کشاورزی نوین

اموزش کشاورزی استفاده از روش های نوین برای باغبانی وانواع سیستم آبیاری و نوع استفاده با آنها و آشنایی با سموم و کود های آشنایی و نخوه مصرف آن

کشاورزی نوین

<-PostAuthor->
کشاورزی نوین اموزش کشاورزی استفاده از روش های نوین برای باغبانی وانواع سیستم آبیاری و نوع استفاده با آنها و آشنایی با سموم و کود های آشنایی و نخوه مصرف آن

کاربرد اکسین در باغبانی

1- بکرزایی و پارتنوکارپی : رشد پریوکارپ از اثرات هورمون های اکسین است و در این حالت میوه های بدون دانه تشکیل می شود . بکرزایی یا پارتنوکارپی (partenoygenesis) در گونه هایی مانند موز، آناناس، گوجه فرنگی، خربزه و... که تعداد زیادی تخمک در میوه دارند بیشتر دیده می شوند . پارتنوکارپی یک حالت اتوترنی اکسین در تخمدان می باشد .

2-تنک کردن و جلوگیری از ریزش برگ و میوه :

پایدار ماندن میوه های در حال رشد ، گلها و برگهای جوان که از منابع مهم تولید اکسین به شمار می روند بر روی گیاه بستگی به تعادل بین میزان اکسین داخلی آنها و مقدار اکسین دارد. هرگاه به دلیلی این تعادل به بخورد در محل اتصال دمبرگ یا دمگل یا میوه به ساقه یک لایه چوب پنبه ای به نام لایه سواگر ایجاد می گرددو اندام مربوطه از گیاه جدا می شود و ریزش می کند این موضوع در باغبانی بویژه در میوه کاری دارای اهمیت می باشد. چرا که درختان میوه چندین برابر توانایی خود گل تولید می کنند و اگر همگی تبدیل به میوه شوند اولاً: میوه های ریز و نامرغوبی تولید می شود ،ثانیاً : درخت ضعیف می شودو نهایتاً نه تنها بسیاری از میوه ها بعلت عدم تغذیه کافی ریزش خواهند کرد. از طرفی امکان عدم تشکیل جوانه ها برای سال بعد وجود دارد لذا جهت جلوگیری از این امر استفاده به موقع از محلولهایی اکسینی که گلها ی ضعیف تر را وادار به ریزش می کند مفید می باشد و به این عمل تنک کردن گفته می شود.

غلظت هایی از اکسین باعث تحریک تولید اتلین در گیاه می گردد .اتلین نیز در ریزش برگ و میوه موثر است . غلظت بالای اکسین در ریزش برگ و میوه موثر است زیرا باعث تولید اتیلن میشود و بر عکس دز کم اکسین از ریزش برگ جلوگیری می کند .

3-گل انگیزی و تولید میوه: محلول پاشی گیاهان با آکسین قبل ازاینکه شرایط طول روز برای گل دادن مناسب شود باعث گل می شود مانند آناناس و از طرفی در تولید میوه برخی گیاهان بویژه فلفل و جالیز ها موثر می باشد.

4- تولید بافت پینه ای : اثبات شده است که قدرت تولید پینه در گیاهان مختلف رابطه مستقیمی با میزان اکسین یاخته های ناحیه زخم شده آنها دارد لذا زخم هایی که به دلیل مختلف مانند هرس ، قلمه گیری در گیاه بوجود می آید و استفاده از آاکسین جهت تقسیم یاخته های پارانشیم ناحیه زخمی برای ایجاد بافتی یکنواخت و تر میم محل زخم موثر می باشد.

5- ریشه دار کردن قلمه ها: پژروهش ها حاکی از آن است که قدرت ریشه زایی اکسین با غلظت اکسینی که در یاخته ها ی بافت پینه ای ناحیه ته تیل یافت می شود ارتباط مستقیم دارد لذا استفاده از اکسین در ریشه زایی قلمه ها موثر می باشد اما دو نکته لازم تذکر است:

الف- اگر قلمه گرفته شده اصولاً قدرت ریشه زایی نداشته باشد نمی توان آن را با استفاده از هورمون وادار به این کارکرد.

ب- اثر اکسین صرفاً برای تولید سر آغازه های ریشه است و اگر این ماده مدت زیادی در محیط کشت باقی بماند از رشد ریشه ها ی تولید شده جلوگیری می کند.

6- جلوگیری از رشد نرک ها و پاجوش ها:در گیاهان بعد از هرس شدید تعدادی شاخه غیر بارور به نام نرک تولید می شود که بعلت عدم میوه دهی می بایست هرس شوند لذا اگر محل زخم پیرایش را با محلول یک درصد اسید نفتالین استیک محلول پاشی شود از رشد نرک ها جلوگیری می شود قابل ذکر است که از اکسین برای جلوگیری از رشد پاجوش ها نیز بکار می رود.

7- رشد طولی شاخه و چیرگی انتهایی :

آغشته کردن جوانه انتهایی به اکسین چیرگی انتهایی را تشدید کرده و باعث ایجاد شاخه های بلند و ترکه ای می شود. برعکس موادی که کار اکسین را خنثی می سازند یا با از بین بردن جوانه های انتهایی می توان مانع تولید آکسین شد و گیاه را وادار به تولید شاخه فرعی متعدد و بوته ای شده کرد.

8- کاهش ترک خوردگی میوه گیلاس: میوه های درخت گیلاس بعد از بارندگی اصولاً ترک خورده می شوند که با مصرف ترکیب مناسب از اکسین از این امر یا پدیده می توان جلوگیری کرد.

  • سیتوکینین ها ، ژیبرلین ها و آبسیزیک اسید به طور مستقیم در رسیدگی میوه ها اثر ندارند . ولی اکسین (IAA) مخصوصا در غلظت های 100-1000 میکرو مولار باعث تحریک شدت تنفس در رسیدگی در میوه ها می شود . زیرا به طور غیر مستقیم در تولید اتلین موثر است و رسیدگی به جلو می افتد .
  • هورمون اکسین (IAA) در غلظت های کمتر از 10 میکرو مولار باعث تاخیر در کلیماکتریک یا بحران تنفسی شده و رسیدگی را در میوه به تاخیر می اندازد.
  • 9- از بین بردن آکنه در میوه توت فرنگی

شکل ها و فرم های مختلف اکسین شامل :
• indole-3-acetic acid (IAA)- ایندول 3 استیک اسید
• indole -3- butyric acid (IBA) -ایندول 3بوتیریک اسید




• indole -3- propionic acid -ایندول 3 پروپیونیک اسید


• 1-naphthaleneacetic acid (NAA) -نفتالن استیک اسید


• Phenylacetic acid (PAA) -فنیل استیک اسید





• 2,4-dichlorophenoxyacetic acid (2,4-D)-دی کلروفنوکسی استیک اسید



• 2,4,5trichlorophenoxyacetic acid) -تری کلرو فنوکسی استیک اسید



• Picloram –پیکلورام



• Dicamba –دیکامبا



• (P-chlorophenoxyacetic acid (CPA-



-اسيد تريو يدوبنزوئيک




- اسيد نفتاکسي استيک

ب - ژیبرلین ها (Gibberellins) :

ژبرلین ها گروهی از هورمن های گیاههی هستند که باعث تحریک رشد در بخش های هوایی گیاه مخصوصا ساقه ها می شوند. ژیبرلین ها دارای عامل اسیدی بوده و به نام ژیبرلیک اسید gibberellic acid ( GA) نامیده می شوند . ژیبرلین ها دارای انواع مختلفی هستند که با شماره گذاری به صورت GA1 وGA2 وGA3 و...مشخص می شوند . مهمترین انها از نظر فیزیولوژیکی و گستردگی طیف عمل GA3 می باشند .

امروزه این هورمون را به صورت کریستال از گیاه و قارچ جدا می کنند . در صنایع تجارت نیز از کشت قارچ برای تولید ژیبرلین استفاده می شود .

فرمول شیمیایی وجرم مولکولی :


C19H22O6 و 346.37 g/mol


محل تولید:


نواحی عمده ساخته شدن ژیبرلین در گیاهان در نواحی مریستمی ، جوانه ها ، بذر های در حال رشد و میوه ها می باشد . با اینکه ژیبرلین ها از ریشه زایی جلوگیری می کنند ولی ریشه یکی از مراکز اصلی تولید ژیبرلین ها در گیاهان است که از انجا به سایر قسمت های گیاه منتقل می شود .


نکته :

دانه ها غنی ترین محل ژبیرلین در گیاهان هستند که در رشد سریع بخش گوشتی میوه موثر می باشند .

مقادیر قابل ملاحظه ای ژیبرلین و آبسیزیک درکلروپلاست تولید می شود .

محل ذخیره :

ژیبرلین به طور موقت به صورت اشکال پیوسته و بیشتر همراه با قند ها در بخش هایی از گیاه ذخیره می شود .

انتقال ژیبرلین در گیاه :

انتقال این هورمون در گیاهان کاملاً بطور آزاد ، هم در آوند آبکش و هم در آوند چوبی روی می دهد اما عمدتا از طریق بافت های ابکشی صورت می گیرد .

سرعت جابجایی این هورمون ها درآوند های ابکشی تقریبا مشابه سرعت حرکت کربوهیدراتها در این آوند ها است و به طور متوسط در حدود 5 سانتی متر در ساعت است ولی این سرعت کاملا متغییر بوده و تحت تاثیر عوامل محیطی و درونی گیاه قرار می گیرد .

جابجایی ژبیرلین ها در گیاه به طور آزادانه هم از بالا به پایین و هم از پایین به بالا صورت می گیرد .



نکته
: تشخیص وتعیین مقدار و محل ژیبرلین در بافت های گیاهی به علت پایین بودن غلظت این هورمون ها مشکل است .



تاريخ : چهارشنبه 11 دی 1398 | 14:10 | نویسنده : محمد امین سالم |

هرمون نتظیم کننده رشد

هورمون واژه‌ای است یونانی به معنی محرک که فرآیندهای برنامه ریزی شده ویژه‌ای را در یاخته‌های هدف آغاز می‌کنند.

واژه هورمون به موادمعيني اطلاق مي شود که در بخشي از موجود زنده ساخته شده و پس از انتقال اثرات فيزيولوژيکي محسوسي در ديگر قسمتهاي آن به جا مي گذارد و در غلظت های بسيار کم فعالند. هورمون هاي گياهي که اغلب فيتو هورمون خوانده مي شود در بافتهاي مريستمي و يا لااقل جوان از هر نوع ساخته مي شوند و غالبا اثرخود را پس از انتقال که تا حدودي دورتر از بافتي که ساخته شده اند، می گذارند. هورمون ها با آنزيم ها و تيامين ها و DNA در اين خاصيت مشترکند که به غلظت بسيار کم يا ناچيزباعث ايجاد اثرات فيزيولوژيکي عميق مي شوند. اصولاً واژه هورمون بايد به ترکيباتي محدود شود که به طور طبيعي در درون موجود زنده ساخته مي شود لذا در تعريف هورمون گياهي مي توان گفت مواد آلي مي باشند که مواد غذايي نبوده و توسط گياهان توليد مي شود و در غلظت هاي کم فرآيند فيزيولوژيکي را تنظيم مي کند .آنها در درون گياه، از محل توليد به محل اثر، انتقال مي يابد، اما گاهاً موادي که معلوم نيست در گياه وجود داشته باشد اثرات مشابه و بعضي اوقات عيناً نظير يکي از هورمون هاي طبيعي گياهي را دارندکه از نام نهادن هورمون گياهي مي بايست خود داري نمود بلکه واژه برتر براي اين چنين ترکيباتي که اثر هورمون مانند روي گياه دارند تنظيم کننده رشد (PGR) مي باشد و در تعريف آن مي توان گفت ترکيبات سنتز شده يا هورمون هاي گياهي هستند که فرآيند هاي فيزيولوژيکي را تغيير مي دهد اين مواد تقليد کردن از هورمون ها ، تاثير روي (سنتزشدن) هورمون ها و از بين بردن و يا انتقال و يا (به احتمال) تغيير دادن محل تاثير هورموني رشد را تنظيم مي کند . با اين وصف براي متمايز کردن آنها مي توان گفت تمام هورمون ها ، تنظيم کننده رشد هستند اما تمام تنظيم کننده هاي رشد هورمون نيستند.


ماده ای از نظر فیزیولوژیکی تنظیم کننده رشد طبیعی در گیاهان محسوب می شود .که حد اقل دارای 3 ویژگی می باشند

1- محل ساخته شدن و محل اثر آن در گیاه مشخص باشد .

2- اثرات فیزیولوژکی ماده با غلظت های کم ان در گیاه ظاهر گردد .

3- واکنش هایی که تحت تاثیر ماده ایجاد می شوند غیر قابل برگشت باشند .

هورمون هاي گياهي به دو گروه بزرگ تقسيم مي شوند :

الف) تحريك كننده هاي رشد شامل : اكسين ها (Auxin) ، جيبرلين ها ( Giberellin) و سيتوكينين ها

(Cytokinin) كه در فرآيندهايي نظير تقسيم سلولي ، بزرگ شدن سلول ، اندام زائي و تمايز دخالت دارند .

ب ) بازدارنده هاي رشد كه شامل : اسيد آبسيزيك (ABA = Abscisic acid) و اتيلن مي باشند .

