واژه های کلیدی: فارسی و انگلیسی: 1-تنش خشکی 2- گندم پاییزه 3-جوانه زنی 1-Drought stress 2-winter wheat 3-Germination بیان مسئله: (توضیح در مورد ابعاد مختلف موضوع) خشکسالی و تنش حاصل از آن یکی از مهمترین و رایج ترین تنش های محیطی است که تولیدات کشاورزی و محصول گندم را با محدودیت روبرو ساخته و بازده استفاده از مناطق نیمه خشک و دیم را کاهش داده است، از دیدگاه کشاورزی پراکنش نزولات غالباً منطبق با نیازهای زراعی نبوده و محصول گندم ها دچار تنش های ممتد و یا موقت خشکی می شوند، لذا به کارگیری روش های به زراعی و به نژادی و استفاده از ارقام مقاوم به خشکی امکان استفاده بهینه از مناطق نیمه خشک و دیم را بیشتر نموده و به سطح زیر کشت و بازدهی این مناطق می افزاید.
در زمینه تنش های خشکی آزمایش های زیادی در دنیا صورت گرفته ولیکن در اکثر موارد رابطه صفات گیاه با عملکرد واضح نبوده، و اثر متقابل شدید ژنوتیپ و محیط در چنین شرایطی به بی اعتباری نتائج این گونه آزمایش ها بیش از پیش افزوده است به همین علت اثر متقابل ژنوتیپ و محیط که عمدتاً متاثر از شرایط سخت محیطی است انتخاب و ارزیابی ارقام مقاوم به خشکی کار مشکلی است و عملکرد دانه به عنوان مهم ترین شاخص انتخاب ارقام مقاوم به خشکی تحت تاثیر عوامل محیطی و ژنوتیپی متنوعی است که تهیه ژنوتیپ کاملاً مقاوم به خشکی را غیرممکن می سازد.
بنابراین نام ارقام مقاوم به خشکی غالباً به ارقامی اطلاق می شود که به طور نسبی در مقابل تنش های خشکی مقاومت کنند و افت عملکرد چشمگیری نداشته باشند.
5-اهمیت و ضرورت انجام تحقیق: (توجیه اجرای طرح و فواید ناشی از آن به طوری که ضرورت آن احساس و اهمیت آن آشکار گردد) تنش نتیجه روند عادی فرآیندهای فیزیولوژیک است که از تاثیر یک یا ترکیبی از عوامل زیستی و محیطی حاصل می شود، مقاومت به تنش را می توان به دو مکانیزم متفاوت یعنی تحمل تنش و اجتناب از تنش تقسیم نمود.
اجتناب از تنش زمانی صورت می گیرد که گیاه از لحاظ ترمودینامیک با تنش به حالت تعادل نمی رسد، لذا بوسیله مانع فیزیکی یا متابولیک از تنش دور نگه داشته می شود در حالی که تحمل تنش زمانی است که گیاه از نظر ترمودینامیک با تنش به حالت تعادل رسیده و صدمه نمی بیند و چنانکه آسیب ببیند قابلیت ترمیم آن را دارد، به عنوان یک راه حل عملی جهت دستیابی به ارقام متحمل گندم به خشکی اصلاح عملکرد بر اساس اجزای مورفولوژیکی، فیزیولوژیکی عملکرد گیاه پیشنهاد شده است و اعتقاد بر این است که انتخاب بر این اساس در شرائط تنش بهتر از آن است که انتخاب صرفاً بر اساس عملکرد صورت گیرد، فیشر و ماورر (Fisger & Maurer, 1978) دو مرحله در تهیه ارقام مقاوم به خشکی را مطرح نمودند، ابتدا بر اساس عملکرد و دانه در شرائط تنش آبی به گونه ای شدید و سریع غربال می شوند، سپس نمونه های باقی مانده بر اساس مورفولوژیک، فیزیولوژیک و بیوشیمیایی مهم و مرتبط با عملکرد و موثر در مقاومت به خشکی غربال می گردند.
6-اهداف تحقیق (کلی و ویژه): 1-مطالعه تاثیر تنش خشکی روی عملکرد دانه – وزن هزار دانه – وزن تر و خشک کل – محتوی رطوبت نسبی برگ – پایداری غشاء سیتوپلاسمی – تعداد سنبله در پنجه – تعداد دانه در سنبله.
