Iranian Journal of Seed Research

fa ارزیابی اثر تنش خشکی بر خصوصیات جوانه‌زنی برخی لاین‌های پیشرفته گندم نان دیم Evaluation of drought stress effect on germination characteristics of some advanced dryland bread wheat lines سایر موضوعات General پژوهشي Research <div style="text-align: justify;">چکیده مبسوط مقدمه: وقوع تنش خشکی در کشت دیم گندم که در آن گیاه تنها متکی به آب باران است، می‌تواند اثر مخربی بر رشد گیاه داشته باشد. با توجه به طولانی بودن پروژه‌های به‌نژادی، شناسایی لاین‌های اصلاحی از نظر تحمل به تنش خشکی در مرحله جوانه‌زنی، می‌تواند به طور قابل توجهی به کاهش زمان و هزینه‌های برنامه‌های به نژادی گندم دیم برای توسعه ارقام مقاوم به خشکی منجر شود. شناسایی میزان تحمل لاین‌هایی که هنوز به مرحله آزاد‌سازی نرسیده‌اند از طریق شبیه‌سازی تنش خشکی در شرایط آزمایشگاهی، از جمله روش‌های نوآور برای کمک به انتخاب رقم متحمل به خشکی در مراحل نهایی است. از سوی دیگر مرحله جوانه‌زنی، اهمیت بسیاری در استقرار بوته‌ها دارد. این مرحله برای رشد و توسعه گیاه حیاتی است و در صورت وجود لاین‌های متحمل می‌تواند تأثیر قابل توجهی بر عملکرد گندم نان داشته باشد. مواد و روش‌ها: این آزمایش به منظور بررسی خصوصیات جوانه‌زنی 11 لاین پیشرفته گندم نان دیم، در  چهار سطح پتانسیل اسمزی (2-، 4-،6- و 8- بار) بوجود آمده توسط پلی‌اتیلن گیلکول 6000 به همراه شاهد (در مجموع  پنج سطح) در شرایط آزمایشگاهی در دانشگاه خلیج فارس، به صورت فاکتوریل در قالب طرح پایه کاملاٌ تصادفی با سه تکرار انجام شد. در این آزمایش صفات شامل درصد جوانه‌زنی و سرعت جوانه‌زنی، سرعت رشد ریشه‌چه و ساقه‌چه، شاخص بنیه بذر (به دو روش)، طول ریشه‌چه و ساقه‌چه، طول گیاهچه، وزن خشک ریشه‌چه و ساقه‌چه و ضریب آلومتری، اندازه‌گیری شدند. یافته‌ها: میانگین صفات، با افزایش سطح تنش، کاهش یافت. نتایج جدول تجزیه واریانس نشان داد که بین لاین‌ها و سطوح تنش خشکی برهمکنش در سطح معنی‌دار یک درصد وجود داشت. بنابراین تجزیه برشی فیزیکی در هر سطح تنش برای مقایسه ارقام انجام شد. واکنش لاین‌ها از نظر صفات مختلف، در برابر سطوح مختلف پتانسیل اسمزی، از نوع برهمکنش ترتیبی بود. با افزایش سطح تنش خشکی، درصد و سرعت جوانه‌زنی، سرعت رشد ریشه‌چه و ساقه‌چه و طول گیاهچه کاهش یافت. در مجموع کل آزمایش، لاین‌های شماره 3 و 4 دارای بالاترین درصد جوانه‌زنی (86/58) و سرعت جوانه‌زنی (60/3 بذر در روز)، سرعت رشد ریشه‌چه (85/0 سانتی‌متر در روز) و ساقه‌چه (70/0 سانتی‌متر در روز)، و طول ریشه‌چه (83/8 سانتی‌متر) و گیاهچه (12/7 سانتی‌‌متر) بودند.  نتیجه‌گیری: واکنش لاین‌ها از نظر صفات مختلف، در برابر سطوح مختلف پتانسیل اسمزی، متفاوت بود. بر اساس صفات بررسی شده، لاین‌های 3 و 4 از نظر تحمل به تنش خشکی وضعیت بهتری داشتند. از این لاین‌ها می‌توان به عنوان منابع برتر در برابر شرایط خشکی در برنامه‌های بعدی به‌نژادی استفاده کرد. جنبه‌های نوآوری: <ol> <li class="CxSpMiddle" dir="RTL" style="margin-right:38px; text-align:justify">ارزیابی و غربال‌گری لاین‌های اصلاحی گندم از نظر تحمل به تنش خشکی با شبیه‌سازی شرایط در آزمایشگاه با مقایسه صفات مورفولوژیک در مراحل اولیه رشد گیاه، انجام شد.</li> <li class="CxSpMiddle" dir="RTL" style="margin-right:38px; text-align:justify">واکنش لاین‌ها در سطوح مشابه تنش خشکی، غیر یکسان بود و تجزیه برشی فیزیکی بر اساس هر سطح تنش، برهمکنش ترتیبی بین سطوح لاین و تنش را نشان داد.</li> </ol> </div> <div style="text-align: justify;"> <div class="WordSection1">Extended abstract Introduction: Drought stress in dryland wheat cultivation, where the plant solely relies on rainwater, can have a detrimental effect on plant growth. Given the lengthy duration of breeding projects, identifying stress-tolerant breeding lines at the germination stage can significantly reduce the time and cost of dryland wheat breeding programs for developing drought-resistant varieties. Identifying the stress tolerance of unreleased lines through laboratory simulation of drought stress is among novel methods to aid in selecting drought-tolerant varieties in the final stages. Moreover, the germination stage