محمدرضا سیاهپوش

به منظور بررسی اثر گرما برخصوصیات مورفو فیزیولوژیک، مولکولی و هم‌چنین عملکرد و اجزای عملکرد گندم، آزمایشی در سال زراعی 95-1394 در دو تاریخ کاشت نرمال و دیرهنگام بر روی 30 رقم تجاری گندم نان در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با 3 تکرار اجرا شد. در این مطالعه صفت فیزیولوژیک محتوای کلروفیل، صفات مورفولوژیک ارتفاع، طول پدانکل، طول سنبله(با ریشک و بدون ریشک) و عملکرد بیولوژیک، صفات فنولوژیک تعداد روز تا ساقه‌دهی، تعداد روز تا خوشه‌دهی، تعداد روز تا گلدهی و تعداد روز تا رسیدگی، صفات مرتبط با عملکرد و اجزای عملکرد، صفات مرتبط با فیزیولوژی دانه گرده شامل جوانه زنی دانه گرده و طول لوله گرده، و همچنین شاخص های STI، MP، GMP و HM براساس عملکرد دانه مورد بررسی قرار گرفت. بررسی مولکولی QTL های تحمل به گرما نیز بر اساس 4 نشانگر gwm494، gwm359، gwm484 و gwm132 انجام شد. نتایج، تفاوت معنی‌داری را در بین ارقام برای تمامی صفات نشان دادند. در شرایط تنش گرما کلیه صفات مورفولوژیک، فنولوژیک و عملکرد و اجزای عملکرد کاهش معنی‌داری داشتند. هدایت روزنه‌ای در تنش گرما بطور معنی‌داری (P≤0.01) افزایش یافت. تفاوت معنی‌داری بین ارقام از لحاظ محتوای کلروفیل در شرایط نرمال و تنش گرما مشاهده نگردید. نتایج بررسی تاثیر تنش گرما در شرایط دمائی 25، 30، 35، 40 و 50 درجه سانتی گراد بر جوانه زنی دانه گرده و طول لوله گرده در شرایط آزمایشگاهی حاکی از واکنش‌های متفاوت ژنوتیپ‌ها در پاسخ به دماهای بالا بود به‌طوری‌که ارقام کاز، سیستان، الوند، بم و چمران بالاترین درصد جوانه‌زنی و طول لوله گرده را در شرایط استرس گرما نشان دادند. بر اساس نتایج شاخص‌های STI، MP، GMP و HM ارقام به سه دسته ارقام متحمل شامل کاز، چمران، چمران2، Babax، سیستان، اروند، کویر و سپاهان که توانستند در شرایط تنش گرما عملکرد بسیار بالایی از خود نشان دهند، ارقام حساس شامل مانتنا، فلات و پارس و ارقام نیمه حساس شامل الوند، مهرگان، بم، وریناک، شیراز، ارگ، افلاک، بهار، آرتا، شوش، هامون، Weebill، روشن، هیرمند، قدس، پبشتاز،نیشابور، دز و مرودشت تقسیم شدند. در بین نشانگرهای مورد بررسی، نشانگر Gwm484 و Gwm494 بیشترین مقدار (98/0) و نشانگر Gwm132کمترین مقدار (12/0) هتروزایگوسیتی مورد انتظار را به خود اختصاص دادند.

