هماهنگی تولید دانه زیاد و راندمان مصرف نیتروژن بالا در سینک بزرگ و ظرفیت منبع پس از دوره هدینگ در برنج

Coordination of high grain yield and high nitrogen use efficiency through large sink size and high post-heading source capacity in rice

چکیده

مقدمه

2. مواد و روش ها

1.2. مواد گیاه

2.1.1. طراحی و سایت آزمایش

2.2. نمونه برداری و اندازه گیری ها

2.2.1. تحلیل آماری

3. نتایج

3.1. شرایط آب و هوایی

3.2. تولید دانه، مولفه های تولید و شاخص برداشت (HI)

3.3. مصرف و جذب N گیاه

3.4. تباهی و جدا شدن سنبله

3.5. تجمع ماده خشک و پارامترهای مربوطه

3.5.1. مدت رشد و تجمع ماده خشک

3.5.2. سایبان حائل پرتوهای تابشی و RUE

3.5.3. توزیع N و نور با سایبان

3.5.4. نیتروژن برگ خاص (SLN)

3.5.5. نرخ کاهش LAI و بقای سطح برگ (LAD)

3.6. نسبت سنبله ها به سطح برگ در مرحله هدینگ

3.7. ارتباط تولید دانه و NUEg با تجمع N (دانهTN)، غلظت N دانه (دانهN) و غلظت N برگ (برگN) در مرحله PM

4. بحث

منابع

چکیده

پرورش ارقام گیاهان سبز که محصول زیادی داشته و به منبع کمی نیاز داشته باشند روش ایده آلی برای مقابله با چالش هایی است که انسان با توجه به ایمنی مواد غذایی و آلودگی محیط زیست با آنها روبروست. اگرچه تعداد کمی از مطالعات بر چگونگی هماهنگی محصول زیاد و راندمان مصرف منبع در برنج متمرکز شده اند (اوریا ساتیوا ال). در اینجا سه رقم با اندازه سینک متفاوت، با نام های یونجیو  4949 (4949YY) با سینک بزرگ، یانگ لیانگیو  6 (6YLY) با سینک متوسط، و هانگ هوازان  (HHZ) با سینک کوچک، در آزمایشات انجام شده طی سال های 2015 تا 2017، در زمین و گلدان در نظر گرفته شده اند. هدف این آزمایشات بررسی نحوه هماهنگی افزایش اندازه سینک با تولید زیاد محصول و راندمان مصرف نیتروژن (N) بالا (NUE) در سال های 2017-2015 بود. در این آزمایشات مشخص شده بود که 4949YYدر 2017-2015 باعث تولید دانه 79/11-60/9 تن در هکتار شد که بلندتر از دانه های تولید شده بوسیله 6YLY با 75/1- 3/0 تن در هکتار، و دانه های تولید شده بوسیله HHZ با 18/2-3/1 تن در هکتار بودند. راندمان مصرف N برای تولید دانه (NUEg)  بسته به شرایط آب و هوایی با kg kg-1 3/ 58 – 7/48 رسید، که %8/12-3/5 نسبت به راندمان در 6YLY و %7/20-8/15 نسبت به راندمان در HHZ بیشتر بود.تولید دانه های بلندتر و NUEg برای 4949YY ناشی از: (1) راندمان بالاتر تولید سنبله نسبت به ماده خشک، N، دمای تجمع یافته و تابش؛ (2) تولید بیوماس بیشتر و تجمع N پس از گل دهی؛ (3) RUE بالاتر پس از گل دهی به دلیل ساختار سایبان بهتر بود. در نتیجه، برای تولید برنج در آینده باید اندازه سینک را بویژه از طریق اصلاح راندمان تولید اندازه سینک افزایش داد، و در عین حال ظرفیت تولید بیوماس پست هدینگ را بالاتر ببرد.

مقدمه

 جمعیت جهانی با نرخ رشد کنونی خود، قرار است تا سال 2050 تقریبا به 10 بیلیون نفر برسد (سازمان ملل، 2017). افزایش تولید محصولات زراعی برای حفظ ایمنی غذایی، ضمن کاهش اثرات زیست محیطی کشاورزی، چالش دوگانه ای است که انسان در آینده با آنها روبرو خواهد بود (کاسمن، 2003؛ کوی و همکاران، 2018). بعلاوه این هدف باید تحت شرایط تغییرات آب و هوایی محقق شود (پنگ و همکاران، 2004). بنابراین هدف سنتی به دنبال تولید فوق العاده زیاد محصول بودن با هدف دستیابی به محصول زیاد، کیفیت عالی، راندمان بالا، سازگار با محیط زیست، و ایمنی مواد غذایی بطور همزمان در آغاز قرن 21، جایگزین شده است (کاسمن، 2003؛ ژانگ، 2007).

4. بحث

دانشمندان به علت پیچیدگی و زمانبر بودن اندازه گیری پارامترهای NUE، همیشه تلاش می کنند تا ویژگی های زراعی و فیزیولوژیکی را که می توان به عنوان جایگزین NUE بکار برد، شناسایی کنند (برادبنت و همکاران، 1987؛ دِ داتا و برادبنت، 1993؛ سینگ و همکاران، 1998؛ کوتروباس و تانوس، 2003؛ وو و همکاران، 2016). متاسفانه تا به حال چنین پارامترهایی نتوانسته اند نیازهای تولید کنندگان را برآورده کنند. بر اساس یافته های اولیه مان ک تولید دانه، NUE، و اندازه سینک بطور پیوسته تنها با اصلاح ژنتیک برنج در چین (زو و همکاران، 2016)، و ارتباط ژنتیکی بین اندازه خوشه و NUE (هانگ و همکاران، 2009) افزایش یافتند، تحقیق حاضر مکانیسم های فیزیولوژیکی اساسی ارتباط تولید دانه زیاد و NUE بالا را بوسیله اندازه سینک بزرگ بویژه در هنگام تزریق N کاهش یافته، نشان داد. تفاوت در اندازه سینک در میان سه نوع مختلف برنج به شرایط آب و هوایی هر سال بستگی داشت که با تفاوت NUEg میان ارقام مختلف سازگار بود. در کل، سینک بزرگ برای نوع 4949YY بطور قابل توجهی تولید دانه و راندمان مصرف N (NUEg) بیشتری داشت، بویژه وقتی که دما در مرحله هدینگ بالا نبود. سه دلیل فیزیولوژیکی برای تولید دانه بیشتر و NUEg بالاتر در 4949YY وجود داشت: (1) راندمان بالاتر تولید سنبله در رابطه با ماده خشک، N، دما و تابش انباشت؛ (2) تولید بیوماس بالاتر و تجمع N بعد از گل دهی؛ (3) RUE بالاتر بعد از گل دهی به علت ساختار مناسب سایبان.

