پیشنهاد یک شیوه پایدار جهت کوددهی، بر اساس پاسخ دهی و بازده زراعی برای کاهوی چینی

A Sustainable Way of Fertilizer Recommendation Based on Yield Response and Agronomic Efficiency for Chinese Cabbage

چکیده

 کود شیمیایی نقش غیر‌قابل‌انکار و جایگزینی‌ را در افزایش بازده پرورش سبزیجات و بهبود معیشت مردم چین ایفا میکند. کاهو چینی (Brassica chinensis L) یکی از رایج‌ترین سبزیجات، با نواحی کشت وسیع است. با‌این‌وجود مشکلاتی نظیر استفاد بیش‌ از حد و کورکورانه‌ از کودها‌ی شیمیایی، موجب افزایش هزینه‌ی کاشت و خطر آلودگی زیست‌محیطی شده است. بدین جهت بهبود روش‌های کوددهی (بارورسازی)  و میزان کارایی استفاده از کودها، به منظور ارتقا توسعه‌ی پایدار کشاورزی و زراعت، امری ضروریست. در این مطالعه، تجربیات و آزمایش‌های چند ساله و چند مکانه (سایت)  از مقالات انتشار یافته و تحقیقات موسسات عمومی علمی- به‌منظور مطالعه روی روش پیشنهادی پایداری برای کوددهی و باروری کاهوی چینی، مبتنی بر میزان بازده‌ پاسخ‌دهی و کارایی زراعی- بازیابی شده‌است. نتایج حاکی از این هستند که میانگین عرضه‌ی بومی (طبیعی) مواد مغذی  نیتروژن (N)، فسفر (P) و پتاسیم (K) به ترتیب 112.98،35.03 و 213.15 kg/ha است. پیشنهاد شده که نباید درمورد این مواد مغذی در روند توصیه‌ی کوددهی سهل انگاری شود و نادیده گرفته شوند. متوسط بازده پاسخ‌دهی به N،P2O5 و K2O به‌ترتیب 26.6، 13.9 و 16.6 t/ha و بازده نسبی 0.70، 0.84 و 0.84 میباشد و همچنین نتیجه گرفته شد که کارایی زراعی نیز بترتیب نسبت به میانگین 114.3، 108.5 و 89.4 kg/kg است. براساس همین داده ها پایه‌ی نظری (تئوری) کوددهی و باروری پیشنهادی ایجاد شد. به این مهم پی برده شد که ارتباط منفی چشمگیری میان عرضه‌ی بومی (طبیعی) مواد مغذی N، P و K و بازده پاسخ‌دهی نسبت به N، P2O5  و K2O وجود دارد؛ همچنین به وجود رابطه‌ی خطی منفی مشهودی میان بازده پاسخ‌دهی و بازده نسبی N، P2O5  و K2O پی‌برده شد. بعلاوه، در‌مورد کاهوی چینی رابطه‌ی تک بعدی درجه‌ی دوم مشهودی میان بازده پاسخ‌دهی و کارایی زراعی وجود دارد. سپس آزمایش‌های میدانی دو ساله‌ای به‌منظور حصول تایید در مورد توصیه‌ی کوددهی و بارورسازی، بر روی کاهوی چینی صورت گرفت. این نتیجه گرفته شد که توصیه های کوددهی برای کاهوی چینی براساس بازده پاسخ‌دهی و کارایی زراعی، روشی پایدار برای بکارگیری زمین های زراعتی است و نه‌تنها از لحاظ اقتصادی به صرفه است و به‌کارگیری آن در زمین هایی با مساحت های متفاوت آسان، بلکه در نظر گرفتن عرضه‌ی بومی مواد مغذی و برهمکنش میان N، P و K نشانگر مزایای کارایی بالای این روش است؛ علی‌الخصوص هنگامی که شرایطی از قبیل آزمایش خاک  و تشخیص نباتی  کافی نباشند.

5. نتیجه گیری

در این مطالعه، مطالعاتی چند مکانه و چند ساله‌ از مقالات منتشر شده و موسسات تحقیقاتی علمی عمومی، به‌جهت مطالعه بر‌روی روشی پایدار برای توصیه‌ی کوددهی برای کاهوی چینی مبتنی بر بازده پاسخ‌دهی و کارایی زراعی، بازیابی شده است. نتایج حاکی از آنند که میانگین عرضه‌ی بومی ماده‌ی مغذی N، P و K به ترتیب  112.98، 35.03 و 213.15 kg/ha بوده که نمیتوان از این داده‌ها در هنگام توصیه‌ی کوددهی چشم پوشی کرد. میانگین بازده پاسخ‌دهی به N، P2O5 و K2O، 26.6، 13.9 و 16.6 t/ha؛ بازده نسبی 0.70، 0.84 و 0.84 بوده؛ همچنین استنباط شد که کارایی‌های زراعی نسبت به میانگین، به ترتیب 114.3، 108.5 و 89.4 kg/kg بودند. از این داده‌ها، اصول تئوریک توصیه‌ی کوددهی بدست آمد. معلوم شد که رابطه‌ی منفی چشمگیری میان عرضه‌ی بومی ماده‌ی مغذی N، P و K و بازده پاسخ‌دهی به N، P2O5 و K2O وجود دارد؛ همچنین رابطه‌ی خطی منفی‌ای نیز میان بازده پاسخ‌دهی و بازده نسبی N، P2O5 و K2O در کاهوی چینی موجود است. همچنین رابطه‌ی تک بعدی درجه‌ی دوم قابل توجهی میان بازده پاسخ‌دهی و کارایی زراعی برقرار است. سپس به مدت دوسال مطالعات میدانی روی کاهوی چینی صورت گرفت تا موید توصیه‌ی کوددهی مبتنی بر بازده پاسخ‌دهی و کارایی زراعی باشد. نتایج موید آن هستند که توصیه‌ی کوددهی کاهوی چینی مبتنی بر بازده پاسخ‌دهی و کارایی زراعی، بازده و سود ناخالص را افزایش میدهد و همچنین، کارایی  زراعی و کارایی بازیابی را بهبود میبخشد که این، خود استفاده‌ی پایدار از زمین زراعی است. این روش نه تنها از لحاظ اقتصادی و راحتی کاربرد در اراضی با اندازه‌های مختلف مناسب است، بلکه عرضه‌ی بومی مواد مغذی و برهمکنش میان N، P و K را نیز درنظر میگیرد که این مهم، علی‌الخصوص هنگامیکه شرایطی از قبیل تست خاک و شناسایی نباتی کفایت نمیکنند، نشانگر مزایای کارایی بالای این روش میباشد.

