به جمع مشترکان مگیران بپیوندید!

تنها با پرداخت 70 هزارتومان حق اشتراک سالانه به متن مقالات دسترسی داشته باشید و 100 مقاله را بدون هزینه دیگری دریافت کنید.

برای پرداخت حق اشتراک اگر عضو هستید وارد شوید در غیر این صورت حساب کاربری جدید ایجاد کنید

عضویت

جستجوی مقالات مرتبط با کلیدواژه « salinity tolerance » در نشریات گروه « کشاورزی »

  • یوسف ارشد، مهدی زهراوی*، علی سلطانی
    مقدمه

    شوری خاک یه عنوان یکی از مهم ترین تنش های محیطی، تهدیدی جدی برای تولیدات کشاورزی است. در حال حاضر بیش از 20 درصد از اراضی کشاورزی که شامل 954 میلیون هکتار از سطح خشکی دنیا است، تحت تاثیر این پدیده می باشد. شوری به طور روزانه در حال گسترش است و پیش بینی می شود که تا سال 2050 بیش از 50 درصد از اراضی قابل کشت دنیا شور شوند. کاهش عملکرد ناشی از تنش شوری در گندم قابل توجه و نگران کننده است، به طوری که برای گندم دوروم، کاهش 50 درصدی عملکرد ناشی از شوری اراضی دیم، و برای گندم نان، کاهش 88 درصدی عملکرد تحت آبیاری با شوری بالا و کاهش 70 درصدی در خاک های سدیمی گزارش شده است. سطح بالای نمک در خاک و آب آبیاری از عوامل نگران کننده برای کشاورزی است و بنابراین لازم است راهبردهای موثری برای بهبود عملکرد از طریق تحمل به تنش شوری توسعه یابد. به دلیل اهمیت ذخایر ژنتیکی به عنوان منابع تحمل به تنش های زیستی و غیرزیستی از جمله شوری و وجود تنوع ژنتیکی قابل توجه در ژرم پلاسم گندم برای تحمل به تنش شوری، تحقیق حاضر اجرا شد که هدف از آن، بررسی تنوع نمونه های ژنتیکی کلکسیون گندم نان بانک ژن گیاهی ملی ایران از لحاظ تحمل به شوری، مقایسه آنها با ارقام شاهد متحمل و امکان شناسایی منابع متحمل جدید بود.

    مواد و روش ها

    به منظور شناسایی منابع متحمل به تنش شوری در ذخایر ژنتیکی گندم، تعداد 512 نمونه ژنتیکی از کلکسیون گندم نان بانک ژن گیاهی ملی ایران به همراه ارقام متحمل به شوری کویر، روشن و ماهوتی به عنوان شاهد، در قالب دو طرح آگمنت مجزا تحت دو شرایط نرمال و تنش شوری مورد بررسی قرار گرفتند. آزمایش نرمال در مزرعه تحقیقاتی مرکز تحقیقات یزد و آزمایش شوری در اراضی شور ایستگاه تحقیقات اردکان یزد انجام شد. صفات مورد مطالعه شامل طول سنبله، تراکم سنبله، وزن صد دانه، تعداد پنجه، ارتفاع بوته، تعداد سنبلچه در سنبله، تعداد گلچه در سنبلچه، تعداد دانه در سنبله، روز تا سنبله دهی، روز تا رسیدگی کامل، طول دوره پرشدن دانه و وزن دانه پنج سنبله بودند که مطابق با توصیف نامه بین المللی یادداشت برداری شدند. برای انجام تجزیه و تحلیل های آماری داده ها، ابتدا شاخص های آماری توصیفی، محاسبه و سپس نمونه های ژنتیکی مورد مطالعه با استفاده از تجزیه خوشه ای به روش K-means گروه بندی شدند. از تجزیه تابع تشخیص مبتنی بر مولفه های اصلی جهت بررسی تمایز بین گروه های حاصل از تجزیه خوشه ای استفاده شد. تجزیه های آماری توسط نرم افزارهای SPSS و R انجام شد.

    یافته های تحقیق

    نتایج این آزمایش نشان داد که صفات وزن دانه پنج سنبله (با حداقل 15/4 و حداکثر 26/12 گرم در شرایط نرمال و حداقل 19/2 و حداکثر 78/9 گرم در شرایط تنش) و تعداد پنجه (با حداقل 3 و حداکثر 8 عدد در شرایط نرمال و حداقل 3 و حداکثر  7 عدد در شرایط تنش) از بیش ترین ضریب تغییرات و صفات روز تا سنبله دهی (با حداقل 130 و حداکثر 163 روز در شرایط نرمال و حداقل 126 و حداکثر 168 روز در شرایط تنش) و روز تا رسیدگی کامل (با حداقل 173 و حداکثر 189 روز در شرایط نرمال و حداقل 168 و حداکثر 196 روز در شرایط تنش) از کم ترین ضریب تغییرات تحت هر دو شرایط نرمال و تنش شوری برخوردار بودند. تعداد زیادی از نمونه های ژنتیکی برتر از لحاظ صفات مختلف نسبت به ارقام شاهد تحت هر دو شرایط نرمال و تنش شوری شناسایی شد. نتایج رگرسیون گام به گام حاکی از اهمیت سه صفت وزن صد دانه، تعداد دانه در سنبله و تعداد گلچه در سنبلچه در تغییرات صفت وزن دانه پنج سنبله بود. نتایج حاصل از تجزیه ای خوشه ای به روش K-means نمونه های ژنتیکی مورد بررسی را در پنج خوشه متمایز تفکیک کرد و ارقام شاهد نیز در گروه های مختلف قرار گرفتند، به نحوی که ارقام روشن و ماهوتی به همراه 70 نمونه ژنتیکی در خوشه اول و رقم کویر به همراه 53 نمونه ژنتیکی در خوشه پنجم گروه بندی شدند.

    نتیجه گیری

    نتایج این آزمایش نشان دهنده وجود تنوع ژنتیکی قابل توجه و ارزشمند برای صفات مرتبط با تحمل به تنش شوری در ژرم پلاسم گندم نان مورد مطالعه بود. تاثیر تنش شوری بر صفات مختلف نمونه های ژنتیکی مطالعه شده، متفاوت بود. از بین صفات مورد بررسی، وزن صد دانه، تعداد دانه در سنبله و تعداد گلچه در سنبلچه، اهمیت بیش تری داشتند و بنابراین می توان از آن ها در برنامه های به نژادی استفاده کرد. تعداد زیادی از نمونه های ژنتیکی از لحاظ صفات مختلف نسبت به ارقام شاهد برتری داشتند. تجزیه خوشه ای، ارقام شاهد را در خوشه های متمایز گروه بندی کرد که بیانگر جنبه متفاوت تحمل به تنش شوری در این ارقام می باشد. از نمونه های ژنتیکی برتر شناسایی شده در این تحقیق می توان به منظور بهبود تحمل به تنش شوری در برنامه های به نژادی گندم نان بهره برداری کرد.

    کلید واژگان: بانک ژن, تجزیه خوشه ای, تحمل به شوری, نمونه ژنتیکی, وزن دانه}
    Yousef Arshad, Mehdi Zahravi *, Ali Soltani
    Introduction

    Soil salinity, as one of the most important environmental stresses, is a serious threat to agricultural production. Currently, more than 20% of the agricultural lands, which includes 954 million hectares of the world's lands, is affected by soil salinity. Salinity is expanding daily and it is predicted that by 2050, more than 50% of the world's arable lands will be saline. The decrease in yield due to salinity stress in wheat is considerable and worrying, so that a 50% decrease in yield of durum wheat due to salinity of rainfed lands, and an 88% decrease in yield of bread wheat under irrigation with high salinity and and a 70% decrease in yield of bread wheat in sodic soils has been reported. The high levels of salt in soils and irrigation waters are worrying factors for agriculture, therefore it is necessary to develop the effective strategies to improve yield through salinity stress tolerance. The present study was carried out due to the importance of genetic accessions as sources of tolerance to biotic and abiotic stresses including salinity, and the existence of considerable genetic diversity in wheat germplasm to salinity stress tolerance. The objective of this experiment is to investigate the diversity of genetic accessions of bread wheat collection of Iran's National Plant Gene Bank, to compare the accessions with the tolerant control varieties, and to identify the new genetic resources for salinity tolerance.

    Materials and methods

    To identify the genetic resources of salinity tolerance in wheat germplasm, 512 accessions from the bread wheat collection of the National Plant Gene Bank of Iran along with salinity tolerant varieties, Kavir, Roshan and Mahoti as controls, were investigated in two different augmented designs under normal and salinity stress conditions. The normal experiment was carried out at the research field of Yazd Research Center and the salt experiment was done at saline lands of Ardekan Research Station. The studied traits included spike length, spike density, 100-grain weight, number of tillers, plant height, number of spikelets per spike, number of florets per spikelet, number of grains per spike, days to heading, days to maturity, grain filling period and grain weight of five spikes,  which were recorded according to the international description. To perform data statistical analyses, descriptive statistical indices were first calculated and then the studied accessions were grouped using K-means cluster analysis. Discriminant function analysis based on principal components was used to investigate the differentiation between the groups resulting from cluster analysis. Statistical analyzes were performed by SPSS and R softwares.
     
     
    Research

    findings

    The results showed that grain weight of five spikes (with a minimum of 4.15 and a maximum of 12.26 g in normal conditions and a minimum of 2.19 and a maximum of 9.78 g in stress conditions) and the number of spikes (with a minimum of 3 and a maximum of 8 in normal conditions and a minimum of 3 and a maximum of 7 in stress conditions) had the highest coefficients of variation, while days to heading (with a minimum-maximum of 130-163 days and 126-168 days in normal and salinity stress conditions, respectively) and days to maturity (with a minimum-maximum of 173-189 days and 168-196 days in normal and salinity stress conditions, respectively) had the lowest coefficient of variation under both normal and salinity stress conditions. A large number of superior accessions were identified for various traits compared to the control cultivars under both normal and salinity stress conditions. The results of stepwise regression indicated the importance of three characteristics, 100-grain weight, number of grains per spike and number of florets per spikelet, in describing the variation of grain weight of five spikes. The investigated accessions were divided into five groups using K-means cluster analysis and the control cultivars were separated into different groups so that Roshan and Mahooti along with 70 accessions were grouped in the first cluster and Kavir along with 53 accessions in the fifth cluster.

    Conclusion

    The results of this experiment showed the presence of significant and valuable genetic diversity in traits related to salt stress tolerance in the studied bread wheat germplasm. The effect of salinity stress on different traits of the studied accessions was different. Among the studied traits, 100-grain weight, number of grains per spike and number of florets per spike were more important, so they can be used in breeding programs. A large number of accessions were also superior to control cultivars for various traits. Cluster analysis grouped the control cultivars into distinct clusters, which indicates different aspects of salt stress tolerance in these cultivars. The superior accessions identified in this research can be used to improve salt stress tolerance in bread wheat breeding programs.

