جستجوی مقالات مرتبط با کلیدواژه "salinity stress" در نشریات گروه "زراعت"
تکرار جستجوی کلیدواژه «salinity stress» در نشریات گروه «کشاورزی»-
سابقه و هدف
ورمی کمپوست علاوه بر افزایش جذب آب، در اصلاح خواص فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی خاک تاثیر بسزایی دارد. هدف از تحقیق حاضر بررسی اثرات تنش شوری و کود ورمی کمپوست بر گیاه افوربیا تیروکالی در شرایط کشت گلدانی بود.
مواد و روش هاگیاهان تحت سه تیمار شوری 4، 8 و 12 دسی زیمنس برمتر به تنهایی و نیز همراه با کاربرد ورمی کمپوست در سطوح 10 ،20 و 30 درصد خاک به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی مورد آزمایش قرار گرفتند. خصوصیات رشدی شامل ارتفاع گیاه، وزن خشک و تر (کل گیاه، ریشه و اندام هوایی) و محتوای رنگیزه های فتوسنتزی و غیرفتوسنتزی، قندهای محلول و پرولین در گیاه اندازه گیری شدند.یافتهها: مطابق با نتایج بدست آمده افزایش سطوح شوری تاثیر منفی بر خصوصیات رشدی داشت در حالیکه کاربرد توام کود ورمی کمپوست در تمام سطوح شوری طول و وزن خشک اندام هوایی را افزایش داد. در مورد وزن خشک ریشه نیز روند صعودی در بالاترین سطح شوری (12 دسی زیمنس برمتر) در تمام سطوح کاربرد ورمی کمپوست مشاهده شد. طبق نتایج این تحقیق اعمال تنش شوری سبب کاهش رنگیزه کلروفیل شد اما کاربرد کود ورمی کمپوست در بالاترین سطح (30 درصد) موجب کاهش اثرات منفی شوری بر آنها گشته و میزان آنها را علی رغم غلظت بالای شوری افزایش داد. در مورد رنگیزه های کاروتنوئیدی نیز شوری شدید (12 دسی زیمنس برمتر) مقدار آنها را کاهش داد اما کاربرد ورمی کمپوست در این سطح از تنش سبب افزایش آن گشت. همچنین نتایج این تحقیق نشان داد در شوری متوسط و شدید (8 و 12 دسی زیمنس بر متر) با افزایش سطح ورمی کمپوست، کاهش میزان رنگیزه آنتوسیانین در اندام هوایی گیاه مشاهده شد. میزان پرولین و قندهای محلول اندام هوایی و ریشه نیز تحت تاثیر سطوح مختلف شوری روند صعودی را طی نمودند. در مورد قندهای محلول کاربرد ورمی کمپوست در سطوح پایین شوری موجب افزایش و در سطح بالاتر شوری، اعمال تیمار 30 درصد ورمی کمپوست موجب کاهش این ترکیبات شد. در مورد پرولین نیز کاربرد ورمی کمپوست در مقادیر بالا کاهش این ترکیب در سطوح بالاتر نمک را بدنبال داشت.
نتیجه گیریبه طور کلی نتایج این تحقیق نشان داد کاربرد ورمی کمپوست به خصوص در سطوح بالاتر توانست از اثرات منفی مقادبر بالای نمک بر گیاه افوربیا کالی بکاهد و موجب بهبود پاسخ های مورفوفیزیولوژیکی گیاه به تنش شوری گردد.
نتیجه گیریبه طور کلی نتایج این تحقیق نشان داد کاربرد ورمی کمپوست به خصوص در سطوح بالاتر توانست از اثرات منفی مقادبر بالای نمک بر گیاه افوربیا کالی بکاهد و موجب بهبود پاسخ های مورفوفیزیولوژیکی گیاه به تنش شوری گردد.
کلید واژگان: افوربیا تیروکالی, تنش شوری, صفات مورفوفیزیولوژیکی, ورمی کمپوستBackground and objectiveVermicompost increases the ability to absorb water and has a great effect on improving the physical, chemical, and biological properties of the soil. The present study investigates the effects of salinity stress and vermicompost on Euphorbia tirucalli L.in pot culture conditions.
Materials and methodsPlants were cultivated under three salinity treatments of 4, 8 and 12 dsm-1 alone and with the use of vermicompost at the levels of 10, 20 and 30 % of the soil were tested factorially in the form of a completely randomized design. Growth parameters including length, dry and fresh weight (whole plant, root and shoot) and content of photosynthetic and non-photosynthetic pigments, soluble sugars and proline were measured in the plant.
ResultsAccording to the obtained results, the increase in salinity levels had a negative effect on the growth parameters, while the combined use of vermicompost fertilizer increased the length and dry weight of aerial parts at all salinity levels. Regarding the root dry weight, an upward trend was observed at the highest salinity level (12 dsm-1) at all vermicompost the use of levels. According to the results of this research, the use of salinity stress reduced chlorophyll pigments, but the use of vermicompost fertilizer at the highest level (30 percent vermicompost) reduced the negative effects of salinity on them and increased their amount despite the high concentration of salt. In the case of carotenoid pigments, severe salinity (12 dsm-1) decreased their amount, but the use of vermicompost at this level of stress increased it. Also, the results of this research showed that the amount of anthocyanin pigments in medium and severe salinity (8 and 12 dsm-1), increasing the level of vermicompost decreased the amount of this compound in the aerial parts of the plant. The amount of proline and soluble sugars of shoots and roots also went up under the influence of different salinity levels. In the case of soluble sugars, the use of vermicompost at low levels of salinity caused an increase, and at higher levels of salinity, the use of 30% vermicompost treatment decreased these compounds. In the case of proline, the use of fertilizer in high amounts led to the reduction of this compound at higher levels of salt.
ConclusionIn general, the results of this research showed that the use of vermicompost, especially at higher levels, could reduce the negative effects of high salt concentrations on Euphorbia tirucalli L.and improve the plant's morphophysiological responses to salinity stress.
Keywords: Euphorbia Tirucalli, Properties Morphophysiological, Salinity Stress, Vermicompost -
مطالعه اثر پتانسیل های مختلف اسمزی شوری بر جوانه زنی و رشد اولیه گیاهچه های ریحان (Osimum basilicum)
در دنیای کشاورزی امروز، یافتن گیاهانی که در برابر شوری خاک مقاوم هستند، گامی مهم در جهت استفاده بهینه از آب های شور و افزایش بهره وری به شمار می رود. اما مقاومت گیاهان در برابر شوری در مراحل مختلف رشد می تواند متفاوت باشد. ریحان (Ocimum basilicum L)، این گیاه علفی یکساله از خانواده نعناعیان (Lamiaceae)، نه تنها عطر و طعم بی نظیری به سفره های ما می بخشد، بلکه خواص دارویی و کاربردهای فراوانی نیز دارد. با توجه به اهمیت ریحان و چالش شوری خاک در بسیاری از مناطق، پژوهشی در سال 1389 انجام شد تا اثر تنش شوری بر جوانه زنی و خصوصیات گیاهچه های ریحان بررسی شود. این آزمایش در قالب طرح کاملا تصادفی با چهار تکرار در آزمایشگاه زراعت انجام گرفت. در این پژوهش، 4 سطح شوری (0، 50، 100 و 150 میلی مولار) با استفاده از نمک کلرید سدیم اعمال شد. تمامی داده های این پژوهش با استفاده از نرم افزار SAS تجزیه و تحلیل شدند. مقایسه میانگین ها با آزمون دانکن در سطح احتمال 5 درصد انجام گرفت. نتایج نشان داد که شوری خاک به طور قابل توجهی بر جوانه زنی و رشد گیاهچه های ریحان تاثیر می گذارد. در این آزمایش، بالاترین درصد و سرعت جوانه زنی، طول ساقه و ریشه، و همچنین وزن تر و خشک گیاهچه ها در تیمار شاهد (بدون شوری) مشاهده شد. در مقابل، کمترین مقادیر این پارامترها در تیمار 150 میلی مولار شوری به دست آمد. این نتایج نشان می دهد که ریحان به تنش شوری حساس است و افزایش شوری خاک به طور قابل توجهی بر جوانه زنی و رشد آن تاثیر منفی می گذارد.
کلید واژگان: تنش شوری, جوانه زنی, ریحان, کلرید سدیم, گیاه داروییIn modern agriculture, identifying salt-tolerant plants is crucial for efficient utilization of saline water and enhancing productivity. However, plant salt tolerance can vary across different growth stages. Basil (Ocimum basilicum L.), an annual herb belonging to the Lamiaceae family, not only imparts an exquisite flavor to our meals but also possesses remarkable medicinal properties and diverse applications. Given the significance of basil and the widespread challenge of soil salinity, a research study was conducted to investigate the effect of salinity stress on germination and seedling characteristics of basil. This experiment was designed as a completely randomized block design with 4 replications in the Agronomy Laboratory. 4 salinity levels (0, 50, 100, and 150 mM) were imposed using sodium chloride salt. All data were analyzed using the SAS software. Mean comparisons were performed using Duncan's test at a 5% probability level. The results demonstrated that soil salinity significantly impacted basil germination and seedling growth. The highest percentage and rate of germination, stem and root length, and fresh and dry weight of seedlings were observed in the control treatment (without salinity). Conversely, the lowest values of these parameters were recorded in the 150 mM salinity treatment. These findings indicate that basil is sensitive to salinity stress, and increasing soil salinity substantially impairs its germination and growth.
Keywords: Salinity Stress, Germination, Basil, Sodium Chloride, Medicinal Herb -
شوری منابع آب وخاک یکی از اساسی ترین مشکلات کشاورزی به ویژه در مناطق خشک و نیمه خشک است. شناسایی و اهلی سازی گونه های گیاهی مقاوم به شوری و دارای ارزش اقتصادی، راهبرد مهمی برای این مناطق است. این پژوهش با هدف بررسی تاثیر استفاده از آب شور بر تجمع عناصر و کیفیت علوفه در چندگونه سالیکورنیا، به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی در شرایط کاشت گلدانی در خراسان شمالی انجام شد. تیمار آبیاری در دو سطح (آب شور و آب معمولی) و تیمار گونه های سالیکورنیا شامل 4 گونه (Salicornia persica, S. sinus persica, S. europaea, S. bigelovii) و یک توده (مرکزی) بود. آب شور از رودخانه کال شور اسفراین و آب معمولی (بدون شوری) از چاه آب واقع در مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی در بجنورد تامین شد. نتایج نشان داد با افزایش میزان شوری آب آبیاری در تمامی گونه ها میزان نیتروژن، فسفر، پتاسیم، منیزیم، سدیم و کلر، افزایش یافت. بیشترین تجمع سدیم (11%) و کلر (23.5 %) در گونه S. sinus persica و کمترین میزان سدیم (8.6 %) و کلر (21%) در گونه S. persica مشاهده شد. درصد پروتئین، چربی خام و خاکستر در تیمار آب شور بیشتر از آب معمولی بود. بیشترین درصد چربی خام (1.32 %) در توده مرکزی و تحت تاثیر تیمار آب شور بود که با سایر گونه ها اختلاف معنی دار داشت. بیشترین درصد پروتئین در گونه های S. bigelovii و S. europaea تحت تاثیر تیمار آب شور به ترتیب 6.06 % و 6.31 % بود که با سایر گونه ها اختلاف معنی داری داشتند. بیشترین درصد خاکستر مربوط به گونه های اروپایی (63%) و بیگلویی (62%) در تیمار آب شور بود و گونه سینوس پرسیکا دارای کمترین خاکستر (49%) در تیمار آب معمولی بود. تیمار آب شور باعث افزایش میزان خاکستر در تمام گونه ها به نسبت های متفاوت شد که این فاکتور یک عامل محدودکننده برای مصرف خالص سالیکورنیا در تغذیه دام است؛ بنابراین، کاهش نسبی شوری آب و انتخاب گونه مناسب در افزایش کیفیت علوفه موثر است.
کلید واژگان: تنش شوری, خاکستر, رودخانه کال شور, شورپسندهاIntroductionSalinity of water and soil resources is one of the most basic agricultural problems, especially in arid and semi-arid regions. Identifying and domesticating salinity-resistant plant (halophytes) species with economic value is an important strategy for these regions.
