دانلود فایل تحقیق پایان نامه کشاورزی /زراعت گیاهان صنعتی گلرنگ 11 صفحه

خصوصیات گیاهی: گلرنگ گیاهی است با نام علمی Carthamus tinctorius L . از تیره مرکبه ( compositae) و با اینکه ظاهراً شبیه خار زرد می باشد اما بصورت علف هرز در نمی آید . گلرنگ گیاهی است که بصورت بوته ای استوار رشد می کند .



خرید و دانلود دانلود فایل تحقیق پایان نامه کشاورزی /زراعت گیاهان صنعتی گلرنگ 11 صفحه


دانلود پایان نامه کشت خاکهای هیدروپونیک

دانلود پایان نامه کشت خاکهای هیدروپونیک

کشت خاکهای هیدروپونیک

 

 

 

 

 

 

لینک پرداخت و دانلود *پایین مطلب*

فرمت فایل:Word (قابل ویرایش و آماده پرینت)

تعداد صفحه:128

رشته: تکنولوژی تولیدات گیاهی

فهرست مطالب :

مقدمه
تکثیر گیاهان به روش آبکشت
کاشت بذر
کاشت در جعبه تکثیر
کاشت بذر در بستر خنثی
کاشت بذر در محیط مایع
تکثیر غیربذری
عناصر غذایی
ترکیب عناصر در گیاهان
عناصر پرمصرف
عناصر کم مصرف
عناصر غیرضروری
نکات مهم در ملایم کمبود در عناصر غذایی
روابط متقابل عناصر غذایی
کودهای مخلوط
pH
عناصر غذایی پویا و غیرپویا
غلظت عناصر غذایی و عملکرد
آماده سازی محلولهای غذایی
تغذیه از طری برگ
تجزیه محلولهای غذایی
روش کشت
نکات عمده
محیط های نگهدارنده
کشت در ماسه – سیستم باز
کشت در ریگ سیستم بسته
آب
پدیده اسمز
تعرق
آبیاری
محیط ریشه
نقش ریشه ها
روابط جذب عناصر غذایی
اثرات رشد گیاهان و آزمون های گیاهی
کارایی فتوسنتز
کنترل بیماریها
کاشت و مدیریت آن
گیاهان سازش پذیر با کشت بدون خاک
سیستم های متفاوت کشت هیدروپویک
سیستم های بدون سوبسترا
سیستم های همراه سوبسترا
تعاریف کشت گیاهان بیرون از خاک

چکیده :

آبکشت یا هایدروپونیک روش نوینی برای پرورش گیاهان است که درآن خاک زراعی بکار نمی رود. پایه و اساس این تکنیک عبارتست از تغذیه گیاه در محلولی که کلیه عناصر غذایی لازم و اساسی گیاه در آن وجود دارد. ریشه گیاه ممکن است یا مستقیما در محلول غذایی قرار گیرد و یا در بستری از مواد خنثی که آغشعته به محلول غذایی است.

فن کشت بدون خاک عناوین مختلفی دارد: آبکشت یا هایدرویونیک ، هوا کشت یا ایروپونیک ، هواکشت معلق، کشت در مایع یا هایدروکالچر ، در این بخش از کتاب سعی میکنیم عناوین فوق را که معمولاً به روش های مختلف آبکشت اطلاق میشود شرح دهیم.

آبکشت ، بمعنای عام خود ، شامل همه روش هایی است که در آنها از خاک استفاده نمی شود و آب در یک زمان هم منبع مواد غذایی و هم وسیله انتقال آن به گیاه بشمار میرود، و باین ترتیب همه عناوین فوق را در برمیگیرد. لفظ هایدرویونیک در اصل از کلمه یونانی «یونوس» بمعنای «کار» مشتق شده است و بمعنای چیزی است «که با آب کار میکند» و در فارسی اصطلاحاً آبکشت خوانده میشود. ولی در عمل آبکشت اختصاصا به یکی از روش های کشت بدون خاک گفته می شود که در آن گیاهان در بستری از مواد خنثی که آغشته به محلول غذایی است پرورش مییابند. در حالیکه بستر به زمین متکی است. در این کتاب آنجا که روش های مختلف شرح داده میشوند، آبکشت بمعنای اختصاصی خود بکار رفته است. روش های دیگر آبکشت را بترتیب زیر می توان توصیف کرد:

هواکشت: ریشه گیاهان در هوا آزاد بوده و در عین حال بنحوی استوار نگهداشته می شوند و محلول غذایی متناوبا روی آنها پاشیده می شود.

کشت در مایع: ریشه گیاه کاملا در محیط مایع قرار دارد.

هوا کشت معلق: ریشه گیاهان در بستری از مواد خنثی قرار دارد و در محلول غذایی رقیقی غوطه ور است.

آبکشت شناور: روش جدیدی از هواکشت است که در آن گیاهان بر صفحات مشبکی قرار دارند که روی محلول غذایی شناور است.

شرحی که در این کتاب از روشهای مختلف می آوریم می تواند اصول کلی آبکشت را روشن تر کرده و تفاوت ها و شباهت های فنون مختلف آنرا روشن سازد.

برای اینکه خواننده بهتر بتواند کاربرد عملی هر یک از این روشها را دریابد ذیلا بطور مختصر هدفها و امکانات گوناگون کاربرد آنها را شرح می دهیم.

تولید میوه و سبزی تازه در زمینهای خشک، سنگی، باتلاقی، و زمینهایی که بدلیلی غیرقابل کشت هستند.بهره برداری از اماکن متروکه مثل انبار، گاراژه و غیره.کشت گیاهان علوفه ای بطور متوالی برای واحدهای کوچک دامداری.صرفه جوئی قابل ملاحظه در مصرف آب در مناطقی که آب کمیاب است.بازده بیشتر در تولید سبزیجات و گلهای خارج از فصل در گلخانه.سهولت پیشینی میزان عملکردکیفیت بهتر محصولات.کاهش میزان ابتلا به بیماریهای ارگانیک و انگلی گیاهان.کاهش هزینه نیروی انسانی، بعلت حذف عملیاتی که به خاک مربوط می شود.امکان کشت مداوم یک گیاه معین در یک زمین ثابت، بدون اینکه احتیاج به آیش باشد.سهولت کشت گیاهان زینتی آپارتمانی چه در منزل و چه در گلخانه بعلت یکی شدن عمل آبیاری و کوددهی ، و همچنین بعلت کاهش فضای لازم.

