اثر تنش کم آبی بر شاخص های فتوسنتزی سه رقم نخود زراعی (.Cicer arietinum L)

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی کارشناسی ارشد فیزیولوژی گیاهی، گروه زیست‌شناسی، دانشگاه ملایر

2 استادیار گروه زیست‌شناسی، دانشکده علوم پایه، دانشگاه صنعتی خاتم‌الانبیاء بهبهان

3 استادیار گروه زراعت و اصلاح نباتات، دانشکده کشاورزی، دانشگاه ملایر

4 مدرس گروه زیست‌شناسی، دانشکده علوم پایه، دانشگاه صنعتی خاتم‌الانبیاء بهبهان

چکیده

اسیمیلاسیون خالص CO2 از طریق فرایند فتوسنتز، اولین مرحله تولید زیست توده است. به منظور بررسی اثرات تنش کمبود آب بر شاخص های فتوسنتزی 3 رقم زراعی نخود در مراحل گیاهچه ای، گلدهی و غلاف دهی پژوهشی در سال 1394 به اجرا درآمد. آزمایش به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی با سه تکرار در شرایط کنترل شده بود. دو فاکتور مورد آزمایش در این مطالعه شامل ارقام نخود زراعی (عادل، آزاد و کرج) و تنش آبی در پنج سطح 20، 40، 60، 80 و 100 درصد رطوبت در حد ظرفیت زراعی بودند. نتایج مقایسه میانگین ها نشان داد که تحت شرایط تنش کم آبی شدید (20 و 40 درصد ظرفیت زراعی) کلیه صفات مورد بررسی در مقایسه با شرایط بدون تنش کاهش معنی داری داشتند. نتایج در مرحله گیاهچه ای نشان داد که در شرایط بدون تنش، میزان فتوسنتز خالص، CO2 درون سلولی، محتوای کلروفیل برگی، تعرق و کارایی فتوسیستم II در رقم کرج نسبت به رقم عادل به ترتیب 29%، 13%، 23%، 21% و 3% بیشتر بود. در مرحله گلدهی و در شرایط بدون تنش، محتوای کلروفیل برگی و فتوسنتز خالص در مقایسه با رقم عادل 14% و 17% و در مقایسه با رقم آزاد به ترتیب 29% و 43% بیشتر بود. در شرایط تنش 40 درصد ظرفیت زراعی CO2 درون سلولی و فتوسنتز خالص به صورت معنی داری در رقم کرج افزایش داشت. در مرحله غلاف دهی در سطوح 60 و 100 درصد ظرفیت زراعی رقم کرج با محتوای کلروفیل 2.76 و 4.70 میلی گرم بر گرم وزن تر برگ نسبت به دو رقم دیگر برتری داشت. بر اساس نتایج پژوهش حاضر رقم کرج به دلیل برتری ویژگی های فتوسنتزی نسبت به دو رقم دیگر پس از انجام پژوهش های تکمیلی می تواند قابلیت معرفی به عنوان رقم متحمل به خشکی را داشته باشد.

کلیدواژه‌ها


Abrishamchi, P., Ganjeali, A., Sakeni, H., 2012. Evaluation of morphological traits, proline content and antioxidant enzymes activity in chickpea genotypes (Cicer arietinum L.) under drought stress. Iranian Journal of Pulses Research. 3(2), 17-30. [In Persian with English Summary].

Ahmadpour, R., Armand, N., Hosseinzadeh, S.R., 2016. Effect of vermicompost extract on germination characteristics of chickpea (Cicer arietinum l.) under salinity stress. Irannian Journal of Seed Research. 2(2), 123-135. [In Persian with English Summary].

Ahmadpour, R., Hosseinzadeh, S.R., Armand, N., Chashiani, S., 2017. Evaluation of growth features, photosynthetic pigments and antioxidant enzymes activity of lentils cultivars in response to water stress. Nova Biologica Reperta. 4(3), 226-235.

Amiri, A., Parsa, M., Nezami, A., Ganjeali, A., 2011. The effects of drought stress at different phenological stages on growth indices of chickpea (Cicer arietinum L.) in greenhouse conditions. Iranian Journal of Pulses Research. 1, 69-84. [In Persian with English Summary].

Amiri, H., Ismaili, A., Hosseinzadeh, S.R., 2017. Influence of vermicompost fertilizer and water deficit stress on morpho-physiological features of chickpea (Cicer arietinum L. cv. karaj). Compost Science and Utilization. 26, 1-14.

Armand, N., Amiri, H., Ismaili, A., 2015. Interaction of methanol spray and water deficit stress on photosynthesis and biochemical characteristics of Phaseolus vulgaris L. cv. Sadry. Photochemistry and Photobiology. 92(1), 1-219.

