فهرست مطالب

تولیدات گیاهی - سال چهل و دوم شماره 4 (زمستان 1398)

نشریه تولیدات گیاهی
سال چهل و دوم شماره 4 (زمستان 1398)

  • تاریخ انتشار: 1398/10/01
  • تعداد عناوین: 12
|
  • سارا پروین، محمد حسین دانشور*، امین لطفی جلال آبادی صفحات 429-440

    زعفران زینتی از تیره زنبقیان (Iridaceae)یکی از مهم ترین گیاهان پیازی زینتی است. تکثیر این گیاه به وسیله پداژه به دلیل انتقال انواع بیماری های قارچی و باکتریائی و نیز دوره خفتگی طولانی 4 تا 5 ماهه، از نظر تجاری مقرون به صرفه نمی باشد. بنابراین تکثیر زعفران زینتی از طریق کشت درون شیشه ای راهکار مناسبی برای تکثیر تجاری آن است. به منظور ریزازدیادی زعفران زینتی، اثر محیط های کشت مختلف در آزمایش اندام زایی مستقیم به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی در 3 تکرار در آزمایشگاه کشت بافت گروه علوم باغبانی دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی خوزستان، در سال 95-1394 انجام شد. ریزنمونه های مورد استفاده در این آزمایش جوانه های انتهایی و جانبی بودند که در 10 تیمار هورمونی و کنترل در محیط کشت MS مورد آزمایش قرار گرفتند. برای گندزدایی سطحی ریزنمونه ها پس از قرار گیری در زیر آب جاری به مدت 30 دقیقه از تیمار قارچ کش بنلیت محلول در آب گرم به مدت 30 دقیقه اتانول 70 درصد به مدت 30 ثانیه و سه بار آبکشی در آب مقطر استریل و هیپوکلرید سدیم 15 درصد به مدت 6 دقیقه و سه بار آب کشی استفاده شد. تیمارهای هورمونی مورد استفاده شامل BAP (5/0، 1 و 2 میلی گرم در لیتر)، TDZ (5/0 075/0 و 1 میلی گرم در لیتر) و Kin (5/0، 1 و 2 میلی گرم در لیتر) همراه با 1/0 میلی گرم در لیتر IBA بودند. نتایج نشان داد بیشترین طول شاخساره و تعداد آن حاصل از ریزنمونه جوانه انتهائی و محیط کشت MS همراه با 5/0 میلی گرم در لیتر TDZ،،5/0 میلی گرم در لیتر BAP، 5/0 میلی گرم در لیتر Kin و 1/0 میلی گرم در لیتر IBA تولید گردید که با سایر تیمارها در سطح احتمال 1 درصد آزمون دانکن اختلاف معنی دار داشت. همچنین نتایج نشان داد محیط کشت MS همراه با 2 میلی گرم در لیتر BAP همراه با 1/0 میلی گرم در لیتر IBA بیشترین اثر را روی تعداد پداژک های تولید شده زعفران زینتی داشت.

    کلیدواژگان: باززایی مستقیم، جوانه انتهائی، محیط کشت MS، نوع ریزنمونه
  • زیبا بالاپور، حسین حسینی مقدم*، مهدی زارعی، مهدی ملاشاهی صفحات 441-454