Abstract

Breeding green varieties that have high yield potential and require less resource input is the ideal way to cope with the challenges that human is facing with respect to food security and environmental pollution. However, few studies have focused on how high yield and high resource use efficiency is coordinated in rice (Oryza sativa L.). Here three varieties with different sink size, namely Yongyou4949 (YY4949) with large sink size, Yangliangyou6 (YLY6) with medium sink size, and Huanghuazhan (HHZ) with small sink size, were used in field and pot experiments in 2015–2017. The objective was to examine how enlarged sink size coordinate high yield and high nitrogen (N) use efficiency (NUE). It was found that YY4949 produced a grain yield of 9.60-11.79 t ha−1 in 2015–2017, which was higher than that of YLY6 by 0.3-1.75 t ha−1, and that of HHZ by 1.3-2.18 t ha−1. N use efficiency for grain production (NUEg) of YY4949 reached 47.7-58.3 kg kg−1 depending on the weather condition, which was 5.3–12.8% higher than that of YLY6 and 15.8–20.7% higher than that of HHZ. The concomitantly higher grain yield and NUEg of YY4949 were due to: (1) higher efficiency of spikelet production in respect of dry matter, N, accumulated temperature and radiation; (2) higher biomass production and N accumulation after flowering; (3) higher RUE after flowering due to the better canopy structure. In conclusion, rice breeding in the future should continue to enlarge the sink size especially through the improvement in production efficiency of sink size, while simultaneously increase the post-heading biomass production capacity.

1. Introduction

At its current rate of growth, the global population is set to reach ˜10 billion people by 2050 (UN, 2017). Increasing crop production to maintain food security while reducing agriculture’s environmental impacts is the dual challenges that human is facing in the future (Cassman, 2003; Cui et al., 2018). Moreover, this objective has to be realized under the condition of changing climate (Peng et al., 2004). Hence the traditional goal of pursuing super-high yield has been replaced by achieving high yield, high quality, high efficiency, environmentfriendly, and food safety simultaneously at the beginning of 21st century (Cassman, 2003; Zhang, 2007).

4. Discussion

Due to the measurement of NUE parameters is complex and timeconsuming, scientists are always trying to identify the readily measured agronomic or physiological traits that can be used as a proxy of NUE (Broadbent et al., 1987; de Datta and Broadbent, 1993; Singh et al., 1998; Koutroubas and Ntanos, 2003; Wu et al., 2016). Unfortunately, until now no such parameters could satisfy breeders’ requirement. Based on our previous finding that grain yield, NUE, and sink size were concomitantly increased along with the rice genetic improvement in China (Zhu et al., 2016) and the genetic linking between panicle size and NUE (Huang et al., 2009; Hu et al., 2014), the present study examined the physiological mechanisms underlying the coordination of high grain yield and high NUE by large sink size especially at reduced N input condition. Difference in sink size among the three varieties varied depending on the weather condition in each year, which was consistent with difference in NUEg among the three varieties. In general, the large sink size variety YY4949 had significantly higher grain yield and N utilization efficiency (namely NUEg) especially when no high temperature occurred at heading stage. There were three physiological causes for the higher grain yield and higher NUEg of YY4949: (1) higher efficiency of spikelet production in respect of dry matter, N, accumulated temperature and radiation; (2) higher biomass production and N accumulation after flowering; (3) higher RUE after flowering due to the better canopy structure

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

هماهنگی تولید دانه زیاد و راندمان مصرف نیتروژن بالا در سینک بزرگ و ظرفیت منبع پس از دوره هدینگ در برنج

Coordination of high grain yield and high nitrogen use efficiency through large sink size and high post-heading source capacity in rice

القای جوانه زنی بذر علف ها به وسیله دود و کاریکین حاصل از دود, با ارجاع خاص به جو دو سر پوچ

Induction of agricultural weed seed germination by smoke and smoke‑derived karrikin (KAR1), with a particular reference to Avena fatua L.

چکیده

معرفی

فعالیت بیولوژیکی دود حاصل از گیاه

فعالیت بیولوژیکی KAR1

پاسخ های بذرهای علف های هرز به دود و KAR1

پاسخ های گلچه و گندمه ی نهفته ی اولیه در Avena fatua به دود و KAR1

جوانه زنی

دود و KAR1

بوتنولیدهای سه حلقه ای (Tricyclic butenolides)

