-
UNIVERSITETI I TIRANS FAKULTETI I SHKENCAVE NATYRORE
DEPARTAMENTI I BIOTEKNOLOGJIS
Dizertacion i Doktoraturs N programin Bioteknologji Bimore
Tema RRITJA E DIVERSITETIT MORFOLOGJIK, FIZIOLOGJIK DHE
BIOKIMIK NPRMJET INDUKTIMIT T MUTACIONEVE ME AN T RREZATIMIT
JONIZUES N GRUR
Udheheqs shkencor: Kandidat:
Prof. As. Iliriana Stamo Orjeta Jaupaj (Elbasani)
Tiran, 2014
http://sites.google.com/a/fshn.edu.al/fshn/
-
UNIVERSITETI I TIRANS FAKULTETI I SHKENCAVE NATYRORE
DEPARTAMENTI I BIOTEKNOLOGJIS
Programi Bioteknologji Bimore
Dizertacion paraqitur nga:
Msc. Orjeta Jaupaj Udhhequr nga:
Prof. As. Ilirjana Stamo
pr marrjen e grads shkencore DOKTOR
TEMA: RRITJA E DIVERSITETIT MORFOLOGJIK, FIZIOLOGJIK DHE
BIOKIMIK NPRMJET INDUKTIMIT T MUTACIONEVE
ME AN T RREZATIMIT JONIZUES N GRUR
Mbrohet me dat .. para juris:
1. Kryetar 2. Antar (Oponent) 3. Antar (Oponent) 4. Antar 5.
Antar
Tiran, 2014
-
FALENDERIME
Dshiroj n radh t par t shpreh mirnjohjen e thell pr t gjith
Departamentin e Bioteknologjis dhe Fakultetin e Shkencave t Natyrs
q m dhan mundsin pr kt studim doktorate.
S dyti shpreh mirnjohjen time pr Departamentin e Prodhimit Bimor
n Fakutetin e Bujqsis dhe Mjedisit si dhe pr Qendrn e Transferimit
t Teknologjive Bujqsore n Lushnj, t cilt mundsuan mbjelljet e bimve
n parcelat e tyre dhe menaxhuan prkujdesjet agroteknike t
materialit t mbjellur. N veanti gjej rastin t falenderoj dy
profesorat e respektuar, Prof. Dr. Nikoll Bardhi dhe Prof. Dr.
Vladimir Malo t cilt e bn t mundur kt bashkpunim dhe m dhan
orientime dhe konsultime shum t dobishme prsa i prket aspekteve
agronomike t puns.
Me sinqeritetin m t madh i bj falenderimet e mija t przemrta
udhheqses sime As. Prof. Ilirjana Stamo pr udhheqjen e paprtuar dhe
sugjerimet konstruktive gjat ktij punimi.
Nuk mund t l pa falenderuar edhe Sandrn dhe Zhanin t cilat m kan
dhn nj ndihm t pakursyer gjat puns n terren dhe n laborator.
Maman time q me forcn e saj t pashtershme, m ka inkurajuar
gjithnj n punn dhe studimet e mija dhe m ka dhn forc dhe vendosmri
t vazhdueshme.
Bashkshortin tim q me dashurin dhe durimin e tij, m ka mbshtetur
n do hap t puns sime dhe m ka br t m duket do gj m e leht.
Dhe s fundi nuk dua t l n harres babain tim, q megjithse ka shum
vite q nuk shte m mes nesh, kujtoj q ka qn prsoni im motivues dhe
frymzues pr do arritje q kam realizuar, n vitet e para t jets sime,
ather kur kam hedhur bazat e asaj q jam sot.
-
I
PASQYRA E LNDS
PASQYRA E LNDS . I
HYRJE .... V
QLLIMI I STUDIMIT .. VII
KAPITULLI I 1. TEKNIKAT MUTACION-INDUKTUESE PR PRMIRSIMIN
GJENETIK
. 1
1.1. Mutacionet dhe Homeostaza, rregullatort natyror mes
evolucionit dhe konservimit
....................................................................................................................
1
1.2. Faktort natyror mutagjenik
..............................................................................
2 1.3. Mutagjeneza e induktuar dhe aplikimi i saj
...................................................... 3 1.4.
Teknikat e mutagjenezs s induktuar
............................................................. 3
1.4.1. Induktimi kimik i mutacioneve
.............................................................. 3
1.4.2. Induktimi fizik i mutacioneve
................................................................
4
1.5. Veprimi i mutagjeneve fizike n bazn gjenetike t specieve
.................. 7 1.5.1. Veprimi direkt i rrezatimit
........................................................................
7 1.5.2. Veprimi indirekt i rrezatimit
....................................................................
8
1.6. Prfundime
....................................................................................................................
9 KAPITULLI II
2. BIMA E GRURIT DHE NEVOJAT AKTUALE PR PRMIRSIMIN E TIJ
GJENETIK 2.1. Karakteristika t prgjithshme mbi bimn e grurit
.................................... 10 2.2. Historiku i aplikimit
t teknikave mutacionale pr prmirsimin gjenetik
t grurit
............................................................................................................................
11 2.3. Prparsit dhe problematika e aplikimit t teknikave
mutacionale pr
prmirsimin gjenetik t grurit
...........................................................................
12 2.4. Problematika aktuale e prmirsimit gjenetik n grur
.......................... 15
2.4.1. Prmirsimi i rendimentit pr nj popullsi n rritje
..................... 15 2.4.2. Prshtatja me ndryshimet klimatike
.................................................... 16
2.5. Prmirsimi i rendimentit nprmjet prmirsimi t fotosintezs ..
18 2.6. Prcaktimi i mnyrs s prshtatjes s bims me klimn e ardhshme
.. 19
2.6.1. Kushtet e pritshme klimatike n
Shqipri........................................... 10 2.6.2.
Problematika e grurit n kushte aktuale klimatike t
Shqipris...22
2.6.2.1. Krkesat dhe problematika n lidhje me faktorin
temperatur
.......................................................................................................
22
2.6.2.2. Krkesat dhe problematika n lidhje me faktorin lagshti
.............................................................................................................................
23
2.7. Problematika e grurit n kushtet e pritshme klimatike t
Shqipris..... 23 2.8. Prfundime
..................................................................................................................
25
-
II
KAPITULLI III 3. MATERIALI DHE METODA
...............................................................................................
26
3.1. Zonat eksperimentale .. 26 3.1.1. T dhna t prgjithshme ..
27 3.1.2. Karakteristikat agroklimatike .. 27 3.1.3. Ndikimi i
faktorve klimatike t zonave n kulturn e grurit... 28
3.2. Materiali bimor . 29 3.2.1. Varietetet 29
3.2.1.1. Varietetet e grurit t but (Triticum aestivum spp.) 29
3.2.1.2. Varieteti i grurit t fort (Triticum Durum spp.) ... 30
3.2.2. Organi bimor ... 30 3.3. Trajtimi rrezatues ... 30
3.3.1. Tipi i rrezatimit .... 30 3.3.2. Dozat e aplikuara ....
31 3.3.3. Teknika e rrezatimit .. 32
3.4. Eksperimentimi n kultur ujore
.........................................................................
33 3.5. Eksperimentimi n fush
........................................................................................
34
3.5.1. Agroteknika e prdorur
..............................................................................
34 3.5.2. Mbjellja
..............................................................................................................
34
3.5.2.1. Skema kohore e mbjelljeve
........................................................... 34
3.5.2.2. Skema hapsinore e mbjelljeve
.................................................... 36
3.5.3. Korrja e breznis s par dhe menaxhimi i breznis s
dyt........ 36 3.5.4. Ndrtimi i breznis M2 ............ 37
3.6. Matjet dhe analizat ............ 38 3.6.1. Morfologjia e
gjethes: Siprfaqe, pesh, lagshti ............. 38 3.6.2.
Fiziologjia e gjethes ................ 38
3.6.2.1. Pigmentet fotosintetike ............... 39 3.6.2.2.
Prcaktimi i prqndrimit t pigmenteve me metodn
spektrofotometrike
.................................................................................
40 3.6.2.3. Fenofazat e analizimit t pigmenteve fotosintetike
......... 42 3.6.2.4. Efikasiteti i puns s aparatit fotosintetik
........... 43
3.6.3. Prodhimi ................. 43 3.6.4. Biomasa mbitoksore
.................. 45 3.6.5. Interpretimi statistikor i t dhnave
................. 45
3.6.5.1. Vlerat mesatare t tipareve
........................................................ 46
3.6.5.2. Variabiliteti i tipareve
.................................................................
46 3.6.5.3. Korrelacioni
.....................................................................................
47
3.7. Vlersimi i treguesve biokimik
.......................................................... 47
3.7.1. Prcaktimi i sasis s proteins totale
.......................................... 48 3.7.2. Prcaktimi i
prmbajtjes s glutenit t njom .............................. 49
3.8. Vlersimi i radiosensitivitetit ........ 49
-
III
3.9. Shnime mbi kalimin e fenofazave dhe faktorve
agrometeorologjik gjat breznive M1 dhe M2
.....................................................................................
50
KAPITULLI IV 4. REZULTATET E PUNS PR PRSHTATJEN ME TRENDIN E
NDRYSHIMEVE
KLIMATIKE:
A. PRSHTATJA PR PERBALLIMIN E MBJELLJES S VONUAR .... 51
4.1. Rezultatet n Varietetin LB7 ... 51 4.1.1. Performanca
fiziologjike n gjethet e breznis s par, M1 52 4.1.2. Performanca e
prodhimit n breznin M2 .. 53 4.1.3. Przgjedhja e linjave ..... 56
4.1.4. Prfundime ........... 58
4.2. Rezultatet n Varietetin DxM ...................... 58
4.2.1. Performanca fiziologjike n gjethet e breznis s par, M1
... 58 4.2.2. Prodhimi n breznin M2 dhe analiza korrelative ..
60 4.2.3. Przgjedhja e linjave ....... 62 4.2.4. Prfundime .......
63
4.3. Rezultatet n Varietetin STF4 ...... 63 4.3.1. Performanca
fiziologjike n gjethet e breznis s par, M1 .... 63 4.3.2.
Performanca e prodhimit n breznin M2 ... 64 4.3.3. Prfundime
....... 64
4.4. Biomasa mbitoksore dhe treguesit e prodhimit n pjekje t
breznis s par . 65
B. PRSHTATJA PR PERBALLIMIN E VERS S HERSHME ... 67
4.5. Rezultatet n Varietetin LB7, mbjellur n nntor . 68 4.5.1.
Performanca fiziologjike dhe morfologjike e gjethes n breznin
M2 .... 68 4.5.2. Pjekja n breznin M2 .. 70
4.5.2.1. Bimt e pjekura hert .... 71 4.5.2.2. Bimt e pjekura von
..... 73 4.5.2.3. Przgjedhja e linjave ... 73
4.5.3. Prfundime ...... 76 4.6. Mutanti i breznis s par i
varietetit STF4(2M) n breznin e dyt
.. 76 4.6.1. Performanca n fiziologjin dhe morfologjin e gjethes
flamur
......... 77 4.6.2. Zhvillimi i biomass mbitoksore .........
78
-
IV
4.6.3. Performanca e prodhimit n linjn 2M 79 4.6.4. Analiza
korrelative e tipareve ...... 81 4.6.5. Prfundime ...........
81
KAPITULLI V 5. REZULTATET E TRAJTIMIT N KUSHTET NORMALE T
MBJELLJES ... 84
A: REZULTATET N PARCELN E VALIASIT 85
5.1. Rezultatet n Varietetin STF4 .. 86 5.1.1. Performanca
fiziologjike dhe morfologjia e gjethes n breznin M2
......... 86 5.1.2. Zhvillimi i biomass mbitoksore n breznin M2
.... 88 5.1.3. Performanca e prodhimit n breznin M2 ....... 89
5.1.4. Analiza korrelative e tipareve ................ 91 5.1.5.
Sugjerime pr przgjedhje ........ 94 5.1.6. Linja t przgjedhura
............ 94 5.1.7. Prfundime ........... 95
5.2. Rezultatet n Varietetin DxM .... 98 5.2.1. Performanca
fiziologjike dhe morfologjia e gjethes n breznin M2
......... 98 5.2.2. Zhvillimi i biomass mbitoksore n breznin M2
... 100 5.2.3. Performanca e prodhimit n breznin M2 ....... 101
5.2.4. Analiza korrelative e tipareve .................. 102 5.2.5.
Sugjerime pr przgjedhje ...... 105 5.2.6. Prfundime ........
105
B: REZULTATET N PARCELN E LUSHNJS . 106
5.3. Rezultatet n Varietetin STF4 ..... 106 5.3.1. Performanca
fiziologjike e gjethes n breznin M1 .................... 106 5.3.2.
Performanca fiziologjike dhe morfologjia e gjethes n breznin M2
.... . ....... 107 5.3.3. Performanca e prodhimit dhe lartsia
bimore n breznin M2
.......... 110 5.3.4. Analiza korrelative e tipareve ..... 112
5.3.5. Sugjerime pr przgjedhje .. 114 5.3.6. Prfundime ........
115
5.4. Rezultatet n Varietetin LB7 . ..... 115 5.4.1. Performanca
fiziologjike e gjethes n breznin M1 ....... 115
-
V
5.4.2. Performanca fiziologjike dhe morfologjia e gjethes n
breznin M2 .... 116
5.4.3. Performanca e prodhimit dhe lartsia bimore n breznin M2 .
............ 119
5.4.4. Analiza korrelative e tipareve ........... 120 5.4.5.
Sugjerime pr przgjedhje ............................ 122 5.4.6.
