علوم آب و خاک

---

این پژوهش به منظور بررسی تنوع ژنتیکی 270 ژنوتیپ سویا، از نظر الگوهای الکتروفورتیک پروتئین دانه و ارتباط آنها با برخی از ویژگی‌های دانه مانند درصد روغن، درصد پروتئین، برخی از ترکیبات شیمیایی و وزن صد دانه انجام شد. از میان روش‌های الکتروفورز، غلظت‌های 10 و 5/4 درصد اکریلامید به ترتیب برای ژل‌های اصلی و پایه، غلظت 5/13 میلی‌گرم در میلی‌لیتر بافر استخراج عصاره پروتئین، 10 میکرولیتر تزریق نمونه در داخل چاهک‌های ژل، 5/2 میلی‌آمپر و دو ساعت رنگ‌آمیزی، مناسب‌ترین تلفیق برای به دست آوردن نوارهای واضح و جداگانه پروتئینی تشخیص داده شد. نتایج الکتروفورز پروتئین‌ها، 30 نوار را بر مبنای حرکت نسبی روی ژل آشکار ساخت، که تنها پنج عدد از آنها در میان ژنوتیپ‌ها چند شکلی نشان دادند. به طور کلی، هشت الگوی متفاوت الکتروفورتیک در میان ژنوتیپ‌ها تشخیص داده شد. تجزیه خوشه‌ای ژنوتیپ‌ها بر پایه ارزیابی کیفی نوارهایی که چند شکلی نشان دادند آنها را در هشت گروه و تجزیه خوشه‌ای نوارهای متغیر در ژنوتیپ‌ها آنها را در سه گروه جداگانه دسته‌بندی کرد. ضریب تطابق ساده میان نوارهای با حرکت 5/2 و 5/49 درصد برابر صفر بود، که بیانگر عدم ظهور هم‌زمان این دو نوار با هم می‌باشد. احتمالاً این نوارها توسط یک ژن کنترل می‌گردند، که در ژنوتیپ‌های هموزیگوت غالب و مغلوب به صورت یک نوار منفرد ظاهر شده و موقعیت متفاوتی را روی ژل پیدا می‌کنند. اختلاف میان الگوهای پروتئینی از نظر درصد پروتئین و درصد روغن دانه معنی‌دار بود. ضرایب هم‌بستگی میان نوارهای پروتئینی متغیر در ژنوتیپ‌ها و صفات مورد بررسی نشان داد که نوارهای پروتئینی با حرکت نسبی 5/3 و 5/49 درصد به ترتیب دارای هم‌بستگی مثبت و معنی‌دار با درصد پروتئین و فسفر دانه می‌باشند. ژنوتیپ‌های الگوهای پروتئینی دارای نوار با حرکت نسبی 5/49 درصد، بیشترین درصد فسفر دانه را داشتند. رنگ ناف دانه ژنوتیپ‌های حاوی نوار پروتئینی با حرکت نسبی 52 درصد سیاه بود.