جیبرلین ها و اسید آبسیزیک

اتیلن

خروج ریشه چه و غلاف ریشه چه

وضعیت آنتی اکسیدان های ROS

فعالیت چرخه ی سلولی

پاسخ های گندمه های خوابیده ی دومین (ثانویه) Avena fatua به KAR1

خلاصه و دیدگاه ها

منابع

چکیده

دود تولید شده از (سوختن) گیاه، عصاره ی آب آن-آب دود(SW) ، و کاریکین (KAR1) حاضر در دود، جوانه زنی بذر از جمله بذر علف های هرز و گیاهان اهلی (زراعی ) را در مناطق مستعد آتش سوزی و مناطق بدون آتش سوزی، تحریک می کند. همچنین گیاهانی وجود دارند که بذرهای آن ها تنها به دود پاسخ می دهند، و نه به کاریکین، و یا برعکس آن نیز صدق می کند. دود و/یا KAR1 می توانند در باغبانی، کشاورزی و بازسازی پوشش گیاهی مورد استفاده قرار گیرند. این مقاله ی مروری اثرات دود و KAR1 را بر جوانه زنی بذر علف ها و به طور عمده با تأکید بر یافته های اخیر درباره ی نقش فیزیولوژیکی این عوامل در خروج از دوران نهفتگی (شکست خواب) (dormancy release)، و جوانه زنی دانه های (گندمه ها یا caryopses) جو دو سر پوچ Avena fatua، تشریح می کند. مشارکت جیبرلین ها، اتیلن، و آبسیزیک اسید (ABA)، در پاسخ به دود یا KAR1 به بحث گذاشته شده است. اثرات دود یا KAR1 بر انواع فعال اکسیژن (ROS)، آنتی اکسیدان های غیر آنزیمی و فعالیت آنزیم های شرکت کننده در حذف ROS، ارائه گردیده است. همچنین، فعالیت چرخه ی سلولی در پاسخ به SW و KAR1 در نظر گرفته شده است. اثرات KAR1 بر خروج از دوران نهفتگی دمایی (ترمودورمانسی) در بذرهای A. fatua نیز نشان داده شده است.

خلاصه و دیدگاه ها

مشخص شد که دود حاصل از گیاه و آب دود، جوانه زنی گونه های متعددی گیاهی را از مناطق مستعد آتش و مناطق بدون آتش، تحریک می نماید. ردیابی KAR1 در دود، فرصت جدیدی برای استفاده از آن برای بهبود جوانه زنی بذرهای حساس به دود، و نیز به همان خوبی در بذرهای غیر حساس، ایجاد می کند. بسیار مهم است که، مکانیسم شکست خواب و جوانه زنی گندمه ها در A. fatua، یک علف هرز آفت جدی در اکوسیستم های کشاورزی مناطق متعدد، از جمله لهستان، کشف گردد. معلوم گردید که KAR1 برای ابراز اثر تحریک کنندگی خود، به جیبرلین های اندوژن، فعالیت اتیلنی، و احتمالا تخریب ABA، نیاز دارد. مکانیسم شکست خواب القا شده و جوانه زنی گندمه با KAR1، شامل تنظیم وضعیت آنتی اکسیدان های ROS، هم در رویان و هم در لایه های آلورونی و فعالیت چرخه ی سلولی، می گردد. هرچند مکانیسم زمینه ساز تنظیم شکست خواب القا شده با KAR1، و جوانه زنی در گندمه های A. fatua، هنوز به درستی شناخته نشده است. تاکنون، اطلاعاتی درباره ی مکانیسم اثرات کاریکین در سطح مولکولی، توسط تحقیق بر گونه ی رشادی دم موشی Arabidopsis thaliana، ارائه گردیده است (شکل.3) (Waters et al. 2014; Mindrebo et al. 2016; Morffy et al. 2016; Li et al. 2017; Fig. 3). مکانیسم علامت دهی (سیگنال دهی) بسیار مشابهی در کاریکین که در دود یافت می شود، و استریگولاکتون تولید شده در گیاهان، شناسایی شده است، هردو حاوی حلقه ی 3-متیل-بوتنولید هستند.

Abstract

Plant-derived smoke, its water extract—the smoke water (SW), and karrikin (KAR1) present in the smoke stimulate seed germination in plants from fre-prone and fre-free areas, including weeds and cultivated plants. There are also plants, the seeds of which can respond only to smoke, but not to KAR1, and vice versa. Smoke and/or KAR1 can be applied in horticulture, agriculture, and revegetation. This review describes efects of smoke and KAR1 on weed seed germination and focuses mainly on the recent knowledge about the physiological role of these factors in dormancy release and germination of Avena fatua caryopses. The involvement of gibberellins, ethylene, and abscisic acid (ABA) in the response to smoke or KAR1 is discussed. Efects of smoke or KAR1 on the contents of reactive oxygen species (ROS), non-enzymatic antioxidants, and activity of the enzymes participating in ROS removal are presented. Cell cycle activity in the response to SW and KAR1 is also considered. Efects of KAR1 on thermodormancy release in A. fatua caryopses are highlighted, as well.

Summing up and perspectives

Plant-derived smoke and smoke water were found to stimulate germination of several plant species form fre-prone and fre-free zones. The detection of KAR1 in the smoke created a new opportunity for using it to promote germination of seeds sensitive to smoke as well as the non-responsive ones. It is very important to explore a mechanism of dormancy release and caryopsis germination in A. fatua, a very serious pest weed in agricultural ecosystem in numerous areas, including Poland. KAR1 turned out to require endogenous gibberellins, ethylene action, and probably degradation of ABA for its stimulating efect to be expressed. The mechanism of KAR1-induced dormancy release and caryopsis germination involves regulation of ROS-antioxidant status both in embryos and in aleurone layers and the cell cycle activity. However, the mechanism underlying regulation of KAR1-induced dormancy release and germination in A. fatua caryopses is still poorly understood. So far, information on the mechanism of karrikin efects at the molecular level has been provided by research on Arabidopsis thaliana (Waters et al. 2014; Mindrebo et al. 2016; Morfy et al. 2016; Li et al. 2017; Fig. 3). A highly similar signaling mechanism of karrikins, found in smoke, and strigolactones, synthesized in plants, both containing 3-methyl-butenolide ring, has been recognized.

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

القای جوانه زنی بذر علف ها به وسیله دود و کاریکین حاصل از دود , با ارجاع خاص به جو دو سر پوچ

Induction of agricultural weed seed germination by smoke and smoke‑derived karrikin (KAR1), with a particular reference to Avena fatua L.

اثرات عوامل زیست‌ محیطی بر جوانه ‌زنی دانه ‌های زیرگونه خربزه کوچک وحشی اگرستیس و رشد جوانه در آن ‌ها

Effects of environmental factors on Cucumis melo L. subsp. agrestis var. agrestis (Naudin) Pangalo seed germination and seedling emergence

• برای دانلود رایگان مقاله انگلیسی با فرمت pdf بر روی عنوان انگلیسی مقاله کلیک نمایید.
• برای خرید و دانلود ترجمه فارسی آماده با فرمت ورد، روی عنوان فارسی مقاله کلیک کنید.

