| تعداد نشریات | 21 |
| تعداد شمارهها | 472 |
| تعداد مقالات | 3,712 |
| تعداد مشاهده مقاله | 5,468,622 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 3,268,208 |
مطالعه اثرات تنش شوری بر عملکرد و شاخصهای فیزیولوژیک گندم در شرایط مزرعه | ||
| بیوتکنولوژی و بیوشیمی غلات | ||
| مقاله 3، دوره 5، شماره 1، فروردین 1405، صفحه 42-60 اصل مقاله (521.4 K) | ||
| نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22126/cbb.2026.14055.1150 | ||
| نویسنده | ||
| طاهره امامی* | ||
| استادیار بخش تحقیقات علوم زراعی و باغی، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی ایلام، سازمان تحقیقات،آموزش و ترویج کشاورزی، ایلام، ایران. | ||
| چکیده | ||
| مقدمه: گندم بهعنوان یکی از استراتژیکترین گیاهان زراعی، نقش حیاتی در تأمین امنیت غذایی جمعیت رو به رشد جهان ایفا میکند. با این حال، تولید این محصول ارزشمند همواره با چالشهای متعددی از جمله تنشهای غیرزنده مواجه است. در این میان، شوری خاک و آب بهعنوان یک معضل فراگیر، بهویژه در مناطق خشک و نیمهخشک مانند ایران، تهدیدی جدی برای کشت گندم محسوب میشود. تنش شوری از طریق کاهش پتانسیل آب خاک (اثر اسمزی) و تجمع یونهای سمی مانند سدیم و کلر (سمیت یونی)، فرآیندهای فیزیولوژیک و بیوشیمیایی گیاه را مختل کرده و در نهایت به افت شدید عملکرد دانه منجر میگردد. بررسی تأثیر سطوح مختلف شوری آب آبیاری بر صفات فیزیولوژیک (محتوای کلروفیل، پرولین و نشت الکترولیت)، اجزای عملکرد (تعداد دانه در سنبله و وزن هزار دانه) و عملکرد نهایی دانه گندم رقم چمران ۲ در شرایط واقعی مزرعه در اقلیم نیمهخشک ایلام هدف تحقیق بود. مواد و روشها: این پژوهش بهصورت مزرعهای در سال زراعی ۱۴۰3-۱۴۰2 در ایلام با اقلیم نیمهخشک (دومارتن) اجرا شد. آزمایش در قالب طرح بلوکهای کامل تصادفی با چهار تیمار شوری آب آبیاری (شاهد ۲، ۴، ۶ و ۸ دسیزیمنس بر متر) و سه تکرار انجام گرفت. بذر گندم رقم چمران ۲ با تراکم ۴۰۰ بذر در مترمربع در کرتهای ۳×۴ متری (۱۶ ردیف با فاصله ۲۵ سانتیمتر) کشت شد. تنش شوری از مرحله ۳-۴ برگی تا رسیدگی کامل اعمال گردید و آبشویی ۱۵٪ برای جلوگیری از تجمع نمک در نظر گرفته شد. نمونهبرداری از برگ پرچم در مرحله گردهافشانی انجام و کلروفیل کل (استون ۸۰٪ و اسپکتروفتومتری)، پرولین (روش نینهیدرین) و نشت الکترولیت اندازهگیری شد. عملکرد و اجزای آن از سطح دو مترمربع برداشت گردید. دادهها با نرمافزار SAS تحلیل و مقایسه میانگینها با آزمون دانکن (۵٪) انجام شد. یافتهها: نتایج این تحقیق بهوضوح نشان میدهد که تنش شوری آب آبیاری تأثیر عمیق و معنیداری بر تمامی صفات مورفولوژیک، عملکردی و فیزیولوژیک گندم دارد. یکنواختی مناسب بستر مزرعه (عدم معنیداری اثر بلوک) و دقت بالای اجرای آزمایش (CV کمتر از ۱۰ درصد)، اعتبار دادهها را تأیید میکند. افزایش هدایت الکتریکی آب از ۲ به ۸ دسیزیمنس بر متر، عملکرد دانه را ۴۲ درصد کاهش داد (از ۶۲۵۰ به ۳۶۱۰ کیلوگرم در هکتار) که ناشی از کاهش همزمان وزن هزار دانه (۴۳ درصد) و تعداد دانه در سنبله (۳۵ درصد) بود. در سطح فیزیولوژیک، محتوای کلروفیل کل با ۵۸ درصد کاهش به ۱/۶۰ میلیگرم بر گرم وزن تر رسید که نشاندهنده تخریب شدید کلروپلاستهاست. در مقابل، پرولین بهعنوان یک سازوکار دفاعی، ۴ برابر افزایش یافت (از ۴/۲ به ۱۶/۵ میکرومول بر گرم) و نشت الکترولیت نشاندهنده تخریب غشاها از ۱۸/۵ به ۵۲/۶ درصد افزایش یافت. همبستگی قوی بین عملکرد با کلروفیل (۹۲/۰) و نشت الکترولیت (۹۴/۰-) مؤید این است که تخریب غشاهای سلولی و کاهش توان فتوسنتزی، مکانیسمهای اصلی کاهش عملکرد در شرایط شوری هستند. بهطور کلی، گیاه گندم در سطوح شوری بیش از ۶ دسیزیمنس بر متر با کاهش شدید عملکرد و اختلالات فیزیولوژیک جبرانناپذیری مواجه میشود. نتیجهگیری: تنش شوری