چکیده………………………………………………………………………………………………………….. 1       

فصل اول

1- 1 مقدمه……………………………………………………………………………………………………. 2       

فصل دوم: کلیات برنج

2- 1 اهمیت برنج…………………………………………………………………………………………… 4

2- 2 تاریخچه كشت برنج………………………………………………………………………………… 5

2- 3 مشخصات گیاه شناسی برنج………………………………………………………………………. 6

2- 4 ریشه……………………………………………………………………………………………………. 6

2- 5 ساقه…………………………………………………………………………………………………….. 6

2- 6 مراحل رشد و نمو برنج…………………………………………………………………………….. 7

2- 6- 1- مرحله رشد برنج از سه مرحله اصلی……………………………………………………… 7

2- 6-2 مراحل رشد رویشی……………………………………………………………………………… 7

2- 6- 3 مراحل رشد زایشی …………………………………………………………………………….. 9

2- 7 خوشه­دهی و گلدهی ……………………………………………………………………………….. 10

2- 8 مرحله رسیدن…………………………………………………………………………………………. 10

2- 9 نیازمندیهای رشد……………………………………………………………………………………… 11

2- 10 درجه حرارت……………………………………………………………………………………….. 11

2- 11 آب…………………………………………………………………………………………………….. 12

2- 12 عناصر غذایی………………………………………………………………………………………… 13

فصل سوم: بررسی منابع

3- 1 تنش شوری…………………………………………………………………………………………… 14

3- 2 فیزیولوژیكی تحمل به شوری در گیاه برنج…………………………………………………….. 15

3- 3 اثرات شوری در مراحل مختلف رشد گیاه برنج……………………………………………….. 15

3- 4 مكانیسم­های ژنتیكی تحمل به شوری……………………………………………………………. 16

3- 5 واكنش گیاه نسبت به تنش شوری………………………………………………………………… 16

3- 5-1- تأثیر عمومی نمك………………………………………………………………………………. 16

3- 6 شناسایی ارقام مقاوم به شوری…………………………………………………………………… 19

3-7 اثر شوری بر تعادل یونی…………………………………………………………………………….. 20

3-8 ژنتیک تحمل به شوری در گیاه برنج……………………………………………………………… 21

3- 9 تأثیر شوری بر شاخص ­های رشد و عملکرد……………………………………………………. 22

3-10موتاسیون و تاثیر آن بر رشد صفات زراعی…………………………………………………….. 23

فصل چهارم: مواد و روش­ها

4-1 زمان و موقیت جغرافیایی محل آزمایش ………………………………………………………… 25

4-2 مشخصات خاک………………………………………………………………………………………. 25

4-3 طرح آماری و نحوه اجرای آزمایش……………………………………………………………….. 26

4-4 مشخصات ماده آزمایشی…………………………………………………………………………….. 27

4- 5- صفات مورد مطالعه ……………………………………………………………………………… 27

فصل پنجم: نتایج

5-1 مرحله حداکثر پنجه زنی…………………………………………………………………………….. 29

5-1- 1- ارتفاع بوته……………………………………………………………………………………….. 29

5-1-2- تعداد پنجه در کپه……………………………………………………………………………….. 30

5-1- 3- وزن خشک برگ……………………………………………………………………………….. 32

5-1- 4- وزن خشک ساقه ………………………………………………………………………………. 32

5-1- 5- وزن خشک ریشه ……………………………………………………………………………… 33

5-1- 6- وزن خشک کل…………………………………………………………………………………. 33

5-1- 7- میزان سدیم برگ، ساقه و ریشه……………………………………………………………… 34

5-1- 8- میزان پتاسیم برگ، ساقه و ریشه…………………………………………………………….. 34

5-1- 9- عدد کلروفیل متر……………………………………………………………………………….. 35

5-2 مرحله گلدهی………………………………………………………………………………………….. 36

5-2-1- ارتفاع بوته…………………………………………………………………………………………. 36

5-2-2- تعداد پنجه در کپه……………………………………………………………………………….. 37

5-2-3- وزن خشک برگ………………………………………………………………………………… 39