Abstract

Chemical fertilizer plays an irreplaceable role in raising vegetable output and improving the livelihood of people in China. Chinese cabbage (Brassica chinensis L.) is one of the most common vegetables with a wide planting area. However, there are problems such as the excessive and blind application of chemical fertilizers, which bring about the increase of planting cost and the risk of environmental pollution. So, it is urgent to improve fertilization methods and improve fertilizer use efficiency, aiming to promote the sustainable development of agriculture. In this study, multi-year and multi-site experiments were retrieved from the published literature and public scientific research institutions to study a sustainable fertilizer recommendation method for Chinese cabbage based on yield response and agronomic efficiency. The results showed that the average indigenous nutrients supply of nitrogen (N), phosphorus (P), and potassium (K) were 112.98, 35.03, and 213.15 kg/ha, respectively. It is suggested that these nutrients should not be neglected in the process of fertilizer recommendation. The average yield responses to N, P2O5, and K2O were 26.6, 13.9, and 16.6 t/ha, the relative yields were 0.70, 0.84, and 0.84; also, it was concluded that the agronomic efficiencies were 114.3, 108.5, and 89.4 kg/kg on average, respectively. From these datasets, the theoretical basis of recommended fertilization was established. It was found that there was a significant negative correlation between N, P, and K indigenous nutrient supply and the yield response to N, P2O5, and K2O, and a significant negative linear correlation between yield response and the relative yield of N, P2O5, and K2O. There was also a significant one-dimensional quadratic function relationship between yield response and agronomic efficiency in Chinese cabbage. Then, two years of field experiments for Chinese cabbage were conducted to verify the fertilizer recommendation. It was concluded that fertilizer recommendation for Chinese cabbage based on yield response and agronomic efficiency was a sustainable way for farmland utilization, not only economically and suitably satisfying its application on fields of different sizes, but also taking into account the indigenous nutrient supply and the interaction between N, P, and K, having shown the advantages of high efficiency, especially when the conditions such as soil testing and plant diagnosis were not sufficient.

5. Conclusions

In this study, multi-year and multi-site experiments were retrieved from the published literature and public scientific research institutions to study a sustainable fertilizer recommendation method for Chinese cabbage based on yield response and agronomic efficiency. The results showed that the average indigenous nutrients supply of N, P, and K were 112.98, 35.03, and 213.15 kg/ha, respectively, which cannot be neglected when make fertilizer recommendations. The average yield responses to N, P2O5, and K2O were 26.6, 13.9, and 16.6 t/ha; the relative yields were 0.70, 0.84, and 0.84; also, it was concluded that the agronomic efficiencies were 114.3, 108.5, and 89.4 kg/kg on average, respectively. From these datasets, the theoretical basis of recommended fertilization was established. It was found that there was a significant negative correlation between N, P, and K indigenous nutrient supply and the yield response to N, P2O5, and K2O, and a significant negative linear correlation between yield response and the relative yield of N, P2O5, and K2O in Chinese cabbage. There was also a significant one-dimensional quadratic function relationship between yield response and agronomic efficiency in Chinese cabbage. Then two years of field experiments for Chinese cabbage were conducted to verify the fertilizer recommendation based on yield response and agronomic efficiency. The results showed that fertilizer recommendation of Chinese cabbage based on yield response and agronomic efficiency guaranteed or increased the yield and gross profit, also improved the agronomic efficiency and recovery efficiency, which is sustainable for farmland utilization. This method not only economically and suitably satisfies the application of recommended fertilization on fields of different sizes, but also takes into account the indigenous nutrient supply and the interaction between N, P, and K, showing the advantages of high efficiency, especially when the conditions such as soil testing and plant diagnosis are not sufficient.

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

پیشنهاد یک شیوه پایدار جهت کوددهی، بر اساس پاسخ دهی و بازده زراعی برای کاهوی چینی

A Sustainable Way of Fertilizer Recommendation Based on Yield Response and Agronomic Efficiency for Chinese Cabbage

اثر تنش خشکی بر تنظیمات متابولیتی در آویشن مقاوم و حساس به خشکی

Effect of drought stress on metabolite adjustments in drought tolerant and sensitive thyme