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

جوانه ‌زنی دانه ‌های زیرگونه خربزه کوچک وحشی اگرستیس تحت تاثیر عوامل محیطی

Effects of environmental factors on Cucumis melo L. subsp. agrestis var. agrestis (Naudin) Pangalo seed germination and seedling emergence

• برای دانلود رایگان مقاله انگلیسی با فرمت pdf بر روی عنوان انگلیسی مقاله کلیک نمایید.
• برای خرید و دانلود ترجمه فارسی آماده با فرمت ورد، روی عنوان فارسی مقاله کلیک کنید.

جوانه زنی بذر و جوانه زدن گونه های مهاجم عجیب و غریب، Clausena excavata

Seed germination and seedling emergence of the invasive exotic species, Clausena excavata

چکیده
1 مقدمه
2 مواد و روش ها
3 نتایج و بررسی

چکیده
هدف از این مطالعه بررسی اثر نور و دما بر جوانه زنی بذر و اثرات ناشی از نور بر جوانه زدن گونه های مهاجم عجیب و غریب Clausena excal’ataاست. بذرها در درجه حرارت ثابت در گرمخانه (10 تا 40 درجه سانتی گراد)، در زیر نور سفید و تاریکی مداوم گذاشته شدند. جوانه زدن در زیر نور خورشید کامل و پوشش سایه مورد بررسی قرار گرفت. تفاوت قابل توجهی بین دانه ها در حضور یا عدم حضور نور برای جوانه در درجه حرارت بین 20 تا 35 وجود دارد. در دمای 20 ° C نگهداری جوانه آهسته تر از درجه حرارت های دیگر است. مستقل از دما، جوانه زنی دانه تحت نور سفید از زیر تاریکی بسیار بیشتر هماهنگ شده بود. در این زمینه، ظهور در هر دو محیط رخ داد، اما درصد بیشتری در زیر نور خورشید کامل مشاهده شد. جوانه زدن در یک نسبت یکسان و شاخص هماهنگی در هر دو شرایط رخ داد. C. excavate دارای پتانسیل بالا در مناطق باز و محیط سایه دار است.
1. مقدمه
تهاجمات زیستی نشان دهنده یکی از بزرگترین خطرات برای تنوع زیستی محلی و جهانی است (Washitani, 2001). گونه های تهاجمی در برزیل (Petenon and PivelJo, 20(8) کمتر شناخته شده است. این تهاجمات می تواند باعث آسیب در چند سطح شود و روی افراد تاثیر بگذارد (به عنوان مثال رشد و مرگ و میر) دینامیک جمعیت (فراوانی، رشد جمعیت و انقراض)، جامعه (فراوانی و تنوع گونه ها) و فرآیندهای زیست محیطی (AI پارکر و همکاران، 1999). در روند تهاجم زیستی، گونه های مهاجم عجیب و غریب در محیط زیست غالب هستند و به گونه های بومی و عملکرد اکوسیستم آسیب می رسانند و حتی ممکن است باعث انقراض گونه های بومی شوند. (Pivello 2007)
گونه های مهاجم نشاندهنده متنوع ترین اشکال زندگی، از گیاهان به درختان، و اکوسیستم های مختلف هستند (Cronk and Fuller. 1995; Seastedt. 2007).
انگور و lianas غالبا در امتداد لبه هایی از جنگل های گرمسیری تا حدودی دست نخورده یافت می شوند، در حالی که استعمار گونه های عجیب و غریب اغلب در مکان های مسطخ رخ می دهد (Dislich et aI.,(2001). با این حال، با توجه به این نویسندگان، مناطق مختلف و تکه های کوچک بیشتر در معرض تهاجم بیولوژیکی هستند از آنجایی که بسیاری از گونه ها هلوفیت هستند که به راحتی در این محیط ها ایجاد می شوند. در میان برخی از ویژگی ها که گونه های مهاجم دارند و موفقیت خود را ترویج می دهند، مهاجمان دارای رشد سریع تحمل در برابر تنش محیط زیست و تحمل بالا در برابر ناهمگونی محیط زیست هستند (Sakai et al.. 200 I).
اختلالات در جنگل های گرمسیری مثل تشکیل مکان های مسطح همانند تغییر در زیستگاه دیده می شود. این تغییرات روی بسیاری از عوامل غیر جاندار مانند در دسترس بودن نور و حضور بوته ها و درختان کوچکی که زیر گیاه بزرگتری میروید تاثیر می گذارند که دمای محیط و رطوبت در شکاف تاج را تغییر می دهند.
با توجه به Baskin, Cc. and Baskin, JM. (1988), دما، نور و رطوبت خاک مهم ترین عوامل محیطی کنترل جوانه زنی دانه و استقرار نهال است. با توجه به Rejmanek and Richardson (1996)شرایط مطلوب برای جوانه زنی بذر و جوانه زدن همان موارد برای رشد بهینه یک گونه هستند زیرا بقای گیاه و تهاجم به شدت به مکانیس جوانه زنی و ظهور مرتبط است. مطالعات جوانه زنی دانه ها نه تنها برای اطلاعات مفید که کمک به تکنولوژی بذر کاشتن می کند، بلکه برای کمک خود در درک اکوفیزیولوژی گونه های گیاهی مهم هستند lBorghetti and Ferreira, 2(04). این دانش کمک می کند تا توضیح مختصات مربوط به جغرافیای حیاتی بسیاری از گونه ها (Borghetti, 2005) و پیش بینی محیط های امکان پذیر در معرض تاخت و تاز با توجه به ویژگی های خاص گونه های مهاجم صورت گیرد (Cordell et a1.. 2002).
Clausena excavata BumJ. f. – wampee, c1allsena curry یک درخت نیمه برگریز است که بومی هند، آسیای جنوب شرقی و فیلیپین است. ارتفاع آن بین 6 و 9 متر، با تاج نامنظم و باز است. دارای گل سفید و کوچک، به صورت خوشه انتهایی از 20-30 EM طول، دارای میوه های و زرق و برق بیضی شکل در طول7-10 میلی متر ، خمیر آبدار شیرین است. (Lorenzi et a!., 2003). خواص دارویی برگ آن، پوست و ریشه شناخته شده است (Wu et aL 1998). در برزیل. بازسازی طبیعی آن در یک جنگل بهبود یافته غالب بوده است (Vieira and Gandolfi, 2006), که نشان دهنده پتانسیل تهاجمی است. این گونه در استرالیا به عنوان علف هرز شناخته شده است که در پوشش گیاهی جزیره کریسمس (Green et aI., 20()4) و عنوان گونه های مهاجم در هاوایی رایج است (Space and Imada, 2(04).
هدف از این مطالعه بررسی اثر نور و دما بر جوانه زنی بذر Clausena eXCClVaTCl تحت شرایط آزمایشگاهی و اثرات ناشی از نور در جوانه زدن تحت شرایط طبیعی، به منظور درک ظرفیت تهاجمی از این گونه است.

