فهرست مطالب

  • سال هشتم شماره 1 (بهار 1397)
  • تاریخ انتشار: 1397/10/22
  • تعداد عناوین: 10
|
  • محمد کریم معتمد ، محمد کاوسی کلاشمی صفحات 1-13

    توسعه مکانیزاسیون در فرایندتولید برنج می تواند نقش شایان توجهی در غلبه بر دشواری های تولید این محصول مهم و محدودیت های اقلیمی و زمانی زراعت داشته باشد. بهبود وضعیت درآمدی کشاورزان، افزایش تولید و آثار رفاهی مثبت بر بازار برنج از نتایج مهم توسعه مکانیزاسیون و کشت مکانیزه شلتوک محسوب می شود. طی سال های اخیر انواع ماشین آلات کشاورزی فعال در زراعت برنج در شهرستان های 16 گانه استان گیلان افزایش قابل ملاحظه ای یافته است. پژوهش حاضر با استفاده از رویکرد تحلیل علیت-گرنجری و کاربرد سری داده های ترکیبی مربوط به 16 شهرستان برای 16 سال (95-1380) ، با هدف ارزیابی محرک بودن تعداد انواع ماشین آلات فعال شاملتراکتور،تیلر،نشاکار،وجین کن، دروگر،خرمنکوبپشت تیلری،خرمنکوبپشت تراکتوری و کمباین بر تولید شلتوک در شهرستان های مختلف استان گیلان انجام شد. نتایج حاصلنشاندادکهتعدادماشین آلاتموردبررسی، علیتگرنجرتولیدشلتوکدرشهرستان هایاستانگیلاناست. بیش ترین و کم ترین اثرگذاری انواع ماشین آلات مورد بررسی بر میزان تولید شلتوک به ترتیب مربوط به خرمنکوب پشت تراکتوری وتعداد وجین کن بود. توجه به شدت اثرگذاری انواع ماشین آلات کشاورزی بر میزان تولید شلتوک در شهرستان های استان گیلان می تواند چارچوبی مناسب برای برنامه ریزی و اولویت بندی توسعه مکانیزاسیون در زراعت برنج فراهم آورد.

    کلیدواژگان: الگوی DH، زراعت برنج، کشت مکانیزه، میزان درآمد کشاورزان
  • میرحسام الدین حسینی، بابک ربیعی ، علی اکبر عبادی، مجتبی کردرستمی صفحات 15-31

    تنش شوری بعد از خشکی، دومین مشکل عمده و عامل محدودکننده تولید برنج است. به منظور بررسی آثار تنش شوری بر برخی از ویژگی های مورفولوژیک و فیزیولوژیک برنج، تعداد 41 لاین موتانت حاصل از پرتوتابی اشعه گاما به چهار رقم برنج (دو رقم محلی ایرانی هاشمی و طارم محلی و دو رقم اصلاح شده خزر و فجر) به همراه ارقام والدینی و دو لاین استاندارد FL478 (متحمل به شوری) و Teqqing (حساس به شوری) تحت سه شرایط شوری (شاهد، 6 و 12 دسی زیمنس بر متر) مورد بررسی قرار گرفتند. آزمایش به صورت فاکتوریل در قالب طرح پایه کاملا تصادفی با شش تکرار اجرا شد. علاوه بر آن، تنوع بین ژنوتیپ ها با دوازده نشانگر ریز ماهواره پیوسته با QTL بزرگ اثر تحمل به شوری (SalTol) بررسی شد. نتایج تجزیه واریانس، وجود تفاوت معنی دار و قابل توجه بین ژنوتیپ ها را برای همه صفات مورد مطالعه نشان داد. نتایج حاصل از تجزیه خوشه ای داده های مورفولوژیک، ضمن تفکیک ژنوتیپ ها به سه گروه، لاین های موتانت M1، M3، M7، M9، M35، M37 و M40را در کنار لاین شاهد متحمل به شوری FL478و رقم های فجر و هاشمی و لاین های M47، M48، M49 و M56را در کنار لاین شاهد حساس به شوری Teqqing گروه بندی کرد. تجزیه خوشه ای داده های مولکولی نیز ژنوتیپ ها را در سه گروه اصلی قرار داد، به طوری که لاین های موتانت M35، M37 و M40 به همراه لاین شاهد FL478 به عنوان ژنوتیپ های متحمل به شوری و لاین های موتانت M36، M47، M48، M49، M54 و M56 به همراه لاین شاهد Teqing به عنوان ژنوتیپ های حساس به شوری گروه بندی شدند. آزمون منتل میزان تشابه این دو تجزیه خوشه ای را 65 درصد نشان داد که دلیل این مشابهت زیاد، استفاده از نشانگرهای پیوسته با QTL بزرگ اثر تحمل به شوری SalTol بود که هر یک از آن ها با چند صفت مطالعه شده در این تحقیق نیز پیوسته بودند. همان طور که ملاحظه می شود، هر سه لاین متحمل به شوری شناسایی شده در تجزیه داده های مولکولی، در تجزیه خوشه ای صفات مورفولوژیک نیز شناساییو هر چهار لاین حساس به شوری شناسایی شده در تجزیه صفات مورفولوژیک، در تجزیه خوشه ای داده های مولکولی نیز شناسایی شدند. ارزیابی نشانگرهای ریزماهواره نیز نشان داد که نشانگرهای AP3206، RM5، RM3412 و RM140آگاهی بخش تریننشانگرهاجهت بررسی تنوع ژنتیکی تحمل به شوری در این تحقیق بودند.

