به منظور تعیین نوع عمل ژن ها و برآورد وراثت پذیری صفات مرتبط با عملکرد دانه در برنج، شش ژنوتیپ برنج به اسامی هاشمی، واندانا، کادوس، حسنی، شاه پسند و ‘ IR36 ’به صورت دای آلل کامل در سال زراعی 1389 تلاقی داده شدند. والدین و بذور 1F به دست آمده (مجموعا 36 تیمار) در سال زراعی 1390 در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار در مزرعه پژوهشی موسسه تحقیقات برنج کشور (رشت) کشت شدند و صفات مرتبط با عملکرد شامل عملکرد دانه، تعداد خوشه در بوته، تعداد خوشه چه در خوشه، وزن هزار دانه، ارتفاع بوته، طول خوشه و مساحت برگ پرچم مورد ارزیابی قرار گرفتند. بررسی اثر ژن ها بر اساس تجزیه گرافیکی هیمن، نشان دهنده حضور اثرات غالبیت ناقص در کنترل صفت وزن هزار دانه بود، اما سایر صفات مورد بررسی تحت تاثیر اثرات غالبیت کامل تا فوق غالبیت ژن ها بودند. وراثت پذیری عمومی صفات بین 54.91% برای صفت مساحت برگ پرچم تا 99.84% برای صفت ارتفاع بوته و وراثت پذیری خصوصی صفات بین 26.04% برای صفت طول خوشه تا 88.68% برای صفت وزن هزاردانه متغیر بود. نتایج حاصل از این پژوهش نشان داد که برای اصلاح جمعیت مورد مطالعه از نظر بعضی از صفات نظیر وزن هزاردانه می توان از اثر افزایشی ژن ها استفاده نمود، اما برای صفات دیگر استفاده از پدیده هتروزیس و روش تولید هیبرید روش مناسبی برای اصلاح جمعیت خواهد بود.

به منظور مکان یابی QTL های صفات مرتبط با کیفیت دانه برنج و تعیین سهم هر QTL در تنوع فنوتیپی صفات، 62 لاین BC2F5 که در اثر تلاقی واریته های Teqing به عنوان والد دوره ای و طارم مولائی به عنوان والد دهنده به دست آمده بودند این تحقیق در سال 1381 در موسسه بین المللی تحقیقات برنج (IRRI)- فیلیپین مورد مطالعه قرار گرفتند. صفات فنوتیپی مورد مطالعه عبارت بودند از: طول دانه نپخته، قطر دانه نپخته، نسبت طول به قطر دانه نپخته، طول دانه پخته، قطر دانه پخته، نسبت طول به قطر دانه پخته، نسبت قد کشیدن دانه، و تفاوت طول دانه. بررسی چند شکلی در والدین با 235 نشانگر ریزماهواره که کل ژنوم برنج را به طور یکنواخت پوشش می دادند هم در ژل آگارز وهم در ژل پلی آکریل آمید انجام گرفت که در نهایت 114 نشانگر که چند شکلی واضح نشان داده بودند جهت مطالعه ژنوتیپی انتخاب شدند. طول نقشه کروموزمی 1747.3 سانتی مورگان با متوسط فاصله 15.3 سانتی مورگان بین دو نشانگر مجاور در 12 کروموزم برنج بوده است. تفکیک متجاوز مثبت و یا منفی فقط برای صفات نسبت طول به قطر دانه نپخته، طول و قطر دانه پخته، و طول دانه نپخته مشاهده گردید. برای هیچ یک از صفات چولگی به سمت والد دهنده مشاهده نگردید. نتایج همبستگی فنوتیپی و تجزیه پیوستگی بین صفات مرتبط با دانه پخته و نپخته نشان می دهد که شکل دانه قبل و بعد از پختن خواص متفاوتی هستند. در این تحقیق برای همه صفات به استثنای قطر دانه پخته حداقل یک QTL با اثر فرسایشی شناسایی شد. برای هر یک از صفات نسبت طول به قطر دانه پخته و نپخته و نسبت قد کشیدن دانه یک QTL، برای طول و قطر دانه نپخته، و طول دانه پخته دو QTL، برای تفاوت طول دانه سه QTL مکان یابی شد.

به منظور بررسی اثر محلول پاشی کود روی بر عملکرد دانه و میزان روی دانه برنج رقم سازندگی، آزمایشی بر پایه طرح بلوک کامل تصادفی با سه تکرار در مرکز تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی اصفهان در سال های 1392 و 1393 اجرا شد. تیمارها شامل: نانو اکسید روی با غلظت 150 و300 میلی گرم در لیتر، سولفات روی با غلظت های سه و شش گرم در لیتر، آب مقطر (شاهد اول) و بدون محلول پاشی (شاهد دوم) بود. نتایج نشان داد حداکثر عملکرد دانه (3/8968 کیلوگرم در هکتار) در تیمار شش گرم در لیتر سولفات روی به دست آمد که نسبت به شاهد اول 1/10درصد و نسبت به شاهد دوم 8/11درصد بیشتر بود. همچنین حداکثر مقدار روی دانه (8/37 میلی گرم بر کیلوگرم) در تیمار شش گرم در لیتر سولفات روی به دست آمد که نسبت به شاهد اول 6/16درصد و نسبت به شاهد دوم 5/19درصد بیشتر بود. این در حالی بود که بین مقدار روی دانه دو تیمار سولفات روی و دو تیمار نانو اکسید روی، تفاوت معنی داری مشاهده نشد. بر اساس نتایج این پژوهش محلول پاشی نانو اکسید روی و سولفات روی می تواند سبب افزایش عملکرد و بهبود محتوای روی دانه در راستای غنی سازی زیستی دانه برنج گردد.