Prfundime ............ 123
5.5. Rezultatet n Varietetin DxM .......... 123 5.5.1.
Performanca fiziologjike e gjethes n breznin M1...................
123 5.5.2. Performanca fiziologjike dhe morfologjia e gjethes n
breznin M2
. 124 5.5.3. Performanca e prodhimit dhe lartsia bimore n
breznin M2
............................ 126 5.5.4. Analiza korrelative e
tipareve ............. 128 5.5.5. Sugjerime pr przgjedhje
....................... 130 5.5.6. Linja t przgjedhura ....... 131
5.5.7. Prfundime ............ 132
5.6. Cilsit bio-kimike t linjave t przgjedhura 132 KAPITULLI VI
6. KONSIDERATA KRAHASIMORE MBI VARIETETET A. KONSIDERATA MBI
NDJESHMRIN E TIPAREVE NDAJ MBJELLJES S VON
N VARIETETET
.............................................................................................................
134
6.1. Varieteti LB7 ......... 135 6.2. Varieteti DxM .... 136
6.3. Varieteti STF4 ....... 137 6.4. Prfundime ...... 139
B. KONSIDERATA MBI PERFORMANCEN E VARIETETEVE N ZONAT
EKSPERIMENTALE
..........................................................................................................
140
6.5. Varieteti LB7 ......... 140 6.6. Varieteti DxM .........
141 6.7. Varieteti STF4 ......... 143 6.8. Prfundime ...... 144
C. KONSIDERATA MBI NDJESHMRIN E VARIETETEVE NDAJ RREZATIMIT
....................................................................................................................................................
144
6.9. Prfundime ......... 146
KAPITULLI VII 7. PRFUNDIME DHE REKOMANDIME
..................................................................
147
-
VI
LITERATURA
........................................................................................................................
151
SHTOJCAT
..................................................................................................................................
162
LISTA E BOTIMEVE
...............................................................................................................
165
-
VII
HYRJE
Bota jon, q sht nj sistem n ndryshim t vazhdueshm, vazhdon t
prbj shum sfida pr bujqsin. Popullsia botrore vazhdon t rritet.
Sipas statistikave, ajo pritet t rritet nga 6.8 bilion qe eshte sot
n m shum se 9 bilion n vitin 2050 (32%) (Le Buanec, 2009). Kjo do t
bj q krkesa pr ushqim t rritet n mnyr dramatike, kryesisht pr shkak
t nevojave sasiore dhe pastaj edhe prsa i prket cilsis. Shumica e
autorve vlersojn q prodhimi i kulturave baz t bujqsis n 25 vitet e
ardhshme duhet t rritet me m shum se 50 pr qind pr t tiu prgjigjur
me sukses rritjes s kerkess.
Paksimi i vazhdueshem i tokave t lira t disponueshme pr nevojat
e agrikulturs si dhe degradimi i tyre, jan nj krcnim tjetr serioz q
rendimenti n vitet e ardhshme t mos plotsoje nevojat sasiore t
popullsis.
S fundi, krcnimi m serioz i momentit pr kulturat bujqsore jan
ndryshimet klimatike. Bota e gjall n fakt, gjithnj sht prballur me
nje klim q ndryshon dhe ka qn pikrisht nevoja per tiu prshtatur
karakteristikave t reja klimatike timoni drejtues i ndryshimeve
evolutive n nivel specie dhe n nivel gjenesh duke uar n nj pasurim
t jashtzakonshm t biodiversitetit.
Krcnimi i klims n ditt e sotme qndron n fakt n ritmet e shpejta
t ndryshimit. Gjat shekullit vijues rritja e temperatures mesatare
globale parashikohet t jet m e shpejt se do gj tjetr me t ciln sht
prballur planeti pr t paktn 10.000 vitet e fundit (CBD, 2007). N
kto kushte shum specie nuk do t mund t pershtaten me ritmin e
shpejt t ndryshimit.
Krcnimet tashm aktuale bjn t detyrueshme dhe emergjente nevojn e
prmirsimit t vazhdueshm t ktyre kulturave bujqsore. Nj nga
komponentet vital n programet e prmirsimit gjenetik t kulturave
bujqsore sht diversiteti gjenetik. Jan pikrisht burimet ekzistuese
t gjermoplazms mbi t cilat mbshtetet puna pr krijimin e varieteteve
t reja me tiparet q i prgjigjen krkesave t fermerve t cilat nga ana
e vet orientohen nga nevojat q lind faktori koh. Kshtu, prve
rritjes s rendimentit, q sht krkes e vazhdueshme e fermereve,
rritja e rezistencs apo tolerancs ndaj streseve t ndryshme t tipit
biotik apo abiotik. Jan pikrisht kto t fundit t cilt variojn n kohe
dhe n hapesir.
Me fjal t tjera, zgjerimi i vazhdueshm i gjermoplazms pr vnien n
dispozicion t hibridizuesve dhe t programeve t prmirsimit sht nj
nevoj e prhershme e cila theksohet n periudhn aktuale kur
ndryshimet klimatike pritet t provokojn ndryshime shum m t shpejta
n kushtet biotike dhe abiotike me t cilat do t prballen bimt.
Metod mjaft efikase pr zgjidhjen e ktyre problemeve sht
mutagjeneza fizike dhe kimike q rrit n mnyr artificiale
ndryshueshmrin e organizmave dhe prmes ksaj ndryshueshmrie q
indukton ofron mundsin e seleksionimit t formave me
-
VIII
tipare t dshiruara (Gottschalk W. & Wolf G. 1983).
Literatura botrore gjenetike sht e pasur me t dhna q tregojn se
mutagjeneza n prgjithsi dhe mutagjeneza fizike n veanti jan burim i
rndsishm jo vetm n drejtim t pasurimit t fondit gjenetik t
kulturave bujqsore, por edhe n drejtim t krijimit t kultivarve t
rinj qoft n mnyr direkte apo pas prdorimit t mutantve n kryqzime t
mtejshme. Me an t mutagjenezs jan krijuar kultivar t rinj t grurit
me karakteristika t tilla t dshiruara si shkurtim t krcellit,
qndres ndaj rrzimit, rezistenc ndaj ndryshkut, rendiment t lart,
pjekje t hershme, cilsi t lart teknologjike t kokrrs. etj.
Nga puna pr induktim mutacionesh deri ne vitin 2000 jan prodhuar
2672 varietete t reja nga t cilt 197 pr grurin e but dhe 25 pr
grurin e fort (Maluszynski, M. et al, 2000).
T inkurajuar nga t dhnat teorike mbi arritjet e mutagjenezs
eksperimentale dhe t shtyr nga nevojat q obligon koha, ne vendosm t
prdorim rrezatimin jonizues pr induktimin e mutacioneve n kulturn e
grurit, q sht kultura m e rndsishme e bimve t arave, si nj bim me
shum vlera pr dietn ushqimore t njeriut, por njkohsisht edhe si baz
ushqimore pr kafsht n periudhn e ftoht t dimrit. Duke patur nj
rendsi kaq t madhe bima e grurit ka qen dhe vazhdon t jet objekt i
nj sr studimesh n t gjitha drejtimet krkimore shkencore si
kultivimi tradicional, mutagjeneza e aplikuar dhe
bioteknologjia.
-
IX
QLLIMI I STUDIMIT
Studimi ka pr qllim q prmes induktimit t mutacioneve reesive dhe
dominante n tipare t ndryshme t bimve t trajtuara t jepet kontribut
n prmirsimin gjenetik t bims s grurit t but dhe t fort n dy
drejtime kryesore:
Rritja e rendimentit se kulturs s grurit pr kushte aktuale
klimatike t vendit ton n periudhn aktuale.
me ann e prmirsimit t fiziologjis s gjethes dhe fotosintezs. me
ann e prmirsimit t morfologjis s gjethes.
Prshtatja e bims s grurit me tendencat e ndryshimeve klimatike n
rajon n dekadat e ardhshme.
dshtim i mjelljes n kohn e prshtatshme thatsir e hershme
Skematizimi kohor dhe hapsinor i mbjelljeve si dhe interpretimi
i t dhnave duke u mbshtetetur n vlersimin statistikor t tipareve t
analizuara n grupet e bimve t trajtuara jan pikat kye n t cilat sht
mbshtetur realizimi i qllimit kryesor t puns son.
Tregues t till statistikor si Koefiienti i Variacionit,
Diferenca Minimale e Vrtetuar testi i Studentit dhe Koeficienti
Pearson jan analizuar me programin statistikor SPSS-17.
N punim gjithashtu:
Jepet kontribut pr diversifikimin e fondit gjenetik t kulturs s
grurit i cili varfrohet vazhdimisht nga bujqsia intensive e ditve t
sotme gj q krcnon me munges materiali programet prmirsuese.
Evidentohen ndikimet e trajtimit rrezatues n varietetet e marra
n studim dhe jepen rekomandime n lidhje me dozat e ushtruara n
punimet n vazhdim q do t ndrmerren n kt fush, mbshtetur mbi nivelin
e radiondjeshmris s tyre.
Vlersohet ndjeshmria e varieteteve ndaj mbjelljes s vonuar dhe
jepen rekomandime mbi varietetin e prshtatshm pr tu mbjell n rastin
e prballjes me kushte t tilla ekstreme si dhe mbi tiparet q duhen
prmirsuar n punn e mtejshme pr prshtatjen e varieteteve pr mbjellje
t vonuar.
-
Kapitulli I: Teknikat mutacion-induktuese pr prmirsimin
gjenetik
Jaupaj O. (2013) Rritja e diversitetit morfologjik, fiziologjik
dhe biokimik nprmjet induktimit t mutacioneve me an t rrezatimit
jonizues n grur
1
KAPITULLI I
TEKNIKAT MUTACION-INDUKTUESE PR PRMIRSIMIN GJENETIK
Me prmirsim gjenetik t bimve kuptohen t gjitha teknikat e
manipulimit t qllimshm t specieve bimore me qllim q n to t krijohen
gjenotipe dhe fenotipe t dshiruara pr qllime t caktuara (Si-Yong
2009). N fakt, ekzistojn disa lloje teknikash q prdoren pr
manipulimin e bazs gjenetike t specieve, q nga ato tradicionale q
bazohen n kryqzimin e specieve me tipare t dshiriuara deri n
teknikat moderne t modifikimit apo introduktimit t gjeneve q i
mbartin ato. N mesin e ktij diapazoni t gjr bio-teknikash nj vend t
veant zn teknikat e induktimit artificial t mutacioneve n kodin
gjenetik t bimve me qllim przgjedhjen e atyre q kan fituar
mutacione me tipare t dshiruara.
N kt kapitull sqarohen shtje t ndryshme q kan lidhje me teknikat
mutacionale pr prmirsimin gjenetik si dhe bazn teorike dhe praktike
ku mbshtetet aplikimi i ktyre teknikave. 1.1. Mutacionet dhe
homeostaza, rregullator natyror mes evolucionit dhe konservimit
Bray & West (2005) e prkufizon mutacionin si nj proes me an t t
cilit ndodh nj ndryshim n nivel kromozomik i till q rezulton n
krijimin e nj tipari q nuk gjendet n tipin e tij prindror. Ky
ndryshim realizohet nprmjet ndryshimit n sekuencn e nukleotideve t
AND-s q kodon nj gjen t caktuar ose nprmjet ndryshimit t strukturs
fizike t kromozomit,
Nj tem e madhe n teorin darviniane evolucioniste sht teoria e
lindjes s t res (risis) n saj t procesit mutacional natyror n t
cilin kan kaluar gradualisht organizmat dhe tiparet e tyre n nj
interval t gjat kohor. Morgani i siguroi Darvinit dhe teoris s
sintezs evolucionare iden se mutacionet e vogla prodhojn variacione
t vogla morfologjike mbi t cilat m pas vepron seleksionimi natyror,
dhe q, edhe pse mutacioni sht i rastsishm, me t filluar proesi i
modifikimit gjenetik gradual, ai bhet i drejtuar dhe on n
transformime morfologjike dhe rrjedhimisht n transformime t
organizmit.
Nga ana tjetr, studime mbi rolin e gjendjen fizike t membrans
qelizore n rregullimin dhe shprehjen e stresit t proteinave n
prgjigje ndaj ndryshimeve t mjedisit tregojn ekzistencn e nj
mekanizmi t quajtur downstream mechanism q parandalon ose korrigjon
ndryshimet gjenetike (Maresca & Schwartz 2006; Bray & West
2005). Tendenca e organizmit, qelizs apo ADN-s pr t rregulluar
kushtet e
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=Maresca%20B%5BAuthor%5D&cauthor=true&cauthor_uid=16437551http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=Schwartz%20JH%5BAuthor%5D&cauthor=true&cauthor_uid=16437551
-
Kapitulli I: Teknikat mutacion-induktuese pr prmirsimin
gjenetik
Jaupaj O. (2013) Rritja e diversitetit morfologjik, fiziologjik
dhe biokimik nprmjet induktimit t mutacioneve me an t rrezatimit
jonizues n grur
2
saj t brendshme, n mnyr q t stabilizoj funksionimin, pavarsisht
nga kushtet e jashtme t ndryshme quhet homeostaze. Kjo verpimtari
rregullohet me an t nj sistemi kontrollues t tipit feedback.
Megjithat, goditje episodike t llojeve t ndryshme t stresit t cilat
i tejkalojn kufijt e mekanizmit korigjues t qelizave mund t rrisin
normn mutacionale dhe ndryshimet gjenetike. Skema e zhvilluar nga
Si-Yong (2009) fig.1-1 paraqet proesin dmtim-rregullim q ndodh n
nivelet e AND-s nga streset e ndryshme q godasin at.