---

تنوع‌ ژنتیکی‌ 300 ژنوتیپ‌ گندم‌ دوروم‌ مشتمل‌ بر ارقام‌ بومی‌ و ارقام‌ و لاین‌های‌ خارجی‌ تهیه‌ شده‌ از سیمیت‌ و ایکاردا، در مزرعه‌ پژوهشی دانشکده‌ کشاورزی‌ دانشگاه‌ صنعتی‌ اصفهان‌ در سال‌ زراعی‌ 79-1378 ارزیابی‌ گردید. در این‌ آزمایش‌ از صفات‌ روز تا سنبله‌دهی‌، روز تا رسیدگی‌، ارتفاع‌ بوته‌، طول‌ سنبله‌، شمار دانه‌ در سنبله‌، وزن‌ دانه‌ در سنبله‌، شمار سنبله‌ در متر مربع‌، وزن‌ هزار دانه‌، وزن‌ حجمی‌، عملکرد بیولوژیک‌، عملکرد دانه‌ و شاخص‌برداشت‌ استفاده‌ شد. محاسبات‌ آماری‌ داده‌ها شامل‌ ضرایب‌ هم‌بستگی‌ ساده‌، رگرسیون‌ گام به گام‌ روی‌ صفات‌ زراعی‌ مهم‌، تجزیه‌ به‌ عامل‌ها‌ و تجزیه‌ خوشه‌ای‌ صفات‌ و ژنوتیپ‌ها بر اساس‌ صفات‌ زراعی‌ بود. نتایج‌ نشان‌ داد که‌ تنوع‌ ژنتیکی ‌چشم‌گیری برای‌ صفات‌ مورد بررسی،‌ و به ویژه‌ عملکرد دانه‌، شاخص‌ برداشت‌، شمار سنبله‌ در واحد سطح‌ و شمار دانه‌ در سنبله‌ وجود دارد. عملکرد دانه‌ با صفات‌ شاخص‌ برداشت‌، عملکرد بیولوژیک‌، تعداد روز تا رسیدگی‌، شمار دانه‌ در سنبله‌ و وزن‌ دانه‌ در سنبله‌ هم‌بستگی‌ مثبت‌ و معنی‌داری‌ داشت‌. در تجزیه‌ عامل‌ها، شش عامل‌ پنهانی‌ شناسایی‌ شد، که‌ جمعاً 7/76 درصد از کل‌ تنوع‌ داده‌ها را توجیه‌ می‌کردند. این‌ عوامل‌ در ارتباط با پتانسیل‌ انتقال‌، جنبه‌های‌ مختلف‌ مخزن‌ گیاه‌، روابط مخزن‌ و مصرف‌، قامت‌ گیاه‌ و پتانسیل‌ تولید پنجه‌ بودند. تجزیه‌ خوشه‌ای،‌ ژنوتیپ‌ها را در شش گروه‌ تقسیم‌ نمود. همه‌ گروه‌ها اختلاف معنی‌داری از نظر تمامی‌ صفات‌ زراعی‌ مورد بررسی با یکدیگر نشان‌ دادند. مقایسه‌ میانگین‌ صفات‌ در گروه‌های‌ حاصله‌ نشان‌ داد که‌ ژنوتیپ‌های‌ موجود در گروه‌ پنجم‌ و در پی‌ آن‌ گروه‌ ششم‌، بیشترین‌ میزان‌ عملکرد دانه‌ و شاخص‌ برداشت‌ را دارند، که‌ در اهداف‌ به‌نژادی‌ شایان‌ توجه‌ می‌باشند.

---

آگروپایرون یکی از گیاهان مقاوم به تنش‌های حیاتی و غیر حیاتی است و نقش مهمی در تولید علوفه در مراتع ایران دارد. تنوع ژنتیکی بر اساس نشانگرهای مختلف، نقش کلیدی در عملیات اصلاح نبات دارد و یکی از مهم‌ترین شاخص‌ها برای انتخاب والدین است. به منظور ارزیابی تنوع ژنتیکی گونه‌های مختلف آگروپایرون بر اساس صفات ریخت شناختی و شیمیایی این پژوهش انجام گرفت. صفات مختلف مانند تعداد پنجه، طول سنبله، تعداد سنبلچه، طول پهنک برگ پرچمی، عرض پهنک برگ پرچمی، ارتفاع گیاه و طول دم‌گل آذین اندازه‌گیری شد. ترکیب‌های شیمیایی مانند: درصد خاکستر، درصد مواد آلی، درصد الیاف خام، درصد ماده خشک، درصد چربی و درصد پروتیین خام تعیین گردیدند. براساس صفات اندازه‌گیری شده و با استفاده از نرم افزار SPSS محاسبات آماری انجام گرفت. تجزیه واریانس و مقایسه میانگین بین ژنوتیپ‌ها برای صفات مختلف، اختلاف معنی‌داری نشان داد. تجزیه خوشه‌ای بر اساس صفات ریخت شناختی و شیمیایی، ژنوتیپ‌ها را به پنج گروه تقسیم کرد. بر اساس تجزیه به مؤلفه‌های اصلی، متنوع‌ترین صفت ظاهری طول پهنک برگ پرچمی، طول سنبله و ارتفاع گیاه و در بین ترکیبات شیمیایی درصد خاکستر، مواد آلی و الیاف خام بیشترین سهم را داشتند. پارامترهای ژنتیکی PCV ، GCV ، ECV ، Hb و Ga نیز برای صفات مختلف محاسبه گردیدند. این پارامترها برای صفت طول پهنک برگ پرچمی به ترتیب عبارت‌اند از: 495/1، 42/1، 335/0، 94/0، 13/1 و برای صفت طول سنبله: 96/30، 64/21، 139/22، 488/0، 786/5 و برای ارتفاع گیاه عبارت‌اند از: 16/0، 084/0، 136/0، 276/0، 054/6 0 بودند.