خشکی یکی از مهم¬ترین تنش¬های محیطی است و عامل اصلی کاهش تولید گیاهان زراعی در مناطق خشک و نیمه¬خشک جهان از جمله ایران محسوب می¬شود. این پژوهش با هدف بررسی معیارهای فیزیولوژیک و بیان ژن¬¬های BnRAB18 و BnERD10 در پاسخ به تنش کمبود آب در ارقام کلزا صورت پذیرفت. در این راستا و به منظور شناسایی ژنوتیپ‌های متحمل و حساس به تنش کمبود آب کلزا آزمایشی در قالب فاکتوریل بر پایه طرح کاملا تصادفی با سه تکرار در گلخانه بخش زراعت و اصلاح نباتات دانشکده کشاورزی دانشگاه شیراز در سال 1394-1395 انجام شد که در آن رژیم آبیاری (بدون تنش و45% ظرفیت زراعی) و رقم‌ (15 رقم ) به عنوان فاکتورهای آزمایش در نظر گرفته شد. نتایج نشان داد که تنش کمبود آب باعث کاهش معنی‌دار بسیاری از صفات مورد مطالعه از جمله شاخص¬های فیزیولوژیک موثر بر آب برگ (محتوای نسبی آب برگ و محتوای آب برگ)، پایداری غشا سلولی، کلروفیل a و کلروفیل b شد. از طرفی برای صفات مالون‌دی‌آلدهید، پرولین، نشت الکترولیتی و کارتنوئید در شرایط تنش کمبود آب افزایش معنی‌داری مشاهده گردید. تجزیه به مولفه‌های اصلی و تجزیه خوشه‌ای نشان دادند که ارقام SLM046 و NK Alamir دارای بیشترین تحمل به تنش کمبود آب می‌باشند در حالی که NK Karibikو NK Octanحساس‌ترین ارقام به تنش کمبود آب محسوب‌ می‌گردند. بیان دو ژن BnRAB18 و BnERD10 با روش Real Time - PCR در ارقام SLM046 و NK Karibikدر چهار شرایط رطوبتی خاک شامل 100% ظرفیت زراعی (بدون تنش)، 45% ظرفیت زراعی، 40% ظرفیت زراعی و 35% ظرفیت زراعی با سه تکرار انجام شد. نتایج نشان داد که تنش کمبود آب موجب افزایش معنیدار بیان دو ژن BnRAB18 و BnERD10 در شاخساره گردید. بیان بیشتر دو ژن BnRAB18 و BnERD10 به طور معنی‌داری در رقم متحمل به تنش کمبود آب نسبت به رقم حساس به تنش کمبود آب در بافت شاخساره مشاهده شد. شایان توضیح است که بیشترین میزان بیان ژن BnRAB18 درتنش سطح دوم ( 40% ظرفیت زراعی) پس از اعمال تنش کمبود به آب در رقم متحمل به تنش دیده شد. همچنین بیشترین میزان بیان ژن BnERD10 درتنش سطح سوم ( 35% ظرفیت زراعی) پس از اعمال تنش کمبود آب در رقم حساس به تنش دیده شد. در نهایت نتایج نشان داد که ژن¬های BnRAB18 و BnERD10 می‌تواند در تحمل به تنش کمبود آب در کلزا موثر باشد. بنابراین می¬توان نتیجه گرفت که افزایش بیان ژن¬های BnRAB18 و BnERD10 در گیاه کلزا تحت تنش کمبود آب می¬تواند نشانگر نقش حفاظتی و اهمیت این ژن¬ها در شرایط تنش کمبود آب در کلزا باشد.