در بخشهای آینده کتاب توضیح خواهیم داد که هر یک از روشهای فوق تا چه اندازه در تحقق این هدف ها موثر بوده اند.

در واقع آبکشت در قرن هفدهم پایه گذای شد. در این قرن یک دانشمند انگلیسی آزمایشاتی برای بررسی احتیاطات غذایی گیاهان انجام داد که دو قرن بعد در سال 1860 دنبال شد. این آزمایشات بمرور تکمیل شدند و نتایج روشنی درباره نحوه تغذیه گیاهان بدست آمد که پس از تلفیق با دستآوردهای علم معاصر به کشف روش نوین آبکشت منتهی شد.

وقتی کشت در خاک زراعی صورت می گیرد، حتی اگر خواص فیزیکی و شیمیایی خاک معلوم باشند و انسان بکمک کودهایی که کمیت و کیفیت آنها مشخص است مداخله کند، تعیین مصرف واقعی گیاهان از توانایی انسان خارج است، زیرا عوامل بیرونی مانند آب، درجه حرارت و تهویه همواره دخالت کرده و با تسریع یا کند کردن واکنشهای شیمیایی و حیاتی، شرایط اولیه را تغییر میدهند. عملیات کشت مثل آبیاری و کودپاشی دقیقاً به این خاطر صورت می گیرند که شرایط مطلوب خاک حتی الامکان حفظ و احیا گردد.

بهمین جهت برای اینکه تحقیقات آزمایشگاهی مذکور از تاثیر عوامل مزاحم خارجی محفوظ باشد دانشمندان مذکور از محلول های غذایی استفاده کردند که حاوی نمک های معدنی مورد احتیاج گیاه بودند. باین وسیله موفق شدند گیاهان را مستقیماً در یک محیط مایع یا در بستری آغشته به محلول غذایی پرورش دهند. این بسترها از لحاظ شیمیایی خنثی بودند. یعنی در تماس با محلول غذایی واکنشی نشان نمیدادند.مواد متشکله این بسترها عبارت بودند از براده پلاتین، کریستالهای کوارتز، قطعات چینی ، زغال و ماسه سیلیسی. سرانجام انجام این آزمایشها با کاربرد بسترهای اصلاح شده و روشهای دقیقتر تجزیه و همچنین با پرورش گیاهان متنوع در مقیاس وسیع از غلات گرفته تا میوه و سبزیجات و گیاهان بدیع کامل شد.

بالاخره در جریان جنگ دوم جهانی بود که آبکشت به معنای واقعی مورد استفاده قرار گرفت. نظامیان آمریکایی توانستند در سربازخانه های جزایر آتشفشانی اقیانوس آرام با استفاده از این روش احتیاجات غذایی خود را برآورند. تاسیسات آبکشت روی عرشة کشتی های جنگی و سپس بر عرشة زیردریایی «ناتیلوس» که مدتها زیر آب بود راه پیدا کرد.

با استفاده از روش آبکشت میتوان مسئله مبود آب یا عدم امکان استفاده از آن را حل کرد، زیرا در این روش مصرف آب کم است و حتی شیرین کردن آب دریا (نمک زدایی) باصرفه خواهد بود. علاوه بر این در خاک های سبک که دارای زهکش طبیعی هستند و آب را در خود نگه نمیدارند، و درمناطق گرم که شدت تبخیر بالاست، ممکن است منابع موجود آب برای کشت معمولی کفایت نکنند، در حالیکه بروش آبکشت میتوان به نحو موثری از این منابع استفاده کرد.

بعد از جنگ بخصوص در ایالات متحده آمریکا آبکشت بصور مختلفی پیاده شد ولی نتایج قابل اطمینانی بدست نیامد زیراهنوز این فن به اندازه کافی رشد نکرده بود ولی امروزه این روش علیرغم مشکلات زیادی که هنوز سر راه دارد گسترش قابل توجهی یافته است.

تکثیر گیاهان بروش آبکشت

تکثیر گیاهان بسته به موقعیت بدو طریق صورت میگیرد. کاشت بذر و کاشت قلمه بهر صورت بهتر است تکثیر را بروش آبکشت انجام داد تا ریشه های گیاهان از لحاظ شکل ظاهری (مرفولوژی) و وضعیت زیستی متناسب با محیط مایع (چه با بستر و چه بدون بستر) رشد کنند. این امر باعث خواهد شد که گیاه هنگام انتقال به محیط مایع تحت فشار و شوک قرار نگیرد و رشدش به تاخیر نیافتد.

وقتی گیاه با ریشه های کاملا برهنه و تمیز نشاء‌شود مسئله چندان مهم نیست، بلکه کار هنگامی دشوار خواهد بود که ذرات خاک به
ریشه های کوچک و موبین چسبیده باشند. بعلاوه در کشت معمولی ریشه هیچگاه بطور کامل و دست نخورده از خاک خارج نمیشود وژس از انتقال نیز گیاه برای مدتی پژمرده میشود. بنابراین باید آنرا آب پاشی، برگهای مرده را حذف و باندازه کافی آبیاری کرد. تعیین میزان آب لازم و کافی در این مرحله دشوار است و کوچکترین بی دقتی باعث میشود که آب پای ریشه جمع شده و باعث خفگی و پوسیدن آن بشود. در واقع هنگام نشاء، ریشه ها کار زیادی انجام نمیدهند و زیادی آب بسیار خطرناک است.

ولی هنگامیکه پای محلول غذائی در میان است جابجایی گیاه بیشتر حالت یک «انتقال» ساده دارد تا نشاء زیرا جذب آب و مواد غذایی متوقف یا کند نمیشود. حتی اگر گیاه جوان در خاک پرورش یافته باشد، قسمتهای هوایی آن پس از انتقال به محیط آبکشت هرگز پلاسیده و خشک نمیشود زیرا رطوبت حاصل از تبخیر محلول غذایی، اندامهای آنرا در بر میگیرد. ریشه ها نیز هرگز نمیپوسند زیرا در بستر نفوذپذیری قرار دارند که بخصوص برای گیاهان جوان مناسب است.