    پژوهشی به منظور بررسی ریزازدیادی پایه پنتا (Prunus domestica)در دو محیط کشتMS  و B5 انجام گرفت. این آزمایش به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی با 5 تکرار انجام شد. در این پژوهش غلظت های مختلف  هورمون ایندول بوتیریک اسید (صفر، 5/0، 9/0 و 5/1 میلی گرم در لیتر) برای ریشه زایی و نیز غلظت های مختلف  6-بنزیل آمینو پورین (0، 4/0، 8/0 و 2/1 میلی گرم در لیتر)برای شاخه زایی در دو محیط کشت مورد بررسی قرار گرفتند. صفات مورد مطالعه شامل تعداد برگ، طول ساقه، تعداد شاخه، تعداد ریشه و طول ریشه بود. نتایج تجزیه واریانس اختلاف معنی داری بین محیط های کشت، سطوح هورمون و اثر متقابل آن ها برای صفات مورد مطالعه نشان داد. بر این اساس بیش ترین طول ساقه (39/6 سانتی متر) و تعداد شاخه (65/13 عدد) به ترتیب در محیط کشت  MSدارای 8/0 و 4/0 میلی گرم در لیتر BAP حاصل شد. در این آزمایش بالاترین میانگین تعداد ریشه و طول ریشه به ترتیب 41/8 عدد و 75/14 سانتی متر در محیطB5  و  MSبا استفاده از غلظت 9/0 و 5/1 میلی گرم در لیترهورمون IBA به دست آمد. نتایج نشان داد گیاهچه های رشد یافته در محیط کشت MS دارای رشد بهتری نسبت به گیاهچه های رشد یافته در محیط کشت B5 بودند که می تواند به دلیل وجود مقادیر بالای نیتروژن در محیط کشت MS باشد.از این پژوهش می توان نتیجه گرفت که برای شاخه زایی پایه پنتا، محیط کشت MS  با هورمون 4/0 میلی گرم در لیتر BAP و برای ریشه زایی محیط کشت  B5 با 9/0 میلی گرم در لیتر هورمون IBA مناسب می باشد.

    کلیدواژگان: ایندول بوتیریک اسید، 6-بنزیل آمینو پورین، ریزازدیادی، سازگاری
  • فرح حسینی، محمد اسماعیل امیری*، فرهنگ رضوی صفحات 455-468

    به منظور بررسی تاثیر لاکتات کلسیم و سوربات پتاسیم بر خواص آنتی اکسیدانی و بعضی صفات کیفی میوه توت فرنگی رقم آروماس، آزمایشی به صورت فاکتوریل در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با 9 تیمار و 3 تکرار، بر روی بوته های دو ساله، در سال زراعی 1395 در مزرعه تحقیقاتی جهاد کشاورزی شهرستان مریوان، اجرا شد. تیمارهای مورد استفاده شامل شاهد (آب مقطر)، سوربات پتاسیم با غلظت های (5/0 و 1 درصد)، لاکتات کلسیم با غلظت های (5/0 و 1 درصد) و اثر ترکیبی آن ها به صورت محلول پاشی در سه مرحله، مرحله اول سه هفته قبل از برداشت تجاری، مرحله دوم دو هفته قبل از برداشت، مرحله سوم یک هفته قبل از برداشت اعمال گردید. نتایج حاصله حاکی از آن است که کاربرد ترکیبی لاکتات کلسیم و سوربات پتاسیم (غلظت های 5/0 درصد)، میزان آنتوسیانین کل میوه را به طور معنی دار (در سطح احتمال آمارییک درصد) افزایش داده، که این امر جذابیت رنگ و بازار پسندی میوه را نسبت به شاهد بیشتر نمود، به طبع آن خاصیت آنتی اکسیدانی نیز افزایش یافت. از طرف دیگر اثر این تیمار (ترکیب لاکتات کلسیم و سوربات پتاسیم 5/0 درصد) باعث افزایش معنی داری (در سطح یک درصد) محتوای فلاونوئید کل، کل مواد جامد محلول و شاخص طعم و تیمار ترکیبی (یک در یک درصد) لاکتات کلسیم و سوربات پتاسیم باعث افزایش معنی دار فنل کل (72/95 میلی گرم بر صد گرم وزن تر)، اسید کل و سفتی بافت میوه نسبت به تیمارهای دیگر شد (05/0£p). بنابراین استفاده از این دو ماده در سه مرحله و به صورت ترکیبی جهت بهبود خواص کیفی و آنتی اکسیدانی میوه توت فرنگی قابل توصیه می باشد.