    Keywords: Accession, Cluster analysis, Gene bank, Grain weight, salinity tolerance}
  • مهستی عباسی، رضا محمدی*
    استفاده از کشت بافت های گیاهی از جمله کشت جنین یکی از راه های افزایش تنوع ژنتیکی برای تحمل تنش های محیطی از جمله تحمل شوری در گیاهان می باشد. در این بررسی واکنش 20 ژنوتیپ گندم دوروم متنوع شامل لاین های اصلاحی، اکسشن های بومی و دو رقم شاهد زردک و ساجی به القاء تشکیل کالوس و باززایی گیاه از طریق کشت جنین بالغ و مقایسه پاسخ کالوس به شرایط تنش شوری مورد ارزیابی قرار گرفتند. واکنش به شوری کالوس های حاصل از جنین های بالغ در محیط کشت موراشیک و اسکوگ حاوی مقادیر متفاوت کلرور سدیم (صفر، 4، 8، 12، 16 و 20 دسی زیمنس بر متر) به صورت آزمایش فاکتوریل 6 ×20 در قالب طرح کاملا تصادفی با سه تکرار بررسی شد. در مرحله القاء کالوس از جنین بالغ درصد القاء کالوس، سرعت رشد کالوس (میلیمتر قطر در روز)، رشد نسبی کالوس (بر اساس وزن تر)، سرعت رشد نسبی کالوس (بر اساس وزن تر) و در شرایط تنش صفات سرعت رشد کالوس (میلیمتر قطر در روز)، رشد نسبی کالوس (بر اساس وزن تر)، درصد کلروز کالوس و سرعت رشد نسبی کالوس (بر اساس وزن تر) مورد مطالعه قرار گرفتند نتایج تجزیه ضرایب همبستگی صفات مورد بررسی در شرایط القا کالوس نشان داد که صفت درصد القاء کالوس با سرعت رشد کالوس همبستگی مثبت و معنی دار در سطح احتمال 1% دارد. همچنین بین صفت رشد نسبی کالوس با صفت سرعت رشد نسبی کالوس همبستگی مثبت و معنی داری در سطح احتمال 5% مشاهده شد. در شرایط تنش شوری صفت رشد نسبی کالوس با صفات سرعت رشد نسبی کالوس همبستگی مثبت و معنی دار و با درصد کلروز کالوس همبستگی منفی و معنی داری در سطح احتمال 1% نشان داد. نتایج تجزیه خوشه ای بر اساس صفات اندازه گیری شده تحت تنش نشان داد که ژنوتیپ های 65-12-3-3 و 75-5-3-5 به همراه رقم بومی زردک در یک گروه تحت عنوان گروه ژنوتیپ های متحمل به شوری قرار گرفتند. بر اساس نتایج حاصل، رقم زردک و اکسشن های 65-12-3-3 و 75-5-3-5 بدلیل داشتن سرعت رشد نسبی و رشد نسبی کالوس بالا و داشتن درصد کلروزه پایین در محیط شوری به عنوان ژنوتیپ های متحمل به شوری تحت شرایط درون شیشه ای شناسایی شدند. ژنوتیپ 25-25-1-5 دارای بیشترین واکنش به کشت جنین بالغ بود. نتایج بیانگر تنوع قابل توجهی برای توانایی القای کالوس در مواد ژنتیکی تحت شرایط تنش شوری بود که می تواند در برنامه اصلاحی گندم دوروم مورد استفاده قرار گیرد. روش غربالگری آزمایشگاهی برای تحمل به تنش شوری ژنوتیپ های گیاهی می تواند مسیر مناسبی برای توسعه لاین های متحمل به شوری در گندم دوروم فراهم نماید.
    کلید واژگان: القاء کالوس, تحمل شوری, کشت جنین, گندم دوروم}
    Mahasti Abbasi, Reza Mohammadi *
    Introduction
    Using plant tissue culture, including embryo culture, is one of the ways to increase genetic diversity to withstand environmental stresses, including salinity tolerance in plants.
    Materials and methods
    In this study, the reaction of 20 different durum wheat (Triticum turgidum var. durum Desf.) genotypes, including improved lines, native accessions, and two control cultivars, Zardak and Saji, were evaluated to the induction of callus formation and plant regeneration through mature embryo culture and comparison of callus response to salt stress condition. Murashige and Skoog (MS) medium was used for the mature embryo culture of durum wheat. For assessment of genotypes to salt stress, growing morphogenic calli were exposed to different concentrations of NaCl (0, 4, 8, 12, 16 and 20 dSm-1) added to the culture medium. The response of genotypes to in vitro NaCl stress was analyzed as a 20 × 6 factorial experiment based on a completely randomized design with three replications. Comparison of genotypes for callus induction from mature embryos was based on callus induction frequency, relative fresh weight growth of callus (RFWG), relative growth rate (RGR) and callus growth rate. The relative fresh weight growth of callus (RFWG), relative growth rate (RGR), callus growth rate and necrosis percent of callus were used for salt stress.
    Results
    The analysis of the correlation coefficients of the investigated traits in the conditions of callus induction showed that the callus induction percentage has a positive and significant correlation (P<0.01) with the callus growth rate. A positive and significant correlation (P<0.05) was also observed between the relative callus growth and the relative callus growth rate. Under salinity stress, relative callus growth showed a positive and significant correlation (P<0.01) with callus relative growth rate and a negative and significant correlation with callus chlorosis percentage. The results cluster analysis showed that genotypes 65-12-3-3, 75-5-3-5 and Zardak were classified in the same group of tolerant salt stress genotypes. Based on the results, Zardak variety and accessions 65-12-3-3 and 75-5-3-5 due to high relative growth rate and relative growth of callus and low chlorosis percentage in the saline environment were identified as tolerant genotypes to salinity under in vitro conditions. Genotype 25-25-1-5 had the highest response to adult embryo culture. The results showed a significant variation in the ability to callus induction in the genetic material under salinity stress conditions, which can be used in the durum wheat breeding program. It could be suggested to evaluate genotypes in field conditions and study the relationships between traits in vitro and in vivo.
    Conclusion
    Selected cells and plants provide a tool to determine the mechanisms involved in salt stress tolerance. The laboratory screening method for tolerance to salinity stress of plant genotypes can provide a suitable path for developing salinity-tolerant lines in durum wheat.
    Keywords: Callus induction, Durum wheat, embryo culture, salinity tolerance}
  • مژده اکبرزاده للکامی*، محمدهادی پهلوانی، خلیل زینلی نژاد، کیوان مهدوی ماشکی، آندریاس پی.ام وبر، دومینیک بریل هاوس

    برنج (Oryza sativa L.) بعنوان غذای اصلی نیمی از جمعیت دنیا محسوب می شود. تنش های محیطی نظیر شوری تاثیر منفی بر عملکرد برنج دارند. با توجه به حساس بودن برنج به تنش شوری در مرحله گیاهچه ای، مقایسه ژنوتیپ های متحمل و حساس در این مرحله به شناسایی مکانیسم های مولکولی درگیر و توسعه ارقام متحمل کمک خواهد کرد. در این تحقیق اثر شوری بالا روی تجمع متابولیت ها در اندام های ریشه و هوایی ژنوتیپ های حساس (IR28) و متحمل (CSR28) در زمان های 6 و 54 ساعت پس از تیمار، مورد بررسی قرار گرفت. نتایج تحقیق نشان داد که اسیدهای آمینه و قندها در هر دو ژنوتیپ در پاسخ به شوری افزایش و اسیدهای آلی کاهش نشان دادند. تیمار طولانی مدت شوری منجر به تفاوت بیشتر ژنوتیپ ها در پاسخ های متابولیکی شد. پرولین بعنوان یکی از مهمترین اسمولیت ها بیشترین تجمع را در اندام های هوایی ژنوتیپ متحمل نشان داد، در حالیکه گابا بعنوان نشانگر وقوع تنش در اندام هوایی ژنوتیپ حساس تجمع بیشتری داشت. تجمع بیشتری از قندهای تنظیم کننده اسمزی نظیر رافینوز و میواینوزیتول در ریشه ژنوتیپ متحمل مشاهده شد. نتایج تجزیه به مولفه های اصلی نشان داد که بین دو ژنوتیپ حساس و متحمل در اندام ریشه و زمان نمونه برداری 54 ساعت بیشترین اختلاف متابولیکی وجود دارد. همچنین برخی از متابولیت ها نظیر آسپارتات، میواینوزیتول و سیترات در شرایط مختلف بصورت اختصاصی تجمع یافتند که می توانند در غربالگری ژنوتیپ های برنج برای تحمل به شوری مورد توجه قرار گیرند. نتایج این تحقیق نقش سازگاری های متابولیکی نظیر تنظیم اسمزی را در القای تحمل به شوری برنج پررنگ می کند.

    کلید واژگان: اسمولیت ها, پرولین, تحمل به شوری, کشت هیدروپونیک, متابولومیکس}
    Mojdeh Akbarzadeh Lelekami *, MohammadHadi Pahlevani, Khalil Zaynali Nezhad, Keyvan Mahdavi Mashaki, Andreas P.M. Weber, Dominik Brilhaus
    Introduction

    Salinity as one of the major abiotic stresses influences plant growth and development. Rice with a salt tolerance threshold of 3 ds/m is regarded as a very sensitive crop, especially at seedling stage. Metabolite profiling is conducted by instruments such as GC-MS (Gas chromatography–mass spectrometry) and permits the study of plant responses to environmental stresses at the molecular level. The present study assessed the primary metabolite profiles related to high salinity stress in sensitive (IR28) and tolerant (CSR28) genotypes of rice seedlings in shoots and roots after 6h and 54 h salinity exposure.

    Material and methods

    The seeds of two rice (Oryza sativa L. ssp. Indica) genotypes with different salinity tolerance were obtained from International Rice Research Institute (IRRI) in Philippines. The plants were grown hydroponically in the greenhouse of Heinrich-Heine-University (HHU), Düsseldorf, Germany. The two-week old seedlings were exposed to 150 mM (15 ds/m) NaCl salinity. The topmost parts of the plants were harvested (in five replications of 10 seedlings each) at 6h and 54h post-treatment. Metabolite extraction was performed by GC-MS method. The experiment was conducted as factorial in a completely randomized design (CRD) and significance level was tested using ANOVA in SAS v9.2 software. R software was used for Principal Component Analysis (PCA) using metabolite z-score data

    Results and discussion

    GC-MS analysis identified 37 primary metabolites including 18 amino acids (AAs), five sugars and sugar alcohols and 14 organic acids (OAs) in roots and shoots of the CSR28 and IR28 genotypes at 6h and 54h post-salt exposure. In response to salinity, amino acids and sugars accumulated and organic acids depleted in both genotypes. Long-term stress revealed pronounced differences between the two genotypes. The major osmolyte proline indicated maximum response to salinity in CSR28 shoots, while the stress marker GABA accumulated more in IR28 shoots. Under high salinity the osmoprotectants raffinose and myo-inositol increased in CSR28 roots. Principal Component Analysis (PCA) revealed amino acid accumulations in the long-term exposure of salt stress in roots are main contributors to differentiate the genotypes for salt tolerance.

    Conclusions

    Based on GC-MS analysis, 83.3% increase in amino acids and 61.8% decrease in organic acids were observed in response to salinity, indicating an increase in osmotic adjustment mechanisms and a decrease in photosynthetic reactions in the genotypes, respectively. The PCA demonstrated that amino acids play the most important role in separating the samples under salinity stress and control conditions in both organs. Further, the genotypes were differentiated due to metabolic changes in roots in response to salinity particularly in the long-term stress. Proline which is one of the most important osmolytes involved in abiotic stresses was significantly higher in the shoots of CSR28 under the long-term salinity compared to that of IR28. On the other hand, GABA which is a stress marker accumulated more in the shoots of the sensitive genotype. Some metabolites such as aspartate myo-inositol, citrate, glycerate, isocitrate and shikimate were specifically accumulated in roots. Finally, proline, GABA, etc. can be used as biomarkers for selecting salt tolerant lines. The present study highlights the contribution of metabolic adaptation to salinity tolerance.

    Keywords: Hydroponic culture, Metabolomics, Osmolytes, Proline, Salinity Tolerance}
  • W. Zhichao, W. Xiaolei, W. Junyuan *, K. Benno, R. Daoquan, Y. Cuifang

    In order to explore the influence of increased salinization on fish populations in Tarim River, sodium chloride (NaCl) salinity tolerance in T. yarkandensis (a native fish species), was measured in laboratory by applying slow acclimation (SA, gradual salinity increase) and direct transfer (DT) methods in spring season. Whereas Probit method was used to calculate the median lethal concentration (LC50). Results of slow acclimation for adult, juvenile and larva fish (LC50) showed 16.51 g/L, 12.94 g/L and 8.13 g/L[cy1] , respectively. Results of salinity tolerance (LC50) by DT method, were recorded as 16.16 g/L, 11.01 g/L, and 7.37 g/L for adult, juvenile and larva, respectively. The salinity tolerance of the fish showed age-dependent increasing tendency. The experiments have also been conducted in three other seasons to study the relationship between salinity tolerance of adults and seasonal salinity variances in Tarim River. Results showed a significant S relationship between river’s salinity and the LC50 of adults (data mixed the SA and DT) by using equations y=e2.788-0.121/X (R2=0.994, P=0.003) for DT, and y=e2.771-0.120/X (R2=0.927,P=0.037) for SA. These findings suggest that T. yarkandensis has a physiological adaptation for osmoregulation in developmental processes and in dealing with the seasonal salinity variances of the Tarim River.