2-امکان شناسایی بهترین رقم و بهترین روش غربال یا انخاب ارقام گندم نسبت به خشکی بلر اساس دسته بندی مجموعه ای از رو شها 3-مطالعه ارتباط شاخص های موروفولوژیک فیزیولوژیک و بیوشیمیایی با عملکرد و اجزای عملکرد ارقام گندم در شرایط تنش خشکی و شرائط عادی 4-امکان بررسی سطح مقادیر محصولات تخریبی حاصل از تاثیر خشکی در مولکولهای پروتئین – امکان استخراج سطوح آنزیم ها – هورمون ABA و اسید آمینه پرولین – پروتئین های محلول برگ 5-امکان استخراج محصولات تخریبی دی هیدروکسی گوآنوزین – مالون دی آلدئید 6-امکان استخراج آنزیم های آنتی اکسیدانت سوپراکسید دیسموتاز (SOD) – کاتالاز (CAT) – لیپید پراکسیداز – گلوتاتیون پراکسیداز (GTx).
7-متغیرهای تحقیق: 1-عملکرد اقتصادی یا محصول دانه 2-عملکرد بیولوژیکی 3-شاخص برداشت 4-تعداد سنبله 5-وزن سنبله 6-تعداد دانه در سنبله 7- وزن هزار دانه 8-وزن خشک کل 9-پروتئین های محلول در برگ 10-پایداری غشاء سیتوپلاسمی 11-محتوی رطوبت نسبی برگ 12-اسید آبسیک (ABA) 13-پرولین برگ 14-آنزیم های SOD – CAT – GTx 15-محصولات تخریبی دی هیدروکسی گوانوزین – مالون دی آلدئید.
1-فرضیه ها یا پرسش های تحقیق: به صورت فرض یا فرض های ویژه: 1-مقاوم ترین و متحمل ترین ارقام گندم در برابر خشکی دارای ارتباط منطقی بیشتری با صفات مورفولوژیکی فیزیولوژیکی و بیوشیمیایی می باشند.
2-بهترین روش انتخاب ارقام مقاوم به خشکی و مناسبترین رقم در این طرح قابل شناسایی و تشخیص می باشد 3-تاثیر کمبود آب روی عملکرد دانه، و شاخصهای مختلف قابل مطالعه و بررسی است.
به صورت پرسش یا پرسش های ویژه: 1-با توجه به پلی ژنیک بودن صنعت مقاومت به خشکی آیا می توان به دنبال شناخت مجموعه ای از صفات مرتبط با مقاومت به خشکی بود یا خیر، 2-آیا می توان بهترین صفات مورفولوژیکی فیزیولوژیکی و بیوشیمیایی مرتبط با مقاومت به خشکی در ارقام گندم را شناسایی نمود.
3-آیا می توان ارتباط منطقی و معنی داری را بین صفات بیوشیمیایی ازجمله آنزیم های آنیت اکسیدانت و محصولات تخریبی با اجزاء عملکرد و عملکرد را جستجو نمود.
9-ادبیات با پیشینه تحقیق: (بیان تحقیقات و کارهای که تا کنون در زمینه موضوع مورد مطالعه انجام شده و نتایج آن به صورت مستند منتشر شده است، به طوری که نتایج حاصل از این مطالعات در توجیه هدف طرح بکار گرفته شود) (Honchinal, et al, 1994) به این نتیجه رسیدند که ژنوتیپ هایی از گندم که برای کشت در مناطق خشک و نیمه خشک مناسب می باشند عملکردشان 39 درصد پاین تر از عملکرد آنها در محیط های مطلوب می باشد بنابراین ژنوتیپ هایی از گندم که در برنامه های اصلاحی مورد استفاده قرار می گیرند باید قادر به تحمل تنش های محیطی باشند به نحوی که عملکردشان را نیز در حد قابل قبولی نگاه دارند: جستجوی ارقام که هم در شرایط مطلوب و هم در شرایط خشک از عملکرد مناسب و قابل توجهی برخوردار باشند مسئله پیچیده ای است که دلیل این امر معنی دار بودن اثرات متقابل ژنوتیپ محیط می باشد (Tesfaye etal.