    کلیدواژگان: اسید قابل تیتراسیون، سفتی، ظرفیت آنتی اکسیدانی، فنل کل، مواد جامد محلول
  • محمدرضا میرزاجانی، مجید مجیدیان*، غلامرضا محسن آبادی صفحات 469-482

    یکی از نیازهای مهم در برنامه ریزی زراعی به منظور حصول عملکرد بالا و کیفیت مطلوب به ویژه در گیاهان دارویی ارزیابی سیستم های مختلف تغذیه گیاه است. با روش صحیح افزایش حاصلخیزی خاک و تغذیه گیاه می توان ضمن حفظ محیط زیست، کاهش فرسایش و حفظ تنوع زیستی، کارآیی نهاده ها را افزایش داد. این پژوهش با هدف ارتقای عملکرد کمی و کیفی گیاه بادرنجبویه با مصرف کودهای زیستی نظیر قارچ میکوریزا، کود فسفاته زیستی و ورمی کمپوست مورد بررسی قرار گرفت.آزمایش در  بهار و تابستان 1395 در مزرعه تحت پوشش سازمان جهاد کشاورزی استان گیلان واقع در بخش خشک بیجار از توابع شهرستان رشت اجرا شد. در این تحقیق آزمایش به صورت فاکتوریل سه عاملی شامل قارچ میکوریزا (M) در دو سطح (عدم تلقیح = M1 و تلقیح = M2)، عامل کود فسفات زیستی (P) در سه سطح (صفر =P1، 50 = P2 و 100 = P3 کیلوگرم در هکتار) و ورمی کمپوست (V) در سه سطح (صفر =V1 ، 5= V2 و 10 =V3 تن در هکتار) در قالب طرح پایه بلوک های کامل تصادفی با هجده تیمار و در سه تکرار انجام شد. همچنین، یک کرت به عنوان شاهد کود شیمیایی (مصرف کود شیمیایی اوره 90 کیلوگرم در هکتار، سوپر فسفات تریپل 90 کیلوگرم در هکتار و سولفات پتاسیم 90 کیلوگرم در هکتار) در هر تکرار قرار داده شد و مقایسه آن با تیمارهای میکوریزا، کود فسفات زیستی و ورمی کمپوست نیز در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی در نظرگرفته شد. بر اساس نتایج این آزمایش، بیشترین، عملکرد برگ، درصد اسانس، عملکرد زیستی، کلروفیل کل و کاروتنوئید در تلقیح با میکوریزا حاصل شد. کود فسفات زیستی در تیمار 100 کیلوگرم در هکتار در کل صفات اندازه گیری شده بهترین نتیجه را داشت. همچنین، بهترین نتیجه در استفاده از 10 تن ورمی کمپوست در هکتار در عملکرد بیولوژیک (2/4808 کیلوگرم در هکتار)، درصد اسانس (13/0) و کلروفیل کل (54/1 میلی گرم در گرم برگ تازه) به دست آمد. اثرات متقابل هم افزایی مثبت نیز روی برخی صفات مذکور مشاهده گردید که می توان به اثر متقابل بین تلقیح میکوریزا و فسفات زیستی بر عملکرد برگ، همچنین هم افزایی میکوریزا و ورمی کمپوست در شاخص عملکرد زیستی اشاره کرد. طبق نتایج حاصل از این پژوهش، تیمار تلقیح با میکوریزا، مصرف 100 کیلوگرم فسفات زیستی و 10 تن ورمی کمپوست درهکتار، می تواند شرایط مناسبی را جهت دستیابی به بیشترین عملکرد کمی (5290 کیلوگرم در هکتار) و کیفی (26/0 درصد اسانس) در گیاه بادرنجبویه در یک سیستم زراعی پایدار فراهم آورد.