Materials and methodsThis research aimed to investigate the amount of elements and the quality of fodder in several Salicornia species under the influence of water salinity in a factorial experiment with a completely randomized design in pot culture conditions in Bojnourd (North Khorasan province) in 2018. Irrigation treatment was applied at two levels (brackish water and normal water), and Salicornia species treatment included four species (Salicornia persica, S. sinus persica, S. europaea, and S. bigelovii) and Salicornia var Markazi. The source of salty water was the Kal-Shoor river in Esfrain and the source of normal water was the well located in Research and Education of Agriculture and Natural Resurces Center in Bojnourd. Due to the high salinity of Kal-Shoor river, normal water was used to adjust the salinity to the treatment limit of 45 dSm-1. To produce seedlings, Salicornia seeds were planted in plastic combs for seedling production in April 2018. After 60 days, seedlings (10-15 cm) were transferred to pots. The irrigation circuit varied in different growth stages according to weather conditions, and irrigation was done by the weight method with the 80% moisture index of the pots.
Results and discussionThe results showed that the amount of nitrogen, phosphorus, potassium, magnesium, sodium and chlorine increased with the increase in irrigation water salinity in all species. The highest accumulations of sodium (11%) and chlorine (23.5%) were observed in S. sinus persica and the lowest amount of sodium (8.6%) and chlorine (21%) were observed in S. persica. Among the Salicornia species, the lowest amount of elements is related to potassium and phosphorus ions, which is mostly due to the limitation of the absorption of these elements under the influence of sodium ions, and as mentioned in the sources, the process of absorption of these elements increases gradually with the growth stages. Maintaining a more negative potential of the membrane is an important factor for salinity tolerance, considering that in saline soils, chlorine and sodium are the most common solutes, the absorption of sodium and chlorine ions is important for regulating osmotic pressure and cytoplasmic concentration. In this experiment, in both irrigation treatments, the most elements in all species were related to chlorine and sodium ions. Based on the measurement of quality variables of fodder, the percentages of protein, crude fat, and ash in salty water treatment were higher than those in normal water. The highest percentage of crude fat (1.32%) in S. var. Markazi was affected by saltwater treatment, which was significantly different from the other species. The highest percentages of protein in S. bigelovii and S. europaea under the influence of saltwater treatment were 6.06% and 6.31%, respectively, which were significantly different from the other species. The highest amounts of ash belonged to S. europaea (63%) and S. bigelovii (62%) in saltwater treatment, and S. sinus persica contained the least ash (49%) in normal water treatment. Although the increase in protein increases the quality of fodder, the increase in the amount of ash and crude fat causes limitations in animal nutrition and digestibility. Therefore, the increase of water salinity has a negative effect on the quality of fodder.
ConclusionBrackish water treatment increased the amount of ash in all species to different proportions, which is a limiting factor for the pure consumption of salicornia in animal feed. Therefore, the relative reduction of water salinity and the selection of suitable species are effective in increasing the quality of fodder.On the other hand, the great ability of Salicornia species to absorb and store salts in their aerial parts provides the basis for the exploitation of their vegetative organs for the production of vegetable salt. Moreover, it is economically important along with other applications of Salicornia (production of fodder, oil, medicines, and protection).
Keywords: Ash, Halophytes, Kal-Shoor River, Salinity Stress -
مقدمه و هدف
شوری یکی از مهمترین تنشهای غیرزیستی و محدودکننده ترین عامل تولید محصولات کشاورزی در سراسر جهان است که رشد، نمو و عملکرد نهایی گیاهان زراعی را تحت تاثیر قرار میدهد. با توجه به اینکه کلزا یکی از مهم ترین منابع روغن گیاهی در جهان به شمار می رود و دانه آن حاوی بیش از 40 درصد روغن و کنجاله حاصل از روغن کشی آن دارای بیش از 35 درصد پروتئین است و در حال حاضر در بین گیاهان روغنی بعد از سویا و نخل روغنی مکان سوم را در جهان داراست، بنابراین شناخت ژنوتیپهای متحمل به تنش شوری یک ضرورت است. بههمین جهت، با توسعه و پیشرفت ارقام کلزا متحمل و سازگار به شوری می توان زمینه افزایش تولید پایدار این محصول را فراهم نمود. لذا پژوهش حاضر با هدف بررسی واکنش ژنوتیپ های کلزا به تنش شوری با استفاده از ویژگی های زراعی و بیوشیمیایی انجام شد.
مواد و روشها:
به منظور بررسی تنوع ژنتیکی موجود در بین ژنوتیپهای کلزا از نظر صفات ریخت شناسی، فیزیولوژیکی و زراعی در خاک های شور، آزمایشی در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با 17 ژنوتیپ پاییزه کلزا در مزرعه تحقیقاتی مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان آذربایجان شرقی در سال زراعی 98-1397 با سه تکرار انجام شد. خصوصیات ارتفاع بوته، تعداد خورجین بارور، تعداد دانه در خورجین، طول خورجین، مساحت خورجین، سرعت رشد بوته، وزن هزاردانه، عملکرد دانه، درصد روغن دانه و عملکرد روغن اندازه گیری شد. پس از اندازه گیری صفات موردمطالعه، بهمنظور بررسی روابط موجود بین عملکرد و اجزای عملکرد، با صفات مورفولوژیکی و بررسی اهمیت نسبی صفات موثر بر عملکرد ژنوتیپ های مورد مطالعه، تجزیه واریانس، مقایسه میانگین ها، تجزیه همبستگی، تجزیه خوشه ای و بایپلات انجام شد.
یافته ها:
ژنوتیپ های مورد مطالعه از نظر ارتفاع بوته، تعداد خورجین بارور، تعداد دانه در خورجین، طول خورجین، مساحت خورجین، سرعت رشد بوته، وزن هزار دانه، عملکرد دانه، درصد روغن دانه و عملکرد روغن، از نظر آماری اختلاف معنی داری با یکدیگر داشتند. نتایج مقایسه میانگین نشان داد که ژنوتیپ کرج 11 دارای طول خورجین، تعداد خورجین بارور و عملکرد و درصد روغن بالا، ژنوتیپ کرج 5 دارای سرعت رشد بوته و درصد روغن بالا و ژنوتیپ کرج 15 دارای ارتفاع بوته و تعداد خورجین بارور بالایی بودند. با توجه به نتایج مقایسات میانگین می توان ژنوتیپ های کرج 5، 11 و 15 را بهعنوان ژنوتیپ های متحمل به تنش شوری و ژنوتیپ های کرج 2، 4، 6، 9 و 12 را بهعنوان ژنوتیپ های حساس به تنش شوری در نظر گرفت. بر اساس تجزیه بایپلات حاصل مشخص شد که ژنوتیپهای کرج 8 و کرج 14 با صفات تعداد خورجین بارور، تعداد دانه در خورجین، طول خورجین، مساحت خورجین و سرعت رشد بوته رابطه قوی داشتند. همچنین بر اساس نتایج بهدست آمده مشاهده شد که صفات ارتفاع بوته، وزن هزار دانه، عملکرد دانه و درصد روغن دانه با ژنوتیپهای کرج 11، 5، 7، 10 و 15 همبستگی قوی داشتند. بر اساس نتایج تجزیه همبستگی، عملکرد دانه با صفات ارتفاع بوته، درصد روغن دانه و تعداد خورجین بارور دارای همبستگی مثبت و معنی داری بود که از این میان ضریب همبستگی ساده عملکرد دانه با درصد روغن بیشترین مقدار بود (0/87). همبستگی تعداد دانه در خورجین با صفات طول خورجین (0/69)، مساحت خورجین (0/55) و تعداد خورجین بارور (0/67) مثبت و معنی دار بود. لذا ژنوتیپ هایی که خورجین های طویل تر و تعداد خورجین های بیشتری داشتند به افزایش تولید تعداد دانه که یکی از اجزای مهم عملکرد دانه می باشد در اراضی شور کمک می کنند، بنابراین اندازه و تعداد خورجین های بالای هر بوته نشان از عملکرد بالای آن بوته است. بر اساس نتایج حاصل از تجزیه به مولفههای اصلی مشاهده شد که مولفه اول و دوم بهترتیب با 44/66 و 31/22 درصد بیش ترین مقدار واریانس نسبی را در بین کلیه مولفههای مورد مطالعه دارا بودند و در مجموع 75/88 درصد از واریانس کل را بهخود اختصاص دادند. نتایج مربوط به بارهای عامل نشان داد که در مولفه اول صفات تعداد خورجین بارور، عملکرد دانه، عملکرد روغن و درصد روغن دانه بیش ترین میزان بار عامل را دارا بودند. همچنین در مولفه دوم صفت سرعت رشد بوته دارای بیشترین میزان بار عامل در بین تمامی صفات مورد مطالعه بود. تجزیه خوشه ای، ژنوتیپ ها را در چهار گروه قرار داد که دندروگرام حاصل از تجزیه کلاستر نشان داد که کلیه ژنوتیپهای مورد مطالعه بر اساس همه صفات اندازه گیری شده به چهار گروه مجزا تفکیک شدند. گروههای اول دارای سه ژنوتیپ کرج 1، 13 و 16، گروه چهارم نیز مانند گروه اول سه ژنوتیپ را در خود جای داد که شامل کرج 11، 5 و 15 بود، و خوشه گروه سوم تعداد پنج ژنوتیپ شامل کرج 14، 3، 8، 7 و 10 قرار گرفتند و سایر ژنوتیپهای باقی مانده در گروه دوم جای گرفتند.
نتیجه گیری:
نتایج پژوهش حاضر نشان داد که تنوع ژنتیکی قابل قبولی در بین ژنوتیپ های کلزا از نظر صفات مورد ارزیابی در اراضی شور وجود دارد که نشان از اهمیت این ذخائر ژنتیکی و امکان استفاده از آن ها جهت دستیابی به ژنوتیپ های برتر در برنامه های به نژادی تحمل به تنش شوری می باشد.
کلید واژگان: تجزیه کلاستر, درصد روغن, شوری, کلزاBackgroundSalinity is one of the major abiotic stresses and the most limiting factor in agricultural production worldwide, affecting the growth, development, and final yields of crops. Rapeseed is one of the most important sources of oilseeds in the world, and its seeds contain more than 40% of oil. Moreover, the meal obtained from oil extraction has more than 35% protein, hence it currently ranks third among oil crops in the world after soybean and oil palm, making it necessary to identify the genotypes that tolerate salinity stress. The development and improvement of rapeseed cultivars with salinity tolerance and acclimation offer promising prospects for improving sustainable production in this area. Therefore, the current study aimed to investigate the responses of rapeseed genotypes to salinity stress through analyses of agronomic and biochemical traits.
MethodsThe genetic diversity between rapeseed lines in terms of agronomic, morphological, and physiological traits in saline soils was investigated in an experiment based on a randomized complete block design with 17 autumn rapeseed genotypes with three replicates in the research farm of East-Azarbaijan Agricultural and Natural Resources Research and Education Center. The measured traits were plant height, the number of fertile pods, number of seeds per pod, pod length, pod area, plant growth rate, 1000-seed weight (TSW), seed yield, oil content, and oil yield. The relationships between yield, yield components, and morphological traits were explored using the analysis of variance (ANOVA), comparison of averages, correlation analysis, cluster analysis, and biplot to understand the relative importance of traits affecting the yield of the studied genotypes.