Fig. 1-1: Proesi dmtim-rregullim q ndodh ne nivelet e AND-s nga
rrezatimi natyror
N pikpamje evolutive, goditjet ekstreme t stresit endogjen apo
ekzogjen bjn t mundur shfaqjen e rrjeteve t reja gjenetike, pra
edhe shfaqjen e veorive morfologjike potencialisht t reja n bim
(Maresca & Schwartz 2006). Gjenomi i organizmave t gjall ka qen
vazhdimisht subjekt i veprimit t nj game t gjr faktorsh
gjenotoksik. Q n vitet 1933 Navashin zbuloi nga eksperimentet e bra
me farat Crepis tectorum L. se humbja e vitalitetit t qelizave
bimore t tyre shkaktohej nga mutacione spontane q ndodhnin n
gjenomin e tyre nga burime endogjene (Bray, 2005).
Mutacionet spontane t dobishme kan qen lvizsit e par t proesit t
evolucionit dhe burim pr krijimin e materialeve t reja mbi t cilat
ka ndodhur seleksionimi natyror dhe evolucioni (Mac Key 1981).
Tashm sht pranuar botrisht se proesi i mutacioneve spontane
prfaqson nj ligj natyror biologjik, q ndodh me nj shpeshtsi
statistikore n do rajon t veant t qelizs dhe q v n lvizje
zhvillimin e sistemeve t gjalla. Me kalimin e shekujve mutagjeneza
e ka orientuar biosfern drejt nj evolucioni progresiv dhe nj
kompleksiteti gjithnj m t larmishm t saj si n nivel llojor ashtu
edhe ndrllojor.
1.2. Faktort natyror mutagjenik N radh t par sht ekzistenca e
faktorve mutagjenike t cilt gjenden me shumic n natyr dhe n
organizat e gjall t cilt veprojn vazhdimisht mbi ta. Faktoret q
godasin ADN-n dhe lkundin ekuilibrin gjenetik t organizmit mund t
ndahen n dy lloje kryesore: endogjene dhe ekzogene. N faktort
ekzogjene futen agjent t jashtm t tilla si rrezet ultravjollc t
rrezatimit diellor [UV 200-400 nm];
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=Maresca%20B%5BAuthor%5D&cauthor=true&cauthor_uid=16437551http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=Schwartz%20JH%5BAuthor%5D&cauthor=true&cauthor_uid=16437551
-
Kapitulli I: Teknikat mutacion-induktuese pr prmirsimin
gjenetik
Jaupaj O. (2013) Rritja e diversitetit morfologjik, fiziologjik
dhe biokimik nprmjet induktimit t mutacioneve me an t rrezatimit
jonizues n grur
3
Rrezatimet jonizuese dhe kozmike q burojn nga hapsira kozmike si
dhe nga vet Toka (FAO/IAEA, 1977; Aurebach, 1976) ku futen rrezet
-X dhe rrezet gama; hidroliza apo prarja termike; toksina t
ndryshme bimore; substanca kimike t prodhuara nga njeriu me natyr
mutagjenike dhe viruset (Roulston et al. 1999). N faktort endogjene
futen komponime t ndryshme kimike q jan nnprodukte normale
metabolike me natyr radioaktive ndaj organizmit.
Megjithat dukurin e mutacionit natyror e bn t mundur edhe
ekzistenca n organizm e gjeneve t ashtuquajtur mutator t cilt
rrisin ndjeshmrin e gjeneve t tjer t organizmit ndaj veprimit t
factorve mutagjen mbi ta, gj q on n rritjen e mundsis s ndodhjes s
mutacionit n ta (Suzuki et al. 1981).
1.3. Mutagjeneza e induktuar dhe aplikimi i saj Duke vlersuar
rolin e mutacioneve natyrore n proesin e evolucionit natyror te
Biosfers n trsi dhe specieve t saj n veanti, q n fillimet e
shekullit 20 u hodh ideja e induktimit t mutacionit artificialisht,
me faktor q shkaktonin n mnyr natyrore mutacionet spontane. Zbulimi
i mutagjenezs eksperimentale n kt koh ishte nj nga shprthimet
evolutive n fushn e gjenetiks q u pasua shpejt me aplikimin e tyre
t gjr n programe t hibridizimit dhe q arriti kulmin n gjysmn e dyt
t ktij shekulli (Shu & Lagoda 2007). N parim mutacionet e
induktuara nuk ndryshojn prej mutacioneve spontane si nga agjentt q
i shkaktojn, as nga mekanizmat molekular t prodhimit t tyre apo
tipet e mutacioneve t prodhuar, por nga frekuenca e shfaqjes s
ktyre mutacioneve pr nj tipar t caktuar (Stoilov 1976).
Duke qen se kjo sht shume her m e lart n mutacionet e induktuar
artificialisht, ato filluan te prdoren si alternative e mutacionit
natyror.
1.4. Teknikat e mutagjenezs s induktuar Teknikat e induktimit t
mutacioneve jan t shumllojshme por n nj vshtrim t prgjithshm ato
ndahen n dy grupe t mdha sipas tipit t agjenteve mutagjenik t
prdorur pr shkaktimin e ndryshimit n nivel gjenik. N teknika kimike
dhe fizike t induktimit.
1.4.1. Induktimi kimik i mutacioneve
Teknikat kimike prdorin substanca kimike me aftsi t forta
induktuese t mutacioneve n organizmat e gjall n saj t
karakteristikave mutagjenike q zotrojn. Disa nga substancat
kryesore q prdoren pr kt qllim jan: Etil metan sulfonati (EMS),
dimetil sulfati (DMS), dietilsulfati (DES) dhe metilmetansulfonat
(MMS). M posht jepen disa nga agjentt m kryesor t prdorur pr kt
qllim dhe karakteristikat kryesore q ato komponime kimike zotrojn
pr induktimin e mutagjenezs:
-
Kapitulli I: Teknikat mutacion-induktuese pr prmirsimin
gjenetik
Jaupaj O. (2013) Rritja e diversitetit morfologjik, fiziologjik
dhe biokimik nprmjet induktimit t mutacioneve me an t rrezatimit
jonizues n grur
4
Etilmetansulfonati (EMS-CH3SO3C2H5) prodhon zakonisht mutacione
pikzore t rastsishme nga zvendsimi i nukleotideve, veanrisht nga
alkalizimi i guanins. Norma e prodhimit t mutacioneve me an t ktij
agjenti varion nga 5x10-4deri 5x10-2 pr gjen pa dmtime te
konsiderueshme. Grupi etilik i ktij agjenti reagon me guaninn e
ADN-s duke formuar bazn abnormale O-6-ethylguanine. Gjat replikimit
t ADN-s, polimerazat katalizuese t proesit prball O-6-ethylguanins
n vend t citozins shpesh vendosin timinn. Pas raundeve pasuese t
replikimit, ifti origjinal G:C i bazave shpesh shndrrohet n nj ift
A:T, duke prodhuar nj mutacion tranzicioni. (Merc Index, 1989).
Dietil Sulfati DES-(C2H5)2SO4 shkakton gjithashtu alkazime mbi
pozicionet e oksigjenit, prfshir ktu edhe pozicionin O6 t guanins i
cili mendohet t jet prgjegjs i mutagjenezs s rrjedhur nga keqiftimi
i drejtprdrejt (Hoffmann 1980). N fakt ekzistojn ngjashmri t forta
midis DES dhe EMS si n lidhje me aktivitetin alkalizues t tyre
ashtu edhe me efektet gjenetike q shkaktojn (Hoffmann 1980).
Dimetil sulfati DMS-(CH3)2S sht nj agjent tipik SN2, q sulmon
kryesisht pozicionet e azotit n acidet nukleike (Hoffmann, 1980).
Metil Metan Sulfonati (MMS-CH3SO3CH3), gjithashtu sht agjent
alkalizues i tipit SN2, i cili gjeneron baza t metiluara t ADN-s
(Sikora, 2010) duke shkaktuar mutacione. Ngjashmri t forta
ekzistojn edhe midis DMS dhe MMS (Hoffmann, 1980), por n fakt MMS
sht mjaft toxic pr bimt dhe prdoret m rrall dhe me prqndrime m t
ulta pr induktimin e mutacioneve.
1.4.2. Induktimi fizik i mutacioneve Teknikat e induktimit fizik
prdorin rrezatimet q shkaktojn jonizimin e lends organike pr
induktimin e mutacioneve n kodin gjenetik. N fakt, n grupin e
rrezeve q prdoren pr kt qllim futen t gjitha tipet e rrezatimeve
jonizuese prve atij UV. Aftsi jonizuese kan si rrezatimet e tipit
korpuskular dhe rrezatimet e tipit elektromagnetik N grupin e pare
futen rrezatimet me pjesza dhe , elektrone dhe pozitrone, protone
dhe neutrone Ndrsa n grupin e dyt futen rrezatimet me rreze X,
gamma dhe rrezatimi kozmik (FAO/IAEA, 1977). Rrezet jonizuese
zotrojn energji t mjaftueshme pr largimin e elektroneve nga atomet
dhe molekulat dhe jan nj nga faktort kyc natyror pr lindjen e
mutacioneve n organizmat e gjalla. Pr her t par induktimi me ann e
rrezatimit u provua nga Staedler., n vitin 1928 n nj eksperiment t
ngritur n bimt e misrit dhe t elbit. N vitin 1936 u krijua
varieteti i par mutant i krijuar po n saj t rrezatimit n Tabacco,
Chloria (Kang, 2009). Me mundsimin e prodhimit t llojeve t ndryshme
t rrezatimit jonizues njerzimi filloi prdorimin e tij pr induktim t
mutacioneve n fusha t ndryshme t shkencs si biologji, bujqsi dhe
mjeksi, me qllim prodhimin e llojeve t vlefshme t mikroorganizmave,
bimve dhe kafshve, duke sjell perfitime t larta ekonomike dhe
shndetsore (Kongjika, 2002; 2004).
Lloje t ndryshme t rrezatimit jonizues prodhojn efekte t
ndryshme mbi qelizat. Sasia e energjis s depozituar kur grimcat
kalojn n inde referohet si Transferim Linear i Energjis (LET). Pr
qllime aplikative, rrezatimi jonizues ndahet n dy grupe t medha:
rrezatim me Transfert t Ult t Energjis Lineare dhe n rrezatim me
Transfert t Lart t Energjis Lineare (Low LET dhe High LET). N saj
t
-
Kapitulli I: Teknikat mutacion-induktuese pr prmirsimin
gjenetik
Jaupaj O. (2014) Rritja e diversitetit morfologjik dhe
fiziologjik nprmjet induktimit t mutacioneve me an t rrezatimit
jonizues n grur
5
mnyrs s transmetimit t energjis lineare varion edhe efekti
rrezatimit ne organizm.
Kshtu, n fig 1-2. paraqitet ndryshimi i efektit biologjik mes
rrezatimeve me rreze x dhe atij me neutrone. Kur energjia e rrezeve
X (1-25 MEV) ndrvepron me qelizat, ata prodhojn elektrone me
energji dytsore relativisht t lart. Kto elektrone me energji t lart
depozitojn energjin e tyre n rreth 1Kev/m (Johns & Cunningham,
1978). Kurse grimcat e ngarkuara t prodhuara nga ndrveprimi me
neutrone e transmetojn energjin e tyre n nj norm prej 30-80
Kev/m.
Fig. 1-2: Krahasimi i efektit biologjik mes rrezatimit me rreze
x (Low LET)
dhe rrezatimit me neutrone (High LET)
Meq elektronet e prodhuara nga X-rrezet dhe gamma rrezet kan
energji t lart dhe transferim t ult t saj, kur ata ndrveprojn me nj
qeliz tipike ndodhin vetm pak jonizime. sht e mundshme ather q
rrezatimi me LET te ult do t shkaktoj vetm thyerje njfishe t
spirales s ADN-s. Kto tip thyerje t molekuls s ADN-s mund t
riparohen leht, kshtu q efekti n qelizn target nuk sht
domosdoshmrisht vdekjeprurs. Mekanizmat riparues t ADN-s jan mjaft
t efektshme (Goodsell, 2005). Gjat jets s nj qeliz mijra thyerje
single strand t ADN-s riparohen. N t kundrt, grimcat e ngarkuara me
LET t lart (nga rrezatim neutron p.sh) shkaktojn shum jonizime kur
ata kalojn n qeliz, dhe kshtu sht e mundshme t thyhen t dy fijet e
molekuls s ADN-s. Riparimi i ketyre thyerjeve sht shum m i vshtir
dhe m shum gjasa mund t oj n vdekjen e qelizave. Kshtu prdorimi i
rrezatimeve me LET t lart shkakton shum dmtim t materialit bimor.