چکیده

1. مقدمه

2. مواد و روش ها

1.2. مواد گیاهی، شرایط رشد و تیمار

2.2. اندازه گیری های فیزیولوژیکی

3.2. استخراج متابولیت و طیف بینی NMR

4.2. پایگاه های داده و نرم افزار برای شناسایی متابولیت

5.2. H NMR کمی

6.2. طرح آزمایش و تحلیل آماری

3. نتایج

1.3. اندازه گیری های فیزیولوژیکی

2.3. شناسایی متابولیت

3.3. تحلیل آماری

4.3. اثرات تیمار خشکی بر غلظت متابولیت ها

5.3. مسیر/چرخه متابولیکی تحت تأثیر خشکی و تحلیل همبستگی

4. بحث

5. نتیجه گیری

چکیده

خشکی یکی از مهم ترین تهدیدات پیش روی گیاهان و کشاورزی می باشد؛ بنابراین، شناخت مکانیسم مقاومت به خشکی برای پرورش گیاهان مقاوم به خشکی بسیار حائز اهمیت می باشد. در اینجا، اثرات چهار سطح خشکی (90%، 55%، 40% و 25% FC) را بر برخی معیارهای فیزیولوژیکی و تنظیمات متابولیتی دو گیاه آویشن با پاسخ متفاوت به خشکی (Thymus vulgaris  به عنوان گونه حساس و T. Kotschyanus به عنوان گونه مقاوم به خشکی) با استفاده از H-NMR ارزیابی نمودیم. از بین سه پارامتر فیزیولوژیکی و 18 متابولیت شناسایی شده، اثرات گونه × تیمار برای دما، اسید استیک، اسید سیتریک، اسید فوماریک، اسید مالیک، اسید سوکسینیک، فروکتاز، ساکاروز و سرین، معنادار (01/0 ≤ P) بودند. RWC، کلروفیل و میزان کاروتنوئیدها، گلوکز، آلانین و کولین تحت تأثیر اثرات ساده گونه ها و تیمار بودند. تحلیل همبستگی نشان داد که همبستگی متفاوتی بین پارامترهای فیزیولوژیکی و متابولیت ها در هر دو گونه وجود دارد. این تحلیل همچنین نشان داد که با نادیده گرفتن همبستگی بین مالیک اسید و سوکسینیک اسید در T. vulgaris هیچ همبستگی معناداری بین واسطه TCA در هر دو گونه وجود ندارد. طبق نتایج، قند، اسید آمینه و متابولیسم انرژی تحت تأثیر خشکی بودند و از میان آنها، واسطه های TCA تغییر بیشتری در دو گونه مورد مطالعه داشتند، بنابراین، این چرخه و واسطه های آن احتمالاً نقش برجسته تری نسبت به دیگر متابولیت های شناسایی شده در ایجاد مقاومت خشکی دارند.

1. مقدمه

تنش های محیطی (تنش زیستی و غیرزیستی)، تهدیدهایی جدی برای تولید کشاورزی به حساب می آیند (ناکابایاشی و سایتو، 2015). خشکی یک عامل تنش زای زیست محیطی غیرزیستی برای گیاهان بوده و کمبود آب معمولاً محدود کننده ترین عامل برای رشد، عملکرد و ثمردهی گیاهان به شمار می رود (بارچت و همکاران، 2014). در اکثر مناطق دنیا، کشاورزی بیشتر تحت تأثیر خشکی است که علت آن تغییرات در الگوی بارندگی ناشی از تغییر اقلیم جهانی و همینطور رقابت با جمعیت و صنعت درحال رشد می باشد (سانچز و همکاران، 2012). برای افزایش بهره وری کشاورزی در منابع ناکافی زمین، اطمینان از عملکرد بالاتر محصول درمقابل تنش های زیست محیطی نامطلوب حائز اهمیت می باشد. شناخت واکنش گیاهان به شرایط محدودیت آب، ضروری است و مسیر بهبود مقاومت نسبت به خشکی را هموار می سازد (ردی و همکاران، 2004).

Abstract

Drought is one of the most important threats to plants and agriculture; therefore, understanding of the mechanism of drought tolerance is crucial for breeding of drought tolerant plants. Here, we assessed effects of four levels of drought (90%, 55%, 40% and 25% FC) on some physiological criteria and metabolite adjustment of two different drought-responsive thyme plants (Thymus vulgaris as drought sensitive and T. Kotschyanus as drought tolerant species), using 1H-NMR. Among three physiological parameters and 18 identified metabolites, species × treatment effects were significant (P ≤ 0.01) for leaf temperature, acetic acid, citric acid, fumaric acid, malic acid, succinic acid, fructose, sucrose and serine. RWC, chlorophyll and carotenoids content, glucose, alanine and choline were affected by simple effects of species and treatment. Correlation analysis revealed that there is a different correlation between physiological parameters and metabolites in both species. This analysis also revealed that, by ignoring the correlation between malic acid and succinic acid in T. vulgaris, there was no significant correlation between TCA intermediate in both species. According to results, sugars, amino acid and energy metabolism were affected by drought and, among them, TCA intermediates had more alternation in two studied species so, this cycle and its intermediates probably have more prominent role than other identified metabolites in the induction of drought tolerance.

1. Introduction

Environmental stresses (biotic and abiotic stress) are serious threats to agricultural production (Nakabayashi and Saito, 2015). Drought is an important abiotic environmental stressor of plants and water deficit is typically the most limiting factor for plant growth, yield, and productivity (Barchet et al., 2014). In most areas of the world, agriculture is more influenced by drought because of changes in rainfall pattern caused by global climate change, as well as competition with growing population and industry (Sanchez et al., 2012). To increase the agricultural efficiency within the inadequate land resources, it is important to ensure higher crop yields against unfavorable environmental stresses. Understanding the reaction of plants to water-limited conditions is crucial and will pave the way for improving tolerance to drought (Reddy et al., 2004).

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

اثر تنش خشکی بر تنظیمات متابولیتی در آویشن مقاوم و حساس به خشکی

Effect of drought stress on metabolite adjustments in drought tolerant and sensitive thyme

جنبه های فیزیولوژیکی و ژنتیکی پروسه رویان زایی سوماتیکی در گونه های مخروطی

Plant physiological and genetical aspects of the somatic embryogenesis process in conifers