با تأثیر بر فرآیندهای کلیدی فیزیولوژیک از جمله تخریب کلروپلاستها (کاهش ۵۸ درصدی کلروفیل)، افزایش نشت الکترولیت و تجمع پرولین، موجب کاهش چشمگیر اجزای عملکرد و در نهایت عملکرد دانه گندم میشود. همبستگی قوی بین صفات نشان میدهد که شاخصهای فیزیولوژیک مانند کلروفیل و نشت الکترولیت میتوانند بهعنوان معیارهای قابل اعتماد برای غربالگری ارقام مقاوم به شوری مورد استفاده قرار گیرند. با توجه به کاهش ۴۲ درصدی عملکرد در شوری ۸ دسیزیمنس بر متر، مدیریت منابع آب و استفاده از ارقام متحمل به شوری برای کشت در مناطق خشک و نیمهخشک ضروری است. | ||
| کلیدواژهها | ||
| تنش اسمزی؛ نشت الکترولیت؛ پرولین؛ سازگاری اسمزی؛ سمیت یونی؛ قابلیت هدایت الکتریکی (EC) | ||
| مراجع | ||
|
Ain, N. U., Naveed, M., Hussain, A., Mumtaz, M. Z., Rafique, M., Bashir, M. A., Alamri, S., & Siddiqui, M. H. 2020. Impact of Coating of Urea with Bacillus-Augmented Zinc Oxide on Wheat Grown under Salinity Stress. Plants, 9 (10), 1375. https://doi.org/10.3390/plants9101375 Assaha, D. V. M., Ueda, A., Saneoka, H., Al-Yahyai, R., & Yaish, M. W. 2017. The Role of Na+ and K+ Transporters in Salt Stress Adaptation in Glycophytes. [Review]. Frontiers in Physiology, Volume 8 - 2017, 509. https://doi.org/10.3389/fphys.2017.00509 Ayed-Slama, O., Ayed, S., & Slim-Amara, H. 2015. Selection of tolerant lines to salinity derived from durum wheat (Triticum durum Desf.) in vitro culture. Agricultural Sciences, 6 (07), 699. http://dx.doi.org/10.4236/as.2015.67067 Behboud, R., Moradi, A., Piri, R., Dedicova, B., Fazeli-Nasab, B., & Ghorbanpour, M. 2024. Sweet corn (Zea mays L.) seed performance enhanced under drought stress by chitosan and minerals coating. BMC Plant Biology, 24 (1), 991. https://doi.org/10.1186/s12870-024-057042- El-Hendawy, S. E., Hassan, W. M., Al-Suhaibani, N. A., Refay, Y., & Abdella, K. A. 2017. Comparative Performance of Multivariable Agro-Physiological Parameters for Detecting Salt Tolerance of Wheat Cultivars under Simulated Saline Field Growing Conditions. [Original Research]. Frontiers in Plant Science, Volume 8 - 2017, 435. https://doi.org/10.3389/fpls.2017.00435 FAO. 2023. Crops and livestock products, https://www.fao.org/faostat/en/#data/QCL Fazeli-Nasab, B., Vessal, S., Bagheri, A., & Malekzadeh-Shafaroudi, S. 2025. Chickpea (Cicer arietinum L.): Achievements and opportunities in response to abiotic stresses and its flexibility to changing weather conditions. Crop Science Research in Arid Regions, 7 (1), 179-216. https://doi.org/10.22034/csrar.2024.431689.1390 Feghhenabi, F., Hadi, H., Khodaverdiloo, H., & van Genuchten, M. T. 2020. Seed priming alleviated salinity stress during germination and emergence of wheat (Triticum aestivum L.). Agricultural Water Management, 231, 106022. https://doi.org/10.1016/j.agwat.2020.106022 Flowers, T. J., & Colmer, T. D. 2008. Salinity tolerance in halophytes. New phytologist, 179 (4), 945-963. https://doi.org/10.2345/nph.2008.17904 Hadia, E., Slama, A., Romdhane, L., Cheikh M’Hamed, H., Fahej, M. A. S., & Radhouane, L. 2023. Seed Priming of Bread Wheat Varieties with Growth Regulators and Nutrients Improves Salt Stress Tolerance Particularly for the Local Genotype. Journal of Plant Growth Regulation, 42 (1), 304-318. https://doi.org/10.1007/s00344-021-10548-3 Halder, T., Choudhary, M., Liu, H., Chen, Y., Yan, G., & Siddique, K. H. M. 2022. Wheat Proteomics for Abiotic Stress Tolerance and Root System Architecture: Current Status and Future Prospects. Proteomes, 10 (2). https://doi.org/10.3390%2Fproteomes10020017 Hannan, M. A., Saha, N. R., Roy, S. K., Woo, S.