تظاهر ژن های bt در بخش های خوراکی گیاهان تراریخت، از جمله غده های سیب زمینی، باعث نگرانی هایی برای مصرف کنندگان از نظر ایمنی غذایی شده است. بنابراین یک استراتژی مهم برای هدفمند کردن بیان ژن ها و تولید سیب زمینی bt ایمن تر احتمالا استفاده از پیشبرهای وی‍ژه-مکانی یا -بافتی و یا -زمانی به جای پیشبرهایی با بیان دائمی است. پیشبر(phosphoenolpyruvate carboxylase) pepc که از گیاه ذرت ( (c4 (zea mays) جدا گردیده است، سبب تظاهر ژن در بافت های سبز گیاه می گردد. در این مطالعه، برای رسیدن به این اهداف از انتقال ژن رمزکننده پروتئین cry1ab تحت کنترل پیشبر pepc به رقم سیب زمینی مارفونا برای بدست آوردن گیاهان تراریخت مقاوم به بید سیب زمینی استفاده شد. برای تراریختی سیب زمینی از میانگره به عنوان جداکشت به کمک agrobacterium tumefaciens سویه aglo1 استفاده شد. آنالیز pcr ژن cry1ab و nptii برای 55 گیاه از 60 گیاه باززاده تراریخت احتمالی با فنوتیپ نرمال مثبت بود. بررسی سطح پلوییدی گیاهان تراریخت با فلوسایتومتر نشان داد که این گیاهان همانند گیاهان شاهد تتراپلویید می باشند. بررسی از طریق دورگ سازی سادرن سه لاین گیاه سیب زمینی تراریخت، درج یک نسخه سالم و کامل از ژن cry1ab در ژنوم گیاهان تراریخت را تایید کرد. آنالیز rt-pcr ژن cry1ab بیان این ژن را در سطح rna در برگ های گیاه ثابت کرد. انجام تست نواری پروتئین cry1ab روی عصاره های حاصل از برگ ها و غده های سیب زمینی تراریخت در دو سطح غده های نور دیده سبزرنگ و نورندیده درون خاکی، بیان پروتئین cry1ab را در بخش های سبز گیاه شامل برگ ها و غده های سبز رنگ و عدم بیان را در غده های نورندیده درون خاکی تایید کرد. زیست سنجی برگی نه لاین تراریخت، مقاومت کامل به بیدسیب زمینی را در هشت لاین نشان داد. انجام زیست سنجی گلخانه ای در 6 لاین نشان داد که لاین های انتخاب شده هیچ خسارتی از آفت ندیدند. زیست سنجی غده های سبز رنگ نشان داد که غده های سبز رنگ لاین های تراریخت خسارتی از آفت ندیدند و حشره در همان لایه بیرونی سبز رنگ با تغذیه از این بافت مرده و غده ها سالم ماندند. زیست سنجی غده های درون خاکی که تحت نور قرار نگرفته بودند نشان داد که این غده ها به اندازه گیاه شاهد خسارت دیدند. بنابراین این امر حاکی از عدم بیان ژن cry1ab در بافت خوراکی لاین های تراریخت سیب زمینی میباشد. از طرفی این امر بیانگر آن است که پروتئین کریستالی در غده هایی که بیرون از خاک قرار می گیرد و بیشتر در معرض حمله و تخم ریزی حشره قرار دارد بیان می شود. بر اساس این نتایج، بیان مکانی ژن cry1ab با استفاده از پیشبر نوری pepc می تواند بید سیب زمینی را در مزرعه کنترل، به طور معنی داری انتقال این آفت را به انبار کاهش دهد. از طرفی عدم بیان ژن یا به حداقل رسیدن بیان آن در غده ها می تواند تاحدودی نگرانی های ایمنی غذایی مصرف کنندگان سیب زمینی bt را کاهش دهد.