    Keywords: Triplophysa Yarkandensis, Salinity tolerance, Tarim River, Age, Seasonal variances}
  • مهرداد محلوجی*

    به منظور بررسی تاثیر شوری آب، محلول پاشی کلات و نانو اکسید روی و اثر متقابل آن ها بر عملکرد و اجزای عملکرد ارقام جو، آزمایشی در قالب طرح پایه بلوک های کامل تصادفی با توزیع بلوک های خرد شده با سه تکرار در ایستگاه تحقیقات شوری و زهکشی رودشت اصفهان در سال های زراعی93-1391 انجام شد. فاکتورهای مورد بررسی شامل کیفیت آب آبیاری در سه سطح (2، 10 و 18 دسی زیمنس بر متر)، محلول پاشی کود روی (نانو اکسید روی، کلات روی، مخلوط کلات روی و نانو اکسید روی و عدم محلول پاشی روی) و سه رقم مختلف جو (موروکو، نصرت و خاتم) بودند. نتایج نشان داد با افزایش شوری آب آبیاری عملکرد و اجزای عملکرد دانه کاهش یافت. محلول پاشی کلات روی، تعداد سنبله، وزن هزار دانه و عملکرد دانه را افزایش داد. اثر متقابل سه گانه (شوری*محلول پاشی*رقم) بر همه صفات در دو سال آزمایش (بجز تعداد دانه در سنبله در سال اول) معنی دار و برش دهی انجام شد. با افزایش سطح شوری تا 10 دسی زیمنس برمتر، مخلوط نانو اکسید روی و کلات روی (در سال اول) و کلات-روی (در سال دوم) تاثیر مثبت بر عملکرد دانه ارقام جو داشت. در شوری 18 دسی زیمنس برمتر، عدم محلول پاشی در سال اول و محلول پاشی کلات روی در سال دوم مناسب ترین تیمار از نظر عملکرد دانه بود. با توجه به اینکه سال دوم پژوهش به شرایط نرمال (از نظر آمار سالیانه درازمدت هواشناسی) نزدیک تر بوده و واقعی تر به نظر می رسد، کاربرد کلات روی، بهترین توصیه برای داشتن عملکرد مناسب دانه است.

    کلید واژگان: برش دهی, تحمل شوری, ریزمغذی}
    Mehrdad Mahlooji *
    Introduction

    Salinity limits production in the world and affects 19.5% of water lands. It is estimated that between 18 and 27 million hectares (10 to 15%) of Iran's land has salinity problems (Mahlooji et al., 2018); therefore, salinity of water and soil resources is one of the most important agricultural problems in Iran. Salinity is one of the major abiotic environmental stresses, which affects almost every aspect of plant life and significantly reduces crop yield and quality. Thus it is a serious threat to agricultural productivity, especially in arid and semi-arid regions. The response of plants to salinity depends on several factors such as growth and developmental stage, severity, duration of stress, and cultivar genetics (Seyed Sharifi et al., 2017). Nutrient availability is decreased in saline conditions because of high concentration of sodium, chloride and sometimes calcium ions in soil solution and plant nutrient balance is changed. These saline water sources reduce absorption, impair growth and deficiency of nutrients in the plant, including zinc. Recent studies have shown that the use of zinc sulfate and zinc nanoxide is effective due to the improvement of photosynthetic pigments and the plant's ability to tolerate salinity stress. Zinc micronutrients under salinity stress conditions increase the activity of antioxidant enzymes, proline accumulation and soluble sugars and chlorophyll content and play an essential role in improving plant growth. As a result, under these conditions, proper and adequate nutrition play an important role in maintaining nutrient balance and crop improvement (Ahmadi et al., 2006). In this regard, the aim of this research was to study the effects of zinc foliar application and saline water on growth indices and grain yield in barley (Hordeum vulgare L.) cultivars.

    Materials & Methods

    The experiment was conducted in a strip split block design with three replications at Esfahan (Rodasht) drainage and salinity research station in 2012-14. Three water irrigation quality treatments including W1=check, 1-2 dS/m (low salinity), W2=10 dS/m (a common salinity in the region), W3=18 dS/m (high salinity) were evaluated as vertical factor. The horizontal factors were foliar spraying including (Nano zinc-oxide, Chelated zinc, mixture of nano and chelated and water spraying as a check). Three different barley cultivars including (Moroco=moderate semi salt sensitive, Nosrat=moderate salt tolerant and Khatam= salttolerant) were spilted within the vertical factors. Data were analyzed using SAS software and the means were compared by Lsmeans test at 5% probability level.

    Results & Discussion

    The results showed that with increasing salinity of irrigation water, yield and grain yield components decreased. Foliar application of zinc chelate increased the number of spikes, 1000-kernel weight and grain yield. Khatam cultivar was the most salt tolerant, Nosrat cultivar was semi-tolerant to salinity and Morocco cultivar was more sensitive to salinity. Triple interaction (salinity * foliar application * cultivar) was significant on the all traits in the two years of the experiment (except for number of seeds per spike in the first year). That being the case, effects slicing was performed. With increasing salinity to moderate level (10 dS / m), the advantage of using a mixture of zinc oxide nanoparticles and zinc chelate (in the first year) and zinc chelate (in the second year) became apparent in which it had a positive effect on grain yield of barley cultivars. Under excessive salinity (18 dS / m), no foliar application (in the first year) and the foliar application of zinc chelate (in the second year) were found to be the most appropriate treatments.

    Conclusion

    It seems that the second year of research was closer to normal conditions (in terms of long-term annual meteorological data) and could be considered more representative of the real condition in the region where the foliar application of zinc fertilizer and the use of salt tolerant cultivar (Khatam) is recommended.

    Keywords: Micronutrients, Salinity tolerance, slicing}
  • محسن سیلسپور*
    در این پژوهش، تحمل به شوری پنج رقم سورگوم (اسپیدفید، کیمیا، پیام، سپیده و پگاه) در پنج سطح شوری آب آیباری (آب غیر شور، و شوری 4، 8، 12 و 16 دسی زیمنس بر متر) در گلخانه مطالعه شد. طرح آماری آزمایش بلوک های کامل تصادفی به صورت فاکتوریل با 25 تیمار و چهار تکرار بود. صفات مورد مطالعه ارتفاع بوته، سطح برگ، وزن خشک ریشه و اندام هوایی، نسبت وزن خشک ریشه به اندام هوایی، شاخص کلروفیل برگ، غلظت سدیم، کلر و پتاسیم در برگ و ریشه بود. اثر رقم و اثر تنش شوری بر میانگین کلیه صفات اندازه گیری شده معنی دار بود (P<0.01). در شوری های 4، 8، 12 و 16 دسی زیمنس بر متر، وزن خشک اندام هوایی به ترتیب 16/2%، 35/1%، 55/7% و 69/4% نسبت به شاهد (5/72 گرم در بوته)، وزن خشک ربشه به ترتیب 26/6%، 53%، 72% و 82% کاهش وزن نسبت به تیمار شاهد (پنج گرم در بوته) و سطح برگ بوته به ترتیب 29/4%، 58/3%، 75/5%، 86/3% کاهش نسبت به تیمار شاهد (360 سانتی متر مربع) نشان داد. بین غلظت کلر و سدیم برگ با وزن خشک اندام هوایی همبستگی منفی وجود داشت. از ضریب حساسیت به تنش فیشر و مورر برای ارزیابی حساسیت به شوری ارقام بر اساس وزن خشک اندام هوایی استفاده شد. بر اساس ضریب حساسیت به تنش شوری، رقم اسپیدفید کمترین ضریب حساسیت به شوری (0/73) و رقم پگاه بیشترین ضریب حساسیت به شوری (1/21) را دارا بود. رگرسیون بین سطوح مختلف شوری با وزن خشک اندام هوایی برای هر رقم تعیین شد. بر این اساس، وزن خشک اندام هوایی ارقام اسپیدفید، کیمیا، پیام، سپیده و پگاه در شوری های  13/89، 12/95، 9/73، 9/62  و9/50 دسی زیمنس بر متر، 50% کاهش یافت. بر اساس نتایج، رقم اسپیدفید از تحمل به شوری بیشتری نسبت به دیگر ارقام برخوردار بود و برای کشت در شرایط آب و خاک شور توصیه می گردد.
    کلید واژگان: تنش شوری, تحمل به شوری, ضریب حساسیت به تنش فیشر و مورر, رقم اسپیدفید}
    Mohsen Seilsepour *
    In this study, salinity tolerance of five sorghum varieties (Speedfeed, Kimia, Payam, Sepideh, and Pegah) was studied using five irrigation water salinity levels (non-saline water, 4, 8, 12 and 16 dS/m) in the greenhouse. The statistical design was a factorial randomized complete block design with 25 treatments and four replications. The studied traits included plant height, leaf area, dry weight of roots and shoots, ratio of dry weight of roots to shoots, leaf chlorophyll index, concentration of sodium, chlorine and potassium in leaves and roots. The effect of variety and the effect of salinity stress on the mean of all measured traits were significant (P <0.01). At salinities of 4, 8, 12, and 16 dS/m, shoot dry weight was lower than the control (5.72 g/plant) by16.2%, 35.1%, 55.7%, and 69.4%, weight of dried roots lost 26.6%, 53%, 72% and 82%, compared to the control (5 g/plant), and the leaf area of the plants decreased by 29.4%, 58.3%, 75.5%, and 86.3% compared to the control, respectively. There was a negative correlation between chlorine and leaf sodium concentrations with shoot dry weight. Fisher stress sensitivity coefficient was used to evaluate the salinity sensitivity of cultivars based on shoot dry weight. Based on this coefficient, Speedfeed variety had the lowest salinity sensitivity coefficient (0.73) and Pegah cultivar had the highest (1.21). Regression was determined between different salinity levels with shoot dry weight for each cultivar. Accordingly, Speedfed, Kimia, Payam, Sepideh, and Pegah cultivars suffered a 50% reduction in shoot dry weight in salinities of 13.89, 12.95, 9.73, 9.62 and 9.50 dS/m. Based on the results, Speedfeed variety had a higher salinity tolerance than other cultivars and is recommended for cultivation in saline soil and water conditions.
    Keywords: Salinity stress, Salinity tolerance, Fisher, Maurer Stress Sensitivity Coefficient, Speedfeed variety}
  • F. Salehipour Bavarsad, H. Riahi*, M.A. Hejazi, Z. Shariatmadari

    Dunaliella salina has significant industrial aspects, especially for the accumulation of high amounts of β-carotene, which is the main natural source in aquatic food webs. The first step of commercial production is accurate identification owing to phenotypic plasticity in the genus Dunaliella and lack of rigid cell wall. In this study, D. salina was isolated from Sirjan Kafe Namak of Iran when algal bloom had occurred and then identified based on morphological and molecular properties. Morphological characteristics bore a close resemblance to the species D. salina, including cell size, cup-shaped chloroplast, large basal pyrenoid, and stigma position. Moreover, phylogenetic analysis of internal transcribed spacer (ITS) region (~700 bp) corroborated morphological features by confirming the isolate at the species level. Under five different salinity concentrations, this strain could accumulate β-carotene in the range of 0.51-2.78 μg/mL with optimum growth at 2 M NaCl comparable with reported data for D. salina.

    Keywords: Dunaliella, Internal transcribed spacer, Salinity tolerance, Sirjan, Iran}
  • ب. قلی پور، ا. مظفری*، ع. ملکی، م. میرزایی حیدری، ف. بابایی

    یک آزمایش گلدانی با استفاده از آزمایش فاکتوریل در قالب طرح بلوک کامل تصادفی با 3 تکرار انجام شد. تیمارها شامل ژنوتیپ (15 ژنوتیپ چغندر دریایی و دو چغندر زراعی حساس و متحمل به تنش) و شوری در چهار غلظت: 50 ، 100 ، 200 و 400 میلی مولار NaCl بر روی نشاءهای چغندر 35 ساله به مدت 55 روز بود. صفات اندازه گیری شده شامل: فعالیت آنزیم های سوپراکسید دیسموتاز (SOD)، کاتالاز (CAT) و گلوتاتیون پراکسیداز (GPX)، بیومارکرهای مالون دیالدیید (MDA)، دی تیروزین (DT)، دی هیدروکسی گوانوزین (8-OH-dG)، پرولین و قندهای محلول کل بود. نتایج نشان داد که تیمارهای شوری تاثیر قابل توجهی بر صفات مورد بررسی داشت. علاوه بر این، با افزایش شدت تنش، تاثیر شوری بر این صفات افزایش یافت. در شرایط تنش شوری، حداقل پنج ژنوتیپ چغندر دریایی به طور مشخصی با تولید بیومارکرهای تخریب کننده MDA ، DT و8-OH-dG کمتر، اما فعالیت بالای آنزیم هایSOD ، CAT و GPX و پرولین، قندهای محلول کل و گلایسین بتایین نسبت به سایر ژنوتیپ های دیگر برتری داشتند. این نتایج قویا نشان دادند که چغندر وحشی متحمل به تنش شوری دارای مزایای مشخصی نسبت به همتایان چغندرقند برای مکانیسم محافظت در برابر آسیب ناشی از تنش اکسیداتیو با حفظ قابلیت توارث و فعالیت آنتی اکسیدانی از نوع آنزیمی و غیر آنزیمی بالا، است. بنابراین، می توان نتیجه گرفت که چغندر دریایی در شرایط تنش شوری دارای پتانسیل قابل توجهی برای تغییرات فیزیولوژیکی و بیوشیمیایی در تحمل به شوری است که می توان برای بهبود تحمل به تنش شوری در ارقام چغندرقند از آن استفاده کرد.