Abstract

The aims of this study were to evaluate the effects of light and temperature on seed germination and the effect of light on seedling emergence of Clausena excavata, an invasive exotic species. Seeds were incubated at constant temperatures (10 to 40 °C), under continuous white light and darkness. Seedling emergence was evaluated under full sun and canopy shade. There was no significant difference between seeds germinated in the presence or absence of light at temperatures between 20 and 35 °C. Seeds maintained at 20 °C germinated more slowly than other temperatures. Independent of temperature, seed germination was much more synchronised under white light than under darkness. In the field, emergence occurred in both environments, but a greater percentage was observed under full sun. Seedling emergence occurred at the same rate and synchronisation index under both conditions. C. excavata has a high invader potential in open areas and shaded environments.

1. Introduction

Biological invasions represent one of the greatest dangers to local and global biodiversity (Washitani, 2001). Little is known about invasive species in Brazil (Petenon and Pivello, 2008). These invasions can cause harm on several levels, affecting individuals (e.g. mortality and growth), population dynamics (abundance, population growth and extinction), the community (abundance of species and diversity) and ecological processes (Parker et al., 1999). In the process of biological invasion, invasive exotic species become dominant in the environment and harm native species and ecosystem functioning, and may even cause the extinction of native species (Pivello, 2007).

Invasive species show the most diverse life forms, from herbs to trees, and are present in various ecosystems (Cronk and Fuller, 1995; Seastedt, 2007).

Vines and lianas are frequently found along the edges of somewhat intact tropical forests, while colonisation of exotic species frequently occurs in clearings (Dislich et al., 2002). However, according to these authors, disturbed areas and small fragments are more susceptible to biological invasions, since many of these species are helophytes, which are more easily established in these environments. Among some of the characteristics that invasive species have and that promote their success as invaders are fast growth, tolerance to environment stress and high tolerance to environment heterogeneity (Sakai et al., 2001).

Disturbances in tropical forests, such as the formation of clearings, have been seen as changes in a habitat. These alterations influence many abiotic factors, such as light availability and presence of undergrowth, which alter environmental temperature and humidity in the canopy gap (Everham III et al., 1996).

According to Baskin, CC. and Baskin, JM. (1988), temperature, light, and soil humidity are the most important environmental factors controlling seed germination and seedling establishment. According to Rejmánek and Richardson (1996), optimal conditions for seed germination and seedling emergence are the same as those for optimal growth of a species, since plant survival and invasion are strongly related to mechanisms of germination and emergence. Seed germination studies are important not only for the useful information they contribute to seed technology, but also for their help in understanding the ecophysiology of plant species (Borghetti and Ferreira, 2004). This knowledge helps explain biogeographic peculiarities of many species (Borghetti, 2005) and predict possible environments susceptible to invasion according to specific attributes of invasive species (Cordell et al., 2002).

Clausena excavata Burm. f. – wampee, clausena curry – is a semideciduous tree that is native to India, Southeastern Asia and the Philippines. Height reaches between 6 and 9 m, with irregular and open canopy. Flowers are whitish and small, arranged in terminal bunches of 20-30 cm length. Fruits are shiny rose ellipsoid drupes, of 7-10 mm in length, sweetish succulent pulp, and 1 or 2 (Lorenzi et al., 2003) non-dormant seeds (Ng, 1980 apud Baskin, CC. and Baskin, JM., 1998). Medicinal properties of its leaves, bark and roots are known (Wu et al., 1998). In Brazil, its natural regeneration was related as predominant in a recovered forest (Vieira and Gandolfi, 2006), indicating its invasive potential. This species is known in Australia as a weed that is common in Christmas Island vegetation (Green et al., 2004) and as an invasive species in Hawaii (Space and Imada, 2004).

The aims of this study were to evaluate the effects of light and temperature on seed germination of Clausena excavata under laboratory conditions and the effect of light on seedling emergence under natural conditions, in order to understand the invasive capacity of this species..

جوانه زنی بذر و جوانه زدن گونه های مهاجم عجیب و غریب، Clausena excavata

Seed germination and seedling emergence of the invasive exotic species, Clausena excavata

رویکرد کمی برای ارتباطات خاص منبع-مخزن در طی پر کردن دانه در ژنوتیپ‌های کراس گندم

A quantitative approach to characterize sink–source relationships during grain filling in contrasting wheat genotypes

