دانلود گزارش کارآموزی ژنتیک و اصلاح نباتات در مرکز تحقیقات و آموزش تیرتاش

مقدمه

توتون از گیاهان بومی دنیای جدید می‌باشد. امروزه کشاورزان آمریکا حدود 3/1 محصول توتون دنیا را تولید می‌کند. در ایران توتون نیز از گیاهان قابل اهمیت به شمار می‌رود. استان‌های مهم کشت توتون عبارتند از: آذربایجان غربی، گیلان و مازندران.

توتون‌هایی که در ایران کشت می‌شوند، عبارتند از: 1) باسما (توتون تیپ شرقی) در ارومیه، گرگان و مازندران، 2) ویرجینیا (توتون تیپ غربی) در مازندران، گیلان و گلستان، 3) بارلی (توتون تیپ غربی) در مازندران، گلستان و آذربایجان غربی.

توتون گیاهی است از خانواده سولاناسه و جنس نیکوتیانا این جنس 65 گونه دارد که  دو گونه تاباکوم و روستیکا در کشاورزان اهمیت دارد و هیچیک از این دو گونه به صورت وحشی دیده نشده است.

توتون گیاهی است اصلاً دائمی، ولی چون نمی‌تواند سرما و یخبندان را تحمل کند، به صورت یکساله مورد کشت قرار می‌گیرد. چون توتون گیاهی است اتوگام، و برای اصلاح آن از روش‌هایی مثل وارد کردن و سلکسیون و دورگ‌گیری استفاده می‌شود. دورگ‌گیری در اصلاح توتون خیلی کاربرد دارد. دورگ‌گیری بین گونه‌ای به منظورهای زیادی مثل انتقال صفت مقاومت به بیماری از ارقام وحشی به توتون معمولی نیکوتیانا تاباکوم به کار رفته است و در این روش بیشتر از روش تلاقی برگشتی استفاده می‌شود.

اهداف اصلاحی توتون عبارتند از: ازدیاد عملکرد، مقاومت به آفات و بیماری و کیفیت توتون.

ایجاد ارقام نر عقیم

مجری طرح فوق، جناب‌ آقای مهندس عباسی است و این طرح یک طرح چند ساله است. هدف از انجام این طرح، این است که خود کشاورز نتواند بذر تهیه کند و با این روش همه ساله مجبور می‌شود بذر خالص را از شرکت دخانیات (مراکز تحقیقاتی) تهیه نموده و با این استراتژی برگ‌های توتون یکدست حاصل از یک رقم خالص به دخانیات تحویل داده می‌شود.

برای این منظور، همه ساله عمل تلاقی به روش مالشی را انجام می‌دهند. روش اصلاحی در این طرح تلاقی برگشتی می‌باشد. برای تلاقی به روش بالینی نیاز به یک عدد قیچی، لاک قرمز رنگ، پنس، کارت، سم، پاکت و نخ می‌باشد.

در تاریخ 10/5/84 به همراه افراد بخش، وارد مزرعه شدیم و اقدام به این عمل نمودیم.

روش کار به این صورت است که ابتدا بوته‌های مادری را انتخاب نموده و گل‌های کاملاً باز و کاملاً بسته را حذف کرده و باقی گل‌ها را با محلول سم (برای مقابله با شته و هلیوتیس) سم‌پاشی نموده، سپس توسط پنس به آرامی گلبرگ را شکاف داده به طوری که  به مادگی صدمه وارد نشود. سپس چند پرچم از پایه پدری که قبلاٌ تهیه کرده‌ایم را آماده کرده و دانه‌های گرده را روی مادگی مالیده و سپس مادگی را به دورن گلبرگ‌ها برمی‌گردانیم. بعد از اینکه تمام این کارها را برای همه گل‌ها انجام دادیم، سپس با کمک لاک گل‌هایی را که لقاح یافته‌اند، را علامت‌گذاری کرده جهت شناسایی گل‌های غیرتلاقی که بعد از عمل تلاقی بوجود می‌آیند، سپس نام پایه پدری و مادری تاریخ تلاقی و نام تلاقی دهنده را روی کارت نوشته و به گل‌آذین آویزان کرده، سپس پاکت را روی گل‌آذین کشیده و با نخ پایین آن را می‌بندیم.