---

وقتی اثر متقابل ژنوتیپ و محیط معنی‌دار باشد، برای سهولت در تفسیر داده‌های حاصل از آزمایش اثر متقابل ژنوتیپ و محیط، تجزیه خوشه‌ای برای گروه‌بندی ژنوتیپی بر مبنای پاسخ ژنوتیپ‌ها به محیط پیشنهاد می‌شود. اگر داده‌ها در زیرگروه‌های مشابه طبقه‌بندی شوند، ساختار اثر متقابل داده‌‌های دوطرفه، قابل تعیین است. بدین منظور برای بررسی اثر متقابل ژنوتیپ و محیط در این پژوهش چهار روش تجزیه ‌خوشه‌ای بررسی شد. تعداد 9 هیبرید جدید زودرس ذرت به همراه هیبرید شاهد KSC 301 به ‌مدت 2 سال در 4 منطقه با استفاده از طرح بلوک‌های کامل تصادفی با 4 تکرار مورد ارزیابی عملکرد و پایداری قرار گرفت. تجزیه واریانس ساده اختلاف بین هیبرید‌ها را در اکثر آزمایش‌‌ها نشان داد. نتایج به ‌دست آمده از تجزیه مرکب داده‌‌ها نشان داد که آثار متقابل هیبرید × سال، هیبرید × مکان و هیبرید × سال × مکان در سطح احتمال 1% معنی‌دار بودند. نتایج به‌ دست آمده از این پژوهش نشان داد که تجزیه‌ خوشه‌ای مدل‌های اول و سوم و هم‌چنین مدل‌های دوم و چهارم تقریباً مشابه بودند. هیبرید شماره 8 (KE8212/12 × K1263/1) با پایداری عملکرد بالا در مدل‌های اول و سوم در یک گروه و سایر هیبرید‌ها با پایداری متوسط در گروه دیگری قرار گرفتند. در مدل دوم، سه گروه هیبرید با پایداری بالا شامل هیبرید‌های شماره 3، 7 و 9، هیبرید‌های با پایداری متوسط تنها شامل هیبرید شماره 1 و هیبریدهای با پایداری کم شامل هیبریدهای شماره 2، 4، 5، 6، 8 و 10 بودند و در مدل چهارم هیبرید شماره 9 پایدارترین هیبرید، هیبریدهای 3 و 7 با پایداری متوسط و بقیه هیبریدها پایداری ضعیفی نشان دادند.