-H., & Haque, M. S. 2021. Genetic Diversity Analysis and Molecular Screening for Salinity Tolerance in Wheat Germplasm. Plant Breeding and Biotechnology, 9 (3), 185-198. https://doi.org/10.9787/PBB.2021.93.185 Hasanuzzaman, M., Nahar, K., & Fujita, M. 2013. Plant Response to Salt Stress and Role of Exogenous Protectants to Mitigate Salt-Induced Damages. In Ahmad P Azooz M M, Prasad M N V (Eds.), Ecophysiology and Responses of Plants under Salt Stress (pp. 25-87). New York, NY: Springer New York. https://doi.org/10.1007/978-1-4614-4747-4_2 Manono, B. O. 2026. Effects of Salinity on Seed Germination: Mechanisms, Impacts, and Mitigation Strategies. Seeds, 5 (1), 1. https://dx.doi.org/10.3390/seeds5010001 Miller, G., Suzuki, N., Ciftci‐Yilmaz, S., & Mittler, R. 2010. Reactive oxygen species homeostasis and signalling during drought and salinity stresses. Plant, cell & environment, 33 (4), 453-467. https://doi.org/10.1111/j.1365-3040.2009.02041.x Munns, R., Day, D. A., Fricke, W., Watt, M., Arsova, B., Barkla, B. J., Bose, J., Byrt, C. S., Chen, Z.-H., Foster, K. J., Gilliham, M., Henderson, S. W., Jenkins, C. L. D., Kronzucker, H. J., Miklavcic, S. J., Plett, D., Roy, S. J., Shabala, S., Shelden, M. C., Soole, K. L., Taylor, N. L., Tester, M., Wege, S., Wegner, L. H., & Tyerman, S. D. 2020. Energy costs of salt tolerance in crop plants. New Phytologist, 225 (3), 1072-1090. https://doi.org/10.1111/nph.15864 Munns, R., & Tester, M. 2008. Mechanisms of salinity tolerance. Annual Review of Plant Biology, 59, 651-681. https://doi.org/10.1146/annurev.arplant.59.032607.092911 Nagdalian, A., Rekhman, Z., Askerova, A., Pirogov, M., Asyakina, L., Serazetdinova, Y., Golik, D., Golik, A., & Blinov, A. 2026. Molybdenum Trioxide Nanoparticles Enhance Wheat Tolerance to Salinity and Temperature Stress by Promoting Rhizobacterial Phytohormone Production and Preserving Photosynthetic Pigments. BioNanoScience, 16 (8), 497. https://doi.org/10.1007/s12668-026-02736-w Osama, O. 2025. Enhancing Wheat Resilience to Abiotic Stress: Genetic Mechanisms and Genome Editing Approaches. In Meena V S Jaiswal J P Jinger D, Paramesh V (Eds.), Triticum - The Pillar of Global Food Security. London: IntechOpen. https://doi.org/10.5772/intechopen.1009174 Raeisi Sadati, S. Y., Jahanbakhsh-Godekahriz, S., Tobeh, A., Farzaneh, S., Shafiei, Y., & Fazeli-Nasab, B. 2026. Combined Effects of Seaweed Extract and Selenium Nanoparticles on Mitigation of Cadmium and Chromium Stress in Fennel (Foeniculum vulgare Mill.). Agrotechniques in Industrial Crops, 6 (2), 208-218. https://doi.org/10.22126/atic.2026.12771.1235 Rashid, M., Talukder, M. R., & Hossain, M. 2026. Yield and nutrient augmentations in wheat: Application of plasma processed zinc. PLoS One, 21 (2), e0343231. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0343231 Raza, A., Tabassum, J., Fakhar, A. Z., Sharif, R., Chen, H., Zhang, C., Ju, L., Fotopoulos, V., Siddique, K. H., & Singh, R. K. 2023. Smart reprograming of plants against salinity stress using modern biotechnological tools. Critical reviews in biotechnology, 43 (7), 1035-1062. https://doi.org/10.1080/07388551.2022.2093695 Rezaei, F., Amiri Fahliani, R., Behpouri, A., Dehdari, M., & Zinati, Z. 2026. Evaluation of Some Bread (Triticum aestivum L.) and Pasta (T. durum) Wheat Cultivars in Response to Drought Stress at the Germination Stage. [Research]. Journal of Crop Breeding, 18 (1), 29-42. http://dx.doi.org/10.61882/jcb.2026.1563 Sena, F., Monza, J., & Signorelli, S. 2024. Determination of Free Proline in Plants. In Corpas F J, Palma J M (Eds.), ROS Signaling in Plants : Methods and Protocols (pp. 183-194). New York, NY: Springer US. https://doi.org/10.1007/978-1-0716-3826-2_12 Shabala, S., Chen, X., Yun, P., & Zhou, M. 2026. Salinity tolerance in wheat: rethinking the targets. Journal of Experimental Botany, 77 (9), 2666-2676. https://doi.org/10.1093/jxb/eraf152 Shakirova, F. M., Sakhabutdinova, A. R., Bezrukova, M. V., Fatkhutdinova, R. A., & Fatkhutdinova, D. R. 2003. Changes in the hormonal status of wheat seedlings induced by salicylic acid and salinity. Plant Science, 164 (3), 317-322. https://doi.org/10.1016/S0168-9452(02)00415-6 Singh, R. P., & Jha, P. N. 2016. Alleviation of salinity-induced damage on wheat plant by an ACC deaminase-producing halophilic bacterium Serratia sp. SL-12 isolated from a salt lake. Symbiosis, 69, 101-111. https://doi.org/10.1007/s13199-016-0387-x Szabados, L., & Savouré, A. 2010. Proline: a multifunctional amino acid. Trends in plant science, 15 (2), 89-97. https://doi.org/10.1016/j.tplants.2009.11.009 Tavakkoli, E., Fatehi, F., Coventry, S., Rengasamy, P., & McDonald, G. K. 2011. Additive effects of Na+ and Cl–ions on barley growth under salinity stress. Journal of Experimental Botany, 62 (6), 2189-2203. https://doi.org/10.1093/jxb/erq422 Tripathi, R., Singh, D., Imam, Z., Singh, V. K., Parveen, R., Singh, A., Upadhyay, A., Mishra, L. K., & Sahoo, J. P. 2026. Genetic architecture and breeding strategies for enhancing wheat (Triticum aestivum L.) tolerance to combined heat, drought, and salinity stresses. Molecular Biology Reports, 53 (1), 437. https://doi.org/10.1007/s11033-026-11613-4 Wu, G., Sun, X., Sun, Q., Kang, X., Wang, J., He, X., Liu, W., Xu, D., Dai, X., & Ma, W. 2025. Genetic Variation in Wheat Root Transcriptome Responses to Salinity: A Comparative Study of Tolerant and Sensitive Genotypes. International Journal of Molecular Sciences, 26 (1), 331. https://doi.org/10.3390/ijms26010331 Yan, L., Lu, M., Riaz, M., Gao, G., Tong, K., Yu, H., Wang, L., Wang, L., Cui, K., & Wang, J. 2024. Differential response of proline metabolism defense, Na+ absorption and deposition to salt stress in salt‐tolerant and salt‐sensitive rapeseed (Brassica napus L.) genotypes. Physiologia Plantarum, 176 (4), e14460. https://doi.org/10.1111/ppl.14460 Zhang, X., Liu, X., Wang, L., Zhao, Q., Yu, Y., Du, R., Xu, Y., Zhen, W., & Wang, Y. 2024. Wheat yield and grain-filling characteristics due to cultivar replacement in the Haihe Plain in China. Frontiers in Plant Science, 15, 1374453. https://doi.org/10.3389/fpls.2024.1374453 | ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 73 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 30 |
||