جلد 7، شماره 2 - ( (پاییز و زمستان) 1399 )
سال1399، جلد7 شماره 2 صفحات 170-151 |
برگشت به فهرست نسخه ها
دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری ، ali.ranjbar@gmail.com
چکیده: (4078 مشاهده)
چکیده مبسوط
مقدمه: جوانه‌زنی از مهم‌ترین مراحل رشد گیاه است که دوام، استقرار و عملکرد نهایی گیاهان زراعی را تعیین می‌کند و در مناطقی که استقرار موفق گیاه در اثر وجود شرایط خشکی با مشکل مواجه می‌شود، اصلاح صفات جوانه‌زنی یکی از اهداف اصلاحی مهم بشمار می‌آید. مطالعه حاضر بمنظور تعیین تأثیر سطوح مختلف تنش اسمزی بر خصوصیات جوانه‌زنی و ارتباط این صفات با عملکرد تعدادی از ارقام گندم نان مورد کاشت در مناطق سردسیری طراحی و اجرا گردید.
مواد و روش‌ها: آزمایش جوانه‌زنی به روش کاغذ صافی مرطوب و ظروف پتری به صورت فاکتوریل در قالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی با 3 تکرار انجام شد که در آن فاکتور اول شامل 20 رقم گندم نان (ارقام دیم و ارقام آبی متحمل به تنش خشکی پایان فصل) و فاکتور دوم شامل 3 سطح تنش اسمزی (بدون تنش و تنش اسمزی 3- و 6- بار) بود. در این آزمایش، صفات طول غلاف ساقه‌چه (کولئوپتیل)، طول ساقه‌چه، وزن ساقه‌چه، طول ریشه‌چه، وزن ریشه‌چه، نسبت طول و وزن ریشه‌چه به ساقه‌چه، زاویه رشد ریشه‌های بذری و سرعت جوانه‌زنی و شاخص تنش جوانه‌زنی مورد ارزیابی قرار گرفتند. در آزمایش مقایسه عملکرد 20 رقم فوق در شرایط بدون تنش و تنش خشکی انتهایی مورد مقایسه قرار گرفتند.
یافته‌ها: نسبت طول و وزن ریشه‌چه به ساقه‌چه و وزن ساقه‌چه بیشترین حساسیت و تعداد ریشه‌چه کمترین حساسیت را به تنش اسمزی داشت. افزیش طول ریشه‌چه همزمان با کاهش وزن ریشه‌چه تحت تنش، نشان داد که در اثر تنش، ریشه‌ها طویل‌تر و باریک‌تر شده‌اند. در شرایط بدون تنش 11 ژنوتیپ شامل ژنوتیپ‌های هشترود، آذر 2، صائین، CD62-6، CD91-12، میهن، باران، حیدری، هما، کراس آذر 2 و زارع دارای طول غلاف ساقه‌چه بیشتری بودند. در تنش 3- بار نیز 11 ژنوتیپ دارای بیشترین طول غلاف ساقه‌چه بودند که بالاترین مقادیر به هشترود، حیدری و صائین اختصاص یافت. در تنش 6 بار، لاین‌های CD91-12 و CD62-6، هشترود، هما، پیشگام و زارع دارای بیشترین طول غلاف ساقه‌چه بودند. از لحاظ سرعت جوانه‌زنی در تنش 3- بار کراس آذر 2 دارای بیشترین سرعت و صائین، CD62-6، گاسکوژن و HD2985 در رتبه‌های بعدی قرار گرفتند. در تنش 6 بار کراس‌آذر 2 و HD2985 دارای بیشترین سرعت و گاسگوژن، CD62-6 و صائین در مقام بعدی قرار گرفتند. از لحاظ شاخص تنش جوانه‌زنی (GSI) در هر دو شرایط 3- و 6- بار ارقام صائین، کراس‌آذر 2، CD62-6 و HD2985 دارای برتری بودند. از لحاظ عملکرد دانه در شرایط بدون تنش ارقام آبی گاسگوژن، حیدری، پیشگام، اروم و زرینه دارای بیشترین عملکرد بوده و ارقام باران، HD2985، C-88-4، C-90-11 و کراس آذر 2 در مقام بعدی قرار گرفتند. در شرایط تنش‌دار ارقام باران، گاسگوژن، HD2985، کراس آذر 2، حیدری و زرینه دارای بهترین عمکرد بودند. بر اساس شاخص STI ارقام گاسکوژن، حیدری، لاین HD2985 و زرینه متحمل‌ترین ژنوتیپ ها به تنش خشکی بودند. تجزیه خوشه‌ای ژنوتیپ های مورد مطالعه را در 3 خوشه گروه بندی کرد.
