بررسی تأثیر تنش خشکی بر صفات مهم زراعی و میزان پروتئین و روغن دانه در ژنوتیپ‌های سویا (Glycin max L.)

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشیار گروه اصلاح نباتات و بیوتکنولوژی دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان

2 عضو هیأت علمی مرکز تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی استان گلستان

3 دانش آموخته کارشناسی ارشد اصلاح نباتات دانشگاه صنعتی اصفهان

چکیده

به‌منظور ارزیابی مقدار روغن و پروتئین دانه ده ژنوتیپ سویا در شرایط تنش خشکی در استان گلستان، آزمایشی به‌صورت کرت‌های خردشده در قالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی با سه تکرار در مزرعه آزمایشی مرکز تحقیقات گرگان اجرا شد. فاکتور اصلی شامل زمان آبیاری با سه سطح مشتمل بر تیمار شاهد بر اساس تبخیر به میزان 50 میلی‌لیتر از تشتک تبخیر کلاس A، آبیاری در شرایط تنش متوسط و شدید به ترتیب بر اساس 100 و 150 میلی‌لیتر تبخیر از تشتک تبخیر بود. اعمال تنش آبی در زمان استقرار کامل گیاه آغاز گردید. فاکتور فرعی ژنوتیپ، شامل ده رقم و لاین سویا (DPX، ساری، Williams، Sahar، WE6،L17، HT2، Ds2، PE10 و DW1) بود. صفات مورد ارزیابی (مقدار روغن، مقدار پروتئین، عملکرد و اجزاء) در پایان دوره رشد اندازه‌گیری شدند. همچنین اجزای عملکرد شامل تعداد شاخه فرعی، تعداد غلاف، تعداد دانه در غلاف و وزن صد دانه نیز تعیین گردیدند. میزان وزن خشک بوته و عملکرد بر اساس تک بوته نیز اندازه‌گیری شدند. نتایج نشان داد که میزان عملکرد دانه با اجزای عملکرد همبستگی مثبت و معنی‌داری داشته و مقدار آن تحت تنش خشکی کاهش یافت. در این میان میزان کاهش صفات درصد وزن خشک بوته، وزن هزار دانه و ارتفاع بوته بیشتر از سایر صفات بود. وقوع تنش خشکی با تأثیر منفی بر اجزای عملکرد نهایتاً سبب کاهش عملکرد دانه گردید. با توجه به وجود همبستگی مثبت و معنی‌دار بین میزان عملکرد دانه و وزن هزار دانه و کاهش قابل‌توجه میانگین وزن دانه در هر دو سطح تنش (تیمار 100 و 150)، می‌توان گفت که مقدار زیادی از کاهش عملکرد دانه ناشی از کاهش وزن هزار دانه بوده است. درصد پروتئین دانه با عملکرد رابطه منفی داشت و تحت تنش خشکی افزایش یافت. این مقدار افزایش در ژنوتیپ‌های مختلف متفاوت بود. درصد روغن در سطوح کم تنش خشکی افزایش یافت اما مقدار این افزایش معنی‌دار نگردید، ولی تنش شدید باعث کاهش درصد روغن شد. به‌طورکلی رابطه بین درصد روغن و پروتئین دانه منفی بود و ارقامی که درصد روغن بالایی داشتند مقدار درصد پروتئین آن‌ها پایین بود. در این میان تنها لاین HT2 عکس این مسئله را نشان داد و مقدار روغن و پروتئین دانه آن تحت تنش افزایش بیشتری یافت. لاین‌های PE10 و Ds2 بیشترین میانگین عملکرد دانه و رقم ساری کمترین عملکرد دانه را در بین ژنوتیپ‌های موردمطالعه نشان دادند.

کلیدواژه‌ها


Afkari Bajebaj, A., 2011. Effects of drought stress and different densities on oil yield and biomass yield of sunflower varieties. African Journal of Biotechnology. 10, 5608-5613. [In Persian with English Summary].

Aliyari, H., Shekari, F., Shekari, F. 2000. Oile seeds agronomy and physiology. Amidi publications. [In Persian].

Aminifar, J., Mohsen Abadi, GH., Bigluee, M.H., Samizadeh, H.A., 2012. The effect of irrigation on yield, yield components and water productivity of soybean cultivar T.215. Journal of Irrigation and Water Engineering. 11:24-34. [In Persian with English Summary].

Azadbakht, L., shakerhosseini, R., Atabak, S., jamshidian, M., Mehrabi, Y., Emillzadeh, A., 2003.Beneficiary effect of dietary soy protein on lowering plasma levels of lipid and improving kidney function in type II diabetes with nephropathy. European Journal of Clinical Nutrition. 57(10), 1292-1294.

Behboudian, M.H., Qifu, M., Turnner, N.C., Palta, J., 2001. Reaction of chickpea to water stress: Yield and seed composition. Journal of Food Science and Agriculture. 81, 1288-1291.

Christie, W.W., 1993. Preparation of ester derivatives of fatty acids for chromatographic analysis. Advances in lipid methodology. Christie, W.W. Dundee, Oily Press. pp 69–111.

Chung, J., Specht, J.E., Graef, G., 1998.A Major Qtl for soybean seed yield and seed protein and oil. Plant & Animal genome VI Conference. 18-22 Jan. SanDiago., CA, USA.

Daneshian, J., 2000. Ecophysiological study of water deficit on soybean. Ph. D. Thesis, Azad Uni, Science and Research branch. 250pp. [In Persian].

