تعداد نشریات | 23 |
تعداد شمارهها | 368 |
تعداد مقالات | 2,890 |
تعداد مشاهده مقاله | 2,566,166 |
تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 1,821,828 |
عملکرد دانه، اجزای آن و برخی ویژگیهای فیزیولوژیک برگ پرچم در رقمهای تجاری گندم در پاسخ به تنش خشکی پس از گردهافشانی | ||
بیوتکنولوژی و بیوشیمی غلات | ||
مقاله 2، دوره 2، شماره 2، تیر 1402، صفحه 153-169 اصل مقاله (533.98 K) | ||
نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
شناسه دیجیتال (DOI): 10.22126/cbb.2023.9328.1050 | ||
نویسندگان | ||
محمود حدیدی1؛ مختار قبادی* 1، 2؛ محسن سعیدی1، 2؛ محمداقبال قبادی1، 2 | ||
1گروه مهندسی تولید و ژنتیک گیاهی، دانشکده علوم و مهندسی کشاورزی، پردیس کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه رازی، کرمانشاه ایران. | ||
2مرکز تحقیقات غلات، دانشگاه رازی، کرمانشاه، ایران. | ||
چکیده | ||
مقدمه: در بین گیاهان زراعی، گندم در رتبه اول سطح زیر کشت در جهان و ایران قرار دارد. تنش خشکی رایجترین تنش محیطی است که سبب کاهش عملکرد دانه در محصولات زراعی میگردد. از ویژگیهای فیزیولوژیک به همراه صفات مربوط به عملکرد دانه و اجزای آن به عنوان شاخصهایی جهت ارزیابی رقمهای گندم در شرایط تنش خشکی استفاده میشود. هدف از این آزمایش، مطالعه اجزای عملکرد دانه و برخی خصوصیات فیزیولوژیک برگ پرچم و ارتباط آنها با عملکرد دانه در ارقام تجاری گندم آبی در شرایط تنش خشکی انتهای فصل بود. مواد و روشها: این آزمایش در دانشگاه رازی اجرا گردید. آزمایش به صورت اسپلیت پلات در قالب طرح پایه بلوکهای کامل تصادفی با سه تکرار پیاده شد. دو تیمار رطوبتی (عدم تنش و تنش خشکی پس از گردهافشانی) در کرتهای اصلی و 14 رقم گندم آبی در کرتهای فرعی قرار گرفتند. صفتهای مربوط به عملکرد دانه (شامل عملکردهای بیولوژیک، دانه، کاه و شاخص برداشت)، اجزای عملکرد دانه (شامل تعداد سنبله در متر مربع، تعداد دانه در سنبله و وزن هزار دانه) و برخی خصوصیات فیزیولوژیک برگ پرچم (شامل سطح برگ پرچم، کلروفیل a، کلروفیل b، کلروفیل کل و نسبت کلروفیل a/b و محتوای پرولین برگ پرچم) اندازهگیری شدند. یافتهها: اثر تنش خشکی بر روی عملکرد بیولوژیک، عملکرد دانه، شاخص برداشت، تعداد دانه در سنبله، وزن هزار دانه، سطح برگ پرچم، نسبت کلروفیل a/b و محتوای پرولین برگ پرچم معنیدار بود، اما بر روی عملکرد کاه، تعداد سنبله در متر مربع، کلروفیل a، کلروفیل b و کلروفیل کل غیرمعنیدار شد. رقمهای گندم از نظر ویژگیهای ذکر شده (به غیر از کلروفیل a، کلروفیل b و کلروفیل کل) اختلاف معنیدار با هم داشتند. خسارت تنش خشکی پس از گردهافشانی بر کاهش عملکرد دانه بیشتر از عملکرد کاه بود (41 در مقابل 9 درصد کاهش). در بین اجزای عملکرد دانه، وزن هزار دانه خسارت بیشتری نسبت به تعداد دانه در سنبله (35 در مقابل 11 درصد کاهش) در واکنش به تنش خشکی داشت. تنش خشکی باعث کاهش مقدار کلروفیل، اما افزایش نسبت کلروفیل a/b و محتوای پرولین برگ پرچم شد. تجزیه همبستگی نشان داد که در شرایط بدون تنش خشکی، صفتهای شاخص برداشت و محتوای کلروفیل a در برگ پرچم دارای بالاترین همبستگی مثبت با عملکرد دانه بودند. در حالی که در شرایط تنش خشکی پس از گردهافشانی، بالاترین همبستگی مثبت به محتوای پرولین برگ پرچم و وزن هزار دانه تعلق داشت. نتیجهگیری: به نظر میرسد که از برخی ویژگیهای فیزیولوژیک برگ پرچم (مثل پرولین) به همراه اجزای عملکرد دانه (مثل وزن هزار دانه) بتوان برای ارزیابی رقمهای گندم آبی به هنگام شرایط تنش خشکی پس از گردهافشانی استفاده نمود. | ||
کلیدواژهها | ||
پرولین؛ سطح برگ پرچم؛ شاخص برداشت؛ وزن هزار دانه | ||
مراجع | ||
Abdalla, M. M., & El-Khoshiban N. H. 2007. The influence of water stress on growth, relative water content, photosynthetic pigments, some metabolic and hormonal contents of two Triticum aestivum cultivars. Journal of Applied Science Research, 3 (12), 2062-2074. Arnon, D. I. 1949. Copper enzymes in isolated chloroplast. Poly phenol oxide in Beta vulgaris. Plant Physiology, 24, 1-15. Bates. L., Waldren, R. P., & Teare, I. D. 1973. Rapid determination of free proline for water stress studies. Plant and Soil, 39, 205-207. Blum, A. 2017. Osmotic adjustment is a prime drought stress adaptive engine in support of plant production. Plant, Cell & Environment, 40 (1), 4-10. Cakir, R. 2044. Effect of water