1998)، به همین جهت راه حلهای مختلف توسط محققین ارائه شده است که به شرح زیر می باشند: 1-انتخاب ژنوتیپ ها بر اساس عملکرد بالقوه (Braun etal., 1998) 2-انتخاب ژنوتیپ ها بر اساس شاخص های مختلف هم در محیط های مطلوب و هم در محیط های پرتنش 3-انتخاب بر اساس عملکرد و صفات مرتبط با عملکرد (Fernandez etal.,1992) حسین پناه (1374)، در مطالعه خود برروی عملکرد و اجزاء آن در 22 رقم گندم در شرائط تنش و بدون تنش به این نتیجه رسیدند که ارقام از نظر عملکرد دانه – تعداد سنبله در متر مربع – ارتفاع بوته – طول سنبله – تعداد پنجه وزن هزار دانه و تعداد دانه در سنبله با یکدیگر اختلاف معنی داری دارند 9-مورگان (Morgan, 1984) به این نتیجه رسید ارقامی از جو که دارای ظرفیت با ظرفیت بالای تنظیم اسمزی تحت تنش خشکی می باشند دارای عملکرد بیشتری نسبت به انواع کم ظرفیت خود تحت همان شرائط می باشند دنیلز و اسکوات (Daniels and scett, 1991) با بررسی کارایی مصرف آب در کشت گندم و سویا نتیجه گرفتند که رشد و عملکرد دانه تحت شرائط نرمال آبیاری و استرس معنی داری را با یکدیگر نشان می دهند.
مطالعات نشان می دهند که یکی از ویژگیهای مهم ارقام گندم در ارتباط با مقاومت نسبت به خشکی پایداری غشاء سیتوپلاسمی می باشد و با اندازه گیری این صفت در شرائط تنش می توان لاینهای مقاوم را شناسایی نمود (خودگامی، ع و همکاران.
1376).
با توجه به اینکه تراکم 2O2H در شرائط تنش خشکی می تواند در گندم منجر به صدمات اکسیداتیو و نابودی کار ساخت و ساز گردد در گیاهان و موجودات زنده پراکسید هیدروژن بوسیله کاتالاز و گلوتاتیون پراکسیداز سم زدایی می شود (ukedad, et al., 1991) گلوتاتیون پراکسیداز کاهش پراکسی هیدروژن را با استفاده از گلوتاتیون احیاء شده کاتالیز می کند و از سلولها در برابر آسیب های ناشی از اکسایش حفاظت می نماید.
(Ester bamer, 1996) گلوتاتیون پراکسیداز کاهش پراکسی هیدروژن را با استفاده از گلوتاتیون احیاء شده کاتالیز می کند و از سلولها در برابر آسیب های ناشی از اکسایش حفاظت می نماید.
(Ester bamer, 1996) مشخصات اجرایی طرح 1-نوع مطالعه، روش و نحوع اجرا تحقیق (بیان نوع روش تحقیق و علت انتخاب آن): این تحقیق به دو صورت آزمایشگاهی و مزرعه ایی اجرا می گردد، در روش آزمایشگاهی ارقام مورد بررسی بصورت آزمایش فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی انجام می گیرذد، از هر 2 رقم 20 دانه بذر شمارش گردیده و در داخل پتریدیش برروی کاغذ واتمن قرار داده و در غلظت های مختلف اسمزی (تهیه شده با مانیتول) کشت می گردد.
در آزمایش مزرعه ای ارقام در قالب یک طرح یکبار خرد شده split plot در پایه بلوک های کامل تصادفی با 4 تکرار کشت می گیرند به نحوی که در داخل پلات های اصلی دوره های آبیاری و در داخل پلاتهای فرعی ارقام قرار می گیرند تنظیم دورهای آبیاری بر اساس پتانسیل آب برگ و با استفاده از فرمول انجام می شود که در آن وزن اشباع برگ = SW، وزن خشک برگ = DW، وزن تر برگ FW تعداد پلاتهای اصلی یا Main plotها سه تا انتخاب می گردد که پلات اصلی اول مربوط به دور آبیاری شاهد است که با توجه به عرف منطقه و توصیه های قنی رائج می باشد.
در طول دوره رشد نمونه برداری به منظور تعیین و اندازه گیری صفات کمی و کیفی اشاره شدع در طرح در آبیاری نرمال و دو دوره تنش انجام می گیرد.
2-ابزار گردآوری داده ها: (چنانچه در اجرای تحقیق از پرسشنامه استفاده می شود لازم است پرسشنامه مورد نظر ضمیمه گردد).
طرح به صو.رت آزمایشگاهی و مزرعه ایی اجرا می شود، و داده ها به صورت مشاهده ایی در طول دوره رشد ثبت می گردند.
3-جامعه آماری.