    کلیدواژگان: کلروفیل، کود فسفات زیستی، میکوریزا، ورمی کمپوست
  • تاج محمد خواجوی، زینب اورسجی*، ابراهیم غلامعلی پور علمداری، عباس بیابانی صفحات 483-494

    به منظور بررسی بقایای علف کش پندی متالین در خاک آزمایشی در قالب طرح کاملا تصادفی در گلخانه دانشکده کشاورزی دانشگاه گنبد کاووس در سال 96-1395 اجرا شد. در این آزمایش غلظت های مختلف علف کش پندی متالین که معادل صفر، 15، 10، 15، 20، 30، 40، 50، 75 و 100 درصد مقدار توصیه شده بود؛ روی گیاهان زراعی گندم و جو به کار برده شد و وزن خشک ریشه و ساقه گیاهان زراعی موردنظر در انتهای آزمایش اندازه گیری شدند. در برازش داده ها از منحنی های لگاریتم لجستیک سه و چهار پارامتره استفاده شد. نتایج نشان داد که تقریبا در همه داده های مورد بررسی منحنی سه پارامتره از برازش مناسبی برخوردار بود. در برازش جداگانه داده ها مشخص شد که همواره بقایای علف کش پندی متالین باعث کاهش زیست توده خشک ساقه و زیست توده خشک ریشه گیاهان زراعی گندم و جو شدند. مقدار علف کش برای کاهش 50 درصدی وزن خشک ساقه گندم و وزن خشک ساقه جو به ترتیب از 5/400 و 05/623 گرم ماده موثره پندی متالین در هکتار به دست آمد. مقادیر ED50 وزن خشک ریشه گندم و جو به ترتیب 88/65 و 66/269 به دست آمد. در مجموع نتایج حاصل از برازش دوگانه داده ها نشان داد که در تمام اندازه گیری های مربوط به ریشه و ساقه، همواره گندم از جو حساسیت بیشتری به بقایای علف کش پندی متالین نشان داد. بنابراین توصیه می شود در شرایطی وجود بقایای علف کش پندی متالین در خاک، از کاشت گیاهان حساس مثل گندم پرهیز شود.

    کلیدواژگان: رگرسیون، زیست سنجی، لگاریتم لجستیک، وزن خشک
  • مدینه طاهری، مختار حیدری*، مهدی زارعی صفحات 495-508

    اثر روش های مختلف فیزیکی و شیمیایی بر کیفیت پس از برداشت میوه انار بررسی شده است ولی اطلاعات محدودی در مورد کیفیت پس از برداشت آریل های تازه انار به عنوان یک محصول آماده مصرف وجود دارد. در آزمایش حاضر میوه های انار رقم ملس پوست زرد در پاییز 1393 از یک باغ تجاری در منطقه باغملک (استان خوزستان) برداشت شد و آریل های تازه پس از جداسازی با دست با غلظت های صفر، 5/2، 5 و 10 درصد ژل آلوئه ورا تیمار شده و به مدت 4، 8 و 12 روز در دمای 7 درجه سلیسیوس و رطوبت نسبی 90 درصد نگهداری شدند. پس از پایان هر دوره انبارداری، برخی شاخص های بیوشیمیایی مانند اسید اسکوربیک، مواد جامد محلول کل، اسیدیته قابل تیتراسیون، فنل کل، شدت رنگ، شاخص آنتوسیانین کل و شاخص مواد قهوه ای ارزیابی شد. نتایج نشان داد برهمکنش اثر غلظت ژل آلوئه ورا و زمان انبارداری بر اسید اسکوربیک، اسیدیته قابل تیتراسیون، فنل کل، شدت رنگ، شاخص آنتوسیانین کل و شاخص مواد قهوه ای معنی دار بود. تیمار با همه غلظت های ژل آلوئه ورا موجب کاهش مواد جامد محلول کل گردید . همچنین کاربرد غلظت 10 درصد ژل آلوئه ورا موجب افزایش معنی دار نسبت شاخص آنتوسیانین کل به مواد قهوه ای شد. با افزایش مدت انبارمانی،کیفیت آریل های تازه انار به طور معنی داری کاهش یافت. طی دوره انبارمانی آریل های تازه انار، غلظت های 5/2 و 5 درصد ژل آلوئه ورا موجب بهبود شدت رنگ پس از 4 روز شد. هم چنین نتایج نشان داد در آریل های تازه انارکاربرد تمام غلظت های ژل آلوئه ورا موجب گردید پس از 8 و 12 روز میزان اسید اسکوربیک بیشتری نسبت به تیمار شاهد (بدون کاربرد ژل آلوئه ورا) حفظ گردد. به طور کلی نتایج این پژوهش نشان داد ژل آلوئه ورا یک ترکیب گیاهی امیدوارکننده برای پوشش دهی آریل های تازه انار می باشد و تحقیقات برای مشخص شدن نحوه کارایی ژل آلوئه ورا بر کیفیت پس از برداشت آریل های تازه انار و سایر محصولات با حداقل فرآوری لازم است.