Pr shembull dmtimi relativ i rrezatimit ose efekti relativ
biologjik (RBE) i neutroneve t shpejt (FN) sht 4 her me i madh se
ai i rrezeve X (Theron et al. 1997; Pignol et al. 2001) gj q i
dedikohet LET-it t lart t tyre. Prsa i prket aplikimit t rrezatimit
pr qllime t induktimit t mutacioneve, punimet e para, n vitet 20 n
lidhje me rrezatimin e bimve u bn duke aplikuar rrezet x. N vitet
50 u futn rrezet gamma t cilat gjithashtu ishin rrezatime me
Transfert t Ult t energjis Lineare (LOW LET) Vetm pas viteve 90
filluan t aplikohen rrezatimet me LET t lart (HIGH LET) n Japoni
dhe n Kin. Fig 1-3.paraqet tipet e rrezatimeve t prdorura pr qllime
t induktimit t mutacioneve n bim dhe vitet kur jan zhvilluar.
http://en.wikipedia.org/wiki/File:DNA-Interaction.png
-
Kapitulli I: Teknikat mutacion-induktuese pr prmirsimin
gjenetik
Jaupaj O. (2014) Rritja e diversitetit morfologjik dhe
fiziologjik nprmjet induktimit t mutacioneve me an t rrezatimit
jonizues n grur
6
Fig. 1-3: Aplikimi i rrezatimit jonizues n vite pr qllime
mutacionale
N impiantet rrezatues eksperimentale dhe industriale si burim
rrezatimi jonizues i materialeve biologjike prdoren a)
radioizotopet e kobaltit (60CO) dhe cesiumit (137CS) t cilt emetojn
gammakuante me nj ose dy vlera kryesore energjie dhe b)
prshpejtuesit e elektroneve (elektrostatike dhe lineare) q sigurojn
tufa elektronesh me energji t madhe ose rrezatim X nprmjet frenimit
t elektroneve me shenjza prej metalesh t rnde (Kongjika, 2002;
2004). Rrezatimet jonizuese q njihen sot dhe mund t prodhohen
ndryshojn nga njri tjetri nga origjina dhe vetit fizike por t gjith
veprojn mbi lndn organike duke shkarkuar energji dhe duke induktuar
si pasoj gjndje t ngacmuara dhe jonizim t saj. N tabeln 1 sht
paraqitur nj list e tipeve t rrezatimeve q prdoren n teknikat
mutacion-induktuese n organizmat e gjall ku i jan bashkngjitur edhe
karakteristikat prkatse.
Tabela 1-1: Tipet e rrezatimeve jonizuese me efekte mutacionale
dhe karakteristikat
Burimi:FAO/IAEA 1977
Tipi Prshkrimi Energjia Deprtimi n inde Burimi
Rre
zatim
E
lekt
rom
agne
tik
Rreze x Jonizim t shprndar 50-300 KeV
Makina rrezesh x
Makina rrezesh x
Rreze gamma Jonizim t shprndar Disa MeV
Reaktor brthamor dhe radioizotope
Reaktor brthamor
dhe radioizotope
Rre
zati
m
Kor
pus Neutrone t
shpejta dhe termale
Jonizim t dendur
1 eV - disa MeV
Reaktore berthamore ose akseleratore
Reaktore berthamore
ose akseleratore
-
Kapitulli I: Teknikat mutacion-induktuese pr prmirsimin
gjenetik
Jaupaj O. (2014) Rritja e diversitetit morfologjik dhe
fiziologjik nprmjet induktimit t mutacioneve me an t rrezatimit
jonizues n grur
7
Grimca , elektrone t shpejta apo
rreze katodike
Jonizim i rrall Disa MeV Radioizotope ose akseleratore
Radioizotope ose
akseleratore
Grimca Jonizim i dendur 2-9 MeV Radioizotope Radioizotope
Protone apo deuterone
Jonizim i dendur GeV
Reaktor brtahmore ose akseleratore
Reaktor brtahmore ose akseleratore
1.5. Veprimi i mutagjeneve fizike n bazn gjenetike t specieve N
shumicn e rasteve mutacionet e gjeneve shkaktohen nga dmtimi direkt
i segmenteve kromozomale ose inaktivizimi funksional i strukturave
kromozomike si pasoj e t ashtuquajturit veprim direkt i rrezatimit.
Por struktura dhe kimia e kromozomeve mund t ndryshoj jo vetm si
pasoj e absorbimit direkt t energjis s rrezatimit por edhe si
rezultat i proeseve rrezatuese kimike q zhvillohen n citoplazm dhe
q prbjn at q quhet veprim indirekt i rrezatimit. N rastin e dyt
jonizimi i molekulave t citoplazms shkakton nj kompleks proesesh
kimike ekstrakromozomale produktet e fundit t t cilve mund t
induktojn ndryshime kimike n kromozome (Ahnstrom, 1989). M posht
sqarohen n mnyr m t detajuar kto dy tipe veprimesh n kromozom t
mutagjeneve fizike.
1.5.1. Veprimi direkt i rrezatimit Veprimi direkt i rrezatimit
realizohet nga veprimi i energjis s depozituar drejtprdrejt n
acidet nukleik. N fakt, ky tip veprimi i rrezatimit sht dominues n
rrezatimet e dendura jonizuese si jan rrezatimet neutron. Veprimi i
energjis s depozituar drejtprdrejt n acidet nukleike, t cilt
shoqrohen me zvoglim t viskozitetit t tyre, shkaktohen nga dy lloj
ndryshimesh kimike:
- lirim bazash nukleotide dhe molekulash fosfati. - Deaminim
bazash, thyerje e strukturs ciklike dhe formim peroksidesh
N molekulat sheqerore t AND-s mund t ndodh oksidimi i grupeve
alkool dhe kputja e lidhjeve karbonkarbon q shkakton kputjen e
vargjeve polimere t molekulave t AND-s. Nj goditje n dezoksiriboz
realizon normalisht thyerjen e njrit varg t acidit nukleik.
Energjia e rrezatimit q nevojitet pr kt tip thyerjeje t AND-s sht
10-20 ev. Ndrsa, pr thyerjet e dy vargjeve t molekuls s acidit
nukleik sht e nevojshme nj energji sht shum m e madhee rendit
160ev.
Elektronet e dyta t ngadalshme japin lindjen e 2-3 jonizimeve
deri n 10 nm larg njri-tjetrit. Kjo tufz jonizimesh e depozituar
brenda heliksit dyfish mund t shkaktoj pozicione t ktij heliksi q
jan t dmtuar n mnyr t shumfisht. Nj mekanizm i till mendohet t
shkaktoj thyerjet dyfishe t fijes. Pjesa kryesore e dmtimit ndodh
si ngjarje e vetme dmth normalisht nuk ndodhen pozicione t tjera t
dmtuara afr tij (Ahnstrom, 1989).
-
Kapitulli I: Teknikat mutacion-induktuese pr prmirsimin
gjenetik
Jaupaj O. (2014) Rritja e diversitetit morfologjik dhe
fiziologjik nprmjet induktimit t mutacioneve me an t rrezatimit
jonizues n grur
8
1.5.2. Veprimi indirekt i rrezatimit
Veprimi indirekt i rrezatimit q quhet ndryshe edhe veprimi kimik
i tij sht nj nga pasojat kryesore t absorbimit t rrezatimit me
energji t lart n sistemet biologjike. Ai krijohet me an t prodhimit
t radikaleve t lira, t cilt s bashku me peroksidin e oksigjenit
H2O2 luajn nj rol t rendsishm n reaksionet e ndrmjetme, duke
vepruar n molekulat q marrin pjes n kta reaksione dhe duke
shkaktuar ndryshime kimike t ngjashme me ato q ndodhin pas
jonizimit direkt t nj molekule kromozomike (FAO/IAEA, 1977). Kshtu
pr shembull, radikalt OH veprojn n ADN duke hequr atomet hidrogjen
ose duke shtuar lidhjet dyfishe. Produkte t njjta mund t formohen
dhe nga jonizimi direkt (Ahnstrom, 1989). N fakt, largsia e
formimit t ktyre radikaleve gjat rrezatimeve me LET t ult si sht ai
gamma i favorizon zhvillimin e reaksioneve midis tyre dhe
molekulave t tjera. Ky tip rrezatimi dominon n rrezatimet
elektromagnetike t tipit gamma dhe x.
Veprimi kimik i rrezatimit shkaktohet nprmjet radiolizs s ujit
gj q formon radikalet e lir dhe neprmjet oksidimit lnds organike q
shoqrohet me largimin e atomeve t hidrogjenit nga molekulat.
Veprimi n molekulat e ujit - radioliza N sistemet biologjike nj
pjes e energjis s rrezatimit depozitohet n jonizimin e molekulave t
ujit duke formuar radikalet dhe electronve t lir. Elektront e lir t
liruar, t quajtur ndryshe edhe elektron t hidratuar mund t
polarizojn nj ose m shum molekula uji n solucion ujor t qelizs.
Kto radikale t lira shkaktojn oksidimin e acideve yndyrore t
pasaturuara q gjnden n membranat brthamore t qelizave dhe hyjn n
brtham ku oksidojn purinat dhe pirimidinat si dhe molekulat
sheqerore (Dizdaroglu, 2002; Halliwell, 2000). Kto shquhen pr
aftsin pr t ndar lidhjet dyfishe dhe kshtu ndikojn drejtprdrejt n
kodin gjenetik. Radikalt e lir t lindur n veprojn me molekulat e
tjera derisa pas njfar kohe kombinohen me njri tjetrin pr t formuar
produkte t qndrueshme.
+ +
+ (electron i hidratuar)
+ + +
+ N prani t oksigjenit, nga veprimi i radikaleve t lir me t
formohen peroksi-radikalt dhe n kt menyre rrit shum rendimentet e
induktimit t mutacionit.
+ +
+
Vlen t theksohet q megjithse rrezatimi jonizues shkakton dmtime
direkte n ADN si n formn e thyerjeve njfishe dhe dyfishe t spirales
s saj (SSB dhe DSB), pjesa m e madhe e dmtimeve spontane shkaktohet
nga radioliza e ujit (Frieberg et al. 1995). Ward (1985) gjithashtu
pohon q rreth 70 % e mutacioneve t induktuara nga
-
Kapitulli I: Teknikat mutacion-induktuese pr prmirsimin
gjenetik
Jaupaj O. (2014) Rritja e diversitetit morfologjik dhe
fiziologjik nprmjet induktimit t mutacioneve me an t rrezatimit
jonizues n grur
9
rrezatimi jonizues shkaktohen nga radikalet e lira t prodhuara
nga radioliza e ujit n afrsi t DNA.
Veprimi n lndt organike oksidimi Gjat rrezatimit lndt organike n
tretsir futen n reaksione oksidimi, q karakterizohen me largimin
nga molekula t atomit t hidrogjenit. Kshtu alkoolet oksidohen dhe
ojn n formimin e aldehideve dhe acideve; komponimet aromatike
oksidohen n kinone; aminat dhe aminoacidet zbrthehen me veim t
amoniakut dhe gazit karbonik. T gjitha komponimet organike midis
tyre dhe hidrokarburet e ngopur oksidohen deri n acide dhe
perokside. Albuminat reagojn aktivisht n rezatim si n gjendje t
that ashtu edhe n t tretur. (Sing et al. 1962). Kur kto ndryshime
kromozomale q ndodhin n qeliz kalojn n qelizat seksuale ather
lindin mutacionet q transmetohen n breznit pasardhse. 1.6.
Prfundime Induktimet mutacionale qoft me ann e agjentve kimik ashtu
edhe me an t atyre fizik gjen prdorim t gjer n praktik. Krahas
rolit shum t rndsishm q tradicionalisht teknikat mutacionale kan
luajtur n zgjerimin e gjermplazms dhe diversitetit gjenetik t
specieve, si dhe introduktimit t bimve mutante me tipare t
dshiruara t specieve q kultivohen pr qllime t ndryshme, shum
interes paraqet edhe aplikimi i tyre pr analizat gjenetike dhe
gjenomikat funksionale t cilat jan baza e zhvillimeve aktuale t
bioteknologjis moderne (fig1-4). N fig 1-4. pasqyrohet n form t
skematizuar aplikimi i teknikave mutacionale n ditt e sotme.
Fig. 1-4: Aplikimi i teknikave mutacion-induktuese n ditt e
sotme
indu
ktim
m
utac
ion
Vzhgimi/przgjedhja e mutanteve t dobishmM2-M3
Krkimi I gjenit tdobishm
Bioinformatik
Markeretmolekulare
Gjenomikatfunksionale
Przgjedhja e mutantitt dobishm
M4-M6
KultivareM7-M10
Regjistrimi
stok gjenetik i mutanteve
vlersim i t dhnave
Banka gjenetike
-
Kapitulli I: Teknikat mutacion-induktuese pr prmirsimin
gjenetik
Jaupaj O. (2014) Rritja e diversitetit morfologjik dhe
fiziologjik nprmjet induktimit t mutacioneve me an t rrezatimit
jonizues n grur
10
-
Kapitulli II: Bima e grurit dhe nevojat aktuale pr prmirsimin
gjenetik
Jaupaj O. (2014) Rritja e diversitetit morfologjik, fiziologjik
dhe biokimik nprmjet induktimit t mutacioneve me an t rrezatimit
jonizues n grur
10
KAPITULLI II
BIMA E GRURIT DHE NEVOJAT AKTUALE PR PRMIRSIMIN E TIJ
GJENETIK
2.1. Karakteristika t prgjithshme mbi bimn e grurit Gruri bn
pjes n Klasn Monocotiledonae, rendi Glumiflorae, Familja
graminaceae (poaceae), Tribu hordeae, gjinia Triticum. Speciet e
shumta q bjn pjes n kt gjini kan nivele t ndryshme ploidie duke
filluar nga diploidia deri n hekzaploidi. Analizat gjenetike dhe
citogjenetike t bra kryesisht n nivelet hekzaploide kan treguar q
kromozomet e tre gjenomeve baz n hekzaploidet (ABD) dhe dy gjenomet
baz n tetraploidet (AB) mund t ndahen n 7 tipe baz. Nj ift
kromozomesh i gjenomit A mund t zvndsoj s paku nj ift specifik t
gjenomit B ose B dhe D prkatesisht pr tetraploidet ose
hekzaploidet. Shume shpesh, mutacione t ngjashme mund t gjenden n t
tre tipet e gjenomeve, q i korrespondojn kromzomeve homologe. Kjo
gj shpjegohet me faktin q t tre tipet e gjenomeve mund t ken pasur
nj paraardhs t prbashkt (Bozzini, 1988).
sht bim me vlera t larta energjitike n saj t prmbajtjes s lart
me karbohidrate (amidon, celuloz dhe sheqerna) t cilat prbjn rreth
70% t peshs s kokrrave. Nga 1 kg kokrr fitohen mesatarisht 3330
kalori ndrsa nga pjes t tilla t tij si jan endosperma dhe embrioni,
vlera energjetike shkon 3450-3500 kalori pr 1 kg (Fitoteknia 1984,
Gooding & Davies 1997; Kashta et al. 2010;). Kultivart modern t
grurit zakonisht i referohen dy llojeve: Triticum aestivum L ssp.