5-2-4- وزن خشک ساقه ……………………………………………………………………………….. 39

5-2-5- وزن خشک کل…………………………………………………………………………………… 40

5-2- 6- میزان سدیم برگ و ساقه………………………………………………………………………. 40

5-2- 7- میزان پتاسیم برگ و ساقه ……………………………………………………………………. 42

5-2-8- عدد کلروفیل متر…………………………………………………………………………………. 42

5- 3- مرحله رسیدن فیزیولوژیکی………………………………………………………………………. 43

5-3-1- تعداد خوشه در کپه……………………………………………………………………………… 43

5-3-2- طول خوشه………………………………………………………………………………………… 43

5-3-3- تعداد دانه پر در خوشه ………………………………………………………………………… 44

5-3-4- تعداد دانه پوک در خوشه………………………………………………………………………. 44

5-3-5- تعداد کل دانه در خوشه ……………………………………………………………………….. 45

5-3- 6- وزن خشک کل ………………………………………………………………………………… 45

5-3-7- عملکرد…………………………………………………………………………………………….. 45

فصل ششم: بحث

6-1 بحث…………………………………………………………………………………………………….. 48

6-2پیشنهادات ………………………………………………………………………………………………. 51

منابع مورد استفاده…………………………………………………………………………………………… 52

چکیده انگلیسی………………………………………………………………………………………………. 58

چکیده

ارقام موجود برنج حساس به شوری هستند برای دستیبابی به ارقام متحمل به شوری می توان از تكنیک های موتاسیون بریدینگ بهره جست.برای مطالعه صفات زراعی موتانت های نسل دوم ارقام حسنی، طارم محلی و عنبربو ، آزمایش
مزرعه ای در زمینی واقع در روستای قائیمه بهنمیر در سال زراعی 91 اجرا شد.بافت خاک سیلتی لوم و میزان شوری خاک در طی اجرای طرح آزمایشی بین4-6 دسیزیمنز بر متر متغیر بود. تیمارها شامل دز اشعه گاما در دو سطح 250 و 300 همراه با شاهد ارقام حسنی ، طارم محلی و عنببربو و موتانت های نسل دوم ارقام فوق بوده است که به صورت آزمایش فاکتوریل در غالب طرح بلوک کامل تصادفی با سه تکرار انجام شده است. صفات ارتفاع بوته، سطح برگ، وزن خشگ ریشه، ساقه برگ و کل، تعداد پنجه در کپه، عدد کلروفیل متر، میزان سدیم و پتاسیم ریشه، ساقه وبرگ در مرحله حداکثر پنجه زنی اندازه ­گیری شد. در مرحله گلدهی بجز ریشه بقیه صفات مرحله حداکثر پنجه زنی نیز اندازه گیری شد.در زمان رسیدن فیزیولوژیکی اجزای عملکرد، وزن خشک کل و عملکرد هر کپه بدست آمد. نتایج نشان داد اثر دز بر صفات ارتفاع بوته، تعداد پنجه در کپه، وزن خشک برگ ، ساقه و کل موتانت نسل دوم درمرحله حداکثر پنجه زنی و گلدهی معنی دار شد. درصد افزایش ارتفاع بوته، تعداد پنجه در کپه، وزن خشک کل در موتانت های نسل دوم نسبت به شاهدبه ترتیب 7/6 ، 27 و 35 درصد بود. مقدار بیوماس تولیدی در موتانت های نسل دوم ارقام حسنی، طارم محلی و عنبربو متفاوت بود. میزان رشد موتانت حسنی و عنبربو بیشتر از طارم محلی بود. اثر متقابل موتانت و دز بر صفات تعداد پنجه در کپه، وزن خشگ برگ، ساقه و کل در دز 250 در مرحله حداکثر پنجه زنی معنی دار بود. در مرحله گلدهی اثر دز بجز بر ارتفاع بوته بر سایر صفات رشدی در سطح 1% معنی دار بود. اجزای عملکرد و عملکرد متاثر از دز در موتانت های نسل دوم ارقام بوده و نسبت به شاهد بیشتر بوده است. کمترین وزن خشک کل مربوط به موتانت حسنی در دز 250 معادل 2/15 گرم و بیشترین مربوط به عنبربو شاهد معادل 56/23 گرم بود. کمترین عملکرد مربوط به موتانت حسنی در دز 250 معادل 8/3 گرم و بیشترین مربوط به عنبربو دز 300 معادل 85/9 گرم بود.

