تعداد نشریات | 23 |
تعداد شمارهها | 368 |
تعداد مقالات | 2,890 |
تعداد مشاهده مقاله | 2,566,168 |
تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 1,821,829 |
بررسی صفات بیوشیمیایی مرتبط با تحمل سرما در ارقام مختلف گندم نان با تیپهای مختلف رشد در منطقه کرمانشاه | ||
بیوتکنولوژی و بیوشیمی غلات | ||
دوره 1، شماره 1، فروردین 1401، صفحه 67-87 اصل مقاله (471.07 K) | ||
نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
شناسه دیجیتال (DOI): 10.22126/cbb.2022.1953 | ||
نویسندگان | ||
نگین رضایی1؛ محسن سعیدی* 1؛ شهریار ساسانی2؛ سعید جلالی هنرمند1؛ محمداقبال قبادی1 | ||
1گروه مهندسی تولید و ژنتیک گیاهی، دانشکده علوم و مهندسی کشاورزی، پردیس کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه رازی، کرمانشاه ایران. | ||
2بخش تحقیقات علوم زراعی و باغی، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان کرمانشاه، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، کرمانشاه، ایران | ||
چکیده | ||
مقدمه: گندم به دلیل تطابق گسترده با شرایط آب و هوایی گوناگون، دارای دامنهی پراکندگی بیشتری نسبت به هر گیاه زراعی میباشد. وقوع تنشهای محیطی در طول دوره رشد گندم سبب کاهش معنیدار عملکرد آن در اکثر مناطق مورد کشت آن میشوند. در میان انواع تنشهای محیطی، تنش سرما از عوامل محیطی محدودکنندهی کشت گندم در مناطق سردسیر و کوهستانی است. تنش سرما موجب تغییر در فرآیندهای بیوشیمیایی و فیزیولوژیک گیاهان زراعی میگردد. بنابراین این تحقیق با هدف بررسی برخی صفات فیزیولوژیک و بیوشیمیایی مرتبط با تحمل سرما در ارقام مختلف گندم نان در مناطق با زمستان نیمهسرد انجام شد. مواد و روشها: این تحقیق در مزرعه پژوهشی و آزمایشگاه فیزیولوژی گیاهان زراعی گروه مهندسی تولید و ژنتیک گیاهی دانشگاه رازی کرمانشاه اجرا شد. تحقیق مزرعهای به صورت طرح بلوکهای کامل تصادفی و در سه تکرار انجام بود. کشت در اوایل آبان ماه انجام شد. هدف از انجام کشت مزرعهای القاء طبیعی خوگیری گیاهان در شرایط طبیعی مزرعه بود. در این بررسی 12 رقم گندم نان شامل: نورستار، زرین، کویر، باز، سیوند، الوند، پیشگام، پیشتاز، اروم، شهریار، بهار و پارسی بررسی شدند. این رقمها به صورت هدفمند از تیپهای مختلف رشدی (زمستانه، بینابین و بهاره) انتخاب شدند. سپس در مراحل مختلف خوگیری به سرما، طوقه رقمهای مورد بررسی به آزمایشگاه منتقل شده و به منظور مطالعه صفات فیزیولوژیک مرتبط با تحمل سرما به صورت آزمایش فاکتوریل و در قالب طرح کاملاً تصادفی در سه تکرار در فریزر دارای خاصیت اعمال شیب دمایی تحت دماهای مختلف قرار گرفتند. فاکتور اول شامل 12 رقم مذکور گندم نان و فاکتور دوم شامل تیمارهای دمایی (3+، 3-، 6-، 9-، و 12- درجه سانتیگراد) بودند. یافتهها: نتایج این پژوهش نشان داد که ارقام زمستانه و بینابین از نظر محتوای پروتئینهای محلول طوقه، پایداری غشاء و میزان فعالیت آنزیمهای آنتیاکسیدان طوقه (پراکسیداز، سوپراکسید دیسموتاز و کاتالاز) نسبت به ارقام بهاره برتر بودند. متوسط شاخص دمای کشنده 50 درصد (LT50) برابر با 5/6- درجه سانتیگراد بود. در این بین، LT50 ارقام زمستانه و بینابین 5/8- و ارقام بهاره 7/4- درجه سانتیگراد بود. میزان پروتئینهای محلول و سرعت فعالیت آنزیم کاتالاز طوقهها ازجمله صفاتی بودند که بیشترین همبستگی را با تحمل به سرما داشتند. نتیجهگیری: به طور کلی ارقام زمستانه و بینابین (نورستار، زرین، اروم و الوند) نسبت به سایر ارقام از نظر صفات فیزیولوژیک و بیوشیمیایی مرتبط با تحمل سرما، برتر بودند. در این پژوهش، ارقام نورستار و اروم بهترتیب با LT50 برابر با 14- و 5/11- درجه سانتیگراد، به عنوان مقاومترین ارقام به تنش دماهای پایین شناخته شدند. | ||
کلیدواژهها | ||
طوقه؛ دمای کشنده 50 درصد؛ پتانسیل اسمزی؛ پایداری غشاء؛ پروتئینهای محلول | ||
مراجع | ||