Ashraf, M., Nawazish, S.H., Athar, H., 2007. Are chlorophyll fluorescence and photosynthetic capacity potential physiological determinants of drought tolerance in maize (Zea mays L.). Pakistan Journal of Botany. 39, 1123-1131.

Bayoumi, T.Y., Eid, M. & Metwali, E.M., 2008. Application of physiological and biochemical indices as a screening technique for drought tolerance in wheat genotypes. African Journal of Biotechnology. 7, 2341-2352.

Bibi, N., Hameed, A., Ali, H., Iqbal, N., Haq, M., Atta, B.M., Shah, T. & Alam, S.S., 2009. Water stress induced variations in protein profiles of germinating cotyledons from seedlings of chickpeas genotypes. Pakistan Journal of Botany. 41, 731-736.

Farooq, M., Wahid, A., Kobayashi, N., Fujita, D., Basra, S.M.A., 2009. Plant drought stress: effects, mechanisms and management. Agronomy for Sustainable Development. 29, 185–212.

Flexas, J., Medrano, H., 2008. Drought-inhibition of photosynthesis in C3-plants: Stomatal and non-stomatal limitation revisited. Annual of Botany. 183, 183-189.

Ganjeali, A., Porsa, H., Bagheri, A., 2011. Assessment of Iranian chickpea (Cicer arietinum L.) germplasms for drought tolerance. Agriculture Water Management. 98, 1477-1484.

Guerfel, M., Baccouri, O., Boujnah, D., Cha, W., Zarrouk, M., 2008. Impacts of water stress on gas exchange, water elations, chlorophyll content & leaf structure in the two main Tunisian olive (Olea europaea L.) cultivars. Scientia Horticulturae. 1, 1-7.

Gunes, A., Cicek, N., Inal, A., Alpaslan, M., Eraslan, F., Guneri E., Guzelordu, T., 2006. Genotypic response of chickpea (Cicer arietinum L.) cultivars to drought stress implemented at pre-and post an thesis stages and its relations with nutrient uptake and efficiency. Plant Soil Environment. 52, 868-876.

Hosseinzadeh, S.R., Ahmadpour, R., 2018. Evaluation of vermicompost fertilizer application on growth, nutrient uptake and photosynthetic pigments of lentil (Lens culinaris Medik.) under moisture deficiency conditions. Journal of Plant Nutrition. 41(10), 1276-1284.

Hosseinzadeh, S.R., Amiri, H., Ismaili, A., 2016. Effect of vermicompost fertilizer on photosynthetic characteristics of chickpea (Cicer arietinum L.) under drought stress. Photosynthetica. 54 (1), 87-92.

Hosseinzadeh, S.R., Cheniany, M., Salimi, A., 2014. Effects of foliar application of methanol on physiological characteristics of chickpea (Cicer arietinum L.) under drought stress. Iranian Journal of Pulses Research. 5, 71-82. [In Persian with English Summary].

Jaleel, C.A., Manivannan, P., Wahid, A., Farooq, M., Al-Juburi, H.J., Somasundaram, R. & Panneerselvam, R.,2009. Drought stress plants: a review on morphological characteristics and pigments composition. International Journal of agriculture and biology. 11, 100-105.

Karimi, S., Yadollahi, A., Arzani, K., 2015. Gas-exchange response of almond genotypes to water stress. Photosynthetica. 53, 29-34.

Lu, Q., Lu, C., Zhang, J., 2002. Photosynthesis and chlorophyll a fluorescence during flag leaf senescence of field-grown wheat plants. Journal of Plant Physiology. 159, 1173-1178.

Pagter, M., Bragato, C., Brix, H., 2005. Tolerance and physiological responses of Phragmites australis to water deficit. Aquatic Botany, 81, 285-299.

Parsa, M., Bagheri, A., 2008. Legumes. Publications Jahad University of Mashhad.

Rahbarian, R., Khavari-nejad, R., Ganjeali, A., Bagheri, A.R. & Najafi, F., 2011. Drought stress effects on photosynthesis, chlorophyll fluorescence and water. Acta Biologica Cracoviensia-Series Botanica. 53, 47-56.

Rasti Sani, M., Lahouti, M., Ganjeali, A., 2014. Effect of drought stress on some morphophysiological traits and chlorophyll fluorescence of red bean seedlings (Phaseolus vulgaris L.). Iranian Journal of Pulses Resarch. 5(1), 103-116.

Sikder, S., Foulkes, J., West, H., 2015. Evaluation of photosynthetic potential of wheat genotypes under drought condition. Photosynthetica.53, 47-54.

Yordanov, I., Velikova, V., Tsonev, T., 2003. Plant responses to drought and stress tolerance. Bulgharestan. Journal of Plant Physiology. 2, 187-206.

Zlatev, Z.S., Yordanov, I.T., 2004. Effects of soil drought on photosynthesis and chlorophyll fluorescence in bean plants. Bulgarestan Journal of Plant Physiology. 30, 3-18.