سپس در تاریخ 18/5/84 به همراه مهندس عباسی و پرسنل بخش به مزرعه رفتیم تا تلاقی‌های انجام شده را کنترل کنیم. مراحل کار به این صورت بود که نخ را باز کرده و  پاکت را خارج نموده و با کمک قیچی گل‌های جدیدی را که تشکیل شده‌اند و یا آنهایی را که عمل تلاقی برای آنها موفقیت‌آمیز نبوده است را حذف کرده و مجدداً پاکت را می‌بندیم. بعد از رسیدن کامل و خشک شدن کپسول‌ها گل‌آذین را جدا کرده و بذرهای موجود در آنها را جدا کرده تا برای سال بعد مورد کشف قرار گیرند.

K 326 F X ULT 128                 Mn 944 X ULT 128

K 326 F X Nc 100                    Mn 944 X nC 100

K 326 F X RGH 4                    Mn 944 X RGH 4

پاکت‌زنی و سرزنی

از دیگر فعالیت‌هایی که در این بخش انجام دادیم، عبارتند از: پاکت‌زنی و سرزنی.

هر دو فعالیت گفته شده زیر نظر مهندس عباسی می‌باشد و از فعالیت‌های مهم بخش ژنتیک به شمار می‌رود.

عمل پاکت‌ زنی که تقریباً همه روزه صبح‌ها انجام می‌گرفت، به شرح زیر می‌باشد:

ابتدا بوته‌هایی که دارای گل‌آذین‌های مناسب بودند را شناسایی کرده و گل‌های کاملاً  باز را توسط قیچی حذف می‌کردند و بعد از آن با محلول سم‌پاشی کرده، احتمال خطر حمله آفات کم شود. سپس پاکت را روی آن کشیده و با نخ آن را محکم می‌کردند. هدف از انجام پاکت‌زنی، تهیه بذر خالص می‌باشد. بذرهای حاصل از این پاکت‌زنی‌ها به کشور آلمان فرستاده می‌شود تا در آنجا پوشش مخصوصی (پلیت) به آن بدهند و مجدداً بازگردانده شود (جهت استفاده در سیستم تهیه نشاء به روش خزانه شناور).

در تاریخ 13/5/84 به همراه کلیه افراد بخش و مجری طرح، جناب آقای مهندس عباسی برای عملیات سرزنی به مزرعه رفتیم. هدف از انجام این طرح، بهبود بخشیدن کیفیت برگ و حذف جوانه‌های جانبی می‌باشد.

مراحل کار به این صورت است که توسط قیچی ابتدا تمام گل‌آذین را قطع کردیم و سپس بعد از آن توسط ظروف 5/1 لیتری که حاوی محلول الکل چرب و آب (سی‌در هزار) بوده، محلول تهیه شده را روی محل قطع شده ریختیم.

بذرگیری

یکی از کارهای مهم بخش ژنتیک، تهیه بذر خالص برای مناطق توتونکاری مازندران و گلستان می‌باشد. پس از انتخاب مزارع ایزوله در مناطق کشت، نشاهای مورد نیاز از خزانه مرکز تحقیقات به مزارع تولید بذر منتقل شده و در تمام مراحل رشد مزارع بذرگیری مورد بررسی قرار گرفته و بوته‌های خارج از تیپ را حذف می‌کنند و در صورت آلودگی مزرعه به هلیوتیس، عمل سم‌پاشی را انجام می‌دهند. پس از رسیدگی کامل، عمل برداشت گل‌آذین‌ها توسط کارگرها انجام می‌گیرد و بعد از آن خشک شدن کپسول‌ها در داخل گرمخانه و سپس کپسول‌ها توسط دستگاه «بذرکوب» کوبیده شده و بذرها را جدا می‌کنند. بعد از آن توسط دستگاه بوجاری تمیز می‌شوند و گرد و غبار و بذرهای پوک از آن بذرهای سالم جدا می‌شوند. سپس بذرهای سالم و خالص را در بسته‌های 25 گرمی برای باسما و 10 گرمی برای بارلی و ویرجینیا بسته‌بندی کرده و به مزارع توتونکاری فرستاده می‌شود.