 

کاشت بذر

انتخاب بذر بسیار مهم است . بذری که خریداری میشود باید قابلیت سازگاری با محیط مصنوعی و محدود را داشته باشد. از یک واریته خالص انتخاب شود (خلوص ژنتیکی)، از مواد خارجی پاک باشد. اطمینان حاصل شود که سالم و عاری از ویروس است (در غیر اینصورت بیماری ویروسی که علاج ناپذیر است تمام گیاه را فرا میگیرد).

هنگام کاشت بذر باید توجه داشت که همه بذور سبز نمیشوند، بهمین جهت باید مقدار بذر را بیش از معمول در نظر گرفت. این اقدام باعث میشود که خزانه ای در دسترس داشته و در صورت لزوم بتوانیم گیاهان ذخیره را جانشین گیاهان خراب و ضعیف کنیم.

بذر را میتوان در جعبه تکثیر یا مستقیما در خاک کاشت. انتخاب یکی از این دو روش بستگی به مسائلی دارد که در گلخانه های سنتی نیز مطرح است و در واقع به نوع گیاه مربوط میشود. بعضی از انواع گیاهان قابل نشاء نیستند و نمیتوان در یک دوره پرورش کوتاه و در فضای محدود از آنها بنحو اقتصادی بهره برداری کرد. ولی باید ملاحظات اقتصادی را نیز در نظر گرفت، یعنی باید دید که آیا صرفه جویی در نیروی کار (در کاشت مستقیم بذر) جبران کاهش میزان محصول رامی کند یا نه. در این مورد مکانیزاسیون عملیات تاثیر زیادی بر نتیجه حاصله دارد.

-کاشت در جعبه تکثیر

در آبکشت، جعبه تکثیر را میتوان در گلخانه اصلی قرار داد بشرط اینکه شرایط لازم از لحاظ درجه حرارت، رطوبت و روشنایی برای جوانه زدن بذور مناسب باشد. در غیر اینصورت باید مکان جداگانه ای را برای اینکار در نظر گرفت.

تجهیزات لازم بسته به روش تکثیر فرق میکند ولی اصولا بی نهایت ساده بوده و احتیاجی به حوضچه های کشت و تجهیزات پیچیده دیگر نیست.

- کاشت بذر در بستر خنثی

بهتر است ماده ای که بعنوان بستر بکار میرود از جنس ماده بستر ماده بستر اصلی کشت باشد ولی با دانه های ریزتر تا ریشه های گیاه جوان بخوبی به آنها بچسبند. خاکدانه های 3 تا 4 میلی متری بخصوص برای اینکار مناسبند زیرا سبک و متخلخلند و بخوبی به آب آغشته میشوند. ورمی کولیت و ماسه درشت نیز نتیجه خوبی میدهند. مواد دیگری که میتوان بعنوان بستر کاشت بذر بکار برد عبارتند از: صفحات سخت پلی اورتان منبسط، سلولزی که ساختمان لانه زنبوری دارد و قطعات اسفنج مصنوعی مخصوص.

بهرحال ماده بستر مورد نظر را روی صفحات پلاستیکی سوراخدار یا ساده قرار داده و هر صفحه را در یک جعبه گذاشته و از زی آبیاری و یا مستقیما آنرا در آب قرار میدهیم. روش آبیاری از زیر بهتر است زیرا باعث جابجا شدن بذرها نشده و آب بروش موبین بالا میرود و برای روش آبکشت مناسب تر است.

در تاسیسات تجارتی میتوان از جعبه های چوبی یا پلاستیکی میوه بعنوان جعبه کاشت استفاده و باین ترتیب صرفه جویی قابل توجهی کرد.

دانه (بذر) ذخیره کافی برای تغذیه جوانه و ریشه اولیه دارد. بنابراین تا زمانیکه برگهای جوان «واقعی» بوجود نیامده اند میتوان بذر را با آب معمولی آبیاری کرد. پس از بوجود آمدن برگهای فوق، از محلولهای غذایی گیاه بالغ است استفاده میشود. بعلاوه با توجه به دوره کوتاه اقامت گیاهچه ها در جعبه کاشت، احتیاجی به کنترل ترکیب شیمیایی محلول نیست و میتوان به کنترل PH و جایگزین کردن آب تبخیر شده اکتفا کرد.

هنگام نشاء باید گیاهچه ها را طوری بیرون آورد که مواد چسبیده به ریشه از آن جدا نشوند و سپس آنها را در گودیهای کوچکی در بستر اصلی قرار داد. اگر بذر روی صفحات پلی اورتان یا اسفنجهای سلولزی کاشته شود میتوان با بریدن آنها گیاه کوچک را همراه با قطعه ای از اسفنج یا صفحه پلی اورتان بسهولت بیرون آورد.

عده ای بذر را در قطعات خاک یا گلدانهای کوچک توربی می کارند، در اینصورت باید حتما ریشه ها را قبل از نشاء‌کردن بخوبی شست.

برخی دیگر ترجیح میدهند که ریشه گیاه جوان را بتدریج به محیط جدید عادت دهند باین صورت که ابتدا گیاه را در مخلوطی از ماسه و ورکولومیت به نسبت و که بخوبی به ریشه ها میچسبند نشاء کنند. این روش اگر چه پرزحمت بنظر میآید ولی میتوان عملیات کشت بذر را با استفاده از دستگاههایی که در گلخانه های سنتی مورد استفاده قرار میگیرد مکانیزه کرد.

برای آسان تر کردن عملیات نشاء میتوان بذر را در قطعاتی از لوله پلاستیکی نیمه سخت کاشت. این لوله را میتوان از جهت طولی بدونیم کرد و در داخل بستر قرار داد. باین ترتیب می توان خاکدانه های ریزتر را جهت کاشت بذر در این لوله بکار برد و عمق آن را نیز تنظیم کرد. هنگام نشاء فقط لوله ها برداشته می شوند و گیاه که خاکدانه های ریز اطراف ریشه آن بصورت فشرده قرار دارد با بستر اصلی تماس پیدا میکنند.

- کاشت بذر در محیط مایع

در این روش بذر روی توری پلاستیکی قرار میگیرد و ابتدا در ظرفی انباشته از آب لوله کشی شناور میشود. پس از سبز شدن محلول غذایی با نصف غلظت غذایی اصلی بکار میرود. شبکه ریشه های گیاه جوان از سوراخهای توری که نگاهدارنده آن نیز هستند پایین میرود. برای نشاء‌باید ریشه های گیاه را از تور خارج کرد.