تنش گرما با تاثیر منفی بر مراحل فنولوژیک، مورفولوژیک، عملکرد و اجزای عملکرد گندم منجر به کاهش عملکرد دانه می¬گردد. شناسایی مکان¬های ژنی درگیر در تحمل به تنش گرما امکان اصلاح گندم برای تحمل به تنش گرما را آسانتر و بهتر می¬سازد. بدین منظور آزمایشی برای تعیین کیو.تی.ال¬های کنترل کننده صفات فنولوژیک، مورفولوژیک، عملکرد و اجزای عملکرد روی جمعیت اینبردلاین نوترکیب گندم (شامل 144لاین به همراه دو والد و 10 رقم تجاری) درقالب طرح مستطیل لاتیس با دو تکرار در دو تاریخ کاشت طبیعی(15آبان) و کاشت تاخیری (15دی) در شرایط تنش گرما در مزرعه شماره یک دانشکده کشاورزی دانشگاه شهید چمران اهواز انجام شد. صفات اندازه¬گیری شده شامل صفات مورفولوژیک: ارتفاع بوته، طول پدانکل، طول سنبله (با ریشک و بدون ریشک) و عملکرد بیولوژیک، صفات عملکرد و اجزای عملکرد شامل: تعداد پنجه بارور، تعداد کل پنجه¬ها، تعداد سنبلچه در سنبله¬های اصلی، تعداد دانه در سنبله اصلی، و شاخص برداشت. و صفات فنولوژیک شامل: روزتاپنجه¬زنی، روز تا ساقه¬دهی، روز تاغلاف¬دهی، روز تا خوشه¬دهی، روز تا گلدهی، روز تا نمو میوه، روز تا خمیری شدن دانه، روز تا رسیدن فیزیولوژیکی و دوره پر شدن دانه بودند. نتایج تجزیه مرکب داده¬ها در دو محیط تنش گرما و بدون تنش اختلاف معنی¬داری در سطح یک درصد(01/0P≤) برای تمام صفات نشان داد. که نشان¬دهنده تاثیر منفی تنش گرما بر سایر صفات اندازه¬گیری شده می¬باشد. تجزیه کیو.تی.ال بر اساس روش فاصله¬ای مرکب برای صفات روز تا ساقه¬دهی، روز تاغلاف-دهی، روز تا خوشه¬دهی، روز تا گلدهی، روز تا نمو میوه، روز تا خمیری شدن دانه، روز تا رسیدن فیزیولوژیکی و دوره پر شدن دانه در شرایط نرمال تعداد 2، 2، 2، 2، 3، 2، 2 و 3 کیو.تی.ال روی دو کروموزوم 2D و 1A مشخص کرد. برای صفت روز تا پنجه¬زنی و سایر صفات فنولوژیک در شرایط تنش گرما تعداد 2، 4، 4، 4، 4، 3، 4، 5 و 3 کیو.تی.ال روی کروموزوم¬های 1A، 1B، 2B، 2D، 5A، 6B و 7D در شرایط تنش گرما مکان¬یابی شد. برای صفات ارتفاع بوته، طول سنبله، طول پدانکل، وزن هزاردانه، وزن پدانکل ساقه¬اصلی، تعداد دانه در سنبله، تعداد سنبلچه در سنبلچه و عملکرد دانه به ترتیب 3، 1، 4، 5، 3، 1، 2 و 5 کیو.تی.ال در شرایط نرمال روی کروموزو¬های 1A، 1B، 1D، 2A، 2D، 3B، 3D، 4B، 4D، 5B و 7A مکان¬یابی شد. در شرایط تنش گرما برای صفات مذکور به ترتیب تعداد 3، 3، 2، 2، 1، 1، 1 و 2 کیو.تی.ال روی کروموزوم¬های 1B، 2B، 2D، 4B، 4D، 5B، 5D و 7D شناسایی شد. برای صفات فنولوژیک در شرایط نرمال تعداد 16 و در شرایط تنش گرما 19 کیو.تی.ال روی کروموزوم 2D مکان¬یابی شد. محدوده LODها بین 2 تا 22 و کمترین فاصله تا نشانگر مجاور برای طول پدانکل در هر دو شرایط و برای ارتفاع گیاه در شرایط نرمال برابر 006/0 سانتی¬مورگان نسبت به نشانگر gwm368 روی کروموزوم 4B بدست آمد. کمترین فاصله تا نشانگر مجاور در شرایط تنش گرما برای روز تا خمیری شدن دانه برابر 007/0 سانتی¬مورگان روی کروموزوم 2D و نسبت به نشانگر gwm790a و برای روز تا ساقه¬دهی برابر 006/0 نسبت به نشانگر AFcaCGk روی کروموزوم 6B مکان¬یابی شد.نشانگرهای مرتبط با کیو.تی.ال¬های مکان¬یابی شده در این تحقیق هم از نظر پایداری، توجیه بالای واریانس فنوتیپی، LOD بالا و مشترک بودن بین چندین صفت مناسب بودند. این نشانگرها می‌توانند جهت گزینش به کمک نشانگر برای تشخیص ارقام متحمل به تنش گرما و استفاده در برنامه¬های اصلاح مولکولی برای مقاوم سازی ارقام گندم نسبت به تنش گرما در جهت افزایش عملکرد استفاده نمود.

