طوفان گردوغبار یکی از متداولترین واقعه های طبیعی می باشد که معمولاً در مناطق خشک و نیمه خشک کره زمین اتفاق می افتد. در کشور ایران، عمدتاً مناطق غرب و جنوب از این واقعه مستثنی نیستند. این واقعه همانند دیگر پدیدهای طبیعی دارای تاثیرات گوناگون بر اکوسیستم می باشد. یکی از مهمترین این تاثیرات، تاثیر بر گیاهان به ویژه گیاهان زراعی است. در این مطالعه سعی بر آن شد که این تاثیر با شبیه سازی واقعه گردوغبار در آزمایشگاه به طور تجربی نشان داده شود. پارامترهایی که در این مطالعه اندازه گیری شد، شامل: بیوماس، کلروفیل a، b ، باردهی فتوسنتز(?f/fm´) ، باردهی بالقوه فتوسنتز (fv/fm) و سرعت انتقال الکترون (etr) بود. به منظور شبیه سازی این واقعه، از دستگاه تولید کننده گردوغبار استفاده گردید. همچنین در مورد گیاهان مورد آزمایش، گیاهان ماش، لوبیا، سویا، جو، ارزن، گل داوودی، گندم و ذرت مورد استفاده قرار گرفت. طرح آزمایش برای مقادیر و زمان در معرض قرارگیری و ته نشینی گردوغبار در مورد گیاهان ماش، لوبیا و سویا به صورت تیمار اول (1)، تیمار دوم (2) و تیمار سوم(4) گرم بر متر مکعب در 29 روز بود. دو گیاه جو و گل داوودی با مقادیر بیشتر یعنی 2، 4 و 8 گرم بر متر مکعب در مدت زمان 16 روز مورد استرس قرار گرفتند. همچنین، ارزن نیز با مقادیر 1، 2 و 4 گرم بر متر مکعب با تناوب هفت روز برای مدت زمان 21 روز مورد آزمایش قرار گرفت. در آزمایش نهایی که مهمترین آزمایش بود؛ دو گیاه بسیار مهم گندم به عنوان نماینده گیاهان c3 و گیاه ذرت به عنوان نماینده گیاه c4 در پاسخ به استرس گردوغبار مورد مقایسه قرار گرفتند. مدت زمان ، تناوب آزمایش و میزان گردوغبار به ترتیب به صورت 30 روز ، 5 روز و 1، 2 و4 گرم بر متر مکعب بود. در هر آزمایش به طور غالب، بیوماس، کلروفیل a، b و میزان باردهی فتوسنتز(?f/fm´) ، باردهی بالقوه فتوسنتز (fv/fm) و سرعت انتقال الکترون در تیمارها نسبت به کنترل، کاهش نشان داد. همچنین نتایج این مطالعه نشان داد که گیاه گندم نسبت به گیاه ذرت در پاسخ به استرس گردوغبار مقاومت کمتری دارد. به طوریکه نتایج نشان داد که بیوماس قسمت هوایی گیاه گندم دارای کاهش 4%، 37% و 54% و گیاه ذرت دارای میزان کاهش 19%، 25% و 30% در مقایسه با گیاه کنترل بود. میزان باردهی فتوسنتز(?f/fm´) نیز میزان کاهش (5%، 25% و 32%) و (8%، 16% و 26%) را به ترتیب برای گیاه گندم و گیاه ذرات در تیمارهای اول، دوم و سوم نشان داد. در مورد etr نیز گیاه ذرت کاهش 12%، 22% و 32% و گیاه گندم نیز کاهش 20%، 33% و 47% را نشان داد. باردهی بالقوه در مورد گیاه گندم دارای میزان کاهش 3%، 7% و 16% و در مورد گیاه ذرت دارای میزان کاهش 2%، 7% و 11% بود. بنابرین این مطالعه نشان میدهد که گیاه گیاهان c4نسبت به گیاهان c3مقاومت به نسبه بیشتری را نسبت به استرس گردوغبار نشان میدهند.

نر عقیمی سیتوپلاسمی (cms) در گیاهان به سبب تخریب یا نوآرایی ژنوم میتوکندری به وجود می آید. اثر cms می تواند به وسیله ژن های بازگرداننده باروری که در هسته قرار دارند خنثی شود و گیاه قادر به تولید دانه گرده فعال شود. بنابراین سیتوپلاسم نر عقیم و ژن های بازگرداننده باروری در هسته، به عنوان ابزاری مفید برای تولید بذر هیبرید و بهره وری از هتروزیس به شمار می رود. نرعقیمی سیتوپلاسمی wa در برنج برای تولید بذر هیبرید به صورت تجاری استفاده می شود. در این تحقیق از جمعیت f2 حاصل از تلاقی ندا-a × ir36 برای ترسیم نقشه ژنتیکی لوکوس rf3 و تجزیه و تحلیل این مکان ژنی با به کارگیری نشانگرهای ssr و caps استفاده شد. آنالیز پیوستگی ژنتیکی نشان داد که 3 نشانگر ssr شامل rm1، rm3233، rm38 و یک نشانگر caps (به نام rg140/ecori) بر روی بازوی کوچک کروموزوم یک برنج با لوکوس rf3 پیوستگی دارند. لوکوس rf3 بین دو نشانگر rm1 و rm3873 به ترتیب با فاصله 5/6 و 14 سانتی مورگان مکانیابی شد. از آنجا که جمعیت f2 مورد مطالعه، با نسبت (s)1: (f)15 برای دو ژن پیوسته تفکیک حاصل کرد، برای یافتن این مکان های ژنی پیوسته از روش نقشه یابی qtl استفاده گردید. نتایج این آنالیز نشان داد که دو تا سه مکان ژنی پیوسته در لوکوس rf3 وجود دارد که در مجموع بیش از 93% تغییرات صفت مورد بررسی را توجیه می نمایند. نقشه یابی فاصله ای مرکب (cim) حاکی از آن است که اثر مکان q2 (حدفاصل نشانگرهای rm3873 و rm7241) اندکی بیش از مکان q1 (حدفاصل نشانگرهای rm1 و rm3873) در نمود فنوتیپی صفت بازگردانندگی باروری می باشد. از نشانگرهای شناسایی شده در این تحقیق که پیوستگی آن ها با لوکوس rf3 اثبات شده است، می توان در برنامه گزینش به کمک نشانگر (mas) برای صفت بازگرادنندگی باروری در سیستم نرعقیمی سیتوپلاسمی wa برنج بهره جست. همچنین از این نشانگرها می توان برای شروع گام زنی کروموزومی ژن های موجود در این لوکوس و کلون کردن آن ها در آینده نزدیک استفاده نمود.