    کلیدواژگان: تحمل به شوری، حساسیت به شوری، SalTol
  • لیدا رشتچی ، مهدی پژوهش، اسماعیل اسدی، محمد رضا یزدانی صفحات 33-43

    اساس پایش خشک سالی در هر منطقه ، بررسی مشخصات خشک سالی به وقوع پیوسته در آن است. در سال های اخیر، برداشت از سرشاخه های سپیدرود به دلیل احداث سدهای متعدد در بالادست، تاثیر بارندگی های داخل استان در پایداری اراضی شالیزاری استان گیلان را بیشتر کرده است. هدف از این تحقیق، پایش خشک سالی هوا-اقلیمی و بررسی ویژگی های این پدیده در سطح استان گیلان و تفاوت شدت خشک سالی هوا-اقلیمی در مناطق مختلف کشت برنج استان طی یک دوره 35 ساله بود. برای این منظور از شاخص بارش استاندارد شده (SPI) استفاده شد. داده های بارندگی سی ایستگاه باران سنجی در بارش استاندارد شده طیفصلزراعی (دوره رشد گیاه) و دوره 12 ماهه (سالانه) به تفکیک چهارناحیه استان گیلان شامل مرکز گیلان،شرق گیلان، فومنات وغرب گیلان مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که بخش بزرگی از مساحت استان در سال های 78، 87، 92 و 93 در فصل زراعی، درگیر خشک سالی شدید بوده است. بیشترین شدت خشک سالی طیفصل زراعی مربوط به ناحیه فومنات در سال آبی 87-86 با مقدار SPI برابر با 06/2 – بود. مقایسه مقادیر شاخص در فصل زراعی نسبت به مقادیر سالانه آننشان داد که در هر چهار ناحیه، شدت خشک سالی در فصل زراعی بیش تر از دوره سالانهو فراوانی وقوع خشک سالی ها در فصل زراعی بیش از دو برابر دوره سالانهبود. علاوه بر آن، محاسبه شاخصSPI در فصل زراعی، عملکرد صحیح تری نسبت به دوره سالانه نشان داد که طی آن بخش بزرگی از پتانسیل بارش به صورت هدررفت از سیستم زراعی استان گیلان خارج می شود.

    کلیدواژگان: بارندگی، پایداری اراضی، دوره رشد
  • فرزانه اسداللهی شریفی، هاشم امین پناه ، بیژن یعقوبی صفحات 45-56

    کمبود منابع آب، پایداری نظام های کشت برنج غرقابی دائم را تهدید می کند. به منظور بررسی تاثیر طول دوره غرقاب بر کارایی علف کش ها در کنترل علف های هرز شالیزار و خسارت علف های هرز بر عملکرد برنج، آزمایشی در سال 1394 به صورت فاکتوریل در قالب طرح پایه بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار در موسسه تحقیقات برنج کشور-رشت انجام شد. فاکتورهای آزمایش شامل ارقام برنج (هاشمی و گیلانه) و طول دوره غرقاب اولیه (غرقاب به مدت 2، 4، 6 ، 8 و 12 هفته اول پس از نشاکاری غرقاب و سپس آبیاری تناوبی) بود. بر اساس عرف منطقه، 12 هفته غرقاب، معادل غرقاب دائم در نظر گرفته شد. نتایج نشان داد که از لحاظ درصد کارایی علف کش ها اختلاف معنی داری در بین ارقام هاشمی (9/87 درصد) و گیلانه (6/85 درصد) وجود نداشت. با کاهش طول دوره غرقاب اولیه از 12 هفته به 6 هفته، کاهش معنی داری در کارایی علف کش مشاهده نشد، اما با کاهش بیش تر مدت زمان غرقاب اولیه به چهار و دو هفته، کارایی علف کش ها به طور معنی داری کاهش یافت. حداکثر عملکرد شلتوک (2/3989 کیلوگرم در هکتار) در تیمار غرقاب دائم+ مصرف علف کش مشاهده شد و با کاهش طول مدت زمان غرقاب به شش هفته، عملکرد شلتوک برنج به میزان 10 درصد کاهش یافت که البته از لحاظ آماری معنی دار نبود. کاهش بیش تر طول دوره غرقاب به چهار و دو هفته، منجر به کاهش معنی دار عملکرد شلتوک به ترتیب به میزان 16 و 31 درصد شد. در مجموع، نتایج این آزمایش نشان داد که تحت شرایط کم آبی، اعمال حداقل شش هفته غرقاب اولیه جهت دستیابی به کارایی مطلوب علف کش ها (بیش تر از 90 درصد) ، بدون کاهش معنی دار در عملکرد شلتوک نسبت به تیمار غرقاب دائم ضروری است.