نتیجه گیری: اختلاف معنی دار در تمام صفات مورد بررسی در بین ژنوتیپ‌ها حاکی از وجود تنوع ژنتیکی کافی برای اعمال گزینش در صفات جوانه‌زنی است. ارقام صائین، زارع، پیشگام، صدرا، باران و میهن در مجموع دارای صفات جوانه‌زنی مطلوبی هستند. تحت تنش، از بین صفات گیاهچه ای زاویه ریشه و سرعت جوانه‌زنی قوی‌ترین روابط را با عملکرد دانه نشان داده و به عنوان معیار غیر مستقیم گزینش تحمل به خشکی در گندم پیشنهاد می‌شوند.
جنبه‌های نوآوری:
1- ژنوتیپ‌های مورد آزمایش جدیداً نامگذاری شده و یا جزو لاین‌های پیشرفته بوده و از لحاظ صفات جوانه‌زنی برای اولین بار مطالعه می‌شوند.
2- صفت زاویه رشد ریشه‌های بذری از طریق کاغذ صافی مربوط در مطالعات اندکی مورد توجه قرار گرفته است.
مقدمه: جوانه‌زنی از مهم‌ترین مراحل رشد گیاه است که دوام، استقرار و عملکرد نهایی گیاهان زراعی را تعیین می‌کند و در مناطقی که استقرار موفق گیاه در اثر وجود شرایط خشکی با مشکل مواجه می‌شود، اصلاح صفات جوانه‌زنی یکی از اهداف اصلاحی مهم بشمار می‌آید. مطالعه حاضر بمنظور تعیین تأثیر سطوح مختلف تنش اسمزی بر خصوصیات جوانه‌زنی و ارتباط این صفات با عملکرد تعدادی از ارقام گندم نان مورد کاشت در مناطق سردسیری طراحی و اجرا گردید.
مواد و روش‌ها: آزمایش جوانه‌زنی به روش کاغذ صافی مرطوب و ظروف پتری به صورت فاکتوریل در قالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی با 3 تکرار انجام شد که در آن فاکتور اول شامل 20 رقم گندم نان (ارقام دیم و ارقام آبی متحمل به تنش خشکی پایان فصل) و فاکتور دوم شامل 3 سطح تنش اسمزی (بدون تنش و تنش اسمزی 3- و 6- بار) بود. در این آزمایش، صفات طول غلاف ساقه‌چه (کولئوپتیل)، طول ساقه‌چه، وزن ساقه‌چه، طول ریشه‌چه، وزن ریشه‌چه، نسبت طول و وزن ریشه‌چه به ساقه‌چه، زاویه رشد ریشه‌های بذری و سرعت جوانه‌زنی و شاخص تنش جوانه‌زنی مورد ارزیابی قرار گرفتند. در آزمایش مقایسه عملکرد 20 رقم فوق در شرایط بدون تنش و تنش خشکی انتهایی مورد مقایسه قرار گرفتند.
