بهنژادی گیاهی

مقدمه .................................................................................................. 1

ایزوتوپ  ................................................................................................. 4

رادیواکتیویته ........................................................................................... 5

پرتوهای رادیواکتیو .................................................................................... 7

برهم کنش فوتون با ماده  ........................................................................ 18

اثرات شیمیایی پرتوهای هسته ای ............................................................ 22

آمينو اسيده، پپتيدها و پروتئين ها  ............................................................ 24

اسيدها، استرها و ليپيدها  ..................................................................... 29

کربوهيدرات ها ...................................................................................... 32

گلوکز  ................................................................................................. 33

 ريبوز  ................................................................................................. 34

شکستن فسفات  ................................................................................. 35

ويتامين ها  .......................................................................................... 36

راديوليز اکسيداتيو .................................................................................. 43

تشکيل و تجزيه پراکسيدها  ..................................................................... 45

پليمريزاسيون ........................................................................................ 46

ايزومريزاسيون  ...................................................................................... 46

راديوليز غيراکسيداتيو  ............................................................................ 47

اسيدهاي چرب اشباع و استرهاي آنها  ..................................................... 48

اسيدهاي چرب غيراشباع واسترهاي آنها  .................................................. 48

تري گليسريدها (TGs)                                  .... 49

مکانيسم توليد متابوليت های راديوليتيک  .............................................. 50

کاهش اثرات راديوليتيک درمواد غذايي  .................................................... 53

اثرات بعد از پرتو در ذخيره سازي مواد غذايي  .............................................. 54

بررسي پرتودهي گاما بر جوانه زني و برخي خصوصيات مورفولوژيكي دو رقم كلزا

(L Brrassica nspus................................................................ 56

مقدمه  .............................................................................................. 56

مواد و روش ها  ................................................................................. 58

نتايج  ........................................................................................ 60

بررسي مزرعه اي  ............................................................................... 61

بحث ................................................................................................... 63

اثرات اشعه گاماي حاصل ازكبالت 60 روي مراحل رشدي و باروري سرخرطومي برنج65.  

مقدمه   ............................................................................................. 65

مواد و روش ها ...................................................................................... 66

نتايج .......................................................................................... 6

بحث   ........................................................................................ 71

تعيين دز مناسب پرتو گاما به منظورايجاد تنوع   ژنتيكي  در نخود سفيد
 ( Cicer Arietinum L)........................................................................ 74

مقدمه  ............................................................................................ 74

مواد و روشها  .................................................................................. 76

نتايج و بحث  .................................................................................. 77

موتاسیون القایی  ................................................................................ 82

« موتاژن ها» ................................................................................... 83

نحوه دست يابي به اشعه هاي موتاژنيك .................................................. 84

اصلاح موتاسيوني ................................................................................. 86

اثرپرتو هاي گاما بربرخي مكانيسم هاي بيوشيميايي دو   ژنو تيپ گندم
(Triticum aestivum L) در شرايط گلخانه  ............................................ 89

مقدمه  .............................................................................................. 89

مواد و روش ها  .................................................................................. 91

نتايج و بحث  ..................................................................................... 92

تاثير پرتو هاي گاما بر ميزان ملوندآلدئيد  ................................................. 92

تاثير پرتو گاما بر ميزان كلروفيل .............................................................. 94

تاثير پرتو گاما بر ميزان  پروتئين هاي محلول .............................................. 95

تاثير پرتو گاما بر ميزان پرولين  .............................................................. 97

تاثير پرتو گاما بر ميزان قندهاي محلول  .................................................... 98

تاثير پرتو گاما بر ميزان فعاليت آنزيم پراكسيداز .............................................. 99

نتيجه گيري  .................................................................................... 100

منابع مورداستفاده  ........................................................................ 102

مقدمه

فناوري هسته اي ابزار مهم در پژوهشهاي کشاورزي دانايي محوري يکي ازارکان اساسي توسعه اقتصادي در بخش کشاورزي و تلاش براي خودکفاي  است و دانش هسته اي هم فرايند تحقق اين اهداف را سرعت مي بخشد. دانش هسته اي در فعاليتها و طرحهاي توسعه کشاورزي کاربردهاي متنوعي دارد که به آنهااشاره ميشود و پس از آن تاريخچه تحولات دانش هسته اي کشورمان ارائه خواهد شد .