    کلیدواژگان: روش آبیاری، کارایی علفکش، کاهش عملکرد، مزارع برنج
  • سیده فاطمه دانیالی ، پرویز صفری، مهدی رحیمی صفحات 57-72

    خشکی مهم ترین تنش غیرزیستی است که به طور جدی تولید و کیفیت محصول گندم ایران را تحت تاثیر قرار می دهد. اطلاعات درباره کنترل ژنتیکی توارث تحمل به تنش برای تعیین نوع برنامه اصلاحی و تولید ارقام متحمل ضروری است. در این مطالعه، استنباط بیزی با به کارگیری روش LASSO برای شناسایی مهم ترین آثارژنتیکی مرتبط با تحمل به خشکی در چارچوب روش تجزیه میانگین نسل ها مورد استفاده قرار گرفت. به همین منظور آزمایش هایی شامل دو جفت تلاقی بین ارقام حساس و متحمل (هامون × دریا و سپاهان × مروارید) و نسل های حاصل از تلاقی آن ها برای دو سال به صورت کرت های خردشده در دو شرایط آبیاری مطلوب و قطع آبیاری از زمان گرده افشانی بر پایه طرح بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار اجرا شدند. استنباط بیزی یک روش جایگزین مناسب است که دانش پیشین موجود (توزیع پیشین) را با اطلاعات حاصل از داده ها ترکیب می کند و یک توزیع احتمالی (توزیع پسین) را نتیجه می دهد که از تمام اطلاعات برای تفسیر ساختار ژنتیکی برخوردار است. LASSO یک روش موثر برای اعمال انقباض و گزینش بر آثارمدل است. ضرایب آثارغیرمهم در مدل به سمت صفر منقبض می شوند و از مدل کنار گذاشته می شوند، در حالی که انقباض کم تری برای ضرایب مهم به کار برده می شود. از آنجا که عمل ژنی افزایشی، غالبیت و اپیستازی در توارث عملکرد دانه در شرایط تنش و غیرتنش درگیر بودند، روش هایی که از تمام آثارژنی استفاده کنند، مانند گزینش دوره ای و به دنبال آن روش شجره ای می تواند روشی سودمند برای بهبود تحمل به تنش خشکی باشد.

    کلیدواژگان: اثر اپیستازی، اثر غالبیت، اثر افزایشی، تجزیه میانگین نسل ها، عمل ژن
  • هاجر بدری، رضا محمدی ، علیرضا اطمینان صفحات 73-83

    تعیین سازگاری و پایداری عملکرد دانه ارقام زراعی یکی از مراحل مهم و پرهزینه در برنامه های اصلاحی است که به دلیل برهمکنش ژنوتیپ در محیط (G×E) به سادگی امکان پذیر نیست. به منظور بررسی برهمکنشG×E در گندم دوروم، آزمایشی با 16 ژنوتیپ تحت دو شرایط دیم و آبیاری تکمیلی در مزرعه پژوهشی معاونت موسسه تحقیقات کشاورزی دیم (ایستگاه سرارود کرمانشاه) طی سه سال زراعی (93-1391) انجام شد. از روش آماری GGEبای پلات (اثرژنوتیپ + برهمکنشG×E) برای ارزیابی پایداری و سازگاری ژنوتیپ ها در محیط های مورد بررسی استفاده شد. نتایج تجزیه واریانس مرکب عملکرد دانه نشان داد که اختلاف بین آثار اصلی ژنوتیپ و محیط و برهمکنش G×E در سطح احتمال یک درصد معنی دار بود. بزرگی برهمکنش G×E تقریبا دو برابر اثر اصلی ژنوتیپ بود که بیانگر وجود محیط های کلان در آزمایش است. بر اساس تجزیه GGE بای پلات برای عملکرد دانه، محیط ها به سه محیط کلان تفکیک و ژنوتیپ های سازگار برای هر محیط کلان تعیین شدند. ژنوتیپG13 با عملکرد 2169 کیلوگرم در هکتار بهترین ژنوتیپ از لحاظ ترکیب عملکرد و پایداری بود. لاین های اصلاحیG3وG15به ترتیب با عملکرد 1960 و 3041 کیلوگرم در هکتار دارای بیش ترین میانگین عملکرد تحت دو شرایط دیم و آبیاری تکمیلی بودند. نتایج این تحقیق نشان داد که امکان گزینش ژنوتیپ های با عملکرد بالا و پایدار نسبت به شاهد آزمایش (رقم ساجی) وجود دارد که بیانگر بهبود ژنتیکی در برنامه های اصلاحی گندم دوروم تحت شرایط متغیر محیطی است.

