1-1- تعریف مسئله

اكثر مناطق ایران دارای اقلیم خشك و نیمه خشك می‌باشند. بنابراین یكی از عوامل محدود كننده تولید محصولات كشاورزی در ایران ناشی از تنش خشكی است که با توجه به مرحله‌ رشد گیاه می‌تواند باعث خسارت و در نتیجه كاهش عملكرد گردد.

یكی از روش‌های كاهش اثرات مخرب تنش خشكی استفاده از ژنوتیپ‌های مقاوم می‌باشد. از نظر تكاملی مقاومت به خشكی عبارت است از توان زنده ماندن یک گونه از نسلی به نسل دیگر در شرایط كمبود آب، از نظر كشاورزی مقاومت به خشكی توان تولید اقتصادی یک محصول در شرایط كمبود آب قابل استفاده برای آن محصول تعریف می‌گردد. درجه مقاومت به خشكی متفاوت است كه شامل تحمل[1] به خشكی و گریز[2] از خشكی می‌باشد. تحمل به خشكی به مفهوم حالتی است كه در عملكرد محصول كشت شده در محیط حاوی تنش آب هیچ گونه كاهشی دیده نشود. گریز از خشكی حالتی است كه ارقام قبل از محدودیت شدید آب به محصول دهی برسند. و مفیدترین شكل مقاومت به خشكی است (شاه نجات بوشهری و عبد میشانی، 1376).

1-2- تنش خشکی

بخش عمده‌ای از غذای دنیا توسط محصولاتی تامین می‌گردد که در مناطق مورد کشت آنها، بارندگی محدودی در فصل رویش وجود داشته و یا اینکه محصولات کشت شده از رطوبت ذخیره در خاک استفاده می‌کنند. خسارات وارده ناشی از گرما و خشکی به گندم، یولاف، ذرت، سورگوم، ارزن و سایر گیاهان زراعی در مناطق پر حرارت و کم باران امری عادی است. بنابر‌این مقاومت به دما و خشکی به خاطر کاهش افت عملکرد در گیاهان واقع در این مناطق مهم می باشد (شاه نجات بوشهری و عبد میشانی، 1376). از بین تنش­های زنده و غیرزنده، تنش­ خشکی دومین عامل اصلی کاهش عملکرد بعد از عوامل بیماری­زا می_­باشد و در نتیجه بارندگی کم، دمای بالا و وزش باد حادث می­ شود. واکنش گیاه نسبت به آن بستگی به مرحله­ ای از رشد دارد که خشکی در آن رخ می‌دهد (احمدی و همکاران، 1388).

با توجه به این‌که متوسط نزولات جوی سالانه ایران 240 میلی­متر می‌باشد، ایران در رده مناطق خشک و نیمه_­خشک جهان قرار می‌گیرد (طبق تعریف آمبرژه مناطقی را خشک می‌نامند که بارندگی سالانه آنها کمتر از 250 میلی­متر باشد و مناطق با بارندگی سالانه 250 تا 450 میلی­متر را نیمه‌ خشک گویند) ( آذری‌کی، 1381). با توجه به نزولات محدود ایران، حدود 45 درصد اراضی زیر کشت گندم دیم در ایران دارای نزولات کمتر از 350 میلی­­متر است­ (محمدی، 1387) که باعث ‌می‌گردد تا تنش خشکی به عنوان مهمترین عامل محدود کننده عملکرد در گیاهان زراعی مورد توجه خاص قرار گیرد.

1-3-اهمیت گندم

گندم به عنوان مهمترین عنصر غذائی، به عنوان یک منبع کالری، پروتئین، ویتامین و املاح خاص، دارای ارزش تغذیه‌ای بالایی است (شاه نجات بوشهری و عبد میشانی، 1376). این گیاه بیشترین سطح زیر كشت را به خود اختصاص داده است و در اغلب نواحی جهان كشت می‌شود. گستره کشت آبی از 60 درجه عرض‌ شمالی در شمال اروپا تا 40 درجه عرض جنوبی در آمریكای جنوبی و از مناطق هم سطح دریا تا ارتفاع 3000 متری از سطح دریا را شامل می‌شود. از مهمترین كشورهای تولید كننده گندم در جهان می‌توان به هند، پاكستان، ایالات متحده آمریكا و كانادا اشاره نمود. ایران یكی از مراكز تنوع و خاستگاه‌های اولیه گندم بوده و منابع ژنتیكی غنی برای این محصول در کشورمان وجود دارد (شهبازی و همکاران، 1391). گندم از خانواده گندمیان[3]، از جنس تریتیکوم[4] و مهمترین گیاه زراعی روی کره زمین است­ (شهبازی و همکاران، 1391). گونه‌های اصلی آن از لحاظ تعداد کروموزوم به سه گروه دیپلوئید (2n=2X=14 AA BB DD)، تتراپلوئید (2n=4X=28 AABB) و هگزاپلوئید (2n=6X=42 AABBDD) تقسیم می­شوند. گونه­ های تتراپلوئید، آمفی­پلوئیدی از تلاقی دو دیپلوئید هستند و هگزا­پلوئیدها از تلاقی دیپلوئید و تتراپلوئید به‌وجود آمده­اند (توسلی، 1387). ژنوم A از یک گندم دیپلوئید وحشی به نام تریتیکوم بوئئوتیکوم بدست آمده است. این گندم در به وجود آمدن گندم‌های تتراپلوئید دوروم، تورژیدوم، بولونیکوم و پرسیکوم (کارتالیکوم) با فرمول ژنومی AABB موثر بوده است. گونه­ تتراپلوئید وحشی تریتیکوم دی‌کوکوئیدز[5] با گیاهی از خانواده گندمیان به نام تریتیکوم تاشی­ئی[6] با فرمول ژنومی DD آمیخته شد و گندم هگزاپلوئید (AABBDD) امروزی را به وجود آورده‌اند. اما منبع ژنوم سوم (ژنومB) در حال حاضر هنوز ناشناخته باقی‌ مانده است (یزدی‌صمدی و عبدمیشانی، 1383).