حجم نمونه، روش نمونه گیری و شیوه تجزیه و تحلیل داده ها: (به ترتیب با ذکر چگونگی انتخاب نحوه محاسبه تکنیک های مورد نظر و منابع مورد استفاده) در طرح آزمایشگاهی از هر 10 رقم 20 عدد بذر در قالب آزمایش فاکتوریل با دو سطح رقم و پتانسیل اسمزی در 6 سطح (0 bar, 3 bar, 6 bar, 9 bar, 12 bar, 15 bar) در ظروف کشت کاشته شده و در چهار تکرار قرار می گیرند و در طول دوره جوانه زنی به روش آگارول محاسبه می گردد، در طرح مزرعه ایی 10 رقم بذر موجود در قالب یک طرح اسپلیت پلات با سه دوره آبیاری که در سه پلات اصلی قرار می گیرند کاشته می شوند و بدین ترتیب ارقام در داخل پلاتهای فرعی قرار می گیرند و در چهار تکرار کاشته می شوند، در طول دوره رشد نمونه برداری انجام شده و تجزیه و تحلیل داده ها با استفاده از نرم افزار Mini tab صورت می یگرد، به منظور دسته بندی صفات موردنظر و تعیین خصوصیات ساختمانی صفات Factor analysis انجام گرفته و همچنین کورولاسیون صفات اندازه گیری شده با یکدیگر و با عملکرد نهایی و اجزاء عملکرد و نیز محاسبه خواهد شد، لازم به ذکر است که رسم نمودارها با استفاده از Harvard Graph انجام خواهد گرفت.
6-برنامه زمانی، برآورد ساعات کار و هزینه هیا پرسنلی به تفکیک مراحل انجام طرح: 1) در ستون اول شماره مربوط به هر مرحله از طرح درج می گردد.
2) ستون دوم مربوط به شرح فعالیت هر مرحله به ترتیب مراحل انجام است (از قبیل گردآوری داده ها، تدوین مبانی نظری، نطلعات تجربی.
تجزیع و تحلیل نتایج و تدوین گزارش پایانی) 3) ستون سوم مدت زمان پیش بینی شده برای هر مرحله بر حسب ماه می باشد.
4) در ستون چهارم به منظور امکان ترسیم منحنی باید مشخص گردد که فعالیت هر مرحله از طرح چه مدت پس از انعقاد قرارداد آغاز می شود 5) ستون پنجم مربوط به کار مورد نیاز بر حسب نفر ساعت و به تفکیک سطوح تخصصی در هر مرحله می باشد.
(به عنوان مثال چنانچه در مرحله اول طرح نیاز به دو کارشناس بوده و برای هرکدام 20 ساعت کار درنظر گرفته شده است.
بنابراین یمزان نفر ساعت کارشناس در این مرحله 40 ساعت خواهد بود).
در پایان این ستون لازم است جمع نفر ساعت هر یک از سطوح تخصصی درج گردد 6) ستون ششم میزان حق التدریس هر مرحله از طرح به تفکیک سطوح تخصصی می باشد.
7) ستون آخر مربوط به جمع حق الزحمه های پرسنلی در هر مرله از طرح می باشد (جمع ستون ششم) در پایین این ستون لازم است جمع کل حق التحقیق (مجری و همکاران) مشخص گردد.
7-هزینه مواد و وسایل مصرفی: 8-هزینه وسایل و تجهیزات مصرفی: (وسایلی که پس از اجرای طرح در واحد باقی خواهد ماند ازجمله تجهیزات آزمایشگاهی و یا کتاب) 9-هزینه مسافرت ها: 10-هزینه های متفرقه: * آیا از مشارکت سازمان یا موسسات دیگر (اعم از دولتی و غیردولتی در ارتباط با تامین تجهیزات مورد نیاز، نیروی انسانی و یا تامین اعشار صحیح استفاده خواهد شد؟
در صورت مثبت بودن پاسخ، جزئیات را مشخص نمایید.
