تأثیر تنش شوری بر صفات ریخت‌شناسی و الگوی الکتروفورزی پروتئین‌های رگه های خویش آمیخته نوترکیب آفتابگردان روغنی حاصل از تلاقی PAC2 × RHA266

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 کارشناسی ارشد، گروه تولید و ژنتیک گیاهی، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه ارومیه

2 استاد، گروه تولید و ژنتیک گیاهی، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه ارومیه

3 استادیار، گروه ریاضی دانشکده علوم، دانشگاه ارومیه

چکیده

به منظور بررسی تغییرات ریخت شناسی 98 رگه خویش آمیخته نوترکیب آفتابگردان دانه روغنی حاصل از تلاقی PAC2 × RHA266، در شرایط نرمال و تنش شوری 6 دسی‌زیمنس‌برمترمربع آزمایشی بصورت فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی با 3 تکرار در مزرعه تحقیقاتی دانشگاه ارومیه انجام شد. در هریک از شرایط بعد از مرحله گلدهی صفات عملکرد دانه، وزن 100 دانه، تعداد برگ، طول برگ، عرض برگ، طول دمبرگ، قطر ساقه، وزن خشک طبق و روز تا گلدهی اندازه‌گیری شدند. بر اساس نتایج تجزیه واریانس اثر متقابل شوری × رگه برای تمامی صفات به غیر از ارتفاع بوته معنی‌دار بود مقایسه میانگین رگه‌ها در هر دو شرایط نشان داد که میانگین رگه‌ها در شرایط تنش شوری نسبت به شرایط نرمال، در همه صفات بجز طول دمبرگ کاهش یافته است. بیشترین مقدار درصد کاهش در عملکرد دانه (13.23) و وزن صد دانه (10.60) مشاهده شد. نتایج رگرسیون گام به گام نشان داد که صفات قطر طبق و وزن 100 دانه در هر دو شرایط نرمال و تنش شوری وارد مدل شدند. بنابراین انتخاب برای این صفات در هر دو شرایط به بهبود عملکرد دانه کمک خواهد کرد. بر اساس نتایج قسمت اول پژوهش، دو رگه متحمل و حساس به شوری (به ترتیب رگه‌های C86 و C64) انتخاب و الگوی الکتروفورزی پروتئین‌ها در سطوح مختلف تنش شوری صفر، 2، 4، 6 و 8 دسی‌زیمنس‌برمترمربع بررسی گردید. بر اساس نتایج حاصله، الگوی الکتروفورزی متفاوتی برای رگه‌های C86 و C64 در سطوح مختلف تنش شوری مشاهده شد که حاکی از واکنش متفاوت رگه‌ها به تنش شوری می‌باشد. احتمالا باندهای پروتئینی با وزن مولکولی 55 و 83.45 کیلودالتون، پروتئین‌های مرتبط با تحمل به تنش شوری هستند که در رگه متحمل تغییرات بیان نشان می دهند. نتایج حاصل از این پژوهش می‌تواند در برنامه‌های به نژادی آفتابگردان جهت تولید ارقام متحمل به شوری مفید باشد.

کلیدواژه‌ها


Ahmadpour, S., Sofalian, O. Darvishzadeh, R., 2017. Genetic diversity of oily sunflower lines under normal and salt stress conditions using multivariate statistical analysis methods. Iranian Journal of Field Crop Science. 48, 399-411. [In Persian with English summary].

Andarkhor, S.A.A., Mastibege, N., Rameeh, V. Alitabar, R.A., 2014. Evaluation of combining ability and heterosis of phenological and morphological traits and seed yield in breeding lines of sunflower using Line×Tester analysis in summer cropping condition. Journal of Crop Breeding. 6, 1-17.

Anwar Ul Haq, M., Akram, S., Akhtar, J., Saqib, M., Saqib, Z.A., Jan, M., 2013. Morphophysiological characterization of sunflower genotypes (Helianthus annuus L.) under saline condition. Sci Pakistan Journal of Agricultural Sciences. 50, 49- 54.

Ashraf, M. Akram, N.A., 2009. Improving salinity tolerance of plants through conventional breeding and genetic engineering: an analytical comparison. Biotechnology. 27, 744–752.

Ashraf, M. Foolad, M.R., 2013. Crop breeding for salt tolerance in the era of molecular markers and marker-assisted selection. Plant Breeding. 132, 10–20.

Azzedine, F., Gherroucha, H. Baka, M., 2011. Improvement of salt tolerance in durum wheat by ascorbic acid application. Journal of Stress Physiology and Biochemistry. 7, 27–37.

