تعداد نشریات | 23 |
تعداد شمارهها | 368 |
تعداد مقالات | 2,890 |
تعداد مشاهده مقاله | 2,566,181 |
تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 1,821,838 |
تغییرات محتوی پرولین و فروکتان برگهای ارقام گندم نان در شرایط وقوع تنش سرما در ابتدای رشد زایشی | ||
بیوتکنولوژی و بیوشیمی غلات | ||
مقاله 1، دوره 3، شماره 1، فروردین 1403، صفحه 1-14 اصل مقاله (587.88 K) | ||
نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
شناسه دیجیتال (DOI): 10.22126/cbb.2024.10783.1073 | ||
نویسندگان | ||
محمد الهآبادی1؛ سید رضا قلی میرفخرایی1؛ رضا درویش زاده* 2 | ||
1گروه ژنتیک و بهنژادی گیاهی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران | ||
2گروه تولید و ژنتیک گیاهی دانشکده کشاورزی دانشگاه ارومیه. ارومیه، ایران. | ||
چکیده | ||
مقدمه: گندم سومین غله حیاتی جهان پس از برنج و ذرت است و با توجه به نرخ رو به افزایش جمعیت جهان از اهمیت بسیار بالایی برخوردار است. پرولین و فروکتان در تحمل به تنش سرما اهمیت ویژهای دارند. ارقام مختلف گندم در مقابله با تنش سرما سطوح مختلفی از فروکتان و پرولین را تولید میکنند. در همین راستا این تحقیق با هدف بررسی تنوع در محتوای فروکتان و پرولین ژنوتیپهای گندم تحت تنش سرما انجام گرفت. مواد و روشها: در مطالعه حاضر مقدار سازگارسازهای پرولین و فروکتان در 70 رقم گندم نان بررسی شد. بدین منظور کشت ارقام در قالب طرح کاملاً تصادفی با سه تکرار در گلخانه انجام شد. ارقام در مرحله زایشی (کد زادوکس 48 تا 60) در شرایط دمایی 8+ درجه سانتیگراد و دمای ۲- درجه سانتیگراد تیمار شدند. جهت اعمال تیمار دمایی، دما از 24 درجه سانتیگراد تا سطح دمای مورد نظر هر یک ساعت دو درجه سانتیگراد کاهش یافت، سپس گیاهان به مدت دو ساعت در آن سطح دمایی متوقف شده و بعد از اعمال تنش، دما به 24 درجه سانتیگراد افزایش داده شد و پس از 24 ساعت نمونهبرداری از آنها انجام گرفت. اندازهگیری غلظت پرولین و فروکتان در برگهای 70 رقم گندم نان به ترتیب توسط روش کاریلو و گیبسون (Carillo and Gibon, 2011) و جرمین (Jermyn, 1956) انجام شد. یافتهها: ﺗﺠﺰﯾﻪ وارﯾﺎﻧﺲ دادهها ﻧﺸﺎن داد ﮐﻪ ﺑﯿﻦ ارﻗﺎم و ﺑﯿﻦ ﺳﻄﻮح ﻣﺨﺘﻠﻒ دما از لحاظ میزان پرولین و فروکتان در برگ اﺧﺘﻼف ﻣﻌﻨﯽدار وﺟﻮد دارد. همچنین اثر مقابل رقم × دما بر غلظت این صفات معنیدار بود. ﻣﻌﻨﯽدار ﺑﻮدن اﺛﺮ ﻣﺘﻘﺎﺑﻞ دﻣﺎ و رﻗﻢ ﻧﺸﺎن ﻣﯽدﻫﺪ رتبهبندی (واکنش) ژﻧﻮﺗﯿﭗﻫﺎ از سطحی به سطح دیگر دما ﯾﮑﺴﺎن ﻧﻤﯽﺑﺎﺷﺪ. به عبارتی ارﻗﺎم ﻣﺨﺘﻠﻒ سازوکارهای ﻣﻘﺎﺑﻠﻪ ﻣﺘﻔﺎوﺗﯽ در ﻫﺮ یک از ﺳﻄوﺢ ﺗﻨﺶ دﻣﺎﯾﯽ دارﻧﺪ. در ادامه ﺑﺮشدﻫﯽ اﺛﺮ ﻣﺘﻘﺎﺑﻞ ﺑﺮای اﯾﻦ صفات اﻧﺠﺎم ﮔﺮﻓﺖ و ﺑﺮ اﺳﺎس ﻧﺘﺎﯾﺞ ﻣﻘﺎﯾﺴﻪ ﻣﯿﺎﻧﮕﯿﻦ ﺟﺪاﮔﺎﻧﻪ، ﺑﯿﺸﺘﺮﯾﻦ و ﮐﻤﺘﺮﯾﻦ ﻣﻘﺪار صفات در ﺳﻄﻮح ﻣﺨﺘﻠﻒ ﺗﻨﺶ دﻣﺎﯾﯽ در ارقام مورد مطالعه مشخص گردید. در ﺳﻄﻮح دﻣﺎﯾﯽ 8+ درجه سانتیگراد و 2- درجه سانتیگراد ﺑﯿﺸﺘﺮﯾﻦ ﻣﻘﺪار ﭘﺮوﻟﯿﻦ به ترتیب در ارقام طلایی و گنبد 2 و ﮐﻤﺘﺮﯾﻦ ﻣﯿﺰان ﭘﺮوﻟﯿﻦ در ﻫﻤﯿﻦ ﺳﻄﻮح دﻣﺎﯾﯽ ﺑﻪﺗﺮﺗﯿﺐ در ارﻗام تیرگان و شیرودی مشاهده