چکیده

فرایندهای عملی برای جنین زایی سوماتیکی در سوزنی برگ ها

کاربرد SE: امکانات و محدودیت ها در طول فرآیند in vitro

آغاز کشت SE

تکثیر جنین های سوماتیکی مراحل اولیه

بلوغ و جوانه زنی جنین های سوماتیکی

انتخاب ژنتیکی غیرعمدی

پایداری ژنتیکی در طول فرآیند SE

انطباق گیاه SE پس از فرآیند SE in vitro

عملکرد مزرعه ای گیاهان SE

تولید تجاری و استفاده از گیاهان مخروطی SE

فعال سازی تولید گیاه SE از طریق اتوماسیون

تولید گیاه SE توسط تکنولوژی مبتنی بر سیال: سیستم سیالی SE

سیستم سیالی SE: آغاز کشت SE

سیستم سیالی SE: تکثیر، بلوغ و برداشت

سیستم سیالی SE: پلت فرم جوانه زنی و کاشت

اظهارنظرهای مربوط به شرایط سوئد و سناریوهای احتمالی

اولویت های تحقیق

چکیده

فرآیندهای تولید استوک کشت سوزنی برگ ها توسط جنین زایی سوماتیکی (SE) در سوزنی برگ ها شرح داده شده است. پیاده سازی SE فرصت ها و محدودیت هایی را در مراحل مختلف فرآیند in vitro ارائه می کند. موضوع ثبات ژنتیکی یا تنوع somaclonal، نگران کننده بوده و مورد بررسی قرار گرفته است. در فرآیندهای in vitro، عوامل متعددی بر انطباق پذیری موفقیت آمیز، رشد زودرس و عملکرد مزرعه ای استوک کشت SE تأثیر می گذارند. تجربه های موجود در مورد سایر گونه های سوزنی برگ در زمینه تولید تجاری بررسی شده است. در حالی که تولید SE از گذشته ها به عنوان یک فرایند بسیار کارآمد بوده است، پیشرفت های اخیر به منظور خودکار سازی مراحل مختلف صورت گرفته است. پیشرفت هایی برای فعال کردن SE برای صنوبر نروژی در سوئد شرح داده شده است.

اولویت های تحقیق

روش آزمایشگاهی پایه برای تکثیر یک جنین بذر زیگوتی برای تولید بسیاری از گیاهان توسط SE در دهه 1980 ایجاد شد. امروزه تولید گیاه از طریق SE برای بسیاری از گونه های مخروطی موفقیت آمیز بوده است ((Salaj et al. 2015; Klimaszewska et al. 2016). روش های جدید بهبود یافته و اخیرا اتوماسیون برای تولید مقادیر مقرون به صرفه در مقیاس بزرگ، در حال حاضر تولید گیاه SE را به عنوان یک ابزار برای عملیات جنگلداری برای دستیابی به مزایای ژنتیکی از برنامه های اصلاح گیاه امکان پذیر ساخته است. علاوه بر این، نشان داده شده است که SE می تواند از ریزنمونه های ساقه اولیه ده ساله از یک ژنوتیپ از گیاهان مشتق شده از SE از صنوبر سفید آغاز شود (Kli maszewska et al. 2011) که نشان دهنده ی امکان توسعه روش های موثر برای شروع SE از بافت های بالغ مخروطی در بین گونه ها و ژنوتیپ ها است.

Abstract

The processes for producing conifer planting stock by somatic embryogenesis (SE) in conifers are described. Implementation of SE presents opportunities and limitations at various stages of the in vitro process. The topic of genetic stability, or somaclonal variation, is a particular concern and reviewed. Following the in vitro processes, several factors affect the successful acclimation, early growth and field performance of SE planting stock. Experiences with other conifer species in the context of commercial production are reviewed. While SE production has historically been a very labor-intensive process, recent advances have been made to automate the various steps. Developments to enable SE for Norway spruce in Sweden are described.

Research priorities

The fundamental laboratory method for multiplying a zygotic seed embryo to generate many plants by SE was established in the 1980s. Today, plant generation by SE has been successfully demonstrated for many conifer species (Salaj et al. 2015; Klimaszewska et al. 2016). New improved methods, and recently automation for enabling cost-effective large-scale production, have now made SE plant production feasible as a tool for operational forestry to capture genetic gains from breeding programs. Furthermore, it has been shown that SE can be initiated from ten year old primordial shoot explants from one genotype of SE-derived plants of white spruce (Klimaszewska et al. 2011) suggesting possibilities to develop effective methods for initiation of SE from mature conifer tissue across species and genotypes.

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

جنبه های فیزیولوژیکی و ژنتیکی پروسه رویان زایی سوماتیکی در گونه های مخروطی

Plant physiological and genetical aspects of the somatic embryogenesis process in conifers

موضوعی اسرار امیز از جوانه مریستم ذرت

All together now, a magical mystery tour of the maize shoot meristem

1- چکیده
2- مقدمه
3- مدل کلاسیک CLAVATA (CLV)-WUSCHEL (WUS) که در گیاه آرابیدوپسیس ایجاد شده است و در ذرت محافطت میشود
4- انتقال و برگشت اطلاعات از سلولهای بنیادی یک نسل به سلولهای بنیادی منطقه ای
5- فاکتورهای رونویسی اضافی برای تنظیم مریستم
6- تذاخل هورمونها برای تنظیم رشد مریستم
7- مسیرهای مازاد حفظ و نگهداری مریستم جوانه ذرت
8- مریستم های جانبی و پنجه زنی
9- دیدگاه و چشم انداز

برای بهبود باردهی و عملکرد محصول نیاز به بهینه سازی شکل و ساختار جوانه است هرچند میتوان از طریق اگاهی و دانش از رشد مریستم انتهایی جوانه آنرا تسهیل کرد. ذرت یکی از مهمترین غلات در جهان شناخته شده که به عنوان سیستم مدلیینگ پیشنهاد میشود و به طور قابل توجهی در درک اساسی رشد مریستم انتهایی جوانه نیز دخیل است. در این مقاله مروری، تمرکز بر پیشرفت های اخیر و بحث در مورد تنظیم کننده های رشد مریستم است این تنظیم کننده ها شامل گیرنده های CLAVATA ، لیگاندها، فاکتورهای رونویسی، هورمونها ،RNAs کوچک هستند که برای ایجاد ارتباطات بین نواحی مختلف ریستم اهمیت دارند.