    کلیدواژگان: اثر اصلی ژنوتیپ، پایداری، سازگاری، محیط های کلان
  • امین عابدی، محمد مهدی سوهانی ، رضا شیرزادیان صفحات 85-96

    پلی آمین ها به وسیله آنزیم های آمین اکسیداز شامل آمینواکسیدازهای حاوی مس (CuPAO) و پلی آمین اکسیدازهای (PAO) وابسته به FAD به صورت اکسیداتیو دآمینه می شوند. شواهد زیادی مبنی بر نقش ضروری پلی آمین اکسیدازها در رشد و نمو گیاهان مانند اندام زایی و پیری و نیز پاسخ به تنش های زیستی و غیرزیستی وجود دارد. در دسترس قرار گرفتن توالی ژنوم ذرت فرصت بسیار مناسبی برای مستندسازی، گروه بندی و نیز مطالعات ژنومیکس مقایسه ای مهیا ساخته است. در این مطالعه از طریق آنالیزهای بیوانفورماتیک، ZmPAO1تاZmPAO9 در ژنوم ذرت شناسایی شد. آنالیز فیلوژنتیک نشان داد که ژن های ZmPAO همانند اورتولوگ آن ها در آرابیدوپسیس و برنج به سه گروه اصلی تقسیم می شوند. ضمن اینکه ژن های PAO ذرت ارتباط تکاملی نزدیک تری با ژن های برنج در مقایسه با آرابیدوپسیس دارند. مطالعه ساختار ژنی نشان داد که تعداد اینترون های ZmPAO از صفر تا نه متغیر است و روی چهار کروموزوم از ده کروموزوم ذرت قرارگرفتهاست. مضاعف شدگی تاندوم و سگمنتال موجب افزایش تعداد اعضای خانواده ژنی PAO در ذرت شده اند. با استفاده از داده های ریزآرایه در دسترس، پروفایل رونوشت برداریژن هایZmPAO در فرآیندهای رشد و نمو ذرت ارزیابی و نتایج نشان دهنده نقش احتمالی آن ها در تنظیم نمو بود. نتایج این مطالعه اطلاعات پایه ای را ارایه کرد که برای مطالعات عملکردی آینده در مورد فعالیت ژن های ZmPAO در بافت ها، نقش آن ها در نمو و نیز در پاسخ به تنش ها مفید و موثر است.

    کلیدواژگان: بیوانفورماتیک، تکامل، ساختار ژن، مضاعف شدگی، همولوگ
  • علی غفاری آذر، رضا درویش زاده ، حمید حاتمی ملکی، دانیال کهریزی، بابک درویشی، ایرج برنوسی صفحات 97-109

    ذرت (Zea mays L.) به عنوان یک گیاه مدل، از نظر زراعی، علوفه ای و صنعتی مهم است. بیش تر صفات با ارزش اقتصادی و مورفولوژیک توسط تعداد زیادی ژن کنترل می شوند و به دلیل تاثیرپذیری از محیط، کنترل ژنتیکی پیچیده ای دارند. هدف ازاین تحقیق، مطالعهژنتیکیوتعیینتعدادمکانهایژنیکنترل کنندهصفات آگرو-مورفولوژیک در ژرم پلاسم ذرت با استفاده از تجزیه ارتباطی بود. بدین منظور، لاینهای ذرت از نظر صفات مورفولوژیک و نشانگرهای ISSR (16 آغازگر) ارزیابی شدند. نتایج ارزیابی های مورفولوژیک و ژنتیکی نشان داد که تنوع ژنتیکی قابل توجهی در ژرم پلاسم ذرت مورد مطالعه وجود دارد و در نتیجه می توان تجزیه ارتباطی موفقی را انجام داد. در تجزیه ساختار جمعیت به وسیله دادههای حاصل از 81 جایگاهISSR، لاین های مورد مطالعه در دو زیرجمعیت قرار گرفتند. از میان لاینهای مورد مطالعه، دو لاین 1387/193/Chase و 66*1388دارای بیش ترین اختلاط ژنتیکی بودند. تجزیه ارتباطی بر اساس مدلMLMنشان داد که تعداد 25جایگاهISSR دارای ارتباط معنی داریبا صفات مورد مطالعه هستند. نشانگرهای آگاهی بخش شناسایی شده در این تحقیق، در صورت تایید می توانند به طور موثری در برنامه های گزینش به کمک نشانگر جهت انتخاب والدین مناسب برای انجام تلاقیها و بهبود ژنتیکی صفات مورد نظر مورد استفاده قرار گیرند. نتایج این تحقیق نشان داد که نواحی بین ریزماهوارهای قابلیت و کارایی لازم را جهت انجام تجزیه ارتباطی در گیاه ذرت دارند.