یافته‌ها: نسبت طول و وزن ریشه‌چه به ساقه‌چه و وزن ساقه‌چه بیشترین حساسیت و تعداد ریشه‌چه کمترین حساسیت را به تنش اسمزی داشت. افزیش طول ریشه‌چه همزمان با کاهش وزن ریشه‌چه تحت تنش، نشان داد که در اثر تنش، ریشه‌ها طویل‌تر و باریک‌تر شده‌اند. در شرایط بدون تنش 11 ژنوتیپ شامل ژنوتیپ‌های هشترود، آذر 2، صائین، CD62-6، CD91-12، میهن، باران، حیدری، هما، کراس آذر 2 و زارع دارای طول غلاف ساقه‌چه بیشتری بودند. در تنش 3- بار نیز 11 ژنوتیپ دارای بیشترین طول غلاف ساقه‌چه بودند که بالاترین مقادیر به هشترود، حیدری و صائین اختصاص یافت. در تنش 6 بار، لاین‌های CD91-12 و CD62-6، هشترود، هما، پیشگام و زارع دارای بیشترین طول غلاف ساقه‌چه بودند. از لحاظ سرعت جوانه‌زنی در تنش 3- بار کراس آذر 2 دارای بیشترین سرعت و صائین، CD62-6، گاسکوژن و HD2985 در رتبه‌های بعدی قرار گرفتند. در تنش 6 بار کراس‌آذر 2 و HD2985 دارای بیشترین سرعت و گاسگوژن، CD62-6 و صائین در مقام بعدی قرار گرفتند. از لحاظ شاخص تنش جوانه‌زنی (GSI) در هر دو شرایط 3- و 6- بار ارقام صائین، کراس‌آذر 2، CD62-6 و HD2985 دارای برتری بودند. از لحاظ عملکرد دانه در شرایط بدون تنش ارقام آبی گاسگوژن، حیدری، پیشگام، اروم و زرینه دارای بیشترین عملکرد بوده و ارقام باران، HD2985، C-88-4، C-90-11 و کراس آذر 2 در مقام بعدی قرار گرفتند. در شرایط تنش‌دار ارقام باران، گاسگوژن، HD2985، کراس آذر 2، حیدری و زرینه دارای بهترین عمکرد بودند. بر اساس شاخص STI ارقام گاسکوژن، حیدری، لاین HD2985 و زرینه متحمل‌ترین ژنوتیپ ها به تنش خشکی بودند. تجزیه خوشه‌ای ژنوتیپ های مورد مطالعه را در 3 خوشه گروه بندی کرد.
نتیجه گیری: اختلاف معنی دار در تمام صفات مورد بررسی در بین ژنوتیپ‌ها حاکی از وجود تنوع ژنتیکی کافی برای اعمال گزینش در صفات جوانه‌زنی است. ارقام صائین، زارع، پیشگام، صدرا، باران و میهن در مجموع دارای صفات جوانه‌زنی مطلوبی هستند. تحت تنش، از بین صفات گیاهچه ای زاویه ریشه و سرعت جوانه‌زنی قوی‌ترین روابط را با عملکرد دانه نشان داده و به عنوان معیار غیر مستقیم گزینش تحمل به خشکی در گندم پیشنهاد می‌شوند.
جنبه‌های نوآوری:
1- ژنوتیپ‌های مورد آزمایش جدیداً نامگذاری شده و یا جزو لاین‌های پیشرفته بوده و از لحاظ صفات جوانه‌زنی برای اولین بار مطالعه می‌شوند.
2- صفت زاویه رشد ریشه‌های بذری از طریق کاغذ صافی مربوط در مطالعات اندکی مورد توجه قرار گرفته است.