بخش اول :هورمون های تحریک کننده رشد Plant Stimulating Hormones

الف- اکسین ها ( Auxin )

اکسین ها گروهی از هورمون های گیاهی هستند که باعث طویل شدن سلولهای گیاهی می گردند .

مهم ترین و فراوان ترین اکسین ها در گیاهان اندول استیک اسید (IAA) Indolaceticاست که بارزترین اثرات را در این گروه از هورمون های گیاه نشان می دهد .مهمترین اثراتی که تا کنون به هورمون های اکسین نسبت داده شده است عبارتند از بزرگ شدن سلول گیاهی ، طویل شدن ساقه گیاه ، تولید آوند چوبی ، افزایش رشد جوانه راس ، جلوگیری از رشد جوانه جانبی، تشکیل میوه، بزرگ شدن میوه ، تشکیل گرهک در ریشه گیاها نی که دارای باکتری های تثبیت کننده نیتروژن هستند جلوگیری از ریزش برگ ، بیوسنتز پروتئین بیوسنتز RNA واثرات دیگر

محل تولید :ساخت اکسین عمدتا در بخشهای مریستمی گیاه بخصوص ، جوانه های راسی و برگهای جوان صورت می‌گیرد.


فرمول شیمیایی وجرم مولکولی :

C10H9NO2 و g/mol 175.184



انتقال اکسین در گیاه

هورمون های اکسین پس از تشکیل در گیاه ممکن است اثرات خود را در همان محل تولید اعمال نماید ویا در گیاه منتقل شده و در ناحیه ی غیر از محل تشکیل اثرات خود را اشکار سازد

اکسین ها در گیاه در شکل های پیوسته صورت می گیرد . اکسین از محلی که بیوسنتز شده است به سایر بخش های گیاه منتقل و در آنجا ذخیره می شود و یا ازاد شده وا ثرات خود را اشکار می سازد و یا اینکه پس ازاد شدن تجزیه و تخریب می گردد . میزان اکسین ها و فعالیت این مواد در گیاهان به بیوسنتز انتقال و متابولیسم انها بستگی دارد . اشکال پیوسته اکسین در مقایسه با اشکال آزاد اثرات بسیار کمتری دارد .

جابجایی اکسین در گیاه درون سلولی است و از طریق آوند های آبکشی صورت می گیرد .

جابجایی اکسین در گیاه بین 4 میلی متر در ساعت تا 20 میلی متر در ساعت گزارش شده است .

نکته :حرکت هورمون های اکسین در گیاه باعث شتاب در حرکت هورمون های سیتوکینین وژیبرلین می گردد . مهمترین ویژگی جا به جایی اکسین انتقال قطبی آن است

( اکسین از یک سو به سوی دیگر واز بالا به پایین حرکت می کند .)

در ساقه، حرکت اکسین یک طرفه بوده و حرکت آن از بالا به پایین صورت میگیرد .

در ریشه، به طور ضعیفی از پایین به بالا صورت می گیرد و سرانجام عواملی مانند CO2، O2 ،گرما، فعالیت های متابولیکی و باز دارند های متابولیکی در جابجایی اکسین موثرند .

جابجایی اکسین در جهت جانبی و یا از پایین به بالا به صورت انتشار می گیرد .

اثرات فیزیولوژیکی اکسین

1- رشد سلول
: (طویل شدن سلولها و اندامها) اکسین باعث بزرگ شدن سلولها می شود . افزایش غلظت اکسین شدت طویل شدن سلولها را به همراه دارد. اما اثر بازدارندگی نیز دارد یعنی اکسین با همان غلظتی که سبب تشدید طویل شدن اندامها هوایی را دارد طویل شدن ریشه را کند می سازد.

2-تروپیسم : هورمون های اکسین باعث تروپیسم در گیاه می شوند که مهمترین آنها فتوتروپیسم است .

نور گرایی (فتوتروپیسم):این اثر که بیشتر بصورت خمیدگی در گیاه می باشد بعلت توزیع نامتقارن اکسین در اندام مربوط قابل ملاحظه می باشد خمیدگی مزبور ناشی از این است رشد در سمت نزدیک به نور تا حدودی کند و رشد سمتی که به دور از آن است شدید تر است.

زمین گرایی (ژئو تروپیسم ) : در ریشه نظیر ساقه که رشد افقی دارد تجمع زیادتر اکسین در نیمه زیرین رشد ریشه را کند کرده و سبب خمیدگی می شود.

3- فعال ساختن لایه زاینده: فعالیت لایه زاینده بوسیله اکسین ها که در درون ساقه از بالا به پایین و از جوانه های در حال رشد حرکت می کند تجدید می شود.

4- ایجادگل: اکسین گل دادن بعضی از گیاهان روز بلند به شرط آنکه دوره فتوپریود به اندازه کافی برای گلدهی گیاهان طولانی باشد تسریع می نماید. مانند سیلن و بذرالبنج از طرفی گلدهی در برخی گیاهان روز کوتاه در صورت استعمال اکسین در دوره تاریکی متوقف می نماید.

5- تحریک رشد مریستم های ثانویه و تولید کامبیوم : اکسین ها بر خلاف ژبرلین ها نه تنها بر روی تشکیل مریستم های اولیه تاثیر دارند . بلکه در تولید مریستم های ثانویه نیز دخالت می کنند .

6- تمایز: اکسین ها در شکل زایی و اندام زایی گیاه موثرند و این رویداد ها تحت تاثیر دزهای مختلف اکسین صورت می گیرند . اکسین در تشکیل لایه زاینده موثر است و در عین حال باعث تمایز بافت ها نیز می شود .

7- دز ضعیف اکسین در طرح ریزی جوانه ها موثر است دز بالای اکسین نیز اثر بازدارندگی دارد که این اثر در جوانه های جانبی به خوبی مشهود است و به ان اصطلاحا تسلط راسی (Apical domination) می گویند .

8- اکسین ها به طور بارزی در ریشه زایی یا ریزوژنز (Rhisogenesis) موثرند .

9- ممانعت از رشد جوانه های جانبی ( هرس کردن میوه ها به دلیل اکسین است .)


10-
اگر غلظت اکسین کم باشد باعث رشد ریشه می شود واگر غلظت آن زیاد باشد باعث رشد ساقه می شود.



تاريخ : چهارشنبه 11 دی 1398 | 14:09 | نویسنده : محمد امین سالم |

ژنتیک در گیاهان

دهها سال است که انتقال ژن بین گونه¬های گیاهی نقش مهمی در بهبود گیاهان زراعی بازی کرده است. بهبود گیاه چه در نتیجه انتخاب طبیعی و یا با تلاش¬های به¬نژادگران، همیشه بر اساس ظهور، ارزشیابی و گزینش ترکیبات صحیح آلل¬ها بوده است. صفات مفید از قبیل مقاومت به بیماری¬ها، حشرات و آفات از گیاهان غیر زراعی به واریته¬های گیاهان زراعی منتقل شده است. از سال 1970، پیشرفت قابل ملاحظه¬ای در ابداع ابزارهای لازم برای دستورزی اطلاعات ژنتیکی در گیاهان توسط روش¬های DNA نوترکیب رخ داده است. فرایند کلی ترانسفورماسیون ژنتیکی شامل معرفی، تلفیق و بیان ژن یا ژن¬های خارجی در گیاه پذیرنده است. گیاهانی که ژن¬های خارجی از منابع ژنتیکی دیگر را با خود حمل می¬کنند و آنها را به صورت پایدار در خود جای داده و بیان می¬نمایند، گیاهان تراریخت نامیده می¬شوند. تولید گیاهان تراریخت نتیجه کاربرد تلفیقی تکنولوژی rDNA، روش¬های انتقال ژن و تکنیک¬های کشت بافت می¬باشد. با استفاده از این تکنیک¬ها تولید گیاهان تراریخت در محصولات غذایی- لیفی، سبزیجات و درختان میوه و جنگلی میسر شده است. در سالهای اخیر، بیوتکنولوژی گیاهی منبعی سرشار از ابداع و خلاقیت بوده است و برای مشکلات قدیمی راه حل¬های نوینی فراهم کرده است. ژن¬های گیاهی کلون می¬شوند، علائم تنظیم کننده ژنتیکی رمز گشای می¬شوند و ژن¬ها از موجودات کاملاً غیر خویشاوند ( خصوصا باکتریها و ویروسها) برای اعطاء صفات زراعی مفید جدید، به گیاهان زراعی منتقل می¬شوند. ترانسفورماسیون ژنتیکی انتقال ژن¬های مطلوب ویژه را، بدون همراهی با هیچ ژن نامطلوبی از گونه¬های بخشنده به گیاه زراعی میسر ساخته است. در حالیکه در روش¬های اصلاحی مرسوم ژن¬های نامطلوب نیز همراه ژن¬های مطلوب منتقل می¬شوند. پتانسیل وارد کردن و بیان ژنهای خارجی گوناگون اولین بار در گیاه توتون توسط اگروباکتریوم (De Block et al. 1984) و روش بدون استفاده از ناقل (Paszhowski et al. 1984) توصیف شده است. لیست گونه¬های گیاهی که می¬توانند توسط ناقل آگروباکتریوم و روش بدون ناقل تراریخت شوند، به طور مداوم در حال رشد بوده و در حال حاضر توانایی تراریختی به بیش از 120 گونه گیاهی و در حداقل 35 خانواده گسترش پیدا کرده است. موفقیت¬ها اغلب شامل محصولات مهم اقتصادی سبزیجات، گیاهان زینتی، دارویی، درختان و گیاهان مرتعی می¬باشد. انتقال ژن و باززایی گیاهان تراریخت، دیگر جزو فاکتورهای محدود کننده در بهبود و کاربرد سیستم¬های ترانسفورماسیون عملی برای بسیاری از گونه¬های گیاهی نیستند. برای این گفته، کافی است اشاره شود که قبلاً گونه¬های تک لپه¬ای در خارج از حوزه میزبانیA. tumefacims قرار می¬گرفتند و این امر منجر به ابداع انتقال مستقیم DNA یا روش بدون ناقل برای ترانسفورماسیون گردید. معذالک اخیراً ترانسفورماسیون توسط آگروباکتریوم در گونه¬های تک لپه¬ای از قبیل گیاهان غذایی مهم از جمله برنج (Hiei et al. 1994)، ذرت (Ishida et al. 1996) و گندم (Cheng et al. 1997) گزارش شده است.
اولین نسل کاربرد مهندسی ژنتیک در محصولات کشاورزی به سمت تولید گیاهان تراریخت بیان کننده ژن خارجی برای مقاومت به ویروس¬ها، حشرات، علفکش¬ها یا عوامل فساد بعد از برداشت و تجمع فراورده¬های ذخیره¬ای تغییرشکل یافته مفید بوده است. این موضوعات تحت عناوین ذیل بحث شده¬اند.

مقاومت به تنشهای زنده
ترانسفورماسیون ژنتیکی امکان ترانسفورم کردن گیاهان برای بهبود مقاومت به حشرات و پاتوژنها را میسر ساخته است و به سرعت به سمت تجاری شدن پیش می¬رود. این پیشرفت¬ها اساس راهکار اقتصاد پایدار و بدون استفاده از مواد شیمایی را برای کنترل آفات و بیماری¬ها تشکیل می¬دهد. مقاومت به تنش¬های زنده تحت عناوین زیر بحث شده¬اند.
1- مقاومت به حشرات
2- مقاومت به ویروسها
3- مقاومت به بیماریهای قارچی و باکتریایی

1- مقاومت به حشرات
پیشرفت در مهندسی گیاهان تراریخت برای مقاومت به حشره، از طریق استفاده از ژنهای پروتئین کنترل کننده Bacillus thuringiensis حاصل شده است. مقاومت به حشره ابتدا در توتون (Vaeck et al. 1987) و گوجه فرنگی (Fischhoff et al. 1987) گزارش شد. امروزه ترانسژن مقاوم به حشره از هر منبعی از جمله گیاهی، باکتریایی و یا منابع دیگر می¬تواند به منظور افزایش سطح مقاومت به حشره، به گیاهان منتقل شود. تقریباً 40 ژن متفاوت اهدا کننده مقاومت به حشره، به گیاهان زراعی وارد شده است. ژنهای اهدا کننده مقاومت گیاهان به حشره از میکروارگانیسمها بدست آمده است. ژن Bt از Bacillus thuringiensis، ژن ipt ایزوپنتیل ترانسفراز از Agrobacterium tumefacines، ژن کلسترول اکسیداز از قارچهای استرپتومایسز و ژن pht از Photorhabdus luminescens. ژنهای مقاوم از گیاهان عالی می¬تواند به دو گرو تقسیم شود (1) بازدارنده¬های پروتئیناز و آمیلاز و (2) لکتین¬ها، لکتین گل حسرت (GNA)، لکتین نخود، لکتین برنج و غیره. ژن¬های مقاوم با منشاء حیوانی بازدارنده¬های پروتئیناز سرین از پستانداران و کرم شاخدار توتون (Manduca sexta) می¬باشد.