    کلیدواژگان: پوشش دهنده طبیعی، کیفیت پس از برداشت، میوه های تازه برش یافته
  • سیده راضیه نوربخش رضایی، لیلا شبانی*، مجید رستمی، محمد عبدلی صفحات 509-522

    بادرنجبویه(Melissa officinalis L.)گیاه دارویی متعلق به خانواده نعناعیان (Lamiaceae) است. فلزات سنگین یکی از عوامل اصلی تنش غیر زیستی برای موجودات زنده می باشند.کادمیوم یکی از فلزات سنگین غیرضروری است که با تحریک سنتز رادیکال های آزاد اکسیژن در گیاه منجر به ایجاد تنش اکسیداتیو می گردد. این پژوهش در سال های 1396-1395 در دانشگاه شهرکرد انجام شد. در این مطالعه اثر غلظت های مختلف کلرید کادمیوم(صفر، 10، 20 و 40 میکرومولار)بر شاخص های بیوشیمیایی گیاه بادرنجبویهموردبررسی قرار گرفت. به این منظور از ساقه های گیاه بادرنجبویه که در شرایط استریل بر روی محیط کشت موراشیگ و اسکوگ (1/2 MS) تکثیر یافته بود استفاده شد. ساقه گیاهچه های دوماههدر محیط کشت مایع (1/2 MS) حاوی غلظت های مختلف کلرید کادمیوم کشت گردید.پس ازگذشت یک هفته، نمونه برداری از آن ها جهت انجام آزمایش ها صورت گرفت. بر اساس نتایج به دست آمده در این مطالعه وزن ترساقه های کشت شده در غلظت های 10 و 20 میکرومولار کلرید کادمیوم نسبت به شاهد افزایش پیدا کرد. این فلز سنگین به طور معنی داری سبب کاهش مقدار کلروفیل a، b وکارتنوئیدها شد در حالیکه میزان کلروفیل کل  تنها در غلظت 40 میکرومولار نسبت به شاهد کاهش پیدا کرد.همچنین کادمیوم به طور معنی داری سبب افزایش میزان پراکسید هیدروژن H2O2 در تمامی غلظت های تیمار شد. در بین آنزیم های آنتی اکسیدان مورد بررسی، کلرید کادمیوم موجب افزایش فعالیت آنزیم های کاتالاز و سوپر اکسیددیسموتاز شد. میزان مالون دی آلدئید در تمامی غلظت های تیمار افزایش پیدا کرد اما در غلظت 40 میکرومولار این افزایش نسبت به شاهد معنی دار نبود. کلریدکادمیوم موجب کاهش جذب مولیبدن و آهن شد. از طرفی باعث افزایش جذب منگنز و روی گردید. بنابراین می توان نتیجه گیری کرد که احتمالا کلرید کادمیوم در ساقه های بادرنجبویه باعث تجمع ترکیباتی مثل پراکسید هیدروژن شد که به عنوان یک مولکول پیام رسان باعث القای دفاع آنتی اکسیدانی گردیده است.

