-
مدیر بازنشسته
پرتوهای گاما اصولاً پرتوهاي گاما كه از انواع پرتوهاي الكترومغناطيس ميباشند به دليل دارا بودن طول موج كوتاهتر، داراي انرژي و نفوذپذيري بيشتري نسبت به پرتو ايكس ميباشند. اين پرتو از واكنشهاي هستهاي برخي راديوايزوتوپها يعني كبالت - 60 و سزيم - 137 به دست ميآيد. پرتو مذكور بسيار نافذ و خطرناك ميباشد به طوري كه براي جلوگيري از صدمات آن نياز به استفاده از حفاظهاي غيرقابل نفوذ است. منابع اين پرتو براي پرتودهي بذور به شكل Gamma Cell و براي پرتودهي گياهان در شرايط اتاقكهاي كوچك، گلخانه و يا مزرعه به صورت Gamma Room، Gamma Greenhouse و Gamma Field به كار ميرود.
-
-
مدیر بازنشسته
پرتو ماوراء بنفش توانايي نفوذ اين نوع پرتو در بافتها اصولاً بسيار كم است و استفاده از آن در گياهان نيز محدود ميباشد و فقط در برخي موارد جهت پرتودهي دانههاي گرده و يا اسپورها به كار ميرود. در تحقيقات مربوط به كشت بافت گياهي و اصلاح نباتات به خصوص زماني كه ژنها به صورت انفرادي مدنظر هستند مورد استفاده قرار ميگيرد. جذب اشعة ماوراء بنفش به مقدار زيادي بستگي به ساختمان مولكولي دارد. اثرات بيولوژيكي اين نوع پرتوها به مقدار زيادي بستگي به طول موج آنها دارد. طول موجهاي بين 2500 الي 2900 نانومتر از نظر بيولوژيكي بسيار مؤثر هستند زيرا در اين محدوده بيشترين ميزان جذب نور توسط اسيدهاي نوكلئيك صورت ميپذيرد
-
-
مدیر بازنشسته
پرتو بتا حاصل از محلولهای ايزوتوپی تأثير ذرههاي بتا (الكترونها) كه از عناصري نظير P32 و S35 توليد ميشوند بر روي بافتها، شبيه به پرتوهاي گاما و ايكس ميباشد ولي اصولاً ميزان نفوذپذيري ذرههاي بتا كمتر از پرتوهاي گاما و ايكس ميباشد.
براي افزايش ميزان نفوذپذيري اين نوع پرتوها ميتوان راديوايزوتوپهاي توليدكنندة بتا را به صورت محلول در اختيار گياهان قرار داد و به اين صورت P32 و S35 ميتوانند به طور مستقيم درون هستة سلول قر ار بگيرند و اثر واقعي خود را بگذارند. در اين رابطه گلوبرچ در سال 1965 اشاره نمود كه طرز عمل و تأثيرگذاري منبع پرتوهاي داخلي با منبع پرتوهاي خارجي تفاوت دارد و از طرف ديگر با توجه به اينكه تفاوت زيادي بين يك سلول با سلول ديگر و يا يك بافت با بافت ديگر وجود دارد بنابراين تعيين دقيق دز دريافتي از منبع پرتو داخلي در نمونههاي گياهي بسيار مشكل است. در آزمايشي كه توسط كاوايي در سال 1963 صورت گرفت بذور برنج در حالت جوانه زده و در حالت خواب درون محلول حاوي P32 به مدت دو هفته قرار داده شدند. بذور در حال جوانهزني و همچنين گياهچههاي در حال رشد توانستند در طي اين مدت P32 را جذب نمايند و حتي مقداري از P32 در گياهان نسل 1M نيز باقي ماند. در اين آزمايش ميزان دز دريافتي براي هر بذر 40-5/2 بوده است و اين در حالي است كه ميزان 50LD براي هر بذر 15-10 بوده است. كاوايي معتقد است كه استفاده از P32 و S35 براي ايجاد موتاسيون بسيار مؤثرتر از پرتوهاي گاما و يا ايكس است.
با توجه به اينكه نيمه عمر P32 معادل 3/14 روز و S35 معادل 87 روز ميباشد، كاوايي در آزمايشات خود در گياهان برنج نسل 1M كه بذور آنها آغشته به راديو ايزوتوپها شده بود، همچنان راديواكتيويته را مشاهده نمود (در مرحله پنجهزني).
ماتسومورا (1962) تعدادي از بذور گياهان جنس Triticum را دو روز پيش از كاشت در محلول P32 و I131 قرار داد تا بدين وسيله تأثير ذرات بتا داخلي را با پرتوهاي گاما حاصل از منبع خارجي مقايسه نمايد. در اين آزمايش تأثير پرتو بتا به ميزان mCi/g2/0-15/0 حاصل از محلول P32 و پرتو بتا به ميزان mCi/g8/0 حاصل از محلول I131 مشابه تأثير پرتو گاما به ميزان 5/2 كيلوراد بود. استين و اسپارو (1966) به منظور پرتودهي مريستم انتهايي گياه Kalanchoe توسط ذرات بتا از Sr90 و Y90 به عنوان منبع پرتو استفاده كردند. حداكثر انرژي بتا حاصل از Sr90 معادل MeV 546/0 و Y90 معادل MeV 27/2 ميباشد. بنابراين دو عنصر مذكور ميتوانند به عنوان منبع پرتو بتا از نظر افزايش نفوذپذيري به درون بافتها، تأثيرات بيولوژيكي مؤثري داشته باشند.
-
-
مدیر بازنشسته
تأثير عوامل محيطی و بيولوژيكی در واكنش گياهان نسبت به پرتوهای يونيزان
اصولاً واكنش گونههاي مختلف گياهي به موتاژنهاي فيزيكي (و يا شيميايي) تحت تأثير عوامل محيطي و بيولوژيكي بسيار متنوع قرار دارد كه البته بين اثرات اين عوامل تا حدي همپوشاني نيز وجود دارد. در اين مبحث به برخي از مهمترين اين عوامل اشاره ميشود.
عوامل محيطي
عوامل محيطي عبارتند از اكسيژن، رطوبت بذر، درجه حرارت، شرايط قبل و بعد از تيمار، نوع پرتو يونيزهكننده و ميزان نور.
اكسيژن
اكسيژن بيشتر از عوامل ديگر اهميت دارد به طوري كه اثرات ساير عوامل با آن تداخل دارد. در بررسيهاي مختلف طيف گستردهاي از تأثير اكسيژن در حساسيت گياه نسبت به پرتو به دست آمده است.
رطوبت
حساسيت گياه به پرتو با تغيير رطوبت بذر حتي به ميزان 2/0 تا 3/0 درصد تغيير ميكند و چون براي متخصصين اصلاح نباتات تغيير درصد رطوبت بذر آسانتر از تغيير ميزان اكسيژن ميباشد، استفاده از اين عامل در مقايسه با اكسيژن، متداولتر ميباشد و با اين عمل اثر اكسيژن نيز كاهش مييابد.
درجه حرارت
درجه حرارت سلول گياهي، قبل، طي و بعد از پرتودهي ممكن است بر روي تغييرات ژنتيكي ايجاد شده اثر گذارد. شوك حرارتي حدود 60 درجه سانتيگراد بلافاصله پس از پرتودهي ميتواند آسيب وارده به گياهچه و ناهنجاريهاي كروموزمي در نسل اول را كاهش دهد، بدون آنكه بر ميزان فراواني موتاسيون القايي اثر گذارد.
شرايط قبل و بعد از تيمار
استفاده از مواد شيميايي يا تغيير درجه حرارت باعث تغيير حساسيت گياه به پرتو ميشود. در صورتي كه نخواهيم بذور پرتو داده شده را بلافاصله بكاريم، ميبايست بذوري كه حاوي 14-12 درصد رطوبت هستند را براي مدت 4 هفته در دماي 20-15 درجه سانتيگراد قرار دهيم.
نوع پرتو
انواع پرتوهاي يونيزان در اثرات نسبي بيولوژيك، با يكديگر اختلاف دارند و نوع دز يعني حاد يا مزمن بودن نيز باعث تغيير واكنش موجود نسبت به پرتو ميگردد.
عوامل بيولوژيكي
عوامل بيولوژيكي به دو دسته تقسيم ميشوند. دستة اول شامل عوامل فيزيولوژيكي، مورفولوژي و شيميايي است همچنين دستة دوم شامل عوامل سيتولوژيكي و ژنتيكي ميباشند كه ذيلاً به شرح آنها پرداخته ميشود.
عوامل فيزيولوژيكي، مورفولوژي و شيميايي
اندازه و شكل بذر، پوشش بذر، اندازة جنين، مواد غذايي و شيميايي داخل بذر، تراكم يونهاي ايجاد شده، سن بذر و خواب بذر، جزء اين دسته از عوامل محسوب ميشوند.
اندازه و شكل بذر
اندازه و شكل بذر ميتواند عاملي در تغيير حساسيت به پرتو باشد. به طور مثال در جنس عدس (Lentil) ارقام بذر درشت در مقايسه با ارقام بذر ريز حساسيت بيشتري به پرتو نشان ميدهند ولي در جنس كتان (Lentil) ارقام بذر ريز در مقايسه با ارقام بذر درشت نسبت به پرتو حساستر ميباشند كه احتمالاً اين حساسيت به پرتو بيشتر تحت تأثير اندازة كروموزومها و كمتر تحت تأثير اندازه و شكل بذر ميباشد.
پوشش بذر
در اين مورد موتاژنهاي شيميايي نسبت به موتاژنهاي فيزيكي داراي اهميت بيشتري ميباشند زيرا اين پوشش باعث تغييراتي در نفوذپذيري مواد شيميايي به داخل بذر ميشود.
البته وجود پوشش بذر، حساسيت نسبت به پرتو را نيز تغيير ميدهد و مشاهده شده است كه در بعضي از گياهان بذور داراي پوشش حساسيت كمتري نسبت به زماني كه پوشش آنها برداشته ميشود، دارند.
