ریزازدیادی در سطح وسیع یا درحد تجاری علیرغم دارا بودن مزایای فراوان نسبت به روش های کلاسیک تکثیر با مشکلات متعددی از جمله هزینه های بالای تولید همراه است. کاربرد بیوراکتورهای گیاهی در ریزازدیادی گیاهان می تواند این هزینه ها را کاهش داده و از نظر اقتصادی آن را توجیه پذیر نماید. هدف از اجرای این پروژه تکثیر نیشکر در مینی بیوراکتور تناوبی و بررسی تاثیر سیکل های تغذیه بر شاخص های ریزازدیادی گیاه نیشکر می باشد. این آزمایش به صورت طرح کاملا تصادفی با اعمال تیمار سیکل های تغذیه ای (یکبار، سه بار و شش بار تغذیه در شبانه روز) در سه تکرار انجام شد. در این پروژه ابتدا اثر غلظت های مختلف محیط کشت ms (1، 1/2، 1/4) و دو نوع محیط کشت جامد و مایع بر شاخصهای ریزازدیادی در سه رقم نیشکر(cp48، cp57 و cp69) مورد بررسی قرار گرفت و مشخص گردید که بیشترین افزایش شاخصهای ریزازدیادی و رشد از قبیل: تعداد جوانه های جانبی، وزن تر و وزن خشک و طول ساقه مربوط به غلظت کامل محیط کشت ms و محیط مایع و رقم cp48 می باشد. اثر تیمارهای هورمونی bap (1، 2 و 3) میلی گرم بر لیتر و naa (2/0 میلی گرم بر لیتر) بر شاخص های ریزازدیادی رقم cp48 در محیط کشت ms جامد و مایع در شرایط درون شیشه نیز مورد بررسی قرار گرفت و نتایج نشان داد که که بیشترین میزان شاخصهای ریزازدیادی رقم cp48 در محیط کشت ms مایع حاوی 3 میلی گرم بر لیتر bap و 2/0 میلی گرم بر لیتر naa به دست می آید. همچنین گیاهچه های حاصل از کشت جوانه های جانبی و انتهایی نیشکر رقم cp48 در شرایط درون شیشه ای با محیط غذایی پایه ms حاوی 3 میلی گرم بر لیتر bap و2/0 میلی گرم بر لیتر naa به صورت مایع برای تکثیر در بیوراکتور مورد استفاده قرار گرفت. نتایج نشان داد که تعداد جوانه، وزن تر، وزن خشک و همچنین میزان کلروفیل گیاه در مینی بیوراکتور تناوبی با سیکل تغذیه سه بار در شبانه روز نسبت به دو سیکل دیگر بیشتر می باشد، ولی بیشترین ارتفاع گیاهچه ها در سیکل تغذیه شش بار در شبانه روز مشاهده شد. بطور کلی در روش سیکل تغذیه در بیوراکتور هرچه تعداد دفعات تغذیه در شبانه روز کمتر باشد، گیاهچه های حاصل به اتوتروفی نزدیک تر شده و در نتیجه سرعت سازگاری آنها با شرایط طبیعی نیز افزایش می یابد. تاثیر نانواکسید روی نیز در دو محیط کشت جامد و مایع بر شاخصهای ریزازدیادی و میزان کلروفیل رقم cp48 بررسی گردید و نتایج حاصل از آن نشان داد که بیشترین افزایش شاخصهای ریزازدیادی رقم cp48 مربوط به غلظت ppb 100 نانواکسید روی و محیط مایع می باشد. تاثیر نانواکسید روی بر شاخصهای ریزازدیادی رقم cp48 در مینی بیوراکتور تناوبی نشان داد که نانواکسید روی باعث کاهش شاخصهای ریزازدیادی گیاه نیشکر رقم cp48 می شود. به طور کلی غوطه ور شدن گیاه نیشکر در مینی بیوراکتور تناوبی باعث جذب بیشتر نانواکسید روی به درون گیاه و سمیت برای گیاه می-شود. بنابراین به نظر می رسد که استفاده از بیوراکتور تناوبی با سیکل تغذیه ای سه بار در شبانه روز و تیمار هورمونی (3mg/l bap)/(0.2mg/l naa) برای تکثیر نیشکر در شرایط درون شیشه مناسب می باشد.