چکیده

1.مقدمه

2. مواد و روش‌ها

2.1 مواد گیاهی و ارقام

2.2. تیمار دمایی

2.3 نمونه‌گیری و اندازه‌گیری

2.4 تجزیه و تحلیل مدل

3 نتایج

3.1 پارامترهایی برای توصیف پر شدن دانه

3.2 پارامترهایی برای توصیف ناحیه‌ و طول دوره‌ی پرچم برگ

3.3 سایر صفات

3.4 روابط بین منبع و مخزن

4. بحث

4.1 روش تحلیل روابط منبع و مخزن در حین پر کردن دانه

4.2. روابط مخزن و منبع در طول پر کردن دانه در شش ژنوتیپ گندم

4.3 صفات موثر عملکرد

منابع

چکیده

ما با استفاده از تعیین عملکرد رشدی که یک ویژگی بی‌همتا است، یک چهارچوب کلی برای ارتباطات میان منبع-مخزن در طی پر کردن دانه تهیه کردیم. به طور مثال، قابلیت شرح ساده‌ی زمان برای اتمام فرایند رشد. این مدل چهارچوب برای آنالیز این ارتباطات در شش ژنوتیپ گیاه گندم رشد یافته در گلدان‌ها تحت تیمار دو دما در گلخانه( روز/شب: 15/20 و 20/25 درجه‌ی سانتی‌گراد) به کار رفت. عملکرد دقیق الگوی سیگموئیدی، رشد دانه را (فعالیت مخزن) به عنوان فرم اصلاح شده‌ی آن برای شکل سیگموئیدی معکوس ناحیه‌ی پایینی برگ (ظرفیت منبع) در طی پر کردن، توصیف کرد. شش ژنوتیپ در زمان رشد در دمای 15/20 درجه‌ی سانتی‌گراد به طور معنی‌داری در تعداد دانه همانند بازده‌ی دانه به ترتیب بین 54 تا 81 دانه و 2.67 تا 4.52 گرمDM تعداد دانه در هر گیاه متفاوت بودند. بیومس و بازده‌ی دانه به طور معنی‌داری با افزایش 5 درجه‌ی دما کاهش یافت. محتویات نتیروژن دانه از 2.1 تا 2.6 درصد به عنوان پیامد کاهش تجمع کربن منجر به کاهش وزن دانه در دمای بالا گردید. به طور میانگین، افزایش 5درجه‌ی سانتی‌گراد در دما طول دوره‌ی رشد دانه تا 12 روز (>30درصد) کاهش و نسبت رشد را از 1.32 تا 1.67 میلی‌گرم دانه در روز (20درصد) افزایش داد. اختلاف ژنوتیپ در دوره‌ی پر کردن دانه نیز نسبت به رشد دانه بیشتر بود. تنوع ژنتیکی در ناحیه‌ی پایینی برگ (نماینده‌ای برای ظرفیت به منظور ممانعت نوری و فتوسنتز) به طور مثبتی با اندازه‌ی مخزن ارتباط داشت. آنالیز مدل نشان داد که زمان برای توقف پر کردن دانه و برای اتمام منبع پس از شکوفایی وابسته به دما بود. رویکرد کمی پارامترهایی که اختلافات ژنوتیپی خاصی در منبع پس از شکوفایی و ظرفیت مخزن در پاسخ به متغیرهای محیطی دارند، بررسی شده است.

4.3 صفات موثر عملکرد

ما در آزمایش گلدان خود با شش ژنوتیپ دریافتیم که عملکرد دانه بطور عمده با تعداد دانه در ارتباط است. به طور گسترده‌ای گزارش شده است (مثل پلتنون-ساینیو و همکاران.، 2007) که در شرایط مطلوب، افزایش تعداد دانه کلید بهبود عملکرد ژنوتیپ‌ها است، اگرچه گفته می‌شود که افزایش تعداد دانه ممکن است در واقع نتیجه‌ی عملکرد بالاتر نسبت به یک تعیین کننده باشد (سینکلیر و جیمیسون، 2006). تعداد دانه‌ وابسته به ماده‌ی خشک تجمع یافته قبل و بعد از شکوفایی است. صدراس (2007) اظهار داشت كه تعداد دانه‌ها نسبت به منابع موجود پاسخ داده و متغیر است. داده‌های منابع مختلف نشان می‌دهد که تعداد دانه در گندم تقریبا با مدل توزیع منابع عادلانه سازگار است (بوراس و همکاران.، 2004). حضور آسیمیلات‌ها پیش از شکوفایی بر رشد سنبله‌ها و گلها تاثیر می‌گذارد، این ترکیبات یکی از مهمترین عوامل محدود کننده‌ی تعداد دانه هستند. ترکیبات انباشته شده پس از شکوفایی، به ویژه در دوره‌ی رشد جنین و دوره‌ی تکثیر سلول‌های آندوسپرم، به طور عمده بر رشد اولیه‌ی دانه‌ها و تنظیم دانه‌ها تاثیر می‌گذارد (گو و همکاران.، 1995). بنابراین، افزایش تجمع آسیمیلات در زمان شکوفایی برای بزرگ کردن اندازه‌ی مخزن و در نتیجه عملکرد دانه‌ی بیشتر مفید است.

Abstract

We present a simple generic framework to quantify source–sink relationships during grain filling, by using a determinate growth function which has a unique property, namely being able of explicitly describing the time for the end of a growth process. This model framework was applied to analyze these relationships in plants of six wheat (Triticum aestivum L.) genotypes grown in pots in climate-controlled greenhouses under two temperature regimes (day/night: 20/15 and 25/20 °C). The function accurately described the sigmoid pattern of grain growth (sink activity), as its modified form did for the reversed sigmoid shape of flag-leaf area (source capacity), during grain filling. The six genotypes differed significantly in grain number as well as in grain yield, ranging from 54 to 81 grains and from 2.67 to 4.52 g DM per culm, respectively, when grown at 20/15 °C. Biomass and grain yield were significantly reduced by a rise of 5 °C. Grain nitrogen contents raised from 2.1 to 2.6% as a consequence of less carbon accumulation resulting in lower grain weights at the high temperature. On average, a rise of 5 °C in temperature reduced the duration of grain growth by 12 days (>30%), and increased the growth rate from 1.32 to 1.67 mg grain−1 d−1 (20%). Genotypic differences in grain-filling duration were also larger than in rate of grain growth. The genetic variation in the flag-leaf area duration (a proxy for the capacity for intercepting radiation and photosynthesis) was positively associated with sink size. Model analysis showed that whether or not the timing for the cessation of grain filling and for the end of post-anthesis source activity was synchronized depended on temperature. The quantitative approach yielded parameters that characterize genotypic differences of post-anthesis source and sink capacity in responding to environmental variables.