1-1- ژنهای مقاوم از میکروارگانیسمها
ژن توکسین Bt : Bacillus thuringiensis (Bt) باکتری حشره¬کشی است که یک ضد پرتئین تولید می¬کند. ژن¬های Bt، توکسین Bt را کد می¬کنند، که دارای طیف وسیعی از فعالیت حشره¬کشی می¬باشند. اکثر توکسین¬های Bt بر علیه لاروهای بال پولک داران فعال هستند، اما بعضی ها ویژه حشرات راسته دو بالان و قاب بالان هستند. عامل سمیت حشره¬های Bt یک پروتئین بزرگ می¬باشد. توکسین¬ها به صورت پروتئین¬های کریستالی سیکما توکسین (δ-endotoxins) در درون باکتری در خلال اسپورزایی تجمع می¬یابند. این پروتئین¬ها بعد از آلوده کردن حشره حساس، به فرم فعال در می¬آیند و در نتیجه با اختلال در انتقال یون باعث مرگ حشره می¬شوند. چندین ژن که توکسین¬های مؤثر بر بال پولک داران را تولید می¬نمایند، جداسازی شده¬اند. یکی از این ژن¬ها که متعلق به B. thuringinesis زیر گونه Kurstaki HD-1 می¬باشد. ژن¬های شیمری B. thuringinesis kurstaki دارای پروموتور s35 ویروس CaMV و یک توالی کد کننده برای یک پروتئین تغییر یافته کوتاهتر و فعال همانند ژن کامل، سنتز شده و در گیاهان گوجه فرنگی بیان شده¬اند (Fischhoff et al. 1987) مقدار پرتئین حشره¬کش در این گیاهان برای کشتن لاروهای Manduca sexta، Heliothis virescens، Heliothis zea کافی بود. بررسی نتاج گیاهان تراریخت نشان داد که ژن B. thuringinesis kurstaki به صورت یک ژن غالب مندلی تفکیک می¬یابد. ژن سمی دیگر از B. Thuringinesis، نژاد Berlkiner 1715 ،کلون شده است. این ژن یک پرتئین Bt2، 1155 آمینو اسیدی را تولید می¬نماید. آنالیز سطح بیان یک ژن شیمری مبتنی بر Bt2 در گیاهان توتون نشان داد که کیفیت سم و فعالیت حشره¬کشی آن با هم ارتباط دارند (Veack et al. 1987). گیاهان توتون تراریخت در برابر تغذیه لاروهای Manduca sexta محافظت گردیدند. سم Bt برای حشرات مفید، پستانداران و انسان مضر نیست. این ژن به صورت یک ژن غالب منفرد تفرق می¬یابد.
نژادهای Bt دارای تنوع گسترده¬ای از ژن¬های کد کننده اندوتوکسین سیکما (δ-endotoxins) می¬باشند. گزارشات مربوط به کلون کردن و تعیین توالی اولین ژن کد کننده پرتئین حشره¬کش در سال 1981 منتشر گردید. تا کنون بیش از 100 توالی ژن پرتئین کریستالی انتشار یافته است. هریک از پروتئین¬های کریستالی طیف فعالیت خاصی دارد. بعنوان مثال، پروتئین Cry1Ab در برابر کرم ساقه خوار اروپایی ذرت شدیداً فعال است و در هیبریدهای ذرت Bt کنونی مورد استفاده قرار می¬گیرد. پرتئین Cry1Ab برای لاروهای کرم گیاهچه توتون و کرم غوزه پنبه شدیداً سمی است و در واریته¬های پنبه Bt بیان می¬شود و این گیاهان را در برابر سوسک کلورادوی سیب زمینی حفاظت می¬نماید.
سیکما- اندوکسین¬های Bt به هر دو صورت (اندازه کامل) و (کوتاه شده) به گیاهان انتقال داده شده¬اند و مقاومت تائید شدهای را در برابر توتون (M.sexta)، آفات گوجه فرنگی Heliothis ( virescens و Helicovera zea) و آفات سیب زمینی (Phthorimeae operculella) بوجود آورده¬اند. اولین گیاهانی که تولید شدند، قادر به سنتز پروتوکسین (Protoxin) کامل بودند، اما به دلیل بیان ضعیف ژن مقادیر کمی دلتا توکسین تولید می¬شد که حاصل آن عدم بروز مقاومت و یا مقاومت اندک بود. پیشرفتهای بیشتر، سرانجام منجر به مطلوب شدن بیان ژن cry در گیاهان شد. چند سالی است که اولین نسل گیاهان حشره¬کش برای مقاصد تجاری وارد بازار شده است.

1-2- ژن¬های مقاومت منشاء گرفته از میکروارگانیزم¬های دیگر
پروتئین کلسترول اکسیداز (Co) موجود در کشت فیلتر شده Sterptomyces بر لارو شپشک غوزه اثر سمیت حاد دارد. این ژن به گیاهان توتون منتقل گردیده است. ژن ایزوپنتیل ترانسفراز (ipt) Agrobacterium tumefaciens یک آنزیم کلیدی در مسیر بیوسنتز سیتوکینین کد می¬نماید. بیان ipt در توتون، گوجه فرنگی توسط یک پروموتور القاء شونده توسط زخم (wound inducible promoter) سبب کاهش تغذیه کرم شاخدار توتون (M. sexta) از برگ¬ها و کاهش بقای شته سبز هلو شده است.


1-3- ژن¬های مقاومت از گیاهان عالی
همچنانکه سموم Bt با موفقیت به درون گیاهان مهندسی می¬شوند، تلاش¬هایی نیز در جهت کشف ژنهای سموم حشره¬کش غیر Bt صورت می¬گیرد. تعدادی از پروتئین¬های حشره¬کش غیر Bt در احتیاجات غذایی حشرات مداخله می¬نمایند. دو گروه عمده از ژنهای با منشاء گیاهی وجود دارد که برای ایجاد مقاومت به حشرات در گیاهان زراعی از طریق به تاخیر انداختن رشد و نمو حشره مورد استفاده قرار می¬گیرند.

1-3-1- بازدارندههای پروتئیناز (Proteinase inhibitors)
از سال 1938 مشخص شده است که گیاهان دارای پپتیدهایی هستند که به عنوان بازدارنده¬های پروتئیناز عمل (PIPs) می¬نمایند. پروتئینازهای مختلف عبارتنداز پروتئینازهای سرین، سیستئین، آسپارتیک و متالو. پروتئینازها آزاد شدن اسیدهای آمینه از پروتئین جیره غذایی را کاتالیز می¬نمایند، و به صورت مواد مغذی ضروری برای رشد و نمو حشرات را تامین می¬نمایند. بازدارنده¬های پروتئیناز با مداخله در عمل آنزیمهای هضمی حشره، آن را از مواد مغذی ضروری محروم می¬سازند. به دو نمونه از ژن بازدارنده پروتئیناز در ذیل به آنها اشاره شده است:

الف) بازدارنده ترپسین لوبیا چشم بلبلی (CpTI) (Cowpea trypsin inhibitor gene)
CpTI که در لوبیا چشم بلبلی (Vigna unguiculata) یافت می¬شود، فعالترین بازدارنده¬ای است که تاکنون شناسایی شده است. این ژن بازدارنده مواد آنتی متابولیتی تولید می¬نماید که سبب محافظت در برابر سوسک ( Callosobruchus maculates)که یک آفت انباری اصلی است، می¬شود. علاوه بر این، این ژن همچنین برای حشرات متعددی از خانواده بال پولکداران (Heliothis virescens)، ( Manduca sexta) قاب بالان (Callosobruchus، Antonomous grandis) و راست بالان (Locusta migratoria) مضر است، اما برای پستانداران بیضر می¬باشد. ژن CpTI کلون شده و ساختارهای حاوی پروموتور S35 ویروس CaMV و یک کلون cDNA با طول کامل bp550 از آن برای تراریخت نمودن دیسکهای برگی توتون مورد استفاده قرار گرفت. آزمایش سنجی برای فعالیت حشره¬کشی گیاهان توتون تراریخت با کرم غوزه پنبه (Heliothis zea) انجام شد. بقاء حشره و میزان خسارت وارده به گیاه، در گیاهان تراریخت در مقایسه با گیاهان شاهد، بطور واضحی کاهش یافت.

ب) بازدارنده آلفا – آمیلاز (α-amylase inhibitor)
سه ژن بازدارنده آلفا- آمیلاز در توتون بیان شده¬اند، اما تاکید اصلی بر روی انتقال ژن بازدارنده آلفا – آمیلاز (AI-Pv) α جدا سازی شده از لوبیا ( Phaseolus vulgaris) بوده است. این ژن بر علیه Zabrotes subfaciatus و Callosobruchus chinesis عمل می¬نماید. این پروتئین بازدارنده آلفا- آمیلاز، تغذیه لاروی را در بخش میانی لوله گوارش را بلوکه می¬نماید. لوله گوارش لارو یک آنزیم آلفا-آمیلاز ترشح می¬کند که نشاسته را هضم می¬نماید. با اضافه کردن یک پروتئین، که آلفا- آمیلاز روده حشرات را متوقف نماید، شپشه دچار گرسنگی شده و می¬میرد.

1-3-2- لکتین¬ها (Lectins)
لکتین¬ها خانواده بزرگ دیگری از پروتئین¬ها هستند که می¬توانند بعنوان سموم ضد حشره برای مهندسی ژنتیک مقاومت به حشرات مورد استفاده قرار گیرد. لکتین¬ها گلیکوپروتئینهای گیاهی هستند. توجهات اخیر بطور عمده بر روی لکتین Galanthus nivalis که به GNA نیز معروف است، متمرکز شده است، زیرا که فعالیت ضد شته از خود نشان می¬دهد. ژن این پروتئین، با موفقیت در مطالعات مهندسی ژنتیک مورد استفاده قرار گرفته و در گونه¬های گیاهی مختلفی همچون سیب زمینی، و گوجه فرنگی بیان شده است. آزمونهای آزمایشگاهی با سیب زمینی تغییر یافته نشان داد که GNA، مرگ و میر را افزایش نمی¬دهد، اما سبب کاهش قابل ملاحظه¬ای در باروری می¬شود. یک ویژگی مهم این پرتئین این است که بر علیه حشرات مکننده و نفوذ کننده نیز عمل می¬نماید. با این وجود، یک عیب آن این است که این پرتئین زمانی خوب عمل می¬کند که به مقادیر فراوانی بلعیده شود، یعنی زمانیکه حشره در معرض مقادیر میکروگرمی این پروتئین در آزمایشات زیست سنجی در جیره غذایی قرار داده می¬شود. بنابراین، اگر چه که چند ژن کد کننده لکتین (آگلوتینین جنین گندم و لکتین برنج ) در گیاهان تراریخت بیان شده¬اند، ولی تاثیر حشره¬کشی آنها بسیار کمتر از آن است که مؤثر واقع شوند.

1-4- ژنهای مقاومت از حیوانات
ژنهای مقاومت مورد نظر ترجیحاً بازدارنده¬های پروتئیناز سرین از پستانداران و کرم شاخدار توتون Manduca sexta می¬باشد. بر اساس غربالگری در این¬ویترو بازدارندگی از پروتئولیز توسط عصاره¬های تعدادی از لاروهای بال پولک¬داران، بازدارنده ترپسین پانکراسی بواین (BPTI)، آلفا- آنتی ترپسین (α.AT) و بازدارنده اسپلین (SI)، بعنوان پروتئین¬های امید بخش مقاومت به حشرات شناسایی و به تعدادی از گیاهان منتقل گردیده¬اند. معذالک نتایج اولیه بر روی بید سیب زمینی در گیاهان سیب زمینی تراریخت، چندان رضایتبخش نیست. اما بازدارنده¬های پروتئیناز گرفته شده از Manduca sexta یعنی آنتی کیمیو ترپسین (Anti-chymiotrypsin) و آنتی الاستاز (Anti- elastase) بیان شده در پنبه و کتیناز (Chitinase) در توتون، تولید مثل را به ترتیتب در Bemisia tabaci و Heliothis virescens کاهش دادند، تعدادی از ژنهای عامل مقاومت به حشرات که برای تولید گیاهان تراریخت مورد استفاده قرار گرفته¬اند.

2- مقاومت به ویروس
به دلیل اندازه نسبتاً کوچک ژنوم ویروس¬های گیاهی، توسعه راهکارهای مولکولی برای کنترل بیماریهای ویروسی گیاهی به طور خاص موفق بوده است. راهکارهای مختلفی برای استفاده از تکنولوژی مولکولی به منظور تلفیق یا ایجاد فاکتورهای مقاومتی جدید در سیستمهای ویروسی گیاهان وجود دارد. روال کار به این نحو است که¬آن دسته از محصولات ژن یا ژنهای ویروسی شناسایی شوند که وقتی در زمان نامناسب یا با مقدار نادرست وجود دارند، با کارکردهای نرمال فرایند آلودگی مداخله نموده و مانع از پیشرفت بیماری شوند.