این پروژه به منظور بررسی روابط بین نانوساختارهای سطحی لایه جنینی بذرچغندر قند و صفات فیزیولوژیک در قالب طرح بلوک های کاملا تصادفی با سه تکرار انجام گرفت. در این آزمایش بذور 10 رقم از چغندر قند شامل 31888، ، 31889،31923، 31924،31928، جلگه، sbsi005، sbsi006، f-20659، گدوک انتخاب شد. صفات فیزیولوژیک مانند سرعت جوانه زنی، 50 درصد جوانه زنی، درصد قوه نامیه، ویگور، وزن هزاردانه، وزن هزارجنین، وزن هزارپوسته، طول ریشه چه، طول ساقه چه، وزن خشک تک جوانه، وزن تر تک جوانه و تعداد جوانه های غیرنرمال برای هر رقم بررسی شد. سپس لایه جنینی بذور جداسازی و نانوساختارهای سطحی این لایه به وسیله میکروسکوپ نیروی اتمی مورد بررسی قرار گرفت. صفاتی مانند اصطکاک، چسبندگی و الاستیسیته سطح این لایه اندازه گیری شد. نتایج تجزیه واریانس نشان داد برای صفات میکروسکوپی بین ارقام تفاوت معنی دار وجود دارد و برای صفات فیزیولوژیک( به جز صفت وزن خشک تک جوانه، سرعت جوانه زنی، 50 درصد جوانه زنی و تعداد جوانه غیرنرمال) بین ارقام تفاوت معنی دار وجود دارد. همچنین ضریب همبستگی نشان داد بین وزن هزاردانه و وزن هزارجنین رابطه مستقیم وجود دارد. بین ویگور و قوه نامیه نیز رابطه مستقیم وجود داشت. درمورد صفات میکروسکوپی بین صفت اصطکاک با چسبندگی والاستیسیته رابطه عکس دیده شد وبین صفت چسبندگی والاستیسیته رابطه مستقیم وجودداشت.جدول ضریب همبستگی نشان داد بین وزن خشک تک جوانه و الاستیسیته سطح درونی لایه جنینی همبستگی مثبت وجود دارد. همچنین همبستگی مثبت بین تعداد جوانه غیرنرمال و اصطکاک سطح درونی و بیرونی دیده شد. لذا با توجه به نتایج حاصل استنباط شد که می توان از نانوساختارهای سطحی لایه جنینی بذر به عنوان یک نانومارکر برای پیش بینی برخی صفات فیزیولوژیک استفاده نمود و در برنامه های اصلاحی به کار بست.

این پروژه به منظور بررسی روابط بین نانوساختارهای سطحی لایه جنینی بذرچغندر قند و مقاومت به بیماری رایزومانیا در قالب طرح بلوک های کاملا تصادفی با سه تکرار انجام گرفت.در این آزمایش بذور 10 رقم از چغندر قند شامل 31888، ، 31889،31923، 31924،31928، جلگه، sbsi005، sbsi006، f-20659، گدوک انتخاب شد.صفات فیزیولوژیک مانند سرعت جوانه زنی، 50 درصد جوانه زنی، درصد قوه نامیه، ویگور، وزن خشک تک جوانه و وزن تر تک جوانه برای هر رقم بررسی شد.سپس لایه جنینی بذور جداسازی و نانوساختارهای سطحی این لایه به وسیله میکروسکوپ نیروی اتمی مورد بررسی قرار گرفت. صفاتی مانند اصطکاک، چسبندگی و الاستیسیته سطح این لایه اندازه گیری شد. نتایج تجزیه واریانس نشان داد برای صفات میکروسکوپی بین ارقام تفاوت معنی دار وجود دارد و برای صفات فیزیولوژیک( به جز صفت وزن خشک تک جوانه، سرعت جوانه زنی و 50 درصد جوانه زنی) بین ارقام تفاوت معنی دار وجود دارد. همچنین مقایسه میانگین نشان داد بین ویگور و قوه نامیه رابطه مستقیم وجود دارد. درمورد صفات میکروسکوپی بین صفت اصطکاک با چسبندگی والاستیسیته رابطه عکس دیده شد وبین صفت چسبندگی والاستیسیته رابطه مستقیم وجودداشت.جدول ضریب همبستگی نشان داد بین وزن خشک تک جوانه و الاستیسیته سطح درونی لایه جنینی همبستگی مثبت وجود دارد. تجزیه کلاستر رابطه خاصی بین صفات میکروسکوپی و مقاومت به بیماری رایزومانیا نشان نداد. لذا با توجه به نتایج حاصل استنباط شد که نمی توان از نانوساختارهای سطحی لایه جنینی بذر به عنوان یک نانومارکر برای پیش بینی مقاومت به بیماری رایزومانیا استفاده کرد، اما برای پیش بینی برخی صفات فیزیولوژیک می توان از نانوساختارهای سطحی این لایه استفاده نمود و در برنامه های اصلاحی به کار بست.