- تکثیر غیر بذری (کاشت قلمه)

تکثیر غیربذری عبارتست از ریشه دار کردن قلمه گیاه و از این کار بعکس بذرکاری بصورت غیرجنسی انجام میشود . این روش درمورد گیاهانی که بذرشان بکندی سبز می شود و بذوری که یکنواخت سبز نمی شوند بکار می رود. عملا گیاهان خشبی و بطور کلی گیاهان زینتی به این طریق تکثیر میشوند. بکمک تولید مثل غیرجنسی میتوان در مدتی کوتاه گیاهان بالغی بدست آوردکه آماده بهره دهی یعنی گل دادن ، میوه دادن، و رسیدن به حالت زینتی هستند.

این روش از آنجهت جالب توجه است که گیاهان جدید خصوصیات متفاوتی ندارند و کاملا شبیه گیاه مادرند، مثلا اگر یک قلمه از پیچک (پاپیتال) ابلق را که ساقه کاملا سفیدی دارد بکاریم، گیاه جدید نیز ساقه سفید خواهد داشت. باین ترتیب اگر در یک مجموعه بعلت دخالت عوامل مختلف مثل بی نظمی های کروموزومی (موتاسیون) یا امراض
بی اهمیت ویروسی گیاه جدیدی با رنگ یا شکل بدیع و جالب توجه بدست آید میتوان با ریشه دار کردن یکی از شاخه های آن، آنرا تکثیر کرد. در صورتیکه خصوصیات جدید از طریق کاشت بذر گیاه مادری حاصل نمی شوند و گیاه را باید بروش غیرجنسی تکثیر کرد.

یادآوری می کنیم که امراض ویروسی از طریق تولید مثل جنسی انتقال می یابند ولی اگر یک شاخه سالم از گیاه مبتلا به ویروس را برای قلمه زدن انتخاب کنیم گیاه حاصله سالم و عاری از ویروس خواهد بود. البته باید توجه داشت که سلامت یک شاخه از گیاه را نمیتوان از ظاهر آن معلوم کرد زیرا همیشه این خطر وجود دارد که عامل بیماریزا در بافتهای گیاه موجود باشد بی آنکه نشانی از وجود آن ظاهر گردد.

تولید مثل غیرجنسی از طریق تقسیم گیاه بصورت قلمه زدن شاخه، برگ و ریشه، و از طریق خواباندن شاخه و نهال صورت می گیرد. پیوند نیز از این نوع است. ولی لزومی به تشریح کامل آن نیست. کافی است بدانیم که در پیوند قطعه ای از گیاه ،‌روی گیاه ریشه دار دیگری قرار می گیرد. و باید خاطرنشان کنیم که از طریق پیوند میتوان
واریته های کمیاب را روی پایه ای که در سیستم آبکشت بخوبی ریشه دوانده است تکثیر کرد.

روش خوابانیدن اگر در مورد گیاهانی بکار رود که در حال فعالیت بوده و شیره گیاه بخوبی جریان دارد و در عین حال آب و غذای کافی به ریشه های در حال رشد میرسد نتایج خوبی ببار می آورد.

قلمه را می توان از یک شاخه فرعی خشبی یا نیمه خشبی انتخاب کرد که دارای 2 تا 3 جوانه است، یا از انتهای فوقانی گیاه، که قطع آن رشد عمودی گیاه را متوقف کرده و باعث رشد بیشتر برگهای زیرین گیاه میشود . تقریباً تمام برگهای قلمه انتخاب شده بجز دمبرگها و احتمالا برگ انتهایی را باید حذف کرد.

محل بریدگی باید صاف باشد و بهتر است قلمه را بطور مورب برش داد تا ریشه زدن بآسانی صورت گیرد. علاوه بر این میتوان محل بریدگی را به هورمون ریشه زا آغشته کرد. قلمه ها مانند بذر در بستری از اسفنج مصنوعی، یا ماسه یا خاکدانه ریز (دانه های 4 تا 5 میلیمتری) کاشته میشوند . انتخاب نوع بستر، بستگی به خصوصیات گیاه دارد و مثلا گیاهانی که از رطوبت زیاد صدمه می بینند، در خاکدانه یا سایر مواد متخلخل که بخوبی زهکشی می شوند، بهتر ریشه می زنند. این نوع قلمه ها باید قبل از کشت،‌مدتی در مکانی خشک و خنک نگهداری شوند. تا از تشکیل «کالوس» جلوگیری به عمل آید.

تکثیر گیاهان بروش آبکشت

اصطلاحات مختلف کشت بدون خاک و کشت هیدرویونیک و کشت روی سوبستراها از طرف سرویس آمار و مطالعات اقتصادی وزارت کشاورزی فرانسه در سال 1988 به صورت زیر تعریف شده اند.

کشت بدون خاک به کلیه کشتهایی که درون خاک (محیط طبیعی ریشه خواه خاک طبیعی یا خاک کود و یا مخلوطی از خاکها که جانشین خاک طبیعی کرده باشیم) نمی باشند اطلاق می شود . کشت بدون خاک بندرت در مزرعه صورت می گیرد و بیشتر در گلخانه ها می باشند.

کشت هیدروپونیک : در اینجا ریشه ها درون یک تکیه گاه فیزیکی جامد نبوده و مستقیماً درون باکها و ظروف حاوی محلولهای غذایی غوطه ور هستند که در این موارد گیاه بایستی از محله طوقه یا
شاخه ها حمایت و نگهداری شود.

کشت روی سوبستراها:

عموماً گیاهان تکیه گاه جامدی برای استقرار ریشه ها دارند که محلول غذایی از طریق این تکیه گاه یا سوبسترا به گیاه رسانده
می شود.

در اینجا کشت بدون خاک بواسطه نوع تکیه گاه کاربردی از کشت درون خاک جدا نمی شود چون در این موارد تکیه گاه می تواند خاک هم باشد ولی از تکیه گاه مربوطه از خاک گلخانه ایزوله جدا میباشد و بدینوسیله ریشه ها درون خاک گلخانه گسترش و نفوذ پیدا نخواهند کرد یعنی تکیه گاه مزبور درون پاکتها و محفظه هایی ایزوله شده که از نفوذ و توسعه ریشه درون خاک گلخانه جلوگیی میکند. محفظه های مزبور گلدان ، لیوان و یا محفظه هایی مشابه و از جنس های مختلف (ساکها و محفظه های پلاستیکی و عموماً پلی اتیلنی) و دارای سوراخهایی می باشند.