ResultsThe studied genotypes were significantly different from each other in pod length, pod area, number of fertile pods, number of seeds per pod, plant growth rate, seed oil percentage, plant height, TSW, grain yield, and oil yield. However, there were no significant differences between the studied genotypes in terms of harvest index and number of actual pods to potential pods. According to the mean comparisons, genotypes 5, 11, and 15 can be introduced as salinity-tolerant lines, and genotypes 2, 4, 6, 9, and 12 can be considered salinity-sensitive lines. According to the other traits, genotype 11 produced a high pod length, number of fertile pods, oil percentage, and oil yield, genotype 5 had a high growth rate and oil percentage, and genotype 15 presented a high height and number of fertile pods. According to the cluster analysis, the second and third groups contained tolerant and susceptible genotypes, respectively. The genotypes in the second group had the highest percentage of positive deviation from the overall mean for grain yield, plant height, harvest index, seed oil percentage, pod length, pod area, and number of fertile pods. Based on the biplot analysis, Karaj 8 and 14 genotypes had a strong relationship with the number of fertile pods, number of seeds per pod, pod length, pod area, and plant growth rate. Based on the obtained results, the plant height, TSW, seed yield, and oil content traits were closely correlated with Karaj 5, 7, 11, 10, and 15 genotypes. Based on the results of correlation analysis, the correlation coefficient of seed yield was positive and significant for three traits, i.e., plant height, oil percentage, and number of fertile pods, and the highest correlation coefficient (r = 0.879) was obtained for seed yield with seed oil percentage. Positive and significant correlations were measured for the number of seeds in pods with pod length (r = 0.699), pod area (r = 0.555), number of fertile pods (r = 0.678), and number of actual pods. Therefore, genotypes characterized by longer and more abundant pods play a crucial role in improving seed quantity, a key component of grain yield in saline environments. Consequently, the size and number of pods per plant serve as indicators of high-yield potential under such conditions. Based on the results of the principal component analysis (PCA), the first and second components had the highest relative variances, accounting for 44.66% and 31.22% of the total variance, respectively. Together, these two components accounted for 75.88% of the total variance. Factor loadings showed that traits such as number of fertile pods, seed yield, oil yield, and seed oil content had the highest factor loadings in the first component. Similarly, the plant growth rate had the highest factor load in the second component among all the studied traits. Cluster analysis divided the genotypes into four groups, and its dendrogram showed that all the studied genotypes were divided into four separate groups based on all the measured traits. The first group comprised three Karaj 1, 13, and 16 genotypes, the fourth group (like the first group) contained three Karaj 5, 11, and 15 genotypes, and the third group had five genotypes, namely Karaj 3, 7, 8, 10, and 14. The remaining genotypes were assigned to the second group.
ConclusionThe results of the present study demonstrate acceptable genetic diversity among rapeseed genotypes in terms of the evaluated traits in saline lands. This shows the importance and the possibility of using these genetic resources to achieve promising and superior genotypes in breeding programs.
Keywords: Cluster Analysis, Oil Percentage, Oil Seeds, Rapeseed, Salinity Stress -
تنش شوری و غلظت بالای یون ها، یکی از مهم ترین عوامل محدودکننده رشد و نمو گیاهان زراعی می باشند. تنش شوری درواقع بروز هم زمان یا متوالی تنش یونی و تنش اسمزی است، درنتیجه یافتن روندهایی جهت بهبود توانایی تحمل به این تنش، در بهینه شدن دوام در هر دو شرایط اثر معناداری خواهد داشت. برخی گیاهان موسوم به هالوفیت ها، در برابر این تنش مجموعه ای از سازگاری ها و واکنش های فعال را نشان می دهند که موجب تحمل آن ها به شرایط شوری می شود. در این پژوهش نیز به منظور شناسایی تفاوت های احتمالی سازوکار تحمل یا حساسیت به شوری در آلوروپوس (Aeluropus littoralis به عنوان یک گیاه متحمل) و برنج (Oryza sativa var. IR64 به عنوان یک گیاه حساس)، الگوی تغییر رونویسی ژن سوپر اکسید دیسموتاز (SOD) و برخی شاخص های مرتبط با توالی های نوکلیوتیدی و آمینواسیدی آن در ریشه و اندام هوایی دو گیاه در شرایط تنش موردمطالعه و مقایسه قرار گرفتند. برای این هدف دوره تنشی شامل تنش های کوتاه مدت (6 ساعت)، میان مدت (24 و 48 ساعت) و بلندمدت (6 و 11 روزه) در نظر گرفته شد. بررسی بیان ژن SOD سریع تر بودن شروع پاسخ و حفظ استمرار بیان آن در طول دوره تنش در آلوروپوس نسبت به برنج را نشان داد. با تعیین و بررسی توالی ژن های موردمطالعه دو گیاه، علاوه بر تعیین شاخص های بیوشیمیایی همچون وزن مولکولی و نقطه ایزوالکتریک سوپر اکسید دیسموتازهای موردبررسی، شاخص ناپایداری (instability index) و شاخص آروماتیکی (Aromatic index) آن ها نیز تعیین و مورد مقایسه قرار گرفتند که برتری آن ها در سوپر اکسید دیسموتاز آلوروپوس نسبت برنج IR64 مشخص شد.
کلید واژگان: بیان ژن تنش شوری, رادیکال آزاد, شاخص آروماتیکی, شاخص ناپایداری, گلایکوفیت, هالوفیتIntroductionAmong abiotic stresses, Salinity has been increasing over the time for many reasons like using of chemical fertilizers, global warming and rising sea levels. In deed salinity stress and high concentration of ions are of the most determinative factors that simultaneously affect genetical, biochemical and physiological processes of a plant. Some of plants known as halophytes have developed mechanisms that help them to avoid or tolerate the saline conditions. With the aim of understanding the probable mechanisms of saline tolerance in Aeluropus littoralis (as a halophyte) and the saline susceptibility of Oriza sativa var. IR64 (as a glycophyte), In the present study, the similarity of Cu/Zn Superoxide Dismutase (Cu/Zn SOD) gene sequences, the differential biochemical indexes such as aromatic and instability indices of them were evaluated in silico, based on amino acid composition of their Cu/Zn SOD. the gene expression pattern and fluctuation of Cu/Zn SOD as a ROS scavenger (in root and shoot) was also assessed and compared in a span of exposer time to stress and different salt concentratio
Materials and methodsThe seeds of A. littoralis and O. sativa var IR64 were prepared from Center for Research of Agricultural Science and Natural Resources (CRASN) which were sown in sand as a primary culture medium, after surface sterilization. After 21 days, the seedlings that had grown uniformly were transferred to continuously aerated hydroponic pots containing Yoshida nutrient solution. we established a stress span containing short term (6 hours), mid-term (24 and 48 hours) and long term (6 and 11 days) exposure to salinity stress. the gene expression pattern and fluctuation of Cu/Zn SOD as a ROS scavenger in Aeluropus, was evaluated at the sampling points of 6 h/100 mM, 6 h/200 mM, 6 h/300 mM, 48 h/300 mM, 144 h/300 mM and 264 h/300 mM. the elite sampling timepoint of rice, were also 6 h/30 mM, 6 h/60 mM, 6 h/100 mM, 48 hours/100mM, 144 hours/100 mM and 264 hours/100 mM. To study the structure of genes, genomic DNAs of A. littoralis and Oryza sativa L. Var IR64 were isolated from their leaf. Amplification of Cu/Zn SOD genes was performed with specific primers designed based on NCBI sequences. Amplification of their the maximum length fragments was carried out using a hot start, high fidelity DNA polymerase. The extracted fragments were cloned using pTZ57R vector in Escherichia coli (DH5α strain) and sequenced paired-end. The results were analyzed using NCBI database, and the biochemical features related to their proteins, such as isoelectric points, calculated weight, instability and aromatic indices, were analyzed Insilco using CLC Genomics Workbench 12 and Geneious Prime 2019.
Results and discussionComparison of the real time quantitative PCR of Cu/Zn SOD transcriptome in roots showed that Aeluropus increase the expression of these genes faster and keeps their expression in long-term while rice loses them significantly. The increased expression of Cu/Zn SOD in the roots of Aeluropus maintained but its expression in rice down regulated. rice did not show any statistically significant changes in compare to control samples and persisted in this manner until the end of investigation. But in Aeluropus, the expression showed another increase after 264 hours of being in 300mM. In the shoots of Aeluropus, the level of Cu/Zn SOD expression increased gradually and reached its highest level after 48 hours commencement of 300 mM salinity stress. While shoots of IR64 Rice did not show any statistically different expression except a very late response at 144th hour of being in 100 mM salinity stress that was only about 40 percent higher than its counterpart control samples. Analysis of amino acid sequences' indices showed that Cu/Zn SOD of Aeluropus would have a superior stability and higher aromatic value in contrast to IR64 counterpart. These indices originate from the arrangement of amino acids which they themselves are the result of nucleotide arrangement in genome.
ConclusionThe early and highly expression of Aeluropus Cu/Zn SOD gene studied in our experiment and their permanency and lasting of their activity in high concentration of salinity makes the sequence of it and its regulatory elements as a prospective candidate for future applied studies and transforming and improving salinity tolerance in many Poacea crops.
Keywords: Aromatic Index, Halophyte, Instability Index, Glycophyte, salinity stress, Superoxide dismutase -
این مطالعه با هدف بررسی اثر تنش شوری و دماهای مختلف بر جوانه زنی و تعیین دماهای کاردینال جوانه زنی (دمای پایه، مطلوب و بیشینه جوانه زنی) دو رقم چغندرقند انجام شد. تیما رهای آزمایشی شامل سطوح مختلف تنش شوری (0، 40، 80، 120 و 160 میلی مولار) و دماهای مختلف (5، 10، 15، 20، 25، 30، 35، 40، 45 و 50 درجه سانتی گراد) بود. مدل سیگموئیدی سه پارامتره جهت تعیین زمان رسیدن به 50 درصد جوانه زنی استفاده شد. نتایج نشان داد که دما و تنش شوری بر درصد جوانه زنی و سرعت جوانه زنی اثرگذار بود. به طوری که، با افزایش دما، درصد و سرعت جوانه زنی تا دمای مطلوب افزایش یافت و با افزایش تنش شوری، درصد جوانه زنی و همچنین سرعت جوانه زنی کاهش یافت. درصد و سرعت جوانه زنی در رقم بریجیتا بیشتر از رقم شکوفا بود. با توجه به پارامترهای RMSE، CV، R2، SE مناسب ترین مدل برای هر دو رقم چغندرقند مدل بتا بود. در رقم بریجیتا دمای پایه بین 67/3 الی 5 درجه سانتی گراد، دمای مطلوب بین 67/16 الی 35/26 درجه سانتی گراد و دمای سقف بین 10/40 الی 89/40 درجه سانتی گراد و در رقم شکوفا دمای پایه بین 88/2 الی 65/5، دمای مطلوب بین 11/16 الی 47/26 درجه سانتی گراد و دمای سقف بین 94/39 الی 94/42 درجه سانتی گراد متغیر بود. نتایج به دست آمده نشان داد که درصد و سرعت جوانه زنی در رقم بریجیتا در شرایط تنش شوری و دماهای مختلف بالاتر از رقم شکوفا بود ولی از لحاظ دماهای کاردینال اختلاف معنی داری بین دو رقم وجود نداشت. بنابراین با استفاده از خروجی این مدل ها در دماهای مختلف می توان سرعت جوانه زنی را در پتانسیل های مختلف پیش بینی نمود.کلید واژگان: تنش شوری, جوانه زنی, چغندرقند, مدل بتا, مدل دو تکه ای, مدل دندان مانندThis study was conducted with the aim of investigating the effect of salinity stress and different temperatures on germination and determining the cardinal temperatures of germination (basic, optimal and ceiling germination temperatures) of two sugar beet cultivars. Experimental treatments included different levels of salinity stress (0, 40, 80, 120 and 160 mM) and different temperatures (5, 10, 15, 20, 25, 30, 35 and 40 °C). The three-parameter sigmoidal model was used to determine the time to reach 50% germination. The results showed that temperature and salinity stress had an effect on germination percentage and germination rate. In addition, the results showed that with increasing temperature up to optimum temperature, the germination percentage and germination rate increased, and with increasing salinity stress, the germination percentage and also the germination rate decreased. The germination percentage and germination rate in Brigitta variety was higher than that of Shokofa variety. According to the RMSE, CV, R2Adj, SE parameters, the beta model was the most suitable model for both sugar beet cultivars. In the Brigitta variety, the base temperature is between 3.67 and 5 °C, the optimal temperature is between 16.67 and 26.35 °C, and the roof temperature is between 40.10 and 40.89 °C, and in the shokofa variety, the base temperature is between 2.88 and 2.80 °C. 5.65, the optimum temperature varied between 16.11 and 26.47 °C and the ceiling temperature between 39.94 and 42.94 °C. The obtained results showed that the percentage and speed of germination in Brigitta variety under salinity stress conditions and different temperatures was higher than that of Shokofa variety, but there was no significant difference between the two varieties in terms of cardinal temperatures. Therefore, by using the output of these models at different temperatures, it is possible to predict the germination speed at different potentials.Keywords: Beta Model, Dent Mode, Germination, Salinity Stress, Segmented Model, Sugar Beet