    B. Gholipor, A. Mozaffari*, A. Maleki, M. Mirzaei Heydari, F. Babaii

    A pot experiment was conducted using a randomized complete block design with a factorial arrangement and 3 replications. The treatments consisted of genotype (15 sea beet genotypes and two cultivated beets of one susceptible and one tolerant to stress), and salinity (four NaCl concentrations including 0, 50, 100, 200 and 400 mM) on the 35-days-old beet seedlings for 55 days. The following parameters and traits were recorded: activities of superoxide dismutase, catalase and glutathione peroxidase, malone dialdehyde, di-tyrosine, di-hydroxy guanosine, proline, and total soluble sugars. The results showed a highly significant effect of salinity treatments on the traits studied. Moreover, with increasing stress intensity, the effects of salinity on these traits increased. At least five genotypes of sea beet were clearly superior than the cultivated beet for producing a lower constitutive level of MDA, DT and 8-OH-dG destruction biomarkers, but higher activities of SOD, CAT and GPX enzymes, and proline, total soluble sugars, and glycine betaine contents were recorded under salt stress conditions. These results strongly suggest that the wild salt-tolerant sea beet possess distinct advantages over the sugar beet counterparts for protection mechanism against oxidative damage by maintaining a higher inherited and induced activity of enzymatic/ non-enzymatic antioxidant activities. Therefore, it can be concluded that under salt stress, sea beet has a significant potential for the physiological/biochemical variation in salinity tolerance, which can be exploited for improving salinity tolerance in sugar beet cultivars.

    Keywords: Antioxidants, Biomarkers, Oxidative stress, Salinity tolerance}
  • ط نریمانی، ع.ر. تاری نژاد*، م. تورچی، س.ا. محمدی، ح. محمدی

    تنش شوری یکی از مهم ترین تنش های محیطی است که منجر به کاهش رشد و عملکرد گیاهان زراعی می شود. جو یک محصول مهم زراعی است که به عنوان گیاهی متحمل به شوری در بین غلات شناخته می شود. در این مطالعه، ترانسکریپتوم پاسخ دهنده به تنش شوری در ریشه ارقام متحمل (افضل) و حساس (یوسف) مورد بررسی قرار گرفت. توالی یابی ترانسکریپت های mRNA (اصطلاحا RNA-Seq) با استفاده از پلت فرم ایلومینا HiSeq، بعد از فیلتر شدن برای RNA با دم 3 پلی آدنیله که فقط شامل mRNA باشد، اجرا شد. جهت شناسایی ترانسکریپت های تغییر بیان یافته از پایپلاین Tuxedo استفاده گردید. نتایج توالی یابی نشان داد که پس از تریمینگ اولیه خوانش ها، بالای 20 میلیون خوانش (92 درصد) برای تمامی نمونه ها باقی ماند و از این تعداد خوانش، حدود 88 درصد با ژنوم جو هم ردیف شدند. آنالیزهای بیوانفورماتیکی نشان داد که ژن های تغییر بیان یافته در فرآیندهای مختلفی همچون فعالیت آنتی پورتر و ترانسپورتر غشایی، آنتی اکسیدان، طیف وسیعی از آبشارهای کینازی و فسفاتازی، ترارسانی، متابولیک کربوهیدرات ها، اسیدهای آمینه و لیپیدها، فرآیندهای اتصال، پاسخ به هورمون های گیاهی، فعالیت کاتالیتیک و سازماندهی دیواره سلولی نقش دارند. در تجزیه شبکه ژنی مشاهده شد که ژنهای کلیدی از جمله پروتئین های درگیر در ایجاد مقاومت اکتسابی سیستمیک، پروتئین های خانواده پراکسیداز، پروتئین کیناز وابسته به سایکلین، فسفاتیدیل اینوزیتول کیناز، پروتئین های حامل اکسین، مانوز 6 فسفات ایزومراز، هلیکازها و فاکتورهای رونویسی در ایجاد تحمل به شوری نقش مهمی ایفا می کنند. این اطلاعات می توانند به عنوان یک منبع ارزشمند در مطالعات آینده برای دستورزی های ژنتیکی گیاه جو و توسعه رقم متحمل به شوری استفاده شوند.

    T. Narimani, A. R. Tarinejad*, M. Toorchi, S. A. Mohammadi, H. Mohammadi

    Salinity stress is one of the most important environmental stresses that decrease crop growth and yield. Barley is an important crop known as the salt-tolerant plant in cereals. In this study, the salt stress-responsive root transcriptome of tolerant (Afzal) and susceptible (Yusef) cultivars was investigated. The sequencing of mRNA transcripts (termed RNA-Seq) was performed using the Illumina HiSeq platform after filtering for RNA with 3chr('39') polyadenylated tails to include only mRNA. The Tuxedo pipeline was used to identify the altered expression of transcripts. Sequencing results showed that, after initial trimming of the reads, more than 20 million reads (92%) remained for all samples, of which 88% were aligned with the barley genome. Bioinformatics analysis showed the altered genes expressions in various processes such as membrane antiporter and transporter activity, an antioxidant, wide range of kinase and phosphatase cascades, internal signal transduction, metabolism of carbohydrates, amino acids, and lipids, binding processes, response to plant hormones, catalytic activity, and cell wall organization. Gene network analysis revealed that key genes, including proteins involved in systemic acquired resistance, peroxidase family proteins, cyclin-dependent protein kinase, phosphatidylinositol kinase, auxin-carrying proteins, mannose 6 phosphate isomerase, helicases and transcription factors play an important role in salt tolerance. These data can be used as a valuable source in future studies for genetic manipulation of barley and development of salinity tolerant cultivars.

    Keywords: Gene network, Gene ontology, RNA-Seq, Salinity tolerance}
  • فائزه حسین پور، رضا درویش زاده*، بابک عبدالهی مندولکانی، ناهید حبیبی، اسماعیل داردان، علی رنجبر

    فاکتورهای محیطی متعددی بر رشد و نمو و در نهایت تولید محصول در گیاهان تاثیر می گذارند. شوری از طریق عدم تعادل مواد معدنی (سمیت عناصر یا کمبود آن ها)، تنش اسمزی و تنش اکسیداتیو تولید محصول را تحت تاثیر قرار می دهد. در این مطالعه با به کار گیری تکنولوژی PCR در زمان واقعی تغییرات سطوح ژن های SOS2، MYB-related و HD-ZIP در شرایط مختلف تنش شوری (2، 5، 8، 11 و 14 دسی زیمنس بر متر) در دو لاین مختلف آفتابگردان روغنی (AS5305 و 9CSA3) بررسی شد. نمونه برداری از برگ های گیاهان در مرحله 8 برگی در چهار زمان 6، 12، 24 و 48 ساعت پس از اعمال تنش شوری انجام شد. این ژن ها تحت تنش های غیرزیستی در انتقال سیگنال (SOS2) و به عنوان عوامل نسخه برداری (MYB-related و HD-ZIP) درگیر هستند. طبق نتایج حاصل، الگوی بیان هر سه ژن مورد بررسی در لاین های مورد مطالعه در پاسخ به تنش شوری متفاوت بود. مقایسه میزان بیان ژن ها در دو لاین نشان می دهد که در حالات مختلف مورد بررسی عمده افزایش بیان در لاین AS5305 اتفاق افتاده است؛ در جاییکه افزایش بیان در لاین 9CSA3 دیده می شود در مقام مقایسه در آنجا میزان افزایش بیان در لاین 9CSA3 (لاین حساس) کمتر از لاین AS5305 (لاین متحمل) می باشد. نتایج نشان دهنده ی نقش مثبت این ژن ها در مکانیسم مقاومت آفتابگردان به تنش شوری می باشد. از طرف دیگر در این مطالعه با تایید مقاومت لاین AS5305 به تنش شوری در سطح مولکولی، می توان بالقوه از لاین مذکور در تولید ارقام هیبرید مقاوم به شوری در اصلاح نبات استفاده نمود.

    کلید واژگان: پی سی آر در زمان واقعی, تحمل به شوری, تغییرات ترانسکریپتوم, عوامل نسخه برداری, گیاهان دانه روغنی}
    Faezeh Hoseinpour, Reza Darvishzadeh*, Babak Abdollahi Mandoulakani, Nahid Habibi, Esmael Dardan, Ali Ranjbar

    Numerous environmental factors affect the growth and development of crop plants. Salinity affects crop production through mineral imbalance (toxicity or deficiency of elements), osmotic and oxidative stresses. In this study, using real-time PCR technology, changes expression levels of SOS2, MYB-related and HD-ZIP genes were evaluated under different salinity stress conditions (2, 5, 8, 11 and 14 dS/m) in two different oil seed sunflower lines (AS5305 and 9CSA3). Leaf sampling was performed at 8-leaf stage at four times; 6, 12, 24 and 48 hours after salinity stress application. SOS2 involve in signal transduction and MYB-related and HD-ZIP act as transcription factors under abiotic stresses. According to the results, the expression pattern of all three genes is different in the studied lines in response to salinity stress. Comparison of the two lines shows that the major increase in expression occurred in line AS5305, and where an increase in expression in line 9CSA3 is seen, in comparison, the rate of increase in corresponding times and salinity is higher in line AS5305 (tolerant line) than that in line 9CSA3 (sensitive line). The results indicate the positive role of these genes in the mechanism of sunflower resistance to salinity stress. On the other hand, in this study, by confirming the resistance of AS5305 line to salinity stress at the molecular level, it is possible to potentially use this line in the production of salinity-resistant hybrid cultivars in plant breeding programs.