    کلیدواژگان: ژرم پلاسم، صفات کمی، مکان یابی ژن، نشانگرهای مولکولی
  • محمدرضا جزایری نوش آبادی، جعفر اصغری ، حبیب الله سمیع زاده لاهیجی، آیدین حمیدی صفحات 111-126

    انتخاب صفات کمی، دسته بندی دامنه تظاهر آن ها و تعیین ارقام شاهد برای مقایسه، از اصلی ترین نکات تهیه دستورالعمل های تمایز، یکنواختی و پایداری (DUS) است، به نحوی که بر اساس این صفات بتوان سه شرط تمایز، یکنواختی و پایداری یک رقم جدید را بررسی کرد. به منظور تهیه دستورالعمل ملی آزمون های DUS ارقام ذرت، آزمایشی در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار و 28 رقم و لاین در موسسه تحقیقات ثبت و گواهی بذر و نهال کرج طی دو سال زراعی 1393 و 1394 اجرا شد. 49 صفت کمی و کیفی مرفولوژیک و فنولوژیک پیشنهادی اتحادیه بین المللی حمایت از ارقام جدید گیاهی (UPOV) ، دفتر ارقام گیاهی اتحادیه اروپا (CPVO) ، کشورهای هند (PPV&FRA) و فیلیپین (PVPO) انتخاب و ارزیابی شد. سپس ده صفت کمی براساس محاسبه یکنواختی درون رقم با استفاده از مقادیر ضریب تغییرات، همبستگی بین صفات، وراثت پذیری، پایداری صفات طی دو سال و تجزیه به مولفه های اصلی، به عنوان صفات کمی دستورالعمل ملی انتخاب شدند. دامنه تظاهر ده صفت منتخب، بر اساس آمار توصیفی و توزیع فراوانی ارقام، به حالت های مختلف تقسیمشد. صفت ارتفاع بوته با داشتن دو نقطه بیشینه در نمودار توزیع فراوانی ارقام، به عنوان صفت گروه بندی کننده دسته بندی شد، درحالی که نه صفت کمی دیگر فقط یک نقطه بیشینه داشتند و به عنوان صفات استاندارد انتخاب شدند. در نهایت با استفاده از نمودار جعبه ای، هیبرید سینگل کراس 704 و دو لاین مادری فجر و مبین، به عنوان ارقام شاهد برای صفت ارتفاع بوته تعیین شدند. استفاده از این روش به عنوان یک روش مفید به منظور تهیه دستورالعمل DUS برای جنس های گیاهی دیگر نیز پیشنهاد می شود.

    کلیدواژگان: ارتفاع بوته، تجزیه به مولفه های اصلی، دیسکریپتور، ضریب تغییرات، هیبرید سینگل کراس 704
  • سمیرا رضوان، حسین کاظمی ، فرشید قادری فر صفحات 127-138

    به منظور پهنه بندی زراعی- بوم شناختی اراضی کشاورزی شهرستان گرگان جهت کشت جو لخت و تعیین تاریخ کاشت مناسب این گیاه، پژوهشی در دو بعد زمانی و مکانی انجام شد. در گام اول، از سامانه اطلاعات جغرافیایی (GIS) و فرایند تحلیل سلسله مراتبی (AHP) استفاده شد. نتایج نشان داد که سطح وسیعی از اراضی شهرستان گرگان دارای پتانسیل مناسبی جهت تولید جو لخت است، به طوری که حدود 35/20899 هکتار (64/32 درصد) در پهنه بسیار مناسب و 13/25759 هکتار (24/40 درصد) در پهنه مناسب قرار گرفتند. پهنه بسیار مناسب در قسمت های شمال غربی به سمت میانه و شمال شرقی شهرستان مشاهده شد. در این تحقیق، در مجموع 12/27 درصد (54/17370 هکتار) از اراضی برای تولید جو لخت ضعیف و نا مناسب تشخیص داده شد. در گام دوم، آزمایشی با شش تاریخ کاشت (7 و 21 آبان، 7 و 21 آذر، 7 و 21 دی) در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار در مزرعه تحقیقاتی دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان در سال زراعی 93-1392 اجرا شد. نتایج تجزیه و تحلیل های آماری نشان داد که تاثیر تاریخ کاشت بر تمامی صفات مورد مطالعه به جز وزن هزار دانه معنی دار بود. بیش ترین میزان عملکرد دانه، شاخص برداشت، عملکرد زیست توده و شاخص SPAD از تاریخ های کاشت اول و دوم (7 و 21 آبان) به دست آمد. به طور کلی، بیش ترین عملکرد دانه و زیست توده در 35/20899 هکتار از اراضی بسیار مناسب شهرستان گرگان، با کشت جو لخت در تاریخ های کاشت 7 تا 21 آبان ماه قابل برداشت است.

    کلیدواژگان: پهنه بندی زراعی- بوم شناختی، تاریخ کاشت، سامانه اطلاعات جغرافیایی، عملکرد دانه
|
  • Mohammad Karim Motamed, Mohammad Kavoosi Kalashami Pages 1-13

    The development of mechanization in the rice production process can play an important role in overcoming the difficulties of producing this product, climate and agricultural constraints. Improving farmer’s income status, increasing production and positive welfare effects on the rice market are important results of mechanization and paddy mechanized cultivation. In recent years, the number of agricultural machinery active in rice cultivation in the 16 cities of Guilan province has increased significantly. The present study use Granger-causal analysis and panel data series of 16 cities for 16 years from 2011 to 2016, following the evaluation of the stimulus of the number of active machines including tractors, two wheel tractor, transplanting machine, mower machine, threshing machine for two wheel tractors, threshing machine for tractors, cultivation machine and combine harvester on paddy production in different cities of Guilan province, Iran. The results showed that the number of different investigated machines were Granger cause of paddy production in Guilan province. The greatest influence of the types of machines studied on the amount of paddy production belongs to threshing machine for tractors and the least impact on the volume of production of this product belongs to the number of cultivation machine. Considering the severity of the impact of various types of agricultural machinery on the amount of rice production in the cities of Guilan province could provide a suitable framework for planning and prioritizing the development of mechanization in rice cultivation.