چه ها باعث تصحیح نسبت ریشه به اندام هوایی خواهد شد.

این مشکلات وقتی که نشاءها با توجه به اصول سیستم کشت بدون خاک منتقل شوند بوجود نمی آید و از بین رفتن ریشه ها به حداقل خواهد رسید . بطور کلی گیاهانی که در سیستم کشت بدون خاک رشد یافته اند فاقد ریشة موئین بوده و یا این ریشه ها دارای توسعة میکروسکوپی اندکی می باشند . وقتی نشاءها از سیستم خاکی به سیستم بدون خاک منتقل می شوند در شرایط عادی همان مشکلاتی که در انتقال نشاء از سیستم خاکی به سیستم خاکی وجود دارد،‌ مشاهده می شود . ولی نشاء ها در سیستم کشت بدون خاک رشد مجدد خود را سریعتر شروع می کنند.

تلاش زیادی برای افزایش ریشه های جدید و بلندتر که تحمل بیشتری در انتقال نشاءها داشته باشند صورت می گیرد. عواملی که تشکیل ریشه را تحت تأثیر قرار می دهند هم داخلی و هم خارجی
می باشند. عوامل داخلی شامل مقدار مواد متابولیکی و تغییر مکان این مواد مقدار هورمونهای گیاهی و غیره می باشند . عوامل خارجی نیز شرایط اقلیمی، رطوبت، خاک، آب ، pH و غیره هستند.

بعضی از تولید کنندگان در سیستم کشت بدون خاک ادعا می کنند که در مرحله رشد نشانی بعضی از عناصر غذایی پرمصرف
ریشه زایی را تحت تأثیر قرار می دهند. برخی آزمایشها نشان داده در صورتی که سطح بالایی از Mg, NH4 یا K مورد استفاده قرار گیرد اختلاف معنی داری مشاهده نمی شود در صورت وجود ذرات محیط غیرخاکی مانند پشم سنگ به صورت چسبیده به ریشه نشاءها در زمان انتقال نیاز به هیچگونه تیمار خاصی نمی باشند.

و...

NikoFile



خرید و دانلود دانلود پایان نامه کشت خاکهای هیدروپونیک


دانلود فایل تحقیق پایان نامه کشاورزی/آماده نمودن گیاهان داوریی قبل از خشک کردن 45 صفحه

 پس از جمع آوری اندامهای مورد نظر در زمان مناسب، آنها را برای خشک کردن آماده می نمایند. نحوه آماده کردن گیاهان نه تنها سبب تسریع در خشک شدن آنها می شود بلکه در کیفیت خشک شدن نیز تأثیر مثبت دارد. در این رابطه اضافاتی را که مد نظر نمی باشند جدا می سازند و اندامهای اصلی مورد نظر را به قطعات مناسبی تقسیم می نمایند. با رعایت این نکته نه تنها انرژی کمتری برای خشک کردن اندامها مصرف می شود بلکه خشک شدن آنها را تسریع هم می کند .



خرید و دانلود دانلود فایل تحقیق پایان نامه کشاورزی/آماده نمودن گیاهان داوریی قبل از خشک کردن 45 صفحه


دانلود فایل تحقیق پایان نامه کشاورزی/آفات کشاورزی 114صفحه

منابع :

منابع نوشتاری :

حفاظت خاک : دکتر پرویز کردوانی انتشارات دانشگاه تهران

مناطق خشک : دکتر پرویز کردوانی انتشارات دانشگاه تهران

بحران جهانی کشاورزی : ترجمه مهندس پرویز .ط.چایچی



خرید و دانلود دانلود فایل تحقیق پایان نامه کشاورزی/آفات کشاورزی   114صفحه


دانلود پایان نامه پروتئین های مرتبط با بیماریزایی

دانلود پایان نامه پروتئین های مرتبط با بیماریزایی

پروتئین های مرتبط با بیماریزایی

 

 

 

 

 

 

لینک پرداخت و دانلود *پایین مطلب* 

فرمت فایل:Word(قابل ویرایش و آماده پرینت)

تعداد صفحه:68

مقطع کارشناسی ارشد

سمینار 1

فهرست مطالب :

مقدمه و خلاصة موضوع....................................................... 1

گیاه، عامل بیماری و اساس ژنتیکی دفاع گیاهی............................... 3

فرضیة ژن در برابر ژن............................................................... 5

جداسازی و مطالعة ژنهای مقاومت....................................... 10

حوزه های ساختمانی فرآورده های ژنهای مقاومت..................... 13

تکرارهای غنی از لوسیون....................................................... 14

مکانهای اتصال نوکلئوتیدها................................................. 16

لوسین زیپرها........................................................................ 18

حوزه مشابه گیرنده های Toll/Interleukin-I............................. 20

پروتئین های LRR خارج سلولی و غیر NBS............................... 21

گیرنده های کینازی در عرض غشاء................................................. 22

شباهت بین فرآورده ژنهای R با سایر پروتئین های گیاهی........ 23

ژنهای مقاومت و انتقال پیام دفاعی.................................................. 27

ژنهای غیر بیماری زا و تولید لیگاند................................................. 31

رویدادهای پائین دست در انتقال پیام دفاعی................................... 37

خانواده ژنهای مقاومت و ایجاد مقاومت های اختصاصی جدید... 42

پروتئین های مرتبط با بیماری زایی.................................... 45

گروه بندی پروتئینهای RR........................................................ 48

خانواده PR-1.................................................................. 49

بتا – 1،3 – گلوکانازها (خانواده PR-2).......................................... 50

کیتیناز ها (خانواده های PR-11, PR-8, PR-4c, PR-3).......... 51

پروتئین های شبه تا ماشین (خانواده PR-5)......................... 52

مهار کننده های پروتئیناز (خانواده PR-6).................. 53

پروکسیداز ها (خانواده PR-9)....................................... 54

دفسین ها ، نیوتین ها، پروتئین های ناقل لیپید و اکسالات اکسیدازها (خانواده های PR-12 ، PR-13 ، PR-14، PR-15 ، PR-16)............................................ 55