    Keywords: Oil seed crops, Real-time PCR, Salinity tolerance, Transcriptomic changes, Transcription factors}
  • پیش بینی عملکرد پروتئین ناشناخته پاسخگو به تنش شوری در گندم دوروم
    شادی حیدری، پیوند حیدری، بهارک حیدری*
    شوری خاک یکی از مهم ترین عوامل کاهش عملکرد گندم دوروم در ایران است. پیشرفت فن آوری های با توان بالا در عین حال که روند تولید ارقام متحمل به تنش های محیطی را سرعت بخشیده است، با تولید داده های عظیم انفورماتیک ژنومی، تعیین عملکرد پروتیین های تازه کشف شده را به چالشی بزرگ تبدیل کرده است. از این رو هدف از این مطالعه، پیش بینی ساختار سوم و عملکرد پروتیین ناشناخته پاسخگو به تنش شوری در گندم دوروم بود. نتایج نرم افزار phyre نشان داد که ساختار سوم توالی پروتیین با E-value 1e-66 و دقت ارزیابی شده 87 درصد با پروتیین A0A452XZB6 دارای 385 باقی مانده، 25 هلیکس آلفا و 23 صفحه بتا از طبقه بندی ساختاری پروتیین  Uniprotهمولوژی دارد. سایت STRING پیش بینی عملکرد این پروتیین را با تبادلگر Na+/H+ بومی سازی شده درغشا پلاسما مطابقت داد. پیش بینی دمین های تراغشایی، شناسایی اصلاحات و موتیف های اختصاصی پروتیین نشان دادند که فعال سازی این آنتیپورتر، احتمالا توسط فسفوریلاسیون باقی مانده های سرین تریونین انجام می شود و نقش مهمی در تحمل گندم دوروم به شوری داراست. این تحقیق چارچوبی برای مطالعات آینده در زمینه نقش تبادلگر +Na+/H غشا پلاسما و سهم نسبی آن در حفظ هموستاز+Na سلولی در تحمل ارقام گندم دوروم در خاک های شور فراهم می کند.
    کلید واژگان: تبادلگر +Na+, H غشا پلاسما, تحمل شوری, حفظ هموستاز+Na, ساختار سوم پروتئین}
    Prediction of an Unknown Protein’s Function Responsive to Salinity Stress in Durum Wheat
    Shadi Heidari, Peivand Heidari, Baharak Heidari *
    Soil salinity is one of the most important factors in reducing the yield of durum wheat in Iran. high-throughput technologies advancement, while accelerating the production process of tolerant cultivars to ambience stresses, have made determining the function of newly discovered proteins a major challenge by generating large genomie informatics data. Therefore, the aim of this study was to predict the tertiary structure and function of unknown proteins responsive to salinity stress in durum wheat. The results of phyre software showed that the tertiary structure of the protein sequence has homology with A0A452XZB6 protein with 385 residues, 25 alpha helices and 23 beta sheets from the structural classification of Uniprot protein with E-value 1e-66 and 87 percent accuracy of assessment. The STRING site matched the protein function prediction with a localized Na+/H+ exchanger in the plasmamembrane. Prediction of transmembrane domains, identification of PTMs, and protein-specific motifs indicated that activation of this antiporter is probably accomplished by phosphorylation of serine threonine residues and plays an important role in salinity tolerance of durum wheat. This study provides a framework for future studies on the role of Na+/H+ plasma membrane exchangers and its relative contribution to the maintenance of cellular Na+ homeostasis in tolerance of durum wheat cultivars in saline soils.
    Keywords: Plasma membrane Na+, H+ exchanger, Salinity tolerance, Maintenance of Na+ homeostasis, Protein tertiary structure}
  • سارا علی نیان جوزدانی، محمد رفیعی الحسینی*، جمشید رزمجو، بابک بحرینی نژاد

    گیاه علف چای یک گیاه دارویی ارزشمند با خاصیت درمان کنندگی افسردگی و التیام زخم است. این آزمایش به صورت گلدانی در بهار 95 و 96 به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی در سه تکرار انجام شد. در این تحقیق علف چای با غلظت های مختلف آب شور شامل 2 (شاهد)، 6 و 10 دسی زیمنس بر متر و محلول پاشی اسید آسکوربیک (شاهد، 200 و 400 میلی گرم بر لیتر) تیمار شد. بر اساس نتایج حاصله، شوری مقدار رنگیزه های فتوسنتزی، کارتنویید، فنل برگ، پتاسیم ریشه، نسبت پتاسیم به سدیم هر دو بخش برگ و ریشه و وزن خشک هر دو بخش هوایی و زیرزمینی را کاهش داد اما افزایش مقدار کلرید سدیم، پراکسید هیدروژن و سدیم برگ و ریشه را افزایش داد و تاثیری بر فنل ریشه و پتاسیم برگ نداشت. استفاده از اسید آسکوربیک کلروفیل a، کلروفیل کل،کارتنویید، فنل برگ، پتاسیم و سدیم برگ، وزن خشک بخش هوایی و زیرزمینی را نسبت به شاهد افزایش داد و توانست پراکسید هیدروژن برگ و ریشه را کاهش دهد. در گیاهانی که با اسید آسکوربیک و شوری تیمار شدند،کاهش کلروفیل a، فنل برگ، پراکسید هیدروژن برگ و ریشه، پتاسیم برگ، نسبت پتاسیم به سدیم ریشه، وزن خشک اندام هوایی و ریشه در مقایسه با تیمارهایی که تنها تحت شوری بودند کمتر بود. بر پایه نتایج این پژوهش، به نظر می رسد که افزایش ترکیبات فنلی به علت خاصیت آنتی اکسیدانی آنها و حفظ پتاسیم برگ مکانیسم های احتمالی تحمل به شوری است. بالاترین غلظت اسید اسکوربیک (400 میلی گرم بر لیتر) به طور موثرتری اثرات منفی شوری را کاهش داد.

    کلید واژگان: اسید آسکوربیک, تحمل به شوری, رنگیزه های فتوسنتزی, علف چای, گونه های فعال اکسیژن}
    Sara Alinian Joozdani, Mohammad Rafieiolhossaini *, Jamsgid Razmjoo, Babak Bahreininejad
    Introduction

    St John's wort is a valuable medicinal plant with treating depression and wound-healing. It’s belonging to the Hypericacea family that are rich in polyphenols. Hyperforin and Hypericin are two biological active substances of this species that have anticancer properties. In regard to the pharmaceutical properties of this plant, the demand for St John's wort products has been increased. Therefor it’s required to investigate plant adaption to different growing condition such as salinity. Scarcity of water resources, soil and water salinity are concern of 21st century. Salinity is the main widespread water quality problem for crop production. Population growth, rapid urbanization, climate changes and lowering of the rainfall are the main causes of salinization of water and land. One way to reduce adverse effects of salt in salt affected areas is using compounds such as antioxidant. Ascorbic acid (AA) is the most abundant and small antioxidant molecule. It has been participating in ROS scavenging and led to broad tolerance to salt. Understanding the physiological and biochemical mechanism of St John's wort to salinity will be crucial for growing plants on salt affected soils or irrigated with saline water in the big scale.

    Materials and methods

    The pot experiment was done in factorial scheme in a completely randomized design with 3 replications during 2016 and 2017 spring season. In this experiment, St john’s wort plant (Hungarian variety) were treated by different saline water concentrations including 2 (control), 6 and10 dS/m and ascorbic acid foliar application (0 (control), 200, 400 mg/l). Treatments were started at 12 leaves stage (10 cm height). Foliar spray was carried out 2 times by 7 day interval. Salinity treatments were started 7 days after second spraying. The plants were harvested 30 days after the beginning of salinity treatments. Photosynthesis pigments of leaf, total phenols, hydrogen peroxide, cations (Na and K) and dry weight of shoot and root were measured.

    Results and discussion

    Based on results, salinity decreased photosynthesis pigments, carotenoid, leaf phenol, root potassium, K/Na Ratio in both leaf and root as well as shoot and root dry weights. But with increasing NaCl, hydrogen peroxide and sodium in both leaf and root parts increased. One of the reasons for the reduction in chlorophyll and carotenoids content is oxygen radicals which degrade chlorophyll. Phenolic compounds can play a critical role during salinity stress by minimizing the ionic imbalance caused by the presence of salts which in turn has a positive role in water absorption and balance in the plant. They have strong antioxidant activities, therefore may be used in defense against ROS that produces under stress. No significant changes found in root phenol and leaf potassium compared to the control. Unchanged potassium content in the leaves showed the roots ability to retain potassium as an important salt tolerance mechanism. stomatal pore can be closed by the accumulation of sodium and chloride, reduced carbon dioxide fixation and plant growth reduction. Ascorbic acid application increased, Chl a, Total Chl, carotenoid, leaf phenol, leaf potassium and sodium, shoot and root dry weights compared to control and decreased leaf and root hydrogen peroxide. During stress condition, Abscisic acid increases hydrogen peroxide which induces stomatal closure; while application of ascorbic acid reversed this action. In plants that treated with ascorbic acid and salinity, Chl a, leaf phenol, leaf and root hydrogen peroxide, leaf potassium, root K/ Na ratio, shoot and root dry weights reduced less compared to the plants which only treated with salinity.

    Conclusions

    Based on the results of this experiment increase in phenolic compounds due to their antioxidants properties, maintaining leaf potassium are possible salt tolerance mechanisms. The highest concentration of ascorbic acid (400 mg/l) was more effective in minimizing negative effects of salinity.

    Keywords: ascorbic acid, Oxygen reactive species, Photosynthetic pigments, Salinity Tolerance, St John's wort}
  • وحید اطلسی پاک*، امید بهمنی

    داشتن سامانه های ریشه ای توسعه یافته در خاک های شور به بهبود جذب آب و عناصر غذایی توسط گیاه کمک کرده و می تواند قابلیت تولید گیاه را افزایش دهد. به منظور بررسی ویژگی های سامانه ریشه ای چهار رقم گندم نان متفاوت از لحاظ تحمل به شوری (ارگ، افق، تجن و مروارید)، آزمایشی گلخانه ای با دو سطح شوری (صفر و 150 میلی مولار کلرید سدیم) در لوله های پی وی سی انجام شد. شوری طول ریشه های اصلی، مجموع طول ریشه، وزن خشک اندام هوایی و ریشه، پتاسیم و نسبت پتاسیم به سدیم اندام هوایی را کاهش داد و موجب افزایش سدیم اندام هوایی، دمای برگ و مقدار کلروفیل در مقایسه با شاهد شد. طول ریشه های اصلی تحت شرایط شوری در ارقام متحمل (ارگ و افق) بیشتر از ارقام حساس بود. مجموع طول ریشه در رقم افق در پاسخ به تنش شوری بیشتر از بقیه ارقام بود و رقم ارگ بیشترین کاهش (64%) را نشان داد اما مقدار اندازه گیری شده این صفت در همه ارقام تحت تنش شوری برابر بود. اثرات زیانبار شوری بر وزن خشک اندام هوایی در ارقام متحمل (16%) و حساس (18%) تقریبا مشابه بود. هر چند در شرایط شوری دمای برگ و مقدار کلروفیل ارقام تفاوت معنی داری از خود نشان ندادند، اما تغییرات آنها تحت این شرایط نسبت به شاهد متفاوت بود. نتایج نشان داد که در این آزمایش کاهش رشد اولیه ریشه ها بیشتر به دلیل اثرات اسمزی املاح در اطراف ریشه ها بوده و در ارقام متحمل و حساس تقریبا مشابه است. بنابراین با توجه به اثرات تنش شوری بر ویژگی های سامانه ریشه ای و پاسخ های رشدی ریشه به شوری، می توان از آن به عنوان ملاک مناسبی در انتخاب به منظور تحمل به شوری بهره گیری کرد. مقایسه پاسخ های رشدی ریشه و اندام هوایی به تنش شوری نشان داد که در شرایط شوری تنظیم جذب آب و عناصر غذایی توسط ریشه ها می تواند از اهمیت بیشتری نسبت به تنظیم هدایت روزنه ای در تحمل صدمات ناشی از شوری برخوردار باشد.

    کلید واژگان: سامانه ریشه ای, اثرات اسمزی, دمای برگ, تحمل شوری}
    V. Atlassi Pak*, O. Bahmani

    Enlarged root systems that extend into the salt affected soil improve water and nutrient capture by plants and can increase plant productivity. In order to examine root system characteristics of four bread wheat cultivars contrasting in salt tolerance (Arg, Ofoq, Tajan and Morvarid) a greenhouse experiment was conducted with applying two salinity levels (0 and 150 mM NaCl) on plants grown in PVC tubes. Salinity led to decreases in total root length, seminal root length, shoot dry weight, root dry weight, shoot K+ and shoot K+/Na+ ratio and increases in shoot Na+, leaf temperature and chlorophyll content compared to control. Seminal root length was greater in salt tolerant cultivars (Arg and Ofoq) than salt sensitive ones, under saline conditions. Ofoq maintained a greater total root length and Arg indicated a greater reduction (64%) in root length, but total root length was not significantly different among all cultivars under salinity stress. Adverse effects of salinity on shoot dry weight was not notably different in salt tolerant (16%) and salt sensitive (18%) cultivars. There were no significant differences in leaf temperature and chlorophyll content between cultivars. Our results illustrate that initial roots growth reduction is mainly due to the osmotic effects of the salt in roots environment and the extent of salt-induced decreases were similar in salt sensitive and salt tolerant cultivars. Given the effects of salt stress on root system characteristics and root growth response to salinity, it seems that rooting attributes can be used as valuable indices for screening salinity tolerance. The comparison of roots and shoots response to salinity showed that regulation of rooting and nutrient uptake under salt stress conditions is more crucial to salt tolerance than regulation of stomatal conductance.