2-1- حفاظت متقاطع به واسطه پروتئین پوششی
مفهوم حفاظت متقاطع به توانایی یک ویروس برای جلوگیری یا بازدارندگی اثر رقابتی ویروس دیگر اطلاق می¬شود. اگر نژاد حساس از یک گیاه زراعی با نژاد ملایمی از یک ویروس تلقیح شود، نژاد حساس گیاه زراعی نسبت به نژادهای بیماریزاتر ویروس مقاوم می¬شود. برای اولین بار پاول آبل و همکاران (1986) نشان دادند که توتون تراریخت بیان کننده پروتئین پوششی ویروس موزائیک توتون (TMV) مقاومتی شبیه به مقاومتی که در حفاظت متقاطع به واسطه ویروس اتفاق می¬افتد، نشان می¬دهد. از آن زمان به بعد، تعدادی از ژنهای پوشش پروتئینی از گروههای ویروسی متفاوت پیدا شده¬اند که وقتی در گیاهان تراریخت بیان می¬شوند، مقاومت ایجاد می¬کنند. مقاومت به واسطه پروتئین پوششی در صورت کاهش تعداد مناطق آلودگی روی برگهای تلقیح شده عمل می¬کند، بیانگر این که یک مرحله اولیه در سیکل زندگی ویروس مختل شده است.
مطالعات نشان داده است که حفاظت متقاطع TMV ممکن است از پروتئین پوششی ویروس محافظت کننده ناشی شود که مانع از حذف پوشش از RNAهای ویروس رقیب می¬شود. اکثر سیستمهایی که در آنها مقاومت به واسطه پروتئین پوششی گزارش شده است، بر علیه ویروسهای RNAای پلاس- سنس با یک پروتئین کپسید بوده است. این راهکار در چند محصول زراعی از قبیل توتون، گوجه فرنگی، سیب زمینی، یونجه، هندوانه، کدو، برنج، ذرت و غیره استفاده شده است .
یک ویروس رشته منفی مهم، ویروس پژمردگی لکه¬ای گوجه فرنگی (Nucleocapsid protein) پیوند خورده است. این پرتئین در بسته¬بندی RNA ویروسی و همچنین در تنظیم مراحل رونویسی تا همانندسازی در طی سیکل آلودگی، فعالیت می¬نماید. با استفاده از این روش گیاهان تراریخت در توتون و گوجه فرنگی تولید شده¬اند.

2-2- مقاومت به واسطه پروتئین غیر ساختمانی (Non-structural protein mediated resistance)
ویروس¬ها، پروتئینهای غیر ساختمانی را کد می¬کنند که برای همانند سازی ضروری می¬باشند. اخیراً تعدادی از این پروتئینهای غیرساختمانی رپلیکاز (Replicase) کشف شده است که وقتی در گیاهان تراریخت بیان می¬شوند، درجات بالایی از مقاومت به آلودگی ویروس را ایجاد می¬نمایند. گلمبوسکی (Golemboski) و همکاران در سال 1990، برای اولین بار این پدیده را به بیان چهارچوب قرائت باز 54 کیلو دالتونی ویروس TMV در توتون تراریخت نشان دادند. توتون تراریخت مقاوم به قهوه¬ای شدن زودرس (PEBV) و سیب زمینی مقاوم به ویروس x (PVX) تولید شد.

2-3- مقاومت به واسطه سنس (sense) و آنتی سنس (Antisense)
استراتژی دیگر الگو گرفته از پاتوژن که برای کنترل ویروس¬های گیاهی مورد بررسی قرار گرفته است، بیان ترانسژن آنتی سنس و جدیداً قطعات سنس RNAهای ویروسی می¬باشد. اساس این راهکار، اتصال RNAی ویروسی با توالی های RNA مکملی است که توسط گیاه بیان می¬شوند. جفت شدن نامناسب RNA-RNA، از در دسترس بودن RNA ویروسی برای همانند سازی و بیان ژن، ممانعت می¬نماید. بنابراین ساختارهای آنتی سنس و سنس می¬توانند برای بلوکه کردن مراحل اولیه مهم که در ایجاد آلودگی ویروسی مهم هستند، مورد استفاده قرار گیرند. حفاظت آنتی سنس، در توتون که RNAی مکمل پروتئین پوششی ویروس را بیان می¬کند نشان داده شده است.

2-4- حفاظت با RNAی ماهواره¬ای (Satellite RNA protection)
RNAهای ماهواره¬ای، گروهی از RNAهای تک رشته¬ای کوچک (تقریباً 300 نوکلئوتید) هستند که برای همانندسازی و بسته¬بندی ویریونی به منظور ایجاد آلودگی در جای دیگر، به یک ویروس هم دست (Virus Helper) وابسته می¬باشند. بنابراین RNAی ماهواره¬ای برای تکثیر و انتقال به ویروس وابسته است، اگرچه وابسته به ژنوم ویروس نیست. این گونه RNA ماهواره¬ای با چندین ویروس دیگر مرتبط هستند. تعدادی از RNAی ماهواره¬ای تکثیر و علایم ویروس هم¬دست خود را تعدیل می¬نمایند. بسته به RNAی ماهواره¬ای مرتبط، طیف تغییر در ایجاد علایم از نکروز شدید تا کم اثر شدن کامل آن می¬باشد. بنابراین RNAهای ماهواره¬ای که علایم را تقلیل می¬دهند می¬توانند بطور بالقوه برای کاهش شدت بیماری ویروس یاریگر مورد استفاده قرار گیرند. بدین جهت، کاربرد آن در گیاهان تراریخت برای ایجاد مقاومت در گیاهان زراعی از جایگاه مهمی برخوردار گردیده است. تاین و همکاران (1987) و تاین و گوسوی (1991) نشان دادند که تلقیح عمدی یک نژاد ملایم ویروس موزائیک خیار (CMV) حاوی یک RNAی ماهواره¬ای تقلیل دهنده علائم، گیاهان توتون، فلفل، گوجه فرنگی و خیار را بطور موفقیت آمیزی در برابر یک نژاد بیماریزای CMV محافظت نمود و میزان خسارت را کاهش داد.
تاین و گوسوی (1991) گزارش کردند که 121 گیاه گوجه فرنگی تراریخت بیان کننده یک RNAی ماهواره¬ای تقلیل دهنده علائم CMV، در مقایسه با گیاهانی که یک نژاد قوی CMV به آنها تزریق شد، 50% عملکرد بیشتری تولید کردند. این راهکار مربوط به آن دسته از سیستم¬های ویروسی است که دارای RNAی ماهواره¬ای تقلیل دهنده هستند. کلن و همکاران (1997)، فلفل¬های قرمزی (Capsicum annum) تولید کردند که RNAی ماهواره¬ای CMV را بیان می¬نمودند. کاهش علائم آلودگی ویروسی در نتاج این گیاهان، پس از تلقیح با نژادهای CMV-Y یا CMV-Korea، تائید گردید.

3- مقاومت به بیماری
تا کنون تعداد زیادی از ژن¬های پاسخ دفاعی گیاهان که پروتئین¬های ضد میکروبی را کد می¬نمایند، کلون شده¬اند. اکثر این ژن¬ها در پاسخ به آلودگی و یا در مواجهه با ماکرومولکول¬های میکروبی در سطح نسخه¬برداری فعال می¬شوند. فراورده¬های ژن¬های پاسخ دفاعی می¬تواند شامل (1) آنزیم¬های هیدرولیتیک نظیر کتیناز، 1,3,β-D glucanase و دیگر پروتئین¬های مرتبط با بیماریزایی (PR) (pathogenesis related protein)، (2) پروتئین¬های غیرفعال کننده ریبوزوم (RIPs)، (3) پروتئین¬های ضد قارچ ( AFPs)، (4) آنزیم¬های بیوسنتزی برای تولید فیتوالکسین های ضد میکروبی، (5) فنولیکهای متصل به دیواره، اسموتین¬ها (osmotins)، تیونین¬ها(thionins) و (6) پراکسید هیدروژن، باشد.

3-1- پروتئینهای مرتبط با پاتوژن
این پروتئین¬ها دارای وزن مولکولی کم بوده و به مقادیر قابل توجهی در بافت¬های گیاهی آلوده تجمع می¬یابند. گروه¬های اصلی پروتئین¬های PR عبارتنداز PR-1، PR-2 ( 1و3- بتا گلوکاناز)، PR-3 (کیتینازها)، PR-4 (شبه Heveine) و PR-5 (اسموتین و شبه تائوماتین) در توتون. برای ایجاد مقاومت به پاتوژن¬ها در گیاهان زراعی از توانایی آنزیم¬های هیدرولیزکننده در شکستن کیتین و گلوکان دیواره سلولی قارچهای پاتوژن استفاده شده است.
ژن¬های کیتیناز متعددی از گیاهان جداسازی شده و توصیف گردیده¬اند. اولین گزارش در توتون بود که یک ژن کیتیناز باکتریایی بدست آمده از باکتری خاکزی Serratina marcescens، بطور پایدار تلفیق و در برگهای توتون بیان گردید (Jones et al. 1988). یک ژن کیتیناز اصلی از Phaseolus vulgaris تحت کنترل پروموتور ساختمانی قوی s35 ویروس CaMV، بطور ساختمانی و به مقدار زیاد در گیاهان تراریخت توتون و Brassica napus بیان شد (Broglie et al. 1991). این بیان، منجر به حفاظت قابل ملاحظه گیاهان از قارچ پاتوژن Rhizoctonia solani گردید که باعث مرگ گیاهچه پس از جوانه زنی می¬شود. در مورد B.napus، اگر چه حفاظت مدنظر به صورت تاخیری بود تا ممانعت کامل از بروز علائم، با این حال نتایج بدست آمده نشان داد که سطح حفاظت به اندازهای هست که از اهمیت افتصادی در شرایط مزرعه برخوردار باشد.
هیچ گزارشی در مورد افزایش مقاومت ناشی از بیان ژن 1-3-β-D-glucanase به تنهایی در گیاهان تراریخت وجود ندارد، اما ژن گلوکاناز وقتیکه با کیتیناز همراه می¬شود، مقاومت به قارچ را در توتون، گوجه فرنگی و هویج نشان می¬دهد.

3-2- پروتئین¬های ضد میکروبی (Anti-microbial proteins)
گیاهان و دیگر موجودات ممکن است دارای پروتئین¬های ضدمیکروبی باشند که ضرورتاً در ارتباط با پاسخ دفاعی القا شده نیستند، اما وجود این پروتئین¬ها سبب بروز مقاومت به پاتوژن¬ها می¬شود.این پروتئین¬ها شامل پروتئین¬های غیرفعال کننده ریبوزوم (RIPs)، پروتئین¬های غنی از سیستئین مانند لکتین¬ها، دفنسین¬ها، تیونین¬ها، لیزوزایم، بازدارنده¬های پلی گالاکتوروناز و غیره می¬باشد. گیاهان تراریخت مقاوم به پاتوژن¬ها در گونه¬های متعددی تولید شده¬اند.

3-3- فیتوالکسین¬ها
فیتوالکسن¬ها، متابولیت¬های ثانویه¬ای با وزن مولکولی کم و با فعالیت ضد میکروبی هستند که توسط گیاهان در پاسخ به یک آلودگی سنتز می¬شوند و در مقاومت گیاهان به بیماری سهیم می¬باشند. در طی آلودگی، فیتوالکسین¬ها ذخیره شده ( معمولاً در سلول یا اندامک¬های خاص ولی به فرم کانژوگه غیرفعال وجود دارند) به جنبش در آمده و همزمان ژن¬های مسیرهای بیوسنتزی آنها فعال می¬شوند و سنتز فیتوالکسین¬های بیشتری شروع می¬گردد. رسوراتزول (Resveratoral) یکی از معمول¬ترین استیلبن¬ها (Stilbene) (فیتوالکسین¬ها) است که در بعضی از گونه¬ها سنتز می¬شود. آنزیم اصلی در سنتز رسوراتزول، آنزیم رسوراترول سنتاز (Resveratrol synthase) است که غالباً به استیلبن سنتاز (Stilbene synthase) معروف می¬باشد.
هین و همکاران (1990) نشان دادند که انتقال یک ژن استیلبن سنتاز (STS) از بادام زمینی به توتون سبب تولید مقادیر قابل اندازه¬گیری از رسوراترول استیلبنی بادام زمینی در توتون می¬شود و اثر سمیت ضدقارچی رسوراترول در گیاهان را اثبات نمودند. ژن STS به برنج و Brassica napus نیز منتقل شده است.

3-4- دستورزی ژن¬های مقاومت به بیماری
تلاش¬ها در زمینه جداسازی ژن¬های مقاومت به بیماری، به لطف توسعه روش¬های کلونینگ مبتنی بر نقشه وعلامتگذاری ژن در چند سال گذشته به پیشرفت قابل توجهی نائل گردیده است. ژن HM1 ذرت، که مقاومت به Cochliobulus carbonum اعطا می¬کند با استفاده از علامت¬گذاری ترانسپوزون (transposon tagging) کلون شده است (Johal and Briggs 1992). این ژن آنزیم HC- توکسین رودکتاز (HC-toxin reductase) وابسته به NADPH را کد می¬نماید که سم قارچی HC را غیرفعال می¬سازد. ژن¬های مقاومت نظیر RPs2 و RPM1 از آرابیدوپسیس، Pto،Cf9، Cf4 و Cf2 از گوجه فرنگی، ژنN توتون، L16 کتان و Xa21 برنج کلون شده¬اند. تعدادی از ژن¬های غیربیماریزا شامل Avr9، Avr4 و غیره نیز کلون گردیده¬اند.
انتقال ژن مقاومت (R) از یک واریته گیاهی مقاوم به یک پاتوژن خاص به واریته حساس، یک راهکار اصلاحی است. مارتین و همکاران (1993)، گیاهان گوجه فرنگی با ژن مقاومت Pto تولید نمودند که به seudomonas syringae pv. tomato مقاومت ایجاد می¬نماید. گیاهان توتون تراریخت برای Pto، به Pseudomonas syringae pv. tabaci بیان کننده avrPto مقاوم شدند. ژن Xa21 برنج به بیش از 30نژاد مختلف باکتری Xanthomonas oryzae عامل بادزدگی برگ برنج مقاومت ایجاد می¬نماید. سانگ (Song) و همکاران (1995) گیاهان تراریخت برنج مقاوم به Xanthomonas بیان کننده avrX21 را تولید نمودند.