stress at different development stages on vegetative and reproductive growth of corn. Field Crops Research, 89 (1), 1-16. https://doi.org/10.1016/j.fcr.2004.01.005 Chaudhry, S., & Sidhu, G. P. S. 2022. Climate change regulated abiotic stress mechanisms in plants: A comprehensive review. Plant Cell Reports, 41 (1), 1-31. Chen, J., Xu, W., Velten, J., Xin, Z., & Stout, J. 2012. Characterization of maize inbred lines for drought and heat tolerance. Journal of Soil and Water Conservation, 67, 354–64. Daryanto, S., Wang, L., & Jacinthe, P. A. 2016. Global synthesis of drought effects on maize and wheat production. PLoS One, 11:e0156362. doi:10.1371/journal.pone.0156362 Dastfal, M., Brati, V., Navabi, F., & Haghighatnia, H. 2009. Effect of terminal drought stress on grain yield and its components in bread wheat (Triticum aestivum L.) genotypes in dry and warm conditions in south of fars province. Seed and Plant Production, 25 (3), 329-344. [In Persian] Dong, B., Zheng, Z., Liu, H., Able, J. A., Yang, H., Zhao, H., Zhang, M., Qiao, Y., Wang, Y. & Liu, M. 2017. Effects of drought stress on pollen sterility, grain yield, abscisic acid and protective enzymes in two winter wheat cultivars. Frontiers in Plant Science, 8: 1008, https://doi.org/10.3389/fpls.2017.01008 Fang Y. & Xiong, L. 2015. General mechanisms of drought response and their application drought resistance improvement in plants. Cellular and Molecular Life Sciences, 72, 673-689. Farooq, M., Wahid, A., Kobayashi, N., Fujita, D., & Basra, S. M. A. 2009. Plant Drought Stress: Effects, Mechanisms and Management. In: Lichtfouse, E., Navarrete, M., Debaeke, P., Véronique, S., Alberola, C. (eds) Sustainable Agriculture. Springer, Dordrecht. https://doi.org/10.1007/978-90-481-2666-8-12 Farshadfar, E., Moradi, F., & Mohammadi, R. 2013. Evaluation of bread wheat genotypes for drought torlerance using agro-physiological traits. Iranian Dryland Agronomy Journal, 2 (1), 63-84. [In Persian] Food and Agriculture Organization. Wheat production in 2020 from pick lists: Crops/World regions/Production quantity. UN Food and Agriculture Organization, Statistics Division, FAOSTAT. 2022. Retrieved 7 March 2022. Ghosh, U. K., Islam, M. N., Siddiqui, M. N., Cao, X., & Khan, M. A. R. 2022. Proline, a multifaceted signalling molecule in plant responses to abiotic stress: understanding the physiological mechanisms, Plant Biology, 24 (2), 227-239. Gurumurthy, S., Sarkar, B., Vanaja, M., Lakshmi, J., Yadav, S. K. & Maheswari, M. 2019. Morpho-physiological and biochemical changes in black gram (Vigna mungo L. Hepper) genotypes under drought stress at flowering stage. Acta Physiologiae Plantarum, 41 (3), 42-51. Igrejas, G., & Branlard, G. 2020. The Importance of wheat. In: Igrejas, G., Ikeda, T., Guzmán, C. (eds) Wheat quality for improving processing and human health. Springer, Cham. https://doi.org/10.1007/978-3-030-34163-3_1 Ihuoma, S. O., & Madramootoo, C. A. 2017. Recent advances in crop water stress detection. Computers and Electronics in Agriculture, 141, 267-275. https://doi.org/10.1016/j.compag.2017.07.026 Javed, A., Ahmad, N., Ahmad, J., Hameed, A., Ashrf, M. A., Zafar, S. A., Maqbool, A., Ll-Amrah, H., Alatawi, H.A., Al-Harbi, M.S., & Ali, E.F. 2022. Grain yield, chlorophyll and protein contents of elite wheat genotypes under drought stress. Journal of King Saud University Science, 34 (7), 102279, https://doi.org/10.1016/j.jksus.2022.102279 Khadka, K., Earl, H. J., Raizada, M., & Navabi, A. 2020. A physio-morphological trait-based approach for breeding drought tolerant wheat. Frontiers in Plant Science, 11 (715), 1-26. Konopatskaia, I., Vavilova, V., Blinov, A., & Goncharov, N. P. 2016. Spike morphology genes in wheat species (Triticum L.). Proceedings of the Latvian Academy of Sciences. Section B, 6 (705), 345-355. DOI: https://doi.org/10.1515/prolas-2016-0053 Malhi, G. S., Kaur, M., & Kaushik, P. 2021. Impact of climate change on agriculture and its mitigation strategies: A review. Sustainability, 13 (3), 1318. Ministry of Agriculture-Jahad. 