به منظور بررسی اثر دُزهای مختلف اشعه گاما بر روی ناهنجاری¬های میتوزی و میوزی و همچنین صفات زراعی در رقم سرازیری باقلا آزمایشی در سال زراعی 93-94 در مزرعه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه شهید چمران اهواز انجام شد. بذور این رقم، تحت تاثیر دُزهای مختلف اشعه¬ی گاما (25، 35، 45 و 55 گری و صفر به عنوان شاهد) قرار گرفت و در نسل دوّم صفات مختلف مورفو-فنولوژیک، باروری و تولید دانه و ناهنجاری¬های میتوزی و میوزی مورد بررسی قرار گرفت. براساس نتایج به¬دست آمده، اشعه¬ی گاما باعث کاهش معنی¬داری در صفات مورفولوژیک و باروری و تولید دانه شد. حساسیت به پرتو در صفات مربوط به باروری دانه بیشتر از صفات فنولوژیک بود. این امر در صفاتی مانند عقیمی و تولید دانه، بیشتر و در صفت وزن صد دانه کمتر بود. با توجه به نتایج حاصل از تجزیه به مولفه¬های اصلی، 2 مولفه¬ی اوّل 20/71 درصد از کل واریانس را تبیین کرد. اولین مولفه با توان بیان 46/53 درصد از تغییرات داده¬ها مولفه¬ی شایستگی بوته در باروری نام گرفت و در مقابل مولفه دوّم با 74/17 درصد به عنوان مولفه‌ی ناباروری نام¬گذاری شد. رسم نمودار بای پلات براساس مولفه¬ی اوّل و دوّم قادر به شناسایی بوته¬های موتانت برتر نسبت به بوته¬های شاهد بود که می¬توان از این بوته¬های موتانت برتر به طور مستقیم یا غیر مستقیم در پیشبرد برنامه¬های اصلاحی در نسل-های بعد استفاده نمود. نتایج حاصل از شمارش کروموزوم¬های متافازی نشان داد که رقم سرازیری از لحاظ سطح پلوئیدی، دیپلوئید بوده و دارای 12=x2=n2 و عدد کروموزومی پایه 6=x می¬باشد. فرمول کاریوتایپی برای این رقم st5+m1 تشخیص داده شد. براساس نتایج به¬دست آمده، اشعه¬ی گاما باعث افزایش معنی¬داری در درصد ناهنجاری¬های میتوزی و میوزی گردید. یک افزایش وابسته به دُز در ناهنجاری¬های میتوزی و میوزی مشاهده شد. اختلال در تقسیمات میتوزی و میوزی در اثر پرتوتابی باعث ایجاد انواع مختلفی از ناهنجاری¬ها از قبیل حرکت زود¬هنگام کروموزوم، کروموزوم تنبل، چسبندگی کروموزوم¬ها، قطعات کروموزومی، پل آنافازی و تلوفازی، قطبیت آشفته در آنافاز و تلوفاز، کروموزوم در به در، ریزهسته و سلول¬های چند قطبی در آنافاز و تلوفاز شد. در طی تقسیم میتوز سلول¬های مریستم راس ریشه باقلا بیشترین حساسیت را نسبت به ناهنجاری ریزهسته نشان دادند. در حالی که در تقسیم میوز سلول¬های مادری دانه گرده نسبت به ناهنجاری قطبیت آشفته بیشترین حساسیت را نشان دادند. به طور¬کلی با توجه به نتایج به¬دست آمده، سلول¬های مادری دانه گرده باقلا حساسیت بیشتری نسبت به سلول¬های مریستم ریشه به اشعه گاما نشان دادند. کمترین و بیشترین ناهنجاری¬های میتوزی و میوزی به ترتیب در شاهد و دُز 55 گری مشاهده گردید.