---

به‌منظور بررسی تنوع ژنتیکی ژنوتیپ برنج (45 رقم بومی ایرانی، 25 رقم اصلاح شده و 5 رقم خارجی) در رابطه با تنش شوری در مرحله گیاهچه‌ای و تعیین شاخص‌های حساسیت و تحمل بر مبنای ماده خشک، کد ژنوتیپی و نسبت سدیم به پتاسیم آزمایشی به‌صورت فاکتوریل و در قالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی در سه تکرار در شرایط کنترل شده و تنش شوری ( 2/1 ، 4 و 8 دسی‌زیمنس برمتر) در مؤسسه تحقیقات برنج کشور واقع در رشت اجرا شد. طول ریشه و ساقه، وزن خشک ریشه و ساقه، درصد سدیم و پتاسیم و کد ژنوتیپی بر اساس روش استاندارد مورد ارزیابی قرار گرفتند. معنی‌دار بودن تفاوت بین ارقام برای کلیه صفات مورد بررسی، وجود تنوع برای آنها را نشان داد. بالاترین و پایین‌ترین وراثت‌پذیری به‌ترتیب مربوط به طول ساقه و درصد پتاسیم بود. بررسی کد ژنوتیپی در شرایط تنش نشان داد که طارم محلی، غریب، شاه پسند مازندران و اهلمی طارم با داشتن زیست توده، طول ریشه و ساقه بیشتر و نسبت سدیم به پتاسیم کمتر جزو ارقام متحمل به شوری می‌باشند، در حالی‌که ارقام خزر، سپیدرود، IR28 وIR29 بسیار حساس به شوری بودند. ارقام طارم محلی، اهلمی طارم، رشتی و لاین 5 چپرسر کمترین شاخص‌های تحمل، میانگین تولید، حساسیت به تنش، میانگین هندسی، تحمل به تنش و میانگین هم‌ساز را برای کد ژنوتیپی داشتند، در حالی‌که شاخص‌های مذکور برای ارقام خزر و سپیدرود بالا بودند. تجزیه خوشه‌ای بر اساس صفات در شوری‌های 4 و 8 دسی‌زیمنس بر متر ارقام ایرانی را به سه گروه تفکیک کرد. گروه متحمل دارای میانگین کد ژنوتیپی، درصد سدیم و نسبت سدیم به پتاسیم کم و وزن خشک ریشه، ساقه، زیست توده، طول ساقه و ریشه زیاد بودند. با توجه به نتایج به دست آمده از این پژوهش، می‌توان از ارقام متحمل به منظور تلاقی و تهیه جمعیت‌های مناسب برای برنامه‌های اصلاحی استفاده نمود.

---

این پژوهش به منظور بهره‌گیری از روش‌های تجزیه و تحلیل چند متغیره در بررسی تنوع ژنتیکی، تشخیص روابط صفات، تعیین صفات سهیم در توجیه تنوع عملکرد، گروه‌بندی و تعیین قرابت ژنتیکی نمونه‌های فسکیوی بلند داخلی و خارجی اجرا شد. بدین منظور 46 نمونه فسکیوی بلند در قالب طرح آماری بلوک‌های کامل تصادفی به مدت دو سال از نظر ویژگی‌های فنولوژیک، مورفولوژیک و زراعی ارزیابی شدند. نتایج حاکی از اختلاف بسیار معنی‌دار بین نمونه‌ها از نظر صفات مختلف بود. اکوتیپ‌های ایرانی از نظر توان استقرار، ارتفاع بوته، ارتفاع در برداشت دوم، عملکرد علوفه خشک سالانه و دیرزیستی تفاوت آماری معنی‌داری با نمونه‌های خارجی داشتند و نسبت به آنها در هر دو سال دارای برتری بودند. بر اساس نتایج رگرسیون مرحله‌ای قطر یقه به تنهایی51 درصد از تغییرات عملکرد علوفه خشک را توجیه نمود و پس از آن توان استقرار، درصد ماده خشک، ارتفاع و تعداد ساقه بارور به ترتیب با 6/20، 4/10 ، 3/2 و 2/1 درصد در مدل رگرسیونی چند متغیره وارد گردیدند. بر اساس این مدل، انتخاب برای قطر یقه و توان استقرار منجر به افزایش بیشتری در عملکرد علوفه خشک می‌گردد. نتایج حاصل از تجزیه عامل‌ها نشان داد که چهار عامل اول در مجموع 81 درصد از کل تنوع موجود بین صفات را توجیه نمودند به طوری که روابط بین صفات در تأیید با نتایج حاصل از رگرسیون مرحله‌ای بود. نتایج تجزیه خوشه‌ای بر مبنای خصوصیات فنوتیپی نمونه‌های مورد مطالعه را در پنج گروه مجزا تقسیم بندی کرد به نحوی که اکوتیپ‌های کشورهای مختلف از یکدیگر متمایز شده و در بسیاری از موارد نمونه‌هایی که از مناطق یکسان و یا دارای اقلیم مشابه جمع‌آوری شده بودند در گروه مشابه جای گرفتند. نمونه‌های دارای فاصله ژنتیکی گسترده می‌توانند پس از مطالعات بیشتر به عنوان کاندیداهای مناسب برای پیشبرد برنامه‌های اصلاحی در جهت توسعه ارقام جدید مورد استفاده قرار گیرند.

