اصلاح نژاد و بررسی مقاومت در برابر تنش سرمایی و تنش یخ زدگی در گ

مقاومت در برابر تنش سرمایی و تنش یخ زدگی

فهرست مطالب

عنوان       

فصل 1 :

تنش سرما

مقدمه2

تنش های محیطی و نیاز به افزایش تولیدات گیاهی3

گسترش تنش سرمایی4

محدودة دمای بهینه و وقوع تنش سرما4

طبقه بندی گیاهان بر اساس واکنش آنها به دماهای پایین5

اثرات سوء تنش سرما6

1- خسارت مستقیم6

2- خسارت غیر مستقیم7

اثرات سرما بر فرآیندهای مختلف گیاهی8

الف) اثرات تنش سرما در سطح سلولی8

ب) اثر تنش سرما روی فعالیت های فیزیولوژیک گیاه9

ب.آ) اختلال در فتوسنتز10

ب.2) اختلال در تنفس10

ب.3) خسارت های بیوشیمیایی11

ب.3-1) اختلال در فعالیت آنزیم ها11

ب-3-2) اختلال در سنتز ATP 12

ب-3-3) خسارت های بیوشیمیایی ناشی از تشکیل سموم در فرآیندهای فیزولوژیک گیاه 12

ب-3-4) خسارت های ناشی از شکسته شدن پروتئین ها13

ج) تنش سرما و فرآیندهای مختلف رشد13

ج-1) جوانه زنی 13

ج-2) اثر بر فرآیندهای مرحلة رویشی گیاه15

ج-3) اثر بر فرآیندهای مرحلة زایشی گیاه16

ج-4) عملکرد و تنش سرما17

فصل2 :

فیزیولوژی مقاومت به تنش سرما

مقاومت در سطح سلول و فرآیندهای فیزیولوژیک آن20

سازوکار مقاومت گیاهان مختلف به سرما در مراحل مختلف رشد 21

فصل 3 :

تنش یخ زدگی

مقدمه24

پدیده یخ زدن25

منابع تشکیل هسته های یخ26

یخ زدگی برون سلولی27

یخ زدگی درون سلولی 28

اثرات یخ زدگی بر بافت های گیاهی29

الف- آب کشیدگی یا خشکیدگی31

ب- خفگی ناشی از یخ32

ج- یخ زدگی خاک32

د- تخریب فیزیکی33

ه- توسعه بیماری ها34

و- کمبود مواد غذایی35

عوامل مؤثر در آسیب های ناشی از یخ زدگی35

فصل 4 :

مقاومت به یخ زدگی

مقدمه 37

مواد درون سلولی و فرآیند یخ زدگی سلول37

عوامل مؤثر در مقاومت به یخ زدگی گیاهان39

سازوکارهای مقاومت به یخ زدگی 40

سازوکار اجتناب از تنش41

فصل 5 :

بهنژادی گیاهان برای مقاومت به سرما

اساس ژنتیکی تحمل به سرما45

تنوع قابل توارث 47

روش های اصلاحی 51

فصل 6 :

اصلاح برای تحمل به یخ زدگی

اصلاح برای مقاومت به یخ زدگی از طریق غربال کردن در خارج از محدوده ی فنوتیپ های مشاهده شده در داخل ژنوم های موجود در گیاهان زراعی56

فصل7 :

روش های نو در اصلاح برای مقاومت به دماهای پایین

چشم انداز ایجاد گیاهان مقاوم به تنش سرما و یخ زدگی با استفاده از روش های نو 58

کشت آزمایشگاهی و کاربرد آن در انتخاب مقاوم به سرما 59

القاء موتاسیون61

استفاده از ژن های مسؤول پاسخ به سرما برای اصلاح گیاهان متحمل به یخ زدگی 62

مهندسی تحمل به یخ زدگی به کمک روش های DNA نوترکیب63

چشم اندازهای آینده65

فصل 8 :

مقابله با سرما و یخ زدگی گیاهان

مقدمه69

الف- روش های کوتاه مدت70

الف-1) روش های افزایش گرما71

الف-1-1) بخاری ها71

الف-1-2) روش غرقاب کردن خاک71

الف-1-3) آبیاری بارانی72

الف-1-4) انواع سیستم های آب فشان73

الف-1-5) ماشین های مولد باد74

الف-1-6) دستگاه های مولد مه75

الف-1-7) بال گردها76

روش های بلند مدت (غیر فعال) حفاظت گیاهان در برابر تنش سرما و یخ زدگی76

انتخاب مکان مناسب76

انتخاب محصول78

میزان رطوبت خاک78

پوشش زمین78

انتخاب خاک مناسب79

شاخص های بقای مزرعه ای پاییزه بر اساس برآورد انجام شده از ارقام و نژادهای تطابق یافته به حداقل دما برای بقاء.81