کادمیم (cd) یکی از فلزات سنگین است که افزایش غلظت آن در محیط ریشه گیاه سبب بروز اختلالات متابولیسمی در گیاه می گردد. از طرف دیگر، سیلیسیم (si) به عنوان عنصر کاهش دهنده ی اثرات سمی برخی عناصرسنگین شناخته شده است. به منظور بررسی اثر کادمیم و سیلیسیم بر صفات رویشی و جذب عناصر غذایی ذرت شیرین (zea mays l. var saccharata) آزمایشی گلخانه ای با سه سطح سیلیسیم (0، 28، 56 میلی گرم بر لیتر) از منبع سیلیکات سدیم و سه سطح کادمیم (0، 3، 6 میلی گرم بر لیتر) از منبع سولفات کادمیم با 3 تکرار به صورت فاکتوریل و در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی در گلخانه ی تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه مراغه صورت گرفت. نتایج نشان داد که مصرف cd موجب افزایش معنی دار غلظت cd در برگ ها شد. مصرف cd باعث کاهش معنی دار سطح برگ، تعداد برگ، طول بوته، قطر ساقه، غلظت آهن و در نهایت باعث کاهش عملکرد گردید و با افزایش غلظت cd غلظت روی، غلظت مالون دی آلدئید (mda)، غلظت پراکسید هیدروژن (h2o2) و فعالیت آنزیم کاتالاز افزایش یافت. مصرف siباعث افزایش معنی دار سطح برگ، عملکرد و فعالیت آنزیم کاتالاز گردید و از طریق افزایش فعالیت آنزیم کاتالاز باعث کاهش معنی دار غلظت مالون دی آلدئید و غلظت پراکسید هیدروژن شد. اثر متقابل بین si و cdبر شاخص کلروفیل برگ معنی داری بود. اثر متقابل si و cd بر مقدار cd برگ تأثیر معنی داری داشت. افزایش غلظت si بر غلظت cd تأثیری نداشت ولی مصرف si توأم با cd باعث افزایش معنی دار غلظت cd شد. همچنین اثر متقابل si و cd بر مقدار si برگ تأثیر معنی داری داشت. افزایش غلظت cd بر غلظت si تأثیر معنی داری نداشت ولی مصرف cd توأم با si باعث افزایش غلظت si شد.

برای مطالعه اثر نیترات کلسیم و سولفات پتاسیم در کشت هیدروپونیک در شرایط گلخانه ای بر صفات رویشی، جذب برخی عناصر غذایی کدو تابستانه، آزمایشی به صورت فاکتوریل در قالب طرح بلوکهای کامل تصادفی با نیتروژن در سه سطح (47/0، 94/0، 41/1 گرم بر لیتر) از منبع نیترات کلسیم و سولفات پتاسیم در سه سطح (22/0، 44/0، 66/0 گرم بر لیتر) در نه تیمار و سه تکرار در کدو تابستانه رقم asms به اجرا درآمد. در این بررسی با افزایش غلظت نیترات کلسیم مقدار نیتروژن، کلسیم برگ به طور معنی دار افزایش نشان داد. در حالیکه افزایش غلظت سولفات پتاسیم تأثیر معنی داری بر مقدار نیتروژن برگ نگذاشت. ولی با کاربرد غلظت نیترات کلسیم در محلول غذایی، غلظت پتاسیم برگ کاهش نشان داد. اثر متقابل نیترات کلسیم و سولفات پتاسیم نیز بر غلظت پتاسیم برگ معنی دار گردید. همچنین غلظت نیترات کلسیم و سولفات پتاسیم بر مقدار نیترات معنی دار شد و با افزایش غلظت نیترات کلسیم تجمع نیترات افزایش و با افزایش غلظت سولفات پتاسیم مقدار نیترات کاهش یافت. افزایش غلظت نیترات کلسیم موجب افزایش کلروفیل برگ گردید. غلظت نیترات کلسیم و سولفات پتاسیم و اثر متقابل این دو فاکتور بر وزن تر و خشک میوه و عملکرد میوه معنی دار شد.

امروزه استفاده از نانومواد و نانوفناوری در صنایع مختلف نقش بسزایی در اقتصاد کشورها دارد، ولی کاربرد و بررسی اثرات مفید یا مضر آن ها در زمینه کشاورزی بسیار محدود می باشد. به همین منظور پژوهش حاضر در سه فاز مختلف و با سه هدف مختلف به بررسی اثر نانو نقره 20 نانومتری، بر بذور و گیاه خیار ماده گل رقم نگین پرداخته است. در فاز اول که هدف بررسی اثر سمیت نقره در حالت نانو بر جوانه زنی بذور بود، نتایج نشان داد که درصد جوانه زنی، طول ریشه چه و ساقه چه، تعداد ریشه های فرعی و وزن خشک و تر ریشه چه و ساقه چه در غلظت های بالای نقره (فرم بالک و فرم نانو) کاهش می یابد. بر اساس مطالعات انجام شده در زمینه اثرات این نانوذرات بر جوانه زنی، احتمال می رود این نانوذره جذب سلول شده و با برهم زدن تعادل هورمونی و جلوگیری از فعالیت میتوکندری رشد ریشه چه و ساقه چه را کاهش و در غلظت های بالا سبب توقف رشد گیاهچه می شود. در فاز دوم که هدف بررسی اثر نانو نقره به صورت اسپری برگی در مرحله دو برگ حقیقی بر رفتار جنسیتی گل