    کلیدواژگان: آنزیم های آنتی اکسیدان، فلز سنگین، کادمیوم، کشت بافت، ملیسا
  • حسن ساعی آهق، موسی موسوی*، رانجیت پاتیرانا صفحات 523-534

    استفاده از مواد جهش زای فیزیکی و شیمیایی باعث ایجاد واریته های مقاوم به انواع بیماری، مقاوم به شرایط نامطلوب محیطی و حتی سبب بروز خصوصیات جدید در تولیدات کشاورزی در نقاط مختلف جهان شده است. با توجه به اثرات کشنده خیلی از عوامل جهش زا در دزهای بالا، تعیین دزهای مناسب با توجه به نوع بافت، شرایط درون سلول و شرایط محیط رشد، گام اولیه در استفاده از این تکنیک ها است. استفاده از بافت کالوس به عنوان بافت هدف به جای جوانه یا بذر روش سریع تری جهت تولید گیاهچه های جدید جهش یافته بدون ظهور بافت شیمر را ممکن می سازد. در پژوهش حاضر با توجه به اهمیت اقتصادی کیوی و نقش ایران در تولید منطقه ای این محصول، از بافت کالوس آن به عنوان بافت هدف برای تعیین دزهای مناسب از اشعه گاما با شدت تابش صفر، 10، 20، 30، 40 و 50 گری به عنوان جهش زای فیزیکی و اتیل متان سولفونات (EMS) به عنوان جهش زای شیمیایی با غلظت های صفر، 4/0، 6/0، 8/0، 1 و 2/1 درصد در مرکز تحقیقات گیاه و غذا، نیوزلند در سال 2016انجام شد. شاخص های رشد کالوس و همچنین نشانگرهای مولکولی SSR در مرحله گیاهچه، جهت تعیین دزهای مناسب و تغییرات احتمالی ژنتیکی استفاده شد. نتایج نشان داد که با افزایش دز اشعه گاما و غلظت EMS، اندازه کالوس مرده نیز افزایش یافت اما بیشترین تعداد شاخه تولیدشده در تیمار اشعه گاما در دزهای 40 و 50 گری و در تیمار EMS در غلظت 1 درصد به دست آمد. لذا دز 50 گری اشعه گاما و غلظت 1 درصد EMS به عنوان مقادیر مناسب جهت استفاده در بافت کالوس دوماهه کیوی و ایجاد جهش به منظور تولید خصوصیات متفاوت و جدید در جمعیت موتانت تشخیص داده شدند.

    کلیدواژگان: اتیل متان سولفونات، اشعه گاما، عامل جهش زا
  • فرزاد مریوانی، ناصر قادری*، تیمور جوادی صفحات 535-550

