بررسی تنش یخ زدگی بر عملکرد، اجزاء عملکرد و تعدادی از صفات بیوشیمیایی در ژنوتیپ های کلزا

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکترای اصلاح نباتات گروه زراعت و اصلاح نباتات، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل

2 استاد، گروه زراعت و اصلاح نباتات، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل

3 دانشیار، مؤسسه تحقیقات اصلاح و تهیه نهال و بذر، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، کرج

4 استادیار، بخش تحقیقات اصلاح و تهیه نهال و بذر، مرکز تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی فارس، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، داراب

چکیده

تنش سرما و یخ‌زدگی یکی از عوامل محیطی است که بر میزان تولید محصول و سایر صفات مهم آگرونومیکی در بسیاری از گونه‌های گیاهی تاثیرگذار است. کلزا به تنش یخ‌زدگی حساس است و تا 70 درصد کاهش عملکرد نشان می‌دهد. این پژوهش به منظور شناسایی ژنوتیپ‌های مقاوم به تنش یخ-زدگی، ارزیابی اثرات تنش یخ‌زدگی بر روی عملکرد و اجزاء عملکرد و همچنین صفات فیزیولوژیک به منظور شناسایی و اصلاح صفات متاثر از تنش مذکور طراحی و اجرا گردید. آزمایش بر روی 24 ژنوتیپ کلزای زمستانه و دو تاریخ کشت متفاوت به صورت کشت نرمال و کشت تاخیری در قالب طرح کرت‌های خرد شده بر پایه بلوک‌های کامل تصادفی با سه تکرار در سال زراعی 98- 1397 در اراضی کشاورزی شهر تیکمه داش از توابع استان آذربایجان شرقی اجرا شد. اثرات تنش یخ‌زدگی برای سه صفت تعداد غلاف در بوته، وزن هزار دانه و عملکرد در سطح احتمال 1% معنی‌دار شد. میانگین مربعات ژنوتیپ‌ها برای دو صفت تعداد دانه در غلاف و عملکرد در سطح احتمال 1% معنی‌دار شده است. میانگین مربعات تنش از نظر میزان کلروفیل b، پرولین، قندهای محلول، نشت الکترولیت، مالون‌دی‌آلدهید و سوپراکسید دیسموتاز در سطح احتمال یک درصد معنی‌دار شد. همچنین در بین ژنوتیپ‌ها نیز از نظر صفات فوق الذکر در سطح احتمال یک درصد اختلاف معنی‌دار وجود داشت. لاین KS7 دارای بیشترین میانگین عملکرد و کمترین آن مربوط به لاین L62 می‌باشد. هم در شرایط تنش و هم در شرایط بدون تنش میزان عملکرد کل همبستگی مثبت و معنی‌داری با تعداد غلاف در بوته و تعداد دانه در غلاف نشان داد. بر اساس نتایج تجزیه به عامل‌ها 4 عامل برای هر یک از شرایط بدون تنش و تنش یخ‌زدگی شناسایی شد که در حالت بدون تنش 77.52 درصد از کل واریانس و در حالت تنش یخ‌زدگی 81.06 درصد از کل واریانس را توجیه نمودند.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