2022. Agricultural statistics. First volume: Crops. Tehran. [in Persian] Mwadzingeni, L., Shimelis, H., Tesfay, S., & Tsilo, T. J. 2016. Screening of bread wheat genotypes for drought tolerance using phenotypic and proline analyses. Frontiers in Plant Science, 7, 1276, doi:10.3389/fpls.2016.01276 Naghavi, M. R., Toorchi, M., Moghadam, M., & Shakiba, M. R. 2015. Evaluation of diversity and traits correlation in spring wheat cultivars under drought stress. Notulae Scientia Biologicae, 7 (3), 349-354. DOI: 10.15835/nsb.7.3.9592 Nikkhah, H. R., Tajali, H., Tabatabaei, S. A., & Taheri, M. 2022. Evaluation of yield stability and drought tolerance of barley genotypes in temperate regions of the Iran. Journal of Crop Breeding, 14 (44), 1-17. [In Persian] Nourzad, S., Ahmadian, A., & Moghaddam, M. 2015. Proline, total chlorophyll, carbohydrate amount and nutrients uptake in coriander (Coriandrum sativum L.) under drought stress and fertilizers application. Iranian Journal of Field Crops Research, 13 (1), 131-139. [In Persian] Onyemaobi, I., Liu, H., Siddique, K. H. M., & Yan, G. 2017. Both male and female malfunction contributes to yield reduction under water stress during meiosis in bread wheat. Frontiers in Plant Science, 7, 2071, https://doi.org/10.3389/fpls.2016.0.071 Sattar, A., Sher, A., Ijaz, M., Ul-Allah, S., Rizwan, M. S., & Hussain, M. 2020. Terminal drought and heat stress alter physiological and biochemical attributes in flag leaf of bread wheat. PLoS ONE 15 (5), e0232974. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0232974 Shahgholi, S., Sayfzadeh, S., Hadidi Masouleh, E., Shahsavari, N., & Zakeri, H. 2023. Assessment of zinc, boron, and iron foliar application on wheat yield and yield components under drought stress, Communication in Soil Science and Plant Analysis, 54 (9), 1283-1292. https://doi.org/10.1080/00103624.2022.2141772 Sharifi, P., & Mohammadkhani, N. 2016. Effects of drought stress on photosynthesis factors in wheat genotypes during anthesis. Cereal Research Communications, 44 (2), 229–239. DOI: 10.1556/0806.43.2015.054 Sharma, D. K., Andersen, S. B., Ottosen, C. O., & Rosenqvist, E. 2015. Wheat cultivars selected for high Fv/Fm under heat stress maintain high photosynthesis, total chlorophyll, stomatal conductance, transpiration and dry matter. Physiologia Plantarum, 153, 284–98. https://doi.org/10.1111/ppl.12245 PMID: 24962705 Simkin, A. J., Kapoor, L., Doss, C. G. P., Hofmann, T. A., Lawson, T., & Ramamoorthy, S. 2022. The role of photosynthesis related pigments in light harvesting, photoprotection and enhancement of photosynthetic yield in planta. Photosynthesis Research, 152, 23-42. Vahamidis, P., Karamanos, A., Economou, G., & Fasseas, S. 2014. A new scale for the assessment of wheat spike morphogenesis, Annals of Applied Biology, 164(2), 220-231. https://doi.org/10.1111/aab.12097 Vendruscolo, A. C. G., Schuster, I., Pileggi, M., Scapim, C. A., Molinari, H. B. C., Marur, C. J., & Vieira, L. G. C. 2007. Stress-induced synthesis of proline confers tolerance to water deficit in transgenic wheat. Journal of Plant Physiology, 164, 1367-1376. Zandalinas S. I., Mittler R., Balfagon D., Arbona V., & Gomez-Cadenaz A. 2018. Plant adaptations to the combination of drought and high temperatures. Physiolgia Plantarum, 162, 2–12. Zhang, J., Zhang, S., Cheng, M., Jiang, H., Zhang, X., & Peng, C. 2018. Effect of drought on agronomic traits of rice and wheat: a metaanalysis. International Journal of Environmental Research Public Health 15, 839. doi: 10.3390/ijerph15050839. | ||
آمار تعداد مشاهده مقاله: 241 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 184 |