گندم دوروم تقریباً 8 درصد از تولید جهانی گندم را شامل می­ شود (محمدی و همکاران، 1385) و یکی از منابع اولیه به وجود آورنده گندم اولیه است. این گندم گیاهی است از خانواده گندمیان­، تك لپه، خودگشن، یك‌ساله و روز بلند (نورمحمدی و همکاران، 1376). گندم دوروم با داشتن درصد بالای پروتئین (12 تا 14 درصد) در مقایسه با برنج (7 درصد) و گندم نان (10 تا 12 درصد) از جمله مهمترین مواد غذایی جهان است (نورمحمدی و همکاران، 1376). گندم دوروم حاوی رنگدانه‌های طبیعی بیشتری نسبت به انواع گندم‌های دیگر است که خاصیت آنتی اکسیدانی و ضد سرطانی دارند. سمولینا محصول اصلی گندم دوروم می‌باشد. تغذیه با ماکارونی تهیه شده از آرد سمولینا، یک روش مناسب برای ورود غذاهای تهیه شده از دانه گندم دوروم به رژیم غذایی است که باعث افزایش پیشگیری ابتلا به بیماری‌های مزمن و افزایش سلامتی می‌گردد، گرچه مقدار آنتی اکسیدان‌ها در سمولینا کم است اما مصرف مداوم آن میزان نیاز  بدن را تأمین می کند. گندم دوروم، ویتامین‌ها، مواد معدنی، آنتی اکسیدان‌ها و فیبر رژیمی بیشتری نسبت به  گندم‌های دیگر دارد (محمدی و همکاران، 1381). گندم دوروم یکی از قدیمی‌ترین گونه‌های زراعی غلات می‌باشد (رویو و همکاران، 2009 ) که کشت آن به دلیل تقاضا و همچنین قیمت بالای جهانی در حال افزایش است (هوشمند و همکاران ، 2005(، پروتئین بالا و استحکام گلوتن آن باعث شده است که این گندم بهترین ماده اولیه برای تولید ماکارونی باشد، هرچند در تهیه نان نیز از آن استفاده می‌گردد (تریبوی و همکاران، 2003 ).

1-4-تنش خشکی در گندم

گندم به طور گسترده در مناطقی كشت می‌شود كه در معرض تنش‌های فراوان خشكی هستند. مکانیسم‌هایی كه در مقاومت به خشکی گندم دخالت دارند عبارتند از: زودرسی، که گیاه قبل از مواجهه با تنش خشکی چرخه زندگی خود را کامل می‌کند، سیستم قوی و عمیق ریشه جهت استفاده موثر از رطوبت خاک، مکانیسمی که روزنه‌ها را در ضمن دوره تنش خشکی می‌بندد به نحوی که تلفات آب در گیاه کاهش یابد و سر انجام پوشش مومی روی سطح برگ که تلفات تعرق را کم می‌کند. لذا ارقام گندم تولید شده برای مناطق خشك دارای برگ‌های باریك‌تر و نسبت ساقه به ریشه كمتری هستند و از استعداد تولید عملكرد كمتری نسبت به ارقام تولید شده برای مناطق مرطوب برخوردارند (شاه نجات بوشهری و عبد میشانی، 1376).