-
سابقه و هدفگل جعفری (Tagetes erecta) یک گل فصلی با اهمیت متعلق به تیره آفتابگردان (Asteraceae) است. تنش های محیطی به ویژه تنش شوری در خاک های زراعی در حال افزایش است. بنابراین یافتن راهکار مناسب جهت کاهش اثرهای شوری خاک و امکان کشت در این نوع خاک ها ضروری به نظر می رسد. در این بین باکتری های محرک رشد به عنوان عاملی برای مقابله با این تنش ها، یکی از گزینه های مهم هستند. این پژوهش با هدف تاثیر باکتری های محرک رشد به عنوان کود زیستی در ایجاد تحمل گیاه جعفری در برابر تنش شوری صورت گرفت.مواد و روش هابه منظور بررسی تاثیر کاربرد باکتری های محرک رشد بر کاهش اثرهای تنش شوری در گیاه جعفری نارنجی، پژوهشی در گلخانه دانشکده کشاورزی دانشگاه زنجان در سال 1401 صورت گرفت. این پژوهش به صورت آزمایش فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی با تیمارهای، سه سطح تنش شوری (0، 4 و 8 دسی زیمنس بر متر) و سه سطح استفاده از باکتری باسیلوس (شاهد، Bacillus subtilis، Bacillus velezensis) در سه تکرار صورت گرفت که در مجموع 27 واحد آزمایشی را تشکیل داد. صفات ریخت-شناسی و فیزیولوژیک اندازه گیری شده پس از اعمال تنش شامل: ارتفاع گیاه، قطر گل، تعداد گل، وزن تر و خشک اندام هوایی، وزن تر و خشک ریشه، کلروفیل، میزان آنتی اکسیدان، درصد نشت یونی برگ، فعالیت آنزیم پراکسیداز، پرولین، درصد سدیم، پتاسیم و نسبت سدیم به پتاسیم محاسبه شد.یافته هانتایج این پژوهش نشان داد که اثر تنش شوری و همچنین اثر باکتری بر تمامی صفات معنی دار بود. اثر متقابل شوری در باکتری در برخی صفات نظیر وزن تر و خشک ریشه، قطر و تعداد گل، درصد نشت یونی برگ، کلروفیل کل، فعالیت آنزیم پراکسیداز، پرولین، درصد سدیم و پتاسیم و نسبت سدیم به پتاسیم معنی دار شد. براساس نتایج مقایسه میانگین ها در اثر تنش شوری صفات ارتفاع گیاه، وزن تر و خشک اندام هوایی و ریشه، قطر و تعداد گل، کلروفیل، درصد پتاسیم به طور معنی داری کاهش یافت و در مقابل درصد نشت یونی، میزان فعالیت آنزیم پراکسیداز، پرولین، آنتوسیانین و آنتی کسیدان، سدیم و نسبت سدیم به پتاسیم افزایش یافت. همچنین کاربرد باکتری موجب تعدیل اثرات سوء تنش شوری گردید و با افزایش مقدار پرولین، آنتوسیانین، آنتی اکسیدان و افزایش میزان پتاسیم منجر به بهبود شرایط رشدی در تنش شوری 8 و 4 دسی زیمنس بر متر گردید.نتیجه گیرینتایج این پژوهش نشان داد که شوری موجب القای اثرات منفی بر خصوصیات مورفولوژیک، فیزیولوژیک و بیوشیمیایی گل جعفری نارنجی شد. باکتری های محرک رشد به وسیله سازوکارهای مستقیم و غیرمستقیم باعث کاهش اثرات منفی تنش شوری شدند. در بین باکتری هایی که مورد استفاده قرار گرفت باکتری باسیلوس سوبتیلیس نسبت به باکتری باسیلوس ولزنسیس واکنش بهتری در گل جعفری زینتی نشان داد و اثر تنش شوری را کاهش داد. به عبارتی در سطوح بالای تنش شوری می توان با کاربرد باکتری های محرک رشد از خسارت ناشی از تنش شوری جلوگیری کرد.کلید واژگان: باکتری, تنش شوری, صفات فیزیولوژیک, گل زینتیBackground and objectivesParsley (Tagetes erecta) is an important bedding plant of asteraceae family. Environmental stresses, especially salinity stress in agricultural soils are increasing. Therefore, it seems necessary to find a suitable solution to reduce the effects of soil salinity and the possibility of cultivation in these types of soils. Meanwhile, growth-promoting bacteria are one of the important options as a factor to deal with these stresses. This research was carried out with the aim of the effect of growth stimulating bacteria as biofertilizers in making parsley plant resistant to salt stress.Materials and methodsIn order to investigate the effect of the application of growth-stimulating bacteria on reducing the effects of salinity stress in orange parsley, a research was conducted in the greenhouse of the Faculty of Agriculture of Zanjan University in 2022. This research was conducted as a factorial experiment in the form of a completely randomized design with treatments, three levels of salinity stress (0, 4 and 8 decisiemens) and three levels of Bacillus bacteria (control, Bacillus subtilis, Bacillus velezensis) in three replications, which in total It formed 27 experimental units. Morpho - physiologycal traits include: plant height, flower diameter, number of flowers, plant fresh weight, plant dry weight, root fresh weight, root dry weight, total chlorophyll, antioxidant, ion leakage percentage, peroxidase enzyme, proline, sodium, potassium and The ratio of sodium to potassium was calculated.Results. The results of this research showed that the effect of salinity stress as well as the effect of bacteria on all traits was significant. The interaction effect of salinity in bacteria was significant in some traits such as fresh and dry weight of roots, diameter and number of flowers, leaf ion leakage percentage, total chlorophyll, peroxidase enzyme, proline, sodium and potassium percentage and sodium to potassium ratio. Based on the results of the comparison of averages, due to salinity stress, plant height, fresh and dry weight of shoot and root, diameter and number of flowers, chlorophyll, potassium percentage decreased significantly and in contrast to the characteristics of flower ion leakage percentage, peroxidase enzyme level, Proline, anthocyanin and antioxidants, sodium and the ratio of sodium to potassium increased. Also, the use of bacteria moderated the negative effects of salinity stress and by increasing the amount of proline, anthocyanin, antioxidant and increasing the amount of potassium, it led to the improvement of growth conditions in 8 and 4 deci siemens per meter salinity stress. Among the bacteria that were used, Bacillus subtilis showed a better response than Bacillus velezensis in ornamental parsley and reduced the effect of salt stress.ConclusionThe results of this research showed that salinity induced negative effects on the morphological, physiological and biochemical characteristics of ornamental cabbage. Growth promoting bacteria reduced the negative effects of salinity stress through direct and indirect mechanisms. Among the bacteria that were used, Bacillus subtilis showed a better response than Bacillus velezensis in ornamental parsley and reduced the effect of salt stress. In other words, at high levels of salinity stress, the damage caused by salinity stress can be prevented by using growth-promoting bacteria.Keywords: Bacteria, Ornamental Flower, Physiological Traits, Salinity Stress
-
Citrus is one of the most important fruits whose growth performance and production is significantly affected by environmental stresses. Abiotic stresses, such as salinity and alkaline pH, strikingly limit citrus growth and development. The aim of the present study was to investigate the effect of four NaCl concentrations (0, 30, 60, 90 mM) and two pH levels (6.5 and 8.2) on some of morphological, physiological, and biochemical parameters of two citrus rootstocks (Sour orange and Bakraei rootstocks). The experiment was conducted as factorial based on a completely randomized design with four replications, at the Faculty of Agriculture, Shahid Chamran University of Ahvaz, Iran. The results showed that the value of shoot dry weight, fresh and dry weight of roots, and transpiration were significantly decreased in both Bakraei and Sour orange rootstocks when receiving irrigation with 90 mM supplement of salinity at pH= 8.2. Proline and carbohydrates of citrus rootstocks were considerably increased by increasing the levels of salinity (90 mM NaCl) and alkaline stress (pH= 8.2) in each rootstock, at which condition the photosynthesis rate of Sour orange and Bakraei also declined by 34.77 and 50.80%, respectively. The activity of antioxidant enzymes such as peroxidase, catalase, and superoxide dismutase were increased by 57.42, 42.10, and 45.86% in Sour orange rootstock and 42.04, 26.78, and 37.92% in Bakraei rootstock, respectively. Overall, it can be concluded that the growth performance of Sour orange rootstock is more suitable than Bakraei to tolerate salt-alkali conditions.
Keywords: Abiotic stress, Antioxidant enzymes, Citrus aurantium, Salinity stress, Sour orange -
نشریه تحقیقات بذر، پیاپی 46 (بهار 1402)، صص 20 -33
به منظور بررسی اثر شوری بر جوانه زنی ارقام سویا، آزمایشی به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی با سه تکرار در آزمایشگاه بذر مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی مازندران در سال 1400 اجرا شد. تیمارها شامل 11 رقم سویا (ویلیامز، صبا، تپور، ساری، امیر، کاسپین، کوثر، کتول، سحر، تلار، نکادر) و چهار سطح شوری (صفر، 20، 40 و 60 میلی مولار کلرید سدیم) بود. تجزیه واریانس نشان داد که اثر تیمارها و اثر متقابل آن ها بر تمام صفات در سطح احتمال یک درصد معنی دار و با افزایش شوری، میزان صفات کاهش معنی داری یافت. مقایسه میانگین اثر رقم بر درصد جوانه زنی نشان داد که در بین ارقام، درصد جوانه زنی یکنواخت بوده و بیشترین میزان در رقم کتول (3/83 درصد) مشاهده شد. مقایسه میانگین اثرات متقابل شوری و رقم نشان داد که بیشترین مقادیر صفات در ترکیب تیماری ارقام و غلظت صفر میلی مولار مشاهده و با افزایش شوری، از میزان صفات کاسته و کمترین مقدار آن ها در ترکیبات تیماری ارقام و سطح 60 میلی مولار بود. تجزیه خوشه ای، ژنوتیپ ها را در سه گروه قرار داد. آنالیز همبستگی نشان داد که تمامی ضرایب همبستگی مثبت و معنی دار بوده و صفت سرعت جوانه زنی بیشترین همبستگی را با صفات درصد جوانه زنی (88/0) و وزن خشک کل (78/0) داشت. درصد جوانه زنی به عنوان اولین صفت در مدل رگرسیونی صفت سرعت جوانه زنی وارد و سهم قابل توجهی (77/0) از تغییرات آن را توجیه نمود. در بین ارقام مختلف، ارقام امیر و صبا به عنوان ارقام متحمل و ارقام سحر و ویلیامز به عنوان ارقام حساس شناخته شدند.
کلید واژگان: ارقام متحمل, تجزیه خوشه ای, تنش شوری, سویا, همبستگی.In order to investigate the effect of salinity on soybean germination, the project was performed as factorial experiment based on completely randomized design with three replications in laboratory of Mazandaran Agricultural and Natural Resources Research and Education Center in 2020. The treatments were 11 soybean cultivars (Williams, Saba, Tapor, Sari, Amir, Caspian, Kosar, Katul, Sahar, Telar and Nekador) and four salinity levels (0, 20, 40, 60 mM of NaCl). Analysis of variance showed that the effect of salinity, genotypes and interaction of theme in all traits were significant at 1% probability level. With increasing salinity, all traits value in all genotypes decreased. Mean comparison of variety treatment showed that the highest germination percentage was observed in Katul cultivar (83.33%). The Mean comparison of interaction effect showed that the highest values of the traits were observed in the combination of cultivars and 0 mM concentration, and with increasing salinity level, the amount of traits decreased and their lowest value was in the combination of cultivars and 60 mM. Cluster analysis put the studied genotypes into three groups. Correlation analysis showed that all correlation coefficients were positive and significant, and the germination rate had the highest correlation with the germination percentage (0.88) and total dry weight (0.78). The germination percentage was the first trait that entered to the regression model of germination rate and was able to justify 0.77 of variances. Among different cultivars, Amir and Saba cultivars were recognized as tolerant cultivars and Sahar and Williams cultivars as sensitive cultivars.