4.3. Yield component traits

We found in our pot experiment with six genotypes that grain yield was mainly associated with grain number. It has widely been reported (e.g. Peltonen-Sainio et al., 2007) that under favorable conditions, increasing grain number is the key to improve yielding ability of genotypes, although it has been argued that increased grain number may be considered more as a consequence of high yield than a determinant (Sinclair and Jamieson, 2006). Grain number is related to the accumulated dry matter before and after anthesis. Sadras (2007) stated that grain number is plastic and highly responsive to resource availability; data from various sources illustrate that grain number in wheat is roughly consistent with the model of equitable resource allocation (Borras et al., 2004). The availability of pre-anthesis assimilates affects the development of spikelets and florets, which is one of the major factors limiting grain number. Post-anthesis accumulated assimilates, especially during embryo development and endosperm cell proliferation period, affect mainly the initial development of grains and the setting of grains (Guo et al., 1995). So, raising assimilate accumulation around anthesis is beneficial to enlarge sink size resulting in a higher grain yield.

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

رویکرد کمی برای ارتباطات خاص منبع-مخزن در طی پر کردن دانه در ژنوتیپ‌های کراس گندم

A quantitative approach to characterize sink–source relationships during grain filling in contrasting wheat genotypes

غلبه بر موانع مربوط به گونه های خاص در پرورش گیاهان تزئینی

Overcoming Interspecific Barriers in Ornamental Plant Breeding

چکیده

1. مقدمه

2. ناهماهنگی یا ناسازگاری؟

2.1 نامتنجانسی قبل از لقاح تخم

2.2 ناسازگاری بعد از لقاح

2.2.1 عدم تولید دانه و یا جوانه زدن

2.2.2 عدم وجود رنگدانه در پیوند

2.2.3 عدم قدرت رشد

2.2.4 تفکیک ترکیب

3. عقیم سازی پیوند

3.1 تکثیر کروموزم میوزی

3.2تکثیر کروموزم میوزی

4. ترکیب پروتوپلاست

5. ویژگیهای سیتوژنی و ملکولی ترکیبات

6. نتیجه گیری

منابع

چکیده

در گیاهان تزئینی، پروش گونه های خاص مهم ترین منبع اختلاف ژنتیکی در نظر گرفته می شود. تکثیر ژن می تواند به طور کلی بخشی از برنامه رشد برای مقاومت در برابر بیماری، رشد بهتر و مقاومت زمستانی یا تغییر ساختاری در نظر گرفته شود. پیوندجنسی و غیر جنسی از طریق گرده افشانی و پیوند پروتوپلاست متناسب با پراکندگی مطلوب در گونه های پذیرنده اتفاق می افتند. به هر حال، تعداد موانع موجود بسیار زیاد است. بدیهی است که علاوه بر ” موانع ترکیبی” ، موانع تولید مثل نیز در نظر گرفته می شوند. به علاوه، یک روش بررسی دقیق برای پیوندهای احتمالی مورد نیاز است. در حالی که وضعیت پیوند می تواند توسط شاخص های مولکولی تائید شود، تجسم نیازهای گرده افشانی باید توسط تکنیک های سیتوژنی انجام شود. در پیوندهای جنسی، موانع قبل از پیوند و بعد از پیوند می توانند مانع ایجاد پیوند بارور خاص شوند. در ترکیبات جنسی، تولید مجدد یاخته های ترکیبی معمولا یک مانع می باشد. به این دلیل، تکنیک های درون آوندی برای پروش گونه های خاص در محصولات مختلف غیر قابل اجتناب هستند. پروتکل های پلی پلودیژان، خواه بر گرفته از گامت یا وجود مواد شیمیایی میتوسیز می تواند باعث سهولت در باروری و یا تجدید باروری ترکیبات F1 شود. در موقعیت دوم، گامت های کاسته نشده بعد از FDR (اولین بازگردانی)، SDR (دومین بازگردانی) و IMR (بازگردانی نامشخص میوزی) همچنان امکان پراکندگی برای نسل بعد را فراهم می آورد، حتی اگرپیوندگامت های طبیعی تولید نکند.

1. مقدمه

پرورش گیاهان تزئینی در فناوری های جدید مرتب جستجو می شوند که می توانند کمک شایانی در کاهش هزینه ها، افزایش کیفیت محصول و ارتقای دسته بندی می کنند. کشت بافت گیاهان در بر گیرنده مجموعه ای از تکنیک های ، روشها و راهکار های درون آوندی می شود. این کار برای تولید گیاهان ژنتیکی متفاوت برای ارتقای محصولات و ارتقای وضعیت سلامت و حفظ گرما پلاسم انجام می شود (تاجی و همکاران 2002). در تکنیک های درون آوندی برای کشت پروتوپلاست، بساک، میکرو حفره، گیاهک تخم و تخمک برای تولید گونه های ژنتیکی جدید در خطوط پرورش مورد استفاده قرار می گیرند (برون و تراپ 1995). علاوه بر گسترش میکرو، مهم ترین کاربردهای درون آوندی از جمله القای سوماکلون و گونه های گامتوکلون، تکثیر پاتوژن، حفظ گرما پلاسم، تولید ترکیبی پر سرعت از طریق تکثیر گیاهک، پرورش یاخته های جنسی، تکثیر کروموزوم های چند تایی و ترکیبات خاص مطرح می شود. پیوند خاص ابزاری برای انتقال ژن در گونه های مرتبط است ، از این رو روشی جایگزین برای اصلاح ژنتیکی است. وان تویل و دو جو (1997) این روش را مهم ترین منبع تنوع ژنتیکی در گیاهان تزئینی می دانند. پراکندگی ژن ها می تواند بخشی از برنامه های پرورش برای مقاومت در برابر بیماری و یا تغییرات ساختاری باشد (اولهینگر 1982).