مقاومت به تنش¬های غیرزنده
تقریباً تمام تنش¬های غیرزنده نظیر خشکی، سرما و شرایط قلیایی اثر منفی بر رشد داشته و سبب القاء پیری، مرگ سلولی و یا کاهش عملکرد گیاه می¬شوند. تعدادی از تنش¬های غیرزنده همچون خشکی، شوری و دمای خیلی بالا و یا خیلی پائین درای پیامد مشترکی یعنی کمبود آب سلولی و یا تنش اسمزی می¬باشد. از این¬رو، پاسخ گیاهان به کمبود آب، سنتز و تجمع ترکیباتی با وزن مولکولی کم بنام حفاظت کننده¬های اسمزی (Osmoprotectants) است. این حفاظت کننده¬های اسمزی، پتانسیل اسمزی درون سلول¬ها را کاهش داده و به حفظ تورژسانس سلولی کمک می¬نمایند. محلول¬های سازگار شامل گروه متنوعی از ترکیبات متعددی از قبیل یونهای غیرآلی، یونهای آلی، کربوهیدراتهای محلول شامل پلی ئولها (Polyols) ( قندها، الکلها)، اسیدهای آمینه (پرولین) و ترکیبات آمونیوم چهارگانه نظیر گلایسین بتائین را در بر می¬گیرند. چندین ژن گیاهی که آنزیم¬های کلیدی مسیرهای بیوسنتزی اسمولیت¬هایی همچون الکلها، قندها، گلایسین بتائین و پرولین را کد می¬نمایند کلون شده¬اند.
همبستگی شدیدی بین تجمع پرولین با تحمل به شرایط تنش خشکی و شوری گزارش شده است. گاما- پیرولین- 5- کربوکسیلات سنتتاز (P5CS) (γ-pyrroline-5- carboxylate synthethase)، آنزیم محدود کننده سنتز پرولین است. گیاهان توتون تراریخت با آنزیم P5CS تولید شدند که بیان بالایی از این آنزیم و 18-10 برابر پرولین بیشتر را نشان دادند. افزایش غلظت پرولین با افزایش رشد در شرایط خشکی و شوری همبستگی داشت (Kishore et al. 1995). توانایی سنتز و تجمع گلایسین بتائین یکی از قابلیت¬های گسترده بازدانگان است که در تحمل به خشکی و شوری نقش دارد. سنتز گلایسین بتائین در گیاهان توسط اکسیداسیون دو مرحله¬ای کولین (Choline) از طریق بتائین آلدئید ( ماده واسط) صورت می¬گیرد. این واکنش توسط کولین مونواکسیژناز (CMO) (Choline monooxygenase) و بتائین آلدئید دهیدروژناز (BADH) کاتالیز می¬شود. گیاهان تراریخت توتون، آرابیدوپسیس و برنج با BADH، افزایش مقاومت به شوری را نشان دادند. یک ژن باکتریایی E.coli بنام mt1D که در بیوسنتز مانیتول سهیم است به توتون انتقال داده شد و گیاهان تراریخت تولید کننده مانیتول، ارتفاع ساقه بیشتر و انشعابات ریشه¬ای جدید و طویل¬تری داشتند، در حالیکه ریشه¬های گیاهان شاهد قهوه¬ای شده و طویل شدن یا منشعب شدن در آنها رخ نداد. اگرچه بهبود مقاومت در حدی نبود که قابل کاربرد در کشاورزی باشد، ولی این اولین مثال از یک گیاه تراریخت با ژن میکروبی بود که مقاومت بیشتری را به تنش¬های اسمزی نشان داد ( Traczynski et al. 1993). تغییر دیگری در مقاومت به تنش اسمزی، در گیاهان توتون مهندسی شده برای بیان یک ژن باکتریایی که در بیوسنتز فروکتان (Fructan) نقش دارد، گزارش شده است (Pilons-Smith et al. 1995). گیاهان تراریخت ذخیره کننده فروکتان، وقتی¬که با تنش خشکی با استفاده ار 10% PEG در کشت هیدروپونیک مواجه گردیدند، سرعت رشد سریعتری را نشان دادند. تنش اسمزی، تجمع مجموعه¬ای از پروتئینهای با وزن مولکولی کم بنام پروتئین¬های محافظ (Dress proteins) نظیر LEAها را در بافت¬های گیاهی تحریک می¬نماید. یک ژن lea از جو بنام HVAI حفاظت از تنش را در برنج تراریخت نشان داد (Xu et al. 1996).

مقاومت به علفکش
کاربرد علفکش¬ها برای کنترل علفهای هرز در کشاورزی مدرن نقش بسزایی دارد. تلاش¬های زیادی در چندین آزمایشگاه برای مهندسی گیاهان مقاوم به علفکش صورت گرفته است. در مقاومتی که توسط یک ژن کنترل می¬شود پیشرفت حاصل شده است. برای ایجاد گیاهان مقاوم به علفکش سه راهکار مورد استفاده قرار گرفته است: (1) تولید بیش از حد هدف بیوشیمیایی حساس به علفکش، (2) تغییر ساختمانی هدف بیوشیمایی بطوری که منجر به کاهش اثر گذاری علفکش شود و (3) سمیت زدایی و تجزیه علفکش قبل از رسیدن آن به هدف بیوشیمیایی درون سلول گیاهی

منبع:وبلاگ گیاهشناسی


برچسب‌ها: هورمون های گیاهی و کاربرد آن در گیاه و باغبانی , روش های جذب نیرم , تمت , بمب اتم , مهندسی باغبانی , باغباننی , دکترا , روش های جذب عناصر گیاهی , رونالدو , علی رضا جهانبخش , محمد , الله , جانی , کشاورزی , کشاورزی ارگانیک , کشاورزی صنعتی , راهکار های کشاورزی , اصلاح نباتات , قیمت طلا سکه دلار یورو بیت کوین ,

تاريخ : پنجشنبه 23 آبان 1398 | 14:27 | نویسنده : محمد امین سالم |

هورمون های گیاهی و کاربرد آن در گیاه و باغبانی

آکسین:
اولین گروه هورمون گیاهی هستند که کشف شدند و مورد استفاده قرار گرفته. ماهیت هورمونی آنها بطور روشن در آزمایشی که برای اولین بار توسط وانت در سال 1928 انجام گرفت در کولئوپتیل یولاف از گیاهان تیره غلات نشان داده شده و در غلظت کمتر از 10*1مولار می توان به کار برد طبیعی ترین ترکیبی که در گیاهان شاخته شده است اسید ایندول -3- استیک (IAA) می باشد که احتمالاًدر گیاهان از اسید آمینه تریپتو فان ساخته می شود . مراکز عمده ساخته شدن آکسین بافت های مریستمی انتهایی از قبیل جوانه های در حال باز شدن ، برگهای جوان ، نوک ریشه ، گلها یا گل آذین روی ساقه گلدار می باشد و نحوه انتقال آکسین در اندامهای جوان از بالا به پایین و در اندامهای پارانشیمی در داخل آوند های آبکشی انجام می گیرد و در ریشه هم از نوک ریشه به سمت بالای ریشه صورت می گیرد. از آکسین های مصنوعی می توان به اسید -نفتالین- استیک، اسید ایندول -3- بوتیریک ، اسید 2-4-در کلرو فنواکسی استیک ، اسید نفتاکسی استیک و اسید تریو یدوبنزوئیک اشاره نمود . اسید ایندول استیک بعنوان هورمون طبیعی در اثر آنزیم هایی ازقبیل اکسیدازها و فنولاز ها تجزیه می شود.قابل ذکر است بکار بردن غلظت های نسبتاً زیاد آکسین ها همچنین منجر به نقایصی در گیاهان از قبیل تغییر شکل برگ، ساقه و ریشه، رنگ پریدگی برگها ٍ جلوگیری از طویل شدن ریشه ها یا باز شدن گلها و ایجاد ورم و آماس می شود.
نقش اکسین در گیاه:
1- طویل شدن سلولها و اندامها:

اولین اثر آکسین ها می باشد که افزایش غلظت آکسین شدت طویل شدن سلولها را به همراه دارد.اما اثر بازدارندگی نیز دارد یعنی آکسین با همان غلظتی که سبب تشدید طویل شدن اندامها هوایی را دارد طویل شدن ریشه را کند می سازد.
2- نور گرایی(فتوتروپیسم):

این اثر که بیشتر بصورت خمیدگی در گیاه می باشد بعلت توزیع نامتقارن اکسین در اندام مربوط قابل ملاحظه می باشد خمیدگی مزبور ناشی از این است رشد در سمت نزدیک به نور تا حدودی کند و رشد سمتی که به دور از آن است شدید تر است.
3- زمین گرایی:

در ریشه نظییر ساقه که رشد افقی دارد تجمع زیادتر اکسین در نیمه زیرین رشد ریشه را کند کرده و سبب خمیدگی می شود.
4- فعال ساختن لایه زاینده:

فعالیت لایه زاینده بوسیله آکسین ها که در درون ساقه از بالا به پایین و از جوانه های در حال رشد حرکت می کند تجدید می شود.
5- ایجادگل:

آکسین گل دادن بعضی از گیاهان روز بلند به شرط آنکه دوره فتوپریود به اندازه کافی برای گلدهی گیاهان طولانی باشد تسریع می نماید.مانند سیلن و بذرالبنج از طرفی گلدهی در برخی گیاهان روز کوتاه در صورت استعمال آکسین در دوره تاریکی متوقف می نماید.
کاربرد آکسین در باغبانی:
1- تنک کردن و جلوگیری از ریزش گل و میوه:

پایدار ماندن میوه های در حال رشد ، گلها و برگهای جوان که از منابع مهم تولید آکسین به شمار می روند بر روی گیاه بستگی به تعادل بین میزان آکسین داخلی آنها و مقدار آکسین دارد.هر گاه به دلیلی این تعادل به بخورد در محل اتصال دمبرگ یا دمگل یا میوه به ساقه یک لایه چوب پنبه ای به نام لایه سواگر ایجاد می گرددو اندام مربوطه از گیاه جدا می شود و ریزش می کند این موضوع در باغبانی بویژه در میوه کاری دارای اهمیت می باشد. چرا که درختان میوه چندین برابر توانایی خود گل تولید می کنند و اگر همگی تبدیل به میوه شوند اولاً: میوه های ریز و نامرغوبی تولید می شود ثانیاً : درخت ضعیف می شودو نهایتاً نه تنها بسیاری از میوه ها بعلت عدم تغذیه کافی ریزش خواهند کرد. از طرفی امکان عدم تشکیل جوانه گا برای سال بعد وجود دارد لذا جهت جلوگیری از این امر استفاده به موقع از محلولهایی اکیسینی که گلها ی ضعیف تر را وادار به ریزش می کند مفید می باشد و به این عمل تنک کردن گفته می شود.
2- تولید بافت پینه ای :

اثبات شده است که قدرت تولید پینه در گیاهان مختلف رابطه مستقیمی با میزان اکسین یاخته های ناحیه زخم شده آنها دارد لذا زخم هایی که به دلیل مختلف مانند هرس ، قلمه گیری در گیاه بوجود می آید و استفاده از آکسین جهت تقسیم یاخته های پارانشیم ناحیه زخمی برای ایجاد بافتی یکنواخت و تر میم محل زخم موثر می باشد.
3- ریشه دار کردن قلمه ها:

پژروهش ها حاکی از آن است که قدرت ریشه زایی آکسین با غلظت آکسینی که در یاخته ها ی بافت پینه ای ناحیه ته تیل یافت می شود ارتباط مستقیم دارد لذا استفاده از آکسین در ریشه زایی قلمه ها موثر می باشد اما دو نکته لازم تذکر است:
الف- اگر قلمه گرفته شده اصولاً قدرت ریشه زایی نداشته باشد نمی توان آن را با استفاده از هورمون وادار به این کارکرد.
ب- اثر آکسین صرفاً برای تولید سر آغازه های ریشه است و اگر این ماده مدت زیادی در محیط کشت باقی بماند از رشد ریشه ها ی تولید شده جلوگیری می کند.
4- جلوگیری از رشد نرک ها و پاجوش ها :

در گیاهان بعد از هرس شدید تعدادی شاخه غیر بارور به نام نرک تولید می شود که بعلت عدم میوه دهی می بایست هرس شوند لذا اگر محل زخم پیرایش را با محلول یک درصد اسید نفتالین استیک محلول پاشی شود از رشد نرک ها جلوگیری می شود قابل ذکر است که از آکسین برای جلوگیری از رشد پاجوش ها نیز بکار می رود.
5- گل انگیزی و تولید میوه: محلول پاشی گیاهان با آکسین قبل ازاینکه شرایط طول روز برای گل دادن مناسب شود باعث گل می شود مانند آناناس و از طرفی در تولید میوه برخی گیاهان بویژه فلفل و جالیز ها موثر می باشد.
6-پارتنوکارپی: در گیاهانی که میوه آنها هم ناشی از لقاح و هم ناشی از بکرباری (میوه های بدون هسته) در صورت گرده افشانی کافی می توان با کاربرد آکسین وادار به تولید میوه نمود.
7- رشد طولی شاخه و چیرگی انتهایی :