بررسی مقاومت ژنوتیپ‌های مختلف توتون تیپ شرقی به کرم غنچه‌خوار توتون

مجری طرح آقای مهندس پیمان زمانی می‌باشد. این طرح به مدت 4 سال می‌باشد که از سال 1384 شروع شده است.

 اجرای طرح به این شکل است که در سال اول و دوم، 36 رقم توتون تیپ شرقی موجود در مرکز در قالب طرح لاتیس با 4 تکرار مورد کشت قرار می‌گیرد و از این 4 تکرار، 2 تکرار آن مربوط به آلودگی مصنوعی و 2 تکرار آن مربوط به آلودگی طبیعی می‌باشد. در پایان 2 سال اول، چند رقم حساس و مقاوم شناسایی شده و در سال سوم و چهارم، ارقام انتخاب شده در پایان سال دوم به صورت 2 آزمایش جداگانه در قالب طرح بلوک کامل تصادفی مورد کشت قرار می‌گیرند و نیز برای بررسی مکانیسم آنتی‌زنوز، این ارقام را در یک محیط محصور باتوری به صورت دوایر متحدالمرکز مورد کشت قرار داده، در پایان سال چهارم میزان مقاومت ارقام محاسبه شده و صفات مرتبط با مقاومت از طریق محاسبه تجزیه واریانس، تعیین همبستگی و معادلات رگرسیونی مشخص می‌شود و رقم مقاوم معرفی می‌شود.

هدف

تعیین درجه مقاومت 36 رقم توتون تیپ شرقی به کرم غنچه‌خوار

 تعیین صفات مرتبط با مقاومت به هلیوتیس

کاهش سموم مصرفی

بررسی مکانیسم‌های مقاومت به هلیوتیس

رهاسازی در مزرعه

رهاسازی در مزرعه به این روش بود که صبح زود به همراه افراد بخش یا فقط به همراه مجری طرح وارد مزرعه می‌شدیم و از قسمت خاصی اقدام به جمع‌آوری لاروهای هم‌سن (لارو سن 2.3) می‌کردیم و لاروهای جمع شده را روی بوته‌های هر کرت به ازای هر بوته، یک عدد لارو سن 3-2 عدد رها کرده و این عمل را برای تمامی 36 رقم انجام می‌دادیم و پس از چند روز بعد از رهاسازی رتبه‌های (حساس) 7-1 (مقاوم) به ارقام داده می‌شود.

رهاسازي در مزرعه به اين روش بود كه صبح زود به همراه افراد بخش يا فقط به همراه مجري طرح وارد مزرعه مي‌شديم و از قسمت خاصي اقدام به جمع‌آوري لاروهاي هم‌سن (لارو سن 2.3) مي‌كرديم و لاروهاي جمع شده را روي بوته‌هاي هر كرت به ازاي هر بوته، يك عدد لارو سن 3-2 عدد رها كرده و اين عمل را براي تمامي 36 رقم انجام مي‌داديم و پس از چند روز بعد از رهاسازي رتبه‌هاي (حساس) 7-1 (مقاوم) به ارقام داده مي‌شود.

بعد از چند روز اقدام به ارزيابي آزمايش كرده و جدول زير را كامل مي‌كرديم:

آلودگي طبيعي و ارزيابي مقاومت

آلودگي طبيعي به اين شكل بود كه مجري طرح 36 رقم از توتون را مورد كشت قرار داده و هيچ‌نوع سم‌پاشي عليه آفات صورت نگرفته است و پروانه هليوتيس به طور طبيعي ارقام را آلوده كرده و سپس مجري بعد از ديدن خسارت روي برگ‌ها، از رتبه‌هاي (حساس) براي درجه‌بندي مقاومت ارقام استفاده مي‌كند.

رهاسازي در آزمايشگاه

اين آزمايش بدين صورت بود كه از هر رقم به ميزان 10 گرم برگ (لچه برگ) برداشت كرده و يك لارو سالم نيز از روي همان كرت برداشته و برگ‌ها و لارو تهيه شده را به محيط آزمايشگاه انتقال داديم و مقدار 5 گرم برگ تميز شده به همراه لارو تهيه شده را درون ظروف مخصوص قرار داديم و روي ظروف را با تورهاي مخصوص پوشانديم تا لاروها از محيط تهيه شده خارج نشود و 5 گرم برگ ديگر نيز در ظروف ديگر قرار داده تا از آن به عنوان شاهد استفاده شود و روي ظروف شاهد را نيز با تور پوشانده تا شرايط يكساني داشته باشند.