اندازة جنين
اندازة جنين نيز عامل مهمي در حساسيت به پرتو ميباشد يعني بذوري كه داراي جنين بزرگترين ميباشند، هدفهاي بهتري در پرتوتابي هستند و احتمال برخورد ذرات پرتو به آنها بيشتر است و برعكس جنينهاي كوچكتر نه تنها احتمال برخورد ذرات پرتو به آنها كمتر است بلكه جنين كوچك داراي مواد غذايي بيشتري ميباشد و در نتيجه پرتوها بايد از مواد غذايي بيشتري عبور كنند تا به جنين برسند كه اين امر باعث كاهش حساسيت جنينهاي كوچكتر نسبت به پرتوتابي ميباشد.
مواد غذايي و شيميايي داخل بذر
مواد غذايي و شيميايي درون بذر نيز در ميزان مقاومت يا حساسيت به پرتو مهم ميباشند به طوري كه پرتوتابي آندوسپرم با دزهاي بالاي پرتو گاما (1000 كيلوراد) و سپس پيوند زدن جنين سالم بر روي آن، سبب كاهش رويش در اندام هوايي و سيستم ريشهاي ميشود و حتي بر ميزان بقاء در مزرعه نيز تأثير زيادي ميگذارد و سپس كاهش بسيار شديد آن ميگردد. از طرفي نوع تركيب شيميايي بر نيز بر روي حساسيت به پرتو تأثير ميگذارد. به عنوان مثال مقاومت زياد گياهان روغني در مقابل پرتو ايكس، با مقدار چربي داخل سلول در ارتباط ميباشد. همچنين مشخص گرديده مقدار زياد اسيد اسكوربيك با بالا بودن مقاومت نسبت به پرتو ارتباط دارد. حتي كمبود مواد معدني مختلف باعث تغيير در حساسيت به پرتو در بعضي گياهان ميشود.
تراكم يونهاي ايجاد شده
در كولتيوارهايي كه تراكم يوني يكسان دارند، انتظار ميرود كه در برابر پرتوتابي آسيب مشابه ببينند. در دو كولتيوار حساس و مقاوم گندم تراكم يونهاي ايجاد شده مورد اندازهگيري قرار گرفت و ارتباط ناچيزي بي آسيب بيولوژيك با مقدار يونها به دست آمد. به اين ترتيب به نظر ميرسد كه كوليتوار مقاوم بايد به طريقي در مقايسه با كوليتوار حساس از خود بهبودي نسبي نشان دهد و اين بهبودي ممكن است در اثر پراكندگي يونهاي ايجاد شده در قسمتهاي مختلف ساختمان شيميايي اندامهايي همچون جنين، آندوسپرم و يا پوشش بذر باشد.
سن بذر
سن بذر نيز عاملي در واكنش به پرتو ميباشد. در بذور مسنتر پرتوتابي ميتواند ناهنجاريهاي كروموزمي بيشتري توليد نمايد. حتي تأخير در برداشت نيز ممكن است باعث تغيير واكنش بذور نسبت به تابش پرتو شود. موضوع سن بذر در رابطه با حساسيت نسبت به پرتو، در مورد موتاژنهاي شيميايي نيز صادق است.
خواب بذر
هر تأخيري در جوانه زدن يا به عبارت ديگر خواب بذر (مكانيكي يا شيميايي) باعث افزايش حساسيت به پرتو ميگردد.
-
-
مدیر بازنشسته
اندامها و اجزاء گياهی قابل پرتوتابی اغلب قسمتهاي مختلف گياه ميتوانند با يكي از روشهاي پرتودهي، تحت تأثير پرتو قرار گيرند ولي به هر حال هميشه سعي بر اين است كه آسانترين روش انتخاب شود. اندامها يا اجزايي از گياهان كه معمولاً ميتوانند مورد پرتوتابي قرار گيرند عبارتند از بذور يا گرده، كل گياه، قلمه حاوي جوانه، غده، پياز، استولون (ساقههاي روي زميني خزنده)، سلولها و بافتهاي گياهي حاصل از كشت بافت (و يا كالوس).
اندامهاي مختلف گياهي، حساسيتهاي متفاوتي نسبت به پرتو از خود نشان ميدهند. عكسالعمل يك سلول نسبت به پرتو به مقدار زيادي بستگي به شرايط فيزيولوژيكي سلول در هنگام پرتوتابي و همچنين شرايط قبل و پس از پرتودهي دارد.
كل گياه
گياهاني كه داراي ابعاد بزرگ هستند و يا به تعداد زياد ميباشند، به راحتي درون گاما - روم و يا گاما - فيلد قابل پرتوتابي هستند. گياهان كوچك جثه و يا گياهاني كه در مرحلة گياهچهاي هستند با استفاده از دستگاههاي توليد پرتو ايكس و يا به كار بردن منبع گاما در شرايط گلخانه و يا اتاقكهاي مخصوص كه حاوي محافظ هستند، قابل پرتوتابي ميباشند. امروزه كمتر از گاما - فيلدها استفاده ميشود زيرا روشهاي بهتر و اقتصاديتر از نظر اصلاح نباتات به خصوص براي گياهاني كه با بذر ازدياد ميشوند ابداع شده است.
بذور
بذور بهترين مواد براي پرتودهي در آزمايشات ايجاد موتاسيون و اصلاح نباتات ميباشند. بذور گياهان را ميتوان در شرايط مختلف فيزيكي محيط مورد پرتودهي قرار داد. به عنوان مثال ميتوان آنها را به صورت خشك شده، يخ زده شده. و يا حتي هنگامي كه درون محلولهاي مختلف هستند تحت تأثير پرتو قرار داد. بذور در حالت خشك از نظر فيزيولوژيكي كمترين فعاليت را دارند بنابراين ميتوان آنها را براي مدت طولاني بدون بروز هرگونه صدمهاي در شرايط وجود اكسيژن و حتي بدون وجود اكسيژن نگهداري كرد. بذور خشك كه داراي خواب بذر هستند به راحتي امكان انتقال به مسافتهاي بسيار دور را دارند. ولي به هر حال براي ايجاد تغييرات ژنتيكي در بذور به دزهاي پرتو بيشتري در مقايسه با ساير اندامهاي گياهي نياز است. در صورتي كه بذور گياهان پيش از پرتودهي درون آب فرو برده شوند، به ميزان پرتو كمتري احتياج است ولي به هر حال پس از جذب آب توسط بذور امكان جوانهزني آنها وجود دارد بنابراين كار كردن با اين نوع بذور براي مراحل بعدي مشكلتر است. در آزمايشي كه فروز - گرتزن و همكاران بر روي جو انجام داند، گزارش نمودند كه قرار دادن بذور اين گياه درون آب به مدت 12-8 ساعت در دماي 30 درجه سانتيگراد و يا به مدت 35-20 ساعت در دماي 20 درجه سانتيگراد باعث صدمه ديدن بذور گرديد. به طور كلي در اغلب موارد توصيه ميشود براي بذوري كه نياز به خيساندن براي مدت طولاني دارند، دما در محدودة صفر درجةسانتيگراد نگه داشته شود (ولي لازم به ذكر است كه بذر بعضي از گونههاي گياهي تحمل چنين درجه حرارتي را ندارند) كه در اين حالت فراهم كردن اكسيژن به ميزان كافي ضروري است.
ريگز گزارش داد مقاومت بذور ذرات قرار داده شده در آب كه مجدداً خشك شدهاند، نسبت به بذور جو بيشتر است. بنابراين عكسالعملهاي متفاوت بذور گياهان نسبت به قرار داده شدن درون آب به مقدار زيادي بستگي به گونة آنها دارد.
استفاده از پرتوهاي ماوراء بنفش بر روي بذور گياهان از نظر ايجاد تغييرات ژنتيكي چندان موفقيتآميز نبوده است.
دانة گرده
يكي از محاسن بزرگ پرتودهي دانة گرده در مقايسه با پرتودهي بذر يا گياه كامل آن است كه در حالت پرتودهي گياه كامل شيمر توليد ميشود و گياهان توليد شدة 1m از جنين پرتو نديده به وجود ميآيند ولي پرتودهي دانة گرده از اين نظر حائز اهميت ميباشد كه در صورت ايجاد تغييرات ژنتيكي در ريختة ارثي دانة گرده، اين تغييرات توسط آميخته شدن هسته زايشي گرده با سلول تخم در جنين تثبيت شده و سلولهاي اندامهايي كه بعد از رشد جنسي به وجود ميآيند همگي از نظر ريختة ارثي مشابه ميباشند و رقابتي بين سلولها از نظر تغذيه و رشد مشاهده نميگردد.
از معايب پرتودهي دانههاي گرده آن است كه تعداد موتاسيون حاصله بسيار اندك است و همچنين كوتاه بودن زمان زنده بودن دانه گرده يكي از مشكلات ديگر به شمار ميآيد. بنابراين، اين روش براي دانةگردة گياهاني كه براي چند ماه ميتوانند زنده بمانند مناسب خواهد بود. از طرف ديگر تحقيقات انجام شده نشان دادهاند كه بهترين قسمت گياه براي پرتودهي با اشعة ماوراء بنفش، دانههاي گرده ميباشد.
مريستمها
آناتومي و قسمتهاي مختلف مريستمهاي جنين، داراي اهميت زيادي براي ايجاد موتاسيون بذر ميباشند زيرا مشخص ميشود كه آيا سلولهاي جهش يافته در حين ايجاد تفرقات از بين خواهند رفت يا اينكه ميتوانند توليد سلولهاي كافي براي بافتهاي جوانهزني بنمايند. ساختمان قسمتهاي مختلف مريستم و تشكيل مريستمهاي جديد در طي تقسيمات سلولي به خصوص در پرتودهي گياهاني كه به صورت غيرجنسي توليدمثل ميكنند حائز اهميت است. در اين رابطه استفاده از كشت بافت كاربرد بسيار جالبي در اصلاح نباتات از طريق موتاسيون را به وجود آورده است.
