نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکترای اصلاح نباتات گروه زراعت و اصلاح نباتات، واحد تبریز، دانشگاه آزاد اسلامی، تبریز

2 دانشیار گروه زراعت و اصلاح نباتات، واحد تبریز، دانشگاه آزاد اسلامی، تبریز

3 استادیار گروه زراعت و اصلاح نباتات، واحد اردبیل، دانشگاه آزاد اسلامی، اردبیل

4 استاد گروه به نژادی و بیوتکنولوژی گیاهی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تبریز، تبریز

5 استادیار گروه زراعت و اصلاح نباتات، واحد تبریز، دانشگاه آزاد اسلامی، تبریز

چکیده

به منظور مطالعه میزان فعالیت آنزیم های آنتی اکسیدان و عملکرد دانه در بوته در ارقام جو تحت شرایط تنش شوری، آزمایشی به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی در سه تکرار اجرا شد. فاکتور اول شامل 7 رقم جو (افضل، نصرت ، والفجر و کویر به عنوان متحمل و نیمه متحمل؛ یوسف، صحرا و ریحان به عنوان حساس) و فاکتور دوم سطوح مختلف شوری خاک (شاهد، 8 و 12 دسی زیمنس برمتر) بود. نتایج تجزیه واریانس نشان داد که اختلاف بین ژنوتیپ ها، سطوح تنش شوری و اثر متقابل ژنوتیپ × شوری در صفات اسکوربات پراکسیداز، کاتالاز، سوپراکسید دیسموتاز و عملکرد دانه در بوته معنی دار بود (P ≤ 0.01). بررسی روند تغییرات فعالیت آنزیم های آنتی اکسیدان در سطوح مختلف شوری نشان داد که میزان فعالیت آنها با افزایش سطح شوری به 8 و 12 دسی زیمنس بر متر افزایش معنی داری نشان می دهد (P ≤ 0.05). و این افزایش در ارقام متحمل و نیمه متحمل به تنش شوری بیشتر بود. میزان عملکرد با افزایش سطح شوری به 8 و 12 دسی زیمنس برمتر کاهش معنی داری نشان داد (P ≤ 0.05). و این کاهش در ارقام حساس به تنش شوری بیشتر بود. همبستگی آنزیم اسکوربات پراکسیداز با عملکرد دانه در بوته مثبت و معنی دار بود.بالاترین میزان شاخص تحمل به تنش (STI) را ارقام نصرت و کویر دارا بودند و این ارقام از لحاظ سایر صفات مورد مطالعه نیز در وضعیت بهتری قرار داشتند و می توان آنها را در برنامه های به نژادی جو مورد استفاده قرار داد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