آغشته کردن جوانه انتهایی به آکسین چیرگی انتهایی را تشدید کرده و باعث ایجاد شاخه های بلند و ترکه ای می شود. برعکس موادی که کار آکسین را خنثی می سازند یا با از بین بردن جوانه های انتهایی می توان مانع تولید آکسین شد و گیاه را وادار به تولید شاخه فرعی متعدد و بوته ای شده کرد.
8- کاهش ترک خوردگی میوه گیلاس:

میوه های درخت گیلاس بعد از بارندگی اصولاً ترک خورده می شوند که با مصرف ترکیب مناسب از آکسین از این امر یا پدیده می توان جلوگیری کرد.
• جیبرلین :
علامت اولیه بیماری باکانا(Dakanae) یا نشاء احمق برنج که گیاهان آلوده از گیاهان سالم بلندتر بودند توسط متخصصان ژاپنی کشف شده که عامل آن را قارچ ژیبرلا فوجیکوری از گروه آسکومیستها (کیسه دار) بود و در سال 1938 ماده متبلوری از این عصاره بدون قارچ محیط کشتی که این قارچ در آن رشد کرده بوده کشف شد که اثر این محلول جیبرلین نامیده شد.
نواحی عمده ساخته شدن جیبرلین در گیاهان برگهای مریستمی ، نوک ریشه ، بذر های در حال رشد می باشد و انتقال این هورمون در گیاهان کاملاً بطور آزاد و هم در آوند آبکش و هم در آوند چوبی روی می دهد. جیبرلین ها گروه های مشخصی از هورمون های گیاهی است که بسیار به هم شبیهند و فرمول اسید جیبرلیک GA یکی از بهترین و معروفترین این گروه می باشد.
نقش جیبرلین در گیاه:
1- طویل شدن سلولها: جیبرلین ها همانند اکیسن در طویل شده اندامهای گیاهی نقش بازی می کنند
2- اثر روی گل دادن :برخی از جالبترین اثرات جیبرلین ها روی گل دادن گیاهان است بطوری که همانند اکسین ها در گیاهان روز بلند باعث تولید گل و از طرفی در روی گیاهان روز کوتاه باعث توقف گلدهی می شود.
3- طویل شده وتشکیل ریشه ها: برخی جیبرلین ها به غلظت مناسب لااقل در بعضی گونه ها به طویل شده ریشه کمک می کنند و از طرفی دیگر در اثر جیبرلین ها از تشکیل ریشه روی قلمه ها جلوگیری می کند که علت آن خنثی کردن اثر اکسین ها است.
4- رشد برگ: با توجه به اینکه طول موج های کوتاه ناحیه قرمز در ایجاد رشد برگ موثرترین است این هورمون می تواند جایگزین نور قرمز شود.
5- سبز کردن بذر: بذر تعدادی از انواع گیاهان بعد از جذب آن برای اینکه سبز شود قبلاً لازم است که در معرض نور قرار گیرد که در واقع نور قرمز طیف از این نظر موثرترین است که جیبرلین می تواند جایگزین خوبی برای آن باشد و به عبارت دیگردر شکستن دوره خواب بذور جیبرلین جایگزین نور قرمز می شود.
6- شکستن دوره خواب جوانه: شکستن دوره خواب بعضی از گونه های گیاهان چوبی مناطق معتدل تحت کنترل فتوپریود است لذا این هورمون می تواند جایگزین خوبی برای فتوپریود به طول کافی باشد.
7- افزایش طول میان گره ها: استفاده از این هورمون در گیاهان می تواند منجر به افزایش طول میان گره ها شود.
کابرد جیبرلین در باغبانی:
1- مهمترین کاربرد این هورمون در بالابردن میزان محصول انگور است که این عمل بسته به زمان کاربرد هورمون به دوصورت انجام می گیرد .
الف- هورمون پاشی پیش از عمل باروری یعنی حدود 10 روز قبل از ریزش گلبرگها یا کلاهک گل ها صورت می گیرد که این عمل باعث از بین بردن مادگی و تولید حبه های بدون دانه ناشی از بکرزایی می شود ضمناً این عمل با ریزش تعدادی از حبه ها همراه است و در انگورهای دارای تراکم زیاد است مانند یاقوتی باعث باز شدن خوشه و بالا رفتن کیفیت محصول می گردد.
ب- محلول پاشی پس از انجام عمل باروری و تشکیل حبه ها یعنی از زمان ریزش حدود 75 درصد کلاهک ها به بعد انجام می گیرد در این حالت تک حبه های درشت تر شده و محصول ازدیاد می یابد.
2- جیبرلین ها ایجاد میوه های ناشی از بکرزایی را روی گیاهان که بطور طبیعی توانایی این کار داشته باشند افزایش می دهد.
3- بزرگی درشتی میوه: برای تولید میوه های درشت و بهتر و برای جلوگیری از ترک ناشی از بارندگی در میوهای گیلاس استفاده از جیبرلین سه هفته قبل از برداشت موثر و مفیداست.
4- کیفیت میوه: استفاده از این هورمون 4 الی5 هفته قبل از براداشت برروی میوه های آلوده باعث بهبود کیفیت می شود.
5- تاخیر در رسیدن میوه ها: میوه های مانند خرمالو که اگر پیش از رسیدن چیده نشوند به سرعت نرم و فاسد می شوند و یا میوه های پرتقال و لیمو زمانی روی درخت می رسند که عرضه است به بازار زیاد و یا قیمت ها پایین است که غالبا ضرر اقتصادی را به همراه موارد استفاده از هورمون جیبرلین هنگامی که میوه ها هنوز سبز هستند یعنی حدود یکماه قبل از رسیدن مدتی نسبتا طولانی همانطور سبز روی درخت باقی خواهند ماندواز طرفی استفاده از این هومون در گیلاس حدود سه هفته قبل از برداشت و در گلابی چهار هفته قبل از برداشت در دیر برداشت کردن محصول موثر است.
6- جیبرلین در انگور باعث افزایش اندازه حبه می شود و در سیب و گلابی باعث دراز شدن اندازه میوه ها می شود.
7- افزایش گل در خیار گلخانه ای از هورمون جیبرلین استفاده می شود.
8- در افزایش جوانه زنی بذرهای سیب ، گلابی ، فندق ، گیلاس که قبل از جوانه زنی استفاده می شود .
9- برای اصلاح شکل و اندازه میوه سیب در زمان اولین ریزش گلها
10- برای کاهش اثر ویروس زرد در میوه ها مثل آلبالو که 15الی 15 روز پس از ریزش گلبرگها استفاده می شود.
11- برای وارد کردن گیاهان روزبلند به گلدهی در شرایط روز کوتاه و گیاهان روزکوتاه در روز بلند از این هورمون استفاده می شود.

• سایتو کنین:
در سال 1955 دانشمندی بنام میلر موفق شدکه از DNA تجزیه شده اسپرم شاه ماهی اولین انگیزننده تقسیم یاخته ای را جدا کندو آن را کنین نام نهاد و بعدها معلوم شد که این ماده مصنوعی در گیاه وجود ندارد و اولین ماده طبیعی استخراج شده از گیاه که در واقع سیتو کنین طبیعی می باشد از بذر ذرت به دست آمده که آن را زآتین نامیده شد. زآتین یکی از فعالترین سایتوکنین شناخته شده است که دارای اثرات رونق بخشی دارد که مهمترین آن تقسیم سلولی است . سایتوکنین ها بطور عمده در مریستم های انتهایی ریشه ، گل آذین ها ومیوه های در حال رشد ساخته می شود. . سایتوکنین ساخته شده در نوک ریشه بوسیله شیره خام آوند های چوبی و در بخش های بالایی گیاه توسط آوند های آبکشی بسمت پایین انتقال می یابد.
نقش سایتوکنین در گیاه:
1- بزرگ شدن و طویل شده سلولها: سیتوکنین ها در مرحله طویل شدن سلول یا بزرگ شده آن رشد تاثیر می گذارد ولی اینکه اثر رونق بخشی یا باز دارنده است بستگی به اندام مربوط نوع بخصوص سایتوکینین و غلطت آن دارد.
2- ایجاد جوانه گل و نمو آن: در برخی از گیاهان افزایش نسبت سایتوکنین به اکسین سبب پیدایش جوانه ها و در نتیجه شاخه های برگدار می شود.
3- تشکیل ریشه: سایتوکنین با غلظت خیلی کم به تشکیل ریشه کمک کرده ولیکن در غلظت زیاد از تشکیل آن جلو گیری می کند.
4- پیری دیر رس: این هورمون پیری را در برگها با غلظت نسبتاً کم به تاخیر می اندازد و از ریزش گلهای و برگه و میو ها جلوگیری می کند.
5- پارتنوکارپی: جیبرلین همانند هورمون های گروه آکسین و جیبرلین باعث پارتنوکارپی می شوند.
6- تاثیر روی گل دادن: سایتوکنین باعث تولید گل در گیاهان روز بلند شرایط روز کوتاه و برعکس می شود.
7- شکستن دوره خواب بذر: سایتوکنین ها در غلظت مناسب با جیبرلین ها و نور قرمز خاصیت شکستن دوره خواب بذور حساس به نور را دارد.


کاربرد در باغبانی:
1- کاربرد سایتوکنین در کشت بافت جهت تولید گیاهانی مانند داودی، میخک که هم اکنون بطور تجاری در سطح بزرک انجام می گیرد.
2- بکار گیری جهت بی اثر کردن چیرگی اتنهایی در گلکاری مانندحسن یوسف ، فلفل زینتی، و تولید بوته های منشعب و متراکم و بازار پسند.
3- طولانی کردن عمر گلهای بریدنی و سبزیها برگی در مراحل بعد از برداشت.
4- استفاده از این هورمون در اوایل تابستان می تواند باعث شاخه زایی می شود.
5- بکارگیری این هورمون در سیب 10 روز بعد از اینکه باز شدند باعث تولید میو هایی دراز تر خواهد شد.
6- خیساندن بذور در محل سایتو کنین یک روز قبل باعث افزایش جوانه زنی می شود.
7- محلول پاشی با سایتوکنین روی برگها نسبت رشد ریشه به شاخه را کاهش می دهد در حالی که کاربرد آن روی ریشه این نسبت را افزایش می دهد.
8- جایگزین سرمای مورد نیاز درختانی باشد ریشه هایشان در معرض سرما قرار نگرفته اند.
9- رشد اولیه تخمدان در میوه ها را باعث می شود.
10- ریزش میوه در نهالهای جابجا شده می تواند به علت کمبود سایتوکنین باشد.
11- بوجود آوردن جوانه های اتفاقی روی شاخه های درختان میوه و همچنین وتبدیل پیچک به خوشه در درخت انگور.
12- سایتو کنین دوره نونهالی را را در در ختان میوه کو تاه می کند.
13- هورمون سایتو کنین رقابت بین رشد مریستم انتهایی شاخه و رشد میوه را می شکندوباعث رشد بهتر میوه ها می شود.
14- سایتو کنین ها فعالیت جوانه های جانبی را در شاخه ها را افزایش داده و باعث تولید و ایجاد شاخه های فرعی در درختان میوه شده که این ناشی از شکستن غالبیت انتهایی و نتیجتاً کاهش رشد طولی می باشد.
15- هومورن سایتوکنین در حرکت بخشیدن مواد غذایی موثر است بطوری که این ماده به عضوهایی میوه ها و برگها و غده های جوان که خود تولید کننده هورمون هستند انتقال می یابد.


• اتیلن:
این هورمون که هورمون پیری نام گرفته است معلوم شده است که بصورت گاز اتیلن در بافتهای گیاهی شاخه شده و مانع از رشد ریشه و ساقه گردیده و پیری و ریزش برگهای را تسریع می کند و از طرفی نمو جوانه های جانبی را به تاخیر انداخته و اصولا همه صفات خاص یک هورمون را دارا می باشد اتیلن در شرایط عادی یعنی درجه حرارتهای معمول بصورت گاز است و با توجه به اینکه خواص معینی از خودشان نشان می دهد اتیلن همچنین ممکن است از گیاه خارج شود و رشد و فعل انفعال های فیزیو لوژیکی گیاهان را مجاور را تحت تاثیر قرار دهد و برخلاف سایر هورمونهای گیاهی که در نقاط خاصی تولید می شود این هورمون به صورت موضعی در هر نقطه ای از گیاه ممکن است تولید شود و حرکت آن در داخل بافتها بصورت انتشار گاز می باشد و تحت تنش های فیزیکی در قسمتهای زیادی از گیاه ساخته می شود.
اثرات اتیلن در گیاه:
برگ بسیاری از گونه ها در معرض غلطت های بسیار کم اتیلن اپینایتی(گرایش به پایین) از خود نشان می دهد. اصولاً غلظت لازم برای ایجاد اپیناستی خیلی کمتر از غلظتی است که برای ریزش برگ می شود.
2- زمین گرایی افقی: استفاده از اتیلن در برخی گیاهان که شاخه های آنها معمولاً عمودی رشد می کند و زمین گرایی منفی دارد در جهت افقی رشد می کند.