مهندسی مقاومت به بیماری ها......................................... 57

فهرست منابع....................................................... 67

چکیده :

در گونه های گیاهی هزاران ژن مقاومت (R) در برابر عوامل بیماری ویروسی ، باکتریایی ، قارچی و نماتدی وجود دارد . ظهور مقاومت در بر هم کنش میزبان و عامل بیماری مستلزم بیان ژن مقاومت (R) در میزبان و ژن غیربیماریزا (Avr) در عامل بیماری می باشد . باور بر اینست که ژنهای مقاومت گیاه را قادر می سازند که ژنهای غیر بیماریزا را شناسایی کرده ، فرآیند انتقال پیام را آغاز نموده و واکنش دفاعی را فعال سازند . رویدادهای انتقال پیام که منجر به ظهور مقاومت می شوند عبارتند از جریانهای یونی در عرض غشاء سلولی ، تولید گونه های اکسیژن واکنشی ، تغییر حالت فسفوریلاسیون ، فعالیت رونویسی از سیستم های دفاعی گیاه و مرگ سریع سلولی در موضع آلودگی ( واکنش فوق   حساسیت ) . هرچند که پاسخهای دفاعی از سوی گیاه در تقابل با عوامل بیماری ، متفاوت می باشند ، اما خصوصیات مشترکی نیز بین آنها وجود دارد . مهمترین ویژگی ژن های R این است که این ژنها در گونه های مختلف گیاهی که سبب مقاومت اختصاصی در برابر طیف وسیعی از عوامل بیماری می شوند ، اغلب پروتئین هایی با ساختمان مشابه را رمز می نمایند . ژنهای R همسانه شده به چهار گروه اصلی تقسیم می شوند . یکی از آسان ترین ، به صرفه ترین و از لحاظ زیست محیطی ایمن ترین راهای کنترل بیماریهای گیاهی استفاده از ارقام مقاوم است و به نژاد گران بطور گسترده ای به طریقة کلاسیک از ژنهای مقاومت در این زمینه استفاده نموده اند . اکنون با دسترسی به ژنهای R همسانه شده ، فرصتی برای انتقال ژنهای R جدید به گیاهان از طریق تراریختی ژنتیکی فراهم آمده است . تا زمانی که این روشها از لحاظ قابلیت اعتماد ، انعطاف پذیری و هزینه با روشهای اصلاح نباتات کلاسیک قابل مقایسه نباشند و یا برتری نداشته باشند ، نمی توان انتظار داشت که بطور گسترده مورد استفاده قرار گیرند . با توجه به ظرفیت قوی این روشها در عبور از موانعی همچون تفاوت گونه ای و صف آرایی ژنهای R به فرم دلخواه به نظر می رسد که تراریختی در آینده ای نزدیک در برنامه های اصلاحی وارد شود .

گیاه ، عامل بیماری و اساس ژنتیکی دفاع گیاهی

عوامل بیماری در تهاجم به گیاهان یکی از سه راهبرد ذیل را بر می گزینند ، نکروتروفی[1] ، بیوتروفی[2] و یا همی بیوتروفی[3] . نکروتروفها ابتدا سلول میزبان را می کشند و سپس محتوای آن را متابولیزه می کنند ، برخی از این عوامل بیماری دامنة میزبانی گسترده ای را در بر می گیرند و مرگ سلولی اغلب توسط سموم و یا آنزیمهایی رخ می دهد که سوبسترای بخصوصی را مورد هدف قرار می دهند. Pythium و Botrytis نمونه هایی از نکروتروفهای قارچی هستند . سایر نکروتروفها سمومی تولید می کنند که میزبان گزینشی[4] دارند ، بطوریکه این سموم فقط روی دامنة محدودی از میزبانهای گیاهی مؤثر می باشند . در مورد این گروه از عوامل بیماری ، مقاومت گیاهی از طریق حذف و یا تغییر ترکیب مورد هدف سم و یا از طریق سم زدایی قابل حصول است . به عنوان مثال ژن Hml در ذرت سبب مقاومت به قارچ لکة برگی Cochiobolus carbonum می شود . Hml یک آنزیم ردوکتاز را کد می کند که سم HC[5] حاصل از C.carbonum را خنثی می سازد .

اوامل بیماری بیوتروف و همی بیوتروف به سلولهای زنده حمله می کنند و سوخت و ساز سلولی را در جهت رشد و تکثیر خود تغییر می دهند . تشکیل اشکالی به صورت جزایر سبز رنگ روی برگهای پیر در پیرامون آلودگی بیوتروفی مربوط به قارچهای زنگ و سفیدک پودری نشان دهندة اهمیت زنده نگه داشتن سلولهای میزبان در طی ارتباط نزدیک بین عامل بیماری و گیاه است . بیوتروفها تنها روی یک و یا تعداد محدودی از گونه های مربوط بیماری ایجاد می نمایند . در مقابل قارچهای همی بیوتروف از قبیل جنسهای Phytophtora و Cilletotrichum در مراحل بعدی آلودگی ، سلولهای پیرامون را در میزبان می کشند . به علت طبیعت اختصاصی عمل کردن عوامل بیماری بیوتروف و همی بیوتروف تعجب آور نیست که تغییر کوچک در هر یک از طرفین ( میزبان یا عامل بیماری ) سبب بر هم خوردن تعادل گردد . ناسازگاری بین عامل بیماری و میزبان اغلب منجر به فعال شدن پاسخهای دفاعی گیاه از قبیل مرگ موضعی سلول میزبان یا واکنش فوق حساسیت ( HR ) می شود .