بعد از ديدن 60 درصد برگ خورده شده داخل ظروف، آزمايش تمام مي‌شد و اقدام به وزن‌كشي مي‌كرديم و جدول زير را تهيه نموده و كامل مي‌كرديم.

رهاسازي در آزمايشگاه را حدود 4 بار تكرار كرديم و در هر بار اقدام، اعمال گفته شده را تكرار نموديم.

براي شناسايي ارقام مقاوم و حساس از شاخص‌هاي زير كمك گرفته شده:

شاخص مصرف: وزن برگ خورده شده / ميانگين وزن حشره در طول آزمايش

شاخص هضم‌شوندگي: وزن برگ خورده شده / مدفوع توليد شده ـ وزن برگ خورده شده

شاخص بازده تبديل: افزايش وزن حشره / وزن غذاي خورده شده

برگ خورده شده

شا خص بازده تبديل: افزايش وزن حشره / وزن غذاي خورده شده ـ وزن مدفوع

برگ هضم شده

ميانگين وزن حشره: وزن لارو اوليه + وزن لارو ثانويه /2

افزايش وزن حشره: وزن لارو اوليه ـ وزن لارو ثانويه

براي پيدا كردن صفات مرتبط با مقاومت به همراه مهندس زماني برگ‌هاي هر رقم را به صورت جداگانه از نظر صفات زير مورد بررسي قرار داده شد و اين كار را چندين بار در تاريخ‌هاي 28/4/84 و 13/5/84 و 27/6/84 انجام داديم.

بررسي اثر مقادير مختلف كود ازت روي شاخص‌هاي رشد. خصوصيات زراعي و كيفي چند رقم توتون گرمخانه‌اي

مجري اين طرح آقاي مهندس مهدوي بوده كه اين طرح از سال 1384 شروع شده و مدت آن نيز يك سال مي‌باشد. هدف اين طرح بررسي تاثير كود ازت بر روي

برخي از صفات مرفولوژيك مثل: تعداد برگ، ارتفاع بوته و طول و عرض برگ؛

خصوصياتي مثل: عملكرد برگ سبز، عملكرد برگ خشك، قيمت يك كيلوگرم توتون و درآمد در هكتار؛

اندازه‌گيري شاخص‌هاي رشد عبارتند از: RGR, CGR, NAR, LAR, LWR, SLA؛

خصوصيات كيفي: مثل قند، نيكوتين، درصد پتاسيم، خاكستر كل و ازت كل؛

اين طرح به صورت آزمايش فاكتوريل در قالب طرح بلوك كامل تصادفي با 9 تيمار و 3 تكرار اجرا شده است.

سطوح مختلف تيمارها به شرح زير مي‌باشد:

رقم: 3 رقم توتون گرمخانه‌اي تحت عنوان K326, MN944, C176 مي‌باشد.

مقادير متفاوت كود ازت: 50.100.150 كيلوگرم كود نيترات آمونيوم در هكتار.

اولين اندازه‌گيري در مزرعه يك ماه بعد از نشاكاري انجام گرفت و اين اندازه‌گيري هر 15 روز يكبار تا مرحله گلدهي كامل انجام گرفته بود.

براي اندازه‌گيري پارامترهاي رشدي طي 7 مرحله به فاصله هر 15 روز، 2 بوته از هر كرت انتخاب مي‌شد و بعد از جدا كردن برگ‌ها از ساقه، ابتدا سطح برگ‌ها را توسط روش روزفاصله‌اي (كاغذ الگو) محاسبه مي‌كرديم.

سپس برگ‌ها و ساقه‌ها را در دماي 70 درجه سانتيگراد به مدت 48 ساعت در آون و بعد از آن در گرمخانه خشك كرده و وزن كرديم كه اين عمل را تا مرحله ششم انجام داديم.

مساحت برگ‌ها = مساحت الگوهاي برش داده شده

بررسي تنوع ژنتيكي و طبقه‌بندي ارقام مختلف توتون تيپ شرقي

مجري اين طرح آقاي مهندس نقي حسين‌زاده است. اين طرح از سال 1382 شروع شده و به مدت 2 سال ادامه مي‌يابد.