شماره‌ی مقاله: 10
نوع مطالعه: پژوهشي |
موضوع مقاله:
فیزیولوژی بذر
دریافت: 1398/12/29 | ویرایش نهایی: 1400/2/20 | پذیرش: 1399/7/22 | انتشار الکترونیک: 1400/2/19
دریافت: 1398/12/29 | ویرایش نهایی: 1400/2/20 | پذیرش: 1399/7/22 | انتشار الکترونیک: 1400/2/19
فهرست منابع
1. Abdi, H., Bihamta, M.R., Azizov, E. and Chogan, R. 2015. Investigation effect of drought stress Ievel of PEG 6000 on seed germination principle and its relation with drought tolerance index in promising Lines and cultivares of bread wheat (Triticum. aestivum L.). Iranian Journal of Field Crops Research, 12(4): 582-596. [In Persian with English Summary].
2. AL-Mudaris, M.A. 1998. Notes on various parameters recording the speed of seed germination. Der Tropenlandwirt, 99: 147-154.
3. Ashouri, S., Rezaii, M., Emami, A. and Khalilzadeh, G. 2010. Evaluation and yield comparison of advanced lines of winter and facultative wheat on farm of west Azarbaijan province for production high yielding cultivars. 2nd national conference on climate changes and its effect on agriculture and environment, west Azarbaijan agricultural research center, Urmieah, Iran. [In Persian with English Summary].
4. Bayoumi, T.Y., Eid, M.H. and Metwali, E.M. 2008. Application of physiological and biochemical indices as a screening technique for drought tolerance in wheat genotypes. African Journal of Biotechnology, 7: 2341-2352.
5. Cattivelli, L., Reza, F., Badeck, F.W., Mazzucotelli, A.M., Masterangelo, E., Francia C. and Stanca, T.A. 2008. Drought tolerance improvement in crop plants: An integrated view from breeding to genomics. Field Crop Research, 105(1-2): 1-14. [DOI:10.1016/j.fcr.2007.07.004]
6. Dhanda, S.S., Sethi G.S. and Behl, R.K. 2004. Indices of drought tolerance in wheat genotypes at early stages of plant growth. Journal of Agronomy and Crop Science, 190(1): 6-12. [DOI:10.1111/j.1439-037X.2004.00592.x]
7. Fernandez, G.C.J. 1992. Effective selection criteria for assessing plant stress tolerance. Crop Science, 28: 13-16.
8. Fischer, R.A. and Maurer, R. 1978. Drought resistance in spring wheat cultivars. I Grain yield responses. Australian Journal of Agricultural Research, 29(5): 897-912. [DOI:10.1071/AR9780897]
9. Forouzi, M., Ehteshami, S.M.R. Esfahani, M. and Rabiee, M. 2015. Effect of seed size on emergence rate, germination indices, seedling growth and yield of four bread wheat cultivars (Triticum aestivum L.). Cereal Research, 5(1): 67-82. [In Persian with English Summary].
10. Ghasemi,M. 2014. Wheat cultivars tolerance to drought stress of final season in Ardabil region. Agricultural research, education and extension organization of Ardabil, Extension manual, Number 15: 1-13.
11. Hakizimana, F., Haley, S.D. and Turnipseed, E.B. 2000. Repeatability and genotype × environment interaction of coleoptile length measurements in winter wheat. Crop Science, 40(5): 1233-1237. [DOI:10.2135/cropsci2000.4051233x]
12. Jajarmii, V. 2012. Effect of drought stress on germination indices in seven wheat cultivars (T. aestivum L.). Iranian Journal of Agronomy and Plant Breeding, 8(4): 183-192. [In Persian with English Summary].
13. Keyes, G.J., Paolillo, D.J. and Sorrells, M.E. 1989. The effects of dwarfing genes Rhtl and Rht2 on cellular dimensions and rate of leaf elongation in wheat. Annals of Botany, 64: 683-690. [DOI:10.1093/oxfordjournals.aob.a087894]
14. Khan, A., Qureshi, M.S. Ashraf, M.Y. and Hussain, M. 2003. Assessment of genetic variability for drought tolerance in wheat. Pakistan Journal of Agricultural Science, 40: 33-36.
15. Ley, T.W., Stevens, R.G., Topielec, R.R. and Neibling, W.H. 1994. Soil water monitoring and measurement. a pacific northwest publication-Washington. Oregon. Idaho. 1-35.