شد. در ﺳﻄﻮح دﻣﺎﯾﯽ 8+ درجه سانتیگراد و 2- درجه سانتیگراد ﺑﯿﺸﺘﺮﯾﻦ ﻣﻘﺪار فروکتان به ترتیب در ارقام آزادی و شاهپسند و ﮐﻤﺘﺮﯾﻦ ﻣﯿﺰان فروکتان در ﻫﻤﯿﻦ ﺳﻄﻮح دﻣﺎﯾﯽ ﺑﻪﺗﺮﺗﯿﺐ در ارﻗام برات و دز مشاهده شد. بر اساس نتایج، روند تغییرات منظمی برای میزان فروکتان در 70 رقم مورد مطالعه مشاهده نشد. نتیجهگیری: ﻧﺘﯿﺠﻪ اﯾﻦ ﺑﺮرﺳﯽ ﻧﺸﺎن ﻣﯽدﻫﺪ ارﻗﺎﻣﯽ در اﯾﻦ ﻧﻮع از ﺗﻨﺶ ﻣﻄﻠﻮبﺗﺮﻧﺪ ﮐﻪ در ﺳﻄﻮح ﭘﺎﯾﯿﻦ دﻣﺎﯾﯽ، ﭘﺮوﻟﯿﻦ و فروکتان ﺑﯿﺸﺘﺮی را ﺣﻔﻆ ﻣﯽﮐﻨﻨﺪ. در این پژوهش ارﻗاﻢ گنبد2 و شاهپسند ﺗﻮاﻧﺴتند بهترتیب ﻣﯿﺰان ﺑﺎﻻﯾﯽ از ﭘﺮوﻟﯿﻦ و فروکتان را در ﺳﻄح دﻣﺎﯾﯽ 2- درجه سانتیگراد ﺣﻔﻆ ﻧﻤﺎﯾند که میتوان از آنها به عنوان رقم متحمل به تنش سرمای دیررس بهاره نام برد. نتایج این تحقیق نشاندهنده واکنش متفاوت ارقام گندم از لحاظ صفات مورد بررسی در هریک از سطوح دمایی میباشد. از این تنوع میتوان در -فرایند بهنژادی تولید ارقام مقاوم به سرما استفاده نمود. | ||
کلیدواژهها | ||
تنش دمای پایین؛ تنوع ژنتیکی؛ سازگارسازها؛ غلات سردسیری | ||
مراجع | ||
Abedi, T. & Mojiri, A. 2020. Cadmium uptake by wheat (Triticum aestivum L.): An overview. Plants, 9(4), 500-514. doi: 10.3390/plants9040500. Asadi, A., Askary Kelestani, A. R., Mirfakhraii, R., Abasi, A., & Khodadadi, M. 2018. Genetic variation of bread wheat geneotypes for some important physiological traits under chiling stress. Environmental Stresses in Crop Sciences, 11(1), 171-183. [In Persian] doi.org/10.22077/escs.2017.195.1049 Ashraf, M., Foolad, M., 2007. Roles of glycine betaine and proline in improving plant abiotic stress resistance. Environmental and Experimental Botany. 59, 206-216. doi.org/10.1016/j.envexpbot.2005.12.006 Atici, O. & Nalbantoglu, B. 2003. Antifreeze proteins in higher plants. Phytochemistry, 64(7), 1187-1196. doi.org/10.1016/S0031-9422(03)00420-5 Azimi, S., Sofalian, O., Jahanbakhsh G. S. & Khomari, S. 2012. Effect of chilling stress on Soluble Protein, sugar and Prolin accumulation in cotton (Gossypium hirsutum L.) genotypes. International Journal of Agriculture and Crop Sciences, 4(12), 825-830 Ben Rejeb, K., Lefebvre‐De Vos, D., Le Disquet, I., Leprince, A. S., Bordenave, M., Maldiney, R., Jdey, A., Abdelly, C., & Savouré, A. 2015. Hydrogen peroxide produced by NADPH oxidases increases proline accumulation during salt or mannitol stress in Arabidopsis thaliana. New Phytologist, 208(4), 1138-1148. doi: 10.1111/nph.13550 Carillo, P. & Gibon, Y. 2011. Protocol: Extraction and determination of proline. PrometheusWiki, 1-5. Dionne, J., Castonguay, Y., Nadeau, P. & Desjardins, Y. 2001. Freezing tolerance and carbohydrate changes during cold acclimation of green‐type annual bluegrass (Poa annua L.) ecotypes. Crop Science, 41(2), 