هدف:

دورگ‌گيري بهترين روش ايجاد واريته‌هاي جديد مي‌باشد و انتخاب والدين مهترين مرحله محسوب مي‌شود. تنوع ژنتيكي اساس و پايه كار اصلاح نبات مي‌باشد و بدون آن اصلاح ژنتيكي امكان‌پذير نمي‌باشد. بنابراين براي رسيدن به اهداف بلندمدت ژنتيكي لازم است كه گونه‌ها از نظر ژنتيكي (خصوصيات كمي و كيفي) مورد مطالعه قرار گيرند.

اجراي اين طرح به اين روش بود كه ابتدا 36 رقم گوناگون توتون تيپ شرقي در قالب طرح لاتيس با 2 تكرار مورد كشت قرار گرفت.

در اين طرح صفات مورد مطالعه عبارتند از: تعداد برگ، طول برگ، ارتفاع بوته، وزن برگ، عملكرد برگ سبز، عملكرد برگ خشك و ... .

روش كار به اين صورت بود كه در روزهاي مشخص شده براي اندازه‌گيري به همراه مهندس حسين‌زاده وارد مزرعه مي‌شديم و مهندس تعداد 10 بوته را از ميان هر كرت مشخص مي‌كرد و توسط خط‌كش و يك تخته بلند مدرج اقدام به اندازه‌گيري مربوطه مي‌نمود و من نيز اعداد و ارقام را يادداشت مي‌كردم.

در روزهاي برداشت نيز، بعد از برداشت گوني‌هايي كه مربوط به هر كرت بود را توسط ترازو وزن مي‌كرديم و برگ‌هاي هر گوني به صورت جداگانه توسط كارگران سوزن‌زني مي‌شد و در گرمخانه قرار مي‌گرفت و بعد از عمل‌آوري نيز مجدداً برگ‌هاي هر تيمار را دوباره وزن مي‌كنند (البته من به علت پايان يافتن دوره كارآموزي در قسمت آخر شركت نداشتم).

بازديدهاي انجام شده

از جمله بازديدهايي كه در مدت كارآموزي انجام دادم، عبارتند از بازديد از كارخانه توتون پيپ و بازديد از خزانه نشاء توتون به روش شناور در آب (فلوت سيستم). روش فلوت سيستم روشي از توليد مي‌باشد كه در اين روش نيازي به تهيه خزانه خاك نمي‌باشد. در اين روش نشاها را در حوضچه‌هايي از آب توليد مي‌كنند كه بذرها را روي سيني‌هاي مخصوصي كه داراي منافذي مي‌باشد، قرار داده و روي آن مقداري از بستر مخصوص را قرار داده و با كمك اين روش‌ها اقدام به توليد نشا مي‌كنند. در كارخانه توتون پيپ، خرمن مخصوصي كه فرمول آن مخصوص خود مركز مي‌باشد، تهيه مي‌شود و توسط افراد توتون پيپ بسته‌بندي مي‌شود.

گــزارش كــارآمــوزي

واحد گرگان

مهندسي كشاورزي ـ زراعت و اصلاح نباتات

مكان كارآموزي: مركز تحقيقات و آموزش تيرتاش

موضوع: شرح كارآموزي در بخش ژنتيك و اصلاح نباتات

استاد كارآموزي: مهندس عباسي رستمي

تهيه كننده: حسن باقريان لمراسكي

ترم: تابستان سال: 85-84

فهرست مطالب

تقدير و تشكر 1

مقدمه 1

ايجاد ارقام نر عقيم 3

پاكت‌زني و سرزني 4

بذرگيري 5

بررسي مقاومت ژنوتيپ‌هاي مختلف توتون تيپ شرقي به كرم غنچه‌خوار توتون 6

بررسي اثر مقادير مختلف كود ازت روي شاخص‌هاي رشد. خصوصيات زراعي و كيفي چند رقم توتون گرمخانه‌اي 10

بررسي تنوع ژنتيكي و طبقه‌بندي ارقام مختلف توتون تيپ شرقي 11

بازديدهاي انجام شده 12