گونه های وحشی چغندرقند از جمله گروه procumbentes بعلت دارا بودن ژنها مقاومت به آفات و بیماریها مورد توجه بهنژادگان قرار گرفته و سه گونه موجود در این گروه دارای ژن یا ژنهایی است که به ناتد چغندرقند مقاومت کامل دارند. در این تحقیق جهت تهیه هیبریدهای بین گونه ای، تلاقی چغندرقند زراعی توده تتراپلوئید 37rt و دو گونه وحشی گروه procumbentes به شرح ذیل انجام شد: 37rt (4n) x b. wbbiana (2n), 37rt (4n) x b. produbens (2n) چغندرقند زراعتی تتراپلوئید به عنوان والد مادری و گونه های وحشی بعنوان والد پدری در نظر گرفته شدند. پس از مطالعه روند رشد جنین اوول های تلقیح شده توسط محلول 1 درصد تترازولیوم کلراید، جنین های هیبرید حدود 25 روزه در محیط غذایی n6 حاوی naa, ba, ga3 و p.v.p به ترتیب به میزان 1، 0/2، 0/5 و 300 میلی گرم در لیتر، ساکارزو زغال فعال به ترتیب به میزان 30 و 1 گرم در لیتر و 0/6 درصد آگار در شرایط آزمایشگاهی کشت و در دمای 25 درجه سانتیگراد و تاریکی قرار گرفتند. سپس جنین های جوانه زده جهت ازدیاد به محیط n6 حاوی ga3, ba به ترتیب به میزان 0/5 و 1 میلی گرم در لیتر منتقل و در شرایط فتوپریود 16 ساعت روشنائی و دمای 25 درجه سانتی گراد قرار داده شدند. در مطالعات مولکولی از dna ژنومی والدین و 6 هیبرید انتخابی جهت انجام واکنشهای تکثیری pcr استفاده شد. در این بررسی از پرایمرهای تصادفی opx2 , opx15 جهت مطالعات مقایسه ای استفاده گردید. پس از انجام pcr و dna تکثیر شده در ژل آگارز 1 درصد لود شده و پس از طی زمان ران ژل در محلول رنگ اتیدیوم بروماید قرار گرفت و سپس باندهای حاصل با دستگاه ترانس ایلومینتور مشاهده گردید. از نتایج حاصل از تلاقیها درصد جوانه زنی در تلاقی بین گونه ای 37rt x b. webbiana حدود 40 درصد و در تلاقی بین گونه ای 37rt x b. produmbens حدود 10 درصد تعیین گردید. همچنین از مطالعه باندهای حاصل از تکثیر با پرایمرهای فوق الذکر در مقایسه با مارکر sppi مشخص گردید که هیبریدهای مورد آزمایش دارای باندهای مشترک با والدین زراعی و وحشی بودند. از مطالعات مولکولی انجام شده مشخص گردید که گیاهان حاصل از تلاقیهای انجام شده هیبرید بین گونه ای بوده و می توان به موفقیت هیبریداسیون انجام شده مطمئن بود.