توليدابزارهاي مقاوم به شوري وسرما:

با پرتودهي بذرها ميتوان آنها را در برابر آب و خاک شور و مناطق سرد مقاوم کرد و از اين طريق در مناطق کويري هم ميتوان گياهان مقاوم تر را کاشت و بارور کرد.  اين اقدام زير نظر آژانس بين المللي انرژي اتمي بمنظور افزايش سطح زير کشت در زمين هاي شور و مناطق خشک در مناطقي ازاستان هاي خوزستان ، گلستان و يزد در حال انجام است.  در اين روش بااستفاده از پرتودهي گاما صفات مقاومت به شوري يا سرماايجاد مي شود،اين تحقيقات هم اکنون روي گندم، دانه روغني کلزا و برنج در حال انجام است.  طرح تحقيقاتي مقاوم سازي درخت اکاليپتوس به شوري و خشکي بااستفاده ازانرژي هسته اي به شکل پرتودهي گاما در دست اجراست . در صورت مقاوم سازي اي درخت به شوري وخشکي، با استفاده از آن از حرکت شن هاي روان و فرسايش خاک جلوگيري ميشودو شاهد سرسبزي منطقه و تامين علوفه دام به علت تثبيت خاک خواهيم بود.

توليدميوه هاي بدون هسته:

مراکز تحقيقاتي جهاد کشاورزي بيشترين همکاري را با سازمان انرژي اتمي دارد و يکي از طرحهاي مشترک توليد پرتقال ، نارنگي و پرتقال کم هسته در باغات تنکابن است.  بااستفاده از روش پرتوتابي گاما به بذر مرکبات يا ميوه هاي هسته دار ميتوان بااصلاح ژنتيک ميوه هاي باهسته کوچک يا بي هسته توليد کرد که علاوه بر خوش خوراک بودن ميتوانددر جذب بازارهاي بين المللي وارتقاي کيفيت محصول مرکبات و   ميوه هاي هسته دار موثر باشد.

افزايش ماندگاري محصولات کشاورزي:

تکنولوژي جهاد کشاورزي افزايش ماندگاري ميوه به ويژه مرکبات را در سردخانه هااز ديگر کاربردهاي انرژي  هسته اي و کشاورزي است بااستفاده از پرتودهي گاما وافزايش عمر ماندگاري محصولات باغي به ويژه مرکبات ميتوان ضايعات ميوه را کاهش داد و زمان بيشتري برا ی بازار و صادرات اين محصولات به بازارها ي بين المللي براي توليدکنندگان و صادرکنندگان فراهم کرد.  حفظ طعم و تازگي ميوه ها به ويژه مرکبات رااز ديگر مزاياي کاربردانرژي هسته اي در کشاورزي دانست . به تاخيرانداختن جوانه زدن سيب زميني و پياز در انبارها و حفظ کيفيت اين محصولات از طرحهاي تحقيقاتي است که کارشناسان بخش کشاورزي و سازمان انرژي اتمي در دست مطالعه واجرا دارند کاربردانرژي  هسته اي درمبارزه باآفات محصولات کشاورزي امروزه درجهان به بهداشت محصولات غذايي اهميت زيادي ميدهند .

براي افزايش سلامت محصولات کشاورزي و کاهش مصرف سم و کودشيميايي ميتوان از فناوري پرتودهي هسته اي براي   آفت زدايي از محصولات بدون استفاده از انواع سمو م وکودهاي شيميايي بهره برد.  استفاده از موادشيميايي و سموم در مبارزه باانواع آفات و قارچ هاعلاوه بر کاهش سلامت محصول سبب آلودگی محيط زيست منابع آب و خاک ميشود.  بااستفاده ازانرژي  هسته اي و پرتوتابي گاما،آفات راعقيم ميکنندو با رهاسازي آفات و حشره هاي عقيم اين فعاليت اقتصادي را سالم به نسل هاي بعدي انتقال ميدهند و به اين ترتيب جمعيت آفات کاهش مي يابد.

امروزه دستيابي به دانش هسته اي يک انتخاب لوکس و تشريفاتي يامحتاج دستور و اوامر بيگانگان نيست بلکه يک ضرورت است و بايد مسير تحولات و پيشرفت دانشمندان جوان وطن را پاس بداريم و آن را هموار و از آنها حمايت کنيم.  در ادامه به تاريخچه تحولات دانش هسته اي کشورمان اشاره ميشود.

تاريخچه انرژي اتمي ايران:

سال 1315 مجلس شوراي وقت ،ايجاد مرکز اتمي دانشگاه تهران را تصويب کرد و در آذر 1344 راکتور پنجم گاواتي آموزشي وتحقيقاتي ايران آماده فعاليت شد.  در سال 1345 در مرکز تحقيقات هسته اي اميرآباد تهران اين تجهيزات بکار گرفته شد.  فعاليت اين واحد تاکنون ادامه دارد واين راکتور بطور منظم از سوي آژانس بين المللي انرژي اتمي بررسي ميشود.  سال 1352 سازمان انرژي اتمي تشکيل و در همان سال قراردادهاي 10 ساله قابل تمديد براي تهيه سوخت هسته اي با کشورهاي آلمان، فرانسه و آمريکاامضا شد.