کاربرد در باغبانی:
1- رسیدن کامل و توسعه رنگ میوه روی درخت و داخل انبار.
2- در غلظت بالا باعث تحریک و ریزش برگ و میوه می شود.
3- آغاز تشکیل جوانه گل را تحریک می نماید.
4- باعث تولید صمغ در بعضی از گونه ها و هم آهنگ با آکسین از نمو جوانه جانبی جلوگیری می نماید.
5- بکاربردن اتیلن در روی میوه هایی که هنوز به حد کامل نرسیده اند مانند خرمالو، موز و طالبی باعث تسریع در رسیده می شود و از طرفی باعث ترکیدن پوست میوه ها می شود و مصرف آن باعث رنگ پذیری بهتر در گوجه فرنگی، مرکبات ، هلو، انگور، گیلاس، آلوو آلبالو می شود.
6- استفاده از اتیلن حدود 10 روز قبل از برداشت در غلظت بالا باعث تحریک ریزش میوه می شود مانند میوه های سیب، گلابیٍ، گیلاس، آلو و هلو.
7- اتیلن در آناناس باعث تولید گلدهی وبروز جنسیت در خیاربصورت عکس هورمون جیبرلین باعث افزایش تولید گل ماده نسبت به گل نر می شود.
8- اتیلن در غلظت های کم باعث تحریک جوانه زنی و در غلظت های زیاد باعث جلوگیری از جوانه زنی می شود.
9- اتیلن بازار پسندی محصولات مختلف را افزایش داده ودر گوجه فرنگی از مرحله گرده افشانی تا زمانیکه سبز و بالغ می شود باعث افزایش محصول می شود.
10- نظر به اینکه صرفه جویی در نیروی کار لازم در برداشت مکانیزه و رسیدن همزمان محصول یک امر مهم و موثر می باشد استفاده از این هورمون مفید و حائز اهمیت می باشدمانندگردو، آلبالو، گیلاس و هلو
11-مصرف این هورمون در اوایل پائیز در میوه هایی هسته دار مانند هلو، گیلاس، شکفتن جوانه های را به تعویق انداخته و از سرمای بهاره محفوظ می دارد.
12- این هورمون می تواند جایگزین در طول روز باشد بطور مثال درپیاز خوراکی که جهت تولید پیاز نیاز به روز بلند دارد با مصرف این هورمون می توان آن را در شرایط روز کوتاه وادار به گلدهی کرد.
13- باتوجه به اینکه در صورت کمپوت سازی باید میوه های بدون دم باشند لذا استفاده از این هورمون در میوه هایی مانند گیلاس و آلبالو حائز اهمیت است.
سایر موارد:
• اتیلن باعث افزایش میزان شیرابه در ختان کائوچو که در صنایع لاستیک سازی اهمیت دارد.
• باعث کوتاهی دوره نونهالی در درختان میوه می شود.
• باعث افزایش مقاومت محصولات انباری می شود.
• باعث افزایش تعدادشاخه های گل دهنده در گل داودی می شود.


بازدارنده ها:
دسته ای ازهورمون های گیاهی هستند که به دو دسته طبیعی و مصنوعی تقسیم می گردند . گروه طبیعی تنها شامل اسید آبسیزیک است که در تمام گیاهان وجود دارد و گروه مصنوعی خود به چهار دسته گروه:

1- بازدارنده های رشد

2- موادکند کننده رشد

3- مورفکتین

4- مواد شاخه زا
1- اسید آبسیزیک :

حدود دهه 1960 دو ماده بنام های طور همزمان بنام های دورمین و آبسایزین از بافتهای مختلف گیاهی استخراج گشت بررسی های نشان داد که اولاً هر دو آنها در حقیقت یکی هستند که اسید آبسیزیک نامیده شد ثانیاً مهمترین قسمت بازدارنده های بتا را تشکیل می دهند. اسید آبسیزیک از سایر بازدارنده های طبیعی گیاهان حدود یکصد مرتبه قویتر است و فرآیند هایی مانند رکود بذرها، جوانه ها و نیز ریزش اندام ها را کنترل می کند . این اعمال مشخصاً به همراهی سایر هورمون ها انجام می پذیرد . بدین معنا که عوامل محیطی مانند کمبود مواد معدنی ، خشکی خاک ، روزهای کوتاه و سردی هوا که باعث ایجاد رکود می شوند باعث افزایش اسید آبسیزیک و کم شدن جیبرلین ها نیز می شوند و عواملی ماند روزهای بلند و سرمای زمستانه که رکود را از بین می برند عکس این عمل را انجام می دهند . (میزان اسید آبسیزیک در گیاه تحت تاثیر کمبود آب ، اکسیژن و مواد غذایی مورد نیاز گیاه می باشد.) تغییرات سریع غلظت از مشخصات خاص این بازدارنده است بدین معنی که وقتی گیاه تحت تاثیر کمبود های آب ، اکسیژن و مواد غذایی قرار بگیرد. میزان اسید آبسایزیک به سرعت بالا می رود و پس از برطرف شدن طی دو روز به حالت عادی بر می گردد. همانند اتیلن برای ساخته شدن آبسایزیک محل خاص در درون گیاه وجود ندارد و تمام اندامها می توانند برحسب نیاز به تولید این ماده بپردازند. نقل و انتقال نیز مانند جیبرلین و سایتو کنین در بافت های آوندی انجام می پذیرد . از این هورمون بنام هورمون تنش یاد شده است چرا که از آسیب خشکی جلوگیری می کندبدین صورت که باعث بسته شدن روزنه های گیاه می شود و در هنگام کم آبی مانع از دست رفتن آب گیاه می شود.
کاربرد آبسایزیک در گیاه
1 -کمک به ریزش: بررسی ها نشان داده است که هورمون های دیگر بخصوص IAA (اسید اندول استیک) و اتیلن در کنترل ریزش با ABA عکس العمل متقابل دارند.
2- کمک به خواب جوانه: اسید آبسیزیک عامل داخلی در ایجاد خواب جوانه های لااقل بعضی از گیاهان چوبی مناطق معتدل است.
3- جلوگیری از سبز شدن بذر: اسید آبسیزیک اثر هورمون های جیبرلین و سیتو کنین را در کمک به سبز شده بذر خنثی می کند.
4- کند ساختن رشد و پیری: اسید آبسیزیک رشد انواع بسیاری از بافتها و اندامهای گیاهی مانند برگها ، کولئپتیل ها، ساقه ها، محور زیرلپه ای و ریشه های را کند نموده. و پیری اندامهای گیاهی را به لحاظ تسریع و تجزیه کلرفیل به تاخیر اندازد.
5- تسریع در تشکیل ریشه: اسید آبسیزیک با خنثی کردن اثر اثر جیبرلین که مانع ریشه زایی می شود باعث تسریع در ریشه زایی می شود.
6- اثر درگل دادن: این هورمون در گیاهان روز بلند باعث توقف در گلدهی شده و در گیاهان روز کوتاه و دارای اثرات متفاوت می باشد.
کاربرد اسید آبسیزیک در باغبانی:
1- در ریزش برگ ها و میوه ها رابطه با آکسین ها وجود دارد.
2- خنثی کردن چیرگی انتهایی و جلوگیری از رشد جوانه های انتهایی در مواردی که بر اثر اسید آبسیزیک حاصل می گردد به دلیل اثر متقابل این ماده با آکسین می باشد.
3- اسید آبسیزیک در گیاهانی که در طول روز کوتاه غده های خود را گسترش می دهند اثر مفیدی در تحریک غده زایی ایفاد می نماید.
4- اسید آبسیزیک با سایتو کنین ها به دلیل اثر متقابل در یاخته های محافظ بسته شدن روزنه های را ایجاد می کند که هورمون تنش به هم دلیل به آن گفته می شود.
مواد بازدارنده رشد:
موادتشکیل دهنده این هورمون از رشد گیاهان بطور کامل جلوگیری نموده و باعث مرگ گیاه می شود به همین دلیل در حال حاضر اکثر آنها برای کنترل شیمیایی علفهای هرز و بعنوان علفکش به کاربرده می شوند. ولیکن اثر کشندگی علف کش ها معمولاً همراه با ایجاد تغییرات ظاهری در گیاه می باشد که از این نظر با کند کننده های رشد متفاوت می باشد.در این گروه علاوه بر علفکش ها ماده ای بنام مالئیک هیدرازید وجود داردکه هرچند در غلظت های بالا دارای خاصیت علف کشی می باشد دارای کاربرد های مهمی می باشد که عبارتند از:
1- جلوگیری از جوانه زدن پیاز، سیب زمینی در انبار یکماه قبل از برداشت با غلظت 5/2 در هزار یا 2500 قسمت در میلون
2- جلوگیری از پاجوش دادن توتون بدین صورت که زمانی که حدود 90 درصد بوته ها به گل نشست سر آنها را قطع کرده و یک الی هفت روز بعد محلول پاشی روی آنها صورت می گیرد.
3- کم کردن رشد چمن و درختان و درختچه های غیر مثمر زینتی که در روی درختان و درختچه های زینتی این ماده با غلظت 2 تا 8 قسمت در هزار بر روی گیاه پاشیده می شود و در چمن کاری پس از هر بار چمن کاری مصرف این ماده درغلظتی حدود 2 در هزار باعث کندی رشد مجدد چمن گردیده و در مصرف آب صرفه جویی می شود که در ایران می توان جهت کم کردن هزینه چمن زنی و پایین آوردن بهای آب مصرفی پارکها ، میدان های ورزشی از این محلول استفاده نمود.
مواد کند کننده رشد:

این مواد بدون اینکه تغییری در شکل ظاهری گیاه ایجاد نماید باعث کند شدن رشد گیاه می شود از مهمترین مواد این گروه که در باغبانی امروزه استفاده می شود آلار درجه اول، سایکوسل(ccc ) و فسفون- دی( phophon-D ) و آمو 1618 (Amo1618 ) در درجات بعدی قرار دارند.
این مواد تقسیم و رشد یاخته ای در ناحیه زیر مریستمی انتهای شاخه ها جلوگیری به عمل می آوردولی برروی خود مریستم تاثیر ندارد . که این امر باعث تولید طبیعی شاخه ها ، برگ و میوه ، کوتاه ماندن درخت و افزایش تولید گل در سال بعد مصرف و کاهش هرس می شود. آلار در غلطت های مختلف برحسب نوع گیاه متفاوت است ولی میتوان در غلظت 5/0 الی 8 در هزار از اواسط بهار تا اواسط تابستان بکار برد.
کاربرد آلار در باغبانی:
1- در درختانی مانند انجییر و گلابی و بعضی از سیب ها که میوه های نرم تولید می کند باعث تولید بافت محکمتر باقابلیت نگهداری و ترابری بیشتر می شود.
2- در میوه های هسته دار مانند هلو، گیلاس و آلبالو در اوایل تابستان باعث تسریع در رسیدن و یکنواختی می شود.
3- محلول پاشی بیدرنگ با آلار پیش یا پس از شکفتن گلها بر گیاهانی مانند گوجه فرنگی و انگور افزایش تعدادمیوه را موجب می شود.
4- بسیاری از گیاهان باغبانی و زراعی که با کند کننده های رشد محلول پاشی شده اند در برابر خشکی مقاومت نشان داده اند که در ایران کمبود آب از عوامل عمده محدود یت کشاورزی است می توان از این پدیده بهره جست.
مورفکتین ها:
این گروه از اوایل دهه 1960 که از مشتقات ماده به نام 9- کربوکسیک اسید فلورین می باشند . به خاطر خواص بیولوزیکی ویژه ای که داشته مورد توجه قرار گرفته مهمترین مورفکتین ها موجود آی تی 3456 ، آی تی3233 ، نام دارند که در غلظت های زیاد برای کشتن علف های هرز و جلوگیری از رشد گیاهان چوبی به کار می روند علاوه براین باعث اختلال در سوخت و ساز و ساختن شدن هورمون آکسین می شود و باعث نابسامانی در نورگرایی زمین گرایی می شود.
کاربرد مورفکتین ها در باغبانی:
1- انگیزش گلدهی و میوه دهی.
2- کمک و سهولت به برداشت مکانیکی میوه ها با سست کردن میوه ها رسیده روی شاخه های درخت .
3- ریزش حبه های اضافی و تنک شدن خوشه های متراکم انگور که این امر در بالا بردن کیفیت محصول مهم است.
4- در گیاهان چوبی زینتی موفکتین ها از طریق خثنی کردن چیرگی جوانه انتهایی باعث رشد جوانه های جانبی می شود.
مواد شاخه زا:
این مواد که بنام هرس کننده(pruning agants ) شناخته شده و متعلق به گروه های شیمیایی مختلف می باشند که از مهمترین آنها می توان بوترالین(Butralin ) ، استرهای متیل اسیدها و الکل های زنجیره ای طویل و مشتقات پیچیده اسید استیک را نام برد که اثر آنها بدین صورت است که با خشک کردن جوانه های انتهایی گیاه جوان ، مشابه هرس عمل می کنند و نهال را در همان سال وادار به تولید شاخه های فرعی می سازد و زمان کاربرد این مواد در اواخر بهار است.

منبع:

1- مبانی فیزیولوژی گیاهی – ترجمه حسین لسانی و مسعود مجتهدی- انتشارات دانشگاه تهران
2- اصول باغبانی – دکتر مرتضی خوشخوی- انتشارات دانشگاه شیراز
3- زندگی گیاه سبز- ترجمه حسین لسانی و مسعود مجتهدی- انتشارات دانشگاه تهران


برچسب‌ها: هورمون های گیاهی و کاربرد آن در گیاه و باغبانی , روش های جذب نیرم , تمت , بمب اتم , مهندسی باغبانی , باغباننی , دکترا , روش های جذب عناصر گیاهی , رونالدو , علی رضا جهانبخش , محمد , الله , جانی ,

تاريخ : پنجشنبه 23 آبان 1398 | 14:26 | نویسنده : محمد امین سالم |

اصلاح نباتات

اهلی نمودن گیاهان یکی از مهمترین وقایع کشاورزی در دنیای جدید است. هدفهای کلی اصلاح نباتات افزایش عملکرد در واحد سطح بهتر نمودن کیفیت محصولات کشاورزی و تولید مواد اولیه مورد نیاز جوامع انسانی است.