 انتخاب و تنوع ژنتیکی، از عوامل اصلی موفقیت در برنامه‌های اصلاحی گیاهان است. القا موتاسیون فرآیندی است که در نتیجه ایجاد جهش، اطلاعات ژنتیکی یک موجود زنده به صورت پایداری تغییر می‌کند. تنوع ژنتیکی کم گیاه نیشکر و عدم امکان گلدهی و تولید واریته هیبرید آن در شرایط طبیعی در کشور ایران، باعث شده است که کارایی گزینش در این گیاه پایین باشد بنابراین استفاده از پدیده القا موتاسیون وبهره گیری از تکنیک کشت بافت می‌تواند در جهت افزایش تنوع ژنتیکی در این گیاه سودمند باشد. پژوهش حاضر با هدف بررسی تاثیر پرتو گاما و تعیین دز مناسب اشعه در رقم CP69-1062 نیشکر انجام شد. ریز نمونه‌های تهیه شده از مریستم انتهایی ساقه، در محیط MS کالوس زایی شامل 3 میلی گرم در لیتر 2,4-D و 4/0 میلی گرم در لیتر کازئین کشت شدند. پس از گذشت 21-18 روز، بافت‌های کالوس( پینه) شروع به رشد کردند. کالوس‌های جنینی ترد، شکننده و پودری شکل بودند و رشد سریعتری نسبت به سایر کالوس ها داشتند، جداسازی شدند و هر دو هفته یک بار واکشت شدند. کالوس‌های جنینی در معرض دوزهای 0، 10، 20، 30، 40، 50، 60، 70 گری پرتو گاما قرار داده شدند و صفات وزن تر، وزن خشک، محتوای آب نسبی کالوس و درصد رشد نسبی کالوس روی آنها اندازه گیری شد؛ سپس کالوس ها به محیط MS کالوس زایی منتقل شدند و صفات درصد سبز شدن، طول ریشه، ارتفاع گیاهچه، تعداد گیاهچه مورد بررسی قرار گرفتند. به منظور تعیین دوز اپتیمم نمودار خطی و رگرسیون صفات اندازه گیری شده در مرحله باززایی بر حسب دوز پرتو گاما رسم شد. نتایج نشان داد که افزایش دوز پرتو گاما باعث کاهش صفات اندازه گیری شده در هر دو مرحله کالوس زایی و باززایی شدند. با توجه به تجزیه و تحلیل نمودار رگرسیونی این صفات اندازه گیری شده، LD50 81/33 گری برای این صفات محاسبه گردیدکه می‌تواند به عنوان دوز مطلوب پرتو گاما دربافت کالوس رقم CP69-1062 نیشکر معرفی شود.

 تنش گرما به عنوان یکی از جدی ترین چالش های تهدید کننده تولید محصولات کشاورزی مطرح می¬باشد. از اینرو آزمایشی به منظور بررسی QTL¬های مربوط به جوانه¬زنی و طول لوله گرده گندم در شرایط نرمال و تنش گرما، در سال زراعی 92-1391 بر روی 143 رگه درون زاد نوترکیب حاصل از تلاقی کاز (والد متحمل) و مانتنا (والد حساس به گرما) به همراه دو والد و تعدادی از ارقام تجاری در قالب طرح لاتیس مستطیل 13×12 در دو تکرار با دو تاریخ کاشت طبیعی (15 آبان) و تاریخ کشت تاخیری (تنش گرما،15 بهمن)، در