فرضیة ژن در برابر ژن

در گونه های گیاهی هزاران ژن مقاومت (R) در برابر عوامل بیماری ویروسی ، باکتریایی ، قارچی و نماتدی وجود دارد . هرچند که پاسخهای دفاعی از سوی گیاه در تقابل با عوامل بیماری ، متفاوت می باشند ، اما خصوصیات مشترکی نیز بین آنها وجود دارد که مهمترین آنها این است که عمل ژنهای R به ژنوتیپ عامل بیماری بستگی دارد . عوامل بیماری بطور بالقوه دارای توانایی ایجاد پیامهای گوناگون می باشند که به نحوی مشابه تولید آنتی ژنها توسط عوامل بیماری پستانداران می باشد . برخی از این پیامها توسط بعضی از گیاهان شناسایی می شوند . اگر ژن مربوط به بیماری در عامل بیماری پیامی را ایجاد کند که منجر به القاء یک پاسخ دفاعی قوی از سوی ژن R در گیاه گردد در آن صورت به آن ژن غیر بیماریزا[6] (Avr) گویند . اما باید توجه داشت که در صورت عدم وجود ژن R در میزبان ، ژن Avr سبب ایجاد بیماری خواهد شد . عمل اختصاصی ژنهای R در میزبان در برابر ژنهای Avr در عامل بیماری نخستین بار توسط فلور کشف شد و متعاقب آن واژه مقاومت ژن در برابر ژن[7] مطرح گردید . فلور پیشنهاد کرد در گیاه ژنی وجود دارد که در هنگام مواجه با عامل بیماری ، پاسخ دفاعی را القاء می نماید . اگر این ژن غایب و یا غیر فعال باشد ، گیاه نسبت به تهاجم عامل بیماری حساس خواهد بود . اما ، ژنهای مقاومت فقط در برابر انواع مشخصی از نژادهای عامل بیماری مؤثر می باشند . بنابراین عامل بیماری بایستی دارای ژنی باشند که محصول آن به طور مستقیم و یا غیر مستقیم با فرآوردة ژن مقاومت گیاهی بر هم کنش نشان دهد که این ژنها در عامل بیماری به عنوان ژنهای غیر بیماریزا (Avr) نامیده شدند ، زیرا وجود آنها مانع توسعة عامل بیماری در حضور ژن مقاومت می شود . از این رو گیاهی که دارای یک ژن مقاومت مخصوص باشد فقط در برابر نژادی از عامل بیماری مقاومت نشان می دهد که واجد ژن معینی باشد که فرآوردة آن باعث بر هم کنش پاسخ دفاعی شود . اگر عامل بیماری فاقد ژن غیر بیماریزایی مناسب باشد ، آنگاه هیچ گونه پاسخ دفاعی در گیاه رخ نخواهد داد و حتی علی رغم حضور ژنهای مقاومت بالقوه ، عامل بیماری گسترش خواهد یافت . مفاهیم ژن مقاومت در گیاه و ژن غیر بیماریزایی در عامل بیماری و در نتیجة پاسخ مقاومت ، اساس فرضیة ژن در برابر ژن را تشکیل می دهد . فرضیة ژن در برابر ژن مکانیسمی را پیشنهاد می نماید که فرآوردة ژن مقاومت در گیاه از طریق بر هم کنش با فرآوردة ژن غیر بیماریزا به حضور آن پی می برد . به علاوه ژن مقاومت باید دارای توانایی انتقال پیام[8] ناشی از مکانیسم شناسایی به سیستم دفاعی گیاه باشد که این امر احتمالاً از طریق یک مکانیسم پیام رسانی صورت گرفته و منجر به بیان ژنهایی می شود که مانع رشد و گسترش عامل بیماری در بافتهای آلوده می شود .

مدل ژن در برابر ژن برای اکثر عوامل بیماری بیوتروف از جمله قارچها ، ویروسها ، باکتریها و نماتد ها صدق می کند . اعتقاد بر این است که خاستگاه هر گونه گیاهی جایی است که در آن بیشترین تنوع ژنتیکی موجود بوده و از این رو گیاهان همراه با عوامل بیماری تکامل پیدا کرده اند . بر این اساس برنامه های اصلاحی می تواند به سمت شناسایی ژرم پلاسم مقاوم در خویشاوندان وحشی گونه های زراعی سوق پیدا نماید . به غیر از مدل فلور ، چندین مدل ژن در برابر ژن ارائه گردیده است و با ایجاد لاین های ایزوژن مقاوم و حساس می توان تفاوت های آزمایشی ناشی از تغییر زمینة ژنتیکی را به حداقل رساند . با استفاده از این گونه بر هم کنشها اولین ژنهای R و Avr و Arabidopsis thaliana جداسازی شد . این گیاه در طی سالهای گذشته به عنوان یک سیستم مدل به نحو گسترده ای برای مطالعه بر هم کنش گیاه – عامل بیماری مورد استفاده قرار گرفته است .

هنگامی که یک ژن Avr و یک ژن R مختص به آن تظاهر می یابند پاسخ دفاعی قوی در گیاه القاء می شود . وجه مشخصه اکثر بر هم کنش های ژن در برابر ژن، ظهور پاسخ فوق حساسیت (HR) است که در آن سلولهای واقع در مجاورت عامل بیماری دچار مرگ برنامه ریزی شده[9] می شوند . این واکنش به عنوان بخشی از پاسخ دفاعی کلی محسوب می شود . ویژگی های دیگر پاسخ مقاومت عبارتند از تولید متابولیک های ضد میکروبی ( تحت عنوان فیتوآلکسین ها[10] ) ، تولید آنزیم هایی که می توانند برای عامل بیماری مضر ( باشد مانند کیتینازها[11] و گلوکانازها[12] ) و تقویت دیواره سلولی گیاهی در ناحیة آلوده شده . علاوه بر این پاسخهایی نیز بروز می یابند که گمان می رود در انتقال پیام دفاعی نقش دارند که از آن جمله می توان به جریان Ca2+ و سایر جریان های یونی ، تغییر فسفوریلاسیون پروتئینها ، تولید گونه های اکسیژن واکنشی[13] از قبیل سوپراکسیداز و تولید و یا آزاد سازی اسید سالیسیلیک[14] اشاره نمود .

باید توجه داشت که بسیاری از پاسخ های بیوشیمیایی فوق الذکر در غیاب بر هم کنش ژن در برابر ژن و در بر هم کنشی که طی آن بیماری توسعه می یابد ، نیز القاء ‌می شوند . پاسخ هایی از قبیل بیان کیتیناز و بیوسنتز فیتو آلکسین ، نرخ رشد عامل بیماری را کاهش می دهند ولی آن را متوقف نمی سازند . بر عکس ، ژنهای R سبب فعال شدن دامنه وسیعی از پاسخ های دفاعی شده و در نتیجه موجب مقاومت مؤثر در برابر عامل بیماری می شوند . الیسیتورهای نژاد – اختصاصی[15] در اثر بیان ژنهای Avr تولید می شوند که باید بین اینها و الیسیتورهای نژاد – غیر اختصاصی[16] تمایز قائل شد . الیسیتورهای نژاد – غیر اختصاصی ، پاسخ هایی از قبیل سنتز فیتوآلکسین ها را القاء می کنند که بیماری را به حداقل می رسانند ، اما اینگونه الیسیتورها در گروه متمایز و متفاوتی از الیسیتورهای ناشی از ژنهای Avr قرار می گیرند که سبب القاء‌ پاسخ دفاعی از سوی ژنهای R می شوند .