---

تجزیه تابع تشخیص یکی از روش‌های تجزیه آماری چند متغیره است که از آن می‌توان برای آزمون صحت نتایج حاصل از تجزیه خوشه‌ای استفاده نمود. در این مطالعه، صحت گروه‌بندی روش‌های مختلف تجزیه خوشه‌ای بر پایه روش‌های مختلف استاندارد کردن داده‌ها و معیارهای متفاوت فاصله با تجزیه تابع تشخیص مورد ارزیابی قرار گرفتند. هم‌چنین برای تأیید نتایج از T2 هتلینگ، پلات CCC و تجزیه واریانس چند متغیره استفاده گردید. بدین منظور، 8 ژنوتیپ کلزا در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار در مؤسسه تحقیقات برنج کشور (رشت) در سال 85-1384 کشت شدند و 14 صفت در آنها مورد ارزیابی قرار گرفت. تجزیه واریانس طرح بلوکی اختلاف معنی داری را بین ژنوتیپ ها از نظر کلیه صفات مورد مطالعه نشان داد. مقایسه میانگین بین ژنوتیپ ها نیز نشان داد که ژنوتیپ Hyola401 از نظر عملکرد دانه و بسیاری از صفات بررسی شده برتر از سایر ژنوتیپ ها بود. براورد ضریب تغییرات فنوتیپی و ژنوتیپی نشان داد که اکثر صفات دارای تنوع زیادی در جمعیت می باشند. تجزیه تابع تشخیص نشان داد که معیار فاصله اقلیدسی بهتر از سایر معیارهای فاصله بود و گروه‌بندی مطلوبی بر اساس آن به‌دست آمد. هم‌چنین تمام روش‌های استاندارد کردن داده‌ها گروه‌بندی مشابهی به‌وجود آوردند و بهتر از استاندارد نکردن داده‌ها بودند. بر اساس ارزیابی دندروگرام‌های روش‌های مختلف تجزیه خوشه‌ای مشخص شد که روش‌های متوسط فاصله بین گروه ها (UPGMA)، دورترین همسایه‌ها و حداقل واریانس "وارد" بهتر از سایر روش‌ها بودند و ژنوتیپ ها را در سه گروه دسته بندی کردند. تجزیه تابع تشخیص خطی فیشر نشان داد که روش‌های UPGMA و حداقل واریانس "وارد" با انجام صحت گروه‌بندی در حدود 5/87 درصد، مناسب‌تر از سایر روش‌های تجزیه خوشه ای بودند، با این حال تجزیه تشخیص ژنوتیپ ها را در دو گروه قرار داد. آزمون های T2 هتلینگ، پلات CCC و تجزیه واریانس چند متغیره نیز نتایج حاصل از تجزیه تشخیص را مورد تأیید قرار دادند. به این ترتیب، به‌نظر می رسد که استفاده از معیار فاصله اقلیدسی بر اساس داده‌های استاندارد شده و انجام تجزیه خوشه‌ای با روش‌های حداقل واریانس "وارد" و یا UPGMA گروه بندی بهتری از ژنوتیپ‌ها ارائه دهد، اما توصیه می شود برای تأیید نتایج و تعیین گروه های واقعی از تجزیه تابع تشخیص استفاده گردد.

