نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

مرکز ملی تحقیقات شوری، سازمان تحقیقات آموزش و ترویج کشاورزی، یزد

چکیده

کینوا (Chenopodium quinoa Willd.) یک گیاه فراسودمند با ارزش غذایی بالا است که تحمل مناسبی به تنش‌ها شوری و خشکی دارد. بیشتر آزمایشات انجام شده بر روی بررسی تحمل به تنش شوری کینوا در شرایط گلدانی و گلخانه بوده و این نتایج با نتایج مزرعه‌ای تعیین آستانه غلات مانند گندم و جو قابل مقایسه نیست. هدف از این آزمایش تعیین آستانه تحمل به تنش شوری کینوا در شرایط مزرعه و معرفی ژنوتیپ برتر می‌باشد. بدین منظور آزمایشی به صورت اسپلیت پلات در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی و با سه تکرار در تاریخ 16 مرداد 1396 در ایستگاه تحقیقات شوری صدوق مرکز ملی تحقیقات شوری یزد کشت شد. تیمارهای آزمایشی شامل 5 ژنوتیپ کینوا شامل 3 لاین کینوا (NSRCQE, NSRCQB, NSRCQC) همراه با رقم تیتیکاکا و صدوق به عنوان کرت فرعی و شوری آب آبیاری در 5 سطح 2، 5، 10، 15 و 17دسی زیمنس بر متر در کرت اصلی قرار گرفت. نتایج نشان داد بالاترین میزان عملکرد در کلیه سطوح شوری در رقم صدوق مشاهده شد. درصد ساپونین دانه با افزایش شوری در ژنوتیپ NSRCQB افزایش معنی‌دار داشت و در سایر ژنوتیپ‌ها تحت تاثیر تنش شوری قرار نگرفت. بر اساس نتایج معادله خطی برازش شده تغییرات عملکرد دانه کینوا به شوری نشان داد که آستانه تحمل به شوری ژنوتیپ‌های کینوا به ترتیب dS m-1 4.3، 8.7، 4.1، 4.8، 6.8 عصاره اشباع خاک و شیب خط 3.5، 2.4، 0.1، 0.7 و 0.9 درصد بود. کینوا رقم صدوق در شوری dS m-1 24 عصاره اشباع خاک قادر است 80 درصد عملکرد دانه در شرایط غیر شور را داشته باشد. این رقم علاوه بر خصوصیات زراعی مناسب و پتانسیل تولید بالا در شرایط شور دارای تحمل به شوری بالاتری نیز می‌باشد. نتایج نشان می‌دهد که کینوا می‌تواند گیاه مناسبی جهت بهره‌برداری از منابع آب و خاک شور مورد توجه قرار گیرد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