شرایط آب و هوایی اهواز اجرا شد. صفات مورفولوژیک شامل ارتفاع بوته، طول پدانکل، طول سنبله (با ریشک و بدون ریشک)، عملکرد بیولوژیک، عملکرد و اجزای عملکرد شامل تعداد پنجه بارور، تعداد کل پنجه¬ها، تعداد سنبلچه در سنبله¬های اصلی، تعداد دانه در سنبله اصلی، شاخص برداشت، صفات مربوط به فیزیولوژی دانه گرده شامل جوانه¬زنی و طول لوله گرده و هم¬چنین QTL-های مربوط به این صفات در دو شرایط نرمال و تنش گرما مورد بررسی قرار گرفتند. نتایج حاصل از تجزیه واریانس داده¬ها اختلاف معنی¬داری (01/0P≤) بین ژنوتیپ¬ها و همچنین بین شرایط محیطی نرمال و تنش در مورد کلیه صفات اندازه¬گیری شده نشان داد. نتایج بررسی تاثیر تنش گرما بر جوانه¬زنی و طول لوله گرده حاکی از تفاوت معنی¬دار (01/0P≤) بین ارقام، شرایط دمایی و اثر متقابل رقم در دما در خصوص این صفات بود. افزایش دما باعث کاهش معنی¬دار جوانه¬زنی و طول لوله گرده شد که نشان دهنده حساسیت گندم به دمای بالا می¬باشد. در شرایط تنش گرما ارقام کاز، اوپاتا و ام6 بیش¬ترین و رقم کوهدشت کمترین درصد جوانه¬زنی دانه گرده را نشان دادند همچنین بیشترین طول لوله گرده در ارقام کاز، اوپاتا و الوند و کم¬ترین آن در ارقام زاگرس و اترک در شرایط تنش گرما مشاهده گردید. بر اساس روش نقشه¬یابی فاصله¬ای مرکب در شرایط نرمال 6، 2، 1، 1، 5، 4 و 5 کیو. تی.ال به ترتیب برای ارتفاع بوته، طول سنبله، تعداد سنبلچه در سنبله¬، تعداد دانه در سنبله، طول پدانکل، عملکرد دانه و وزن هزار دانه روی کروموزوم-های 3B1، 4B، 4D، 6D2، 1B3، 2D2، 2D1، 1B1، 5D2 و 2A1 تشخیص داده شد. در شرایط تنش گرما 4، 4، 3، 3، 2، 3 و 1 کیو. تی.ال به ترتیب برای ارتفاع بوته، طول سنبله، تعداد سنبلچه در سنبله¬، تعداد دانه در سنبله، طول پدانکل، عملکرد دانه و وزن هزار دانه روی کروموزوم¬های 4B، 4D، 1A1، 2A2، 6D1، 2D1، 2A3، 2B و 3D2 مشخص شد. برای جوانه¬زنی دانه گرده در دماهای 25، 30، 35، 40 و 50 درجه سانتی¬گراد به ترتیب 3، 5، 4، 4 و 5 کیو. تی.ال بر روی کروموزوم¬های 2D1، 3B1، 7A1، 3B2، 4A2، تشخیص داده شد. همچنین برای طول لوله گرده 4 کیو. تی. ال بر روی کروموزوم 2B مشخص شد. در تحقیق حاضر بیش¬ترین QTL¬های مهم روی کروموزوم-های 2B، 2D، 4A، 4B، 4D و 7A قرار داشتند. در این تحقیق وجود ده QTL پایدار عملکرد و اجزای عملکرد در بیش از یک محیط مورد تائید قرار گرفتند و می¬توان از آنها در گزینش به کمک نشانگر ها به منظور افزایش عملکرد استفاده کرد.