---

به منظور طبقه‌بندی و تعیین اجتماعات گیاهی مستقر در دامنه‌های ارتفاعات کرکس واقع در منطقه مرکزی ایران، آمار کمی 46 ویژگی محیطی شامل: اقلیم (12 عامل)، خاک (26 عامل)، زمین شناسی و فیزیوگرافی (8 عامل) مورد بررسی قرار گرفت. نمونه‌برداری پوشش گیاهی به روش تصادفی- سیستماتیک انجام و شاخص پوشش تاجی اندازه‌گیری شد. جهت بررسی تشابه و تفاوت‌ موجود در اجتماعات گیاهی با استفاده از نرم‌افزار PC-ORD و بر اساس شاخص فاصله اقلیدوسی نسبی به روش واریانس حداقل تجزیه خوشه‌ای انجام گرفت و نتایج به صورت دندروگرام ترسیم شد. پس از آن با استفاده از تجزیه واریانس یک طرفه (ANOVA) با روش دانکن و بر مبنای طرح کاملاً تصادفی نا متعادل، مهم‌ترین عامل‌های محیطی که نقش مؤثری در ایجاد تفاوت داشتند، شناسایی شد. نتایج حاصل از تجزیه خوشه‌ای مکان‌های مورد مطالعه،3 رویشگاه متفاوت را در سطح تشابه 68 درصد نشان داد. از میان این 46 عامل، 24 عامل (8 عامل اقلیم و 16 عامل خاک) تأثیر معنی‌داری (در سطح اعتماد 95%) در ساخت گروه‌های سه گانه دندروگرام داشتند. در طبقه‌بندی دیگری که صورت گرفت، شاخص درصد ترکیب پوشش 17 گونه گیاهی به عنوان عامل مؤثر در جداسازی رویشگاه‌ها و تعیین اجتماعات گیاهی بررسی شد. نتایج طبقه‌بندی خوشه‌ای نیز نشان داد که رویشگاه‌های مطالعه شده در سطح تشابه 94 درصد در قالب سه رویشگاه عمده طبقه‌بندی می‌شوند.

---

هدف از این تحقیق مقایسه خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاک‌های دارای پوشش گیاهی با سطوح مجاور عاری از پوشش در منطقه دق سرخ اردستان است. جهت انجام این پژوهش، ابتدا به روش فیزیونومی، تیپ‌بندی پوشش گیاهی انجام گرفت و در هر تیپ رویشی، منطقه معرف جهت نمونه‌برداری پوشش گیاهی و خاک مشخص شد. نمونه‌برداری پوشش گیاهی به روش تصادفی- سیستماتیک انجام گرفت و شاخص پوشش تاجی اندازه‌گیری شد. در مجموع 22 عامل فیزیکی و شیمیایی خاک نیز در هر یک از تیپ‌های رویشی و منطقه بدون پوشش بررسی شد. سپس با استفاده از نرم افزار PC-ORD، جهت بررسی تشابه و تفاوت‌ موجود در خاک عرصه‌های بیابانی، تجزیه خوشه‌ای انجام گرفت و نتایج به صورت دندروگرام ترسیم شد. پس از آن با استفاده از تجزیه واریانس یک طرفه (ANOVA) با روش دانکن و بر مبنای طرح کاملاً تصادفی نا متعادل، مهم‌ترین عامل‌های خاک که نقش مؤثری در ایجاد تفاوت در خاک‌های منطقه داشتند، شناسایی شد. نتایج نشان داد که خاک عرصه‌های دارای پوشش و بدون پوشش از نظر خصوصیات فیزیکی تفاوت زیادی داشته، به طوری که در مناطق عاری از پوشش گیاهی، بافت خاک سنگین‌تر و درصد سنگریزه کمتر می‌شود. از لحاظ خصوصیات شیمیایی نیز فراوانی یون‌های سدیم، کلسیم، منیزیم، کلر و هم‌چنین بالا بودن مقدار هدایت الکتریکی در منطقه عاری از پوشش سبب تفاوت قابل ملاحظه‌ای شده بود. وضعیت توپوگرافی و شیب منطقه عاری از پوشش به گونه‌ای است که کلیه رواناب‌ها به این منطقه هدایت شده و املاح را با خود در این منطقه انباشت می‌کند. هم‌چنین بالا بودن سطح آب زیرزمینی و صعود مویینه املاح به بالا از مهم‌ترین دلائل شوری این منطقه است. این عوامل محدودیتی برای استقرار پوشش گیاهی در عرصه‌های بیابانی منطقه اردستان محسوب می‌شود.