نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری اصلاح نباتات، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری

2 استاد گروه اصلاح نباتات، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری

3 دانشیار گروه اصلاح نباتات، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری

چکیده

تنش شوری تهدید بسیار جدی برای اکثر محصولات کشاورزی در سطح جهان است بنابراین بررسی سطح تحمل به شوری ارقام یکی از اولویت­ های بسیار مهم در تولید گیاهان زراعی است. به­منظور بررسی اثر تنش شوری بر صفات رنگیزه کلروفیل، اسیدآمینه پرولین و یون­های سدیم و پتاسیم در گیاهچه چند رقم برنج در محیط هیدروپونیک، تحقیقی با آزمایش فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی با سه تکرار انجام شد. فاکتور اول 71 رقم برنج و فاکتور دوم تنش شوری با 4 سطح صفر (آب مقطر)، 3، 6 و 9 دسی­ زیمنس بر متر بود. نتایج حاصل از تجزیه واریانس صفات نشان داد که اثر رقم، شوری و اثر متقابل آن‌ها در تمام صفات اندازه ­گیری شده در سطح احتمال پنج درصد معنی­ دار بود و نتایج نشان داد صفات مقدار اسیدآمینه پرولین و محتوای یون سدیم با افزایش سطح شوری تا سطح شوری dS/m 9 افزایش و صفات مقدار رنگیزه کلروفیل (a، b و کل) و محتوای پتاسیم با افزایش سطح شوری تا سطح شوری dS/m 9 کاهش یافتند. مقایسه میانگین اثرات متقابل ارقام و سطوح شوری نشان داد که ارقام شصتک محمدی، نعمت و طارم محلی متحمل­ترین ارقام به تنش شوری در سطح شوری dS/m 9 بودند و ارقام صالح، رشتی سرد، R3 و IR20 حساس­ترین ارقام به تنش شوری بودند که در سطح شوری dS/m 3 از بین رفتند. نتایج حاصل از تجزیه کلاستر نشان داد در شرایط نرمال ارقام در سه خوشه و در شرایط تنش شوری ارقام در چهار خوشه دسته­ بندی می­شوند که بیانگر این است ارقام هر خوشه بیشترین شباهت و با ارقام خوشه­ های دیگر شباهت کمتری دارند. نتایج آنالیز همبستگی داده­ ها نشان داد در شرایط نرمال بین محتوای سدیم و پتاسیم همبستگی مثبت و معنی­ دار (0.259 =r) و بین کلروفیل a و کلروفیل b همبستگی منفی و معنی­دار (0.236 -=r) وجود دارد. در شرایط تنش شوری بیشترین همبستگی مثبت و معنی­ دار بین صفات کلروفیل کل و محتوای پتاسیم (0.989 =r) بود همبستگی سدیم با همه صفات منفی و معنی­دار بود و بیشترین همبستگی منفی و معنی ­دار بین محتوای سدیم و محتوای پتاسیم (0.986-=r) مشاهده شد