● اصلاح نباتات :

اهلی نمودن گیاهان یکی از مهمترین وقایع کشاورزی در دنیای جدید است. هدفهای کلی اصلاح نباتات افزایش عملکرد در واحد سطح بهتر نمودن کیفیت محصولات کشاورزی و تولید مواد اولیه مورد نیاز جوامع انسانی است. ارقام و واریته‌های اصلاح شده گیاهان زراعی و زینتی هر ساله از کشوری به کشور دیگر انتقال داده می‌شود. بدین طریق کیفیت و کمیت محصولات کشاورزی افزایش یافته و احتیاجات فراورده‌های زراعی رفع می‌شود. در اغلب گیاهان یک یا چند ژن باارزش اقتصادی فراوان دارد. ژنهایی که حساسیت و مقاومت گیاهان را نسبت به امراض و آفات کنترل می‌کنند در اولویت برنامه‌های اصلاح نباتات قرار دارند. هدف اصلاحگر نبات نباید در توسعه روشهای معمول کشت نباتات اصلاحی منحصر گردد بلکه بایستی همواره در جستجوی ترکیبات نو از ژنوتیپهای مطلوب باشد.
هدف اصلاحی نهایی در هر برنامه اصلاحی افزایش عملکرد می‌باشد. در شرایط نا مساعد افزایش عملکرد به طریق اصلاح نباتات به مقدار کم و صرف زمان طولانی ممکن است ژنهای کنترل کننده عملکرد برای بروز حداکثر پتانسیل خود به عوامل محیطی تولید وابسته می‌باشند. به طور کلی عمدترین اهداف اصلاح نباتات را می‌توان در عناوین زیر خلاصه می‌شود.

۱) بهبود کیفیت
کیفیت خصوصیتی است که باعث افزایش ارزش محصول می‌شود کیفیت در جائی ممکن است به ارزش غذایی یک غله یا طعم و بافت یک میوه تلقی شود. کیفیت جزء مهمی از هر برنامه اصلاح نباتات محسوب می‌شود. به عنوان مثال ژنوتیپهای مختلف گندم آرد تولیدی حاصل از آن را تحت تاثیر قرار داده و نهایتاً حجم و بافت و رنگ نان را مستقیماً تحت تاثیر قرار می‌دهد. بهرحال در گیاه اصلاح شده از لحاظ پروتئین و اسیدهای آمینه ممکن است متفاوت باشد. در اهداف تولید نباتات علوفه‌ای توجه به کیفیت علوفه همواره مسئله خوش‌خوراکی و ارزش تغذیه‌ای را در بردارد در گیاهان زینتی کیفیت مفهومی جدا از گیاهان زراعی دارد. خصوصیات کیفی در گلهای زینتی عمدتاً همچون شکل ظاهر، شدت و میزان عطر ساطع شده و وجود و عدم وجود تیغ، تعداد گلبرگ را شامل می شود. در میوه ها و محصولات انباری که طیف وسیعی از میوه جات و سبزیجات را در بر می گیرد کیفیت معمولاًَ به مقاوم و ماندگاری خصوصیات بیوشیمیایی محصول انبار شده در برابر تغییرات طولانی مدت محیط فیزیکی را شامل می شود. خصوصیات انباری از مهمترین شاخصهای اقتصادی را شامل می شودکه با بازار پسندی محصول ارتباط مستقیمی دارد.
۲) افزایش تولید در واحد سطح:
افزایش تولید در واحد سطح و استفاده از ژنوتیپهای مفید و مطلوب در هر منطقه آب و هوایی از دیگر اهداف اصلاحگران نباتات می باشد. عملکرد گیاه در واحد سطح منعکس کننده برآیند همه اجزا گیاه می باشد. بهرحال همه ژنوتیپهای تولید شده دارای عکس العمل فیزیولوژیکی و ژنتیکی یکسانی در شرایط مختلف نیستند. عملکرد صفتی پیچیده است که تحت تاثیر اثر متقابل ژنوتیپ و محیط می باشد.

3) مقاومت به آفات و بیماری:

برای دستیابی به حداکثر تولید، مقاوم بودن به آفات و بیماریها ضروری است علفهای هرز، حشرات بیماریهای باکتریایی و ویروسی در مقاطع مختلف از مرحله رشد گیاه بیشترین خسارت را به محصول وارد می‌کند. اصلاحگران همراه سعی بر دستیابی به گیاهان را دارند که حاوی ژنهای مطلوب به مقاومت به آفات و بیماریها هستند. علت مقاوم بودن بعضی از واریته‌ها را به مکانیزم فیزیولوژیکی فعال در برابر حمله آفات می‌دانند به عنوان مثال ترکیبی به نام فیتوالکین در لوبیا همراه در هنگام شیوع بیماری فوزاریوم از گیاه ترشح می‌شود که باعث بلوکه شدن و توقف توسعه بیماری می‌شود. به هر حال از برنامه‌های اصلاحی مهم ایجاد گیاهان مقاوم می‌باشد. مقاومت به آفات بیشترین بازده اقتصادی را برای کشاورزان نوید بخش است. مقاوم منجر به سرشکست شدن بسیاری از هزینه‌های تحمیلی به کشاورزان و بی‌نیاز شدن به فعالیتهایی همچون سمپاش و آلودگی محیط زیست و مسائل باقیمانده سموم در بافت گیاهان زراعی با مصرف خوراکی می‌گردد.
۴) مقاومت به تنشهای محیطی
مقاومت از جمله عمده‌ترین اهداف اصلاح نباتات می باشد. بیشتر تولیدات در مناطق نامساعد سرما و شوری حاصل می شود. و گیاه مجبور است برای تولید کافی با این شرایط نامساعد مقابله کند بعضی از واریته‌های گیاهان در شرایط نامساعد محیطی و فقر حاصلخیزی خاک قادر هستند مقدار مناسبی محصول را در واحد سطح تولید کنند فلذا شناسایی ژنوتیپهای مقاوم به تنشهای محیطی از اصلی‌ترین راهکارهای مناسب برای رفع معضل مذکور می‌باشد.
● تولید گیاهان هاپلوئید و دابل‌هاپلوئیدی
تولید هاپلوئید و سپس دو برابر نمودن کروموزمهای آن به ایجاد دابل هاپلوئید می‌انجامد که سریعترین روش دستیابی به اینبریدینگ کامل در طی یک مرحله می‌باشد. در روشهای متداول بهنژادی گزینش داخل نتاج به عنوان یک معضل اصلاح‌کنندگان محسوب می‌شود زیرا تعداد جمعیتهای و مزارع مختص ارزیابی هر سال افزایش می‌یابد. مهمترین روشهای القائی تولید هاپلوئید عبارتند از:

۱) میکروسپور (آندوژنز)
۲) کشت گلچه
۳) کشت بساک، تخمک (ژینوژنژ) کشت تخمک، دورگ‌گیری بین گونه‌ای


تولید هاپلوئید به روش میکروسپور یکی از کاراترین و معمولترین روش ایجاد هاپلوئید می‌باشد میکروسپور دانه گرده‌ای است که در مرحله ابتدائی نمو در محیط کشت، گیاهچه هاپلوئید را بوجود می‌آورد، کشت بساک نیز معمولترین فرم کشت گرده است که بساکها در مرحله نموی تک هسته‌ای انتخاب می شود. تولید گیاهان هاپلوئید به تعداد زیاد به روش کشت بساک بستگی دارد. ایجاد هاپلوئید گندم توسط تلاقی گندم× ارزن و گندم × ذرت امکانپذیر می‌باشد.

تکنیکهای دو برابر کردن مجموعه کروموزمی (ژنوم) هاپلوئید‌ها برای تهیه گیاهان صد در صد خالص (دابل هاپلوئید) نقش اساس را ایفا می‌کند. مکانیزمهای دو برابر شدن ژنوم میکروسپوربه دو پدیده اتحاد هسته‌ای و دو برابر شدن میتوزی یا داخلی نسبت داده می‌شود. در طرحهای به‌نژادی گیاهان خود گشن به تعداد نسبتاً زیادی گیاه دابل هاپلوئید جهت گزینش بهترین لاین نیاز می‌باشد. برای ایجاد لاینهای اینبرد به روش دابل‌هاپلوئیدی در گیاهان دگرگشن نیز تعداد زیادی لاین مورد احتیاج می‌باشد.

کل‌شی‌سین مهمترین عامل شیمیایی دو برابر نمودن کروموزومی است که در سطح وسیعی بکار می رود. کل‌سی‌سین بازدارنده رشته های دوکی شکل وعمل کننده در سلولهای در حال تقسیم گیاهان می باشد. به ططور دقیق تر کل‌شی‌سین از تشکیل میکرو بتولها از طریق پیوند با زیر واحد پروتئین میکروبولی ها به نام تیوبولین ممانعت می کند لذا کروموزمها در مرحله متافاز یک جا وارد یک سلول می گردند که نتیجتاًَ تعداد کروموزوم سلول حاصل از تقسیم دو برابر می گردد. گیاهان هاپلوئید در تعدادی از گونه های زراعی شامل پنبه، توت فرنگی ، گوجه فرنگی، جو و توتون و سیب زمینی و برنج و گندم و بعضی از گیاهان دیگر تولید شده اند.
● اینتروگرسیون :
فرایند اینترگرسیون ، به معنای وارد کردن قسنتی از مواد ژنتیکی یک گونه به گونه دیگر می تواند توسط تلاقی های برگشتی مکرر F۱ بین گونه ای با یکی از والدین انجام می شود. در اکثر موارد از اینتروگرسیون به منظور انتقال ژنهای مقاوم به بیماری از سایر گونه ها به گونه های زراعی که فاقد ژن مقاوم هستند استفاده می شود.
● اصلاح گیاهان با استفاده از موتاسیون :
به نظر می رسد تنوع ژنتیکی حاصل از موتاسیون مصنوعی با تنوع حاصل از موتاسیون طبیعی یکسان باشد. بنابراین اصول اساسی استفاده از تنوع حاصله از موتاسیون مصنوعی ÿا تنوع حاصل از موتاسیون طبیعی یکسان است. اصلاح کننده بایستی با عوامل موتاژن کاربرد آنها و نحوه ایجاد موتاسیون آشنا بوده و به تشخیص گیا هان موتانت قادر و امکانات و وسایل لازم را دارا باشد. به طور کلی دو عامل فیزیکی و شیمیایی در ایجاد موتاسیون دخالت دارند موتاژنهای فیزیکی شامل اشعه ایکس ، گاما، نوترون و UV می باشد. اکثراًَ‌اصلاحگران به این موتاژنها دسترسی ندارند لذا از مواد شیمیایی عمدتاًَ استفاده می کنند.

● هیبریداسیون :

هیبریداسیون یکی از ابزارهای متداول اصلاح نباتات کلاسیک می باشد که در واقع به تلاقی بین دو واریته برای دستیابی به ژنوتیپ برتر اطلاق می شود. یک برنامه هیبریداسیون ممکن است به واریته های داخل یک گونه یا بین والدین چند جنس مختلف صورت پذیرد. اصلاحگران بعد از هیبریداسیون در جستجوی ژنوتیپهای برتر هموزیگوت نیست بلکه سعی می کنند که مجموعه ای از ژنهای را انتخاب کنند که دارای اثر متقابل ژنتیکی مفید و اثرات هتروزیس هستند. وجود پدیده هیبریداسیون امکان انتقال ژنهای مفید از یک گونه به گونه دیگر را فراهم می کند. هیچ پدیده ای در علم اصلاح نتوانسته تاثیر ی مانند واریته های هیبرید روی افزایش مواد غذایی در دنیا بگذارد. واریته های هیبرید به جامعه F۱ که برای استفاده تجاری تولید می شوند اطلاق می شود یکی از روشهای هیبریداسیون ، دابل کراس می باشد که به خوبی نتایج مطلوب پیامد خود را به ثبات رسانده است .
● کشت بافت گیاهی :
کشت بافت فرایندی است که در آن قطعات کوچکی از بافت زنده از گیاهی جدا شده و به مدت کشت نا محدودی در یک محیط مغذی رشد داده می شود. برای انجام کشت سلولی موفق بهترین حالت آن است این عمل با کشت بخشی از گیاه که حاوی سلولهای تمایز نیافته است آغاز می شود زیرا چنین سلولهایی می تواند به سرعت تکثیر یابند. قطعات گیاه در محیط کشت می تواند به طور نا محدودی رشد کرده و توده سلولی تمایز نیافته به نام کالوس می کنند بر اینکه سلول گیاهی نمو کند و به کالوس تبدیل شوند لازم است که محیط کشت حاوی هورمونهای گیاهی مانند اکسین، سیتوکسین و جبیرلین باشد


برچسب‌ها: کشاورزی , کشاورزی ارگانیک , کشاورزی صنعتی , راهکار های کشاورزی , اصلاح نباتات , قیمت طلا سکه دلار یورو بیت کوین ,

تاريخ : پنجشنبه 23 آبان 1398 | 14:10 | نویسنده : محمد امین سالم |



.: Weblog Themes By M a h S k i n:.