 ارزیابی تنوع ژنتیکی در گیاهان زراعی برای برنامه¬های اصلاح نباتات و حفاظت از ذخایر توارثی کاربرد حیاتی دارد. به علت کاهش تنوع در اثر استفاده از ارقام اصلاحی پر محصول، در ارقام زراعی فرسایش ژنتیکی رخ داده است. در جهت غنای خزانه¬ی ژنی، به¬نژادگران استفاده از خویشاوندان بومی گیاهان زراعی در برنامه¬های اصلاحی را توصیه کرده¬اند. بررسی تنوع ژنتیکی در محصولات زراعی از طریق صفات مورفولوژیک، بررسی شجره¬ها و نشانگرهای مولکولی میسر است. این پژوهش به منظور مقایسه¬ی توده¬های بومی گندم ایران که یکی از خاستگاه¬های اصلی گندم در دنیا است، به همراه چند رقم شاهد، با هدف بررسی تنوع ژنتیکی و تعیین میزان قرابت ژنتیکی بین 20 توده مختلف گندم جمع¬آوری شده از نقاط مختلف ایران صورت گرفت. آزمایش در مزرعه آزمایشی دانشکده کشاورزی دانشگاه شهید چمران اهواز در قالب طرح بلوکهای کامل تصادفی در سه تکرار اجرا گردید. توده¬های مورد بررسی از تنوع ژنتیکی مطلوبی برخوردار بودند. بالاترین ضریب تغییرات ژنوتیپی مربوط به عملکرد واقعی (عملکرد از هر تکرار) با 3/36 درصد بود. ضریب تغییرات ژنوتیپی صفاتی مانند عملکرد دانه و عملکرد بیولوژیک به ترتیب 15 و 26 درصد بود که نشان از تنوع بالای این صفات دارد. بازده ژنتیکی با شدت انتخاب 10 درصددر عملکرد بیولوژیک با میزان 19/1104 و در عملکرد دانه 92/351 برآورد گردید که این مقادیر بالاترین میزان بازده ژنتیکی در بین صفات بودند. برخی توده¬ها در شرایط آب و هوایی مورد بررسی و در مقایسه با ارقام شاهد دارای ویژگی¬های برتری بودند که از این توده¬ها توده¬ها می¬توان برای تحقیقات آتی استفاده نمود. تجزیه همبستگی، رگرسیون گام به گام و علیت نشان داد که به ترتیب عملکرد بیولوژیک، شاخص برداشت و ارتفاع مهمترین اجزای موثر بر عملکرد دانه بودند و از بین این صفات صفت عملکرد بیولوژیک با توجیه مقدار زیادی از تغییرات مربوط به عملکرد دانه (756/0) می¬تواند در بهبود عملکرد دانه و یا به عنوان معیاری برای گزینش توده¬های مطلوب بومی قابل توصیه برای برنامه¬های به نژادی گندم باشد.
در این بررسی مشخص شد که در محدوده¬ی این توده¬ها وارقام مورد بررسی، افزایش طول سنبله و تعداد سنبلچه در سنبله فرعی تاثیر زیادی در عملکرد دانه نداشته حتی در بعضی موارد اثر منفی نشان داد. نمونه¬های ژنتیکی گندم مورد بررسی در این آزمایش با انجام تجزیه خوشه‌ای براساس صفات ارزیابی شده به سه گروه اصلی متمایز شدند. براساس نتایج حاصل، فاصله ژنتیکی برخی از توده¬های ژنتیکی گندم مورد بررسی با پراکندگی جغرافیایی (محل جمع آوری آنها) انطباق داشت. نتایج تابع تشخیص نیز تعداد سه گروه را مطلوب دانست و نتایج گروه¬بندی تجزیه خوشه ای را 87 درصد تائید کرد. با انجام تجزیه به مولفه¬های اصلی، 9 مولفه شناسایی شد که در مجموع 71/85 درصد از کل واریانس داده¬ها را توجیه نمود. با استفاده از نمودار دو بعدی توده¬ها براساس مولفه¬ اول و دوم پراکنش توده¬ها تاحدودی منطبق با تجزیه خوشه¬ای بود، که خود می¬تواند گواهی بر صحت نتایج تجزیه خوشه¬ای ¬باشد. بر اساس شاخص شانون، از بین صفات کیفی مورد بررسی، بافت دانه دارای بیشترین تنوع در بین توده¬ها محلی و ارقام مورد مطالعه بود.