Keywords: Orrelation, Cluster Analysis, Salinity Stress, Soybean, Tolerant Cultivars -
نشریه تحقیقات بذر، پیاپی 46 (بهار 1402)، صص 77 -87
تنش شوری یکی از عوامل مهم محدودکننده رشد وتولید محصولات کشاورزی است.گیاهان نیز مانند سایر موجودات زنده در برابر تنش ها حساس هستندو می توانند در اثر قرار گرفتن در معرض تنش های مختلف دچار آسیب شوند.جوانه زنی و رشد گیاهچه از مراحل مهم فنولوژیک گیاه هستند که در شرایط تنش شوری اهمیت ویژه ای پیدا می کنند.درمنه خزری (Artemisia annua L.) یکی از گیاهان دارویی مهمی است که از دیرباز در طب سنتی ایران و سایر کشورهای آسیایی مورد استفاده قرار می گرفته است. در این مطالعه، اثر تنش شوری بر جوانه زنی (درصد و سرعت) و خصوصیات گیاهچه های (طول ریشه چه، طول ساقه چه، وزن تر و خشک) درمنه خزری بررسی شد. این آزمایش در سال 1402 در قالب طرح کاملا تصادفی با چهار تکرار در آزمایشگاه زراعت دانشگاه شاهد انجام گرفت. تیمارهای آزمایشی شامل 4 سطح شوری (0، 50، 100 و 150 میلی مولار) ناشی از نمک کلرید سدیم بود. داده های به دست آمده با استفاده از نرم افزار SAS تجزیه و تحلیل و مقایسه میانگین ها با آزمون دانکن در سطح احتمال 5 درصد انجام گرفت. نتایج حاصل از این آزمایش نشان داد که بیشترین درصد و سرعت جوانه زنی و بیشترین طول ساقه چه و طول ریشه چه و نیز بیشترین وزن تر و خشک گیاهچه مربوط به تیمار شاهد (بدون شوری) بود. همچنین در غلظت های 150 میلی مول به بالا جوانه زنی مشاهده نشد.در نتیجه با توجه به نتایج این مطالعه می توان دریافت که تنش شوری تاثیر منفی بر جوانه زنی و رشد گیاهچه درمنه خزری دارد و بیانگر حساسیت بالای آن به شوری است.
کلید واژگان: جوانه زنی, تنش شوری, گیاهچه, درمنه خزریSalinity stress is a significant factor that imposes limitations on the growth and productivity of crops. Like other living organisms, plants are susceptible to various stresses and can suffer damage when exposed to them.Under conditions of salinity stress, the stages of germination and seedling growth become particularly crucial in the life cycle of plants.Artemisia annua L., an important medicinal plant with a long history of use in traditional Iranian and other Asian medicine, was the subject of investigation in this research.The aim was to examine the impact of salinity stress on the germination process(both in terms of percentage and rate)and the characteristics of seedlings(such as radicle length,plumule length, fresh weight, and dry weight)in Artemisia annua L.The study was carried out in 2023,employing a completely randomized design with four replications at the Department of Agronomy in Shahid University.The experimental treatments consisted of four levels of salinity(0,50,100,and150 mM)induced by sodium chloride salt.The data obtained were analyzed using SAS software, and the means were compared utilizing the Duncan test at a 5%probability level.The findings of this experiment demonstrated that the control treatment(without salinity)exhibited the highest percentage and speed of germination, as well as the longest radicle and plumule lengths, and the greatest fresh and dry weights of the seedlings.Germination was not observed at concentrations of 150mM and higher.Hence, based on the outcomes of this study, it can be concluded that salinity stress has an adverse impact on the germination process and seedling growth of Artemisia annua L.,revealing the plant's heightened sensitivity to salinity.
Keywords: Germination, Salinity Stress, Seedling, Artemisia Annua L -
شوری یکی از مهم ترین تنش های غیرزنده و عامل محدودکننده برای محصولات زراعی در سرتاسر جهان به شمار می رود. به منظور بررسی میزان تاثیر تنش شوری بر صفات کمی و کیفی، 140 ژنوتیپ مختلف چغندرقند (هیبرید و خانواده تنی) تحت شرایط نرمال و تنش شوری در گلخانه مورد بررسی قرار گرفتند. آزمایش به صورت کرت های خردشده در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار اجرا شد. نتایج نشان داد که بین شرایط نرمال و تنش به لحاظ صفات وزن خشک ریشه و اندام هوایی، محتوای نسبی آب برگ، طول ریشه، سطح برگ، طول دمبرگ، نسبت وزن ریشه به اندام هوایی، همچنین میزان پرولین، سدیم، پتاسیم و نسبت پتاسیم به سدیم اختلاف معنی دار وجود دارد. بین ژنوتیپ ها برای صفات وزن خشک کل، وزن تر و خشک اندام هوایی، وزن خشک ریشه و سطح برگ اختلاف معنی دار وجود داشت. شوری باعث افزایش میزان سدیم و پرولین و کاهش میزان پتاسیم و نسبت پتاسیم به سدیم شد. پایین بودن میزان وارثت پذیری عمومی در شرایط نرمال در صفات عملکردی نشان می دهد که این صفات تحت تاثیر عوامل محیطی قرار دارند. در مقابل، بیشترین میزان وراثت پذیری عمومی برای صفات میزان سدیم و پتاسیم مشاهده شد که نشان دهنده ی تاثیرپذیری بیشتر این صفات از عوامل ژنتیکی است.کلید واژگان: تجزیه ژنتیکی, تنش شوری, چغندرقند, صفات مورفوفیزیولوژیک
-
سابقه و هدف
زنیان یکی از گیاهان دارویی مهم تیره چتریان است که از اسانس آن در صنایع دارویی و آرایشی بهداشتی استفاده می شود. شوری خاک به دلیل جلوگیری از جذب آب و عناصر غذایی به درون گیاه یکی از مهم ترین عوامل محدودکننده رشد گیاهان زراعی محسوب می شود. استفاده از کودهای زیستی با بهره گیری از باکتری های محرک رشد گیاه یکی از راهکارهای موثر در کاهش اثرات سمی ناشی از شوری بالا در رشد گیاهان به شمار می روند. بنابراین این پژوهش با هدف بررسی تاثیر تاریخ های کاشت مختلف و کودهای زیستی بر عملکرد دانه و شاخص های زراعی گیاه دارویی زنیان تحت تنش شوری انجام گرفت.
مواد و روش هابه منظور بررسی تاثیرکودهای زیستی بر عملکرد دانه و شاخص های رویشی گیاه دارویی زنیان در شرایط اقلیمی کاشمر دو آزمایش جداگانه در مزرعه و گلخانه تحقیقاتی مرکز تحقیقات کاشمر اجرا شد. آزمایش مزرعه ای بصورت طرح اسپلیت پلات با کاربرد دو عامل که عامل اول شامل تاریخ کاشت در دو سطح (26 اسفند، 27 فروردین)، عامل دوم شامل کود زیستی در 8 سطح (شاهد، ازتوبارور1، فسفاته بارور2، پتابارور2، ترکیب کودی ازتوبارور1 + فسفاته بارور2، ترکیب کودی ازتوبارور1+ پتابارور2، ترکیب کودی فسفاته بارور2+ پتاباورر2، ترکیب کودی ازتوباور1+ فسفاته بارور2+ پتابارور1) می باشد. آزمایش دوم بصورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی در گلخانه انجام شد. عوامل مورد بررسی شامل کود زیستی در 8 سطح (شاهد، ازتوبارور1، فسفاته بارور2، پتابارور2، ترکیب کودی ازتوبارور1 + فسفاته بارور2، ترکیب کودی ازتوبارور1+ پتابارور2، ترکیب کودی فسفاته بارور2+ پتاباورر2، ترکیب کودی ازتوباور1+ فسفاته بارور2+ پتابارور1) و تنش شوری در 3 سطح (صفر، 4 و 8 دسی زیمنس بر متر) بود.
یافته هانتایج نشان داد که تنش شوری صفات درصد جوانه زنی، طول ریشه چه، طول گیاهچه را به طور معنی داری کاهش داد. کاربرد کودهای زیستی بصورت تلفیقی نسبت به شاهد بهترین تاثیر را بر این صفات داشت. همچنین تیمار عدم کاربرد کود زیستی و در شرایط تنش شوری 8 دسی زیمنس بر متر صفات فوق دارای کمترین مقدار بودند. همچنین تیمار ترکیبی ازتوبارور1+ پتابارور2 + فسفاته بارور2 توانست به طور معنی داری عملکرد محصول و ارتفاع بوته را بهبود بخشد. مطالعات نشان داد که بهترین تاریخ کاشت برای صفات ارتفاع بوته، تعداد شاه فرعی، تعداد چتر، وزن هزاردانه و عملکرد دانه در تاریخ کشت 26 اسفند در مقایسه با 27 فروردین بدست آمد.
نتیجه گیریبه طور کلی می توان گفت کاربرد کودهای زیستی بصورت تلفیقی می تواند تاثیر مخرب تنش شوری در گیاه دارویی زنیان را کاهش دهد و همچنین در شرایط مزرعه ای عملکرد دانه را به طور محسوسی افزایش دهد.
کلید واژگان: تنش شوری, درصد جوانه زنی, زنیان, عملکرد دانه, کودهای زیستیBackground and ObjectivesAjowan is one of the important medicinal plants of the Apiaceae family, whose essential oil is used in the pharmaceutical and cosmetic industries. Soil salinity is considered one of the most important factors limiting the growth of agricultural plants due to the prevention of the absorption of water and nutrients into the plant. Using biofertilizers with plant-growth-promoting bacteria is one of the most effective ways to reduce the toxic effects caused by high salinity in plant growth. Therefore, this study was conducted with the aim of investigating the effect of different planting dates and biofertilizers on seed yield and agronomic indicators of Ajowan medicinal plant under salt stress.
Materials and MethodsIn order to investigate the effect of biofertilizers on seed yield and vegetative parameters of Ajowan medicinal plant in the climatic conditions of Kashmar, two separate experiments were conducted in the field and greenhouse conditions of Kashmar Research Center. A field experiment in the form of a split plot design using two factors, the first factor included planting date in two levels (March 26, April 27), the second factor included biological fertilizer in 8 levels (1) Control 2) Azetobarvar1 3) Phosphate barvar2 4) Petabarvar2 5) Azetobarvar1 + Phosphatebarvar2 6) Azetobarvar1 + Petabarvar2 7) Phosphatebarvar2 + Petabarvar2 8) Azetobarvar1 + Phosphatebarvar2 + Petabarvar2). The second experiment was conducted as a factorial in a completely randomized design in the greenhouse. The investigated factors included biofertilizer at 8 levels (1) Control 2) Azetobarvar1 3) Phosphate barvar2 4) Petabarvar2 5) Azetobarvar1 + Phosphatebarvar2 6) Azetobarvar1 + Petabarvar2 7) Phosphatebarvar2 + Petabarvar2 8) Azetobarvar1 + Phosphatebarvar2 + Petabarvar2), and salinity stress at 3 levels (zero, 4 and 8 dS/m).
ResultsThe results indicated that salinity stress significantly reduced the traits of germination percentage, root length, seedling length. The use of biological fertilizers in combination had the best effect on these traits compared to the control. Also, in the treatment of no application of biofertilizer and in the condition of salinity stress of 8 dS/m, the above traits had the lowest values. Also, the combined treatment of Azetobarvar1 + Phosphatebarvar2 + Petabarvar2 could significantly improve the crop yield and plant height. The studies showed that the best planting date for plant height, number of sub-branches, number of flowers, Thousand grain weight and Grain yields was obtained on the planting date of March 26 compared to April 27.
ConclusionIn general, it can be stated that the use of combined biological fertilizers in can reduce the destructive effect of salinity stress on the Ajowan medicinal plant and also significantly increase the seed yield in field conditions.