جداسازی و مطالعة ژنهای مقاومت

سؤال این است که ژنهای R چه چیزی را رمز می کنند ؟ بیش از بیست سال پیش یک مدل الیسیتور – گیرنده برای توجیه بر هم کنش ژن مقاومت در مقابل ژن Avr مطح شد که در آن ژنهای Avr الیسیتورهایی را رمز می کنند که به عنوان لیگاند[17] برای گیرنده هایی[18] که توسط ژنهای R رمز می شوند عمل می نمایند . این مدل در برخی حالات می تواند معتبر باشد ولی نتوانست سبب تسهیل در امر جداسازی ژنهای مقاومت و یا فرآورده های آنها شود . موفقیت در جداسازی ژنهای مقاومت موکول شد به زمانی که تکنولوژی همسانه سازی گیاهی توسعه یافت . شناسایی عناصر متحرک در ذرت در این زمینه بسیار نوید بخش می نمود، اما نرخ بالای جهش خود به خودی در ژنهای R مورد نظر مانند Rpl در ذرت باعث شد که این امید عقیم گذارده شود . اما تلاش در این زمینه مقدمات آشنایی با جهش پذیری ژنهای R و اهمیت بیولوژیکی آن در ایجاد مقاومت های اختصاصی جدید را بنیان نهاد .

اولین ژن R که همسانه گردید ، Hml در ذرت بود که از لحاظ عمل متفاوت از گروه ژنهای R مربوط به Avr می باشد . Hml سبب ایجاد مقاومت در برابر نژاد شمارة 1 عامل بیماری قارچی Cochliobolus carbonum می شود . Hml یک ردوکتاز وابسته به NADPH[19] را کد می کند که قادر است سم قدرتمند تولید شده توسط قارچ مزبور را خنثی نماید . ساختمان و عمل Hml به نحوی است که نمی توان آن را در زمره ژنهای R قلمداد نمود زیرا نقش سم زدایی[20] Hml ، در مواردی همچون ژنهای Avr القاء مرگ سلولی فوق حساسیت و سایر ویژگی های مربوط به بر هم کنش ژن در برابر ژن نمی گنجد .

با پیشرفت تکنولوزی های همسانه سازی موضعی[21] ( گام زنی کروموزمی[22] ) و نشانمند کردن ترانسپوزون هترولوگ[23] ، جداسازی ژنهای مقاومت امکان پذیر شد و موفقیت هایی در این زمینه بدست آمد . فهرستی از ژنهای جدا شده در جدول 1 ارائه گردیده است . اولین ژن اختصاصی در گیاه ( برای Avr ) که جدا سازی شد ژن Pto بود که سبب مقاومت گوجه فرنگی بهPseudomonas syringae pv . tomato می شود . این ژن پروتئینی را رمز می نماید که شبیه پروتئینهای کینازی سرین – ترئونین[24] می باشد .

نکته جالب این که پنج ژن R که پس از Pto جداسازی شدند ، شباهت زیادی به یکدیگر داشتند ولی شبیه Pto نبودند . این ژنها عبارتند از : RPS2 در آرابیدوپسیس ، N در تنباکو ، L6 در کتان ، و Cf-9 و prf در گوجه فرنگی که گروه جدیدی را تشکیل دادند . پروتئین های رمز شده توسط این گروه جدید دارای حوزة تکرارهای غنی از لوسین[25] (LRR) هستند . سپس ژنهای RPM1 در آرابیدوپسیس ، Cf-2 در گوجه فرنگی و xa21 در برنج نیز جداسازی شده و مشخص گردید که پروتئینهای با حوزة LRR را رمز می کند ( جدول 1 ) . با استفاده از تجزیه توالی ها برخی ویژگی های ساختمانی ( علاوه بر LRR ) مشخص گردیده ، اما با جداسازی و تعیین خصوصیات هر ژن R جدید بر پیچیدگی این ویژگی های ساختمانی افزوده شده است . اولین و مهمترین ویژگی این است که ژنهای R در انواع متنوع گونه های گیاهی که در برابر دامنة وسیعی از عوامل بیماری ویروسی ، باکتریایی و قارچی بطور اختصاصی عمل می کنند ، پروتئین هایی را رمز می کنند که شباهت ساختمانی دارند . این شباهت نشان دهندَة این است که مسیرهای بیوشیمیایی مورد استفاده در گیاهان برای ایجاد پاسخهای دفاعی از نقطه نظر تکاملی از درجة بالایی حفاظت بالایی برخوردار می باشند ( بسیار حفاظت شده هستند ) .

حوزه های ساختمانی فرآورده های ژنهای مقاومت

الف) کینازهای سرین – ترئوتین

با همسانه سازی و تعیین خصوصیت ژن Pto ، نقش کینازها در انتقال پیام طی مقاومت ژن در برابر ژن مشخص گردید . یکی از مکانیسم هایی که در موجودات زنده برای کنترل فعالیت پروتئینها بسیار معمول است تغییر حالت فسفوریلاسیون[26] می باشد که بطور وسیعی مورد مطالعه قرار گرفته است . تاکنون 11 حوزه فرعی و 15 واحد اسید آمینه غیر متغیر ( ثابت ) مربوط به پروتئین های کینازی مشخص شده و نواحی محفوظ کینازها که واحدهای سرین-ترئونین فسفوریله می نماید تعیین گردیده است . توالی اسید آمینة بدست آمده از ژن pto دارای نواحی حفاظت شدة مذکور است و مشخص شده است که Pto در شرایط درون شیشه ای[27] ، فعالیت کاتالیتیکی مربوط به پروتئین های کینازی را ظاهر می سازد .

و...

NikoFile



خرید و دانلود دانلود پایان نامه پروتئین های مرتبط با بیماریزایی