های خیار ماده گل بود، نتایج نشان داد که اسپری برگی با این عنصر در هر دو فرم نانو و بالک، سبب ایجاد گل نر در خیار ماده گل می گردد، طوری که جوانه زنی دانه های گرده گل های ایجاد شده با افزایش غلظت نانونقره، افزایش یافته و به بیشترین مقدار خود (86/75%) در غلظت 60 پی پی ام رسید. بنابراین به نظر می رسد بتوان از این ماده در ایجاد گل های نر در خیارهای ماده گل و تولید بذر بهره گرفت و با این کار از خروج ارز مورد نیاز برای تهیه بذور خیار ماده گل جلوگیری نمود. در فاز سوم که هدف بررسی اثر حضور نانونقره در محیط های کشت خیار ماده گل بود، بنابراین با استفاده از سیستم هیدروپونیک این بررسی صورت گرفت. نتایج حاکی از آن بود که تغذیه گیاه از این مواد، سبب جذب آن توسط ریشه شده و روند رویشی گیاه را تحت تاثیر قرار می دهد. تاثیر این مواد در روند گلدهی در این فاز از پژوهش، به صورت افزایش تعداد گل و گل ماده و از همه مهمتر ایجاد تغییر در جنسیت خیار ماده گل رقم نگین و تحریک تولید گل نر نمایان گردید. نتایج این پژوهش حاکی از این است که وجود مقادیر بسیار کم این نانوماده (حتی در غلظت 3-10 × 1/0 پی پی ام) در خاک و یا آب، قابلیت ایجاد اثرات منفی بر تعداد گل های ماده و عملکرد گیاه را در مزارع خواهد داشت. بنابراین هر چند دستیابی به هر تکنولوژی فواید بسیاری بر زندگی انسان دارد، ولی نباید از خطرات آن ها چشم پوشی نمود و باید ایمنی مصرف رعایت گردد.

واریته های گیاه هندوانه غالباً مونواسیوس بوده و اکثر گل های آنها نر می باشد. دراین گیاه نظیر سایر گیاهان تیره کوکوربیتاسه رفتار گل دهی تحت تاثیر شرایط محیطی ودرونی قرار می گیرد اما رفتار گل دهی آن بسیار متفاوت از سایر گیاهان این تیره می باشد. در راستای مطالعات وسیع درباره کاربرد نانوذرات در زمینه های مختلف از جمله موادغذایی، دارویی، تشخیص، پزشکی، ایمنی، هوا و فضا و...، متاسفانه اثرات این نانوذرات در گیاهان کم تر مورد مطالعه قرار گرفته است. این پژوهش به منظور بررسی اثرات نانونقره (20 نانومتر) در مراحل مختلف رشدی گیاه هندوانه مونواسیس رقم کریمسون سویت در سه فاز جداگانه انجام گرفت. در فاز اول اثرات نانونقره در غلظت های 100-0 پی پی ام بر جوانه زنی بذور هندوانه مورد بررسی قرار گرفت. نتایج حاصل از این فاز نشان داد که نانونقره در غلظت های مورد استفاده هرچند اثرمعنی داری بر جوانه زنی، تعداد ریشه های فرعی و وزن تر ریشه چه در بذور هندوانه نداشت ولی سبب کاهش طول ریشه چه، طول ساقه چه، وزن خشک ریشه چه، وزن تر و خشک ساقه چه در غلظت های بالا شد که نشان دهنده سمیت این عنصر بر جوانه زنی بذور گیاه هندوانه در غلظت های بالا می باشد. در فاز دوم اثرات نانونقره در غلظت های 60-0 پی پی ام بصورت محلول پاشی در مرحله دو برگی بر روشد رویشی و رفتار گل دهی گیاه هندوانه مورد بررسی قرار گرفت. کاهش معنی دار در میزان کلروفیل، ارتفاع و تعداد برگ با افزایش غلظت نانونقره نسبت به شاهد مشاهده شد. نانونقره باعث کاهش گل نر در ده روز اول پس از اسپری نسبت به شاهد شد. کاهش معنی دار در زیوایی دانه گرده در تیمار با نانونقره نسبت به شاهد مشاهده شد. در فاز سوم اثرات نانونقره در غلظت های 3- 10×4/ 0-0 بصورت تغذیه گیاهان از طریق ریشه با اضافه کردن این مواد از مرحله دو برگی به محلول غذایی هوگلند تغییر یافته در محیط کشت پرلیت بر رشد رویشی و رفتار گل دهی هندوانه مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که با افزایش مدت زمان در معرض قرارگیری نانونقره میزان کلروفیل کاهش یافت. ارتفاع (طول ساقه رونده) و تعداد برگ با افزایش غلظت افزایش یافت. نانونقره اثر معنی داری بر تعداد گل ماده و گره ماده نداشت ولی باعث افزایش معنی دار تعداد گل نر، گره نر و کل گل نسبت به شاهد شد. حداکثر تعداد گل نر و کل گل به ترتیب در تیمار 3- 10×1/ 0 و 3- 10×2/ 0 پی پی ام مشاهده شد. نتایج حاصل از این فاز نشان داد که وجود نانونقره در غلظت های خیلی پایین (3- 10×1/0 پی پی ام) نیز در محیط کشت هندوانه میتواند رشد رویشی و رفتار گل دهی هندوانه را تحت تاثیر قرار دهد.