Keywords: Salinity stress, Germination percentage, Ajowan, Seed yield, Biofertilizers -
استفاده از تیمارهای مختلف بذری امروزه به عنوان یکی از عوامل افزایش جوانه زنی و استقرار گیاهچه و بوته تحت شرایط نامساعد محیطی به خصوص شوری معرفی شده است. ازاینرو، در این پژوهش تاثیر پرایمینگ بذر با جیبرلیک اسید بر جوانه زنی و مصرف مواد ذخیره ای بذر تریتیکاله در شرایط تنش شوری بررسی شد. تیمارهای آزمایشی در این پژوهش 5 سطح تنش شوری (صفر، 40، 80، 120 و 160 میلی مولار) و 4 سطح پرایمینگ بذر (جیبرلیک اسید صفر، 25 و 50 پی پی ام و بذر شاهد بدون پرایم) با 3 تکرار بودند. نتایج نشان داد که بیشترین درصد جوانه زنی با میانگین 33/95 درصد، شاخص جوانه زنی با میانگین 65/41 بذر در روز، طول گیاهچه با میانگین 27/19 سانتی متر و درصد گیاهچه طبیعی با میانگین 33/95 درصد به ترتیب مربوط به تیمارهای پرایمینگ بذر با جیبرلیک اسید 50 پی پی ام بود. همچنین، بیشترین بنیه بذر با میانگین 73/1836 مربوط به تیمار پرایمینگ بذر با جیبرلیک اسید 50 پی پی ام بود. در تمام سطوح شوری اعمال شده بالاترین وزن مواد مصرف شده بذر از پرایمینگ بذر با جیبرلیک اسید 50 پی پی ام به دست آمد. بیشترین بازده استفاده از مواد ذخیره ای بذر از بذر های شاهد در پتانسیل 160 میلی مولار و بیشترین وزن خشک گیاهچه و درصد کاهش مواد ذخیره ای بذر در شرایط بدون تنش از پرایمینگ بذر با جیبرلیک اسید 25 و 50 پی پی ام به دست آمد. به طور کلی پرایمینگ بذر سبب بهبود مولفه های جوانه زنی تریتیکاله در شرایط تنش شوری می شود و تحمل گیاه به شوری را در مقابل تنش شوری در مرحله جوانه زنی افزایش می دهد.
کلید واژگان: پیش اندزی بذر, تنش شوری, جیبرلیک اسید, شاخص های جوانه زنیThe use of seed priming methods has been introduced today as one of the factors to increase the germination and establishment of seedlings and plant under adverse environmental conditions, especially salinity. Therefore, in this study, the effect of seed priming with gibberellic on germination and consumption of triticale seed storage materials under salt stress conditions was investigated. The experimental treatments in this study were 5 levels of salinity stress (zero, 40, 80, 120 and 160 mM) and 4 levels of seed priming (zero, 25 and 50 ppm gibberellic acid and control seed without prime) with 3 replications. The results showed that the highest percentage of germination (95.33%), germination index (41.65 seeds per day), seedling length (19.27 cm) and the percentage of normal seedling (95.33%) was related to seed priming with gibberellic acid 50 ppm. Also, the highest seed vigor index (1836) was related to seed pretreatment with 50 ppm gibberellic acid. In all the applied salinity levels, the highest weight of mobilized seed reserve was obtained from seed priming with 50 ppm gibberellic acid. The highest seed reserve utilization efficiency from control seeds at 160 mM potential and the highest seedling dry weight and seed reserve depletion percentage in nonstressed conditions were obtained from seed priming with 25 and 50 ppm gibberellic acid. Seed germination improves triticale germination components under salinity stress conditions and increases the plant's tolerance to salinity against salinity stress in the germination stage.
Keywords: Priming, Gibberellic acid, Salinity stress, Germination indicators -
مقدمه
گندم دوروم (Triticum turgidum L. var. durum) یا گندم سخت، دومین گونه زراعی مهم گندم است. از آنجایی که گندم دوروم عمدتا در شرایط دیم در ناحیه مدیترانه کشت می شود، عملکرد آن شدیدا تحت تاثیر تنش های غیرزیستی به ویژه خشکی و شوری قرار می گیرد. تنش شوری باعث ایجاد تنش اسمزی می شود و تعادل یونی سلول و فرآیندهای فیزیولوژیک گیاه مانند جوانه زنی بذر و رشد گیاهچه را مختل می کند. این مطالعه به منظور شناسایی ژنوتیپ های متحمل به شوری گندم دوروم در مرحله جوانه زنی با استفاده از شاخص های گزینش چند صفتی مانند شاخص فاصله ژنوتیپ- ایدیوتیپ چند صفتی (MGIDI) و شاخص گزینش ژنوتیپ ایده آل (IGSI) انجام شد.
مواد و روش هامواد گیاهی این تحقیق، 50 ژنوتیپ مختلف گندم دوروم بود که از نظر تحمل به شوری در مرحله جوانه زنی مورد ارزیابی قرار گرفتند. آزمایش به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی با سه تکرار انجام شد. برای ایجاد تنش شوری نیز از نمک کلرید سدیم در سه سطح شامل غلظت های صفر (شاهد)، 150 میلی مولار (تقریبا معادل 15 دسی زیمنس بر متر) و 300 میلی مولار (تقریبا معادل 30 دسی زیمنس بر متر) استفاده شد. به منظور ارزیابی تحمل به شوری ژنوتیپ ها، ابتدا شاخص های کمی تحمل به تنش بر اساس وزن خشک ریشه چه و ساقه چه در شرایط بدون تنش (Yp) و در میانگین سطوح شوری (Ys) برای هر ژنوتیپ محاسبه شد. سپس شاخص MGIDI با توجه نتایج تحلیل عاملی و بر مبنای نمرات عاملی دو عامل اول (با مقادیر ویژه بیش تر از یک) محاسبه شد. شاخص IGSI نیز با در نظر گرفتن تمامی شاخص های تحمل به تنش برای هر یک از ژنوتیپ های مورد مطالعه محاسبه شد.
یافته های تحقیقنتایج تحلیل عاملی بر اساس تجزیه به مولفه های اصلی نشان داد که دو عامل اول با مقادیر ویژه بیش تر از یک 6/99 درصد از واریانس کل را تبیین کردند. محاسبه شاخص MGIDI برای هر یک از ژنوتیپ های مورد مطالعه بر اساس نمرات عاملی نشان داد که در میانگین شرایط تنش شوری، ژنوتیپ های 6، 23، 5، 30، 34، 29، 31، 2، 10، 39، 13، 9، 47، 12، 52، 48 و 1 با داشتن مقادیر کم تر شاخص MGIDI (بین 90/0 تا 50/2) و مقادیر بالاتر شاخص IGSI (بین 65/0تا 80/0) بهترین ژنوتیپ ها از نظر تحمل به شوری بودند. در مقابل، ژنوتیپ های 46، 43، 19، 26، 4، 15، 42، 38، 11 و 37 که دارای مقادیر IGSI پایین تر و MGIDI بالاتر بودند و به عنوان ژنوتیپ های ضعیف و حساس به شوری در نظر گرفته شدند. ضریب تبیین (R2) بین این دو شاخص برای همه ژنوتیپ ها 92 درصد بود که نشان دهنده همبستگی بالای بین این دو شاخص و انتخاب ژنوتیپ های یکسان بود.
نتیجه گیرینتایج تحقیق حاضر نشان داد که تنوع ژنتیکی قابل توجهی در بین ژنوتیپ های گندم دوروم مورد مطالعه از نظر تحمل به شوری در مرحله جوانه زنی وجود داشت که می توان از آن در برنامه های اصلاحی این گیاه زراعی ارزشمند استفاده کرد. همچنین شاخص های IGSI و MGIDI در شناسایی ژنوتیپ های برتر بر اساس تمامی شاخص های تحمل به تنش موثر بودند. بنابراین، از این شاخص ها می توان برای گزینش ژنوتیپ های متحمل به شوری بر اساس صفات مختلف در برنامه های اصلاحی استفاده کرد.
کلید واژگان: تحلیل عاملی, تنش شوری, ریشه چه, ساقه چه, شاخص های تحمل به تنشIntroductionDurum wheat (Triticum turgidum L. var. durum) or hard wheat, is the second most important wheat crop species. Since durum wheat is mainly cultivated under dryland conditions in the Mediterranean region, its yield is strongly affected by abiotic stresses, especially drought and salinity. Salinity stress causes osmotic stress and disrupts the ionic balance of the cells and plant physiologic processes such as seed germination and seedling growth. This study was conducted to identify durum wheat salinity tolerant genotypes at germination stage using multi-trait selection indices such as multi-trait genotype-ideotype distance index (MGIDI) and the ideal genotype selection index (IGSI). Materials and methodsThe plant materials of this research were 50 different durum wheat genotypes, which were evaluated for salinity tolerance at germination stage. The experiment was conducted as a factorial in a completely randomized design with three replications. To create salinity stress, sodium chloride (NaCl) was used at three levels including 0 (control), 150 mM (~15 dS.m-1), and 300 mM (~30 dS.m-1) concentrations. To evaluate the salinity tolerance of the studied genotypes, quantitative stress tolerance indices were first calculated based on root (radicle) and shoot (plumule) dry weight under non-stress conditions (Yp) and average salinity levels (Ys) for each genotype. Then according to the results of factor analysis based on principal component analysis (PCA), the MGIDI index was calculated using the factor scores of the first two factors with eigen values greater than one. The IGSI index for each genotype was also calculated using all stress tolerance indices. Research findingsThe results of factor analysis based on principal component analysis (PCA) showed that the first two factors with eigen values greater than one explained 99.6 of the total variance. The calculation of the MGIDI index based on the factor scores of the studied genotypes showed that in average salinity stress conditions, genotypes 6, 23, 5, 30, 34, 29, 31, 2, 10, 39, 13, 9, 47, 12, 52, 48, and 1 with lower values of MGIDI (between 0.90 and 2.50) and higher values of IGSI (between 0.65 and 0.80) were the best genotypes in term of salinity tolerance. In contrast, genotypes 46, 43, 19, 26, 4, 15, 42, 38,11, and 37 with the lower values of IGSI and the higher values of MGIDI, were considered as weak and sensitive genotypes to salinity. The coefficient of determination (R2) between these two indices for all genotypes was 92%, indicating a high correlation between these two indices and the selection of same genotypes. ConclusionThe results of the present study showed that there was a significant genetic diversity among the studied durum wheat genotypes for salinity tolerance at the germination stage, which can be used in the breeding programs of this valuable crop. IGSI and MGIDI indices were also effective in identifying superior genotypes based on all stress tolerance indices. Therefore, these indices can be recommended to select salinity tolerant genotypes based on different traits in breeding programs.
Keywords: factor analysis, Plumule, Radicle, Salinity stress, Stress tolerance indices -
شوری خاک از جمله عوامل تنش زای محیطی است که باعث تجمع گونه های فعال اکسیژن و ایجاد تنش اکسیداتیو و در نتیجه کاهش رشد و تولید گیاهان زراعی می شود. در این تحقیق که در سال 1398 در محلول غذایی در آزمایشگاه کشت بافت موسسه تحقیقات برنج کشور (رشت) اجرا شد، فعالیت آنزیمی و بیان ژن های موثر در دفاع آنتی اکسیدانی دو ژنوتیپ برنج جهش یافته منتخب متحمل به تنش شوری (em4hs290 و em4hs84) همراه با رقم هاشمی (والد غیر جهش یافته)، رقم FL478 (متحمل) و رقم IR28 (حساس) مورد ارزیابی قرار گرفتند. نتایج نشان داد که فعالیت آنزیمی پراکسیداز (POX) در ارقام هاشمی و IR28 و آسکوربات پراکسیداز (APX) در ژنوتیپ های جهش یافته متحمل و رقم متحمل FL478 به طور معنی داری افزایش یافتند. نتایج بیان ژن های مرتبط با تنش شوری نیز نشان داد که علیرغم رفتار متفاوت ژن ها در ژنوتیپ های برنج مورد ارزیابی، میزان کل بیان ژن های OSGR1، DREB2B، OsAOX1C و POX1 در ژنوتیپ های جهش یافته متحمل بیشتر از رقم حساس بود. فراوانی رونوشت ژن های OsAPX2 در ژنوتیپ های متحمل در شرایط تنش شوری کوتاه مدت به طور معنی داری بیشتر بود و با حذف پراکسید هیدروژن و افزایش فعالیت آنزیم اسکوربات پراکسیداز همبستگی داشت. عدم شباهت در الگوی بیان ژن های مورد مطالعه بین دو ژنوتیپ جهش یافته متحمل و والد آنها (رقم هاشمی) نشان داد که القای جهش می تواند از طریق بهبود فعالیت آنتی اکسیدانی باعث افزایش توانایی ژنوتیپ های برنج برای تحمل تنش شوری در مقایسه با ارقام والد حساس آنها شود. به نظر می رسد که ژنوتیپ های جهش یافته برنج رشد مناسبی را در شرایط تنش شوری خاک نیز داشته باشند.
کلید واژگان: آنزیم های آنتی اکسیدانی, برنج, بیان ژن, تحمل, تنش شوری و موتاسیونIntroductionSoil salinity is one of the environmental stresses that causes the accumulation of reactive oxygen species (ROS), and oxidative stress, and consequently, reduces crop growth and production. Antioxidative mechanisms are critical to protect cells from the adverse effects of ROS.