به¬ منظور بررسی اثر گرما بر خصوصیات مرفو- فیزیولوژیک چندین ژنوتیپ جو وخصوصیات دانه-گرده و هم چنین عملکرد و اجزای عملکرد جو، آزمایشی در سال زراعی 92-1391 در دو شرایط کشت نرمال (تاریخ کشت نرمال) و تنش (تاریخ کشت تاخیری) در قالب طرح بلوک کاملا تصادفی با سه تکرار، بر روی 10 ژنوتیپ جو، در شرایط آب وهوایی اهواز اجرا شد. در این مطالعه صفات مرفولوژیک شامل ارتفاع بوته، طول پدانکل، طول سنبله (باریشک و بدون ریشک)، عملکرد بیولوژیک، صفات فنولوژیک شامل تعداد روز تا سنبله دهی، تعداد روز تا رسیدگی، صفات فیزیولوژیک شامل محتوای کلروفیل برگ، هدایت روزنه ای و پایداری غشای سلولی، عملکرد و اجزای عملکرد، صفات مرتبط با دانه گرده شامل جوانه زنی، طول لوله گرده و مرفولوژی دانه گرده (با استفاده از میکروسکوپ الکترونی نگاره (SEM))، تعداد دانه گرده در هر سنبله و هم چنین شاخص های GMP، STI، SSI، YI، YSI، HM و TOL بر اساس عملکرد و اجزای عملکرد دانه مورد بررسی قرار گرفتند. در این آزمایش محیط بهینه کشت دانه گرده در جو، محیط مایع حاوی 18% ساکارز، 9% پلی اتیلن گلیکول، 0.8 گرم بر لیتر نیترات کلسیم و 0.3 گرم بر لیتر اسید بوریک تعیین گردید. در شرایط تنش گرما کلیه صفات فنولوژیک، مرفولوژیک، عملکرد و اجزای عملکرد در مقایسه با شرایط نرمال به  طور معنی داری کاهش یافتند. هدایت روزنه ای تحت تاثیر تنش گرما افزایش معنی¬داری (0.01≥ P) داشت. تفاوت معنی¬داری از نظر محتوای کلروفیل بین دو شرایط نرمال و تنش مشاهده نگردید. در مورد پایداری غشای سلولی، نتایج نشان داد که ژنوتیپ ها تفاوت معنی داری (0.01≥ P) از نظر این صفت با یکدیگر داشتند و رفتار متفاوتی در پاسخ به دمای بالا در ارتباط با این صفت نشان دادند. نتایج بررسی تنش گرما در شرایط دمایی 25 (شاهد)، 30، 35، 40 و 50 درجه سانتی گراد بر جوانه زنی و طول لوله گرده در این آزمایش، نشان داد که این دو صفت تحت دماهای بالا به  شدت کاهش می یابند. به طوری که ژنوتیپ های جنوب و ریحان، زهک، خرم و نصرت از نظر شاخص TSRI (شاخص پاسخ تنش کل)، به عنوان ژنوتیپ های متحمل شناسایی شدند. در این آزمایش هم چنین مشخص گردید که مرفولوژی دانه  به شدت تحت تاثیر دما قرار می گیرد. تنش گرما باعث از بین رفتن تزئینات سطح اگزین دانه گرده گردید به طوری که سطح گرده در دمای 50 درجه سانتی گراد کاملا متفاوت با شرایط نرمال (دمای 25 درجه سانتی¬گراد) بود. نتایج حاصل از تجزیه واریانس مرکب داده ها ی مربوط به صفت تعداد دانه¬گرده در هر سنبله نشان دهنده معنی دار بودن تفاوت بین ژنوتیپ ها، محیط ها و اثرات متقابل محیط و ژنوتیپ برای این صفت بود. در نهایت ژنوتیپ های جنوب و ریحان03 توانستند در اکثر صفات بررسی شده برای تحمل گرما، نتایج خوبی را از خود نشان دهند و در مواجه با تنش گرما عملکرد خود را به شکل مطلوب حفظ نمودند. این ژنوتیپ ها بر اساس نتایج شاخص¬های GMP، STI، YI، MP و HM نیز متحمل تشخیص داده شدند. درصد جوانه زنی و طول لوله گرده در شرایط آزمایشگاهی در حقیقت بازتابی از دانه بندی تحت دماهای بالا است و می تواند اطلاعات مفیدی برای تسهیل بررسی ژنوتیپ های مختلف جو را فراهم نماید و در اصلاح و انتخاب ارقام مناسب مفید واقع شود. و در نهایت ژنوتیپ های متحمل به گرما شناخته شده در این آزمایش جهت انجام مطالعات تکمیلی در برنامه های اصلاحی مناطق گرم توصیه می¬شوند.