Akula, R., Ravishankar, G.A., 2011. Influence of abiotic stress signals on secondary metabolites in plants. Plant Signaling and Behavior. 6, 1720-1731.
Ashraf, M., 2010. Registration of ‘S-24’spring wheat with improved salt tolerance. Journal of Plant Registrations. 4, 34‒37.
Bor, M., Özdemir, F., Türkan, I., 2003. The effect of salt stress on lipid peroxidation and antioxidants in leaves of sugar beet (Beta vulgaris L.) and wild beet (Beta maritime L.). Plant Science. 164, 77–84.
Borzouei, A., Kafi, M., Khazaei, H., Khorasani, A., Majdabadi, A., 2012. The study of physiological characteristics and enzyme superoxide dismutas activity in two wheat (Triticum aestivum L.) cultivars at different growth stages under irrigation water salinity. Iranian Journal of Field Crops Research. 9, 190-201. [In Persian with English summary].
Campo, S., Baldrich, P., Messeguer, J., Lalanne, E., Coca, M., San Segundo, B., 2014. Overexpression of a calcium-dependent protein kinase confers salt and drought tolerance in rice by preventing membrane lipid peroxidation. Plant Physiology. 165, 688–704.
Chamaani, F., Habibi, D., Khodabandeh, N., Davoodifard, M., Asgharzadeh, A., 2012. Effects of salinity stress on growth and antioxidant enzyme activity of wheat inoculated with plant growth promoting bacteria (Azotobacter chroocccum, Azospirillum lipoferum, Pseudomonase putida) and humic acid. Journal of Agronomy and Plant Breeding. 8, 39-55. [In Persian with English summary].
Chance, B., Maehly, A.C., 1955. Assay of catalases and peroxidases. Methods in Enzymology. 2, 764-775.
DaCosta, M., Huang, B., 2007. Changes in antioxidant enzyme activities and lipid peroxidation for bent grass species in response to drought stress. Journal of the American Society for Horticultural Science. 132, 319-326.
Demiral, T., Turkan, I., 2005. Comparative lipid peroxidation, antioxidant defense systems and proline content in roots of two rice cultivars differing in salt tolerance. Environmental and Experimental Botany. 53, 247-257.
Demiral, M.A., Aydin, M., Yorulmaz, A., 2005. Effect of salinity on growth, chemical composition and antioxidative enzyme activity of two malting barley (Hordeum vulgare L.) cultivars. Turkish Journal of Biology. 29, 117-123.
Fernandez, G.C., 1992. Effective selection criteria for assessing plant stress tolerance. In: Proceeding of the International Symposium on Adaptation of Vegetables and other Food Crops in Temperature and Water Stress. Taiwan. 13-16 Aug. PP: 257-270.
Giannopolities, C.N., Ries, S.K., 1977. Superoxide dismutase. I. Occurrence in higher plants. Plant Physiology. 59, 309–314.
Ismail, A.M., Horie, T., 2017. Genomics, physiology, and molecular breeding approaches for improving salt tolerance. Annual Review of Plant Biology. 68, 405-434.
Katerji, N., Van Hoorn, J.W., Hamdy, A., Mastrorilli, M., Fares, C., 2006. Classification and salt tolerance analysis of barley varieties. Agricultural Water Management. 85,184-192.
Kim, S.Y., Lim, J-H., Park, M.R., Kim, Y.J., Park, T.I., Seo, Y.W., Choi, K.G., Yun, S.J., 2005. Enhanced antioxidant enzymes are associated with reduced hydrogen peroxide in barley roots under saline stress. Journal of Biochemistry and Molecular Biology. 38, 218-225.
Kocsy, G., Laurie, R., Szalai, G., Szilagyi, V., Simon – Ssarkadi, L., Galiba, G., Deronde, J.A., 2005. Genetic manipulation of prolin levels affects antioxidant in soybean subjected to simultaneous drought and heat stresses. Physiologia Plantarum. 124, 227-235.
Krishnamurthy, S.L., Gautam, R.K., Sharma, P.C., Sharma, D.K., 2016. Effect of different salt stresses on agro-morphological traits and utilisation of salt stress indices for reproductive stage salt tolerance in rice. Field Crops Research. 190, 26-33.
Mantri, N., Patade, V., Penna, S., Ford, R., Pang, E., 2012. Abiotic stress responses in plants - Present and future. In: Ahmad, P., M.N.V. Prasad (ed.) Abiotic Stress Responses in Plants: Metabolism to Productivity, Springer, New York, USA, pp. 1–20.
Moradi, F., Abdelbaghi, M.I., 2007. Responses of photosynthesis, chlorophyll fluorescence and ROS-scavenging systems to salt stress during seedling and reproductive stages in rice. Annals of Botany. 99, 1161-1173.
Mudgal, V., Madaan, N., Mudgal, A., 2010. Biochemical mechanisms of salt tolerance in plants, a review. International Journal of Botany. 6, 136-143.
Nabiollahi, K., Taghizadeh-Mehrjardi, R., Kerry, R., Moradian, S., 2017. Assessment of soil quality indices for salt-affected agricultural land in Kurdistan Province, Iran. Ecological Indicators. 83, 482-494.
Nakano, Y., Asada, K., 1981. Hydrogen peroxide is scavenged by ascorbate specific peroxidase in spinach chloroplasts. Plant Cell Physiology. 22, 867-880.
Naseer, S.H., 2001. Response of barley (Hordeum vulgare L.) at various growth stages to salt stress. Journal of Biological Science. 1, 326-329.
Omar, M.N.A., Osman, M.E.H., Kasim, W.A., Abd El-Daim, L.A., 2009. Improvement of salt tolerance mechanisms of barley cultivated under salt stress using Azospirillum brasilense. Salinity and Water Stress. pp: 133-147.
Parida, A.K., Das, A.B., 2005. Salt tolerance and salinity effects on plants. A Review. Ecotoxicology and Environmental Safety. 60, 324-349.
Sairam, R.K., Deshmukh, P.S., Saxena, D.C., 1998. Role of antioxidant systems in wheat genotypes tolerance to water stress. Biologia Plantarum. 41, 387-394.
Sairam, R.K., Rao, K.V., Srivastava, G.C., 2002. Differential response of wheat genotypes to longterm salinity stress in relationto axidative stress. Antioxidant active and osmolyte consentration. Plant Science. 163, 1037-1046.
Tanou, G., Molassiotis, A., Diamantidis, G., 2009. Induction of reactive oxygen species and necrotic death-like destruction in strawberry leaves by salinity. Environmental and Experimental Botany. 65, 270-281.
Zhang, N., Wen, Q., Feng, H., Cao, R., Zhou, X., Tagn, J., Wu, N., 2012. Effects of water stress and nitrogen nutrition on regulation of Catharanthus roseus alkaloids metabolism. Zhongguo China Journal of Chinese Materia Medica. 37, 1346-1352.