Anjum, S.A., Xie, X., Wang, L., Saleem, M.F., Man, C., Lei, W., 2011. Morphological, physiological and biochemical responses of plants to drought stress. African Journal of Agricultural Research. 6, 2026-2032.
Arnon, D.I., 1949. Copper enzymes in isolated chloroplasts. Polyphenoloxidase in Beta vulgaris. Plant Physiology. 24, 1-15.
Ashraf, M., Foolad, M.R., 2007. Roles of glycine betaine and proline in improving plant abiotic stress resistance. Environmental and Experimental Botany. 59, 206-216.
Bates, L.S., Waldern, R.P., Tear, I.D., 1973. Rapid determination of free proline for water stress studies.Plant Soil. 39, 205-207.
Bhattacharjee, S., Mukherjee, A.K., 2002. Salt stress induced cytosolute accumulation, antioxidant response and membrane deterioration in three rice cultivars during early germination. Seed Science and Technology. 30, 279-287.
Briggs, K.G., Shebeski, L.H., 1972. An application of factor analysis to some breadmaking quality data. Crop Science. 12, 44-46.
Bryant, J.P., Chapin, F.S., Klein, D.R., 1983. Carbon/nutrient balance of boreal plants in relation to vertebrate herbivore. Oikos. 40, 357-368.
Burbulis, N., Jonytiene, V., Kuperiene, R., Blinstrubiene, A., 2011. Changes in proline and soluble sugars content during cold acclimation of winter rape seeds in vitro. Food, Agriculture and Environment. 9, 371-374.
Chookhampaeng, S., Pattanagul, W., Theerakulpisut, P., 2008. Effects of salinity on growth, activity of antioxidant enzymes and sucrose content in tomato (Lycopersicon esculentum Mill.) at the reproductive stage. Science Asia. 34, 69-75.
Ciarmiello, L.F., Woodrow, P., Fuggi, A., Pontecorvo, G., Carillo, P., 2011. Plant genes for abiotic stress. In: Shanker, A., Venkateswarlu, B., (eds), Abiotic Stress in Plants - Mechanisms and Adaptations. IntechOpen, London. pp. 284-308. https://doi.org/10.5772/22465
Çiçek, N., Çakirlar, H., 2002. The effect of salinity on some physiological parameters in two maize cultivars. Bulgarian Journal of Plant Physiology. 28, 66-74.
Colom, M.R., Vazzana, C., 2001. Drought stress effects on three cultivars of Eragrostis curvula:  photosynthesis and water relations. Plant Growth Regulation. 34, 195-202.
FAO., 2017. Fao statistical database(available at www.fao.org)
Farooq, M., Wahid, A., Kobayashi, N., Fujita, D., Basra, S.M.A., 2009. Plant drought stress: effects, mechanisms and management. Agronomy for Sustainable Development. 29, 185-212.
Fiebelkorn, D., Rahman, M., 2016. Development of a protocol for frost-tolerance evalution in rapeseed/canola (Brassica napus L.). The Crop Journal. 4, 147-152.
Hejazi, A., 2000. Rapeseed Cultivation. Rozaneh Publication. 147p. [In Persian].
Honty, K., Sardi, E., Stefanovits-Banyai, E., Toth, M., 2008.  Frost induced changes in enzyme activities and carbohydrate content in spurs of some pear cultivars during the dormancy. International Journal Horticultural Science. 14, 41-44.
Johnson, B.L., Mckay, K.R., Schneiter, A.A., Hanson, B.K., Schatz, B.G., 1995. Influence of planting date on canola and crambe production. Journal of Production Agriculture. 8, 594-599.
Korbekandi, Z.M., Karimzadeh, G., Sharifi, M., 2014. Cold-induced changes of prolin, malondialdehyde and chlorophyll in spring canolla cultivars. Plant Physiology and Breeding. 4, 1-11. [In Persian with English summary].
Labana, K.S., Banga, S.S., Banga., S.K., 1993. Breeding Oilseed Brassicas. Springer- verlag.
Lutman, P.J., Dixon, F.L., 1987. The effect of drilling date on growth and yield of oilseed rape (Brassica napus). The Journal of Agricultural Science, 108(1), 195-200. https://doi.org/10.1017/S0021859600064261
Lutts, S., Kinet, J.M., Bouharmont, J., 1996. NaCl-induced senescence in leaves of rice (Oryza sativa L.) cultivars differing in salinity resistance.Annals of Botany. 78, 389-398.
Mandal, S.M.A., Mishra, B.K., Patra, A.K., 1994. Yield loss in rapeseed and mustard due to aphid infestation in respect of different varieties and dates of sowing. Orissa Journal Agriculture.
Mantri, N.L., Ford, R., Coram, T.E., Pang, E.C.K., 2007. Transcriptional profiling of chickpea genes differentially regulated in response to high-salinity, cold and drought. BioMed Central Genomics. 8, 1-14.
Mirzaei, M., Dashti, SH., Absalan, M., Siadat, A., Fathi,Gh., 2010. Study the effect ofplanting dates on the yield, yield components and oil content of canola cultivars (Brassica napus L.) in Dehloran rejoin. Electronic Journal of Crop Production. 3, 159-176. [In Persian with English summary].
Moradbeigi, L., Gholami, A., Shirani-Rad, A.H., Asghari, H.R., Abbasdokht, H., 2020.Study of yield and some physiological characteristics of canola cultivars under the drought stress and delayed planting. Environmental Stresses in Crop Sciences. 2, 371-386. [In Persian with English summary].
Noreen, S., Ashraf, M., 2002. Exogenous salicylic acid increases. polyamine content but may decrease drought tolerance in maize. Plant Science. 162, 569-574.
Oliveira, G., Penuelas, J., 2000. Comparative photochemical and phenomorphological responses towinter stress of an evergreen (Quercus ilex L.) and a semi-deciduous (Cistus albidus L.) Mediterranean woody species. Acta Oecologica. 21, 97-107.
Rahimizadeh, M., Habibi, D., Madani, H., Mohammadi, H., Mehraban, A., Sabet, A.M., 2007.The effect of micronutrients on antioxidant enzymes metabolism in sunflower (Helianthus annuus L.) under drought stress.Journal of Helia. 47, 167-174.
Rampino, P., Pataleo, S., Gerardi, C., Mita, G., Perrota, C., 2006. Drought stress response in wheat:physiological and molecular analysis of resistant and sensitive genotyapes. Plant Cell and Environment. 29, 2143-2152.
Roy, B., Basu, A.K., 2009. Abiotic Stress Tolerance in Crop Plants: Breeding and Biotechnology. New india Publishing Agency (NIPA). Pitam Pura. New Delhi.
Shah, S.H., Ali, S., Jan, S.A., Ali, G.M., 2015. Piercing and incubation method of in planta transformation producing stable transgenic plants by overexpressing DREB1A gene in tomato (Solanomlico persicum Mill). Plant Cell, Tissue and Organ Culture. 120, 1139-1157.
Sheligl, H.Q., 1986. Die verwertung orgngischer souren durch chlorella lincht. Planta Journal. 47-51.
Sivakumar, P., Sharmila, P., Pardha Saradhi, P., 2000. Proline alleviates salt stress induced enhancement in the activity of ribulose-1, 5-bisphosphate oxygenase. Biochemical and Biophysical Research Communications. 279, 512-515.
Wang, X., Fang, G., Li, Y., Ding, M. Gong, H., Li, Y., 2013. Differential antioxidant responses to cold stress in cell suspension cultures of two subspecies of rice. Plant Cell Tissue Organisms Culture. 113, 353-361.
Yadegari, L.Z., Heidari, R., Carapetian, J., 2007. The influence of cold acclimation on proline, malondi aldehyde (MDA), total protein and pigments contents in soybean (Glycine max) seedlings. Journal of Biological Sciences. 7, 1436-1441. [In Persian with English summary].
دوره 15، شماره 2
سیاست دسترسی آزاد
تیر 1401
صفحه 551-563
  • تاریخ دریافت: 02 مهر 1399
  • تاریخ بازنگری: 09 اردیبهشت 1400
  • تاریخ پذیرش: 15 اردیبهشت 1400
  • تاریخ اولین انتشار: 22 اسفند 1400