شناخت خواص گسیختگی دانه برنج و اثر رطوبت و دما بر آن در تحلیل و پیش بینی رفتار شکستگی آنها در هنگام انتقال و فراوری، مهم است. مقادیر این خواص همچنین برای طراحی دقیق ماشین آلات برنج کوبی به منظور کمینه کردن صدمات ضروری است. در این تحقیق، خواص مکانیکی فشاری دانه های دو رقم برنج قهوه ای هاشمی و خزر در رطوبت ها و دماهای متفاوت مطالعه شد. آزمایش ها در دو حالت بارگذاری فشاری شامل آزمون فشار دانه کامل و آزمون فشار محوری روی نمونه های استوانه ای از دانه در سه سطح رطوبت 10.2)، 12.2، و 13.25 درصد بر پایه تر) و چهار سطح دمای دانه 35)، 45، 55، و 65 درجه سانتی گراد) بررسی شد. در آزمون فشاری دانه کامل، پارامترهای نیروی لازم برای شکست دانه، تغییر شکل در نقطه شکست، انرژی شکست، و مدول الاستیسیته ظاهری اندازه گیری شدند. در آ‍زمون فشار محوری نمونه استوانه ای نیز تنش و کرنش گسیختگی، مدول چغرمگی، و مدول الاستیسیته فشاری تعیین شدند. نتایج نشان می دهند که رطوبت و دمای دانه اثری معنی دار بر مقادیر خواص مکانیکی فشاری برنج قهوه ای دارند. مقادیر کلیه خواص مکانیکی، به جز کرنش گسیختگی فشاری، با کاهش رطوبت و دمای دانه افزایش نشان می دهد. نتایج تجزیه واریانس داده ها نشان می دهد که رقم تاثیری معنی دار بر کلیه خواص گسیختگی فشاری ندارد. برای هر دو رقم مورد مطالعه، مقدار متوسط نیروی لازم برای شکست دانه های برنج قهوه ای در محدوده 37.01 تا 89.96 نیوتن متغیر بود. در ضمن، در این شرایط تغییرات تنش گسیختگی فشاری دانه های این دو رقم در محدوده 16.43 تا 42.42 مگاپاسکال متغیر بود.

علی رغم مطالعات بسیار در خصوص تأثیر مصرف خاکی و محلول پاشی عنصر روی بطور جداگانه بر گیاه برنج، کارهای بسیار کمی در زمینه پراکنش روی دراندام های مختلف برنج (Oryza sativa L) و کیفیت دانه (روی و پروتئین بیشتر) تحت تأثیر همزمان کاربرد پایه و محلول پاشی روی انجام شده است. بنابراین پژوهش حاضر تأثیر مصرف خاکی و محلول پاشی کود سولفات روی بر محتوای روی در اندام های گیاه در مراحل مختلف رشد، مقدار روی و پروتئین دانه برنج رقم هاشمی را طی آزمایشی مزرعه ایی به صورت فاکتوریل (با دو فاکتور شامل مصرف خاکی روی(سه سطح) و محلول پاشی روی(چهار سطح)) در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی و در سه تکرار مورد بررسی قرار داد. بیشترین میزان عملکرد (4283 کیلوگرم در هکتار) و با افزایشی در حدود 32 درصد نسبت به شاهد (2920 کیلوگرم در هکتار) (عدم مصرف خاکی و عدم محلول پاشی) مربوط به ترکیب تیماری 20 کیلوگرم روی در هکتار و محلول-پاشی در مرحله رسیدن دانه میباشد اگرچه به دلیل معنی دار نبودن اختلاف بین تیمارهای 10 و 20 کیلوگرمی روی در هکتار، مصرف 10 کیلوگرم روی از نظر اقتصادی مقرون به صرفه تر است. بیشترین افزایش روی در برگ و ساقه در مرحله گلدهی (2 برابر) در تیمار ترکیبی 10 کیلوگرم در هکتار روی و محلول پاشی در مرحله پنجه زنی، در خوشه و دانه به ترتیب 5/2 و 2 برابر و محتوای پروتئین دانه (40%) با کاربرد 10 کیلوگرم در هکتار روی و محلول پاشی در مرحله گلدهی بود. بیشترین ضریب همبستگی خطی بین محتوای روی دانه با محتوای روی در خوشه در مرحله رسیدن دانه (**58/0) به دست آمد. این در حالیست که محتوای پروتئین دانه به ترتیب با محتوای روی دانه (**68/0)، محتوای روی در خوشه در مرحله رسیدن دانه (*64/0) و محتوای روی در ساقه در مرحله رسیدن دانه (**64/0) همبستگی مثبت داشت. بیشترین ضریب همبستگی خطی به ترتیب بین محتوای روی در خوشه در مرحله رسیدن دانه با محتوای روی در برگ در همین مرحله (**69/0)، محتوای روی در ساقه و برگ در مرحله گلدهی (**65/0 ) و محتوای روی در ساقه در مرحله رسیدن دانه با محتوای روی در ریشه در مرحله گلدهی (**45/0) بود. همچنین مدل رگرسیونی چندمتغیره خطی گام به گام برازش داده شده بین محتوای پروتئین برنج سفید و سایر مقادیر روی در بافت های گیاه برنج در مراحل مختلف رشد حاکی از این بود که متغیرهای محتوای روی در دانه، محتوای روی برگ و ریشه در مرحله پرشدن دانه رابطه معنی داری با محتوای پروتئین دانه داشته و این سه متغیر بر پایه ضریب تبیین تعدیل شده 56 درصد از تغییرات محتوای پروتئین در برنج سفید را تشریح می نمایند. بنابراین، کاربرد خاکی 20 کیلوگرم روی و محلول پاشی در مراحل گلدهی برای بهبود عملکرد و ارتقای کیفی دانه برنج بسیار کارایی دارد.