Abstract

In ornamentals, interspecific breeding is considered to be the most important source of genetic variation. The introgression of genes may be part of a breeding program towards disease resistance, better growth vigor, winter hardiness or morphological alteration in general. Both sexual and asexual hybridization, by pollination and protoplast fusion respectively, are fit to induce the desired introgression into the acceptor species. However, the number of possible barriers is very high. Obviously, apart from the actual “fusion barriers” also regeneration barriers are met; moreover, a thorough screening procedure of possible hybrids is needed. Whereas the hybrid status can be confirmed by molecular markers, visualization of introgression needs to be performed by cytogenetic techniques. In sexual crosses, both prezygotic and postzygotic barriers can inhibit the creation of a fertile interspecific hybrid; in asexual crosses regeneration of hybrid cells is often a bottleneck. For this reason in vitro techniques are indispensable for interspecific breeding in a large number of crops. Polyploidization protocols, whether driven by unreduced gametes or by mitosis arresting chemicals, can ease the fertilization or restore fertility of F1-hybrids. In the latter case, unreduced gametes arisen after FDR (first division restitution), SDR (second division restitution) and IMR (indeterminate meiotic restitution) still offer the possibility of direct gene introgression in the next generation, even if the hybrid produces no normal (haploid) gametes.

1. INTRODUCTION

Breeders of ornamentals are in a constant search for new technologies that may offer a valuable aid in cost reduction, product quality enhancement and assortment enlargement. Plant tissue culture comprises a set of in vitro techniques, methods and strategies. It has been exploited to create genetic variability to improve crop plants and their health status and to preserve germplasms (Taji et al. 2002). In vitro techniques for the culture of protoplasts, anthers, microspores, ovules and embryos have been used to create new genetic variation in breeding lines (Brown and Thorpe 1995). Apart from micropropagation, the most important in vitro applications are induction of somaclonal and gametoclonal variation, pathogen eradication, germplasm conservation, synthetic seed production through somatic embryogenesis, haploid breeding, polyploid breeding and interspecific hybridization. Interspecific hybridization is a means of transferring genes within related species; as such, it offers an alternative for genetic modification. Van Tuyl and De Jeu (1997) considered interspecific hybridization to be the most important source of genetic variation in ornamentals. The introgression of genes may be part of a breeding program towards disease resistance or morphology alteration (Uhlinger 1982).

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

غلبه بر موانع مربوط به گونه های خاص در پرورش گیاهان تزئینی

Overcoming Interspecific Barriers in Ornamental Plant Breeding

رشد و فیزیولوژی زیر حد نرمال سالیکورنیا بیگلوی تور در شوری

GROWTH AND PHYSIOLOGY OF SALICORNIA BIGELOVII TORR. AT SUBOPTIMAL SALINITY

• برای دانلود رایگان مقاله انگلیسی با فرمت pdf بر روی عنوان انگلیسی مقاله کلیک نمایید.
• برای خرید و دانلود ترجمه فارسی آماده با فرمت ورد، روی عنوان فارسی مقاله کلیک کنید.

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

رشد و فیزیولوژی زیر حد نرمال سالیکورنیا بیگلوی تور در شوری

GROWTH AND PHYSIOLOGY OF SALICORNIA BIGELOVII TORR. AT SUBOPTIMAL SALINITY

• برای دانلود رایگان مقاله انگلیسی با فرمت pdf بر روی عنوان انگلیسی مقاله کلیک نمایید.
• برای خرید و دانلود ترجمه فارسی آماده با فرمت ورد، روی عنوان فارسی مقاله کلیک کنید.

نقش نانو دی اکسید سیلیسیم در جوانه زنی بذور گوجه فرنگی (Lycopersicum esculentum)

Role of nano-SiO2 in germination of tomato (Lycopersicum esculentum seeds Mill)

• برای دانلود رایگان مقاله انگلیسی با فرمت pdf بر روی عنوان انگلیسی مقاله کلیک نمایید.
• برای خرید و دانلود ترجمه فارسی آماده با فرمت ورد، روی عنوان فارسی مقاله کلیک کنید.

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

نقش نانو دی اکسید سیلیسیم در جوانه زنی بذور گوجه فرنگی (Lycopersicum esculentum)

Role of nano-SiO2 in germination of tomato (Lycopersicum esculentum seeds Mill)

• برای دانلود رایگان مقاله انگلیسی با فرمت pdf بر روی عنوان انگلیسی مقاله کلیک نمایید.
• برای خرید و دانلود ترجمه فارسی آماده با فرمت ورد، روی عنوان فارسی مقاله کلیک کنید.

اثر نانوذرات آناتاز (TiO) بر جوانه زنی بذر جعفری (Petroselinum crispum) در شرایط درون شیشه ای

Effect of Anatase Nanoparticles (TiO2) on Parsley Seed Germination (Petroselinum crispum) In Vitro

• برای دانلود رایگان مقاله انگلیسی با فرمت pdf بر روی عنوان انگلیسی مقاله کلیک نمایید.
• برای خرید و دانلود ترجمه فارسی آماده با فرمت ورد، روی عنوان فارسی مقاله کلیک کنید.

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

اثر نانوذرات آناتاز (TiO) بر جوانه زنی بذر جعفری (Petroselinum crispum) در شرایط درون شیشه ای

Effect of Anatase Nanoparticles (TiO2) on Parsley Seed Germination (Petroselinum crispum) In Vitro

• برای دانلود رایگان مقاله انگلیسی با فرمت pdf بر روی عنوان انگلیسی مقاله کلیک نمایید.
• برای خرید و دانلود ترجمه فارسی آماده با فرمت ورد، روی عنوان فارسی مقاله کلیک کنید.

از بین بردن رکود دانه علف ها (ارزن): بازبینی

Breaking seed dormancy of switchgrass (Panicum virgatum L.): A review

• برای دانلود رایگان مقاله انگلیسی با فرمت pdf بر روی عنوان انگلیسی مقاله کلیک نمایید.
• برای خرید و دانلود ترجمه فارسی آماده با فرمت ورد، روی عنوان فارسی مقاله کلیک کنید.

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

شکستن خواب بذر علف

Breaking seed dormancy of switchgrass (Panicum virgatum L.): A review

• برای دانلود رایگان مقاله انگلیسی با فرمت pdf بر روی عنوان انگلیسی مقاله کلیک نمایید.
• برای خرید و دانلود ترجمه فارسی آماده با فرمت ورد، روی عنوان فارسی مقاله کلیک کنید.