واریته های گیاه هندوانه غالبا مونواسیس بوده و اکثر گل های آن نر می باشد و از طرف دیگر در این گیاه، ترکیبات نقره سبب افزایش تعداد گل های ماده می شود. این پژوهش در راستای بررسی اثر نانوذرات نقره و نیترات نقره روی برخی صفات مورفولوژیکی و فیزیولوژیکی گیاه هندوانه در چهار آزمایش اجرا شد. در آزمایش اول پژوهش، نانو نقره بر پایه کربن سنتز گردید. و سپس با استفاده از تکنیک شناسایی پراش پرتو ایکس(xrd) سنتز نانوذرات نقره روی بستر کربن(گرافیت) تایید شد. در آزمایش دوم ، اثر غلظت های 50، 100، 150 میلی گرم در لیتر نیترات نقره و غلظت های 15، 30، 50 میلی گرم در لیتر نانو نقره تجاری و نانو نقره سنتزی بصورت محلول پاشی روی گیاهان در مرحله دو برگی به منظور بررسی تظاهر جنسیت (تعداد گل نر و گل ماده) و میزان رشد رویشی گیاه هندوانه مقایسه گردید. نتایج نشان داد اختلاف معنی داری بین گیاهان تیمار شده از نظر سطح برگ وجود ندارد و کاربرد نانو ذرات و نیترات نقره سبب افزایش معنی دار طول میانگره و کاهش گل نر به طوری که بیشترین میزان گل نر مربوط به گیاه شاهد بود و کاهش نسبت گل نر به گل ماده و کل گل در مقایسه با گیاه شاهد گردید. با وجود بی معنی بودن اثر تیمارها روی صفت گل ماده، بین تیمارها از نظر تشکیل گل ماده اختلافاتی وجود داشت. در آزمایش سوم اثر غلظت های1/0، 1، 5، 10، 15، 30، 100 میلی گرم در لیتر نیترات نقره و غلظت های 1، 5، 10، 20 و50 میلی گرم درلیتر نانو نقره تجاری و نانو نقره سنتزی بر میزان جوانه زنی بذور هندوانه مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که اعمال تیمارهای نقره تأثیری در سرعت جوانه زنی، درصد جوانه زنی و وزن تر ساقه چه ندارد. در حالی که تأثیر تیمار ها روی صفات طول ریشه چه و ساقه چه، وزن تر ریشه چه و ساقه چه و وزن خشک ساقه چه در سطح 5 درصد معنی دار می باشد و با افزایش غلظت نانوذرات نقره و نیترات نقره ابتدا صفات مذکور افزایش و سپس در غلظت های بالاکاهش می یابد که احتمالاً به دلیل سمیّت این مواد در غلظت های بالا است. در آزمایش چهارم پژوهش حاضر کاربرد نانوذرات نقره تجاری و سنتزی و نیترات نقره منجر به کاهش غلظت پراکسید هیدروژن، مالون دی آلدئید و پرولین شد. همچنین با افزایش غلظت تیمارهای مذکور فعالیت آنزیم های آنتی اکسیدانت و میزان کلروفیل هایa، b، کل و کاروتنوئید افزایش یافت. نتایج آزمایش چهارم حاکی از آن است که غلظت های مختلف نقره مورد استفاده در این پژوهش به منظور تغییر جنسیت، موجب بروز تنش اکسیداتیو و نهایتاً اثرات مخرب آن در گیاهان هندوانه نشده و در رشد گیاهان در مقایسه با شاهد تفاوتی مشاهده نشد.

تولید بذر خیار گلخانه ای بدلیل عدم تولید گل نردر این گیاه کاری مشکل می باشد. نیترات نقره یکی از ترکیبات مهم در تولید گل نر در خیار گلخانه ای می باشد.در پژوهش حاضرهدف سنتزنانو ذرات نقره بر پایه کربن و مقایسه اثرات نانو ذرات نقره سنتز شده بر پایه کربن و نانوذرات نقره تجاری بر رفتار جنسیتی گل های خیارگلخانه ای (ماده گل) بود. توسط تکنیک xrd از سنتز ماده اطمینان حاصل شد. در سه آزمایش مختلف به بررسی اثر نانو نقره سنتزی و نانونقره تجاری و نیترات نقره(شاهد مثبت) بر بذور و گیاه خیار ماده گل رقم نگین پرداخته شده است