تأثير موتاژنها بر روي بذور در نسل اول
ايجاد خسارت و كشندگي در گياهان
اصولاً موتاژنهاي فيزيكي و شيميايي ميتوانند سه نوع تأثير جالب از ابعاد ژنتيكي يا اصلاح نباتات داشته باشند كه عبارتند از:
الف) خسارت فيزيولوژيكي (صدمة اوليه)
ب) موتاسيونهاي عاملي (موتاسيونهاي نقطهاي، موتاسيونهاي ژني)
ج) موتاسيونهاي كروموزومي شكستهاي كروموزومي)
موتاسيونهاي كروموزومي و عاملي ممكن است از نسل 1m به ساير نسلها انتقال يابند ولي اثرات فيزيولوژيكي معمولاً به نسل اول منحصر ميباشند. موتاسيونهاي عاملي را نميتوان در نسل اول به وضوح مشاهده نمود مگر آنكه موتاسيون در گامتهاي هاپلوئيد اتفاق افتاده باشد و به طور كلي موتاسيونهاي عاملي و كروموزومي از نظر ايجاد تغييرات در مادة ژنتيكي به خوبي شناخته شدهاند.
تأثيرات فيزيولوژيكي داراي طبيعتهاي بسيار متفاوتي هستند و ميتوان آنها را از طريق بررسي سيتولوژيكي و همچنين خسارتهاي وارد شده به اندامها و يا عكسالعمل موجود زنده مورد بررسي قرار داد كه در اين خصوص طبق نظر اسپارو (1961) بهترين و مهمترين اثر قابل بررسي، كاهش رشد و يا مرگ موجود زنده تحت تأثير موتاژنها ميباشد.
خسارتهاي فيزيولوژيكي ميتوانند مبدأ كروموزومي و يا خارج كروموزومي داشته باشند كه جداسازي اين دو نوع مبدأ از يكديگر بسيار مشكل ميباشد.
ولي به هر حال هر سه نوع تأثير حاصل از موتاژنها كه در بالا به آنها اشاره شد به مقدار زيايد بستگي به دز پرتو دارد به خصوص اينكه خسارتهاي فيزيولوژيكي تحت تأثير ميزان دز به شدت تغيير ميكنند. به همين دليل است كه هدف اصلي پيدا كردن دزهايي است كه خسارت فيزيولوژيكي اندك ولي اثرات ژنتيكي بالايي داشته باشند.
در غلات همبستگي بالايي بين ارتفاع گياهچههاي نسل 1m و بقاء آنها با فراواني موتاسيون در نسل 1m مشاهده شده است. بنابراين اندازهگيري كمي خسارت وارد شده در نسل 1m در طي برنامههاي اصلاح نباتات از طريق موتاسيون معمول است. بررسي خسارت گياهان از نظر كمي در نسل اول از طريق روشهاي زير امكانپذير است:
1- ارتفاع گياهچه، در زمان مشخص پس از جوانهزني در آزمايشگاه تعيين ميشود.
2- طول ريشه، بلافاصله پس از جوانهزني در آزمايشگاه تعيين ميشود.
3- بررسي ميزان سبز شدن در شرايط مزرعه و يا جوانهزني در شرايط آزمايشگاهي.
4- بررسي درصد بقاء (زنده ماندن) در مزرعه يا در شرايط آزمايشگاهي.
5- تعداد سنبلهها در گياه.
6- تعداد گلچهها در هر سنبله.
7- تعداد دانه در هر سنبله.
8- تعداد دانه يا ميوه در هر گياه.
همزمان با افزايش ميزان دز، مقدار هر يك از فاكتورهاي فوقالذكر كاهش مييابد. براي موارد 5 و 6 در حالتي كه گياهان با فواصل يكسان درون گلدانهاي آزمايشي كاشته شده باشند، تغييرات به وضوح قابل مشاهده هستند.
اثرات سيتولوژيكي
در بعضي موارد تأثير موتاژنها را ميتوان از نظر سيتولوژيكي مورد بررسي قرار داد. يكي از تغييرات رايج، موتاسيونهاي كروموزومي است كه در حالتهاي ميوز و يا ميتوز ميتواند به وقوع بپيوندد. انواعي از موتاسيونهاي كروزموزومي القاء شده به صورت ميوتيك و ميتوتيك همچنين تغييرات ژنتيكي، توسط دانشمندان مختلف ارائه شده است.
پس از پرتودهي بذور گياهان، تجزية چرخة ميتوتيك در سلولهاي ريشه و اندام هوايي به عنوان يك آزمون سريع براي بررسي تأثير موتاژن شناخته شده است. انجام اين آزمون بسيار سختتر از اندازهگيري ارتفاع گياهچهها ميباشد. استفاده از آزمون فوقالذكر در مواردي كه تأثيرات سيتولوژيكي ايجاد شده ناشناخته هستند و يا تا به حال به خوبي تفهيم نشدهاند بسيار مشكل است. از طرف ديگر همانطور كه قبلاً اشاره شد، تأثيرات موتاژنها ممكن است باعث تأخير در جوانهزني بذور پرتو دا ده شده، گردد. همچنين ممكن است باعث تأخير در تقسيمات سلولي و يا كاهش سرعت چرخة ميتوتيك شود. اگرچه انجام مشاهدات در مرحلة متافاز ميتوتيك در بسياري از گونههاي گياهي امكانپذير است ولي مرحلة آناف از از نظر بررسي مقدار موتاسيونهاي كروموزومي ايجاد شده، مناسبتر است.
عقيم شدن
كاهش القاء موتاسيون از نظر ظرفيت باروري در گياهان بستگي به عوامل و منابع مختلفي دارد. اين پديدهها عمدتاً شامل موارد زير است:
الف) توليد يا افزايش عوامل بازدارندة رشد و يا گلدهي.
ب) گلها ظاهر ميشوند ولي از نظر ساختارهاي مورد نياز در باروري، كمبود دارند.
ج) ساختارهاي مؤثر در باروري وجود دارند ولي دانههاي گرده تشكيل نميشوند.
د) عمل لقاح صورت ميگيرد ولي جنين پيش از مرحلة رسيدگي از بين ميرود.
هـ) بذور تشكيل ميشوند ولي از نظر جوانهزني ضعيف هستند و يا بلافاصله پس از جوانهزني از بين ميروند.
اما به طور كلي يكي از عوارض شايع در اغلب موارد، عدم حضور گامتهاي فعال ميباشد. اثر القايي موتاژنها از نظر عقيمسازي ممكن است نتيجة:
الف) موتاسيونهاي كروموزومي باشد.
ب) موتاسيونهاي عاملي باشد.
ج) موتاسيونهاي سيتوپلاسمي باشد.
د) تأثيرات فيزيولوژيكي باشد.
در اغلب موارد موتاسيونهاي كروموزومي علت اصلي ايجاد عقيمسازي در اثر القاء موتاژنها ميباشد. مشابه با عوارض نامطلوب فيزيولوژيكي حادث شده در اثر موتاژن، عقيم شدن نيز ميتواند معياري باشد براي تعيين ميزان حداكثر دز پرتو كه به بذر داده ميشود. در اكثر موارد حتي اگر فقط يك دز مشخص مورد استفاده قرار گرفته باشد، ميزان عقيم شدن در نسل 1m از گياه به گياه ديگر و حتي از يك گل آذين به گل آذين ديگر در يك گياه بسيار متغير ميباشد. در اين رابطه به عنوان مثال ميتوان به گياه جو اشاره نمود. براي تعيين ميزان كمي عقيم شدن در نسل 1m ميتوان اقدام به بررسي ميزان از بين رفتن دانههاي گرده و يا بذور گياهان نمود. براي بررسي تلفات دانههاي گرده ميتوان از روشهاي سيتولوژيكي استفاده كرد و براي تعيين عقيم شدن بذور گياهان، از روشهاي آماري بايد استفاده نمود.
استفاده از روش موتاسيون القايي در اصلاح گونههايي كه از طريق بذر ازدياد مييابند.
انتخاب والدين (ارقام) و انتقال نسلهاي 1m تا 3m به منظور انتخاب موتانتها
اهداف
به منظور دستيابي به يك برنامة موفق اصلاحي از طريق موتاسيون، داشتن اهداف مشخص و نوع موتانتهاي مورد نظر ضروري ميباشد. اغلب اهداف مورد نظر عمدتاً عبارتند از:
الف) بهبود يك و يا چند صفت خاص از يك رقم و يا يك لاين.
ب) انتخاب و سپس القاء يك ويژگي ظاهري (مورفولوژيكي) نظير رنگ يا ريشكها به ارقامي كه ميتوانند اين ويژگي خاص را پذيرا باشند.
ج) القاء نر عقيمي و يا استرداد باروري، ميتواند در ايجاد لاينهاي مورد نياز در توليد ارقام هيبريد بسيار مثمر ثمر باشد.
د) استفاده از موتاسيون امكان تويد ژنوتيپهاي سازگار با شرايط مختلف را دارد كه ميتوانند بعضي از صفات خاص را به صورت ارثي به نسلهاي بعد نيز منتقل نمايند.
معيارهاي انتخاب
براي انتخاب ارقام والد كه قرار است موتاسيون بر روي آنها انجام گيرد (القاء شود) ميبايست به موارد زير توجه داشت:
الف) به منظور كاهش ميزان تغييرات و به وجود آمدن انواع اختلاطها و يا گياهان خارج از رده، ميبايست يك و يا تعداد اندكي از ارقام شاخص و ممتاز از هر گونة گياهي را انتخاب نموده و در يك فصل مشخص بر روي آن تحقيقات مورد نظر را انجام داد (به ويژه توصيه ميشود اين نوع تحقيقات در مكانهايي كه كشت گياه مورد نظر متداول نيست صورت گيرد).
ب) ارقامي كه به عنوان والد انتخاب ميشوند ميبايست:
i) از كوليتوارهايي باشند كه به تازگي معرفي شدهاند.
Ii) از لاينهاي پيشرفتهاي باشند كه به زودي به عنوان رقم معرفي ميشوند.
Iii) از ارقام معرفي شده و يا لاينهاي اميدبخشي باشند كه قابليت پذيرش صفاتي نظير مقاومت به خوابيدگي ساقه (ورس)، مقاومت به آفت يا بيماريخاص، مقاومت به علفكشها و قارچكشها را دارا باشند.
Iv) در انتخاب بذر ارقام والد بايد دقت لازم را مبذور داشت به طوري كه سعي شود به منظور كاهش بروز تغييرات در اثر ايجاد موتاسيون و داشتن بذور يكنواختتر، از بذر اصلاحگر (بذر اوليه) و يا بذر پايه استفاده كرد.