قرار بود نيروگاه اتمي در بوشهر توسط وزارت تحقيقات و صنعت آلمان غربي سابق به عنوان نخستين نيروگاه اتمي ايران در سال 1358 راه اندازي و بلافاصله پس از پايان کار احداث نيروگاه بعدي آغاز شود.

براساس اين قرارداد قرار شدآمريکا پس از مذاکراتي که 22 مرداد 56 صورت گرفت نيروگاه هايي درايران احداث کند و هشت راکتور اتمي به رژيم شاه بفروشد.

پانزده مهر 1356 نيز فرانسه اعلام کردکه دو نيروگاه اتمي درايران تاسيس ميکند و راکتورهايي به ايران ميفروشد. اما با پيروزي انقلاب شکوهمنداسلام و دخالفت دولت هاي غربی باانقلاب اين روند متوقف شد و بخشي ازامکانات نيز بمباران شد.  پس از پايان جنگ تحميلي براي تکميل و تجهيز نيروگاه هسته اي بوشهر مذاکرات انجام شداما پيمانکاران به علت فشار دولت هاي غربي کناره گيري کردند و در نهايت       روس ها همکاري هسته اي باايران را پذيرفتند.

سالهاي 64 تا 76 براي انتقال اين دانش به کشور تلاش هاي زيادي انجام شد.  سالهاي 76 تا 80 باانتقال اين دانش به کشور و ساخت وسايل و تجهيزات مورد نياز در داخل ،ايران موفق به انجام آزمايش هاي مربوط در محيط آزمايشگاهي شد. از سال 80 اين دانش به سايت هسته اي نطنز که از چند سال پيش احداث آن آغاز شده بود منتقل شد. در همين زمان ايران به دانش غني سازي اورانيوم از طريق ليزر در محيط آزمايشگاهي دست يافت و عمليات احداث راکتور آب سنگين اراک نيز آغاز شد و بالاخره ايران توانست فرايند غني سازي و چرخه سوخت اتمي را اجرايي کند. در سال 1382 بر اساس توافق نامه سعدآباد، تهران متعهد شد که غني سازي اورانيوم را به حالت تعليق درآورد و برغم اين که بيش از 100 ماشين سانتريفيوژ در نطنز داشت صرفا 10 ماشين سانتريفيوژ به هم متصل و روي آنها تست انجام و اورانيوم دودهم درصدغني شده بود . براساس توافق نامه سعدآباد قرار شدايران دراسفند 84 فرايند تحقيق و توسعه هسته اي را در نطنزآغاز خواهد کرد.

متخصصان جمهوري اسلامي ايران پس از آغاز فعاليت مجدد   هسته اي موفق شدند همه مراحل غني سازي دستگاههاي سانتريفيوژ را بومي کنند  .

اين سانتريفيوژها  کمتراز هشتاد سانتيمترارتفاع دارد و از 200 قطعه تشکيل شده که 94 قطعه آن بسيار حساس و داراي تکنولوژي بالايي است .

ایزوتوپ:

همه مواد از ذرات بسیار ریز و غیر قابل رویتی به نام اتم تشکیل شده اند.درمرکز هراتم هسته ای وجود دارد که الکترون ها در مدارهای مختلف به دور آن در حال چرخش هستند.هر هسته هم از پروتون و نوترون تشکیل شده است.تعداد پروتون های موجود در هسته تمامی اتم های یک عنصر یکسان است.تعداد نوترون های هسته می تواند بدون ایجاد تغیییر شیمیایی در عنصر متفاوت باشد.

به تعداد پروتون ها در اتم (عدد اتمی) می گویند.مجموع تعداد پروتون ها و نوترون های هسته یک اتم(که به آنها نوکلئون یا ذره سازنده هسته نیز گفته می شود (عدد جرمی) می گویند که از لحاظ عددی بسیار نزدیک به (وزن جرمی) است.الکترون ها خواص شیمیایی یک عنصر را تعیین می کنند.در صورتی که خواص فیزیکی هر عنصر به عدد جرمی آن بستگی دارد.

اتم های یک عنصر را که عدد اتمی یکسان و عدد جرمی متفاوت دارند یعنی در تعداد نوترون ها اختلاف دارند ایزوتوپ های آن عنصر می نامند.برای مثال هیدروژن سه ایزوتوپدارد : پروتیم ـ دوتریم و تریتیم. پروتیم فقط یک پروتون دارد.دوتریم یا آب سنگین دارای یک پروتون و یک نوترون است و تریتیم یک پروتون و دو نوترون دارد.تریتیم به طور طبیعی یافت نمی شود و آن را به صورت مصنوعی تهیه
می کنند.