Alscher, R. G., Erturk, N., & Heath, L. S. 2002. Role of superoxide dismutases (SODs) in controlling oxidative stress in plants. Journal of Experimental Botany, 53 (372), 1331-1341. https://doi.org/10.1093/jexbot/53.372.1331 Amini, Z., & Haddad, R. 2013. Role of photosynthetic pigments and antioxidant enzymes against oxidative stress. Journal of Cellular and Molecular Research, 26 (3), 251-265. [In Persian]. DOI: 20.1001.1.23832738.1392.26.3.2.7 Anjum, N. A., Chan, M-T., & Umar, S. 2010. Ascorbate-glutathione pathway and stress tolerance in plants. Springer, Dordrecht Heidelberg. 443 p. https://doi.org/10.1007/978-90-481-9404-9 Azizi, H., Nezami, A., Nassiri Mahallati, M., & Khazaie, H. R. 2007. Evaluation of cold tolerance in wheat (Triticum aestivum L.) cultivars under controlled conditions. Iranian Journal of Field Crops Research, 5 (1), 109-120. [In Persian]. DOI: 10.22067/gsc.v5i1.902 Beauchamp, C., & Fridovich, I. 1971. Superoxide dismutase: Improved assays and an assay predictable to acrylamide gels. Analytical Biochemistry, 44, 276-287. http://dx.doi.org/10.1016/0003-2697(71)90370-8 Bradford, M. M. 1976. A rapid and sensitive method for the quantitation of microgram quantites of protein utilizing the principles of protein-dye binding. Analytical Biochemistry, 72, 248-254. https://doi.org/10.1016/0003-2697(76)90527-3 Chance, B., & Maehly, A. C. 1995. Assay of catalase and peroxidase. In: Culowic, S. P. & Kaplan, N. O. (eds.), Methods in enzymology. Vol. 2. Academic Press. Inc. New York, pp. 764-765. Eivazi, A., Javani, M., & Rezaei, M. 2011. Effect of planting date on cold tolerance of winter, spring and facultative growth types of wheat genotypes. Journal of Crop Production and Processing, 1 (2), 1-18. [In Persian].. DOI: 20.1001.1.22518517.1390.1.2.1.6 Fowler, D. B. 1982. Date of seedling, fall growth and winter survival of winter wheat and rye. Agronomy Journal, 74 (6), 1060-1063. https://doi.org/10.2134/agronj1982.00021962007400060030x Fowler, D. B., Chauvin, L. P., Limin, A. E., & Sarhan, F. 1996. The regulatory role of vernalization in the expression of low-temperature-induced genes in wheat and rye. Theoretical and Applied Genetics, 93, 554-559. https://doi.org/10.1007/BF00417947 Fowler, D. B., Limin, A. E., & Ritchie, J. T. 1999. Low-temperature tolerance in cereals: Model and genetic interpretation. Crop Science, 39 (3), 626-633. https://doi.org/10.2135/cropsci1999.0011183X003900020002x Fujita, M., Kawada, N., & Tahir, M. 1992. Relationship between cold resistance, heading traits and ear primordia of wheat cultivars. Euphytica, 64 (1-2), 123-130. https://doi.org/10.1007/bf00023545 Golein, B., Mohammadian Afshar, M., & Mobrami, Z. 2013. Investigation of superoxide dismutase (SOD) enzyme activity, β-carotene, total phenol and antioxidant capacity in fruit peel of five citrus cultivars under low temperature. Journal of Crop Production and Processing, 3 (8), 177-189. [In Persian]. DOI: 20.1001.1.22518517.1392.3.8.16.7 Habibi, D., Boojar, M. M. A., Mohmoudi, A., Ardakani, M. R., & Taleghani, D. 2004. Antioxidant enzyme in sunflower subjected to drought stress. 4th International Crop Science Congress. 26 Sep-1 Oct 2004, Brisbane, Australia. Habibi, G., Servation, N., & Abedini, M. 2017. Photoprotection mechanisms in wheat plants under high light and cold temperature conditions. Iranian Journal of Biology, 31, 59-72. [In Persian]. DOI: 10.22108/IJPB.2017.21566 Hasanuzzaman, M., Bhuyan, M. H. M. B., Zulfiqar, F., Raza, A., Mohsin, S. M., Mahmud, J., Fujita, M., & Fotopoulos, V. 2020. Reactive oxygen species and antioxidant defense in plants under abiotic stress: revisiting the crucial role of a universal defense regulator. Antioxidants, 9 (8), 681. https://doi.org/10.3390/antiox9080681 Hassan, M. A., Xiang, C., Farooq, M., Muhammad, N., Yan, Z., Hui, X., Yuanyuan, K., Bruno, A.K., Lele, Z., & Jincai, L. 2021. Cold stress in wheat: plant acclimation responses and management strategies. Frontiers in Plant Science, 12, 1-15. https://doi.org/10.3389/fpls.2021.676884 Heidarvand, L., & Maali