مقاومت به خشكی صفتی كمی است كه از طریق یک روش واحد آزمایشگاهی قابل اندازه‌گیری نیست زیرا تنش بر مراحل مختلف نموی تاثیر داشته و اثر آن با شدت و مدت تنش تغییر می‌كند (کافی و همکاران، 1386). آبیاری گندم در مناطقی که دارای بارندگی زیاد هستند ضروری نمی ­باشد ولی در مناطق کم باران، آبیاری باعث جلوگیری از نوسان عملکرد می­ شود. گندم از اول بهار تا مرحله رسیدن خود روزانه به 3 تا 5 میلی­متر آب نیاز دارد. بنابراین در مناطقی که بارندگی کافی نیست، باید از آبیاری تکمیلی استفاده کرد (نیازی و همکاران، 1381). محصولات زراعی پاییزه معمولاً از زمان گلدهی تا مرحله رسیدگی فیزیولوژیک با خشكی مواجه می‌گردند چون در این زمان هوا گرم و تعرق افزایش می‌یابد (Schneider et al., 1969). و کلا اثر زمان ظهور تنش آب ممکن است به اندازه شدت تنش آب اهمیت داشته باشد. از زمان سبز شدن تا پایان پنجه­زنی، بوته­ های جوان گندم آب زیادی مصرف نمی‌کنند. آبیاری خیلی زیاد در این مواقع نه تنها فایده­ای ندارد، بلکه باعث از بین رفتن تهویه خاک و خارج شدن کودهای شیمیایی از ناحیه ریشه می­ شود. حتی مقداری تنش رطوبت در طول این دوره که باعث جلوگیری از رشد زیاد می‌شود، مفید است چون مانع سرمازدگی شدید در برخی موارد می‌گردد. نیاز آبی گیاه در طول دوره حداکثر رویش که همزمان با طویل شدن ساقه است، به سرعت زیاد می‌شود. در زمان تشکیل سنبلچه­ها، تنش رطوبت باعث کاهش تعداد آنها در هر سنبله خواهد شد و کاهش تعداد سنبلچه‌ها باعث کاهش عملکرد نیز می‌گردد (نیازی و همکاران، 1381).

در ارزیابی مقاومت به خشكی باید به مراحل نموی گیاه دقت نمود زیرا بیشترین تنش خشکی که به گیاهان وارد می­ شود اغلب در زمان گلدهی و تشکیل دانه صورت می­گیرد، در این دوره تبخیر و تعرق افزایش می­یابد که همزمان با حداکثر نیاز گیاه به رطوبت می­باشد. همچنین در طول این دوره تنش آب بیشترین اثر سوء را بر عملکرد دانه خواهد داشت. فاصله بین تمایز سلولی سنبلک­ها و گلدهی، حساسترین دوره نسبت به خشکی می­باشد. ارقامی از گندم که گرده افشانی آنها طولانی است، در مقایسه با ارقامی که دوره گرده­افشانی کوتاه­تری دارند، احتمالا در اثر تنش رطوبت، صدمه کمتری متحمل می­شوند (گل‌پرور و همکاران، 1381). اندازه‌گیری عملکرد دانه یکی از شاخص‌های مهم در برنامه‌های اصلاحی گندم برای مقامت به خشکی می‌باشد. اما به دلیل وراثت‌پذیری پایین این صفت، اندازه‌گیری صفات فیزیولوژیک، مورفولوژیک و بیوشیمیایی مرتبط با تنش خشکی در کنار آن ضروری به نظر می‌رسد (Blum et al., 1990). گلستانی و آساد (1998) بیان نمودند که انتخاب بر اساس صفات فیزیولوژیک آسان و دقیق بوده و توارث‌پذیری این صفات نسبتا بالا است. بنابراین بازده ژنتیکی این صفات مطلوب بوده و انتخاب بر مبنای این صفات راه مطمئن و سریعی برای انتخاب جوامع گیاهی و بهبود عملکرد می‌باشد.

پژوهش‌های انجام شده در سال‌های اخیر بیشتر بر روی اثر تنش خشکی بر گندم هگزاپلوئید توسط پژوهشگران داخلی و خارجی صورت گرفته است. اما با توجه به اهمیت گندم دوروم کمتر به اثر تنش ­خشکی بر روی گندم تتراپلوئید توجه شده است، لذا این مطالعه با اهداف زیر روی مجموعه ­ای از گندم­های تتراپلوئید (دوروم) پایه‌ریزی گردید.

1-5- اهداف مطالعه

1-5-1- ارزیابی مجموعه‌ای از ژنوتیپ‌های گندم تتراپلوئید از لحاظ مقاومت به خشکی بر اساس برخی معیارهای مورفولوژیک.

1-5-2- بررسی همبستگی­های موجود بین عملکرد و اجزای آن با شاخص ­های کمی مقاومت به خشکی.

1-5-3- ارزیابی شاخص دمای سایه‌انداز[7](CT) به عنوان معیاری برای گزینش ارقام مختلف تحت شرایط آبیاری محدود و آبیاری متداول.

1-5-4- محاسبه ضرایب مسیر[8] و همبستگی صفات مورد ارزیابی ژنوتیپ‌های مورد مطالعه.

[1]- Tolerance

2- Escape

[3]- Poaceae

[4]- Triticum

[5]- Triticum dicoccoides

[6]- Aegilops tauschii

1- Canopy Temperature

[8] – Path Analysis

ممکن است هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل و با فرمت ورد موجود است

متن کامل را می توانید دانلود نمائید

چون فقط تکه هایی از متن پایان نامه در این صفحه درج شده (به طور نمونه)

ولی در فایل دانلودی متن کامل پایان نامه

 با فرمت ورد word که قابل ویرایش و کپی کردن می باشند

موجود است