برنامة مربوط به نسل 1m
آزمونهاي گلخانهاي
انجام آزمون گلخانهاي و يا آزمايشگاهي به منظور بررسي عكسالعمل رشد گياهچهها نسبت به دزهاي مختلف عامل موتاژن از نظر انتخاب دز مناسب براي گياهاني كه قرار است در مزرعه كاشته شود، ضروري است.
انتخاب موتاژن و ميزان دز
بهتر است در انجام تحقيقات از دو نوع موتاژن (شيميايي و پرتودهي) و حداقل سه دز پرتو استفاده شود به طوري كه دزهاي موتاژن ميبايست حدود 20% بيشتر و حدود 20% كمتر از دزي باشد كه در آزمون اوليه درون آزمايشگاه به دست آمده است و علاوه بر اين دو دز، يك جمعيت شاهد يعني بدون پرتو نيز ميبايست در نظر گرفته شود. دزهاي مربوط به موتاژنهاي شيميايي ميتواند تحت تأثير غلظت، زمان تأثير و درجه حرارت تغيير كنند. به طور معمول در رابطه با پرتوهاي يونيزان، انتخاب دز مناسب براي غلات زماني است كه كاهش رشد گياهچهها به ميزان 30 الي 50 درصد در آزمونهاي آزمايشگاهي مشاهده شود.
اندازة جمعيت نسل 1m
گياهاني كه از بذور تيمار شده با عوامل موتاژن به دست ميآيند، تحت عنوان نسل 1m ناميده ميشوند. تعداد بذوري كه براي توليد نسل 1m جهت پرتودهي انتخاب ميشوند براي ارقام مختلف، متفاوت ميباشند ولي اكثر متخصصين اصلاح نباتات حداقل 3 الي 5000 بذر را به اين منظور انتخاب ميكنند.
كاشت بذور
با توجه به تأثيرات محدود موتاژنها، نسل 1m ميبايست با دقت بيشتري حفظ و مورد استفاده قرار گيرد زيرا بسياري از عوامل وجود دارد كه بر روي بقاء، تعداد پنجهها در غلات و همچنين توليد بذر نسل 1m در مزرعه مؤثر هستند. به تعدادي از اين عوامل مؤثر در زير اشاره شده است:
شرايط مزرعه
از آنجايي كه عوامل موتاژن باعث ايجاد خسارتهايي به مريستمهاي بذر ميشوند، بنابراين شرايط بستر بذر از نظر فيزيكي و رطوبتي ميبايست طوري باشد كه گياهچهها بتوانند به راحتي و به طور طبيعي رشد نمايند. در واقع شرايط خاك ميتواند نقش بسيار مهمي در بقاء و رشد نسل 1m داشته باشد. مقدار كود نيتروژن درون خاك ميبايست حتماً به ميزان متعادل و يا حتي كمتر از ميزان متعادل باشد، تا از توليد شدن پنجههاي اضافي جلوگيري نمايد ولي ساير عناصر غذايي ميبايست به ميزان مطلوب وجود داشته باشند.
شرايط بذور
بذور تيمار شده ميبايست بلافاصله در اولين فرصت ممكن، كاشته شوند. كاشت بذور به دو حالت امكانپذير است:
الف) بذور خشك: از نظر انجام عمليات كاشت توسط ماشينآلات و يا با دست، استفاده از بذور خشك آسانتر است و از طرف ديگر در صورتي كه بذور رطوبت كمتري داشته باشند ميتوان آنها را براي مدت طولانيتري نگهداري نمود.
ب) بذور مرطوب: بذور مرطوب و يا بذوري كه آب جذب كرده باشند از نظر انجام عمليات كاشت شرايط مشكلتري خواهند داشت و به راحتي صدمه ميبينند و نميتوان آنها را براي مدت زمان طولاني نگهداري كرد.
برخي گونههاي گياهي كه داراي بذور ريز هستند نظير گراسها، شبدر و يا برنج را ميتوان ابتدا در شرايط كنترل شدة گلخانه به صورت خزانه كشت نمود و سپس در زمين اصلي عمل نشاءكاري را انجام داد.
تراكم گياهان
به طور معمول تراكم گياهان و فواصل بذور از يكديگر (روي رديف و بين رديفهاي كاشت) ميبايست به صورتي باشد كه تعداد پنجهها را به حدود 3 الي 4 عدد در هر بوتة غلات محدود نمايد و تعداد شاخههاي اوليه در حبوبات و ساير دو لپهايها را نيز در حد محدود نگهدارد.
ايزولاسيون مواد 1m
به طور معمول ممكن است سطوح مختلفي از عدم يكنواختي ژنتيكي در گياهان والد خودگشن اتفاق بيافتد. كوليتوارهاي زراعي معمولاً از لاينهاي پيشرفته حاصل از جمعيتهاي نسل 5f كه به صورت تودهاي گزينش شدهاند و يا نسلهاي بالاتر به دست ميآيند كه ممكن است در آنها اختلاط فيزيكي وجود داشته باشد و يا دگرآميزي به وجود آمده باشد. در واقع هدف از ايزولاسيون 1m حفظ تغييرات ژنتيكي است كه فقط توسط موتاژن به وجود آمدهاند و نه اينكه از طريق اختلاط و يا دگرآميزي ايجاد شده باشند. اغلب موتاژنها باعث ايجاد عقيمي دانههاي گرده ميشوند بنابراين در اين حالت احتمال دگرآميزي افزايش پيدا ميكند. در شرايط ايزولاسيون اثر دگرآميزي را ميتوان تحت كنترل داشت و كاهش داد.
روشهاي ايزولاسيون در 1m
الف) مكان: در غلات جهت وزش باد غالب در طي دورة گلدهي و همچنين فاصلة گياهان پرتو ديده و ساير ژنوتيپها بسيار مهم است و توصيه ميشود كه فاصلة 1m با ساير ژنوتيپها در غلات حداقل بين 75 الي 100 متر از همان گياه در نظر گرفته شود و در شرايطي كه به هر صورت امكان وجود حشرات گردهافشان وجود داشته باشد، ميبايست اين فاصله را بيشتر در نظر گرفت.
ب) زمان: از آنجايي كه طول دورة گلدهي در نسل 1m به دليل تأخير در رشد و يا خسارتهاي وارد شده توسط موتاژن معمولاً طولانتر خواهد بود، بنابراين در صورتي كه كاشت مواد 1m كمي با تأخير صورت گيرد، زمان گلدهي گياهان (از يك گونه يا رقم) با يكديگر متفاوت خواهد بود و از نظر اختلاط كمتر تأثيرگذار ميباشند.
ج) مكانيكي: سنبلههاي غلات را ميتوان به منظور جلوگيري از صدمات پرندگان و يا دگرگشني توسط پاكتهاي كاغذي يا پلاستيكي پوشانيد. همچنين به منظور كنترل گردهافشاني توسط حشرات در نسل 1m ميتوان گياهان را در شرايط گلخانه كشت نمود.
مخاطرات
برخي از مخاطراتي كه ميتوانند بر ميزان موفقيت برنامة اصلاحي از طريق موتاسيون مؤثر باشند عبارتند از:
الف) دگرآميزي: دانههاي گرده ممكن است توسط حشرات و يا باد از روي ارقام مختلف و ساير گونههاي مشابه كه در نزديكي محل آزمايش وجود دارند منتقل شوند.
ب) خسارت پرندگان: خسارت پرندگان در نسل 1m ميتواند بيشتر از خسارت پرندگان به ساير گياهان عادي از همان رقم باشد زيرا ممكن است طول دورة رسيدگي گياهان 1m نسبت به گياهان عادي افزايش پيدا كند.
ج) گياهان 1m را نبايد در زميني كشت نمود كه پيش از آن گياه زراعي مشابه با آن كاشته شده باشد زيرا در اين صورت ممكن است بذور ريخته شده از زراعت قبلي به وجود آمدن اختلاط در بين گياهان شود.
-
-
مدیر بازنشسته
بررسي گزارشهاي موجود در خصوص ويژگیهای قابل تغيير با روش موتاسيون
گزارشهاي زيادي در رابطه با متفاوت بودن حساسيت ژنوتيپها نسبت به موتاژنها و به خصوص اشعه، انتشار يافته است. اثرات تيمارهاي جهشزا عموماً به وسيلة ارزيابي صفاتي مانند درصد جوانه زدن، طول گياهچه و يا عملكرد دانه اندازهگيري ميشود. همانگونه كه قبلاً نيز اشاره شد واكنش هر موجود زندهاي نسبت به موتاژن نه فقط بستگي به دز، روش تيمار، شرايط قبل و پس از تيمار، رطوبت و غيره دارد، بلكه از عوامل بيولوژيكي همچون سطح پلوئيدي، اندازة كروموزوم و تعداد كروموزوم نيز بستگي دارد. ديويس (1962) بذور شش واريته گوجهفرنگي را با پرتو گاما (حاصل از كبالت – 60) تيمار كرد. خصوصيات گياهچه در آنها به وسيلة معيارهايي همچون ارتفاع از نوك گياه تا لپهها بعد از 12 روز و طول اولين و دومين برگ بعد از 19 روز بررسي شد. اين آزمايش نشان داد كه واكنش اين واريتهها نسبت به اشعه به طور ژنتيكي كنترل ميشود.
سزيم - 137 به عنوان وسيلة رديابي براي اندازهگيري فرسايش و دلايل انتخاب آن
• خواص سزيم - 137، اين عنصر را به عنوان يك ابزار منحصر به فرد براي اندازهگيري فرسايش و رسوب از ساير عناصر متمايز نموده است. مهمترين دليل استفاده از اين عنصر آن است كه به صورت طبيعي در محيط وجود ندارد و بنابراين از هنگام ورود آن به طبيعت تا به حال ميتواند به عنوان سال پايه براي اندازهگيري فرسايش مورد استفاده قرار گيرد.