    Keywords: root system, osmotic stress, leaf temperature, salinity tolerance}
  • صلاح الدین مرادی*، لیلا جهانبان، لیلا غیرتی آرانی، جمال شیخی، عبدالمجید رونقی
    به منظور بررسی پاسخ گیاه اسفناج رقم ’ویروفلی‘ به شوری در کاربرد با اوره در یک خاک دارای کمبود نیتروژن، آزمایشی در شرایط گلخانه ای به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی با سه تکرار اجرا شد. تیمارها شامل چهار سطح شوری (بدون اعمال شوری، 1، 2 و 3 گرم کلرید سدیم بر کیلوگرم خاک، به ترتیب معادل قابلیت هدایت الکتریکی 7/0، 5/4، 8 و 5/11 دسی زیمنس بر متر در عصاره اشباع خاک) و پنج سطح نیتروژن (بدون کاربرد نیتروژن، 75، 150، 225، و 300 میلی گرم بر کیلوگرم خاک) از منبع اوره بود. اعمال شوری 5/4 و 8 دسی زیمنس بر متر اثر معنی داری (05/0≥p) بر عملکرد نسبی و سطح برگ اسفناج نداشت ولی شوری 5/11 دسی زیمنس بر متر نسبت به سطح بدون اعمال شوری و شوری 5/4 و 8 دسی زیمنس بر متر عملکرد نسبی و سطح برگ را به طور معنی داری (05/0≥p) کاهش داد. کاربرد نیتروژن اثر سوء شوری را بر عملکرد نسبی و سطح برگ کاهش داد. بیشترین و کمترین تغییرات محتوای آب اندام هوایی در شرایط شوری به ترتیب در سطح بدون کاربرد نیتروژن و در سطح 150 میلی گرم در کیلوگرم مشاهده شد. رگرسیون خطی نشان داد که در شوری 5/4 تا 5/11 دسی زیمنس بر متر بین عملکرد با نسبت کلر به نیتروژن اندام هوایی اسفناج یک رابطه منفی وجود دارد. کاربرد شوری و نیتروژن هم به صورت تنها و هم به صورت توام، نسبت K/Na، Ca/Na و Mg/Na را کاهش داد. به طور کلی، کاربرد نیتروژن تا سطح متوسط می تواند اثرات منفی ناشی از شوری را در اسفناج بهبود دهد ولی استفاده بیش از حد معمول از کود نیتروژن نه تنها اثر مثبت نداشته بلکه ممکن است اثر منفی بر عملکرد گیاه داشته باشد.
    کلید واژگان: اسفناج, اوره, تحمل شوری, تعادل عناصر غذایی}
    Salahedin Moradi *, Leyla Jahanban, Leyla Gheyratie Aarani, Jamal Sheikhi, Abdolmajid Ronaghi
    Introduction
    Salinity is an environmental problem in the world, especially in arid and semi-arid regions. High amounts of salts like sodium chloride (NaCl) in the soils and water have destructive effects on yield of plants. The harmful effects of salinity on plant growth are related to the low osmotic potential of the soil solution (water stress), the nutritional imbalance, the specific ion effect (salt stress), or the combination of these factors. The relationship between salinity and plant mineral nutrition is complicated. Under salinity stress, occurs the sodium and chlorine accumulation, resulting in ionic imbalance and the deficiency symptoms of nutrients in plants. The sodium (Na+) competes with the uptake of potassium (K+), calcium (Ca2+) and magnesium (Mg2+) by plant, and the chlorine (Cl-) with the uptake of nitrates (NO3-), phosphates (PO43-) and sulfates (SO42-).
    Materials and Methods
    In order to evaluate the tolerance of spinach cv. “virofly” to salinity levels in application with different nitrogen rates, a greenhouse experiment was conducted as completely randomized design based on factorial arrangement with three replications at Shiraz University Agricultural Faculty. Treatments include four levels of salinity (without salinity, 1, 2 and 3 gr of sodium chloride per kg of soil, equivalents to 0.7, 4.5, 8 and 11.5 dS/m in saturated solution extract of soil, respectively), and five levels of nitrogen (unfertilized, 75, 150, 225 and 300 mg N/kg of soil) as urea source. Nitrogen treatments were applied in two installments in water soluble (half before planting and another half, 20 days after planting). In order to prevent sudden stress, saline treatments were applied gradually after complete plant establishment with irrigation water. The irrigation of the pots was carried out with distilled water and at field capacity. After 56 days of sowing, in every pot the spinach shoots were discarded near the surface of the soil and the required parameters were measured.
    Results and Discussion
    The application of 4.5 and 8 dS/m salinity had no significant effect (≤0.05) on the relative yield and spinach leaf area, but 11.5 dS/m salinity significantly (≤0.05) decreased relative yield and spinach leaf area compared to without salinity level, 4.5 and 8 dS/m. Nitrogen application (75 and 150 mg/kg of soil) alleviated negative effect of salinity on yield and leaf area. Application of 225 and 300 mg N/kg of soil with 11.5 dS/m salinity significantly decreased the relative yield of spinach. The highest and lowest shoot water content changes in salinity conditions were observed in no-nitrogen application and 150 mg N/kg application, respectively, which shows that the application of nitrogen in the medium level controls the water changes in the spinach plants. In this study, increasing the amount of nitrogen at all levels of salinity, elevated the shoot water content. The tolerant plant species in the face of environmental stresses maintain the water content of their cells in the higher levels. Therefore, it can be said that the maintenance of high leaf water content is an important mechanism for tolerance to salinity, and the cultivars that can hold more water in their leaves under stress conditions, will have more tolerance to salinity stress. Linear regression (R2 = 0.8198) showed that in the salinity levels of 4.5 to 11.5 dS/m, there is a negative relationship between the yield and the chlorine to nitrogen ratio (Cl/N) of spinach shoots, so that with increasing Cl/N, the spinach shoot yield decreased by gradient of -3.077. Application of nitrogen up to 225 mg/kg of soil gradually reduced the ratio of K/Na, Ca/Na and Mg/Na, however, the application of 300 mg N/kg of soil had no significant effect on these ratios. The application of different levels of salinity gradually reduced the K/Na, Ca/Na and Mg/Na ratio.
    Conclusion
    The threshold of salinity of spinach cv. “virofly” was about 8 dS/m in our study, this was above the threshold mentioned (2 dS/m) for spinach in most sources. The application of nitrogen in medium level as urea can improve the negative effects of salinity in spinach but intensive nitrogen fertilization may increase the negative effects of salinity on plant yields.
    Keywords: Nutrient balance, Salinity tolerance, Spinach, Urea}
  • سهیلا آقائی درگیری، داود صمصام پور*، مجید عسکری سیاهویی، عبدالنبی باقری
    اندوفیت ها می توانند نقش مهمی در بقای گیاهان در شرایط تنش شوری به واسطه کاهش اثر سو سدیم داشته باشند. این مطالعه با هدف بررسی اثر اندوفیت باکتریایی (aurantiacumExigubacterium)، جداسازی شده که از گیاه شورپسند(Salsola imbricata) در بهبود رشد گیاهچه گوجه فرنگی (Solanum lycopersicum L.) رقم ’8320‘، تحت شرایط تنش شوری انجام شد. بذور تلقیح شده با باکتری به صورت آزمایش فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی با سه تکرار در سینی نشاء کشت و بعد از رشد، انتقال گیاهچه به گلدان ها در گلخانه دانشکده کشاورزی دانشگاه هرمزگان انجام گردید. تیمارهای آزمایش شامل پنج سطوح تنش شوری (صفر، 4، 6، 8 و 10 دسی زیمنس بر متر) و تلقیح باکتری بود. در این آزمایش صفات ارتفاع ساقه، وزن خشک ساقه، برگ و ریشه، تعیین درصد نشت الکترولیت، کلروفیل a، کلروفیل b، کارتنویید، پرولین و محتوای کربوهیدارت مورد بررسی قرار گرفتند. نتایج مقایسه میانگین نشان داد تنش شوری باعث کاهش معنی دار ارتفاع ساقه، وزن خشک ساقه، برگ و ریشه، کلروفیل a، کلروفیل b، کاروتنویید و افزایش نشت الکترولیت شد؛ اما باکتری باعث کاهش اثرات منفی تنش شوری روی گوجه فرنگی شد. گیاهچه گوجه فرنگی تحت تیمار با اندوفیت باکتریایی سطوح بالاتری از اسمولیت های کلیدی؛ پرولین آزاد و کربوهیدرات های محلول کل در مقایسه با گیاهچه تیمار نشده در شرایط تنش شوری نشان دادند. نتایج همچنین نشان داد باکتری باعث افزایش رشد گوجه فرنگی در آب و خاک شور می شود و می توان از آن به عنوان یک ابزار موثر برای کشت گیاهان حساس به شوری مانند گوجه فرنگی استفاده کرد.
    کلید واژگان: اندوفیت, تحمل شوری, کربوهیدرات محلول کل, کود بیولوژیک, گوجه فرنگی}
    S. Aghaei Dargiri, D. Samsampour *, M. Askari Seyahooei, A. Bagheri
    Introduction
    Tomato (Solanum lycopersicum L.) is a common vegetable that is widely cultivated and consumed worldwide in the Solanaceae family (global tomato production is estimated at approximately 182 million tons in 2017). Tomato, because of its elevated nutritional value, is the second most common vegetable commodity in the world after potatoes. As with other crops, the global production of tomatoes is threatened by certain biological stresses (such as pests, plant diseases and weeds) and non-biological stresses (such as salinity, drought, floods, cold and heat stress). Nowadays, the excessive use of chemical fertilizers in tomato production in order to increase yields, has resulted in environmental pollution and dangers on the health of consumers. The reaction of cultivated plants to these challenges is indicated by numerous morphological, physiological, biochemical and molecular changes, leading to a direct and indirect decrease in plant growth and productivity. Salinity as a non-biological stress can cause osmotic or ionic imbalance in plant cells. Salinity stress also limits growth and germination by affecting water and reducing water availability and affects crop production. Endophytes represent an eco-friendly option for the promotion of plant growth and for serving as sustainable resources of novel bioactive natural products. One of the alternative ways to restore normal plant growth under salinity stress may be to use plant growth to stimulate endophytes. Endophytes can play an important role in plant survival under salinity stress by reducing the adverse effects of sodium ion. Therefore, this work provides strong evidence that endophyte halophyte can be beneficial for tomato that help tolerate the plants stress.
    Materials and Methods
    The main aim of this study was to investigate the role of endophytic bacteria (Exigubacterium aurantiacum), isolated from Salsola imbricate, in improving the growth of Solanum lycopersicum L. (8320) under salinity stress. The salinity tolerance potential of bacterial endophytes was investigated in vitro. The bacterial was cultured in Nutrient Agar with different concentrations of NaCl (1, 2 and 3 M) and its growth dynamics were investigated after 24 and 120 hours. To prepare the bacterial suspension for inoculation with tomato seeds, the bacteria were cultured on NB (Nutrient Broth) medium for 24 hours in an incubator at 28±1 °C at 130 rpm. The OD suspension was adjusted to a concentration of 1×108 ml. Tomato seeds (cultivar 8320) were washed with ethanol (70%) for 30 seconds and then sterilized with 0.5% sodium hypochlorite for 90 minutes and then completely distilled three times with distilled water. They were autoclaved and washed. For better contact of seeds with bacteria, 1% carboxymethylcellulose was used and then the seeds inoculated with bacterial treatments were placed on a shaker for six hours. Seeds inoculated with bacterial endophytes were planted in seedlings and then placed in pots containing autoclaved soil in the greenhouse of the Faculty of Agriculture, Hormoz University. The experiment was arranged in a factorial experiment based on randomized complete block design with three replications. Experimental treatments included five levels of salinity stress (0, 4, 6, 8 and 10 dS/m-1) and bacterial endophyte inoculation (E. aurantiacum). Analysis of variance of traits was performed using SAS software version 9.4 and the means were compared using LSD method with a probability level of p < /em>
    Results and Discussion
    Analysis of variance showed that among treatments there is significant difference on growth parameters of tomato seedling (p < /em>  0.01), this indicate the positive impact of the bacterial endophyte on the growth parameters of tomato seedling is inoculated with the bacterial than the control plants. In this experiment, stem height, dry weight of stem, leaf and root, percentage of electrolyte leakage, chlorophyll a, chlorophyll b, carotenoid, proline and carbohydrate content were examined. The results of mean comparison showed that salinity stress significantly reduced stem height, stem dry weight, leaves and roots, chlorophyll a, chlorophyll b, carotenoids and increased electrolyte leakage; however, bacterial endophyte reduced the negative effects of salinity stress on tomatoes. Tomato seedling treated with endophytic bacteria showed higher levels of key osmolytes, total soluble carbohydrates and free proline compared to untreated plants under salinity stress.
    Conclusion
    The results also showed that the use of endophytic bacteria increased the growth of tomatoes in saline soil and water, thereby it can be used as an effective tool for growing salinity-sensitive plants such as tomatoes in saline conditions.
    Keywords: Bio-fertilizer, Endophyte, Salinity tolerance, Total soluble carbohydrates, Tomato}
  • وحید اطلسی پاک*، امید بهمنی، حسین یادگاری