دیدگاه و چشم انداز

با وجود قدرت بالا و ارزشمند علم زنتیکی که بدون شک در مطالعات و تحقیقات به عنوان سنگ بنای پژوهشی است تعدادی از تنظیم کننده های کلیدی در گونه های نختلف گیاهی مورد شناسایی قرار گرفتند. بسیاری از مسیرهای اطلاعاتی کلیدی مانند CLV-WUS, KNOX و هورمون های گیاهی که نقش حفاظت شده ای در گیاه ذرت و سایر گیاهان دارند. اما همچنان اندازه به نسبت بزرگ مریستم و تنوع زنتیکی بالای گیاه ذرت منجر به معرفی ان به عنوان یک مدل قدرتمند شده که میتواند منجر به کشف های بسیار زیادی شود. برای مثال شناسایی FEA3 و لیگاندهای ان منجر به کشف بازخوردهای CLV که در قسمت ژنتیکی گیاه ارابیدوپسیس ناشناخته مانده شده است. تجزیه و تحلیل عملکرد FEA4 نقش انرا در تنظیم مریستم که تاثیر بسیار بیشتری از ارتولوگ خود در ارابیدوپسیس دارد برجسته میکند و منجر به کشف مسیر جدید موازی با CLV-WUS شده است. برخلاف تلاش بسیار زیاد زنتیکدانان ذرت هنوز بسیاری از جهش های ذرت ناشناخته باقی مانده است که نشان میدهد مسیرهای اطلاعاتی مریستم ذرت بسیار اسانتر از مسیرهای گیاه ارابیدوپسیس دچار اختلال میشوند یک دلیلی برای این توضیح احتمالا اینست که ذرت انتخاب انسان از حدود ده هزار سال پیش است [71] این درحالیست که گیاه ارابیدوپیس یک گونه وجشی است. یکی از اصلی ترین اهداف انتخاب انسان به دلیل وجود غلاف های بزرگتر است که مربوط به مریستم های بزرگتر میشود [43 __].. بنابراین الل هایی که منجر به تولید تعداد زیاد مریستم میشوند نسبت به کاشت درت های مدرن انتخاب میشوند. و این خصوصیت شانس بزرگی را برای انتخاب ذرت به عنوان سیستم مدلینگ برای کشف تنظیم کننده های جدید مریستم فراهم میکند.

Crop yield improvement requires optimization of shoot architecture, and can be facilitated by understanding shoot apical meristem (SAM) development. Maize, as one of the most important cereal crops worldwide, is also a model system and has significantly contributed to our fundamental understanding of SAM development. In this review, we focus on recent progress and will discuss communication between different meristem regulators, including CLAVATA receptors and ligands, transcription factors, small RNAs and hormones, as well as the importance of communication between different SAM regions.

Perspective

With the awesome power of genetics, which will no doubt continue to be the cornerstone for meristem research, a subset of key regulators has been identified in different plant species. Many key signaling pathways including CLV-WUS, KNOX, and plant hormones have conserved functions in maize and dicot species. Yet, the relatively large meristem size and high genetic diversity make maize a powerful model, and can enable many new discoveries. For instance, the identification of FEA3 and its ligand leads to the discovery of new CLV feedback, which was missed in Arabidopsis genetic screens. The functional analysis of FEA4 highlighted its role in meristem regulation, with a much stronger effect than its ortholog in Arabidopsis, and led to the discovery of a new pathway acting in parallel with CLV-WUS. Despite the efforts of maize geneticists, many maize fasciation mutants have not yet been characterized, suggesting that meristem signaling pathways are more easily disrupted in maize than in Arabidopsis. One possible explanation for this is that maize has been subjected to human selection from 10 000 years ago [71], while Arabidopsis is a wild species. One of the major targets for human selection was for larger ears, which is correlated with bigger meristems [43]. Thus, the alleles that provide redundancy and buffering of meristem size may have been selected against in modern maize cultivars, providing a great opportunity to use maize as a model system to identify novel meristem regulators.

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

موضوعی اسرار امیز از جوانه مریستم ذرت

All together now, a magical mystery tour of the maize shoot meristem

تاثیر روابط سینک-منبع میان ارگان های فتوسنتزی و ارگان ‌های مصرف کننده‌-جذب در تنظیم کردن فتوسنتز گیاه

The Role of Source-Sink Relations between Photosynthetic and Assimilate-Consuming Organs in Regulation of Plant Photosynthesis

چکیده

پیشگفتار

تاثیر توزیع DAR روی تناظر بین فتوسنتز و فتوتراپی در برگ اهدا کننده

روند متابولیسم کربن فتوسنتز و عملکرد خروج برگ

نقش آپوپلاست در تنظیم انتقال جذب از برگ

ارتباط بین متابولیسم کربن و نیتروژن در تنظیم انتقال آسیمیلات از برگ

نقش انورتاز آپوپلاستی در ارتباط بین تنظیم استوماتا (دندانپزشکی) و فتوسنتز

نتیجه‌گیری

چکیده

روابط علت و معلولی بین واکنش‌های فتوشیمیایی کلروپلاست، متابولیسم فتوسنتزی اکسیژن و جذب CO2، انتقال قندها در فلوئوم، آنورتاز آپوپلاستی و فعالیت‌های استوماتای برگ ثابت شده‌اند. تنظیم فتوسنتز در سطح یک برگ اهداکننده‌ی جذب با تغییر روشنایی یا انتشار محصولات فتوسنتز به صورت زیر انجام می‌شود. در صورت کمبود محصولات واکنش‌های فتوشیمیایی کلروپلاست، بازسازی ناکامل محصولات به دست آمده‌ی تثبیت اولیه CO2 و تجمع سریع مواد اکسیژنه، در سلول‌ها، حفره‌‌ها (واکوئل‌ها) و آپوپلاست برگ رخ می‌دهد، که موجب افزایش اسمولالیته‌ی محیط خارج سلولی می‌شود که با نزدیک شدن به سلول‌های محافظ کاهش می‌یابد. اسمولالیته‌ی محیط خارج سلولی، تورگور سلول‌های محافظ را کاهش می‌دهد و مقاومت انتشار CO2 در برگ را افزایش می‌دهد.