Daneshian, J., Hadi, H., Jonoobi, P., 2009. Evaluation of the specificities of quantitative and qualitative soybean genotypes in water deficit stress condition. Iranian Journal of Agricultural Sciences. 11, 393-409 [In Persian with English Summary].

Daneshian, J., Noor Mohammadi, GH., Jonoobi, P., 2002. Responses of soybean to drought stress and different amounts of phosphorus, Abstracts of Seventh Iranian Crop Sciences Congress, Karaj, Seed and Plant Improvement Research Institute. [In Persian].

Desclaux, D., Tung-Thanh., H., Roumet, P., 2000. Identification of soybean characteristics that indicate the timing of drought stress. Crop Science. 40, 716–722.

Dornbos, D.L., Mullen, R.E., 1991.Soybean seed protein and oil contents and fatty acid composition adjustments by drought and temperature. Journal of the American Oil Chemists Society. 69, 228–231.

Ebadi, E., Tobe, A., Karbalaee Khiyavi, H., Khodadoost, Z.E., 2006. Study of nitrogen application on yield and yield components of soybean in low-water conditions. Journal of Agronomy and Horticulture and Construction. 71, 51-57. [In Persian with English Summary].

FAO (Food and Agriculture Organization of the United Nations) Dietary Guidelines for Americans. 2005.www.healthierus.gov/dietaryguidelines.

Filho, O.L., Sediyama, C.S., Moreira, M.A., Silvareis, M., 2004.Grain Yield and seed quality of soybean selected for high protein content. Pesquisa Agropecuaria Brasileira. 39(5), 445-450.

Frederick, J.R., Camp, C.R., Bauer, P.J., 2001.Drought stress effect on branch and main stem seed yield of soybean. Crop Science. 41, 759–763.

Ghassemi-Golezani, A., Farshbaf-Jafari, S., 2012. Influence of water dificit on oil and protein accumulation in soybean grains. International Journal of Plant, Animal and Environmental Science. 2(3), 46-52.

Kafi, M., Borzooe, A., Salehi, M., Kamandi, A., Masoumi, A., Nabati, J., 2011. Environmental stress physiology in plants. Jahad Univercity of Mashhad Press. 502 pp. [In Persian].

Khaled, S.A., 2010. Effect of watering regime on yield and its components of (Triticum aestivum var. el-phateah L.). Journal of Plant Physiology. 5, 291-294.

Kirnak, H., Dogan, E., Alpaslan, M., Celik, S., Boydak, E., Copur, O., 2008. Drought stress imposed at different reproductive stages influences growth yield and seed composition of soybean. The Philippine Agricultural Scientist. 91(3), 261-268.

Kobraee, S., Shamsi, K., Rasekhi, B., 2011. Soybean production under water deficit condition. Annual Biological Research. 2, 423-434.

Kokuban, M., Shimada, S., Takahashi, M., 2001. Flower abortion caused by parenthesis water deficit is not attributed to impairment of pollen in soybean. Crop Science. 4, 1517–1521.

Li, F.M., Wang, P., Wang, J., Xu, J.Z., 2004. Effects of irrigation before sowing and plastic film mulching on yield and water uptake of spring wheat in semi -arid Loess Plateau of China. Agricultural and Water Management, 67(2), 77–88.

Liu, Y., 2004. Physiological regulation of pod set in soybean (Glycine max L. Merr.) during drought at early reproductive stages. Ph.D. Dissertation. Department of Agricultural Sciences. The Royal Veterinary and Agricultural University. Copenhagen. Denmark.

Masoudi, B., Bihamta, M.R., Peyghambari, S.A., Babae, H.R., 2010. Evaluation of seed protein and oil content of some important agronomic traits in soybean using path analysis and canonical correlation analysis. Iranian Journal of Crop Sciences. 13(1), 193-205. [In Persian with English Summary].

Masoumi, A., Kafi, M., Khazaei, H.R., 2008. Physiological effects of drought stress induced by polyethylene glycol on germination of peas. Iranian Agricultural Research. 6, 453-462. [In Persian with English Summary].

Ministry of Agriculture, 2011. A Agricultural Statistics (Volume I: Agronomic Crops years (89-1388). Office of Statistics and Information Technology Ministry of Agriculture. [In Persian].

Omidi, A.H., 2009. Effect of drought stress at different growth stages on seed yield and some agro-physiological traits of three spring safflower cultivars. Seed and Plant Production Journal. 25(2), 15-31. [In Persian with English Summary].

Rezaeizad, A., 2000. Assessment of genetic diversity in soybean cultivars. Master thesis. Department of Agronomy and Plant Breeding, Faculty of Agriculture, Tehran University, Karaj, Iran. [In Persian].

Shin, S.H., Park, K.Y., Lim, S.G., Shin, S.O., Ha, T.Y., Suh, D.Y., 2005.Changes in source-sink balance during full-pod stage of soybean under drought stress. Yeongnam Agricultural Research Institute (YARI), NICS, RDA, Neidong, Miryang, Korea. Available source: http://w.w.w.rims.rda.go.kr/rims_2005.

Singh, G., Walingford, U. K., 2010. The Soybean, Botany, Production and Uses. Cambridge University Press.

Song, Q., Junyi, G., Yuhua, M.A., 1996. Canonical correlation analysis and path coefficient analysis of protein content, oil content and yield of summer soybean landrace population from milk. Yangtze River Valley. Soybean Science. 15(1), 11-16.

Yazdani, F., Allah Dadi, A., Akbari, GH.M., Behbahani, M.R., 2007. Effects of super absorbent polymer (Tarawat A 200) and levels of drought stress on soybean yield. Journal of Agronomy and Horticulture and Construction. 57, 167-174. [In Persian with English Summary].