کلمات کلیدی: موتانت برنج، شوری، صفات مرفولوژی، عملکرد و اجزای عملکرد.

1- 1 مقدمه

یكی از مسائلی كه انسان امروزی بویژه كشورهای جهان سوم با آن دست به گریبان می باشد مسئله تامین غذا می باشد. انسان از دوران نخستین حیات خودگیاهانی كه از نظر ظاهری مطلوب به نظر می رسیدند را انتخاب می كردند، پس از كشف اصول و قوانین علم ژنتیک كه برای اولین بار توسط مندل صورت گرفته است تلاقیهای تصادفی جای خود را به تلاقیهای هدف دار داده اند و بدین ترتیب تحولی عظیم در كشاورزی و زراعت ایجاد گردیده است. از میان گیاهان زراعی كه نقش مهمی در تغذیه انسانها دارند، گیاهان خانواده غلات از اهمیت خاصی برخوردار می باشند كه نقش برنج در تامین غذای انسانها بویژه در ممالك آسیا و از جمله ایران دارد، چند سال قبل اغلب واریته های مورد كشت و كار در اغلب مناطق
برنج خیز ارقام محلی تشكیل می داده اند ولی با افزایش سریع جمعیت و همچنین با رفتن سطح زندگی و در نتیجه افزایش مصرف مواد غذایی و صنعتی ما را به داشتن محصولات كشاورزی بیشتری محتاج
می سازد. بطور خلاصه می توان گفت كه از اراضی كشور بجز پاره ای از موارد كه از نظر آب، كود .

با توجه به خصوصیات فوق در سالهای اخیر توجه زیادی به اصلاح نبات، بویژه اصلاح برنج، از طریق وارد كردن ارقام، انجام هیبراسیون برای افزایش عملكرد در واحد سطح شده است. و در این باره نیز تا اندازه­ای نیز موفق بوده اند. از نكاتی كه باید به آن توجه نمود این است كه تنها تولید و ایجاد وارئیه­ی هر محصول نمی ­تواند سبب افزایش عملكرد گردد. زیرا فعالیتهای به نژادی، بدون رعایت و توجه به فاكتورهای زراعی مناسب نمی تواند موفق و موثر باشد بنابراین لازم است همراه كاری اصلاحی و تهیه ارقام پرمحصول، باید فاكتورهای زراعی و مهم از قبیل تاریخ كاشت، فاصله كاشت، میزان كود را برای حداكثر كردن عملكرد ارقام محصول رعایت نمود تا افزایش عملكرد حاصل گردد. برای نیل به خودکفایی در هر محصول می ­تواند به افزایش سطح زیركشت، افزایش میزان تولید در واحد سطح و کشت دو یا سه بار در سال روی آورد. با توجه به اینكه 35 % نیاز غذایی جمعیت جهان را برنج تأمین می كند و با توجه به افزایش روز افزون جمعیت در جهان، نیاز شدید به افزایش تولیدات كشاورزی در كشور كاملاً محسوس
می­باشد. امكان افزایش سطح زیركشت بدلیل محدودیت منابع آب و خاك امری مشكل بنظر می­رسد. بنابراین ضرورت اصلاح گیاه برنج جهت کاشت در مناطق شور امر بدیهی است. با بهره­ گیری از تكنیك­های موتاسیون بریدینگ می توان به واریته­های متحمل به شوری دست یافت. بنابراین لازم است در مورد ارقامی كه معرفی شده اند و یا لاین های امید بخش كه در آستانه معرفی به زارعین قرار دارند باید آزمایش­های زراعی انجام گیرد تا صفات زراعی و عملکرد لاین­ها مطالعه شود.