نتیجه‌گیری

بنابراین، یک مجموعه‌ی تنظیمی در برگ وجود دارد که فرایندهای فتوشیمیایی در کلروپلاست، PCM در سلول، انورتاز آپوپلاست و عملکردهای استوماتا را در یک مکانیسم ادغام می‌کند. می‌توان فرض کرد که این مکانیسم، به تغییر شدت روشنایی، سطح تغذیه‌ی نیتروژن (نیترات)، و فعالیت فرایندهای رشد در ارگان‌های پذیرنده‌ی جذب (آسیمیلات) واکنش نشان می‌دهد و کل عملکرد فتوسنتزی گیاه را بهینه‌سازی می‌کند. مکانیسم محرک کلیدی در هر مورد، احتمالا، درجه‌ی استفاده از محصولات واکنش‌های فتوشیمیایی در کلروپلاست‌ها است. فتوسنتز چیست؟ فتوسنتز در سه مرحله رخ می‌دهد: تولید توانایی کاهش کلروپلاست، تثبیت دی اکسید کربن با تولید ارگانیک اسید و کاهش این اسیدها به قند. اگر تعداد محصولات فوتو کافی باشد، اسیدها انباشته نمی‌شوند و محیط آب خارج سلولی خنثی است (PH – 7.0). هنگامی که کاهش اسیدها به قندها، محدود می‌شود، محیط خارجی سلولی اسیدی می‌شود و مکانیسم استوماتای کاهش انتشار CO2 در برگ، در آپوپلاست برگ از طریق هیدرولیر ساکاروز انورتاز تحریک می‌شود.

Abstract

Cause and effect relationships between chloroplast photochemical reactions, CO2 assimilation and oxygen photosynthetic metabolism, transport of sugars in the phloem, apoplastic invertase and leaf stomata activity have been established. Regulation of photosynthesis at the level of an assimilate donor leaf with the change of illumination or export of products of photosynthesis is effectuated as follows. In case of deficiency of products of chloroplast photochemical reactions there occurs incomplete regeneration of resulting primary CO2 fixation products and rapid accumulation of oxygenated substances in cells, vacuoles and the apoplast of the leaf. Apoplastic fluid pH decrease activates the invertase and intensifies the sucrose splitting in the apoplast, which increases the osmolality of extracellular environment that is increased approaching the guard cells, where the main evaporation of water takes place. The osmolality of extracellular environment decreases the turgor of the guard cells and increases the resistance of СО2 diffusion into the leaf.

Conclusion

Thus, there is a regulatory complex in the leaf that unites photochemical processes in chloroplasts, PCM in the cell, apoplastic invertase and stomatal functions into one mechanism. It can be presumed that this mechanism reacts to the change of illumination intensity, nitrogen (nitrate) nutrition level, growth processes activity in assimilate-accepting organs and optimises the whole photosynthetic function of the plant. The key trigger mechanism in any case is, presumably, the degree of use of products of photochemical reactions in chloroplasts. What is photosynthesis? It is three stages of events: production of chloroplast” reduction ability”, carbon dioxide fixation with organic acid production and reduction of these acids to sugars. If the number of photoproducts is sufficient, the acids are not accumulated and the extracellular water environment is neutral (pH – 7.0). When the reduction of acids to sugars is limited, the extracellular environment is acidified and the stomatal mechanism of reduction of СО2 diffusion in the leaf is triggered in the leaf apoplast through hydrolysis of invertase sucrose.

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

تاثیر روابط سینک-منبع میان ارگان های فتوسنتزی و ارگان ‌های مصرف کننده‌-جذب در تنظیم کردن فتوسنتز گیاه

The Role of Source-Sink Relations between Photosynthetic and Assimilate-Consuming Organs in Regulation of Plant Photosynthesis

تاثیر روش خاکورزی بر روی شدت افت Fusarium و بازدهی سویا در Omu-Aran، جنوب گینه ساوانا نیجریه

Effect of tillage method on Fusarium blight severity and yield of soybean in Omu-Aran, Southern Guinea Savannah of Nigeria

• 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 متد خاکورزی بر عملکرد سویا و شدت افت Fusarium

Effect of tillage method on Fusarium blight severity and yield of soybean in Omu-Aran, Southern Guinea Savannah of Nigeria

• 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.

اثرات تنش غیرزیستی بر انعطاف فیزیولوژیکی و مصرف آب (L.) Setaria viridis

Effects of abiotic stress on physiological plasticity and water use of Setaria viridis (L.)

چکیده

1. مقدمه

2. مواد و روش ها

1.2. مواد گیاهی و زیستگاه ها

2.2. تیمارهای تنش غیرزیستی

3.2. اندازه گیری های فیزیولوژیکی

4.2. تحلیل های مولکولی

5.2. کمی سازی بیومکانیکی

6.2. تحلیل آماری

3. نتایج

1.3. پاسخ های فیزیولوژیکی به WS و HS

2.3. شناسایی و انتخاب ژن های مرجع مناسب برای تحلیل بیان ژن تحت شرایط تنش غیرزیستی