• علت ديگر انتخاب اين عنصر به عنوان ردياب، توزيع و گستردگي آن در تمام مناطق جهان ميباشد. همانطور كه قبلاً شرح داده شد، اين توزيع به دليل ورود به لاية استراتوسفر ميباشد كه در آنجا توزيع يكنواخت شده و سپس به لاية تروپوسفر كه بخشي از چرخة آب در اين لايه ميباشد وارد ميشود و از آنجا به وسيلة نزولات آسماني وارد خاك ميگردد. به همين دليل مقدار آن در خاك تابع شكل و ميزان بارندگي ميباشد و اصولاً رابطه مقادير سزيم - 137 در خاك و نزولات آسماني رابطهاي مثبت و مستقيم ميباشد.
• داراي قابليت بسيار بالا در جذب سطحي توسط كلوئيدهاي هوموس و رس ميباشد و نيز شكل جذب به حالتي است كه تقريباً غيرقابل تبادل ميباشد و اين امكان را به وجود ميآورد تا با مطالعة تغييرات مقدار سزيم - 137 در پروفيل خاك به تغييرات و نقل و انتقالات ذرات رسي پي برد.
• اين عنصر از خود اشعة گاما ساطع ميكند و به همين دليل اندازهگيري آن بسيار سادهتر از اندازهگيري ساير اشعهها است. همچنين سرعت و دقت اندازهگيري نيز قابل ملاحظه است.
• اين عنصر داراي نيمه عمر 17/30 سال ميباشد. اين موضوع در تعيين زمان رسوبگذاري بسيار حائز اهميت است و ساير مواد راديوايزوتوپ يا داراي آن چنان نيمه عمري هستند كه امكان رديابي نخواهند داشت و يا آنكه آن چنان نيمه عمر كوتاهي دارند كه زمان براي انجام تحقيقات كافي نخواهد بود.
• با استفاده از سزيم - 137 امكان ارزيابي فرسايش در ميان مدت (35-30 سال) وجود دارد.
• سهولت و سرعت نمونهبرداري در اين روش نسبت به ساير روشها بيشتر است و به حداقل عمليات صحرايي و كمتري دفعات بازديد از اراضي نياز دارد.
• ميزان و نحوة توزيع مكاني خاك فرسايش يافته را به طور كمي مورد ارزيابي قرار ميدهد.
• دقت مكاني اطلاعات مورد نظر در گرو اتخاذ تدابير مناسب نمونهبرداري است (نمونهبرداري، آمادهسازي و تجزيه آنها بايد با دقت انجام شود.
• سهولت تجزية نمونههاي خاك (فعاليت سزيم - 137 به آساني قابل اندازهگيري است).
معايب استفاده از سزيم - 137
• هزينة زياد آزمايشات كه مربوط به هزينههاي دستگاههاي آشكارساز و ردياب ميباشد. البته دقت كار به تعداد نمونهها بستگي دارد و فراواني نمونهها هزيه انجام تحقيقات را افزايش ميدهد.
• تعداد دستگاههاي ردياب محدود است و معمولاً در يك سازمان يا مركز تحقيقاتي انرژي اتمي متمركز هستند.
• محدوديت در تعميم نتايج يك تحقيق (به جزء در شرايطي كه مناطق كاملاً همگن باشند).
• عدم قطعيت فرضيات (برخي از فرضيات اين روش در مناطق خاصي قطعيت ندارد).
• حساس بودن (عواملي مانند انتخاب محل تحقيق، روش نمونهبرداري، وسايل نمونهبرداري، آمادهسازي نمونهها، نحوة تجزية نمونهها و غيره، نتايج را تحت تأثير قرار ميدهند).
• منابع جديد سزيم (آغاز مجدد آزمايشات هستهاي در نتايج تأثير به سزايي دارند).
محاسبة مقدار سزيم - 137 باقي مانده در خاك
CPR = درصد سزيم - 137 باقي مانده در پروفيل خاك
CPI = مقدار سزيم - 137 در نقاط مورد مطالعه
CRI = مقدار سزيم - 137 در نقاط شاهد فرسايش نيافته
هرگاه حاصل چنين معادلهاي منفي باشد، نمايانگر فرسايش خاك و مقادير مثبت نشاندهندة رسوبگذاري در نقطة مورد مطالعه ميباشد.
روش ايزوتوپي در مطالعات كارآيي مصرف كود
ايزوتوپهاي مختلفي از نيتروژن كه به صورت پايدار و يا راديواكتيو ميباشند، داراي عدد جرمي بين 12 تا 17 ميباشند.
از 6 ايزوتوپ نيتروژن، فقط ايزوتوپهاي 14 و 15 پايدار ميباشند و درصد فراواني N15 و N14 به ترتيب برابر با 366/0 و 634/99 درصد از كل نيتروژن اتمسفري ميباشد. كاهش يا افزايش نسبت N15 / N14 در اتمسفر يا ساير تركيبات طبيعي اين امكان را فراهم ميسازد كه با تغيير نسبتهاي آنها در مواد طبيعي بتوان از آنها در تحقيقات مختلف استفاده نمود. از آنجايي كه N15 و N14 به هيچكدام راديواكتيو نميباشند بنابراين از نظر ايمني، استفاده از آنها مشكلي ندارد و پايداري طبيعي آنها نيز براي مدت طولاني باقي ميماند. تنها مشكلاتي كه در خصوص كاربرد N15 و N14 به مطرح ميباشند، گران بودن آنها و نياز به وجود دستگاههاي تخصصي براي اندازهگيري آنها است.
تنها روش مستقيم اندازهگيري ميزان جذب عناصر غذايي از كودهاي مورد مصرف، استفاده از ايزوتوپها ميباشد. تاكنون مطالعات وسيعي در زمينة استفاده از كودهاي نشاندار شده با ايزوتوپ پايدار N15 و كودهاي فسفرة نشاندار شده با راديو ايزوتوپها نظير فسفر - 32 يا فسفر - 33 صورت گرفته است. البته اين بدان معني نيست كه پتاسيم و ساير عناصر غذايي مهم نميباشند، بلكه شرايط و امكانات مطالعه شرط اصلي براي انتخاب نوع عنصر ميباشد (براي پتاسيم در آزمايشات مزرعهاي، ايزوتوپ مناسبي وجود ندارد). از طرف ديگر آشنايي با روشهاي ايزوتوپي در تحقيقات نيتروژن و فسفر ميتواند راهگشايي براي انجام تحقيقات بر روي ساير عناصر غذايي باشد.
كميت جذب نيتروژن از كود
تركيبات ايزوتوپي نيتروژن در هر ماده با واحد اتم درصد N15 (a) و يا به عبارت سادهتر، فراواني اتم درصد N15، بيان ميگردد. اين نسبت ايزوتوپي به طور مستقيم توسط روشهاي اسپكتروتري جرمي يا نوري اندازهگيري ميشود. از آنجايي كه درصد فراواني طبيعي N15 ، 366/0 =0a اتم درصد ميباشد، با تعيين درصد فراواني N15 (a) در هر مادة غني شده، ميتوان اتم درصد اضافي N15 را در آن ماده تعيين نمود. يعني:
اندازهگيري تثبيت بيولوژيكي نيتروژن
شگفتيهاي جهان خلقت و پي بردن به آنها از ابتداي تاريخ هميشه بيشترين توجه انسان را به خود جلب كرده است. همچنين دستيابي به ناشناختهها و استفادة صحيح از آنها در كشاورزي نيز مثل همة علوم ديگر، پيشرفتهاي قابل ملاحظهاي كرده است. زندگي مشترك بين گياهان به ويژه گياهان خانوادة حبوبات و انواع به خصوص از باكتريها كه يكي از شگفتيهاي جهان خلقت به شمار ميروند، به طور طبيعي شرايط مناسبي را در جهت بهرهگيري از آن پيش روي انسان قرار داده است. با توجه به اينكه 78% حجم هوا را ازت تشكيل ميدهد و عليرغم اينكه يكي از عناصر حياتي و مورد نياز گياهان است، اما استفاده از آن براي تمام گياهان امكانپذير نميباشد. در حبوبات بخش اصلي نيتروژن جذب شده به مصرف گياه ميرسد و بازدهي آن را به نحو قابل توجهي بالا ميبرد و از طرفي سبب تقويت خاك به ويژه از لحاظ نيتروژن ميشود كه اين نيتروژن اضافه شده به خاك در مقايسه با نيتروژن معدني چون به شكل آلي بوده و تلفات كمتري دارد، در نتيجه ارزش كيفي و بازدهي بالاتري پيدا ميكند.
تغييرات ميزان نيتروژن خاك در اثر تثبيت بيولوژيكي در كرة زمين حدود 106 × 170 تن در هر سال برآورد شده است. با اينكه در صحت اين ارقام ترديد وجود دارد، اما نشانگر اهميت اين فرايند در چرخة طبيعي نيتروژن ميباشد. مقدار ذكر شدة فوق حداقل چندين برابر بيشتر از نيتروژن حاصل از كودهاي شيميايي است كه به خاك داده ميشود زيرا مقدار نيتروژن حاصل از كودهاي شيميايي كه به خاك داده ميشوند حدود 106 × 65 تن در سال برآورد شده است.
روشهاي متفاوتي براي اندازهگيري و يا تخمين ميزان تثبيت نيتروژن وجود دارد. تحقيقات در اين زمينه از اوايل دهة 1940 مورد توجه قرار گرفت و در سالهاي 1970 به بعد با جديت بيشتري دنبال شد كه در اينجا به شرح مختصري در مورد هر يك از اين روشها پرداخته ميشود.
-
-
مدیر بازنشسته
تعيين ميزان ذخيره آب در ناحية ريشه گياه اطلاع از ميزان ذخيرة آب در ناحية ريشة گياه به طور گسترده براي تصميم در مورد انتخاب مناسبترين نوع محصول در يك منطقة معين مورد استفاده قرار ميگيرد. بارندگي مؤثر در انتهاي يك فصل باراني را ميتوان به وسيلة تغييرات در ميزان ذخيرة آب، قبل و بعد از بارندگي تشخيص داد.
ظرفيت نگهداري آب در خاك كه دسترسي آب براي گياه را تحت تأثير قرا رميدهد، در صورت دانستن تغييرات رطوبت در ناحية ريشة گياه در قبل و بعد از ابياري را ميتوان محاسبه نمود.