Aestivum, i quajtur ndryshe gruri i but hexaploid (2n = 6x =
42,AuAuBBDD), dhe Triticum turgidum L. Ssp.durum (Desf), gruri i
fort tetraploid, (2n = 28 = 4x, AuAuBB) i cili prdoret pr makarona
dhe buk pak t fryr. Specie t tjera kan mbetur si relikte (Zohary
& Hopf 2000; Gill et al. 2006, 2007; Feldman & Kislev
2007). Triticum aestivum L. Ssp. Aestivum T. aestivum sht forma m e
kultivuar n bot. N t prfshihen shum kultivar. N vendin tone z
96-97% t gjith sip. s grurit (Fitoteknia, 1984). Shumica e
varieteteve t tij jan t prshtatshm pr brjen e buks. Ka aftsi t lart
prodhuese. Kokrrat kan natyr miellore por edhe gjysm qelqore.
Krcelli nga brenda sht bosh, kalliri me ose pa hala me ngjyr t
kuqe, t bardh, t verdh, boje hiri etj. Gjenomi i tij sht
ekstremisht i gjat, 15,961 Mb (million base pairs; Peng 2011) me
struktur t komplikuar t ADN. Gruri i but hekzaploid me formul t
gjenomit 2n=6x=42, AABBDD mendohet t ket rrjedhur si rezultat i
amfiploidis n mes nj tetraploidi AABB, Triticum turgidum me nj
gjenom diploid DD Aegilops squarrosa (Triticum tauschii). Gjenomi
AA i grurit hekzaploid, nga ana tjetr, mendohet ta ket
-
Kapitulli II: Bima e grurit dhe nevojat aktuale pr prmirsimin
gjenetik
Jaupaj O. (2014) Rritja e diversitetit morfologjik, fiziologjik
dhe biokimik nprmjet induktimit t mutacioneve me an t rrezatimit
jonizues n grur
11
origjinn nga Triticum urartu, ndrkoh q opinionet mbi origjinn e
gjenomit BB variojn (Miller, 1987). Triticum turgidum L. Ssp.durum
(Desf) Triticum turgidum L. Ssp.durum (Desf) quhet ndryshe edhe
grur i fort emr t cilin e ka marr nga natyra e kokrrs s tij q sht e
fort qelqore. Ai prdoret kryesisht pr makarona, miellra, pasta etj.
Nga kjo quhet edhe grur i makaronave. N vendin ton z rreth 3-4% t
siprfaqes q mbillet me grur. Ka kalli me hala, kompakt, me kallza t
ngjeshura njra pas tjetrs, me ngjyr t kallirit dhe kokrrave
kryesisht kafe n t kuqrremt. Kokrrat kan form m t zgjatur, jan m t
mdha dhe me prmbajtje m t lart t proteinave dhe glutenit se ato t
grurit t but. N vendin tone mbillet kryesisht n kodrat
jug-perndimore t Shqipris (Fitoteknia, 1984). Gruri Durum sht
alotetraploid me nj gjatesi te gjenomit 11.660 Mb (Peng 2011) me m
shum se 80% ADN prsritse (Bennet & Smith 1976). Virtualisht t
gjitha varietetet kan kokrra m t qelibarta, t tejdukshme, dhe m t
mdha sesa gruri i but. Prmbajtja e proteinave sht zakonisht 13% por
mund t arrij deri n 22% (Ciaffi et al. 1991; Bianco & Giovanni
1996). 2.2. Historiku i aplikimit t teknikave mutacionale pr
prmirsimin
gjenetik t cerealeve Gruri, duke u konsideruar si bima m e
rendsishme bujqsore ka qen objekt i eksperimentimeve t para me
teknikat mutacionale n vendin ton (Kongjika, 1998). Metoda e
induktimit t mutacioneve me rrezatim jonizues me doza t vogla
filloi t eksperimentohej q n vitet -70, kur n Institutin e Fiziks
Brthamore, Tiran, u ngrit prshpejtuesi elektro-statik i elektroneve
-tip JJ 2-. Me t u rrezatuan shumica drrmuese e bimve bujqsore q
kan qen objekt i punimeve krkimore shkencore n vend. Eksperimentet
e para kishin qllim orientues pr pranin e radiostimulimit, pr
prcaktimin e dozave q vepronin pozitivisht n varietete q
kultivoheshin n kushtet klimatiko-toksore t vendit ton si dhe
studimin mbi ndikimin e afatit t mbjelljes n shfaqjen e
radiostimulimit. Eksperimenti i par i ktij tipi, u ngrit n vitin
1971 me varietetin Myzeqeja (Shuqja et al. 1979) n t cilin u
studiua ndikimi i radiostimulimit n treguesit biometrik dhe n
rendimentin e tij. Ky eksperimentim u shtri m pas edhe n varietete
t tjera t grurit. N eksperimentimet e mvonshme krahas treguesve
biometrik filluan t analizohen edhe tregues fiziologjik t till si
intensiteti i transpirimit dhe i frymmarrjes si dhe prqndrimi i
klorofilit n gjethe nga radiostimulimi. Tabelat 2-1, 2-2 dhe 2-3
paraqesin disa nga rezultatet e realizuara nga kjo pun.
Eksperimente dhe prpjekje t shumta duke prdorur teknikat
mutacion-induktuese jan br pr fitimin e mutantve me interes, pun e
kryer kjo paralelisht n disa institucione dhe pr disa kultura
bujqsore. Vlen t prmendet puna e vazhdueshme e realizuar me kulturn
e grurit n Institutin e Krkimeve Bujqsore n Lushnj dhe n Institutin
e Lart Bujqsor t Kamzs, puna me kulturn e orizit n Institutin e
Misrit dhe Orizit n Shkodr, si dhe puna e vazhdueshme dhe kmbngulse
e departamentit
-
Kapitulli II: Bima e grurit dhe nevojat aktuale pr prmirsimin
gjenetik
Jaupaj O. (2014) Rritja e diversitetit morfologjik, fiziologjik
dhe biokimik nprmjet induktimit t mutacioneve me an t rrezatimit
jonizues n grur
12
t gjenetiks pran Ish-Institutit t Krkimeve Biologjike me objekt
kultura t ndryshme bujqsore, si gruri, pambuku, fasulja etj.
Tabela. 2-1: Efektet n treguesit biometrike t rrezatimit n bimt
e varietetit Myzeqeja trajtuar n vitin 1971
Ko 1Kr 1.5Kr 2Kr 2.5Kr Rend kv/ha
Rend kv/ha
Shtesa (%)
Rend kv/ha
Shtesa (%)
Rend kv/ha
Shtesa (%)
Rend kv/ha
Shtesa (%)
34.1 37.5 9.9 37.4 9.6 39.7 16.7 38.0 11.8 Fig. 2-3: Efektet e
trajtimit rrezatues n rendiment n bimt e varietetit
Myzeqeja trajtuar n vitin 1971
Ko 1 Kr 1.5 Kr 2 Kr 2.5 Kr
Sasia e klorofilit (mg/g) 13.3 13.3 13.8 13.9 14.4 Rendimenti
63.89 65.83 73.75 71.66 67.91
Fig. 2-4: Efektet e trajtimit rrezatues n prqndrimin e klorofils
dhe prodhimin n bimt e varietetit L8-76 rrezatuar n vitin 1979 me
fuqi doze 110 rad/min.
N saj t ksaj pune, jan fituar disa kultivar me interes n disa
institucione dhe disa kultura. Kshtu n Ish-IMO Shkodr, u fitua
kultivari i orizit Shkodra 89, rezistent ndaj smundjes s
pirikulariozs. Ky kultivar zotronte nj sr tiparesh t tjera t
rndsishme, kundrejt kultivarit prind CI55-93, por edhe kundrejt
kultivarit m t prhapur t asaj kohe FBK i Madh. (Laaj et al, 1989).
Kultivar shum i mir u fitua gjithashtu n kulturn e grurit n
Ish-IKB, nga hibridi LBZ x L1376 i trajtuar me mutagjen kimik dMS
me prqndrim 0.004M n vitin 1989 (Ylli et al. 2012). Ky kultivar i
regjistruar n vitin 2000 n Katalogun Zyrtar t Shqipris me emrin
Ni.792 ofronte prodhim 4-5% m t lart sesa Dajti i cili prdorej n
ato vite si kultivar dshmues. Prve ksaj, kultivari n fjal
karakterizohej nga vllazrim i dendur, elasticitet i krcellit dhe
thellsi e sistemit rrnjor. Po n kt Institut nga rrezatimi i
prsritur i grurit t fort C178 sht fituar linja mutante Mf 1/3 e
cila prve gjysmxhuxhris ofronte cilsi mjaft t mira n prodhimtari
dhe qelquritet krahasuar me kontrollin (Stamo, 1995).
2.3. Prparsit dhe problematika e aplikimit t teknikave
mutacionale pr prmirsimin gjenetik t grurit Baza e ngusht gjenetike
ekzistuese e grurit t but dhe t fort sht nj kufizim i madh pr
prmirsimin e ksaj bime bujqsore (Feldman & Sears, 1981).
Prandaj sht me rndsi shum t madhe zgjerimi i variacionit gjenetik t
tipareve t dshirueshme sidomos atyre q ndikojn n rritjen e
prodhimit dhe t cilsis (Nachit 1998; 2000). Pr kt qllim metodat e
induktimit t mutacioneve jan t nj rendsie t veant n punn
eksperimentale me kulturn e grurit si n shum pr fitimin e
Ko 1 Kr 1.5 Kr 2 Kr 2.5 Kr Nr. i vllezrve 2.45 2.55 2.67 2.97
2.5 Lart. e bimve (cm) 107.8 110.5 112.12 115.15 110 Gjat. e
kallirit (cm) 9.98 10.3 10.76 11.06 10.6 Pesha e 5 bimve 90.62 113
107.75 109.375 113.3
-
Kapitulli II: Bima e grurit dhe nevojat aktuale pr prmirsimin
gjenetik
Jaupaj O. (2014) Rritja e diversitetit morfologjik, fiziologjik
dhe biokimik nprmjet induktimit t mutacioneve me an t rrezatimit
jonizues n grur
13
mutacioneve dhe zgjerimin e vazhdueshm t bazs gjenetike t tij
(Aurebach, 1976; Borojevic, 1972). Sipas t dhnave t literaturs n
bimt ereale n do 1000 ndryshime t reja t trashgueshme dalin 1-2
mutacione t favorshme (FAO/IAEA, 1977; Gottschalk & Wolf
1983).
Mnyra autogame (vetpjalmuese) e riprodhimit n bimn e grurit,
siguron shum material eksperimental homozigote dhe shton mundesin e
vendosjes n mnyr konkluzive t mutacioneve t induktuara, lehtson
izolimin e tyre dhe lejon t krahasohen me saktsi n nj sfond
gjenetik t fiksuar. Nga ana tjetr n bimn e grurit, duke qen
prfaqsuese e tre niveleve t ndryshme t ploidis, dublikimet e
gjeneve lejojn nj numr m t madh ndryshimesh t induktuara primare q
ruhen dhe transmetohen n gjeneratn tjetr.
Gjithsesi, prve avantazheve q ofron poliploidia e gjenomit t
kesaj bime ekzistojn edhe disavantazhe. Si i till mund t prmendet s
pari zbutja fenotipike si aftsi e poliploideve pr t kufizuar
mutabilitetin e shum tipareve (Key, 1980; FAO/IAEA, 1977; Kao et
al. 1996). Megjithat, vlen t theksohet q n tipe t caktuar
mutacionesh si n aberrantt klorofiliane zbutja fenotipike sht e
kufizuar (Key, 1981). S dyti, poliploidia n kt specie e vshtirson
prcaktimin e numrit t faktorve gjenetik prgjegjs pr tipare t
caktuara dhe natyrs s ekspresionit t gjeneve q veprojn. Pr m tepr q
tiparet cilsore t grurit konsiderohen q trashgohen si tipare
kuantitative (sasiore) q kontrollohen nga nj grup gjenesh t cilt
ndikohen mjaft nga variacionet klimatike (Kuspira and Unran 1957;
Diehl et al 1978; Nachit et al 1995a; Porceddu et al 1990).
Duke synuar menaxhimin adekuat t problematiks n lidhje me bimn e
grurit (shih hyrja) m posht bhet nj vshtrim i prgjithshm mbi
objektivat e prmirsimit gjenetik, duke ndjekur organizimin e
menaxhimit sipas dy linjave kryesore t problemit: rritja e
rendimentit n kushtet aktuale klimatike q prbn objektivat
tradicionale t krkimit n kt fush dhe parandalimi i goditjeve t
ardhshme klimatike n prodhimin bujqsor t grurit q prbn edhe sfidat
e shekullit n t cilin jetojm. Rndsia e aplikimit t teknikave t
prmirsimit gjenetik n bimn e grurit Koht aktuale, vazhdojn t prbjn
shum sfida pr bujqsin. Popullsia botrore vazhdon t rritet. Sipas
statistikave, ajo pritet t rritet nga 6.8 bilion q sht sot n m shum
se 9.2 bilion n vitin 2050 (35%) (Kanungwe, 2009; Le Buanec, 2009;
Amano, 2012). Nisur nga kjo, krkesa pr ushqim pritet t rritet n
mnyr dramatike pr shkak t nevojave sasiore. N prgjithsi sht
vlersuar q prodhimi i kulturave baz t bujqsis n 25 vitet e ardhshme
duhet t rritet me m shum se 50 pr qind n mnyr q t plotsohet
nevoja.