3.3 نظارت بر الگوی بیان ژنهای مربوط به فتوسنتز و آکواپورین تحت WS و HS

4.3. واگرایی توده ها در تنظیم بیوسنتز ABA و سیگنال دهی طی WS و HS

5.3. تغییرات مولکولی و بیوشیمیایی مرتبط تحت تنش WS و HS

6.3. روابط میان ویژگی های فیزیولوژیکی، مولکولی و بیوشیمیایی تحت تنش های WS و HS

4. بحث

منابع

چکیده

مدل نوظهور Setaria viridis  با فتوسنتز C4 و سازگاری با مکان های گرم و خشک یک سیستم نویدبخش برای بررسی مصرف آب و مقاومت نسبت به تنش غیرزیستی به شمار می رود. ما انعطاف فیزیولوژیکی شش توده طبیعی S. viridis را که از نقاط مختلف دنیا تحت شرایط طبیعی و شرایط تنش کمبود آب و دمای بالا منشأ می گیرند، مورد بررسی قرار دادیم. توده های Zha-1، A10.1 و Ula-1 پتانسیل آبی برگ (Ψ_برگ)، فتوسنتز (A)، تعریق (E) و هدایت روزنه ای (gs) بسیار بالاتری را نسبت به Ast-1، Aba-1 و Sha-1 تحت شرایط تنش نشان دادند. تحلیل بیان ژن مربوط به فتوسنتز C4، آکواپورین، بیوسنتز ABA و سیگنال دهی ازجمله ن های درگیر در تنش، نشان دهنده افزایش حساسیت Ast-1، Aba-1 و Sha-1 به تنش ها بود. تحلیل همبستگی داده های بیان ژن با تغییرات فیزیولوژیکی و بیومکانیکی A10.1 و Ast-1 را به عنوان دو توده بسیار مقاوم و حساس با منشأ ایالات متحده و آذربایجان به ترتیب تحت تنش کم آبی و گرما، مشخص نمود. مطالعه ما هرچند بصورت مقدماتی انجام شد، اما نشان دهنده انعطاف توده های S. viridis تحت تنش بود و شناسایی توده های مقاوم و حساس که می توانند جهت مطالعه مکانیسم های مرتبط با مقاومت به تنش و مشخص نمودن شبکه های تنظیمی موجود در علف های C4 به کار گرفته شوند، را امکانپذیر می سازد.

1. مقدمه

غلات و علف های C4 تک لپه ای متعلق به زیرتیره panicoideae متشکل از محصولاتی است که منابع اصلی غذای انسان و دام به حساب می آیند، ازجمله ذرت (Zea mays)، سورگوم (‌Sorghum bicolor)، نیشکر (Saccharum officinarum)، ارزن مرواریدی (Pennisetum glaucum)، چمن ترکه (Panicum virgatum) و غیره. از آنجا که اغلب گیاهان C4 به خوبی با شدت های بالای نور، دماهای بالا و خاک های نسبتاً ضعیف سازگاری یافته اند، توجه خاصی را به خود جلب نموده و کانون تحقیقات وسیع بوده اند [1،2]. هرچند، پیشرفت قابل توجهی در جهت شناخت مسیرهای مولکولی و بیوشیمیایی مرتبط با متابولیسم C4 [5-3] و مقاومت نسبی محصولات C4 به تنش غیرزیستی صورت پذیرفته است [8-6]، پیشرفت این تحقیقات به علت اندازه بزرگشان، ژنوم وسیع/چندپلوئیدی و زمان طولانی تولید، با مانع مواجه شده است.Setaria viridis  یک متابولیسم C4، ژنوم کوچک (تقریباً Mb 510)، چرخه عمر کوتاه و الزامات رشد ساده ای دارد [3]. علاوه بر این، نمایش اخیر یک تغییرشکل ژنتیکی سریع و ساده مربوط به سنبلچه [9] باعث شده است که S. viridis یک گیاه مدل ایده آل برای مطالعه تنش غیرزیستی در محصولات panicoideae باشد.

Abstract

The emerging model Setaria viridis with its C4 photosynthesis and adaptation to hot and dry locations is a promising system to investigate water use and abiotic stress tolerance. We investigated the physiological plasticity of six S. viridis natural accessions that originated from different regions of the world under normal conditions and conditions of water-deficit stress and high temperatures. Accessions Zha-1, A10.1 and Ula-1 showed significantly higher leaf water potential (Ψleaf), photosynthesis (A), transpiration (E), and stomatal conductance (gs) rates compared to Ast-1, Aba-1 and Sha-1 when grown under stress conditions. Expression analysis of genes associated with C4 photosynthesis, aquaporins, ABA biosynthesis and signaling including genes involved in stress revealed an increased sensitivity of Ast-1, Aba-1 and Sha-1 to stresses. Correlation analysis of gene expression data with physiological and biochemical changes characterized A10.1 and Ast-1 as two extreme tolerant and sensitive accessions originated from United States and Azerbaijan under water-deficit and heat stress, respectively. Although preliminary, our study demonstrated the plasticity of S. viridis accessions under stress, and allows the identification of tolerant and sensitive accessions that could be use to study the mechanisms associated with stress tolerance and to characterize of the regulatory networks involved in C4 grasses.

1. Introduction

Monocot C4 cereal grains and grasses belonging to the Panicoideae subfamily comprise crops that are major sources of food and feedstock, such as maize (Zea mays), sorghum (Sorghum bicolor), sugarcane (Saccharum officinarum), pearl millet (Pennisetum glaucum), switchgrass (Panicum virgatum), etc. Because most C4 plants are well adapted to high light intensities, elevated temperatures and relatively poor soils, they have attracted significant interest and are becoming the focus of intense research [1,2]. Although, considerable advancement towards the understanding of the molecular and biochemical pathways associated with C4 metabolism [3–5] and the relative tolerance of C4 crops to abiotic stress has been made [6–8], the progress of these researches has been hampered because of their big size, large and/or polyploid genome and long generation times. Setaria viridis has a C4 metabolism, small genome (approximately 510 Mb), short life cycle and simple growth requirements [3]. Moreover, the recent demonstration of a fast and simple spike-dip-mediated genetic transformation[9]makes S. viridis anidealmodelplantfor the study of abiotic stress in Panicoideae crops.

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

اثرات تنش غیرزیستی بر انعطاف فیزیولوژیکی و مصرف آب (L.) Setaria viridis

Effects of abiotic stress on physiological plasticity and water use of Setaria viridis (L.)

تاثیر بهاره سازی و اندازه پیاز بر تولید گل شاخه بریده زنبق و پیازهای زنبق

Influence of vernalization and bulb size on the production of lily cut flowers and lily bulbs

• 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

رابطه  بهاره سازی و اندازه پیاز با تولید گل شاخه بریده و پیازهای زنبق

Influence of vernalization and bulb size on the production of lily cut flowers and lily bulbs

• 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.

واکنش گیاه به تنش سیل

Plant responses to flooding stress

• 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

واکنش گیاه به تنش سیل

Plant responses to flooding stress

• 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.