براي تعيين مقدار آب ذخيره شده در خاك (s(t))، فقط به پروفيلهاي توزيع رطوبت خاك در محدودة ريشة گياه نياز ميباشد كه اين امر به آساني توسط نوترونمتر و با استفاده از
حشرهشناسي و كنترل آفات
جهت مطالعة اثرات پرتو بر روي موجودات زنده، عمدتاً از حشرات استفاده ميشود كه دلايل آن را ميتوان سادگي كار و در دسترس بودن، كوتاه بودن سيكل زندگي، قدرت باروري زياد و ساير خصوصيات بيولوژيكي مناسب دانست.
در طول سه دهة گذشته با پيشرفت تكنولوژي پرتوتابي، اطلاعات بسيار زيادي در مورد اثرات پرتو بر روي حشرات به دست آمده است. راستة سخت بال پوشان بزرگترين راستة حشرات ميباشند و شامل تعداد زيادي از مهمترين گونههاي آفت هستند كه از نظر اقتصادي نيز داراي اهميت زيادي ميباشند. به همين دليل اولين قدم براي كنترل مستقيم آفات با استفاده از روش پرتوتابي بر روي اين گروه از حشرات انجام گرفت.
سوسك توتون (Lasioderma serricorne) از اولين حشراتي است كه در سالهاي 1913 تا 1916، كنترل آن با روش پرتوتابي انجام گرفت. نتايج حاصله نشان دادند كه پرتوتابي ميتواند سبب مرگ آنها حتي در جعبههاي سيگار شود.
در سال 1912 غلاتي كه توسط شيشة برنج (Sitophilus oryzae) مورد هجوم قرار گرفته بودند، به وسيلة اشعة رونتگن پرتوتابي شدند ولي نتايج به دست آمده نشان دادند كه دزهاي پايين اشعة مذكور هيچگونه اثري بر روي توليد مثل حشرات پرتو ديده نداشته است. اين نواقص اوليه و موارد مشابه آن براي مدت طولاني باعث دلسردي در استفاده از پرتوتابي به عنوان يك روش مستقيم كنترل آفات شد اما زماني كه به واسطة توسعة فنآوري جديد. اين روش جان دوبارهاي گرفت، مجدداً جهت كنترل آفات غلات مورد توجه واقع شد و هماينك نيز در اكثر كشورهاي پيشرفته جهان مورد استفاده قرار ميگيرد. اهميت و نقش اين تكنيك در دفع آفات غلات به ويژه زماني كه مسئله مقاومت آفات انباري نسبت به سموم تدخيني و نگرانيهاي ناشي از پس ماندههاي اين مواد بر روي غلات افزايش يافت، بارزتر گرديد.
-
-
مدیر بازنشسته
نشاندار كردن حشرات نشاندار كردن با مواد غير راديواكتيو
اصولاً براي نشاندار كردن حشرات علاوه بر كاربرد مواد راديواكتيو، ميتوان از روشهاي ديگري كه كاربرد مواد پرتوزا در آنها جايي ندارد، استفاده نمود و اين روشها داراي مزاياي زير هستند:
1- امكانات كمتري نياز دارند.
2- وسعت كار آنها زياد است و حتي ميتوان در جمعيتهاي بزرگ نيز، افراد را نشاندار كرد.
3- اين روشها، مشكلات و خطراتي براي انسان ايجاد نميكنند.
4- آلودگيهاي زيست محيطي به همراه ندارند.
5- به هزينة كمتر نياز دارند و حتي ميتوان از افرادي با تخصصهاي پايين نيز استفاده نمود.
انواع روشهاي رايج غير راديواكتيو براي نشاندار كردن حشرات عبارتند از:
1- سوراخ كردن قسمتي از كوتيكول.
2- قيچي كردن يك بند پنجه.
3- استفاده از علامتها يا لكههاي رنگي در بدن حشره.
4- چسبانيدن ورقههاي آلومينيومي يا شيشهاي بر روي قفسة سينه حشره كه نور را منعكس ميكنند.
5- استفاده از رنگهاي پودري فلورسنتي كه اين مواد مثل غبار به بدن حشره و موهاي متراكم آن ميچسبند و آنها را قابل شناسايي ميكنند.
استفاده از پودرهاي فلورسنت به دليل اينكه به صورت تدريجي در محيط رها ميشوند و باعث آلودگي ميگردند، در مناطق محدود و يا آزمايشات كوچك توصيه نميشود اما در آزمايشات صحرايي قابل توصيه است. اثر حاصل از پودرهاي فلورسنت را ميتوان با استفاده از نور سياه تشخيص داد. البته در اين خصوص لازم به ذكر است كه چنانچه حشره به طور طبيعي از خود نور سا طع كند، احتمال خطا در اين روش وجود خواهد داشت. همچنين براي رديابي و تشخيص حشرات نشاندار شده در شرايط مزرعه ميتوان از لامپهاي اشعة ماوراء بنفش كه قابل حمل باشند استفاده كرد (البته در صورتي كه مقدار رنگهاي فلورسنت خيلي كم نباشد). چنانچه مقدار رنگهاي فلورسنت بسيار كم باشد، ميتوان با قرار دادن حشره بر روي يك كاغذ سفيد و شستشوي آن با مقدار كمي استن، آن را شناسايي نمود. در اثر شستشو، رنگهاي فلورسنت و همچنين ساير رنگها بر روي كاغذ سفيد نمايان ميگردند و به خصوص در رابطه با رنگهاي فلورسنت چنانچه كاغذ سفيد مذكور را در مقابل نور سياه قرار دهيم، آنها را به شكل لكههاي درخشان فلورسنتي ميتوان مشاهده نمود.
در اغلب حالات و در بهترين صورت ميتون از تركيبات متاليك به صورت پودر و رنگهاي غيرقابل حل استفاده نمود. اين مواد خطري براي سلامتي انسان ندارند و به واسطة ارزان بودن و قابل دسترس بودن وسايل مورد نياز جهت رديابي، در تحقيقات مربوط به حشرهشناسي مفيد واقع ميشوند. يكي از ويژگيهاي اصلي كه براي اينگونه گردها يا رنگها ميتوان ذكر كرد اين است كه در صورت رنگآميزي افراد، اين رنگها نه توسط آب شسته ميشوند (هنگام بارندگي و يا در آب افتادن) و نه در الكل (جهت نگهداري حشرات در الكل) از بين ميروند. بنابراين اگر چند حشرة مختلف با هم در الكل نگهداري شوند، باز هم ميتوان اثر اينگونه پودرها را در بدن آنها تشخيص داد.
براي نشاندار كردن حشراتي كه به تلههاي روغني جلب ميشوند مثل سرخرطومي غوزه كه به روغن دانة پنبه و مورچههاي آتشي كه به روغن سويا جلب ميشوند، ميتوان از رنگهاي قابل حل در چربي مثل روغن كالك استفاده كرد و با اين روش تودههاي جمعيتي آنها را نشاندار نمود.
در تحقيقي كه گري (1971) بر روي زنبور عسل انجام داد، از روش علامتگذاري - رهاسازي - بازگيري استفاده كرد. وي تركيبات چسبندة روشني را در محل خروج درب كلوني زنبور عسل قرار داد به نحوي كه اين مادة چسبنده در هنگام خروج زنبورها از كندو به شكم آنها ميچسبيد. در هنگام برگشت اين زنبورهاي نشاندار به كندو، نشانگر آنها به وسيلة رديابهاي خاصي (مغناطيسي) كه در مسير ورود آنها به كندو كار گذاشته شده بود جلب ميشد و بنابراين تعداد زنبورهاي مراجعت كننده به هر كندو مشخص ميشد. البته از اين روش ميتوان براي ساير حشرات نيز استفاده كرد اما مهمترين محدوديتي كه در اين زمينه وجود دارد اين است كه نميتوان ساير حشرات را مانند زنبور عسل به طور منظم از نقطهاي مثل درب كندو يا تلة مغناطيسي عبور داد.
نشاندار كردن با مواد راديواكتيو (كاربرد موضعي يا خارجي) در مطالعات گوناگون
براي كاربرد موضعي ايزوتوپها ميتوان حجم كمي از محلول را در نقطهاي از كوتيكول قرار داد كه محل اين نقطه بسيار مهم ميباشد. اين نقطه بايد در جايي باشد كه حشره هنگام تميز كردن خود، به آن نقطه دسترسي نداشته باشد و نتواند با شاخك يا پاي خود، آن لكه را از بين ببرد. اين محل معمولاً بر روي پيش گرده حشرات انتخاب ميشود كه حشره به آن دسترسي ندارد و به اين ترتيب لكة گذاشته شده محصول باقي ميماند.
براي كاربرد موضعي ميتوان از ميكروپيپتها و سرنگهاي هاميلتون و يا سرنگهاي ميكرومتري استفاده كرد. سوزنهاي تزريق بايد داراي نوك تيزوسيليكوني باشند. خم كردن سوزنها باعث ميشود كه سر سوزن در يك موقعيت افقي قرار گيرد و از پاشش بيش از اندازه جلوگيري نمايد. از جمله موادي كه با اين روش ميتوان در لكهگذاري از آنها استفاده نمود محلول 2(3NO)Co60 است كه در استات سلولز و به وسيلة استن رقيق شده است و ميتوان آن را در نقاطي از سطح كوتيكول حشره به كار برد. پس از لكهگذاري، استن به سرعت تبخير ميشود و باقي ماندة تركيب فوق به صورت يك لكة خشك روي قسمت مورد نظر كوتيكول بدن حشره باقي ميماند. براي سوسكهاي بالغ ميتوان محلول مورد نظر را در سطح زيرين بالپوشها به كار برد. با توجه به اينكه سوسكها غالباً در هنگام بيحسي يا خواب آلودگي بالپوشهاي خود را اندكي باز مينمايند، با استفاده از اين رفتار و به كار بردن گاز 2CO ميتوان آنها را اندكي بيحس كرد و پس از آنكه بالپوشها كمي باز شدند، آنها را در قسمت تحتاني لكهگذاري نمود. فايدة اين عمل در آن است كه هيچ عامل مكانيكي از قبيل تماس يا بارندگي نميتواند سبب پاك شدن لكههاي گذاشته شده، گردد. البته استعمال وسيع اين قبيل مواد ممكن است در طولاني مدت اثرات زيست محيطي شبيه آنچه كه حشرهكشها ايجاد مينمايند، داشته باشد.