کلیدواژه‌ها

موضوعات

Amirjani, M.R., 2011. Effect of salinity stress on growth, sugar content, pigments and enzyme activity of rice. Int J Bot. 7, 73-81 [In Persian].
Arnon, A.N., 1997. Method of extraction of chlorophyll in the plant. Journal of Agronomy and Plant Breeding. 23, 112-121.
Ahmad Mohammad, M., Mekawy, M., Assaha, V.M., Hiroyuki, Y., Yuma, T., Akihiro, U., Hirofumi, S., 2015. Growth, physiological adaptation and gene expression analysis of two Egyptian rice cultivars under salt stress. Plant Physiology and Biochemistry. 87, 17-25.
Anyomi, W.E., Ashalley, R., Kofi Abaka, A.N., Blay, E.T., Ofori, A., 2018. Hydroponic screening of rice seedlings for salinity tolerance. Journal of Agriculture. 24, 1-15.
Bates, L., Waldren, R., Teare, I., 1973. Rapid determination of free proline for water-stress studies. Plant and Soil.  
Boriboonkaset, T., Theerawitaya, C., Yamada, N., Pichakum, A., Supaibulwatana, K., Cha-um, S., Kirdmanee, C., 2013. Regulation of some carbohydrate metabolism-related genes, starch and soluble sugar contents, photosynthetic activities and yield attributes of two contrasting rice genotypes subjected to salt stress. Protoplasma. 250, 1157-1167.
Chen, G., Hu, Q., Luo, L., Yang, T., Zhang, S., Hu, Y., Xu, G., 2015. Rice potassium transporter Oshak1 is essential for maintaining potassium‐mediated growth and functions in salt tolerance over low and high potassium concentration ranges. Plant, Cell and Environment. 38, 2747-2765.
Fallah, A., 2015. Investigation of some physiological mechanisms associated with salt stress tolerance in Iranian rice cultivars. Deputy of Rice Research Institute of Iran (Amol). 21, 25-29 [In Persian].
Fita, A., odríguez, R., Burruezo, A., Boscaiu, M., Prohens, J., Vicente, O., 2015. Breeding and domesticating crops adapted to drought and salinity: A new paradigm for increasing food production. Frontiers in Plant Science. 12, 87-99 pp.
Fotokian, M., 2015. QTL Analysis Of Genes Related To Salinity Tolerance And Grain Quality In Rice. Ph.D. Dissertation University of Tehran.
Gholparvar, A.R., Ghanadha, M.R., Zali, A.A., Ahmadi, A., 2003. Evaluation of some morphological traits as selection criteria in breeding wheat. Iranian Journal of Crop Sciences. 4, 202-208 [In Persian with English summary].
Hosseini, S.J., Tahmasebi, Z., Pirdashti, H., 2012. Screening of rice (Oryza sativa L.) genotypes for NaCl. Cell and Environment. 8, 63-74.
Huang, W., Meishan, Z., Rui, G., Decheng, SH., Bao,  L., Xiuyun,  L., Chunwu, Y., 2012. Effects Of Salt Stress On Ion Balance And Nitrogen Metabolism Of Old And Young Leaves In Rice  (Oryza Sativa L.). BMC Plant Biology. 12, 194 -199.
Hamada, A.M., Elenany, A.E., 1994. Effect of Nacl salinity on growth, pigment and mineral element contents, and gas exchange of broad bean and pea plants. Biologia Plantarum. 36, 75- 81.
Kumar Singh, R., Redoña, E., Refuerzo, L., 2010. Varietal improvement for abiotic stress. Journal of Scientific Research. 11, 201-208.
Govindjee, R., 2009. Abiotic stress adaptation in plants. Physiological, Molecular and Genomic Foundation. Journal of Agricultural Science 88, 387-415.
Mirnia, S.Kh., Mohamadian, M., 2004. Rice (Nutrient disorders and nutrient management. Agricultural Research, Education and Extension Organization. 436p. [In Persian].
Mirdarmansuri, S.H., 2017. Introducing the promising salt tolerance involved genes in rice based on the microarray data analysis. Science and Agricultural Industries. 18, 65-76.
Mirmohammadi, S.A.M., Ghareyazi, B., 2012. Physiological aspects and breeding for salinity stress in plants. Esfahan Industrial University Press. 274 [In Persian].
Matysik, J., Alia Balu, B., Mohanty, P., 2012. Molecular mechanisms of quenching of reactive oxygen species by proline under stress in plants. Curr. Sci. 82, 525-531.
Moradi, F., 2002. Physiological characterization of rice cultivars for salinity tolerance during vegetative and reproductive stages. PhD thesis. The University of Philippines at los Banos. Laguna. Philippines. 19-28.
Praderm, W., Teerakalathiti, T., Roytrakal, S., kirdmanee, C., Peyachoknagul, S., 2010. A highly efficient method for Agrobacterium mediated transformation in elite rice varieties (Oryza sativa L.). African Journal of Biotechnol. 9, 5488-5495.
Roy, S.J., Negrao, S., Tester, M., 2014. Salt resistant crop plants. Current Opinion in Biotechnology. 26, 115-24.
Sopory, A., Bohnert, S.K., 2017. Tolerance in crop plants: Special reference to salinity in rice. In Pareek, 25, 98-103.
Sangatoel, w., Jomchai, N., Ruang, P., Shearman, J., Sonthirod, R., 2014. Salt tolerance and salinity effects on plant. Ecotoxicology and Environmental Safety. 60, 324-346.
Vijayata, S., Ajit Pal, S., Jyoti, B., Jitender, G., Jogendra, S., Vineeth, T.V., Sharma, P.C., 2018. Differential expression of salt-responsive genes to salinity stress in salt-tolerant and salt-sensitive rice (Oryza sativa L.) at seedling stage. Cross Mark. 255, 1667–1681.
Wang, W.X., Vinocur, B., Altman, A., 2013. Plant responses to drought, salinity and extreme temperatures towards genetic engineering for stress tolerance. Planta. 218, 1-14.
Yoshida, S., Forno, D.A., Cock, J.K., Gomez, K.A., 1976. Laboratory Manual for Physiological Studies of Rice. International Rice Research Institue Los Banos Laguna Philippines. 71-88.
Zeng, L., James, A.P., Wilson, C., Draz, A.S.E., Gregorio, G.B., Grieve, C.M., 2013. Evaluation of salt tolerance in rice genotypes by physiological characters. Euphytica. 129, 281-292.