2- 1 اهمیت برنج

برنج یک منبع اصلی در رژیم غذایی انسان است كه تقریباً نیمی از مردم دنیا از طریق آن امرار معاش
می كنند. این محصول برای یک سوم جمعیت جهان به عنوان غذای اصلی محسوب می گردد و در حدود یک پنجم از كل زمین های زیر كشت غلات را در جهان به خود اختصاص داده است. تقریباً دو میلیارد نفر (یک سوم جمعیت جهان) در جهان، به نحوی فرایندهای كاشت و فرآوری برنج وابستگی دارند. در حدود
90 درصد از برنج دنیا توسط كشاورزان خرده مالك در كشورهای در حال توسعه تولید می شود محصول برنج، اصلی­ترین غله در آسیا محسوب گردیده و برای تقریباً 3 میلیارد نفر(نیمی از جمعیت جهان) غذای اصلی و منبع عمده كالری به شمار می رود. در گزارشاتی كه در سال 2000 تهیه شد، مشخص گردید كه در حدود 40 درصد از مردم دنیا و اساساً آنهایی كه در مناطق پرجمعیت كشورهای كمتر توسعه یافته زندگی می­كرده­اند، برای تامین بخش عمده ای از انرژی مورد نیاز خود، به این محصول وابسته بوده اند.
در كشورهایی آسیائی سهم غلات و حبوبات، در كل رژیم غذایی حدود 63 درصد می باشد كه بخش عمده این غلات را برنج تشكیل می دهد. برنج تامین كننده 35 درصد تا 75 درصد از كالری مصرف شده توسط بیش از 3 میلیارد آسیائی است. قرن ها است كه در بسیاری از كشورهای آسیائی این غله، بخش
اساسی رژیم غذایی افراد را تشكیل می دهد و كماكان در سه كشور از چهار كشور پرجمعیت جهان ی
عنی چین، هند و اندونزی، برنج غذای اصلی محسوب می گردد. برآورد شده كه تا سال 2025، تعداد
6/4 میلیارد نفر، برای گذران زندگی خود به نحوی به این محصول وابستگی خواهند داشت. همزمان با
افزایش رشد جمعیت، میزان تقاضا برای برنج نیز افزایش می یابد، به طوری كه پیش بینی شده است
كه به منظور تامین تقاضا در سال 2025، سطح 50% تا 60% افزایش در تولید این محصول ضروری به نظر می رسد. در پاسخ به این نیاز روزافزون، به طور طبیعی مشكلاتی از قبیل كمبود آب، زمین،
كارگر و كودهای شیمیایی وجود خواهد داشت. تنها گندم و ذرت از نظر میزان تولید با برنج، قابل رقابت هستند. (آمار وزارت جهاد کشاورزی، 1374)

از لحاظ ایجاد اشتغال نیز برنج را می توان یكی از مهمترین منبع اشتغال و درآمد خصوصاً برای اقشار روستایی دانست. اكثر تولید كنندگان و مصرف كنندگان برنج توده فقیر دنیا را تشكیل می دهند. این
گیاه در روی مزارع 250 میلیون بهره بردار آسیایی كه اكثراً دارای اراضی كمتر از یک هكتار هستند، كشت می­ شود (33).

برنج نقش مهمی را در تمدن و فرهنگ بشر بازی می كند، كشت برنج یكی از پایه های اجتماعی بوده و سهم زیادی را در مراسم و تمدن های آسیایی دارد. از برنج هنوز در بعضی مواقع در برخی از مناطق روستایی آسیا برای پرداختن بدهی­ها و دستمزدها استفاده می­ شود(33).