Material and MethodsThhis study was conducted in nutrient solution in Rice Research Institute of Iran, Rasht, Iran in 2019. The enzymatic activity and expression of effective genes on antioxidant defense were examined in two selected mutant genotypes (em3hs290 and em3hs84) tolerant to salinity stress, with Hashemi local cultivar, FL478 (tolerant) and IR28 (sensitive) genotypes. Biochemical traits including the activity of antioxidant enzymes, peroxidase, catalase, and ascorbate peroxidase, and the relative expression of genes encoding transcription factors (SNACI, DREB2B, and DREB2A) and genes associated with oxidative stress (OsAOX1C ،POX1، OsGR1، OsAPX2 and OsGPX1) were also measured and detected using real-time PCR technique.
ResultsThe results showed that enzymatic activity of peroxidase (POX) in control cultivars (cv. Hashemi and IR28 cultivars) and ascorbate peroxidase (APX) in tolerant mutant genotypes and FL478 cultivar increased significantly. The genes expression associated with salinity stress tolerance also indicated that despite the variable behavior of the genes in the studied mutant genotypes, the expression of OSGR1, DREB2B, OsAOX1C and POX1 genes in studied tolerant mutants was more than susceptible cultivar. Transcript abundance of the OsAPX2 gene was significantly higher in salt-tolerant genotypes under short-term salinity stress and correlated with peroxide hydrogen removal and increased activity of ascorbate peroxidase enzyme.
ConclusionThe lack of similarity in the expression pattern of studied genes between the two salt-tolerant mutant genotypes (em4hs290 and em4hs84) and cv. Hashemi showed that the mutation could triger the salt-tolerance mechanisms in mutant genotypes, in comparison of cv. Hashemi, through emhancement of antioxidant enzymes activity in response to salt stress. It seemes that the mutant genotypes may have suitable growth in soil salinity conditions.
Keywords: Antioxidant enzymes, Gene expression, Mutation, Rice, Salinity stress, Tolerance -
سابقه و هدف تحقیق:
الیاف، بذر و ساقه های پنبه به طور گسترده در صنعت نساجی، فرآورده های مواد غذایی و خوراکی و کاغذسازی استفاده می شود. تنش شوری یکی از عوامل مهم و تاثیر گذار بر رشد و نمو طبیعی پنبه بوده و توسعه کشت این محصول استراتژیک را در جهان محدود می کند.
مواد و روش هابرای بررسی تاثیر تنش شوری در تراکم جمعیت آفات مهم مکنده پنبه در ارقام متحمل به شوری، تحقیقی دوساله در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با شش رقم پنبه متحمل به شوری شامل ساحل، سپید، سیندوز، 43200، چوکورووا و سیلند در چهار تکرار در استان گلستان اجرا گردید. در این تحقیق هر تیمار یا رقم، در 4 کرت و هر کرت با 10 خط کشت به طول 11 متر و با فاصله ردیف 8/0 متر از یکدیگر و نیز با فاصله روی ردیف 2/0 متر از هم کشت شدند. در این آزمایش از صفات عملکرد محصول و تعداد جمعیت آفات مکنده مهم پنبه شامل تریپس Thrips tabaci L. ، سفید بالک Bemisisa tabacii Gen. و شته پنبه Aphis gossyppii Glo. یادداشت برداری بصورت هفتگی صورت گرفت و نهایتا تیمارها با هم مقایسه آماری شدند.
یافته هانتایج آنالیز داده های بدست آمده از این آزمایش نشان داد ارقام به لحاظ صفات عملکرد محصول و تراکم جمعیت آفت تریپس پنبه تفاوت آماری معنی داری از هم ندارند اما به لحاظ صفات تراکم جمعیت آفات شته و سفید بالک پنبه در هر برگ تفاوت آماری معنی داری به ترتیب در سطح 5 درصد و 1 درصد از هم دارند. مقایسه میانگین های تراکم جمعیت آفات شته و سفید بالک پنبه در این آزمایش به روش دانکن و در سطح 5 درصد هم معنی دار بوده و بالاترین تراکم جمعیت آفات تریپس، شته و سفید بالک پنبه به ترتیب مربوط به ارقام ساحل با میانگین 53/0 عدد در بوته، سیندوز با میانگین9/7 عدد در برگ و سیندوز با میانگین62/2 عدد در برگ است. همچنین پایین ترین میزان تراکم جمعیت آفات تریپس، شته و سفید بالک پنبه به ترتیب مربوط به ارقام سپید با میانگین 38/0 عدد در بوته، رقم سپید با میانگین 5/4 عدد در برگ و رقم سپید به میانگین 17/1 عدد در برگ است.
نتیجه گیریبا توجه به ارقام متفاوتی که در برابر تنش شوری در این آزمایش انتخاب شدند، نتایج آزمایش نشان داد رقم سیندوز بیشترین میزان آفت را به خود جلب کرده، اما رقم سپید در مقایسه با بقیه ارقام، دارای رشد و نمو و عملکرد مناسب، کیفیت خوب و متحمل در مقابل حشرات آفات مکنده است و این نتایج می تواند به توسعه و مدیریت کشت پنبه در اراضی شور به ما کمک کند.
کلید واژگان: ارقام پنبه, آفات مکنده, تنش شوریBackground and ObjectivesCotton fibers, seeds, and stalks are widely used in the textile industry, food and feed products, and paper making. Salinity stress is a significant factor affecting the natural growth and development of cotton, limiting the cultivation of this strategic crop worldwide.
Materials and MethodsTo investigate the effect of salinity stress on the population density of important cotton-sucking pests in salinity-tolerant cultivars, a two-year study was conducted using a completely randomized block design. Six salinity-tolerant cotton cultivars (Sahel, Sepid, Sinduz, 43200, Chokurova, and Siland) were evaluated with four replications in Golestan province. Each treatment or cultivar was planted in four plots, each plot consisting of 10 rows, each 11 meters long, with a row spacing of 0.8 meters and plant spacing of 0.2 meters. Data were collected on yield characteristics and population densities of key cotton-sucking pests, including thrips, whitefly, and cotton aphid. The treatments were then compared.
ResultsThe data analysis showed no statistically significant differences among cultivars in terms of yield traits and cotton thrips pest population density. However, there were statistically significant differences in terms of cotton aphid and cotton boll weevil population densities per leaf at the 0.05% and 0.01% levels. Using Duncan's method, the comparison of aphid and whitefly population densities was significant at the 5% level. The highest population densities of thrips, aphids, and cotton boll weevils were observed in the Chokurova cultivar with an average of 0.5 per plant, the Sinduz cultivar with an average of 7.9 per leaf, and the Sinduz cultivar with an average of 2.6 per leaf, respectively. Conversely, the lowest population densities of cotton thrips, aphids, and whiteflies were found in the Sepid cultivar, with averages of 0.38 per plant, 4.5 per leaf, and 1.2 per leaf, respectively.
ConclusionsAmong the salinity-tolerant cultivars selected in this experiment, the Sinduz variety attracted the highest number of pests. However, the Sepid variety demonstrated good growth and yield, high quality, and tolerance to sucking insects. These results suggest that the Sepid variety is a promising candidate for developing and managing cotton cultivation in saline areas.
Keywords: Cotton Varieties, Sucking Pests, Salinity Stress -
مطالعه ساختار ژنتیکی جمعیت ها و ذخایر ژنتیکی اولیه، از اولویت های اصلی برنامه های به نژادی ذرت می باشد. نشانگرهای مولکولی از کارایی بالایی در برآورد ارزش اصلاحی ژنوتیپ ها برخوردار می باشند. تعداد 73 ژنوتیپ ذرت تهیه شده از مراکز تحقیقاتی مختلف (دانشگاه رازی- کرمانشاه، مرکز تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی خراسان رضوی، موسسه تحقیقات اصلاح و تهیه نهال و بذر کرج) در قالب طرح کاملا تصادفی با سه تکرار تحت شرایط نرمال و تنش شوری 8 دسی زیمنس بر متر در شرایط گلدانی مورد ارزیابی و مطالعه قرار گرفتند. بر اساس نتایج تجزیه واریانس، بین ژنوتیپ ها در اغلب صفات مورد بررسی در هریک از شرایط اختلاف معنی داری مشاهده شد که نشان از وجود تنوع بالا بین ژنوتیپ های مورد مطالعه است. برآورد ارزش اصلاحی برای 25 صفت در 73 ژنوتیپ در هریک از شرایط نرمال و تنش شوری با استفاده از پیش بینی نااریب خطی (BLUP) با بهره مندی از ماتریس خویشاوندی یا (Kinship) محاسبه شده بر اساس داده های مولکولی SNP، انجام پذیرفت. با توجه به مجموع رتبه های ارزش های اصلاحی محاسبه شده برای صفات مورد مطالعه در شرایط نرمال، ژنوتیپ های 17، 4، 8 و 3 و تحت شرایط تنش شوری ژنوتیپ های 3، 17، W153R، 9، 4 از بالاترین رتبه ارزش اصلاحی برخوردار بودند. در شرایط نرمال ژنوتیپ های P19 L7 Kahriz، P15L4، W37A، P6 L1 وP14L1 Kahriz و در شرایط تنش شوری ژنوتیپ هایP6 L1، P19 L7 Kahriz و P14L1 Kahriz پایین ترین رتبه های ارزش اصلاحی را داشتند. در مجموع دو شرایط و با در نظر گرفتن کل صفات مورد مطالعه به ترتیب ژنوتیپ های 17، 3 و 4 از ارزش اصلاحی بالا و ژنوتیپ های P19 L7 Kahriz و P6 L1 از ارزش اصلاح پایین تری برخوردار می باشند. ژنوتیپ های با ارزش اصلاحی بالا بیشترین توان در انتقال ارزش صفات به نسل بعد را دارند؛ بنابراین می توانند به عنوان والدین مطلوب برای اصلاح این صفات در برنامه های به نژادی ذرت معرفی شوند.کلید واژگان: تنش شوری, ذرت, صفات کمی, مدل خطی آمیخته, نشانگرهای مولکولیStudying the genetic structure of populations and primary genetic reserves is one of the main priorities of maize breeding programs. Molecular markers are highly efficient in estimating the breeding value of genotypes. A total of 73 maize genotypes prepared from different research centers (Razi University of Kermanshah, Khorasan Razavi Agricultural and Natural Resources Research Center, Seed and Plant Improvement Institute (SPII) of Karaj, were evaluated in a completely randomized design with three replications under normal and salinity stress of 8 dS/m in pot conditions. Based on the results of analysis of variance a significant difference was observed between genotypes in most of the studied traits in each one of the conditions; which indicates the existence of high diversity between the studied genotypes. Estimation of breeding value for 25 traits in 73 genotypes in each one of normal and salinity stress conditions was performed using BLUP by exploiting kinship matrix calculated based on SNP molecular data. According to the sum of ranks of breeding values for all studied traits genotypes 17, 4, 8 and 3 under normal conditions, and genotypes 3, 17, W153R, 9, 4 under salinity stress conditions had the highest rank in view of breeding value. Also, P19 L7 Kahriz, P15L4, W37A, P6 L1 and P14L1 Kahriz genotypes under normal conditions, and P6 L1, P19 L7 Kahriz and P14L1 Kahriz genotypes under salinity stress had the lowest breeding values. In general, considering all the studied traits in two conditions, genotypes 17, 3 and 4 showed high breeding value and genotypes P19 L7 Kahriz and P6 L1 showed lower breeding value, respectively. Genotypes with high breeding value have the greatest potential in transmitting the value of traits to the next generation; therefore, they can be introduced as desirable parents to improve these traits in maize breeding programs.Keywords: maize, mixed linear model, Molecular markers, Quantitative traits, Salinity stress
-
اصلاح ارقام متحمل با استفاده از روش های به نژادی و گزینش جزو روش های موثر در تولید و بهره برداری از خاک و آب شور به شمار می رود. بیست رقم و لاین گندم در دو محیط شور و بدون تنش شوری (به ترتیب با هدایت الکتریکی آب آبیاری 2/8 و 3/3 دسی زیمنس بر متر) و طی دو سال زراعی 1400-1398 در ایستگاه تحقیقات کشاورزی محمدیه، مرکز تحقیقات کشاورزی خراسان جنوبی، در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار ارزیابی گردیدند. نتایج نشان داد لاین های گندم واکنش متفاوتی نسبت به تنش شوری داشتند. تنش شوری به ترتیب منجر به کاهش 6/4، 9/21 و 4/21 درصدی ارتفاع بوته، عملکرد دانه و بهره وری آب در گندم در مقایسه با شرایط بدون تنش شوری گردید. تجزیه خوشه ای منجر به قرارگیری ارقام برزگر و نارین و لاین های 3، 4 و 18 در گروه اول گردید که در آن لاین های مذکور از تعداد روز تا ظهور سنبله کمتر و در مقابل از تعداد روز تا رسیدگی و همچنین دوره پر شدن دانه، وزن هزار دانه و عملکرد دانه بیشتر از میانگین کل برخوردار بودند. با توجه به نتایج همبستگی، شاخص هایی که قادر به گزینش ارقام و لاین های متحمل با عملکرد بالا و پایدار در هر دو محیط هستند شامل MP، GMP، STI و HM می باشند. بر این اساس، لاین های 14، 13 و 20 به ترتیب حساس ترین و ارقام شاهد برزگر و نارین و لاین شماره 10 به ترتیب متحمل ترین ارقام و لاین ها به تنش شوری شناسایی شدند.