    Keywords: DH model, Rice cultivation, Mechanized cultivation, Farmer’s income status
  • Mirhesamoddin Hosseini, BABAK RABIEI, AliAkbar Ebadi, Mojtaba Kordrostami Pages 15-31

    Salinity stress is the second major problem and limiting the rice production after drought. To investigate the effects of salinity stress on some important morphological and physiological characteristics of rice, 41 mutant lines from radiation of gama ray to four rice varieties (two Iranian local varieties, Hashemi and Tarom and two improved varieties, Khazar and Fajr) along with parental varieties and two control lines, FL478 (tolerant to salinity) and Teqing (sensitive to salinity) were studied under three salinity conditions (control, 6 and 12 dS.m-1). The experiment was carried out in factorial experiment based on completely randomized design with six replications. The variation among genotypes were also studied using twelve microsatellite (SSR) markers linked to SalTol, a major salinity tolerant QTL. The results of analysis of variance showed significant and considerable differences among the genotypes for all studied traits. The results of cluster analysis of morphological data grouped the studied genotypes into three clusters so that M1, M3, M7, M9, M35, M37 and M40 mutant lines together with the salinity tolerant line FL478 grouped into one cluster, while Hashemi and Fajr varieties and M47, M48, M49 and M56 mutant lines along with the salinity sensitive line Teqqing grouped into a similar cluster. The cluster analysis of molecular data also divided the studied genotypes into three main groups. Accordingly, the mutant lines M35, M37 and M40 together with the control variety FL478 were grouped as salinity tolerant and the mutant lines M36, M47, M48, M49, M54 and M56 together with the control variety Teqing as salinity sensitive genotypes. The Mantel test showed a high similarity of about 65%between two cluster analyses which was due to the use of tigh linked SSR markers to the SalTol, each of them were linked to the several traits studied in this research. As mentioned above, all three salinity tolerant lines identified in the molecular data analysis were also identified in cluster analysis of morphological traits and all four salinity sensitive lines identified in the morphological data analysis were also identified in molecular dataanalysis. Evaluating the microsatellite markers also showed that the AP3206, RM5, RM3412, RM140 markers were the most suitable and informative markers to assess the genetic variation of salinity tolarance in this research.

    Keywords: Salinity sensitivity, Salinity tolerance, SalTol
  • Lida Rashtchi, Mehdi Pajoohesh, Esmail Assadi, Mohammad Reza Yazdani Pages 33-43

    The basis of monitoring drought in every region is reviewing the specifications of the occurred drought. In recent years, cutting the distributaries of Sepidrood river due to construction of several dams on the upstream has increased the effect of rainfalls in the province on sustainability of rice fields of Guilan province. This study is aimed at investigating the climate-related drought and studying the characteristics of this phenomenon in Guilan province and the difference between the severities of climate-related drought in different price fields of the region over a 35-year period. For this purpose, standardized precipitation index (SPI) was used. The precipitation data of thirty rain-gauge stations regarding the standardized precipitation in two periods, crop season and whole year periods, related to four regions including the central district of Guilan, east of Guilan, Foumanat, and west of Guilan were investigated. The results showed that a great area of the province has been involved in drought in the crop period in 2013, 2008, 1999, and 2014. The highest severity of drought in the crop period drought was related to Foumanat region during the water year 2007-2008 with a SPI value of -2.06. The evaluated value of this index in the crop period relative to its value during the whole year showed that in all of the four regions, severity of the drought in the crop period was more than its severity in the year period, and the frequency of drought occurrence in the crop period was over two times more than the year period. Also, calculation of SPI index in the crop period shows a more accurate performance than the 12-month period during which a significant part of the precipitation potential is wasted and lost from the agricultural system of the Guilan province.

    Keywords: Growth period, Land sustainability, Rainfal
  • Farzaneh Asadollahi, Sharifi, Hashem Aminpanah, Bijan Yaghoubi Pages 45-56