Bakalova, S., Nedeva, D. Mckee, J., 2008. Protein profiles in wheat seedlings subjected to dehydration stress. Applied Ecology and Environmental Research. 6, 37-48.

Darvishzadeh, R., Pirzad, A., Hatami Maleki, H., Poormohammad Kiani, S. Sarrafi, A., 2010. Evaluation of the reaction of sunflower inbred lines and their F1 hybrids to drought conditions using various stress tolerance indices. Spanish Journal of Agricultural Research. 8, 1037-1046.

Falconer, D. S., Mackay, T. C. 1996. Introduction to Quantitative Genetics. Fourth edition. Longman Group Limited. England. 464 pp.

Faraghei, S.h., Farshadfar, M. Farshadfar, E., 2007. Study of chemical composition and nutrition value of perennial Lucerne (Medicago sativa L.) and genetic diversity based on SDS- PAGE marker. Iranian Journal of Rangelands and Forests Plant Breeding and Genetic Research. 15, 196-210. [In Persian with English summary].

Flowers, T.J., Flowers, S.A., 2005. Why does salinity pose such a different problem for plant breeders? Agricultural Water Management. 78, 15- 24.

Gentzbittel, L., Vear, F., Zhang, Y.X., Berville, A., 1995. Development of a consensus likage RFLP map of cultivated sunflower (Helianthus annuus L.). Theoretical and Applied Genetics. 90, 1079-1086.

Ghassemi-Golezani, K., Hosseinzadeh-Mahootchi, A., 2015. Improving physiological performance of safflower under salt stress by application of salicylic acid and jasmonic acid. Walia Journal. 31, 104-109.

Hajheidari, M., Abdollahian-Noghabi, M., Askari, H., Heidari, M., Sadeghian, S.Y., Ober, E.S., Hosseini Salekdeh, G.h., 2005. Proteome analysis of sugar beet leaves under drought stress. Proteomics. 5, 950-960.

Hakim, M., Juraimi, A.S., Hanafi, M., Ali, E., Ismail, M.R, Selamat, A, Karim, S.R., 2014. Effect of salt stress on morpho-physiology, vegetative growth and yield of rice. Journal of Environmental Biology. 35, 317-326.

Heidari, A., Toorchi, M., Bandehag, A., Shakiba, M.R., 2011. Effect of NaCl stress on growth, water relations, organic and inorganic osmolytes accumulation in sunflower (Helianthus annuus L.) lines. Universal Journal of Environmental Research and Technology. 3, 351-362.

Hussain, S.A., Akhtar, J., Haq, M.A., Riaz, M.A., Saqib, Z.A., 2008. Ionic concentration and growth response of Sunflower (Helianthus annuus L.) Genotypes under saline and/or sodic water application. Soil Environ. 27, 177-184.

Jamshidi Golan, S., Mazahery Laghab, H., Moosavi, S.S., Kakaei, M., 2015. Variability of Different Characteristics of Field Resistance in Different Alfalfa (Medicago sativa L.) Genotypes to Alfalfa Weevil (Hypera postica Gyll.). Plant Production Technology. 7, 141-152

Kafi, M., Salehi, M., Eshghizadeh, H.R., 2011. Biosaline Agriculture, Plant, Water and Soil Management Approaches. Ferdowsi University of Mashhad Publication, Mashhad, Iran. 380 pp. [In Persian].

Kakaei, M., Mostafaie, A., 2010. Study of Seed Proteins Pattern of Cicer arientinum by Sodium Dodecyl Sulfate Polyacrylamid Gel Electrophoresis. The 3rd Iranian Pulse Crops Symposium, 19-20 may 2010. [In Persian].

Kanlaya, K.N., Sakda, D., Chaisiri, W., Sumontip, B., Manit, K., Piyada, T., 2005. Protein profiles in response to salt stress in leaf sheaths of rice seedlings. Science Asia. 31, 403-408.

Kaps, M., Lamberson, W.R., 2009. Biostatistics for Animal Science: an introductory text. 2nd Edition. Oxfordshire, UK, 504p.

Kholghi, M., Bernousi, I., Darvishzadeh, R., Pirzad, A., 2011. Correlation and path-coefficient analysis of seed yield and yield related trait in Iranian confectionery sunflower populations. African Journal of Biotechnology. 10, 13058-13063.

Koc, E., Islek, C., Ustun, A.S., 2010. Effect of cold on protein, proline, phenolic compounds and chlorophyll content of two pepper (Capsicum annuum L.) varieties. Gazi University Journal of Science. 23, 1-6.