    درک مکانیسم های تحمل به شوری در گسترش ارقام متحمل ضروری به نظر می رسد. دو رقم گندم نان (ارگ و تجن) متفاوت از لحاظ تجمع سدیم اندام هوایی و یک رقم گندم دوروم (بهرنگ) از نظر دمای برگ و الگوی تجمع سدیم در آزمایشی گلخانه ای تحت سطوح متفاوت شوری (شاهد: بدون تنش، 100 و 200 میلی مولار کلرید سدیم) مورد ارزیابی قرار گرفتند. در واکنش به افزایش شوری غلظت سدیم ریشه و اندام هوایی افزایش پیدا کرد اما این افزایش در ریشه ها بیشتر بود. تنش شوری وزن خشک اندام هوایی را در ارقام گندم نان 32 درصد و در رقم بهرنگ 63 درصد کاهش داد. در شوری 200 میلی مولار، 45 روز پس از اعمال تنش شوری نسبت پتاسیم به سدیم اندام هوایی در همه ارقام حدود 60 درصد کاهش یافت و بالاترین مقدار کاهش کلروفیل در این سطح از شوری مربوط به رقم بهرنگ و به مقدار 75 درصد بود. اختلاف بین غلظت سدیم برگ ها در ارقام گندم نان 45 روز پس از اعمال تنش شوری قابل ملاحظه بود اما در مراحل دیگر رشد تفاوت چندانی مشاهده نشد. رقم ارگ در شوری 200 میلی مولار افزایش ناچیز و غیر معنی داری در دمای برگ (0.87 درجه سانتی گراد) داشت اما در رقم تجن (1.47 درجه سانتی گراد) و در رقم بهرنگ (4.30 درجه سانتی گراد) این افزایش معنی دار بود. در طی زمان ممکن است الگوهای متفاوتی از تجمع سدیم در ارقام گندم وجود داشته باشد، به نظر می رسد در مراحل اولیه رشد گیاه، عوامل روزنه ای فتوسنتز نسبت به میزان کلروفیل از اهمیت بیشتری برخوردار بوده و از آنجا که دمای برگ تابعی از هدایت روزنه ای می باشد احتمالا می توان از آن در ارزیابی تحمل به تنش اسمزی استفاده نمود.

    کلید واژگان: تحمل به شوری, تنش اسمزی, کلروفیل, هدایت روزنه ای}
    Vahid Atlassi Pak *, Omid Bahmani, Husain Yadegari
    Introduction

    The understanding of salt tolerant mechanisms is crucial for development of varieties with high salinity tolerance. Crop growth is being limited by the osmotic effect of the salt around the root and the toxic effect of the salt within the plant. The osmotic stress has a greater effect on growth rate than the ionic stress. The osmotic stress immediately reduces stomatal conductance with the onset of salinity and is one of the initial causes of a decline in crop growth. As leaf temperature correlate with stomatal conductance, this can be used to asses osmotic stress tolerance in plants. Much of the recent experiment to improve the salt tolerance in wheat has focused on sodium exclusion in plant tissue as a criterion for salinity tolerance but in some work there was no significant relationship between sodium exclusion and salt tolerance. However, pattern of sodium accumulation in shoot is different in wheat cultivar through time. The aim of this study was to evaluate the potential use of leaf temperature in screening for salt tolerance and pattern of sodium accumulation through time and its relationship with some physiological characters and salt tolerance.

    Materials and methods

    In this greenhouse experiment, two bread (Arg and Tajan) and a durum (Behrang) wheat cultivars were evaluated in terms of leaf temperature and patterns of Na+ accumulation under three salinity levels (Control, 100 and 200 mM NaCl). Treatments were imposed when the leaf 2 was fully expanded. Leaf temperature of plants were acquired in the greenhouse 6 days after imposing the salt treatments. Plants were harvested after salt treatment every 15 days for 60 days and sodium concentration was measured at each harvest. Chlorophyll content, K+ and Na+ root and shoot and shoot dry weight, 45 days after salt treatment, were measured.

    Results and discussion

    Shoot and root Na+ concentration was increased in response to increasing salinity but in roots this increase was greater than shoots. Salt stress decreased shoot dry weight in bread wheat cultivars (32%) and durum wheat (63%). In the highest salinity level, after 45 days exposure to salt, shoot K+/Na+ ratio was reduced in all genotypes to a similar extent (about 60%) and in this level of salinity higher reduction in chlorophyll content occurred in Behrang (75%) cultivar. Shoot K+/Na+ ratio showed the most reaction to salinity. Differences in leaf Na+ concentration between two bread wheat cultivars was more obvious in 45 days after salt treatments but in other growth stages were less obvious. Results showed that differences between sodium concentrations in two bread wheat cultivar through time, was remarkable 45 days after treatments. At 200 mM NaCl, Arg showed the lowest and non significant increased in leaf temperature (0.87◦ C) but in Tajan (1.74◦ C) and Behrang (4.30◦ C) this increased were significant. Salt concentration of 100 mM NaCl had no effect on leaf temperature in cultivars.

    Conclusions

    Different patterns of Na+ accumulation may be exist in wheat cultivars through time. Differences in sodium transport rates from roots to shoots may cause different patterns of sodium accumulation through time in wheat. This preferential in early growth stages, stomatal factors is more important than chlorophyll content and as leaf temperature is largely a function of stomatal conductance, this can be used to assess osmotic stress tolerance. Thermography could be acquire accurate technique to distinguish differences in salt tolerance in wheat cultivars. The shoot K+/Na+ ratio, cannot be used as a reliable indicator of salt tolerance in wheat. Greater tissue tolerance in wheat cultivars was associated with prolonged retention of chlorophyll in leaves and this resulted in less reduction in shoot growth.

    Keywords: chlorophyll, Osmotic stress, Stomatal Conductance, Salinity Tolerance}
  • میترا آزادیخواه، فاطمه جمالی*، حمیدرضا نوریزدان، فرشته بیات

    به منظور بررسی تاثیر سویه های مختلف باکتری Pseudomonas fluorescens متحمل به شوری و با خصوصیات افزایش-دهندگی رشد گیاه بر خصوصیات جوانه زنی و رشد اولیه ارقام جو، مطالعه ای در دانشکده کشاورزی دانشگاه خلیج فارس بوشهر صورت گرفت. آزمایش به صورت فاکتوریل با سه فاکتور باکتری در چهار سطح (سویه های B10، B2-10، B2-11 و B4-6 از باکتری P. fluorescens)، شوری در سه سطح (صفر، 3 و 6 دسی زیمنس بر متر) و رقم در پنج سطح (کارون، زهک، نیمروز، جنوب و صحرا) در قالب طرح کاملا تصادفی با سه تکرار در شرایط آزمایشگاهی اجرا شد. پس از یک هفته صفات درصد و سرعت جوانه زنی، بنیه بذر، طول و وزن خشک ریشه چه و ساقه چه و شاخص تحمل به شوری گیاهچه ها اندازه گیری شد.نتایج نشان داد که تاثیر باکتری، شوری و رقم و برهمکنش بین آنها بر تمامی صفات مورد ارزیابی معنی دار بود. پیش تیمار بذور با تمامی سویه های باکتری ها موجب افزایش صفات مرتبط با جوانه زنی و افزایش رشد گیاهچه تحت تنش شوری گردید (P≤0.05). نتایج این تحقیق حاکی از تاثیر باکتری های سودوموناس متحمل به شوری و مولد اندول استیک اسید و ACC دآمیناز بر افزایش فاکتورهای رشدی گیاهچه های جو تحت تنش شوری بود.

    کلید واژگان: ریزوباکتریهای محرک رشد گیاه, جوانه زنی, شاخص بنیه, تحمل به شوری}
    M. Azadikhah, F. Jamali*, H. Nooryazdan, F. Bayat

    In order to investigate the effect of different strains of Pseudomonas fluorescens with plant growth-promoting and salinity tolerance charachteristics on germination attributed traits and early growth of barley, a study was performed in Persian Gulf University, Bushehr. A factorial experiment was conducted with three factors of bacteria in four levels (P. fluorescens strains B10, B2-10, B2-11 and B4-6), salinity levels (0, 3 and 6 ds/m) and cultivar in five levels (Karun, Zehak, Nimrooz, South of the Sahra) in a completely randomized design with three replications. After a week, germination percentage and speed, seed vigor, length and dry weight of coleoptyl and radical and salinity tolerance index were measured. Results revealed that the main effect of bacteria, salinity and cultivars and their interactions were significant on all measured traits. Seed pre-treatment with all bacteria strains increased seed germination attributed traits, salinity tolerance index and seedling early growth were under salinity stress (P≤0.05). The current study confirms the ameliorative effect of indole acetic acid and ACC deaminase producing Pseudomonas strains on growth factors of barley seedlings under salt stress.