 Abugoch James, L.E., 2009. Chapter 1 Quinoa (Chenopodium quinoa Willd.): Composition, chemistry, nutritional, and functional properties. In: Steve, L.T. (ed), Advances in Food and Nutrition Research. Academic Press. p. 1-31. https://doi.org/10.1016/S1043-4526(09)58001-1
Adolf, V.I., Jacobsen, S.E., Shabala, S., 2012. Salt tolerance mechanisms in quinoa (Chenopodium quinoa Willd.). Environmental and Experimental Botany. 92, 43–54. https://doi.org/10.1016/j.envexpbot.2012.07.004
Adolf, V.I., Shabala, S. Andersen, M.N. Razzaghi, F., Jacobsen, S.E., 2012. Varietal differences of quinoa’s tolerance to saline conditions. Plant and Soil. 357, 1-13. https://doi.org/10.1007/s11104-012-1133-7
Anagholi, A., Tabatabaee, S.A., 2019. Salinity Tolerance Indices of Barley, Cotton, Canola, and Forage Sorghum Cultivars. Iranian Journal of Soil Research. 33, 45-59. [In persian]. https://doi.org/10.22092/ijsr.2019.119055.
Bazile, D., Bertero, H.D., Nieto, C.,  2015. State of the art report on quinoa around the world in 2013FAO. 560p. ISBN: 978-92-5-108558-5
Bazile, D., Pulvento, C., Verniau, A.,  Al-Nusairi, M.S., Ba, D.,  Breidy, J., 2016. Worldwide evaluations of quinoa: preliminary results from post international year of quinoa FAO projects in 9 countries. Frontiers in Plant Science. 7. https://doi.org/10.3389/fpls.2016.00850.
Bhargava, A., Shukla, S., Ohri, D., 2007. Genetic variability and interrelationship among various morphological and quality traits in quinoa (Chenopodium quinoa Willd.). Field Crops Research. 101, 104-116. https://doi.org/10.1016/j.fcr.2006.10.001
Cai, Z.-Q., Gao, Q., 2020. Comparative physiological and biochemical mechanisms of salt tolerance in five contrasting highland quinoa cultivars. BMC Plant Biology. 20, 1-15. https://doi.org/10.1186/s12870-020-2279-8
FAO. 2011. Quinoa, an ancient crop to contribute to world food security. https://www.fao.org/neareast/news/view/en/c/260126/
FAO., 2014. GIEWS (global information and early warning system on food and agriculture) Country Briefs. http://www.fao.org/giews/ countrybrief/country.jsp?code=IRN.
Fiallos-Jurado, J., Pollier, J..  Moses, T.. Arendt, P..  Barriga-Medina, N.. Morillo, E., 2016. Saponin determination, expression analysis and functional characterization of saponin biosynthetic genes in Chenopodium quinoa leaves. Plant Science. 250, 188-197. https://doi.org/10.1016/j.plantsci.2016.05.015
Gomez‐Pando, L., 2015. Quinoa Breeding. Quinoa: Improvement and Sustainable Production, 87-108. https://doi.org/10.1002/9781118628041
Gómez‐Pando, L., Álvarez‐Castro, R., Eguiluz‐de la Barra, A., 2010. Effect of salt stress on Peruvian germplasm of Chenopodium quinoa Willd.: A promising crop. Journal of Agronomy and Crop Science. 196, 391-396. https://doi.org/10.1111/j.1439-037X.2010.00429.x
Hariadi, Y., Marandon, K.,  Tian, Y. Jacobsen, S.E., Shabala, S., 2011. Ionic and osmotic relations in quinoa (Chenopodium quinoa Willd.) plants grown at various salinity levels. Journal of Experimental Botany. 62, 185-193.  https://doi.org/10.1093/jxb/erq257
Jacobsen, S.E., Mujica, A., Jensen, C., 2003. The resistance of quinoa (Chenopodium quinoa Willd.) to adverse abiotic factors. Food Reviews International. 19, 99-109. https://doi.org/10.1081/FRI-120018872
Jacobsen, S.E., Quispe, H., Mujica, A., 2001. Quinoa: an alternative crop for saline soils in the Andes. Scientist and farmer: partners in research for the 21st Century. Program Report 1999-2000, 403-408.
Jarvis, D.E., Ho, Y.S., Lightfoot, D.J.,  Schmöckel, S.M., Li, B., Borm, T.J., 2017. The genome of Chenopodium quinoa. Nature. 542, 307. https://doi.org/10.1002/aps3.11300
Kiani-Pouya, A., Rasouli, F., Bazihizina, N., Zhang, H., Hedrich, R., Shabala, S., 2019. A large-scale screening of quinoa accessions reveals an important role of epidermal bladder cells and stomatal patterning in salinity tolerance. Environmental and Experimental Botany. 168, 103885. DOI: https://doi.org/10.1016/j.envexpbot.2019.103885
Koziol, M.J., 1991. Afrosimetric estimation of threshold saponin concentration for bitterness in quinoa (Chenopodium quinoa Willd). Journal of the Science of Food and Agriculture. 54, 211-219. https://doi.org/10.1002/jsfa.2740540206
Maleki, P., Bahrami, H.A., Saadat, S., Sharifi, F., Dehghany, F., Salehi, M., 2018. Salinity threshold value of Quinoa (Chenopodium Quinoa‎ Willd.) at‎ various growth stages and the appropriate‎ irrigation method by saline‎ water. Communications in Soil Science and Plant Analysis 49, 1815-1825. https://doi.org/10.1080/00103624.2018.1474917
Murphy, K.S., Matanguihan, J.,  2015. Quinoa: Improvement and sustainable productionJohn Wiley and Sons. https://doi.org/10.1002/9781118628041
Nguyen, L.V., Bertero, D., Hoang, D.T., Long, N.V., 2021. Variation in quinoa roots growth responses to drought stresses. Journal of Agronomy and Crop Science. 7, 1-11. https://doi.org/10.1111/jac.12528.
Pathan, S., Eivazi, F. Valliyodan, B.  Paul, K., Ndunguru, G., Clark, K., 2019. Nutritional composition of the green leaves of quinoa (Chenopodium quinoa Willd.). Journal of Food Research. 8, 55-65. https://doi.org/10.5539/jfr.v8n6p55
Peterson, A., Murphy, K., 2015. Tolerance of lowland quinoa cultivars to sodium chloride and sodium sulfate salinity. Crop Science. 55, 331-338. https://doi.org/10.2135/cropsci2014.04.0271
Ranjbar, G.H., Banakar, M.H., 2011. Salt tolerance threshold of four commercial wheat (Triticum Aestivum L.) cultivars. Iranian Journal of Soil Research (formerly Soil and Water Sciences) 24, 237-242. [In Persian]. https://doi.org/10.22092/ijsr.2011.126637
Rasouli, F., Kiani-Pouya, A., Zhang, H., Shabala, S., 2021. Mechanisms of Salinity Tolerance in Quinoa. Biology and Biotechnology of Quinoa. Springer. p, 221-242. https://doi.org/10.1007/978-981-16-3832-9_11
Razzaghi, F., Ahmadi, S.H., Jensen, C.R., Jacobsen, S.-E., Andersen, M.N., 2011. The salt tolerance of quinoa measured under field conditions. nternational Congress on Irrigation and Drainage. Teheran, Iran. p, 149-153. [In Persian].
Steppuhn, H., Van Genuchten, M.T., Grieve, C.M., 2005. Root-zone salinity. II. Indices for tolerance in agricultural crops. Crop Science. 45, 221-232. https://doi.org/10.2135/cropsci2005.0221
Van Loo, E., Trindade, I.L.L., Borm, T.T., 2016. Marker Development for Bitter-Tasting-Saponin Gene in Quinoa (Chenopodium quinoa). MSc thesis Plant Sciences - Breeding and Genetic Resources, Wageningen UR.
Vega-Gálvez, A., Miranda, M. , Vergara, J., Uribe, E.,  Puente, L., Martínez, E.A., 2010. Nutrition facts and functional potential of quinoa (Chenopodium quinoa willd.), an ancient Andean grain: a review. Journal of the Science of Food and Agriculture. 90, 2541-2547. https://doi.org/10.1002/jsfa.4158.
Yazar, A., Incekaya, Ç.,  Sezen, S.M., Jacobsen, S.E., 2015. Saline water irrigation of quinoa (Chenopodium quinoa) under Mediterranean conditions. Crop and Pasture Science. 66, 993-1002. https://doi.org/10.1071/CP14243