logo
طرح جو

طرح: ارزیابی شاخص های فیزیولوژیک و مولکولی موثر در تحمل به تنش خشکی در ژنوتیپ های مختلف جو

بیان مسئله و اهداف طرح:

تنش­های محیطی مختلف از جمله خشکی، مهمترین عامل محدود کننده باروری غلات در مناطق خشک و نیمه خشک دنیا هستند که تولید موفق غلات را در این مناطق همواره به مخاطره می‌اندازد. استفاده از ارقامی که آب قابل دسترس را با کارآیی بیشتر مصرف کرده و قادر به تحمل خشکی باشند یک هدف عمده برای افزایش تولید در محیط­های مستعد خشکی است. کشور ایران از جمله کشورهایی است که از لحاظ وضعیت آب و هوایی خشک و نیمه­خشک محسوب می­شود. متوسط بارندگی در کشور در حدود 250 میلی متر است که این میزان یک سوم متوسط بارندگی در جهان می باشد. گیاه جو در مناطق خشکی که میزان بارندگی بسیار اندک٬ غیر قابل پیش بینی و متغیر است و عملکرد گندم یا سایر گیاهان رضایت بخش نیست، کشت می شود و نقش مهمی در تغذیه انسان و دام در این مناطق دارد. جو با سطح زیر کشت بالغ بر یک و نیم میلیون هکتار که سالانه 700 هزار هکتار آن را زراعت جو فاریاب با میانگین عملکرد 3 تن در هکتار تشکیل می دهد، از عمده محصولات زراعی ایران می باشد. مهمترین اهداف این طرح عبارت است از:

  • تعیین جایگاه ژن های مؤثر در صفات تحمل به خشکی بر روی نقشه ژنتیکی جو
  • شناخت ژن های تحمل به خشکی براساس سازوکارهای فیزیولوژیکی و مولکولی جهت بهره گیری برای اهداف اصلاحی

اقدامات انجام یافته و نتایج بدست آمده

این طرح مشتمل بر پروژه های تحقیقاتی در زمینه مطالعات فیزیولوژیکی و ملکولی در پژوهشکده بیوتکنولوژی کشاورزی به همکاری موسسه تحقیقات دیم و موسسه تحقیقات اصلاح و تهیه نهال و بذر به اجرا درآمده است. در بخش اول طرح به منظور غربال گری و تعیین میزان تحمل جوهای زراعی، فنوتیپینگ یک جمعیت جو بومی خالص (شامل 140 ژنوتیپ) در مراغه براساس استراتژی های مهم سازگاری با خشکی و خصوصیاتی شامل تنظیم اسمزی، میزان سبزینگی، دمای کانوپی و نیز صفات مربوط به عملکرد دانه طی دو سال زراعی مورد بررسی قرار گرفته اند. در این بخش والدین متحمل به تنش خشکی شناسایی مکان یابی QTLهای مرتبط با تحمل به خشکی جو صورت می گیرد. در بخش دوم این طرح 3 رقم منتخب جو ( منتخب از آزمایشات مقایسه عملکرد مزرعه ای قبلی) شامل یک ژنوتیپ حساس، یک ژنوتیپ نیمه حساس و یک رقم متحمل به خشکی و همچنین یک ژنوتیپ جو اسپانتانئوم (وحشی) متحمل به خشکی (منتخب از آزمایشات مزرعه ای) در فاز رویشی و زایشی در گلخانه مورد ارزیابی قرار گرفتند.این ژنوتیپ ها از لحاظ صفات مورفولوژیک (ماده خشک ریشه و اندام هوایی، طول و سطح ریشه، تعداد سنبلچه بارور در سنبلهو عملکرد دانه)، فیزیولوژیک (مقدار آب نسبی، دمای برگ، هدایت روزنه‌ای، پتانسیل آبی برگ، تنظیم اسمزی) و بیوشیمیایی (میزان پیگمان ها، پرولین و سایر اسمولیت ها و متابولیت های دیگر) مورد ارزیابی قرار گرفتند. مقایسه همزمان متابولیت هاو الگوی بیانی پروتئین‌ها و الگوی بیانی miRNA‌های هدف شناسایی شده در این ژنوتیپ های منتخب جو تحت شرایط تنش خشکی منجر به شناسایی ژن‌ها و پروتئین‌های مهم و تاثیرگذار در پاسخ به تنش خشکی خواهد شد و در نهایت ژن های نامزد در تحمل به خشکی جو معرفی می گردند. همچنین با استفاده از راهکار بیوانفورماتیک به آنالیز دادههای ترانسکریپتوم جو گزارش شده در پاسخ به تنش خشکی موجود در پایگاه های اطلاعاتی (EST و ریزآرایه) پرداخته شده تا به امیدبخش ترین ژن های نامزد دخیل در تحمل به خشکی دست یابیم.

مجری مسئول طرح: مریم شهبازی

مجریان وهمکاران: قاسم حسینی سالکده، زهراسادات شبر، مهرشاد زین العابدینی، محمدرضا غفاری، اکرم غفاری

مجری همکار از موسسه تحقیقات دیم: بهزاد صادق زاده

مجریان همکار از موسسه تحقیقات اصلاح و تهیه نهال و بذر: حمیدرضا نیکخواه، سیدعلی طباطبایی، مهدی زهراوی

دانشجویان: محسن ابوذر، رها عابدینی، امین کریمی، راضیه سرآبادانی تفرشی، علی اکبر قطبی راوندی، ساناز افشاری بهبهانی زاده، رضا کشاورزنیا، معصومه گنجی، یعقوب حسنی نژاد، فرزان لاهوت و زهرا بخت آور

تاریخ خاتمه: اسفند 1395

 


© تمامی حقوق برای پژوهشکده بیوتکنولوژی کشاورزی محفوظ است.طراحی شده توسط طراحی سایت داتک