Ndrkoh siprfaqja pr banor do t vazhdoj t ulet, siprfaqja e
disponueshme pr banor nga 0.25 hektar q sht sot pritet t reduktohet
deri n 0,15 hektar n 2050 (Le Buanec 2009).
Me fjal t tjera ndrkoh q krkesa e parashikuar pr 25 vitet e
ardhshme krkon nj rritje t prodhimit me m shum se 50 pr qind
(Pingali & Rajaram 1999; Le Buanec 2009) paksimi i tokave t
lira tenton ta ul at. Kjo problematik n fakt ka shrbyer vazhdimisht
si shtys e fort pr nxitjen e eksperimentimit t thelluar shkencor
mbi gjenet ekzistuese, prgjegjsin e tyre mbi tipare t caktuara,
ndrveprimin me kushtet
-
Kapitulli II: Bima e grurit dhe nevojat aktuale pr prmirsimin
gjenetik
Jaupaj O. (2014) Rritja e diversitetit morfologjik, fiziologjik
dhe biokimik nprmjet induktimit t mutacioneve me an t rrezatimit
jonizues n grur
14
e ambientit, mnyrat e manipulimit t tyre me qllim prmirsimin e
bimve t caktuara.
S fundi, krcnimi m serioz i momentit pr kulturat bujqsore jan
ndryshimet klimatike (Pingali & Rajaram 1999; CBD, 2007).
Ndryshimet klimatike pritet t ken ndikime t dukshme negative n botn
bimore duke rritur stresin abiotik t shkaktuar nga ndryshimet e
kushteve meteorologjike t rajoneve t ndryshme, stresin biotik t
rritur n saj t krijimit t kushteve m t favorshme pr rritjen e
organizmave t dmshme parazitare, dhe duke degraduar tokat
(Kanungwe, 2009). T gjitha pasojat e ndryshimeve klimatike t
lartprmendura prbjn nj krcnim serioz q rendimenti i bimve bujqsore
t ulet ndjeshm. Ndrkoh q stresi biotik dhe abiotik pritet t rrisin
trysnin mbi botn bimore, zhvillimi i bujqsis intensive dhe
kultivimi i vazhdueshm i nj numri t reduktuar varietetesh, ka ln
pas dore deri n zhdukje varietete t tjera t cilat megjithse n dukje
nuk paraqesin interes pr momentin mund t jen mbartse gjenesh me
shum interes pr kushtet e ardhshme (Peng, 2011).
N fakt, reduktimi i pellgut gjenetik t kulturave bujqsore ka
shqetsuar vazhdimisht ekspertt e krkimit dhe prmirsimit t kulturave
bujqsore (Junhua, 2011), por n ditt e sotme n kuadrin e ndryshimeve
t pritshme klimatike ky shqetsim mund t kthehet n nj krcnim q mund
t ket efekte serioze n mirqnien e njeriut.
Prve ksaj, vendimi i shum qeverive pr inkurajimin e prodhimit t
biokarburanteve t brezit t par do t thot se m shum tok do t jet e
nevojshme pr prodhimin e kulturave. Mnyra e vetme pr t prmbushur
kto sfida sht rritja e ndjeshme e produktivitetit t do hektari t
toks s kultivuar. N fakt, n mes t shum kulturave bujqsore q mbillen
sot n bot, cerealet prbjn bazn e prodhimit bujqsor ndr m t
kultivuarat e t cilave sht kultura e grurit (Triticum spp.).
Prodhimi i grurit dhe perdorimi i tij jan lidhur ngusht
historikisht me zhvillimin si bujqsor ashtu edhe t civilizimit se
paku gjat 12.000 viteve t fundit (Harlan, 1981). Esht kjo bim q
siguron bazn ushqimore t popullsis duke qen nj burim i madh
energjie, proteinash dhe fibrash pr ushqimin e njeriut. Kto
produkte vazhdojn edhe sot t prbjn nj pjes shum t domosdoshme t
diets moderne t njeriut (Dukes et al., 1995). Ndrkoh q n vendet e
varfra prodhimi i grurit sht kusht pr ekzistencn e njeriut, njohja
e kontributit te rndsishm t karbohidrateve komplekse t grurit pr nj
diet t shndetshme, ka rritur konsumimin e grurit edhe n vendet e
zhvilluara (Faridi and Faubion, 1995). Prve prdorimeve tradicionale
t lartprmendura, prdorimi i ksaj bime sht shtrir edhe m tej n
industrin e biokarburanteve pr qllime t prdorimit t energjis q
ofron n fushn e transportit (Gooding & Davies 1997).
Prodhimi botror ton-kokrr pr vit i ksaj kulture s bashku me
misrin dhe orizin renditet ndr vendet e para prsa i prket prodhimit
bujqsor. N fig. 2-1, marr nga faqja statistikore e portalit t
Organizats Botrore t Ushqimit-FAO, paraqitet prodhimi
agro-blegtoral ne Shqipri pr vitin 2011, ku bie n sy i njjti raport
i prodhimit t kulturs s grurit n raport me produktet e tjera
bujqsore t prodhuara n vend.
-
Kapitulli II: Bima e grurit dhe nevojat aktuale pr prmirsimin
gjenetik
Jaupaj O. (2014) Rritja e diversitetit morfologjik, fiziologjik
dhe biokimik nprmjet induktimit t mutacioneve me an t rrezatimit
jonizues n grur
15
Fig. 2-1: Prodhimi i grurit n Shqipri
Burimi: Fao stats
2.4. Problematika aktuale e prmirsimit gjenetik n grur
2.4.1. Prmirsimi i rendimentit pr nj popullsi n rritje Rritja e
rendimentit t prodhimit t kulturs s grurit ka lidhje t drejtprdrejt
me interesin ekonomik t prmirsimit t tij (Zorba & Laska 2007).
Kjo ka qen edhe arsyeja pse n punn krkimore shkencore t br pr
prmirsim n grur kjo ka qen historikisht objektiva themelore. N
dallim nga vite m par kur prodhimi i bimve prcaktohej kryesisht nga
shtimi ekstensiv rendimenti n ditt e sotme shtohet me rrug
intensive (Kongjika et al. 2004). Mnyra intensive e rritjes s
prodhimit sht br e detyrueshme nga faktort ky q kan shoqruar
zhvillimin t till si rritja e popullsis, rritja e nivelit t
urbanizimit dhe reduktimi i siprfaqeve bujqsore n dispozicion t
prodhimit (Le Buanec, 2009).
Rritja e rendimentit t grurit realizohet duke punuar n dy
drejtime: prmirsimi bimor dhe prmirsimi i praktikave bujqsore.
Drejtimi i par ka t bj me manipulimet gjenetike n favor t disa
tipareve t caktuara q favorizojn rritjen e prodhimit, ndrsa i dyti
ka t bj me prdorimin e plehrave dhe produkteve pr mbrojtjen e
kulturave si dhe ujitjen. N fakt, rritja e deritanishme e
rendimentit t grurit, i dedikohet nga shum autor rreth 50% puns s
prmirsimit bimor dhe 50% prmirsimit t praktikave bujqsore (Bruins,
2009; Le Buanec 2009). Por n ditet e sotme pjesa derrmuese e
metodave permiresuese te menaxhimit jane tashm t kufizuara nga
orientimet dhe objektivat e reduktimit t prdorimit t plehrave
azotike dhe kimikateve mbrojtse t kulturave (Le Buanec 2007). N kto
kushte, sht e qart q do rritje n rendimentin e grurit duhet t vij
nga prmirsimi gjenetik.
Rendimenti i grurit, n fakt, sht nj tipar shum kompleks, i
lidhur me nj seri proesesh biokimike dhe fiziologjike (Motzo &
Giunta 2007). Pikrisht pr kt arsye sht futur koncepti i rendimentit
potencial, i prcaktuar si rendimenti i nj gjenotipi t prshtatur, t
rritur n kushte t menaxhimit optimal dhe n munges t stresit biotik
dhe abiotik. Ky koncept sht gjetur t jet nj koncept shum i dobishm
pasi zakonisht progresi n rendimentin potencial on n progres t
rendimentit te grurit n
-
Kapitulli II: Bima e grurit dhe nevojat aktuale pr prmirsimin
gjenetik
Jaupaj O. (2014) Rritja e diversitetit morfologjik, fiziologjik
dhe biokimik nprmjet induktimit t mutacioneve me an t rrezatimit
jonizues n grur
16
fushat e fermereve, veanrisht nse streset q vijn nga jasht jan
te but (Acevedo et al. 2002). Pr arritjen e rezultateve t dukshme
pozitive n punn eksperimentuese pr rritjen e rendimentit potencial,
ashtu si sht vepruar n punn pr prmirsimin e cilsis s grurit dhe
rezistencs s tij ndaj smundjeve, si nj element shum i rndsishm n
punn pr rritjen e rendimentit t ksaj kulture rekomandohet si nj
krkes me rndsi t veant, prcaktimi i karakteristikave specifike t
nevojshme pr tu prmiresuar(Acevedo et al. 2002). Pr kt arsye,
synimi i prmirsimit t rendimentit potencial krkon kuptimin e
proesit fiziologjik q mund t modifikohet gjenetikisht pr prmirsimin
e rendimentit.
2.4.2. Prshtatja me ndryshimet klimatike Prsa i prket shtjes s
ndryshimeve klimatike nga ana tjetr, bota e gjall n Tok n fakt,
gjithnj sht prballur me nj klim q ndryshon. Pr m tepr, nevoja pr
tiu prshtatur karakteristikave t reja t temperaturs dhe reshjeve t
shiut, ka pasur nj ndikim madhor pozitiv n ndryshimet evolutive q
kan pesuar speciet e bimeve dhe kafsheve qe shohim ne sot dhe ne
kpasurimin e biodiversitetit ne nivel specie dhe ne nivele
gjenetike.
Gjithsesi, sipas Vlersimit t Mijvjearit pr Ekosistemet (2006),
ndryshimi i klims parashtron tani nj nga krcnimet kryesore ndaj
diversitetit biologjik. Ekzistojn disa arsye prse kafsht dhe bimt
jan gjithnj e m pak n gjendje pr tiu prshtatur fazs aktuale, por nj
m krcnueset n ditt e sotme sht hapi i shpejt i ndryshimit., gjat
shekullit vijues rritja e temperaturs mesatare globale parashikohet
t jet m e shpejt se do gj tjetr me t ciln sht prballur planeti pr t
paktn 10.000 vitet e fundit (CBD, 2007). N kto kushte shum specie
nuk do t mund t prshtaten me ritmin e shpejt t ndryshimit.
Pikrisht, ngrohja e sistemit klimatik global q po prjeton Toka q
nga gjysma e dyt e shekullit t 20-t sht tashm nj proes i
pamohueshm. Sipas raportit t IPCC (2007) nga dymbdhjet vitet e
fundit t monitoruar n periudhn kohore 1995-2006 njmbdhejt prej tyre
jan renditur si vitet m t ngrohta t rezultuara mbshtetur dhe
krahasuar me temperaturat mesatare t regjistruara n siprfaqen e
toks q nga viti 1850. Prqndrimet e dioksidit t karbonit n atmosfer
jan shtuar me nj t tretn krahasuar me nivelet paraindustriale
ndrkoh q pritet t arrijn dyfishin e ketij niveli n mesin e
shekullit t 21 (IPCC, 2007; World Bank et al. 2010). Si pasoj e
ktyre ndryshimeve hapsira t gjra t masivit t hemisferes veriore jan
ndikuar nga nj rritje deri n 20C t temperaturs duke induktuar
ndryshimet n regjimin e reshjeve t bors, ekzistencn e akullnajave
dhe zonave me bor. Shum sisteme hidrologjike jan ndikuar nga shtimi
i sasis s reshjeve t shiut si dhe nga shkarkimet e hershme t dbors
n pranvern e hershme n lumenjt q ushqehen nga shkrirja e akujve apo
e bors. N shum ekosisteme toksore ardhja e pranvers sht e m hershme
aktualisht. N figurn 8 paraqiten ndryshimet e regjistruara t
temperaturave n shkalle globale q nga viti 1970 deri n 2004 si dhe
ndryshimet e observuara n sistemet fizike dhe biologjike si pasoj e
ngritjes s temperaturave (World Bank et al. 2010).
-
Kapitulli II: Bima e grurit dhe nevojat aktuale pr prmirsimin
gjenetik
Jaupaj O. (2014) Rritja e diversitetit morfologjik, fiziologjik
dhe biokimik nprmjet induktimit t mutacioneve me an t rrezatimit
jonizues n grur
17
Figura 8: Ndryshimet e vrojtuara n klim, n sistemet fizike dhe n
sistemet
biologjike pr periudhn 1970-2004.
Dhe n fakt, ndryshimet klimatike kan filluar t japin shenjat
negative t ndikimit n rendimentin e grurit. Duke filluar nga
fillimi i viteve 90 megjithse si rezultat i puns s grupeve
krkimore, pati nj rritje prej 90% t varieteteve t reja rendimenti
nuk sht prgjigjur me rritje t ndjeshme. Pr m tepr n disa vende ka
mbetur n nj nivel t pandryshueshm megjith varietetet e reja t
regjistruara (Le Buanec, 2007). Fig q jep nj vshtrim t detajuar n
evoluimin e rendimenteve t grurit n Franc ku duket qart rritja
lineare nga 1940 deri n mesin e viteve 90 si dhe nj pllaj
pandryshueshmrie, n vitet e fundit (1995-2008).