کلید واژگان: گندم نان, تجزیه خوشه ای, تنش شوری, صفات زراعی, شاخص تحمل به تنشIntroductionSalt stress affects 20% of global cultivable land and is increasing continuously owing to the change in climate and anthropogenic activities. Globally, wheat is cultivated on non-saline and saline soils, covering an area of approximately 214.79 million hectares (Becker-Reshef et al., 2020). Salinity stress negatively affects the growth and development of wheat leading to diminished grain yield and quality. For this reason, it is important to develop effective strategies to improve yield through salt tolerance. The breeding of salinity-tolerant cultivars through selection and breeding techniques is one of the effective methods in the production and exploitation of saline soil and water.
Materials and MethodsIn order to study the effects of salinity stress on grain yield, phenological and morphological traits and salinity tolerance indices among bread wheat elite lines, two separate experiments in a randomized complete block design with three replications were conducted in two saline and normal environments during two cropping years of 2019-2021. 20 wheat cultivars and elite lines cultivated at the South Khorasan Agricultural and Natural Resources Research and Education Centre. After determining the grain yield in both conditions, MP, GMP, TOL, HARM, STI and SSI indices were calculated and using SAS software, their correlation with grain yield was investigated and using STATISTICA software, the three-dimensional distribution of each cultivar and line was plotted. Combined analysis of variance was performed to determine the main and interaction effects in the two years of the experiment and the means were compared by Duncan's multiple range test at the level of 5% probability. Bartlett's uniformity test was performed before the combined analysis of variance. Analysis of variance and mean comparison was performed using SAS-9.0 software and cluster analysis was performed by Ward method through StatGraphics program.
Results and DiscussionThe reaction of wheat lines were different in two environments and salinity stress reduced grain yield. The experimental results showed that different wheat lines react differently to salinity stress. Salinity stress decreased grain yield and morphological traits in all lines compared to normal conditions. Salinity stress shortens intermediates and reduces plant height and consequently leaf and shoot dry weight by reducing cell proliferation and reducing dry matter accumulation (Dura et al., 2011).The difference between cultivars and lines in terms of all phenological, morphological and grain yield in two years of the experiment was significant, which indicates the existence of appropriate diversity in the wheat elite lines. The existence of this genetic diversity can be very useful for selecting high-yielding wheat cultivars in salinity conditions. In the first year of implementation, Narin, line No. 3 and Barzegar with an average of 6494, 6227 and 6072 kg/ha, respectively, in normal conditions and Barzegar, line No. 18 and Narin with an average of 6361, 6166 and 5805 kg/ha respectively, had the highest grain yield under salinity stress. In the second year of the experiment, line number 16, 10 and 4 with an average of 5388, 5305 and 5155 kg/ha in normal condition and Narin, Barzegar and line No. 3 with an average of 4930, 4611 and 4180 kg/ha respectively, had the highest grain yield under salinity stress. Naturally, wheat lines grain yield under salinity stress was lower than their yield under normal conditions. Under these conditions, the plant leaf area of is greatly reduced, which reduces the photosynthetic capacity of the plant, and as a result, the amount of dry matter produced and ultimately the grain yield of the plant is reduced (Munns et al., 2002).
ConclusionFor selecting wheat cultivars and lines in the areas that are most exposed to salinity stress, YI, HM, GMP, STI, MP, RSI and YSI indices and in areas not exposed to salinity stress, MP and STI indices are suggested. Barzegar and Narin check cultivars and line number 10 were determined as the most tolerant and lines No. 14, 13 and 20 as the most sensitive lines to salinity stress by different indices. Cluster analysis of lines based on STI index led to the placement of Barzegar and Narin cultivars and lines No. 3, 4 and 18 in the first cluster in which the mentioned lines have fewer days to heading and in contrast more days to maturity, grain filling period, thousand-grain weights and higher grain yield.
Keywords: Bread wheat, cluster analysis, Salinity stress, agronomic traits, Stress tolerance index -
پژوهش حاضر در راستای شناسایی نشانگرهای مولکولی مرتبط با صفات مورفولوژیک و با استفاده از 407 نشانگر SSR و AFLP روی 148 ژنوتیپ جو به روش نقشه یابی ارتباطی انجام شد. این آزمایش در قالب طرح آلفا لاتیس با پنج بلوک ناقص در دو تکرار تحت شرایط بدون تنش و تنش شوری (EC= 12 dsm-1) در مزرعه مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی یزد صورت گرفت. ساختار ژنتیکی جمعیت با روش بیزی و نرم افزار Structure 2.3.4 به دو زیرجمعیت فرعی (2=K) تقسیم شد. نقشه یابی ارتباطی بر اساس مدل خطی مخلوط با استفاده از نرم افزار TASSEL4.3.15 انجام شد. به کمک نقشه یابی ارتباطی در شرایط نرمال و تنش شوری به ترتیب 38 و 43 ارتباط معنی دار نشانگر-صفت مشاهده شد. در این مطالعه چندین QTL مشترک برای صفات مورد مطالعه شناسایی شد. وجود نشانگرهای مشترک در میان صفات می تواند ناشی از اثرات پلیوتروپی و یا پیوستگی نواحی ژنومی دخیل در کنترل این صفات باشد. تعدادی از QTLها برای صفات ارتفاع بوته و مساحت برگ پرچم در شرایط محیطی متفاوت پایدار بودند که به عنوان QTLهای پایدار معرفی شدند. نشانگرهای HVM40-144، HVM40-147، HVM40-152 و HVM40-162 با ارتفاع بوته و نشانگر Bmag0606-147 با مساحت برگ پرچم در هر دو آزمایش نرمال و تنش شوری ارتباط معنی داری نشان دادند. پس، این QTLها را می توان به عنوان مکان های ژنی پایدار معرفی کرد. شناسایی مکان های ژنی اصلی موثر در تحمل به شوری در جو می تواند به اصلاح تحمل به شوری در این گیاه کمک کند.کلید واژگان: تنش شوری, جو, مدل خطی مخلوط, نقشه یابی ارتباطیThe present study used the association mapping method to identify molecular markers associated with morphological traits using 407 SSR and AFLP markers for 148 barley genotypes. This experiment was carried out as an alpha-lattice design with five incomplete blocks in two replications under normal and salinity stress conditions (EC = 12 ds m-1) at the Agriculture and Natural Resources Research Station, Yazd, Iran. The genetic structure of the population was divided into two subpopulations (K = 2) using the Bayesian method and Structure 2.3.4 software. Association mapping was performed based on a mixed linear model using TASSEL4.3.15 software. Association mapping under normal and salinity stress conditions identified 38 and 43 significant marker-trait associations. Also, several common QTLs for the studied traits were identified. Common markers among traits can be due to pleiotropic effects or linkage between genomic regions involved in these traits. Several QTLs were stable for plant height and flag leaf area in different environmental conditions and can be regarded as stable QTLs. Markers HVM40-144, HVM40-147, HVM40-152, and HVM40-162 for plant height and marker Bmag0606-147 for flag leaf area showed a significant association with these traits in both normal and salinity-stress experiments. So, these QTLs can be suggested as stable gene loci. Identifying major gene loci influencing salinity tolerance in barley can assist in the breeding of salinity tolerance in this crop.Keywords: association mapping, Barley, mixed linear model, Salinity stress
-
شوری میتواند مانع جذب یونهای معدنی خاک به علت اثر منفی یون سدیم و به هم خوردن تعادل یونی شود، اما استفاده از ترکیبات زیستی تریکودرما می تواند سبب بهبود رشد در شرایط تنش شوری شود. به منظور بررسی اثر چهار استرین تریکودرما مقاوم به شوری بر شاخصهای رویشی و جذب عناصر معدنی گیاهچههای بادمجان در شرایط تنش آزمایشی به صورت فاکتوریل، در قالب طرح کاملا تصادفی با سه تکرار در گلخانه دانشکده کشاورزی دانشگاه ولی عصر(عج) رفسنجان در سال زراعی 1396-1395 انجام گرفت. عامل اول شوری در چهار سطح شاهد و غلظت های هشت، 12 و 16 دسی زیمنس بر متر و عامل دوم در پنج سطح تریکودرما Trichoderma aureoviride (T148-2, T189-4)،T. virens (T145, T133-1) و شاهد بود. نتایج نشان داد که تحت تاثیر تنش شوری کاهش چشم گیری در شاخص های رویشی مشاهده شد. در بالاترین سطح شوری به طور میانگین وزن خشک ریشه و اندام هوایی به ترتیب 50 و72 درصد و برای قطر ساقه و ارتفاع گیاهچه کاهش 20 درصدی نسبت به شاهد مشاهده شد. ولی مایه زنی با تریکودرما این شاخص ها را بهبود بخشید که موجب افزایش 6/1 برابری وزن خشک ریشه (T142-8)، 7/2 برابر وزن خشک اندام هوایی (T133-1) و 3/1 برابر ارتفاع گیاهچه (T189-4) نسبت به شاهد شدند. بیش ترین افزایش قطر در استرین T142-8 به میزان 38 درصد مشاهده شد. استفاده از تریکودرما منجر به تغییرات معنی دار در محتوای قند، سدیم، پتاسیم و کلسیم نیز شد. نتایج نشان داد که استرین های تریکودرما می توانند عامل زیستی مناسبی جهت افزایش تحمل در سطوح بالای تنش شوری و بهبود شاخص های رویشی گیاهچه های بادمجان باشند.
کلید واژگان: تنش شوری, ریشه افزایی, قارچ های محرک رشد گیاه, کود زیستی, محتوای سدیمSalinity can prevent the uptake of soil mineral ions due to the negative effect of sodium ions and disturbance of ion balance, but the use of Trichoderma biocompounds improves growth under salinity stress. To investigate the effect of four salinity-resistant Trichoderma strains on growth traits and mineral element uptake of eggplant seedlings under stress conditions, an experiment has been performed in a completely randomized factorial design with three replications in the greenhouse of Vali-e-Asr University of Rafsanjan during 2016-2017. The first factor is salinity in four levels including the control and concentrations of 8, 12, and 16 dS/m and the second factor is Trichoderma as T. aureoviride (T148-2, T189-4) and T. virens (T145, T133-1) as well as the control. The results show that under the influence of salinity, a significant decrease in growth traits takes place. At the highest salinity level, the average dry weight of roots and shoots is 50% and 72%, respectively. For stem diameter and seedling height, a 20% decrease is observed compared to the control. However, inoculation with Trichoderma improves these traits, resulting in a 1.6-fold increase in root dry weight (T142-8), a 2.7-fold increase in shoot dry weight (T133-1), and a 1.3-fold increase in seedling height (T189-4) in comparison to the control. The highest diameter increase could be observed in T142-8 strain by 38%. Using Trichoderma leads to significant changes in sugar, sodium, potassium, and calcium content. The results of this study show that Trichoderma can be a suitable biological agent to increase tolerance at high levels of salinity stress and improve the growth traits of eggplant seedlings.
Keywords: Biofertilizer, plant growth promoting fungi (PGPF), rooting, Salinity stress, sodium content
- 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.