اثر تنش یخ زدگی بر نشت الکترولیت‌ها در اکوتیپ‌های شنبلیله (Trigonella foenum-graecum L.)

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری فیزیولوژی گیاهان زراعی، گروه زراعت و اصلاح نباتات، دانشکده کشاورزی، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران.

2 عضو هیئت‌علمی گروه زراعت و اصلاح نباتات، دانشکده کشاورزی، دانشگاه فردوسی مشهد.

3 عضو هیئت‌علمی گروه زراعت و اصلاح نباتات، دانشکده کشاورزی، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران

چکیده

به‌منظور بررسی تحمل به سرمای گیاه شنبلیله، پژوهشی در سال زراعی 93-1392 در گلخانه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه فردوسی مشهد به‌صورت فاکتوریل و در قالب طرح کاملاً تصادفی با سه تکرار انجام شد. فاکتورهای موردبررسی شامل تاریخ کاشت در چهار سطح (23 شهریور، 23 مهر، 15 اسفند و 15 فروردین)، اکوتیپ در 10 سطح (آذری، اردستان، پابلند شمال، پاکوتاه شمال، شیراز، شیروان، مشهد، نیشابور، همدان و هندی) و دمای یخ‏زدگی در هفت سطح (شاهد، صفر، 3-، 6-، 9-، 12- و 15- درجه سانتی‏گراد) بودند. گیاهان در شرایط آب و هوایی طبیعی محیط رشد یافته و به سرما خو گرفتند سپس گیاهان کشت‌شده در شهریور و مهر در اواسط دی‌ماه و گیاهان کشت‌شده در اسفند و فروردین در اواسط اردیبهشت برای اعمال دماهای آزمایش به فریزر ترموگرادیان منتقل شدند. پس از اعمال تنش یخ‏ زدگی درصد نشت الکترولیت‏ها و سپس دمای کشنده 50 درصد نمونه‏ ها بر اساس درصد نشت الکترولیت‏ها تعیین شد. درصد بقای آن‌ها نیز پس از اعمال تنش یخ‏ زدگی و پس از چهار هفته رشد در گلخانه ارزیابی شد. هرچند در تمامی تاریخ‌های کاشت نشت الکترولیت‏ها تا دمای 6- درجه سانتی‏گراد تقریباً ثابت بود و با کاهش بیشتر دما روندی افزایشی داشت، ولی سرعت افزایش نشت در کاشت دهه دوم اسفند بیشتر از سایر تاریخ‌ها بود. به‌طوری‌که در این کاشت با کاهش دما از صفر به 15- درجه سانتی‏گراد درصد نشت الکترولیت‏ها حدود 71 درصد افزایش یافت.با وجود اینکه درصد نشت الکترولیت‏ها در تمامی اکوتیپ‌ها در کاشت دوم پاییزه و بهاره نسبت به کاشت اول کاهش یافت، کمترین و بیشترین کاهش ناشی از تأخیر در کاشت به ترتیب متعلق به اکوتیپ‌های همدان و اردستان بود.در همه اکوتیپ‌ها، گیاهان کاشت دوم در اغلب دماهای مورد مطالعه درصد نشت الکترولیت‌های کمتری نسبت به سایر کاشت‌ها داشتند. ازنظر شاخص LT50el نیز تاریخ کاشت دهه دوم مهرماه در اکوتیپ‌ها در مقایسه با سایر تاریخ‌های کاشت کمتر بود. به عبارتی کاشت زودتر اکوتیپ‌ها احتمالاً سبب افزایش حساسیت گیاه به سرما شده است. بیشترین و کمترین تحمل به یخ‌زدگی ازنظر این شاخص به ترتیب متعلق به اکوتیپ‌های نیشابور و آذری بود. بین 50 درصد کشندگی بر اساس نشت الکترولیت‌ها (LT50el) و بقا (*0.536- r=) همبستگی منفی و معنی‌داری مشاهده شد که بیانگر امکاناستفاده از این شاخص در ارزیابی خسارت تنش یخ‌زدگی در گیاه شنبلیله می‌باشد.

کلیدواژه‌ها


Anderson, J. A., Michael, P., Taliaferro, C. M., 1988. Cold hardiness of Midiron and Tifgreen. Horticultural Science. 23, 748-750.

Arvin, M.J., Donnelly, D.J., 2008. Screening potato cultivars and wild species to abiotic stresses using an electrolyte leakage bioassay. Journal of Agriculture Science Technology. 10, 33-42.

Brandsæter, L.O., Smeby, T., Tronsmo, A.M., Netland, J., 2000.Winter annual legumes for use as cover crops in row crops in northern regions: II. Frost resistance study. Crop Science. 40, 175–181.