كاربرد موضعي محلول حاوي P32 براي آزمايش نفوذپذيري يا دفع از كوتيكول حشرات
به نظر ميرسد كوتيكول حشرات به واسطة وجود روزنههاي بسيار ريزي كه به ميكروكانال معروف هستند و تنها با ميكروسكوپ الكتروني قابل مشاهده ميباشند، ميتوانند موادي را از داخل به خارج (مثل ترشحات كوتيكولي و بسياري از فرمونها) و نيز از خارج به داخل عبور دهند. لذا از اين ويژگي در ساخت و به كارگيري حشرهكشهاي آلي استفاده ميشود. اين تركيبات در چربيهاي لايههاي بيرون كوتيكول و موم كوتيكولي قابل حل ميباشند و همين امر سبب نفوذ راحتتر اين واد به بدن حشره ميشود. در آزمايشات ديگري كه از طريق رديابي صورت گرفته است، مشخص گرديده است كه كوتيكول حشرات زنده براي مواد غيرآلي نيز قابل نفوذ ميباشند و حشرات از اين ويژگي براي تطابقهاي فيزيولوژيك استفاده ميكنند. براي مثال حشرات آبزي از اين ويژگي استفاده كرده و فشار اسمزي بدن خود را تنظيم مينمايند.
براي مشخص نمودن مناطق جذب يونها ميتوان لارو حشرات را در محلولهاي حاوي +Na22 و – Cl36 قرار داد. به عنوان مثال كامنيك و همكاران (197) طرز عمل جذب يونها در Tabanus sp. را مورد بررسي قرار دادند و اظهار داشتند كه مهمترين نقطة جذب يونهاي سديم و كلر به درون همولنف از طريق مقعد ميباشد. مكانهاي جذب يونها در برخي از حشرات آبزي با استفاده از عناصر (يونها) نشاندار مشخص گرديده است.
براي مطالعة قابليت نفوذ از خارج كوتيكول حشرات غيرآبزي با استفاده از P32 ، مواد و وسايل زير مورد نياز است:
1- در اختيار داشتن سوسريهايي كه درجمعيت آنها بتوان افرادي با مراحل زيستي مختلف را پيدا نمود.
2- نوار چسب، قيچي و مقواي نازك
3- سرنگ كاليبره شده با يك سوزن هيپودرمي براي كاربرد موضعي
4- P32 به صورت محلول آلي فسفات با فعاليت ويژة
(Bq/mL5/18-7/3) mCi/mL5/0-1/0
5- بطريهاي شيشهاي
6- لولههاي موئين
تعيين ميزان غذاي دريافت شده بين حشرات اجتماعي
حشرات اجتماعي مثل مورچهها، زنبورها و موريانهها وابستگي زيادي به مبادلة اجتماعي غذا بين افراد مختلف كلوني دارند. با كمك راديوايزوتوپها در طي مدت زمان كوتاهي در آزمايشگاه ميتوان اين رفتار را در مورچهها مورد ارزيابي قرار داد. چنانچه در اين نوع آزمايشات از زير خانوادههاي مختلف مورچهها استفاده شود، اختلاف واضحي بين آنها مشاهده ميشود. زمان لازم براي انجام اين نوع آزمايشات 4 الي 8 ساعت است. هدف كلي از اين آزمايش آن است كه بتوان غذاي برداشته شده و پخش شده از يك مورچه به مورچهاي ديگر را اندازه گرفت. براي انجام اين آزمايش به موارد زير نياز است:
1- ظرفهاي شيشهاي 5×10×10 سانتيمتر با درپوش مناسب.
2- پنس حشرهشناسي.
3- لام و لامل.
4- كلروفرم يا اتر.
5- عسل يا محلول 20% ساكاروز.
6- P32 (MBq 37-5/18) mCi1-5/0) به صورت محلول در آب كه داراي اكتيويتة ويژه به ميزان حدود mCi/mL 1-5/0 باشد.
7- يك ظرف پلاستيكي براي نگهداري مورچه در طي اندازهگيري كه محتوي پودر تالك نيز باشد.
8- فسفر غير راديواكتيو مشابه آنچه كه در بند 6 اشاره شد.
9- شيشههاي كوچك، بطري، ظروف شيشهاي معمولي آزمايشگاهي و بطريهاي پلاستيكي.
10- دستگاه اندازهگيري پرتو.
11- مورچه از زير خانوادههاي Camponotine و Myrmicinae (از هر كدام 500 عدد).
12- محلول پاككننده شامل فسفات سديم 1% به اضافه موادي نظير تريتون X-100 و توئين 20.
روش كار:
تعيين ميزان غذاي برداشت به طور مستقيم توسط مورچهها: با مخلوط كردن دو قسمت از محلول 30% عسل در آب با يك قسمت محلول P32 غذاي مايع راديواكتيو براي مورچهها آماده مشود. اكتيويتة ويژه غذا بايد (Mbq/mL37-5/18) mCi/mL1-5/0 باشد. از هر يك از زير خانوادههاي مورچهها 10 الي 15 عدد در ظرف مخصوص به صورت جداگانه نگه داشته ميشوند سپس يك قطره از غذاي راديواكتيو بر روي يك عدد لازم قرار داده ميشود و درون ظرف پلاستيكي گذاشته ميشود تا مورچهها از آن تغذيه كنند. در زمان شروع، طول مدت زمان تغذيه و دماي هوا بايد ثبت شود. پس از تغذيه مورچهها بايد به صورت انفرادي از نظر ميزان راديواكتيويته مورد ارزيابي قرار گيرند. براي ارائة گزارش ميتوان از فرمهاي مخصوص كه حاوي اطلاعات لازم باشند استفاده نمود.
اندازهگيري نيمه عمر بيولوژيكي رديابيهاي راديواكتيو در حشرات
نيمه عمر بيولوژيكي، مدت زمان مورد نياز براي از بين رفن نيمي از ميزان مادة راديواكتيو خورده شده توسط حشره است. اين عامل در درجة اول به ميزان دفع بقاياي غذايي توسط حشره بستگي دارد. نيمه عمر بيولوژيكي (Tbiol) به طور مستقيم قابل اندازهگيري نيست. اين عامل را براي يك مادة راديواكتيو ميتوان از طريق كاهش مؤثر در ميزان شمارش مادة راديواكتيو (در واحد زمان) به عنوان نتيجهاي از زوال فيزيكي راديواكتيويته بيان نمود. اين مسئله را ميتوان به صورت فرمول زير نشان داد:
در اين فرمول،
T¬eff = كاهش مؤثر اكتيويته
Tphys = نيمه عمر فيزيكي
Tbiol = نيمه عمر بيولوژيكي
كاهش موثر در ميزان اكتيويته يك مادة راديواكتيو همانند كاهش بيولوژيكي و فيزيكي از نظر شمارش، به صورت نمايي خواهد بود. از آنجايي كه نيمه عمر فيزيكي براي يك رادوايزوتوپ قبلاً مشخص شده است، بنابراين نيمه عمر بيولوژيكي با در اختيار داشتن نيمه عمر موثر (Teff) و طبق فرمول زير قابل محاسبه است:
يانيمه عمر بيولوژيكي راديونوكلئيدها به دما وابسته است و از قانون 10Q پيروي ميكند (به جز موادي مانند راديويونها كه ذخيره ميشوند و موادي كه در كوتيكول باقي ميمانند به خصوص در افرادي كه تازه پوستاندازي كرده باشند). نيمه عمرهاي بيولوژيكي و مؤثر ميتوانند داراي مراحل مختلفي باشند. در اينگونه آزمايشات هدف اصلي تعيين نيمه عمر بيولوژيكي P32 و I131 در سوسريها با تأكيد بر اثر دما ميباشد.
-
-
مدیر بازنشسته
بررسي سرعت جذب غذا در حشرات
سرعت جذب و عبور غذا در لولة گوارش حشرات با يكديگر متفاوت است كه اين امر را ميتوان به راحتي با غذاي نشاندار شده اندازهگيري نمود. به عنوان مثال در لاروهاي برگخوار كلم Trichophusia (Hbn.) (Lepidoptera, Noctuidae) سرعت حركت غذا در لولة گوارش بسيار بالاست و به همين دليل اين لاروها به طور گسترده در تحقيقات فيزيولوژي حشرات مورد استفاده قرار ميگيرند. در اينگونه آزمايشات هدف اصلي تعيين سرعت عبور غذا در دستگاه گوارش و به ويژه بررسي عبور غذا در طي جذب سريع به همولنف تا لولههاي مالپيگي و دفع آنها است.
روش كار:
رژيم غذايي لارو كلم شامل لوبيا چيتي خرد شده، مخمر خشك شده، جوانة گندم، اسيد اسكوربيك، متيل - پي هيدروكسي - بنزوات، اسيد سربيك، HWG (يك فرمول پروتئيني است كه معمولاً در آزمايشگاههاي آمريكا به كار برده ميشود)، فرمالدئيد 40%، مخلوط ويتامينها، تتراسايكلين و آب است. غذاي لاروها بايد به صورت مخلوط و پخته شده مورد استفاده قرار گيرد. مقداري از غذاي آماده شده كه هنوز گرم است درون بشر قرار داده ميشود و سپس مقدار كمي فسفات راديواكتيو به آن اضافه ميشود و مخلوط ميگردد. لارو براي مدت يك دقيقه بر روي اين مادة غذايي راديواكتيو قرار داده ميشود تا تغذيه نمايد (زمان شروع و مدت زمان تغذيه بايد كاملاً با ساعت دقيق ثبت شوند) و سپس به محيطي كه داراي غذايي غيرراديواكتيو است منتقل ميشود. دماي محيط نيز در طي آزمايش بايد ثبت شود. سپس از همولنف لاروها نمونهبرداري ميشود تا از نظر ميزان راديواكتيويته بررسي شوند و در انتها نمودار ميزان راديواكتيويتة شمارش شده (شمارش در دقيقه) ترسيم ميشود (ميتوان ميزان راديواكتيويته در مدفوع لاروها را نيز مورد بررسي قرار داد).