خیر ردیفنام و نام خانوادگی همکاراننشانی و شماره تماس1بهزاد ثانیدانشگاه آزاد اسلامی واحد شهر قدس 091210688822یوسف حیدریدانشگاه آزاد اسلامی واحد فیرزوآباد فارس 091771203963علی سلیمانیدانشگاه آزاد اسلامی واحد خوراسگان اصفهان 091312544374مهدی چنگیزیدانشگاه آزاد اسلامی واحد اراک 09183611048 ردیفرشته و آخرین مدرک تحصیلیمرتبه علمینوع مسئولیت در طرح1دکتری زراعتاستادیارهمکار – مشاور2فوق لیسانس زراعتمربیهمکار – همکاری در آنالیز داده ها3دکتری زراعتاستادیارهمکار – همکاری در تفسیر داده ها و تجزیه و تحلیل آماری ردیفشرح فعالیت هر مرحلهمدت زمان (به ماه)زمان شروع پس از انعقاد قرارداد (به ماه)کار مورد نیاز (نفر ساعت)کار مورد نیاز (نفر ساعت)کار مورد نیاز (نفر ساعت)کار مورد نیاز (نفر ساعت)میزان حق التحقیقمیزان حق التحقیقمیزان حق التحقیقمیزان حق التحقیقجمع حق التحقیق (ریال)ردیفشرح فعالیت هر مرحلهمدت زمان (به ماه)زمان شروع پس از انعقاد قرارداد (به ماه)کاردانکارشناسکارشناس ارشددکتراکاردانکارشناسکارشناس ارشددکتراجمع حق التحقیق (ریال)1از شروع مرحله کاشت تا انتهای برداشت121235000000/000/62کاشت آزمایشگاهی تا انتهای مرحله آزمایشگاهی22000/500/2000/000/23از شروع مرحله کاشت تا انتهیا برداشت000/000/64مرحله مزرعه ایی835000000/000/65مرحله آزمایشگاهی225000000/000/26مرحله کاشت مزرعه ایی تا انتهای برداشت15000000/000/4جمع (نفر ساعت)جمع (نفر ساعت)جمع کل حق التحقیق:جمع کل حق التحقیق:جمع کل حق التحقیق:جمع کل حق التحقیق:000/000/26 ریال ردیفنام ماده یا کالامقدارقیمت واحدجمع (ریال)1مانیتول1 کیلوگرم000/400000/4002سروالیتا شیشه متوسط000/900000/9003Protein test-mix-4یک ویال000/100/1000/100/14Fredus-Adjا شیشه متوسط000/750000/7505Tc-Suplementیک ویال000/400000/4006Azurllیک ویال000/750000/7507Ribo nucleaseهشت ویال000/000/8000/000/88اسید پیرویکیک بسته000/850000/8509NADG-Sیک ویال000/650000/65010Buffer-sunsi dullberoیک ویال000/550000/55011Aldoladeیک بسته کوچک000/850000/85012DMEMیک شیشه000/750000/75013هورمون ABAMg100000/850000/85014بنومیلمقدار لازم000/200000/20015Carotin-B-teduceیک ویال کوچک000/850000/85016مالون دی آلدئیدپنح ویال000/050/6000/050/617کاغذ کشت cm604030 برگ000/200000/20018Pepsin-Ex16یک بسته000/800000/80019کیسه پاکتی و نایلمسمقدار لازم000/150000/15020دی هیدروکسی گوآنوزینمقدار لازم000/000/10000/000/1021کود شیمیاییمقدار لازم000/000/2000/000/2جمع کل هزینه های مصرفی:جمع کل هزینه های مصرفی:000/705/3 ریال ردیفنام ماده یا کالامقدارقیمت واحدجمع (ریال)1هدایت سنج روزنه ایییک عدد000/000/10000/000/10جمع کل هزینه های غیرمصرفی:جمع کل هزینه های غیرمصرفی:000/000/10 ردیفهدف از سفرمبدا و مقصدوسیله نقلیههزینه سفردفعات سفرتعداد نفراتجمع هزینه (ریال)1مشاوره و تفسیر دقیق نتایج آزمایشگاهیتهران شیرازهواپیما000/4003یک نفر000/200/12مشاوره و تفسیر دقیق نتایج آزمایشگاهیشیراز تهرانهواپیما000/4003یک نفر000/200/1جمع کل هزینه های غیرمصرفی:جمع کل هزینه های غیرمصرفی:جمع کل هزینه های غیرمصرفی:000/400/2 ریال000/400/2 ریال عنواننوع سرویس یا خدماتهزینه (ریال)خدمات عمومی (شامل خدمات کامپیوتری، چاپ و تکثیر، خدمات کارگری، کرایه زمین، کرایه اتومبیل و ...)تجزیه و تحلیل آماری داده ها و رسم گرافها و جداول، خدمات کارگری کاشت داشت برداشت و نمونه برداری کرایه اتومبیل – چاپ و تکثیر000/000/5 000/000/5 000/000/2خدمات تخصصی شامل سرویس های آزمایشگاهی، ترجمه و ...استخراج عصاره از نمونه ها و تزریق به HPLC و استخراج آنزیم ها و سنجش آنها000/000/7خدمات مشاوره ایموارد پیش بیتی نشدهپیش بینی نشده000/000/4حمع کل هزینه های متفرقه000/000/23 ریال جمع کل بودجه طرح:000/450/98 ریال