16. Michel, B.E. and Kaufman, M.R. 1973. The osmotic potential of polyethylene glycol 6000. Plant Physiology, 51(5): 914. [DOI:10.1104/pp.51.5.914] [PMID] [PMCID]
17. Mohammadi, R., Farshadfar, E., Aghaee-Sarbarzeh, M. and Shutka, J. 2003. Locating QTLs controlling drought tolerance criteria in rye using disomic addition lines. Cereal Research Communications, 31(3): 257-264. [DOI:10.1007/BF03543352]
18. Perkons, U. Kautz, T., Uteau, D., Peth, S., Geier, V., Thomas, K., Holz, K.L., Athmann, M., Pude, R., Köpke, U. 2014. Root-length densities of various annual crops following crops with contrasting root systems. Soil Tillage Research, 137: 50-57. [DOI:10.1016/j.still.2013.11.005]
19. Rashidpour, M., Fallahi, H.A. and Ezzatahmadi, M. 2014. Evaluation of germination and seedling traits under drought condition of polyethylene glycol in wheat. Journal of Plant Production Science, 5(1): 24-27. [In Persian with English Summary].
20. Rauf, M., Munir, M. Ul-Hassan, M. Ahmed, M. and Afzai, M. 2007. Performance of wheat genotypes under osmotic stress at germination and early seedling growth stage. African Journal of Biotechnology, 6(8): 971-975.
21. Rebetzke, G.J., Richards, R.A., Fettell, N.A. Long, M., Condon, A.G., Forrester, R.I. and Botwright, T.L. 2007. Genotypic increases in coleoptile length improves stand establishment, vigour and grain yield of deep-sown wheat. Field Crops Research, 100(1): 10-23. [DOI:10.1016/j.fcr.2006.05.001]
22. Rich, S.M. and Watt, M. 2013. Soil conditions and cereal root system architecture: review and considerations for linking Darwin and Weaver. Journal of Experimental Botany, 64(5): 1193-1208. [DOI:10.1093/jxb/ert043] [PMID]
23. Rosyara, U.R., Ghimire, A.A. and Sharma, R.C. 2008. Variation in south Asian wheat germplasm for seedling drought tolerance traits. Plant Genetic Resources: Characterization and Utilization, 1-6. [DOI:10.1017/S1479262108994247]
24. Shahbazi, H., Bihamta, M.R., Taeb, M. and Darvish, F. 2011. Inheritance of seed germination related traits for drought tolerance in bread wheat cultivars. Iranian Journal of Crop Science, 12(2): 199-212. [In Persian with English Summary].
25. Takel, A. 2000. Seedling emergence and growth of sorghum genotypes under variable soil moisture deficit. Agronomy Journal, 48: 95-102. [DOI:10.1556/AAgr.48.2000.1.10]
26. Ward, J.H.J. 1963. Hierarchical Grouping to Optimize an Objective Function. Journal of the American Statistical Association, 58: 236-244. [DOI:10.1080/01621459.1963.10500845]
27. Xu, W., Jia, L., Shi, W., Liang, J., Zhou, F., Li, Q. 2013. Abscisic acid accumulation modulates auxin transport in the root tip to enhance proton secretion for maintaining root growth under moderate water stress. New Phytologist, 197(1):139-150. [DOI:10.1111/nph.12004] [PMID]
28. Youssefian, S., Kirby, E.J.M. and Gale, M.D. 1992. Pleiotropic effects of the GA-insensitive Rht dwarfing genes in wheat. 2. Effects on leaf, stem, ear and floret growth. Field Crops Research, 28(3): 191-210.
https://doi.org/10.1016/0378-4290(92)90039-C [DOI:10.1016/0378-4290(92)90040-G]
| بازنشر اطلاعات | |
 |
این مقاله تحت شرایط Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License قابل بازنشر است. |