    Water resources shortage threatens the sustainability of continuous flooding rice culture. To investigate the effect of initial flooding duration on herbicide efficacy and rice yield loss,a field experiment was conducted at Rice Research Institute of Iran, Rasht, Iran, in 2015. The experiment was arranged in a factorial arrangement based on randomized complete block design with three replications.The experimental factors were two rice cultivars (Hashemi and Gilaneh) and five initial flooding durations (flooding for 2, 4, 6, 8 and 12 weeks after transplanting and then applying intermittent irrigation). Consistent with the paddy fields irrigation method in northern Iran, 12-week flooding duration was considered as continuous flooding irrigation. Results showed that there was no significant difference in herbicide efficacy between Hashemi (87.9%) and Gilaneh (85.6%) cultivars. No significant reduction in herbicide efficacy was observed when initial flooding duration reduced from 12 to 6 weeks, but with further reduction in initial flooding duration to four and two weeks, herbicide efficacy was significantly reduced. The highest paddy yield (3989.2 kg.ha-1) was observed in permanent flooding(flooding for 12 weeks) + herbicide application treatment and the paddy yield was decreasedabout 10% by reducing theinitial flooding duration to six weeks but it was not statistically significant. With further decrease in initial flooding duration to four and two weeks, rice paddy yield reduced significantly by 16% and 31%, respectively. In conclusion, results of this experiment revealed that under water shortage conditions, it is necessary to apply initial flooding duration at least for 6 weeks after transplanting for obtaining favorable herbicide efficacy (more than 90%) without paddy yieldloss compared to permanent flooding treatment.

    Keywords: Herbicide efficacy, Irrigation method, Paddy fields, Yield loss
  • Seyyedeh Fatemeh Danyali, Parviz Safari, Mehdi Rahimi Pages 57-72

    Drought is the main abiotic stress seriously influencing wheat production and quality in Iran. Information about genetic controlling drought tolerance inheritance is necessary to determine the type of breeding program as well as develop tolerant cultivars. In this study, Bayesian inference using LASSO method used to identify the most important gene effects related to drought tolerance in context generation mean analysis. For this purpose, field experiments consist of two pairs of crosses with non-tolerant and tolerant cultivars and generations derived from them were carried out across two years as split plot designs based on RCBD with three replications in which main plots assigned to irrigation treatment consist of two levels (well watered and cessation of irrigation at pollination stage) and sub-plots given to the generations. Bayesian inference is an alternative approach which combines available prior knowledge (prior distribution) with the information contained in the data. The result is the posterior distribution containing all information to interpret genetic structure. LASSO is an effective method to apply shrinkage and selection on model variables. Non-important effects in the model shrunk toward zero and excluded from the model. While for important effects, less shrinkage will be achieved. Since the additive, dominance and epistatic gene actions involved in drought tolerance inheritance, methods which utilize all type of gene effects, like recurrent selection followed by pedigree method may be useful for drought tolerance stress improvement.

    Keywords: Additive effect, Dominance effect, Epistatic effect, Gene action, Generation mean analysis
  • Hajar Badri, Reza Mohammadi, Alireza Etminan Pages 73-83

    Determining adaptability and stability of crop varieties is one of the most important stages in plant breeding programs, which it is costly and is not easy to do due to genotype × environment (G×E) interaction effects. To study G×E interaction for grain yield in durum wheat, an experiment with 16 durum wheat genotypes was carried out in a randomized complete block design with three replications under rainfed and supplemental irrigation conditions at research field of Dryland Agricultural Research Sub-Institute (Sararood Station), Kermanshsh, Iran, during three growing seasons (2011-14). The GGE (G + G×E) biplot was applied to study G×E interaction. Combined analysis of variance showed significant differences (P<0.01) between genotypes, environments and G×E interaction effects. The G×E interaction variance was greater about two times than genotypic variance, indicating the possibility of existing environmental groups for genotype adaptation. The GGE biplot analysis indicated that the environments were classified into three mega-environments with winning genotypes. Biplot analyses identified the breeding line G13 (2169 kg.ha-1) as the best genotype with high yielding and stability performance. The breeding lines G3 and G15 with 1960 and 3041 kg.ha-1, respectively, had the highest mean yield under rainfed and supplemental irrigation conditions, indicating the superiority of these two lines than the check cultivar in the both rainfed and supplemental irrigation conditions. In conclusion, positive increase in yield and yield stability is attributable predominately to genetic improvement in durum wheat breeding lines under variable environments.

    Keywords: Adaptability, Genotypic main effect, Mega-environments, Stability
  • Amin Abedi, Mohammad Mehdi Sohani, Reza Shirzadian Pages 85-96

    Polyamines are oxidativelydeaminated by amine oxidases (AOs), including copper amine oxidases (CuAOs) and FAD-dependent polyamine oxidases (PAOs). PAOs are associated with polyamine catabolism in peroxisome, apoplast and cytoplasm. In plants, increasing evidences support that PAO genes play an essential roles in growth and developmental processes such as organogenesis, senescence, and also responses to abiotic and biotic stresses. The availability of the maize genome sequences has provided an excellent opportunity for whole-genome annotation, classification and comparative genomics research. In this study, through bioinformatics analysis approaches, nine putative PAO (ZmPAO1–ZmPAO9) were identified in maize genome. According to Phylogenetic analysis ZmPAOs can be divided into three major groups as found in their orthologous in Arabidopsis and rice. It is also demonstrated that maize PAO proteins are more closely related to rice than those in Arabidopsis. Gene structural analysis showed that the ZmPAOs have zero to nine introns and they are distributed across 4 out of 10 chromosomes in maize. Duplication pattern analysis shows that segmental and tandem duplication are the main reasons for maize PAOs expansion. Using public microarray data, the roles of ZmPAOs in growth and development processes were assessed. These results have been provided evidences regarding the important functions of the gene family in maize developmental regulation. These results provide a basis for further functional characterization of ZmPAOs at the tissue/developmental level and in response to stresses. Using public microarray data, ZmPAO expression profiles strongly suggested that ZmPAOs have a role in growth and development processes.

    Keywords: Bioinformatics, Duplication, Evolution, Gene structure, Homologue
  • Ali Ghafari Azar, Reza Darvishzadeh, Hamid Hatami Maleki, Danial Kahrizi, Babak Darvishi, Iraj Bernousi Pages 97-109

    Maize (Zea mays L.) as a model plant is important from agricultural, feed and industrial point view. Most of economically important traits and morphological traits are controlled by several genes and also influenced by environment effects and hence possessed complicated genetic control. This research was aimed to study the genetic control and identification of genomic regions controlling agro-morphological traits in maize germplasm using association analysis approach. Maize inbred lines were evaluated based on morphological and 16 ISSR primers. Results of morphological and genetically evaluations trials revealed existence of genetic variability in the studied germplasm which is mandatory item for successful association analysis study. Analysis of population structure using 81 ISSR loci divided the population into 2 sub-populations. Among studied lines, lines 1387/193/chase (Mashhad population) and 66*1388 (Mashhad population) showed maximum genetic admixture. Association analysis using MLM model represented 25 ISSR loci which possessed significant relation with studied traits. Positive markers identified in this research, could effectively applied in marker assisted selection programs to achieve suitable parental lines and also improvement of trait of interest. Also, this is resulted that inter simple sequence regions have acceptable ability and performance in association mapping of maize.

    Keywords: Germplasm, Molecular markers, QTL mapping, Quantitative traits
  • Mohammad Reza Jazayeri Noushabadi, Jafar Asghari, Habibolah Samizadeh Lahiji, Aidin Hamidi Pages 111-126

    Selecting quantitative characteristics, division of their expression ranges and selecting the check varieties are key issues on preparation of DUS test guidelines,so that based on these characteristics can evaluate three conditionsof a new variety; distinctness, uniformity and stability (DUS). To prepare national DUS test guidelines in maize (Zea mays L.), a randomized complete block design was conducted with three replications and 28 varieties and lines at Seed and Plant Certification and Registration Institute(SPCRI), Karaj, Iran,during 2014 and 2015. First, a total of 49 qualitative and quantitative morphological and phenological characteristics proposed by international union for the protection of new varieties of plants (UPOV), community plant variety office (CPVO), India (PPV&FRA) and Philippines (PVPO),were selected and evaluated.Then,ten quantitative characteristics based on within-variety uniformity by usingcoefficient of variation, correlation among characteristics, heritability,stability in two years and principal component analysis, were selected for the national DUS test guidelines. The expression ranges of these ten selected quantitative characteristics were divided into different situationsusing the descriptive statistics and frequency distribution of the varieties. The plant height with two peaks in the frequency distribution chart of the varieties was categorized as grouping characteristic, whileothernine selected quantitative characteristics had only one peak andwere selected as standard characteristics. Finally, KSC704 hybrid and two maternal lines Fajr and Mobin were determined as the check varieties for plant heightusing boxplot. It is also proposed to use this method as an efficient method for preparingDUS guidelines for other plant genera.

    Keywords: Coefficient of variation, Descriptor, Plant height, Principal component analysis, SC704
  • Samira Rezvan, Hossein Kazemi, Farshid Ghaderi, Far Pages 127-138

    To agroecological zoning of current agricultural lands in Gorgan township and determination of the suitable planting date for hull-less barley cultivation, a research was carried out in the spatial and temporal steps. In the first step, geographic information system (GIS) and analytical hierarchy process (AHP) were applied to agro-ecological zoning of agricultural lands in Gorgan township for hull-less barley cultivation. The results showed that extend areas of Gorgan agricultural lands are suitable for hull-less barley production. So, about 20,899.35 ha (32.64 percent) of agricultural lands were located in the high suitable class (S1) and 25,759.13 ha (40.24 percent) in suitable zone (S2).The high suitablezone (S1)was observed in the northwesternparts toward central and northeast regions of this township.Also, about 17,730.54 ha(27.17 percent) areas were identified as less suitable (S3) and non-suitable (NS) zones for hull less barley production. In the second step, a field experiment was conducted with six planting dates (29 October, 12 and 28 November, 12 and 28 December and 11 January) in the randomized complete blocks design with 3 replications at Gorgan University of Agricultural Sciences and Natural Resources, during 2013-2014. Statistical analysis showed that effects of planting dates were significant onall studiedtraits except 1000 grain weight.The first and secondplantingdates (29 October and 12 November) had the highest grain yield, harvest index, biological yield and SPAD.In general, we can be concluded that hull-less barley cultivation in 29 October and 12 November dates in 20,899.35 ha of Gorgan agricultural lands with high suitable degree, lead to the highest production of grain yield and biological yield.

    Keywords: Agroecological zoning, GIS, Grain yield, Planting date