Laurentin, H., 2009. Data analysis for molecular characterization of plant genetic resources. Genetic Resources and Crop Evolution. 56, 277-292.

Manchanda, G., Garg. N., 2008. Salinity and its effects on the functional biology of legumes. Acta Physiologiae Plantarum. 30, 595-618.

Matsoukas, N.P., Morrison, W.R., 1991. Breadmaking quality of ten Greek bread wheat, 2. Relationships of protein, lipid starch components to baking quality. Journal of the Science of Food and Agriculture. 55, 87-101.

Sarvari, M., Darvishzadeh, R., Najafzadeh, R., 2017. Morphological and molecular responses of sunflower (Helianthus annuus L.) lines to drought stress. Iranian Journal of Genetics and Plant Breeding. 5, 40-56 [In Persian with English summary].

Mohammadi, S.A., Prasanna, B.M., 2003. Analysis of genetic diversity in crop plants- salient statistical tools and considerations. Crop Science. 43, 1235-1248.

Nadarajan, N., Gunasekaran, M., 2005. Quantitative Genetics and Biometrical Techniques in Plant Breeding. Kalyani Pub. New Delhi, India. pp: 27-28.

Nooryazdan, H., Serieys, H., Bacilieri, R., David, J., Berville, A., 2010. Structure of wild annual sunflower (Helianthus annuus L.) accessions based on agro-morphological traits. Genetic Resources and Crop Evolution. 57, 27-39.

Rachid Al-Chaarani, G., Gentzbittel, L., Huang, X., Sarrafi, A., 2004. Genotypic variation and identification of QTLs for agronomic traits using AFLP and SSR in recombinant inbred lines of sunflower (Helianthus annuus L.). Theoretical and Applied Genetics. 109, 1353–1360.

Rai, M.K., Kalia, R.K., Singh, R., Gangola, M.P., Dhawan, A.K., 2011. Developing stress tolerant plants through in vitro selection– an overview of the recent progress. Environmental and Experimental Botany. 71, 89–98.

Rastegar, M.A., 2005. Pruducion of industry crop. Bahremand Perss. 479 pp.

Rui, L., Wei, S., Mu-xiang, C., Cheng-jun, J., Min, W., Bo-ping, Y., 2009. Leaf anatomical changes of Burguieragymnorrhiza seedlings under salt stress. Journal of Tropical and Subtropical Botany. 17, 169-175.

Shahbaz, M., Ashraf, M., Akram, N., Hanif, A., Hameed, S., Joham, S., Rehman, R., 2011. Saltinduced modulation in growth, photosynthetic capacity, proline content and ion accumulation in sunflower (Helianthus annuus L.). Acta Physiologiae Plantarum. 33, 1113- 1122.

 Shunping, Y., Tang, Z., Su, W., Sun, W., 2005. Proteomic analysis of salt stress responsive proteins in rice root. Proteomics. 5, 235-244.

Singh, M., Singh, H., Kumar, R., Tank, D.S., Singh, V.P., Singh, T., Singh, S.M., 1988. Correlation and path coefficient analysis of some morphological and yield characters in sunflower. Crops Research. 16, 93-96.

Stansfield. W. D., 1991. Theory and Problems in Genetics. McGraw-Hill.

Tahir, M.A., Aziz, T., Farooq, M., Sarwar, G., 2012. Silicon induced changes in growth, ionic composition, water relations, chlorophyll contents and membrane permeability in two salt stressed wheat genotypes. Archives of Agronomy and Soil Science. 58, 247–256.

Thompson, J.A., Nelson, R.L., 1998. Utilization of diverse germplasm for soybean yield improvement. Crop Science. 38, 1362-1368.

Tilman, D., Balzer, C., Hill, J., Befort, B.L., 2011. Global food demand and the sustainable intensification of agriculture. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 108, 20260–20264.

Tuncturk, M., Ciftci, W., 2004. Relationships among traits using correlation and path coefficient analysis in safflower (Carthamus tinctorius L.) sown different fertilization levels and row spacing. Asian Journal of Plant Sciences. 3, 683-686.

Valizadeh, M., Moghadam, M., 2002. Experimental designs in agriculture. Seventh edition, Pishtaz Elem Pub., Tabriz, Iran, 452 p. [In Persian].

Yasin, A.B., Singh, S., 2010. Correlation and path coefficient analyses in sunflower. Journal of Plant Breeding Science. 2, 129-133.