Fig. Wheat in France: a) 1800-2005, b) 1995-2008 Sipas vlersimit
t ekspertve ngecja e produktivitetit shpjegohet me reduktimin e
prdorimit t plehrave azotike dhe t produkteve pr mbrojtjen e
kulturave dhe kryesisht me prballjen e tij n shum vende me verra
jashtzakonisht t nxehta dhe t thata (Le Buanec, 2009).
N fakt, prmirsimi gjenetik i bimve vazhdimisht ka ndihmuar
kulturat bujqsore pr prshtatje ndaj kushteve klimatike t ndryshme.
Kshtu, para viteve 1960, misri nuk kultivohej n klimat e vendeve
mbi paralelin 46. Krijimi i varieteteve t reja t ksaj kulture q
ofronin maturim t parakohshem e bri t mundur kultivimin e misrit
deri n jug t Suedis. Nga ana tjetr edhe prshtatja e kulturave t
vendeve t ftohta pr rritje n klim tropikale sht arritur n saj t
metodave t prmirsimit gjenetik. Nj gj e till pr shembull sht
realizuar kulturn e panxharit t sheqerit (Le Buanec, 2009). Nisur
nga kto shembuj dhe t tjer si kto sht e mundur t kuptohet q
prmirsimi i bimve do t jet thelbsor pr t prmbushur sfidat e
ardhshme, pra pr rritjen e produktivitetit t toks s kultivuar n nj
kontekst t ndryshimeve klimatike.
-
Kapitulli II: Bima e grurit dhe nevojat aktuale pr prmirsimin
gjenetik
Jaupaj O. (2014) Rritja e diversitetit morfologjik, fiziologjik
dhe biokimik nprmjet induktimit t mutacioneve me an t rrezatimit
jonizues n grur
18
Si u tha m lart n punn eksperimentuese pr rritjen e rendimentit
potencial nj theks i veant i vihet prcaktimit t karakteristikave
specifike t nevojshme pr tu prmirsuar n mnyr q t arrihen rezultate
t dukshme pozitive dhe nj gj e till krkon nj kuptim t thell t
proesit fiziologjik q duhet t modifikohet gjenetikisht.
Nga ana tjetr, prsa i prket prballimit me sukses se kulturs s
grurit me ndryshimet klimatike, sht e nevojshme t prcaktohen
karakteristikat e grurit q duhet t prshataten me trendin klimatik.
Pr realizimin e ksaj, n radh t par sht i nevojshme prcaktimi i ktij
trendi klimatik dhe kushtet klimatike t pritshme n rajonin n
studim. Kjo sht nj nevoj e domosdoshme meq kto ndryshime do t
godasin n forma t ndryshme n rajone t ndryshme t globit. N radh t
dyt sht e nevojshme t studiohet problematika q paraqet kultura e
grurit n kto kushte tipike q pritet t ofroj klima n vitet e
ardhshme.
N shtjet n vijim jepen detaje n lidhje me prmirsimin e
rendimentit me an t prmirsimit t fiziologjis s bims s grurit, dhe
prshtatjes me ndryshimet klimatike n saj t kuptimit t efekteve t
ktyre ndryshimeve n kt kultur. 2.5. Prmirsimi i rendimentit nprmjet
prmirsimit t
fotosintezs
Studime t shumta kan analizuar rritjen e rendimentit t grurit t
buks gjat 30 viteve te fundit. Pothuaj t gjith theksojn q rritja e
tij n saj t rritjes s numrit t kokrrave (Sayre et al. 1997) prve
ksaj lidhjen pozitive t rritjes s numrit t kokrrave me prueshmrin e
rritur t gojzave, normn e fotosintezs, dhe uljen e temperaturs s
kurors (Rees et al. 1993). N fakt, nj nga vrejtjet q thesohet nga
shum autor sht se bima e grurit mendohet t ket nj sistem operativ
fotosintetik q sht n nj nivel posht potencialit t tij (Acevedo et
al. 2002) dhe q efienca e saj sht shum e ult (Long & Hallgren,
1985). Autort pohojn q kjo kultur mund t'i prgjigjet nj krkes shtes
pr produkte t fotosintezs n rrethana t caktuara kur asaj i lind e
nevojshme.
Fotosinteza n fakt, konsiderohet si mekanizmi pothuaj i vetm i
prfshirjes s energjis diellore n botn e gjall nprmjet reaksioneve
oksido-reduktuese. Roli i fotosintezs pr shtimin e prodhimtarise s
bimve bujqsore sht i madh prderisa 90% e prodhimit biologjik t bims
vjen nga fotosinteza (Kongjika, 2004). Prandaj optimizimi i ktij
proesi sht nj nga rrugt kryesore t shtimit t prodhimtaris s formave
t reja (Camussi et al. 1989; Kongjika & Tartari, 2002). Shum
autor kan theksuar nevojn e prkushtimit t nj vmendje t veant n
drejtim t rritjes s kapacitetit t drithrave pr asimilimin e
karbonit (Austin et al. 1990) n rutinn e prmirsimit gjenetik.
Nisur nga sa u lartprmend kuptohet q krkimi i prmirsimit t
rendimentit potencial me ann e prmirsimit t proesit t fotosintezs
ka rndsi domethnse n krkimet aplikative t prmirsimit gjenetik t
ksaj bime.
N kt kuptim rndsi t veant kan studimet e ligjshmrive gjenetike t
proesit t fotosintezs, si dhe lidhjes s prodhimit me tregues t
ndryshm fotosintetike, mbasi nj nga rrugt reale dhe me perspektiv e
rritjes se efektivitetit t krijimit t materialit t ri gjenetik sht
prsosmria fiziologo-gjenetike e fotosintezs n t gjitha nivelet e
organizimit t saj (Kongjika, 2004).
-
Kapitulli II: Bima e grurit dhe nevojat aktuale pr prmirsimin
gjenetik
Jaupaj O. (2014) Rritja e diversitetit morfologjik, fiziologjik
dhe biokimik nprmjet induktimit t mutacioneve me an t rrezatimit
jonizues n grur
19
Fiziologjia e fotosintezs Fotosinteza prbhet nga katr proese
kryesore themelore: a) proesi fotokimik i cili prcakton rendimentin
e kuanteve b) proesi biokimik i cili lidhet veanrisht me
karboksilimin, c) proceset fiziko-kimike t transferimit t CO2 nga
ajri i jashtm n pikat e karboksilimit dhe d) proesi i
fotorespirimit n bimt C3.
Shum vmendje i sht dhn pyetjes se si mund t rritet rendimenti
total i fotosintezs megjithat, shum pak progres sht br n lidhje me
rritjen e rendimentit nprmjet ktij drejtimi (Acevedo et al., 2002).
Dy jan parametrat ky fotosintetik q do t kishin nj rezultat
sinjifikativ n prmirsimin e rendimentit nprmjet fotosintezs:
rendimenti kuantik q sht norma e asimilimit
fotosintetik/intensitetin e drits s rn dhe Amax-i q sht norma
maksimale e drits kur fotosinteza ngopet n kushte optimale
temperature). Rendimenti kuantik i proesit fotosintetik sht n fakt
shum i ngjashm mes gjenotipeve (Austin, 1990), ndrkoh q Amax, nga
ana tjetr, ndryshon n mnyr t konsiderueshme ndrmjet llojeve dhe
kultivarve. Kshtu disa specie t caktuara paraardhse diploide dihet
tashm t ken vlera m t larta t AMAX- it sesa linjat aktuale t grurit
(Dunstone et al. 1973), por mendohet q t afrmit e egr t grurit,
mund t ken Amax shum m t lart se gruri i kultivuar (Austin, 1990).
Prgjegjs t proesit t fotosintezs jan kloroplastet me pigmentet
fotosintetike q ndodhen n to. Kloroplastet e kan prejardhjen nga
proplastidet e imta, t cilat derivojn nga qeliza vez e papllenuar.
Ato ndahen kur zhvillohet embrioni dhe kur formohen gjethet dhe
krcelli ato transformohen n kloroplaste. Edhe kloroplastet e reja n
fakt ndahen aktivisht kur organet ekspozohen n drit. N fakt nj
qeliz e nj gjetheje mature prmban disa qindra kloroplaste
(Possingham, 1980). Pr ndarjen e kloroplasteve, ekziston nj
koordinim i ngusht mes gjenomit t brthams dhe t vet plastidit, pra
ekziston mundsia e pavarsis s pjesshme gjenetike t kloroplastit
(Pakrasi, 1995; Kongjika 2004). Duke u mbshtetur n strukturn e tyre
dhe n rolin q luajn n proesin e sintetizimit t karboneve pigmentet
fotosintetike ndahen n dy kategori q jan kategoria e pigmenteve
klorofiliane ku futen klorofili a dhe b (fig ) dhe ajo e pigmenteve
karotenoide, ndr t cilat dallohen b-karoteni dhe luteina t cilat
gjenden m me shumic n tilakoidet e kloroplasteve n pjesn derrmuese
t bimve t larta.
2.6. Prcaktimi i mnyrs s prshtatjes s bims me klimn e
ardhshme
Prcaktimi i problematiks specifike q pritet t paraqes bima e
grurit krkon nj studim t detajuar n disa drejtime. S pari duhet t
prcaktohen kushtet e pritshme klimatike n rajonin n studim, pasi
sic dihet kto ndryshime do t godasin n forma t ndryshme rajone t
ndryshme t globit. N Shqipri n fakt, sht shnuar nj trend rrits i
temperaturave. Kshtu sipas Brui (2008) q nga viti 1980 sht shnuar
rritje e numrit t ditve shum t nxehta (me temperatura mbi 350C) dhe
zbritje e numrit t ditve shum t ftohta (me temperatura nn -50C).
Nivelet e detit n Mesdhe jan rritur, gjithashtu, gjat periudhs
1960-2000 edhe pse m pak se sa n vendet fqinje
-
Kapitulli II: Bima e grurit dhe nevojat aktuale pr prmirsimin
gjenetik
Jaupaj O. (2014) Rritja e diversitetit morfologjik, fiziologjik
dhe biokimik nprmjet induktimit t mutacioneve me an t rrezatimit
jonizues n grur
20
atlantike (World Bank et al. 2010). Rastet e prmbytjeve
gjithashtu jan shtuar vitet e fundit. Megjithat nj skenar shum m i
qart do t krijohet nse do t studiohen kushtet e pritshme
meteorologjike n dekadat n vijim. Agjenci t ndryshme meteorologjike
kan realizuar modelimin e kushteve klimatike t ardhshme duke
prdorur modele t sistemit klimatik t zhvilluar gjat shum dekadave.
Kto modele, t njohura si modele t prgjithshme te qarkullimit (GCMs)
ose modelet e klims globale, sigurojn t dhna mbi kushtet klimatike
q vendet mund t prjetojn gjat dekadave t ardhshme.
2.6.1. Kushtet e pritshme klimatike n Shqipri Skenart e
ndryshimeve t pritshme klimatike n t ardhmen n Shqipri jan marr nga
nnt prej modeleve me te fuqishem parashikues te klims globale
(GCMs) t prdorura n Raportin e katrt Vlersues t Panelit
Ndrqeveritar mbi Ndryshimet Klimatike (IPCC, 2007), q i prgjigjet
nj sr skenarsh t ndryshm t emetimeve t gazeve me efekt ser. Meq ka
paqartsi n lidhje me shumat e emetimeve q do t lirohen n t ardhmen,
nj sr skenarsh t shkarkimeve jan prdorur. Aktualisht, shumica e
GCM-ve jan zhvilluar duke prdorur skenart SRES t emetimeve
(Nakienovi & Swart, 2000), dhe kto jan prdorur edhe pr
vlersimet e fundit t klims pr t ardhmen t publikuara nga Paneli
Ndrqeveritar pr Ndryshimet Klimatike (IPCC, 2007). Parashikimi pr
ecurin e Temperaturave Sipas skenarve, temperaturat mesatare
vjetore pritet t rriten me rreth 1 C deri n 2 C n 2020-tn dhe deri
n 3C n vitet 2050. Rritjet m t mdha t temperaturave pritet t
ndodhin n muajt e vers (qershor-gusht). Rritja e planifikuar e
temperaturave n Evropn juglindore krahasuar me mesataren e viteve
1960-90, sipas skenarit A2 t emtimit t gazeve me efekt serr, marr
nga Acclimatise (2009) jepet n fig 9.
Figura 9: Rritja e planifikuar e temperaturave n dimr dhe n ver
n Evropn juglindore
krahasuar me mesataren e viteve 1960-90 (majtas: dimr;
djathtas:ver) Parashikimi pr ecurin e Precipitimit dhe lagshtirs
Mesdheu Lindor sht nj rajon pr t cilin shumica e modeleve globale
prodhojn nj rezultat konsistent/t ngjashm, i cili parashikon
reduktim t reshjeve gjat
Dimer 2050 Vere 2050
-
Kapitulli II: Bima e grurit dhe nevojat aktuale pr prmirsimin
gjenetik
Jaupaj O. (2014) Rritja e diversitetit morfologjik, fiziologjik
dhe biokimik nprmjet induktimit t mutacioneve me an t rrezatimit
jonizues n grur
21
rrjedhs s shekullit t njzet e nj n Shqipri. Kshtu sipas modeleve
deri n vitin 2050 parashikohet nj reduktim i mesatares vjetore t
reshjeve me rreth 5% ku reshjet verore jan ato q do t mbajn peshn
kryesore t ktij reduktimi me rreth 20% (fig. 10). Tabela 2 nga ana
tjetr, jep nj prmbledhje t skenarve t realizuar pr ndryshimet e
sasis s reshjeve (compared to 1961 to 1990 baseline) sipas numrit t
modeleve Klimatike (Acclimatise, 2009) ku shihet q thatsira e
parashikuar pr periudhn e vers sht pothuaj e padiskutueshme ndrkoh
q ngrihen shum dyshime mbi parashikimet pr periudhn e dimrit.