    Keywords: Barley, Plant growth-promoting rhizobacteria, Seed vigor, germination, Salinity tolerance}
  • سید آیناز شیرنگی، محمدرضا کلباسی *، صابر خدابنده، ژهان هروه لینات
    S.A Shirangi, M.R Kalbassi, S Khodabandeh, J.H Lignot
    The freshwater shrimp, Macrobrachium nipponense is an invasive species which has recently been reported in Anzali Wetland, Iran. It exhibited good tolerance and adaption in this wetland ecosystem. This study examined certain aspects of feeding of M. nipponense in three habitats of this wetland. Shrimps were randomly sampled from April 2016 to March 2017. The stomach contents were obtained from 367 specimens ranging in length from 4.2 cm to 6.9 cm. The empty stomach index (VI) showed that this shrimp was a voracious (0 ≤ VI < 20) species in all seasons expect winter, when 99% of the specimens had empty stomachs. Fourteen dietary items were categorized in the three habitats of the wetland, with phytoplankton, mollusks and detritus forms being the dominant food items in the western, central and eastern habitats respectively. The feeding precedence index (FP) revealed that the most abundant portion of food was subsidiary one (50 ≥ FP ≥ 10) and the highest proportions of subsidiary food were phytoplankton (24.5%), gastropods (34%) and detritus (29.11%) in the western, central and eastern habitats, respectively. Omnivorous feeding is one of the reasons for the success, high tolerance and adaptation of M. nipponense in the Anzali Wetland ecosystem.
    Keywords: Persian sturgeon, cortisol, salinity tolerance, osmotic improvement, chloride cell}
  • میرحسام الدین حسینی، بابک ربیعی، علی اکبر عبادی، مجتبی کردرستمی
    تنش شوری بعد از خشکی، دومین مشکل عمده و عامل محدودکننده تولید برنج است. به منظور بررسی آثار تنش شوری بر برخی از ویژگی های مورفولوژیک و فیزیولوژیک برنج، تعداد 41 لاین موتانت حاصل از پرتوتابی اشعه گاما به چهار رقم برنج (دو رقم محلی ایرانی هاشمی و طارم محلی و دو رقم اصلاح شده خزر و فجر) به همراه ارقام والدینی و دو لاین استاندارد FL478 (متحمل به شوری) و Teqqing (حساس به شوری) تحت سه شرایط شوری (شاهد، 6 و 12 دسی زیمنس بر متر) مورد بررسی قرار گرفتند. آزمایش به صورت فاکتوریل در قالب طرح پایه کاملا تصادفی با شش تکرار اجرا شد. علاوه بر آن، تنوع بین ژنوتیپ ها با دوازده نشانگر ریز ماهواره پیوسته با QTL بزرگ اثر تحمل به شوری (SalTol) بررسی شد. نتایج تجزیه واریانس، وجود تفاوت معنی دار و قابل توجه بین ژنوتیپ ها را برای همه صفات مورد مطالعه نشان داد. نتایج حاصل از تجزیه خوشه ایداده های مورفولوژیک، ضمن تفکیک ژنوتیپ ها به سه گروه، لاین های موتانت M1، M3، M7، M9، M35، M37 و M40را در کنار لاین شاهد متحمل به شوری FL478و رقم های فجر و هاشمی و لاین های M47، M48، M49 و M56را در کنار لاین شاهد حساس به شوری Teqqing گروه بندی کرد. تجزیه خوشه ایداده های مولکولی نیز ژنوتیپ ها را در سه گروه اصلی قرار داد، به طوری که لاین های موتانت M35، M37 و M40 به همراه لاین شاهد FL478 به عنوان ژنوتیپ های متحمل به شوری و لاین های موتانت M36، M47، M48، M49، M54 و M56 به همراه لاین شاهد Teqing به عنوان ژنوتیپ های حساس به شوری گروه بندی شدند. آزمون منتل میزان تشابه این دو تجزیه خوشه ایرا 65 درصد نشان داد که دلیل این مشابهت زیاد، استفاده از نشانگرهای پیوسته با QTL بزرگ اثر تحمل به شوری SalTol بود که هر یک از آن ها با چند صفت مطالعه شده در این تحقیق نیز پیوسته بودند. همان طور که ملاحظه می شود، هر سه لاین متحمل به شوری شناسایی شده در تجزیه داده های مولکولی، در تجزیه خوشه ایصفات مورفولوژیک نیز شناساییو هر چهار لاین حساس به شوری شناسایی شده در تجزیه صفات مورفولوژیک، در تجزیه خوشه ایداده های مولکولی نیز شناسایی شدند. ارزیابی نشانگرهای ریزماهواره نیز نشان داد که نشانگرهای AP3206، RM5، RM3412 و RM140آگاهی بخش تریننشانگرهاجهت بررسی تنوع ژنتیکی تحمل به شوری در این تحقیق بودند.
    کلید واژگان: تحمل به شوری, حساسیت به شوری, SalTol}
    Mirhesamoddin Hosseini, BABAK RABIEI, AliAkbar Ebadi, Mojtaba Kordrostami
    Salinity stress is the second major problem and limiting the rice production after drought. To investigate the effects of salinity stress on some important morphological and physiological characteristics of rice, 41 mutant lines from radiation of gama ray to four rice varieties (two Iranian local varieties, Hashemi and Tarom and two improved varieties, Khazar and Fajr) along with parental varieties and two control lines, FL478 (tolerant to salinity) and Teqing (sensitive to salinity) were studied under three salinity conditions (control, 6 and 12 dS.m-1). The experiment was carried out in factorial experiment based on completely randomized design with six replications. The variation among genotypes were also studied using twelve microsatellite (SSR) markers linked to SalTol, a major salinity tolerant QTL. The results of analysis of variance showed significant and considerable differences among the genotypes for all studied traits. The results of cluster analysis of morphological data grouped the studied genotypes into three clusters so that M1, M3, M7, M9, M35, M37 and M40 mutant lines together with the salinity tolerant line FL478 grouped into one cluster, while Hashemi and Fajr varieties and M47, M48, M49 and M56 mutant lines along with the salinity sensitive line Teqqing grouped into a similar cluster. The cluster analysis of molecular data also divided the studied genotypes into three main groups. Accordingly, the mutant lines M35, M37 and M40 together with the control variety FL478 were grouped as salinity tolerant and the mutant lines M36, M47, M48, M49, M54 and M56 together with the control variety Teqing as salinity sensitive genotypes. The Mantel test showed a high similarity of about 65%between two cluster analyses which was due to the use of tigh linked SSR markers to the SalTol, each of them were linked to the several traits studied in this research. As mentioned above, all three salinity tolerant lines identified in the molecular data analysis were also identified in cluster analysis of morphological traits and all four salinity sensitive lines identified in the morphological data analysis were also identified in molecular dataanalysis. Evaluating the microsatellite markers also showed that the AP3206, RM5, RM3412, RM140 markers were the most suitable and informative markers to assess the genetic variation of salinity tolarance in this research.
    Keywords: Salinity sensitivity, Salinity tolerance, SalTol}
  • علی فرهادی، حسین آرویی، حسین نعمتی، رضا صالحی، فرانچسکو جوفریدا
    تنش شوری یکی از مهم ترین عوامل محدود کننده رشد گیاه، بویژه در مناطق خشک و نیمه خشک می باشد. این تحقیق در دو آزمایش جداگانه کشت درون پتری دیش و کشت در بستر خاک درون کیسه نشا برای ارزیابی تحمل به شوری تعدادی از پایه های کدو در سال 92 و 93 در مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی اصفهان انجام شد. جمعیت های بومی از کدوی حلوایی (اصفهان و کوشک)، کدوی مسمایی (الور، تیران، کوشک و اصغرآباد)، کدوی تنبل (کرمانشاه، شهرضا، محمدیه و الور)، کدوی قلیانی، لیف، کدوی ماری و هیبریدهای بین گونه ای (Ferro، 113، 910، 909، 913، 426 و152) جمعا 20 تیمار در آزمایش اول استفاده شد. در آزمایش دوم جمعیت لیف و کدوی ماری و هیبریدهای 426 و 152 حذف گردید و توده بومی کدوی پوست کاغذی اضافه گردید. در واقع آزمایش دوم با 17 تیمار انجام شد. تنش شوری با کاربرد کلرید سدیم در سطوح (صفر، دو، چهار، شش، هشت و10 دسی زیمنس بر متر) برای آزمایش اول و سطوح (صفر، دو و چهار دسی زیمنس بر متر) برای آزمایش دوم انجام شد. با استفاده از آزمایش فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی در سه تکرار اجرا گردید. صفات سرعت و درصد جوانه زنی، قطر ساقه، طول ساقه و ریشه، وزن تر و خشک ساقه و ریشه، شاخص بنیه، حجم نسبی آب برگ و عدد اسپد (شاخص سبزینگی) اندازه گیری شد. نتایج بدست آمده نشان داد (که به استثنای نسبت ریشه به ساقه در آزمایش اول) کلیه صفات رشد اندازه گیری شده در کدوها در هر دو آزمایش در پاسخ به افزایش شوری کاهش معنی داری (05/0< P) نشان دادند. در تیمار رقم برای صفات اندازه گیری شده (به استثنای سرعت جوانه زنی و شاخص بنیه در آزمایش دوم) اختلاف معنی داری بین کدوها مشاهده شد. هیبرید فرو بیشترین درصد جوانه زنی را در بین پایه ها داشت. بیشترین قطر ساقه مربوط به توده های کدو تنبل بود. بیشترین طول ریشه در کدوی تنبل توده های شهرضا، کرمانشاه و الور و هیبریدهای بین گونه ای فرو، 909 و 910 بدست آمد. تیمار شوری 4 دسی زیمنس بر متر از منبع NaCl، آستانه خسارت برای کدوهای حساس به تنش شوری بود. تنش شوری 8 و 10 دسی زیمنس بر متر به شدت سبب محدودیت رشد رویشی پایه های کدو گردید. در مجموع، از بین ارقام و پایه های مورد مطالعه، جمعیت های کدو حلوایی کوشک، کدو مسمایی کوشک و اصغرآباد، کدو قلیانی، کدو پوست کاغذی و هیبرید وارداتی 113 حساس به شوری و کدوی تنبل کرمانشاه و شهرضا، کدو حلوایی اصفهان و هیبریدهای بین گونه ای فرو، 909 و 910 بر اساس صفات ارزیابی شده بعنوان پایه های برتر در تحمل به شوری معرفی شدند.
    کلید واژگان: تحمل به شوری, جوانه زنی, رشد رویشی, شاخص بنیه}
    Ali Farhadi, Hossain Aroiee, Hossain Nemati, Reza Salehi, Francesco Giuffrida
    Introduction
    Salinity stress is regarded as one of the most important abiotic factors in plant limiting growth, particularly in arid and semi-arid regions. The reduction of plant growth by salinity stress has been well documented. When water supply is limited, plant structure is modified by increasing the root: shoot ratio. To reduce of losses in vegetative growth and production of plant and to improve water use efficiency under saline conditions in high-yielding genotypes grafting them onto rootstocks could bereduced the effect of saline stress on plant shoot. Grafting is a routine technique in continuous cropping systems. Most of the species of cucurbits are distributed in the dry regions. The objective of this studywas investigated the effectiveness of salinity stress on accessions of cucurbita and hybrid inter specific which enter from another country to Iran.
    Materials And Methods
    This research was conducted in laboratory and greenhouse at the Research Center of Agricultural and Natural Resources of Isfahan during 2013-2014 growing season. A factorial experiment based on completely randomized design with three replications was conducted for rootstock and irrigation water salinity.. In the first experiment 25 seeds of rootstocks were sown in petri dishes with 10 cm diameter and irrigated by 10 ml of saline water. Rootstocks included 20 different local landraces and interspecific hybrids (C.moschata cv. Isfahan and Koshk, C.pepo cv. Alvar, Tiran, Koshk and Asgharabad, C. maxima cv. Kermanshah, Shahreza, Mohamadiyeh and Alvar, Lagenaria Siceraria, Luffa cylindrica, Trichosanthes cucumerina, RZ-Ferro, Es113, Ews910, Ews909, Ews913, 426 and Es152). Salinity stress was 6 levels (0, 2, 4, 6, 8 and 10 ds/m of NaCl). Germination, diameter of stem, height of root and stem, shoot and root fresh mass, vigor index and root: shoot ratio were evaluated. In the second experiment seeds were sown in plastic pot by soil media. Seedlings were irrigated daily with 200 ml of saline water (0, 2 and 4 ds/m) for 35 days. Excess solution was allowed to drain from the plants through drainage holes in the base of the pots. Hybrids of 152,426 and Trichosanthes cucumerina, Luffa cylindrical and Cucurbita pepo con. Pepo var. Styriaca was added. In the second phase measured shoot and root dry mass, SPAD index, relatively water content and seedling vigor index.
    Results And Discussion
    the results showed that all parameters were significantly influenced by salinity except root: shoot ratio in Petri dish. Salinity stress reduced chlorophyll index (SPAD), relative water content in cucurbita leaves than control (without saline) and also seeds germination, seedlings fresh mass and seedlings vigour by 51%, 53%, and 75 % respectively. .The shoot dry biomass of local landrace and inter specific hybrids in both experiment decreased linearly in response to increasing saline stress. Recorded data in Petri dish and plastic pot were significantly influenced by rootstock, whereas no significant difference was observed on germination rate and vigor index for plastic pot in greenhouse. The lowest seed germination percentage, seedling growth, vigor index and root: shoot ratio recorded on high saline concentration. NaCl threshold damage to cucurbits was evaluated 4 ds/m. Populations of C. maxima cv.Kermanshah and Shahreza, C.moschata cv. Isfahan and inters pecific hybrids Ferro, 909 and 910 were showed tolerant to salinity. It is proven that crop growth decreases with increasing saline stress (Rouphael, et al., 2012). Hybrids of C. moschata cv. Koshk, C. pepo cv. Koshk and Asgharabad, Lagenaria Siceraria, Es113 and Cucurbita pepo con. Pepo var. Styriaca were sensitive to saline stress. Kumar et al, (2008) also reported plant response to salinity depends on type of salt, salt concentration and plant genotype.
    Conclusions
    Salinity stress adversely affect biomass and leaf water content of cucurbita. Our results indicated that local and hybrid cucurbit plants exhibited different response to saline stress. Hybrid rootstocks 909, 910 and Ferro were tolerant to salinity. Although local landrace C. maxima. cv. Shahreza and Kermanshah, C. moschata cv. Isfahan and C. pepo cv. Tiran were tolerant to salinity. Sensitivity to saline stress was similar between some local landrace and hybrid plants. Finally, after grafting in cucurbita rootstocks needs more research to use water, wast water, NaCl and other resources of salinity and to find the most tolerant rootstock.
    Keywords: Salinity tolerance, Germination, Seedling Growth, Vigor index}
نکته
  • نتایج بر اساس تاریخ انتشار مرتب شده‌اند.
  • کلیدواژه مورد نظر شما تنها در فیلد کلیدواژگان مقالات جستجو شده‌است. به منظور حذف نتایج غیر مرتبط، جستجو تنها در مقالات مجلاتی انجام شده که با مجله ماخذ هم موضوع هستند.
  • در صورتی که می‌خواهید جستجو را در همه موضوعات و با شرایط دیگر تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مجلات مراجعه کنید.
درخواست پشتیبانی - گزارش اشکال