is crucial for plant establishment. This stage is critical for plant growth and development and can significantly impact bread wheat yield in case tolerant lines are available. Materials and Methods: This experiment was conducted to investigate the germination characteristics of 11 advanced dryland bread wheat lines at four osmotic potential levels (-2, -4, -6, and -8 bars) induced by polyethylene glycol 6000 along with a control (for a total of five levels), under laboratory (controlled) conditions at Persian Gulf University. The investigation was performed as a factorial experiment in a completely randomized design (CRD) with three replications. Traits in this experiment including germination percentage, germination rate, growth rates of radicles and plumules, dry weight and length of radicle and plumule, seed vigor indices I and II, seedling length, and allometric coefficient were measured. Results: The mean of all traits decreased with increasing stress levels. Results of ANOVA showed a significant interaction at the 1% level between the lines and drought stress treatments. Therefore, physical slicing analysis was conducted at each stress level to compare the lines. The response of the lines to different traits was of an ordinal interaction type. As drought stress levels increased, germination percentage and rate, radicle and plumule growth rates, and seedling length decreased. Overall, lines 3 and 4 exhibited the highest germination percentage (58.86) and rate (3.60 seeds per day), as well as radicle (0.85 cm per day) and plumule rates (0.70 cm per day), and radicle (8.83 cm) and seedling (7.12 cm) length. Conclusions: The response of the lines to different osmotic stress levels varied in terms of various traits. Based on the traits evaluated, lines 3 and 4 exhibited superior drought stress tolerance. These lines can be utilized in future breeding programs. Highlights: <ol> <li class="CxSpMiddle" style="margin-left:7px; text-align:justify">Evaluating and screening wheat breeding lines for drought tolerance was performed by simulating stress conditions in the laboratory and comparing morphological traits in early plant growth stages.</li> <li class="CxSpMiddle" style="margin-left:7px; text-align:justify">The response of the lines to similar levels of drought stress was heterogeneous, and physical slicing analysis based on each stress level revealed an ordinal interaction between stress and line levels.</li> </ol> </div> <div aria-label="Page Break" class="cke_pagebreak" contenteditable="false" data-cke-display-name="pagebreak" data-cke-pagebreak="1" style="page-break-after:always" title="Page Break"></div></div> پتانسیل اسمزی, پلی‌اتیلن گلیکول, شاخص بنیه بذر, گندم Osmotic potential, Polyethylene glycol, Seed vigour index, Wheat 223 239 http://yujs.yu.ac.ir/jisr/browse.php?a_code=A-10-542-2&slc_lang=fa&sid=1 Fatemeh Vafaee فاطمه وفایی fatemehvafaee@yahoo.com 100319475328460012642 100319475328460012642 No Department of Production Engineering and Plant Genetics, Faculty of Agriculture Engineering, Persian Gulf University, Bushehr, Iran. دانشگاه خلیج فارس Hamidreza Nooryazdan حمیدرضا نوریزدان hrnooryazdan@pgu.ac.ir 4070342192 100319475328460012643 Yes Department of Production Engineering and Plant Genetics, Faculty of Agriculture Engineering, Persian Gulf University, Bushehr, Iran. دانشگاه خلیج فارس Rahmatolah Karimizadeh رحمت الله کریمی زاده karimizadeh@yahoo.com 100319475328460012644 100319475328460012644 No Associate professor, Kohgiloyeh and Boyerahmad Agricultural and Natural Resources Research and Education Center, Agricultural Research, Education and Extension Organization (AREEO), Gachsaran, Iran. سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی