1999a, b)، ویتامین E (Surai, 1999b)، کاروتینویید[12] (Surai et al., 2001a, b)، آسکوربیک اسید[13]
(Surai et al., 1996) و گلوتاتیون احیا شده[14] (Surai, 1999b) استوار است.

کاربرد فرآورده­های فرعی کشاورزی و صنعتی در خوراک دام، با هدف کاهش هزینه­ های خوراک بسیار مورد توجه بوده است. نمونه­هایی­ از این فراورده ها: سبوس غلات، تفاله گوجه فرنگی و تفاله مرکبات هستند (Canene-Adams et al., 2005). با افزودن پودر تفاله گوجه فرنگی به جیره خروس های بومی فارس، حرکت پیش رونده اسپرم، غلظت اسپرم و درصد اسپرم زنده افزایش و درصد اسپرم­های غیر طبیعی کاهش یافت (Saemi et al., 2012). تفاله خشک مرکبات (DCP)[15] به عنوان یک منبع دارای برخی از مواد غذایی با ارزش برای حیوانات و پرنـدگان است (Nazok et al., 2010). کل مواد غذایی گوارش پذیر[16] DCP حدود 74% است (Fegeros et al., 1995). تفاله مرکبات دارای ترکیبات آنتی­اکسیدانی مانند فلاونوییدها[17]، اسکوربیک اسید و پکتین[18] است (Fernandez-Lopez et al., 2005)؛ فلاوانون ها[19]، فلاوون ها[20] و فلاونول ها[21] سه نوع از فلاونویید­های موجود در مرکبات هستند؛ که به علت فعالیت­های
آنتی­اکسیدانی، به عنوان مهار­کننده­ های رادیکال­های آزاد به شمار می­روند
(Calabro et al., 2004). گلایکوزیدهای فلاونول[22] می­توانند به سدهای دفاعی آنتی­اکسیدانی خون کمک کنند (Hollman and Katan, 1999). لیمونن[23] ترکیبی تلخ، سفید رنگ و بلوری شکل است (Lipton and Rosenberg, 1994)، که در میوه­های خانواده مرکبات است و اغلب در غلظت­های بالا در دانه­های پرتقال و لیمو یافت می­شود (Fayoux et al., 2007). افزودن تفاله لیمو (4%) به جیره مرغ­های تخم­گذار سبب افزایش مصرف خوراک و در پی آن افزایش تولید و وزن تخم و کاهش چربی شکمی شد (Nobakht, 2013). کاربرد DCP تا 16 درصد در جیره مرغ تخم­گذار سبب افزایش گلوکز و لیپوپروتئین­های با دانسیته بالا و کاهش

این مطلب را هم بخوانید :

مؤلفه های سازش پذیری - مانا پرداز

 کلسترول، لیپـوپروتین با چگالی کم و تری­گلیسریدهای موجود در سرم و کلسترول زرده تخم مرغ شد. افزودن DCP (12%) به جیره مرغ­های تخم­گذار، اثر ناپسندی بر تولید و کیفیت تخم­مرغ نداشت (Nazok et al., 2010).

پژوهش­های گذشته در زمینه کاربرد تفاله مرکبات در جیره پرندگان، بیشتر به بررسی فراسنجه­های خونی در جوجه­های گوشتی (Oluremi et al., 2007; Mourão et al., 2008) و عملکرد تولید در مرغ­های تخم­گذار (Nazok et al., 2010) پرداخته اند. از آن جا که درباره اثر تفاله مرکبات بر عملکرد تولیدمثلی مرغ­های مادر گزارشی یافت نشد، در پژوهش کنونی اثر افزودن تفاله خشک مرکبات بر عملکرد تولیدمثلی آن­ها بررسی شد. با توجه به این که سن اثر منفی بر عملکرد تولیدمثلی دارد (Lerner et al., 1993)، پرندگان مسن برای این پژوهش به کار گرفته شدند، تا اثر احتمالی این شیوه تغذیه ای بهتر بررسی شود.

 

 

1-1 اهداف پژوهش

 

هدف پژوهش کنونی بررسی امکان بهبود عملکرد تولیدمثلی مرغ های مادر گوشتی مسن با افزودن تفاله خشک مرکبات به جیره بود.

 

 

 

 

 

 

فصل دوم:
پیشینه

[1]Sperm storage tubules