برخی از وسایل: سنجش صدمه دماهای پایین در گیاهان82

فصل 1

تنش سرما

مقدمه

رشد و عملکرد گیاهان زراعی تابعی از کلیه عوامل محیطی و اثرات متقابل آنها می باشد، این عوامل شامل عوامل آب و هوایی (بارندگی، دما، رطوبت، نور و باد)، رطوبت خاک، مواد غذایی و گازهای می باشند که بسته به مقدار آنها در محیط، رشد و نمو گیاه را افزایش یا کاهش می دهند. علاوه بر این کلیه عوامل بر هم زنندة تعادل آبی در سلول نظیر انجماد، خشکی و شوری نقش مهمی در توزیع جغرافیایی گیاهان دارند. در موجودات زنده، تنش به معنی انحراف معنی دار از شرایط اتپیم برای زندگی تعریف می شود. از نظر لویت، هر عامل محیطی که باعث ایجاد صدمه یا خسارت در موجود زنده شود تنش بیولوژیکی نام دارد.

وی معتقد بود در موجودات زنده، تنش در ابتدا ممکن است قابل برگشت (الاستیک) باشد ولی با گذشت زمان طولی نمی کشد که به صورت دائمی درمی آید. اگر یک تغییر قابل برگشت در مدت زمان کافی در یک گیاه ادامه یابد ممکن است باعث تغییر و اختلال در فرآیندهای فیزیولوژیک و متابولیک و در نتیجه موجب آسیب گیاه و ایجاد تغییرات غیر قابل برگشت شود (پلاستیک). در هر صورت واکنش گیاه بسته به مقدار یا غلظت نامناسب و مدت زمان قرار گرفتن در معرض تنش متفاوت است. لویت تنش های محیطی را به دو دسته تنش های زیستی و تنش های غیر زیستی تقسیم نمود. تنش های زیستی شامل حملة آفات و بیماری ها به گیاهان و رقابت با علف های هرز می شود. تنش های غیر زیستی مشتمل بر تنش های مربوط به آسیب های مکانیکی، ناهنجاری، اختلالات ناشی از کمی و زیادی حضور تنظیم کننده های رشد در گیاه و کاربرد علف کش ها، مشکلات ناشی از امواج الکترومغناطیسی و تنش های مرتبط با آب، خاک و دما می باشد. اثرات منفی دما بر گیاهان به عنوان مشکلی جدی مطرح است «که موضوع بحث مورد نظر ما می باشد».

تنش های محیطی و نیاز به افزایش تولیدات گیاهی

طبق آمار، تنها حدود 10% کل زمین های قابل کشت دنیا ممکن است بدون تنش باشند. خسارت سرما و یخ زدگی در ایالات متحده آمریکا سالانه حدود 3 تا 4% و در برخی مناطق نظیر برزیل و نیمکره جنوبی حدود 5% می باشد. در طی سال های 1950 تا 1980 تولید سرانة غذایی جهان بیش از نرخ رشد جمعیت بوده است. اما این آمار طی 20 سال گذشته افزایش قبلی را نشان نمی دهد. پیشگویی ها در مورد سرنوشت تولد غذا نگران کننده است. شواهد، دال بر آن است که متخصصین در آینده در این مورد بیشتر تحت فشار خواهند بود و نیاز به افزایش تولید غیر قابل انکار است. بنابراین ضرورت دارد برای 20 تا 30 سال آینده، پروژه هایی تدوین کردند که بدون زیر کشت بردن زمین های جدید بتوان به افزایش رشد قابل قبول در تولید مواد غذایی جهان دست یافت.

گسترش تنش سرمایی

در اکثر مناطق مخصوصاً در نواحی مدیترانهای دماهای پایین زمستان، میزان رشد گیاهان زراعی را محدود ساخته، توسعه پوشش گیاهی در روی زمین را کند می کند، در مناطق گرمسیری و نیمه گرمسیری تنش سرما به عنوان مهمترین عامل محدود کنندة گیاهان

تعداد صفحات : 113

فرمت فایل : word ( قابل ویرایش ) میباشد.

توجه : این فایل با بهترین کیفیت قابل پرینت میباشد.

برای دانلود کلیک کنید