443-451. doi.org/10.2135/cropsci2001.412443x Gull, A., Ahmad Lone, A. and Ul Islam Wani N. 2019. Biotic and Abiotic Stresses in Plants [Internet]. Abiotic and Biotic Stress in Plants. IntechOpen. Available from: http://dx.doi.org/10.5772/intechopen.85832. Hosseinifard, M., Stefaniak, S., Ghorbani Javid, M., Soltani, E., Wojtyla, Ł., & Garnczarska, M. 2022. Contribution of exogenous proline to abiotic stresses tolerance in plants: A review. International Journal of Molecular Sciences, 23(9), 5186. doi.org/10.3390/ijms23095186 Jahanbakhsh, S., Karimzadeh, Qasim, Rostgar Jezi, F., Mahfovi, Siros, and Hosseini Salekdeh, S.G. 2009. The effect of localization on some physiological characteristics and cold tolerance in two sensitive and tolerant varieties of bread wheat. Electronic Journal of Crop Production, 2(3), 85-106. [In Persian] Jermyn, M. A., 1956. A new method for determining ketohexoses in the presence of aldo-hexoses. Nature, 177(4497), 38-39. doi.org/10.1038/177038a0 Karimzadeh, G., Darvishzadeh R., Jalali-Javaran, M. & Dehghani, H. 2005. Cold-induced accumulation of protein in the leaves of spring and winter barley cultivars. Acta Biologica Hungarica, 56 (1-2), 83-96. doi.org/10.1556/abiol.56.2005.1-2.9 Kerepesi, I., Bányai-Stefanovits, É., & Galiba, G. 2004. Cold acclimation and abscisic acid induced alterations in carbohydrate content in calli of wheat genotypes differing in frost tolerance. Journal of Plant Physiology, 161(1), 131-133. doi.org/10.1078/0176-1617-00766 Kumar, V., & Yadav, S. K. 2009. Proline and betaine provide protection to antioxidant and methylglyoxal detoxification systems during cold stress in Camellia sinensis (L.) O. Kuntze. Acta Physiologiae Plantarum, 31, 261-269. doi.org/10.1007/s11738-008-0227-6 Liang, X., Zhang, L., Natarajan, S. K., & Becker, D. F. 2013. Proline mechanisms of stress survival. Antioxidants & Redox signaling, 19(9), 998-1011. doi: 10.1089/ars.2012.5074 Lui, W., Yu, K., He, T., Li, F., Zhang, D. and Liu, J. 2013. The low temperature induced physiological responses of Avena nuda L., a cold-tolerant plant species. The Scientific World Journal, 1-7. doi: 10.1155/2013/658793 Mafoozi, S., & Sasani, S. 2008. Vernalization requirement of some wheat and barley genotypes and its relationship with expression of cold tolerance under field and controlled conditions. Iranian Journal of Field Crop Science, 39(1), 114-126. [In Persian] 20.1001.1.20084811.1387.39.1.11.6 MohsenZadeh, S., Karimi Andeani, J. & Mohabat Kar, H. 2010. Physiological responses and partial gene isolation of responsive gene to cold