- جذب:
I) جذب از طريق قطعات دهاني و سيستم گوارش.
II) جذب از طريق كوتيكول (مانند جذب آب كه از طريق كوتيكول صورت ميگيرد).
III) جذب از طريق انتقال اسپرم يا ترشحات كمكي در طي جفتگيري با نرهاي علامتدار شدة راديواكتيو.
IV) جذب از طريق مقعد در طي تنفس ركتومي و يا تنظيم اسمزي ركتومي.
- دفع:
1) دفع طي عمل تهوع از مجراي گوارشي در حشرات خاكزي.
2 ) مادة نشاندار به وسيلة همولنف به درون غده بزاقي لب پايين منتقل ميشود و در درون اپيتليوم ذخيره ميشود.
4و3 ) انتقال و دفع مادة راديواكتيو در طي فرايند تنفس (خارج شدن 2CO14) از سيستم ناي (تراشهاي) يا در طي تبخير از كوتيكول (K) يا دفع پوستي و ترشح فرمونها.
5 ) خارج شدن مادة راديواكتيو به همراه تخمگذاري در مادهها، همچنين در نرها از طريق اسپرم و ترشحات همراه آن (اندازهگيري تشعشعات در اسپرم و ترشحات آنها در بسياري موارد تنها روش قطعي براي بررسي رقابت نرهاي جفتگيري كرده و جفتگيري نكرده ميباشد).
6 ) دفع مادة راديواكتيو از طريق لولههاي مالپيگي (E) و بخش انتهايي لولة گوارش.
7 ) دفع مادة راديواكتيو از طريق مدفوع.
علامتگذاري حشرات از طريق تزريق مادة راديواكتيو و قرار دادن آن در بدن حشره
گاهي اوقات لازم است حركت حشراتي كه در دورههاي نسبتاً طولاني به صورت مخفي در بعضي محيطهاي زيست مانند زيرزمين يا زير پوست درختان به سر ميبرند يعني مناطقي كه به سهولت قابل مشاهده نيستند (مثل داخل كندوي زنبور عسل)، مشخص گردد. استفاده از راديوايزوتوپها به خصوص آنهايي كه اشعة گاما ساطع ميكنند، بهترين و آسانترين روش مطالعة اين قبيل حشرات است. دو روش علامتگذاري براي اين دسته از حشرات عبارتند از:
1- اگر حشره به اندازة كافي بزرگ و مقاوم باشد ميتوان يك قطعة ايزوتوپي در بدن آن جاي داد.
2- بعضي محلولهاي حاوي راديوايزوتوپها را ميتوان به بدن حشره تزريق نمود.
در روش اول ميتوان از حشراتي مانند آبدزدكها، كرمهاي مفتولي يا كرم ريشة ذرت استفاده نمود. مادة راديواكتيو مورد استفاده در اين تحقيق ميتواند Co60 باشد ولي با توجه به نيمه عمر نسبتاً زياد Co60 (سال 3/5 = 2/1T) ميتوان از ساير راديوايزوتوپهاي كم خطرتر نيز استفاده نمود.
علامتگذاري حشرات به وسيلة تغذيه از ميزبان علامتگذاري شده با راديوايزوتوپ
از اين روش ميتوان براي علامتگذاري كردن بندپايان شكاري از طريق وادار كردن آنها به تغذيه از صيد حاوي مواد راديواكتيو استفاده كرد. به عنوان مثال ميتوان عمكبوتها را با تغذيه از مگسهايي كه از محلول ساكاروز حاوي P23 نوشيدهاند، علامتگذاري كرد. لاروهاي مورچههاي Myrmeleontidae (شير مورچهها) نيز با همين روش از طريق تغذيه از مورچههاي راديواكتيو علامتگذاري ميشوند. مورچهها نيز از طريق تغذيه از عسلك شتهها ميتوانند علامتدار شوند.
همچنين براي علامتدار كردن زنبورهاي انگل ميتوان از ميزبانهاي راديواكتيو استفاده كرد. حشرات مكندة شيرة گياهان مانند شتهها و ساير جوربالان شيرهخوار ميتوانند توسط تغذيه از گياهان ميزبان كه حاوي مواد راديواكتيو هستند، علامتگذاري شوند. براي پرورش انبوه پورههاي علامتدار شپشكهاي خانوادة Diaspididae ميتوان از خربزههاي نارس كه با 2CO14 در طي فتوسنتز علامتدار شدهاند و يا به وسيله تزريق گلوكز حاوي C14 استفاده كرد. سوسكهاي چوبخوار را كه در ساقههاي زنده يا تنة درختان هستند، ميتوان به وسيلة تزريق مواد حاوي راديواكتيو كه خاصيت سيستميك دارند و جذب بافتهاي گياه ميشوند، علامتدار كرد. حشرات برگخوار مثلاً انواع لاروهاي آنها را ميتوان با تغذيه از شاخههاي كوچك فرو برده شده در محلولهاي راديواكتيو، علامتدار كرد.
-
-
مدیر بازنشسته
تعيين اندازة جمعيت يكي از موفقترين و فراوانترين موارد استفادة راديوايزوتوپها در حشرهشناسي، محاسبة اندازة جمعيت با استفادة از تكنيك ترقيق ايزوتوپي است كه در اينجا به شرح آن پرداخته ميشود.
اصولاً تخمين جمعيت حشرات در مناطق خاص از نظر طراحي صحيح فعاليتهاي مربوط به كنترل حشرات، مطالعات اكولوژيكي آنها و غيره، ضروري است. در اين را بطه به عنوان يك مثال، اندازهگيري جمعيت مگسهاي خانگي توضيح داده ميشود.
تأثير تابش پرتوها بر روي حشرات
اصولاً مبارزه با حشرات به وسيلة مواد شيميايي حشرهكش در ابتدا نتايج بسيار مطلوبي را نشان ميدهد ولي در سالهاي اخير مشخص گرديده كه غالباً حشرات نسبت به اكثر حشرهكشهايي كه تاكنون ساخته شدهاند و به كار رفتهاند، تدريجاً يك حالت مصونيت پيدا مينمايند به طوري كه حشرهكشها نه تنها باعث از بين رفتن آفات نشدهاند بلكه با وجود آنها، حشرات به رشد و نمو خود ادامه ميدهند و انتشار پيدا ميكنند. از طرف ديگر با توجه به محدوديت مبارزة شيميايي عليه آفات انباري، استفاده از روشهاي بارزة بيخطر براي انسان و حيوان از اهميت ويژهاي برخوردار است كه يكي از اين روشهاي مناسب، استفاده از پرتودهي با اشعة گاما در مبارزه عليه آفات انباري ميباشد. حدود 90 سال است كه مشخص شده ميتوان حشرات را به وسيلة تابش پرتوها عقيم نمود يا كلاً از بين برد. در اين خصوص در ابتدا در سال 1916 با استفاده از پرتوهاي ايكس نتايج قابل ملاحظهاي بر روي سوسك توتون (Lasioderma serricorne) و شپشة برنج (Sitophilus oryzae) مشاهده گرديد و به دنبال آن مولر (1927) دربارة تأثير تابش پرتوها بر روي ساير حشرات مطالعات زيادي را انجام داد و اظهار داشت كه پرتوهاي ايكس توانستهاند در D rosophila melanogaster موتاسيونهايي ايجاد نمايند. وي همچنين در سال 1928 گزارش داد هنگامي كه افراد مادة حشرة مذكور كه هيچگونه تابش پرتوهاي ايكس دريافت نكردهاند با افراد نر كه به آنها مقدار زيادي پرتوهاي ايكس تابيده شده است، جفتگيري نمايند، نتيجة اين عمل به وجود آمدن تخمهايي است كه هرگز باز نميشوند و حشرهاي توليد نميگردد. پس از مولر، ساير دانشمندان ژنتيك و سيتولوژي اثر پرتوهاي ايكس و تغييرات ژنتيكي ايجاد شده، به وسيلة آن را بر روي ساير حشرات آزمايش كردند و بعد از تحقيقات زياد متفقاً به اين نتيجه رسيدند زماني كه پروهاي ايكس و يا گاما به سلولهاي نطفة حشرات برخورد ميكنند، در آنها تغييرات كروموزومي ايجاد ميشود و وسعت ميدان اين عمل و ميزان شدت تغييرات با مقدار دز پرتوهاي يونساز متناسب ميباشد به طوري كه اگر مقدار تابش كمي بيشتر باشد، به عقيم شدن كامل سلولها منجر ميگر دد. در بين كلية راديوايزوتوپها، دو راديوايزوتوپ Cs137 و Co60 به عنوان منابع پرتوهاي گاما بيشتر مورد توجه قرار دارند و كاربرد آنها نيز متداولتر است. يكي از بهترين راديوايزوتوپها كه به عنوان منبع تابش پرتو گاما به كار برده ميشود، Co60 است زيرا به آساني ميتوان تا چند صد كوري از آن را در يك ظرف سربي قرار داد و براي حمل و نقل و جابهجايي و انجام هر نوع كار مناسب ميباشد. از طرف ديگر اندازهگيري دز آن در هر زمان ميسر است و در هر نوع شرايط دلخواهي از نظر حرارت و رطوبت و تركيب هوا ميتوان نمونههاي مورد نظر را به وسيلة آن تابش داد.
به طور كلي حشرات مانند ساير موجودات زنده، هنگامي كه در معرض تابش شديد پرتوها قرار ميگيرند، از بين ميروند و در تابشهاي كمتر معمولاً حالت عقيمي در دستگاه توليدمثل آنها ايجاد ميشود. با توجه به اين عمل براي بارزه با اجتماع حشرات، تابش پرتوها به دو طريق مورد استفاده قرار ميگيرد كه شامل روش مبارزة مستقيم و روش مبارزة غيرمستقيم است كه در ادامه به شرح هر يك از اين روشها پرداخته ميشود.
-
کلمات کلیدی این موضوع
مجوز های ارسال و ویرایش
- شما نمیتوانید موضوع جدیدی ارسال کنید
- شما امکان ارسال پاسخ را ندارید
- شما نمیتوانید فایل پیوست کنید.
- شما نمیتوانید پست های خود را ویرایش کنید
-
مشاهده قوانین
انجمن