Amiri, R. 2010. What happens in plant molecular responses to cold stress? Acta Physiology of Plantarum, 32, 419-431. https://doi.org/10.1007/s11738-009-0451-8 Igrejas, G., Ikeda T. M., & Guzmán C. 2020. Wheat quality for improving processing and human health (1st ed.). Springer International Publishing. Janardhan, K. V., Murthy, A. S. P., Giriraj, K., & Panchaksharaiah, S. 1975. A rapid method for determination of osmotic potential of plant cell sap. Current Science, 44 (11), 390-391. Kazemi Shahandashti, S., Maali Amiri, R., & Zeinali Khaneghah, H. 2012. Evaluation of some cell damage indexes for low temperature stress in Jam chickpea. Modern Genetic Journal, 6 (4), 70-77. [In Persian]. DOI: 20.1001.1.20084439.1390.6.4.9.3 Limin, A. E., & Fowler, D. B. 1988. Cold hardiness expression in interspecific hybrids and amphidiploids of the Triticeae. Genome, 30 (3), 361-365. https://doi.org/10.1139/g88-063 Mahfoozi, S., Limin., A. E., Tlayes, P. M., Hucl, P., & Fowler, D. B. 2000. Influence of photoperiod response in the expression of cold hardiness in wheat and barley. Canadian Journal of Plant Science, 80 (4), 721-724. https://doi.org/10.4141/P00-031 Mahfoozi, S., Roustaii, M., & Ansari Maleki, Y. 2005. Determination of low-temperature tolerance in some bread wheat, durum wheat and barley genotypes. Seed Plant Improvement Journal, 21 (3), 467-483. [In Persian]. Mittler, R. 2002. Oxidative stress, antioxidants and stress tolerance. Trends in Plant Science, 7, 405-410. http://dx.doi.org/10.1016/S1360-1385(02)02312-9 Nedjadsadeghi, L., Maali Amiri, R., Zeynali Kkanghah, H., Sadeghzadeh, B., & Ramezanpour, S. S. 2014. Evaluation of some cold-induced responses in bread and durum wheat plants. Modern Genetic Journal, 9 (3), 353-362. [In Persian]. DOI: 20.1001.1.20084439.1393.9.3.10.3 Ouellet, F. 2007. Cold acclimation and freezing tolerance in plants. Encyclopedia of Life Sciences, 53, 67-78. https://doi.org/10.1002/9780470015902.a0020093.pub2 Quick. P., Siegl, G., Neuhaus, E., Feil, R., & Stii, M. 1989. Short term water stress leads to a stimulation of sucrose synthesis by activating sucrose phosphate synthase. Planta, 177, 535-546. https://doi.org/10.1007/BF00392622 Ramachandra Reddy, A., Chaitanya, K. V., Jutur, P. P., & Sumithra, K. 2004. Differential antioxidative responses to water stress among five mulberry (Morus alba L.) cultivars. Environmental and Experimental Botany, 52 (1), 33-42. https://doi.org/10.1016/j.envexpbot.2004.01.002 Scalet, M., Federice, R., Guido, M. C., & Manes, F. 1995. Peroxidase activity and polyamine changes in response to ozon and simulated acid rain in Aleppo pine needles. Environmental and Experimental Botany, 35, 417-425. https://doi.org/10.1016/0098-8472(95)00001-3 Sibi, M., & Chegeni, H. 2014. Evaluation of freezing tension tolerance in wheat (Triticum aestivum L.) Sayonz cultivar at 4 to 6 leaf stage, under controlled conditions. Crop Physiology Journal, 5 (4), 53-39. [In Persian]. http://cpj.iauahvaz.ac.ir/article-1-188-en.html Sinha, A. K. 1972. Colorimetric assay of catalase. Analytical Biochemistry, 47 (2), 389-394. https://doi.org/10.1016/0003-2697(72)90132-7 Siosemardeh, A., Mohammadi, Kh., Roohi, E. Aghaalikhani, M., & Mokhtasi Bidgoli, A. 2010. Physiological responses of different wheat genotypes to cold stress. Journal of Crop Production, 2 (4), 93-112. [In Persian]. Sullivan C. Y. 1972. Mechanism of heat and drought resistance in grain sorghum and method of measurement. In: Rao, N. G. P., & House, L. R. (eds.), Sorghum in the seventies, Oxford and IBH publ Co., New Dlhi, India, pp. 247-264. | ||
آمار تعداد مشاهده مقاله: 366 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 296 |