Browse, J., Xin, Z., 2001. Temperature sensing and cold acclimation. Physiology and metabolism. 4, 241–246.

Coventry, D.R., Reeves, T.G., Brooke, H.D., Cann, K., 2003. Influence of genotype, sowing date, and seeding rate on wheat development and yield. Australian Journal. Exp. Agriculture. 33, 751-757.

Eugenia, M., Nunes, S., Ray Smith, G., 2003. Electrolyte leakage assay capable of quantifying freezing resistance in rose clover. Crop Science. 43, 1349-1357.

Gostin, J.N., 2009. Structural modification induce air pollution in Plantago lancoelata leaves. Tom. XVI/1. 1, 61- 65.

Grace, M.P., Anderson, N.O., Li, P.H., 2009. Cold tolerance and short day acclimation perennial Guara coccinea and G. drummondii. Scienitica Horticulture. 120, 418-425.

Javad Mousavi, M., Nezami, S., Izadi, E., Nezami, A., Yousef Sani, M., Keykha Akhar, F., 2011. Evaluation of freezing tolerance of English daisy (Bellis perennis) under controlled conditions. Journal of Water and Soil. 25(2), 380-388. [In Persian with English Summary].

Johnson, R.C., Dajue, L., Bradley, V.L., 2006. Autumn growth and its relationship to winter survival in diverse safflower germplasm. Canadian Journal of Plant Science. 86, 701-732.

Junttila, O., Robberecht, R., 1993. The influence of season and phenology on freezing tolerance in Silen acaulis L., a subarctic and arctic cushion plant of circumpolar distribution. Annals of Botany. 71, 423-426.

Kheyrkhah, T., Nezami, A., Kafi, M., Asadi, G.A., 2015. Evaluation of field grown mentha (Mentha piperita‎‏L.)‎ to cold tolerance under ‎laboratory conditions with electrolyte leakage. Iranian Journal of Field Crops Research. 13(2), 269-277. [In Persian with English Summary].

Maletic, R., Jevdjovic, R., 2007. Sowing date- the factor of yield and quality of fenugreek seed (Trigonella foenum gracum L.). Journal of Agricultural Sciences, Belgrade. 52(1), 1-8.

Najafpor Navaee M., 1994. Issues on fenugreek. Research Institute of Forests and Rangelands Publication, No: 127. Pp: 18. [In Persian].

Nezami, A., Bagheri, A.R., 2005. Responsiveness of cold tolerant chickpea characteristics in fall and spring planting: II. Yield and yield components. Iranian Journal of Field Crops Research. 3(1), 156-170. [In Persian with English Summary].

Nezami, A., Azizi, K., Siyahmarghoei, A., Mohammadabadi, A.A., 2010. Evaluation of freezing tolerance in Fennel (Foeniculum vulgare) Iranian Journal of Field Crops Research. 8, 587-593. [In Persian with English Summary].

Nezami, A., Nabati, J., Borzooei, A., Kamandi, A., Masomi, A., Salehi, M., 2010. Evaluation of freezing tolerance in barley (Hordeum vulgar L.) cultivars at seedling stage under controlled conditions.Environmental Stresses in Crop Sciences (ESCS). 3(1), 9-22. [In Persian with English Summary].

Pazireh, S., 2014. Evaluation of tolerance freezing traits and recovery of four garlic (Allium sativum L.) ecotypes under semi-controlled conditions. MSc thesis, Ferdowsi University of Mashhad, Iran. [In Persian with English Summary].

Seghatoleslami, M.J., Ahmadi Bonakdar, Kh., 2010. Effects of density and Sowing Date on yield and yield components in Fenugreek. Journal of Medicinal Plants. 26(2), 265-274. [In Persian with English Summary].

Skinner D. Z., Garland-CampbellK., A., 2008. The relationship of LT50 to prolonged freezing survival in winter wheat. Canadian Journal of Plant Science. 88, 885-889.

Thapa, B., Arora, R. Knapp, A., Brummer, E. C., 2008. Applying freezing test to quantify cold acclimation in Medicago truncatula. Journal of the American Society of Horticultural Science. 133 (5), 684–691.

Xuan, J., Liu, J., Gao, H., Huaguabghu, H., Cheng, X., 2009. Evaluation of low-temperature tolerance of Zoysia grass. Tropical Grasslands. 43, 118–124.

Zhang, Ch. Fei., Arora, SH., David, R., 2010. Ice recrystalization inhibition proteins of rygrass enhance freezing tolerance. Planta. 132, 155-164.