stress in four sensitive vs. resistant wheat cultivars. Iranian Journal of Field Crop Science, 14(3), 611-619. [In Persian] 20.1001.1.20084811.1389.41.3.18.1 Nadi, S., Mirfakhraii, R., & Abbasi, A. 2019. Genetic diversity of bread wheat cultivars using ssr marker and relationship analysis for two traits prolin and fructan under spring chilling stress. Iranian Journal of Field Crop Science, 49(4), 87-96. [In Persian] 10.22059/ijfcs.2017.231050.654304 Poehlman, J. M., & Sleper, D. A. 1995. Breeding Field Crops. Ames: Iowa State University Press. Sakamura, T. 1918. Kurze Mitteilung ueber die Chromosomenzahlen und die Verwandtschaftsverhältnisse der Triticum-arten. Shokubutsugaku Zasshi, 32(379), 150-153. doi.org/10.15281/jplantres1887.32.379_150 Sasani, S., Tavakol Afshari, R., & Mahfoozi, S. 2013. Low-temperature acclimation and the correlation of vernalization requirement with accumulation of some compatible solutes and physiological mechanisms in bread wheat. Iranian Journal of Field Crop Science, 44(2), 327-345. [In Persian] 10.22059/ijfcs.2013.35121 Tarkowski, Ł. P., & Van den Ende, W. 2015. Cold tolerance triggered by soluble sugars: a multifaceted countermeasure. Frontiers in Plant Science, 6, 203. doi.org/10.3389/fpls.2015.00203 Valliyodan, B. & Nguyen H. T. 2006. Understanding regulatory networks and engineering for enhanced drought tolerance in plants. Current Opinion in Plant Biology, 9, 189-95. doi: 10.1016/j.pbi.2006.01.019 Yoshida, M. 2021. Fructan structure and metabolism in overwintering plants. Plants, 10(5), 933. doi: 10.3390/plants10050933 Yuanyuan, M., Yali, Z., Jiang, L. U. & Hongbo, S. H. 2009. Roles of plant soluble sugars and their responses to plant cold stress (Review). African Journal of Biotechnology, 8 (10), 2004-2010. Zadoks, J. C., Chang, T. T., & Konzak, C. F. 1974. A decimal code for the growth stages of cereals. Weed Research, 14(6), 415-421. doi.org/10.1111/j.1365-3180.1974.tb01084.x Zeinali Yadegari, L., Heidari, R., & Karapetian, J. 2010. The effect of cold pretreatment on respiration rates and the contents of proline and photosynthetic pigments in soybean seedlings (Glicine max cv. l17). Iranian Journal of Biology, 23(3), 409-417. [In Persian] Zheng, J., Liu, T., Zheng, Q., Li, J., Qian, Y., Li, J., & Zhan, Q. 2020. Identification of cold tolerance and analysis of genetic diversity for major wheat varieties in Jianghuai region of China. Pakistan Journal of Botany, 52(3), 839-849. doi:10.30848/PJB2020-3(23) | ||
آمار تعداد مشاهده مقاله: 137 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 171 |