از سال 1961 تا اوایل 1990 سهم تجارت برنج در بازارهای جهانی از حدود 5/3 درصد به 5 درصد كل تولید رسیده و از آن زمان به بعد بتدریج به طور متوسط به 6 درصد افزایش یافته است. اكثر كشورها برای تغذیه جمعیت شان به طور كامل به تولید برنج خود متكی هستند امروزه علی رغم ثبات كمتری كه تجارت جهانی برنج نسبت به گندم و ذرت دارد، هنوز برنج به عنوان یک كالای سیاسی در بعضی از كشورهای آسیایی مورد توجه می باشد(33).

2- 2 تاریخچه كشت برنج

برنج از قدیمی ترین گیاهان زراعی می باشد ولی قدمت آن به طور دقیق مشخص نمی باشد. بررسی ها و مطالعات انجام شده نشان می دهد كه پنج هزار سال پیش از میلاد در مناطقی از چین كشت می شده است، دانشمندان منشأ آن را جنوب آسیا، هندوستان و چین می دانند. این گیاه ابتدا به صورت دیم كشت می­شده است ولی با پیشرفت در امر كشاورزی، زراعت برنج به صورت فعلی درآمده است(خدابنده، 1369).

برنج زراعی گیاهی است از جنس Oriza و گونه Sativa كه نزدیكی با گونه وحشی O.fatua كه منشأ آن احتمالاً آسیای جنوب غربی می باشد وجود دارد.

تاریخچه كشت برنج در ایران به حدود 655 سال پیش از میلاد و به زبان هخامنشیان می رسد و در دوره اشكانیان و ساسانیان نز در نقاط مختلف از جمله گیلان، مازندران، خراسان، شوش و بابل كشت
می­شده است، نواحی عمده كشت برنج در ایران استانهای گیلان، مازندران و بخشهای از خوزستان، اصفهان و فارس می باشد.

 2- 3 مشخصات گیاه شناسی برنج

برنج گیاهی است از رده تك لپه ایها و تیره گندمیان[1] و زیر تیره Orizoidae می باشد كه دارای گونه های متعدی می باشد كه گونه زراعی آن Sativa می باشد برنج زراعی[2] دیپلوئید بوده و دارای 2n=24 كروموزوم می­باشد.

 2- 4 ریشه[3]

ریشه برنج از نوع سیستم ریشه ای افشان می باشد كه بطور متوسط در عمق 25-20 سانتیمتری خاك گسترش می­یابد. سازگاری ریشه برنج در زمین­هایی كه اكسیژن آن درجات طبیعی كم می باشد زیرا ریشه این گیاه به اكسیژن هوا نیاز چندانی نداشته بلكه از اكسیژن محلول در آب استفاده می نماید. ریشه برنج تا زمان تشكیل پانیکول برنج حداكثر رشد را می­نماید و سپس رشد آن كم می­ شود.

 2- 5 ساقه[4]

ساقه برنج به صورت استوانه­ای و توخالی می باشد كه گل در انتهای ساقه بوجود می آید كه در هر گل
سه گلچه وجود دارد كه فقط یكی از آنها رشد نموده بارور می­گردد و دو عدد دیگر عقیم بوده و به سختی قابل رویت می باشند و هر گل توسط دوگلوم تحلیل رفته و دوگلومل در برگرفته می شود كه در هر گلچه، 6 عدد پرچم و یک مادگی با كلاله دو قسمتی و پری شكل دیده می شود.

تخمدان در برنج یک برچه ای با یک تخمك می باشد و میوه آن گونه[5] می باشد. به مجموع
پوشینه و بذر اصطلاحاً شلتوك[6] می گویند. برنج گیاهی است خودبارور كه تعداد كمی دگرگشتی دارد (حدود 3-1 درصد)(خدابنده، 1382).

 2- 6 مراحل رشد و نمو برنج