تنظیم پمپ H+-ATP آز غشای پلاسمایی در مرکز فیزیولوژی گیاهی

Plasma Membrane H+ -ATPase Regulation in the Center of Plant Physiology

چکیده

معرفی

تناوب بین دو مرحله ی فعالیت H+-ATP آزهای PM، در سطح خلال غشایی تنظیم گردیده است

تنظیم توسط لیپیدها

تنظیم توسط فسفوریلاسیون

مکانیسم عمل فوزیکوکسین Fusicoccin

حوزه های انتهایی (ترمینالی) تنظیم خودمهارکنندگی در اوایل تکامل گیاهان، ظاهر گشتند

تکامل تنظیم H+-ATP آز PM

زیرگروه واکوئلی، فاقد جایگاه های فسفات حفاظت شده می باشند

چندین عامل تنظیمی رشد، حوزه ی انتهایی C را هدف قرار می دهند و اثرات معکوسی بر فعالیت H+-ATP آز PM دارند

تنظیم با نور آبی

گیرنده های سطح سلولی برای پپتیدها، به طور مستقیم با تنظیم H+-ATP آز PM، در ارتباط هستند

آکسین

اسید آبسیزیک

گیاه مولکولی

سایر هورمون های گیاهی کلاسیک (معمول)

تنظیم H+-ATP آز PM، توسط میکروارگانیسم هایی که در تلاش تهاجم به گیاه هستند، مورد هدف قرار می گیرد

تنظیم پس ترجمه ای H+-ATP آزهای PM، جابجایی یونی را در دو طرف غشای پلاسمایی، تنظیم می کند

نتیجه گیری نهایی

چکیده

پمپ H+-ATP آز غشای پلاسمایی (PM)، پمپ یونی مهمی در غشای سلول گیاهی می باشد. این پمپ، از طریق دفع پروتون از سلول و تولید یک پتانسیل غشایی، غشای پلاسمایی (PM) را تحریک (فعال) می کند که این عمل، پیش شرطی لازم برای رشد می باشد. تغییر و تبدیل حوزه های انتهایی خود مهارکننده autoinhibitory terminal domains، فعالیت پمپ H+-ATP آز غشای پلاسمایی (PM) را تحریک می کند، و بر این اساس، فرض می شود که این پایانه های تنظیمی آماج عوامل فیزیولوژیکی ای قرار می گیرند که پمپاژ پروتون را مهار یا فعال می کنند. در این مقاله ی مروری، ما بر تنظیم پس ترجمه ای (منظور ویرایش پس از ترجمه ی ژن، در روند پروتئین سازی می باشد) پمپ H+-ATP آز غشای پلاسمایی (PM)، و تنظیم مکان این پمپ در زمینه ای فیزیولوژیکی و تکاملی، تأکید می کنیم. تصویر به دست آمده این است که، چندین سیگنال تنظیم کننده ی رشد گیاه، با تنظیم پس ترجمه ای پمپ H+-ATP آز غشای پلاسمایی (PM)، تداخل می نمایند.

نتیجه گیری نهایی

پس از شناسایی حوزه ی خودمهارگری در H+-ATP آز PM گیاه، این مسئله مطرح شد که چندین محرک محیطی که رشد گیاه را تنظیم می کنند، این حوزه را هدف قرار می دهند (Palmgren, 1991). در سال های اخیر از این فرضیه به شدت حمایت می گردد، علی الخصوص، وظایف مهمی برای تنظیم H+-ATP آز PM در سلول های محافظ و فیزیولوژی ریشه، مشخص شده است. تنها تعداد کمی از پروتئین کینازهای مسئول در فسفوریله کردن سایت های فسفات H+-ATP آز PM، شناسایی شده اند؛ پروتئین کینازی که تریونین ماقبا آخر را هدف می گیرد، هنوز ناشناخته است. تحقیقات در مورد نقش فیزیولوژیکی پروتئین فسفاتازها و فسفولیپیدها در تنظیم H+-ATP آز PM، هنوز در آغاز راه خود هستند. مطالعات آینده باید تمام اجزای مسیرهای هدایت سیگنال توسط عوامل کنترل کننده ی رشدی که H+-ATP آز PM را تنظیم می نمایند، مشخص کنند و این که چگونه این مسیرها در فیزیولوژی گیاه با هم متحد می گردند، را معین نمایند.

Abstract

The plasma membrane (PM) H+-ATPase is an important ion pump in the plant cell membrane. By extruding protons from the cell and generating a membrane potential, this pump energizes the PM, which is a prerequisite for growth. Modification of the autoinhibitory terminal domains activates PM H+-ATPase activity, and on this basis it has been hypothesized that these regulatory termini are targets for physiological factors that activate or inhibit proton pumping. In this review, we focus on the posttranslational regulation of the PM H+-ATPase and place regulation of the pump in an evolutionary and physiological context. The emerging picture is that multiple signals regulating plant growth interfere with the posttranslational regulation of the PM H+-ATPase.

ONCLUDING REMARKS

Following the identification of an autoinhibitory domain in plant PM H+ -ATPases, it was suggested that multiple environmental stimuli that regulate plant growth target this domain (Palmgren, 1991). This hypothesis has been strongly supported in recent years and, in particular, important roles for PM H+ -ATPase regulation in guard cell and root physiology have emerged. Only a few of the protein kinases responsible for phosphorylating PM H+ -ATPase phosphosites have been identified; notably, the protein kinase targeting the penultimate Thr residue is still not identified. Investigations of the physiological role of protein phosphatases and phospholipids in PM H+ -ATPase regulation are also still in their infancy. Future studies should aim to elucidate all elements of the signal transduction pathways by which growth-controlling factors regulate PM H+ -ATPases, and establish how these pathways are integrated into the physiology of the plant.

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

تنظیم پمپ H+-ATP آز غشای پلاسمایی در مرکز فیزیولوژی گیاهی

Plasma Membrane H+ -ATPase Regulation in the Center of Plant Physiology