Table 2: Skenari i ndryshimeve t precipitimit n Shqipri
krahasuar me periudhn 1961 deri 1990 bazuar n numrin e modeleve
parashikuese GCM
Burimi: Acclimatise, 2009
Precipitimi Numri i modeleve 2020 Ver 2020 Dimr 2050 Ver 2020
Dimr Thatesir 6 4 8 5 Lagshti 1 3 0 4 Mixed 2 2 1 0 Mesatarja
Thatsir - Thatsir -
Parashikimi pr ecurin e ngjarjeve ekstreme sht shum shqetsuese
edhe pritshmria q ndryshimet klimatike mund t sjellin ndryshime
edhe n frekuencn dhe madhsin e ngjarjeve ekstreme. Pra periudha t
tejzgjatura dhe me vlera t spikatura thatsirash apo reshjesh
intensive pritet t godasin sidomos rajone t caktuara. Sipas disa
modeleve, Shqipria projektohet t mund preket shum nga keto pasoja t
ndryshimeve klimatike pikrisht shpeshtsia dhe ashprsia e ngjarjeve
ekstreme (World Bank et al. 2009a).
Figura 11: Vendet e ECA q pritet t prjetojn rritje t mdha n
ngjarjet ekstreme klimatike deri n fund t shekullit t 21-t
(Baettig et al., 2007 in: World Bank, 2009b).
N figurn 12 vihet re q krahasuar me vendet e tjera t Evrops dhe
Azis Qendrore (shtetet ECA), Shqipria z vendin e dyte pas Rusis n
drejtim t rritjes s parashikuar n ekstreme. Indeksi n kt figur,
kombinon numrin shtes t viteve t nxeht, t that, dhe t lagsht,
verave t nxehta, t thata dhe t lagshta dimrave t nxeht, lagsht dhe
t that t projektuar pr periudhn 2070-2100 krahasuar me periudhn
1961-1990.
-
Kapitulli II: Bima e grurit dhe nevojat aktuale pr prmirsimin
gjenetik
Jaupaj O. (2014) Rritja e diversitetit morfologjik, fiziologjik
dhe biokimik nprmjet induktimit t mutacioneve me an t rrezatimit
jonizues n grur
22
2.6.2. Problematika e grurit n kushte aktuale klimatike t
Shqipris
Midis elementve q prbjn klimn e nj vendi, faktort me ndikim m t
fuqishm n zhvillimin e grurit dhe n rendimentin e tij jan:
temperatura, lagshtia dhe fotoperioda. Kto faktor ndikojn n
ndrveprim me njri-tjetrin duke modifikuar n nj mas t lart rolin e
njri-tjetrit. Kshtu reshjet e bollshme e modifikojn n shkall t
madhe ndikimin e temperaturs si n stinn e ftoht duke ulur me t lart
pragun rezistencs e bims ndaj temperaturave t ulta ashtu edhe n
stinn e nxeht duke ulur rezistencn ndaj temperaturave t larta
(Laska, 2009). Me fjal t tjera, pragu minimal dhe maximal i
rezistencs n faza t ndryshme t zhvillimit ulet apo ngrihet nga
ekzistenca apo jo e lagshtirs. Fotoperioda vepron gjithashtu e
ndrlidhur me temperaturn. Kshtu, pr kalimin nga mbirja n kallzim n
temperaturn 21C, grurit i duhen 90 dit, n nj fotoperiod 8 or, 44
dit n fotoperiodn 16 or, dhe vetm 30 dit n ndriim t vazhdueshm
(Fitoteknia, 1987; Laska, 2009). Sigurisht kto vlera ndryshojn edhe
sipas kultivarve. N fakt, dritgjatsia dhe intensiteti i drits n
vendin ton krijojn kushte optimale pr t gjith periudhn
mbirje-kallzim. Zgjatja e orve me diell, pothuajse n t gjith
vendin, luhatet nga fundi i tetorit n mes t nntorit, q i takon fazs
s mbirjes dhe nga fundi i majit deri n mes t qershorit q i takon
periudhs s kallzimit (Fitoteknia, 1987; Laska, 2009).
Kshtu q, n vijim jepen disa karakteristika n lidhje me krkesat
optimale dhe me vlerat pragje t ndikimit t faktorve lageshtir dhe
temperatur n fazat m sinjifikative t zhvillimit t grurit.
2.6.2.1. Krkesat dhe problematika n lidhje me faktorin
temperatur Gruri dimror, normalisht krkon vjesht t gjat dhe t but
pr tu rrnjzuar mir, t ket prfunduar vllazrimin dhe t hyj n dimr si
i till. Kjo e bn grurin t qndrueshm ndaj luhatjeve t temperaturs
dhe ndaj ngricave duke i siguruar atij nj rezistenc t fort ndaj
ngrics n stadin e par t zhvillimit. Kjo rezistenc mund t arrij deri
n -25C kur sht i pambuluar me bor dhe sht edhe m e lart nn mbulesen
e dbors (Laska, 2009). Megjithat kjo rezistenc ulet duke kaluar nga
faza n faz deri sa humbet fare (Acevedo et al. 2002). Rezistenca e
lart e grurit dimror ndaj temperaturave t ftohta n fazat e para t
zhvillimit, arrihet me ann e frenimit t rritjes ose t futjes s tij
n gjum deri n fillim t pranvers. Kjo dukuri vrehet n ato zona ku ai
prballet me temperatura t ulta, ndrsa n zonat e ngrohta nga ana
tjetr, rritja e grurit dimror nuk ndrpritet.
Temperaturat pr mbirje ndryshojn me kushtet agrometeorologjike t
kulturs dhe varietetet e grurit t kultivuar megjithat si temperatur
minimale e nevojshme pr mbirjen dhe vllazrim konsiderohet 4.5C
(Fitoteknia, 1987; Tobeh et al. 2012). Si temperatur minimale pr
kallzim dhe pjekje nga ana tjetr konsiderohen prkatsisht 15C dhe
18C (Laska, 2009).
Nisur nga kto krkesa ndaj temperaturave gjat ciklit t tij t
zhvillimit n Shqipri koha e mbjelljeve t bims s grurit shtrihet nga
fillimi i tetorit, n zonat malore deri n fund t nntorit n zonat me
klim t but t ultsirs perndimore t Shqipris.
-
Kapitulli II: Bima e grurit dhe nevojat aktuale pr prmirsimin
gjenetik
Jaupaj O. (2014) Rritja e diversitetit morfologjik, fiziologjik
dhe biokimik nprmjet induktimit t mutacioneve me an t rrezatimit
jonizues n grur
23
2.6.2.2. Krkesat dhe problematika n lidhje me faktorin lagshti
Elementi hidrik gjithashtu, ka shum rendsi pr zhvillimin dhe
rendimentin e grurit. Nevojat e grurit pr uj pr t arritur nj
rendiment t mir jan nga 350-650 mm n vit (Laska, 2009) megjithat n
faza t ndryshme te zhvillimit nevojat e tij pr uj jan t
ndryshme.
Periudha mbjellje-mbirje, n vendin ton, prkon me sasi t bollshme
reshjesh, dhe her-her t teprta (400-1000 mm), duke br t domosdoshm
kullimin e tokave pr heqjen e teprics s lagshtis (Laska, 2009;
Fitoteknia, 1987; Malo & Sako, 2008). Kjo situat sht vn re
zakonisht n muajt dhjetor-shkurt. Kjo gj ndikon negativisht n
sistemin rrnjor dhe n t gjith bimn duke e br at m t ndjeshme ndaj
smundjeve, rrzimit, t ftohtit, shprlarjes s lndve ushqyese n tok
etj.
Periudha nga ngritja n kallzim gjithashtu prkon me tepri
reshjesh n vendin ton gj q shkakton n disa raste edhe dukurin e
rrzimit t bimve. Ndrsa, mungesa e lagshtirs s mjaftueshme gjat ksaj
periudhe, e l bimn t ult, me kalli t shkurtr dhe me pak kallza e
kokrra (Fitoteknia, 1987; Acevedo et al.2002; Laska, 2009).
N periudhn nga kallzimi n pjekje n kushte t lagshtirs s
pamjaftueshme dhe temperaturave t larta bima lulzon dhe pjek
kokrrat shpejt. Pra n fund t periudhs s saj vegjetative, bima ka
nevoj pr mot t freskt dhe t lagsht q kokrra t mbushet mir dhe t
rritet pesha absolute dhe hektolitrike e saj dhe si pasoj edhe
rendimenti.
N periudhn nga kallzimi deri n pjekjen e qumshtit sasia totale e
reshjeve q bien n Shqipri sht e pamjaftueshme (Fitoteknia, 1987;
Laska, 2009), duke patur parasysh prshkueshmrin e tokave,
shprndarjen jo t rregullt t reshjeve dhe sidomos largimin e
lagshtis nprmjet evapotranspiracionit. Temperaturat gjithashtu
shkojn t larta n kt periudh duke krcenuar shpeshher prodhimin, n
saj t mpirje t kokrrs, dhe uljes s peshs absolute dhe hektolitrike
t saj, n rast t mungess s ujitjes s tokave.
2.6.3. Problematika e grurit n kushtet e pritshme klimatike t
Shqipris Prsa i prket tipareve klimatike n ndryshim t parashikuara
nga Modelet Botrore pr Shqiprin, situata e pritshme n dekatat n
vijim mund t prmblidhet si vijon: ngjarje klimatike ekstreme t
shtuara si dhe temperatura m t larta gjat vitit dhe kryesisht n
ver. N baz t ktij skenari, Shqipria parashikohet t prballet me
periudha lagshtirash dhe thatsirash t tejzgjatura dhe
intensive.
Si u lartprmend, bima e grurit sht shum e ndjeshme ndaj faktorve
temperatur dhe lagshtir n disa faza t zhvillimit t saj. Si
rrjedhim, sht me shum rndsi prcaktimi i periudhave kur kto dy
faktor klimatik q pritet t ndryshojn mund t krcnojn zhvillimin e
kulturs s grurit.
Si pjes e pellgut t Mesdheut, tiparet klimatike t Shqipris i
prkasin klims karakteristike t ktij rajoni. Sasia m e madhe e
reshjeve, rreth 70%, vrojtohet n gjysmn e ftoht t vitit (Porja,
2010). Nivelet maksimale t reshjeve t observuara n vite arrijn n
muajin nntor dhe nivelet minimale n muajin korrik (Mustaqi, 1986).
Ky fakt, prkon me karakterin mesdhetar t klims s vendit ton (fig
11). Por vlen t theksohet q Shqipria ka nj reliev mjaft
karakteristik t prbr nga male dhe kodra
-
Kapitulli II: Bima e grurit dhe nevojat aktuale pr prmirsimin
gjenetik
Jaupaj O. (2014) Rritja e diversitetit morfologjik, fiziologjik
dhe biokimik nprmjet induktimit t mutacioneve me an t rrezatimit
jonizues n grur
24
n mbi 76 % t territorit. Lartsia mesatare mbi nivelin e detit
sht 700m ose sa dyfishi i lartsis mesatare Europiane. Prve lartsis
s theksuar mbi nivelin e detit shtrirja e maleve n Veri, Lindje dhe
Jug dhe hapja e terrenit drejt detit n perndim vepron si nj barrier
pr masat ajrore t lagshta q vijn nga deti, duke luajtur nj rol
shume t rndsishm n pozicionimin dhe intensitetin e reshjeve (Porja,
2004). Nga grafiku shihet se shumica e reshjeve intensive, n masn
75.4% prej t gjith episodeve t regjistruara, jan vrojtuar n
periudhn shtator dhjetor, ndrkoh q muaji nntor sht muaji me reshje
m t dendura dhe t vazhdueshme. Bazuar n kt studim si edhe n studime
t tjera meteorologjike periudhat e lagshtirs s tejzgjatur pritet t
godasin m shum muajin e nntorit, muaj i cili prkon pikrisht me
periudhn e mbjelljeve t grurit n zonn e ultsirs mesdhetare t
Shqipris (Malo & Sako, 2008; Laska, 2009). Pra, me sa kuptohet
ka shum mundsi q n dekadat e ardhshme mund tprballemi me dshtimin
total t mbjelljeve t ksaj kulture n shum zona t Shqipris n saj t
reshjeve t vazhdueshme me t cilat kto zona mund t prballen.
Fig 12.Grafiku Shprndarja gjat vitit e reshjeve intensive n
territorin shqiptar.
Nga ana tjetr, valt e nxehtsis dhe thatsirat n Shqipri pritet t
godasin n ver (Acclimatise, 2009). Kjo stin pritet t filloj m hert
dhe t mbaroj m von. Por si u analizua tremperaturat e larta t
shoqruara edhe me kushte thatsire reduktojn ndjeshm numrin e
kokrrave (Acevedo et al. 2002) dhe mbushjen e fars s bims s grurit
(Laska, 2009) dhe duke dmtuar n kt mnyr ndjeshm rendimentin.
Trethovan dhe Pfeipher (1999) N fakt, stresi i periudhs s
fund-lulzimit apo pas-lulzimit sht nj ngjarje tipike pr shum
mjedise t tipit mesdhetar edhe n kushtet aktuale klimatike t tyre.
Pr shkak t ndodhjes s herpashershme t thatsirave rendimenti i t
korrave kufizohet n shum vite nga mungesa e ujit (Passioura,
2007).
2.7. Prfundime Nga sa u analizua rezulton q n punn