    در سال های اخیر پدیده گرد و غبار یکی از چالش های مهم در غرب و جنوب غربی ایران بوده که سالیانه خسارات فراوانی بر محیط زیست و محصولات کشاورزی به جا می گذارد. بر همین اساس، آزمایشی برای بررسی اثر گرد و غبار و تنش خشکی روی برخی خصوصیات فیزیولوژیکی دو رقم توت فرنگی (پاروس و کوئین الیزا) در طی سال های 1392-1393 در شرایط گلخانه طراحی و اجرا گردید. آزمایش به صورت فاکتوریل بر پایه طرح کاملا تصادفی با چهار تیمار (شاهد، تنش خشکی (2/1- مگاپاسکال)، گرد و غبار، گرد و غبار + تنش خشکی) و 3 تکرار انجام شد. در این آزمایش وزن خشک اندام هوایی و ریشه، محتوای نسبی آب برگ (RWC)،‍ شاخص پایداری غشاء سلولی (MSI)، پرولین، کربوهیدرات های محلول کل، پراکسیداسیون لیپیدی، پراکسید هیدروژن و فعالیت آنزیم پراکسیداز اندازه گیری شدند. نتایج نشان داد که RWC و MSI در واکنش به گرد و غبار و تنش خشکی در هر دو رقم کاهش یافتند. افزایش میزان پرولین، کربوهیدرات های محلول کل، مالون دی آلدئید، پراکسید هیدروژن و فعالیت آنزیم پراکسیداز در اثر تیمارهای گرد و غبار و تنش خشکی مشاهده شد، به طوری که بیشترین افزایش در پرولین، کربوهیدرات های محلول کل، مالون دی آلدئید، پراکسید هیدروژن و فعالیت آنزیم های ضد اکسایشی در تیمار تنش خشکی + گرد و غبار به دست آمد. تیمارهای گردو غبار و تنش خشکی سبب کاهش تولید ماده خشک در هر دو سال گردیدند. بر اساس این نتایج گرد و غبار اثر منفی بر خصوصیات فیزیولوژیکی دو رقم توت فرنگی داشته و در شرایطی که تیمار گرد و غبار همراه با تنش خشکی اعمال گردید آثار منفی بیشتری بر توت فرنگی داشت. به همین دلیل می توان عنوان کرد که گرد و غبار تاثیر منفی روی صفات ارزیابی شده داشته و تنش خشکی این اثرات را تشدید نموده است.

    کلیدواژگان: خصوصیات فیزیولوژیکی، شاخص پایداری غشاء سلولی، مالون دی آلدئید
  • ابراهیم حبیبی، یوسف نیک نژاد*، هرمز فلاح، سلمان دستان، داود براری تاری صفحات 551-562

    مستندسازی فرآیند تولید در کشاورزی شامل تهیه کلیه اطلاعات و فعالیت هایی است که سیر تولید یک محصول از مرحله تهیه بستر بذرتا برداشت را نشان می دهد. لذا، هدف از این پژوهش، برآورد خلا عملکرد ارقام محلی برنج به روش تحلیل مقایسه کارکرد (CPA) بود. در این پژوهش تمامی عملیات های مدیریتی انجام شده از مرحله تهیه بستر بذر تا برداشت برای ارقام محلی برنج از طریق مطالعات میدانی در منطقه آمل واقع در استان مازندران و منطقه رشت در استان گیلان طی سال های 1395 و 1396 ثبت شد. برای تعیین مدل عملکرد (تولید)، رابطه بین تمامی متغیرها و عملکرد شلتوک از طریق رگرسیون گام به گام بررسی شد. خلا عملکرد نیز از تفاضل پتانسیل عملکرد و عملکرد واقعی به دست آمد. نتایج نشان داد از حدود 155 متغیر مورد بررسی، مدل نهایی در منطقه آمل و رشت به ترتیب با هفت و شش متغیر مستقل انتخاب شد. متوسط عملکرد واقعی ثبت شده در دو منطقه آمل و رشت به ترتیب برابر 4821 و 4467 کیلوگرم در هکتار بود. در معادله تولید منطقه آمل، متوسط و حداکثر عملکرد به ترتیب 4798 و 6505 کیلوگرم در هکتار تخمین زده شد که کل خلا عملکرد برابر 1707 کیلوگرم در هکتار بود. در معادله تولید منطقه رشت، متوسط و حداکثر عملکرد به ترتیب 4443 و 6377 کیلوگرم در هکتار به دست آمد که کل خلا عملکرد برآورد شده برابر 1934 کیلوگرم در هکتار بود. در منطقه آمل، میزان افزایش عملکرد مربوط به متغیرهای تاریخ نشاکاری، تعداد دفعات مصرف سرک و نیتروژن بعد از گلدهی به ترتیب برابر 364، 292 و 416 کیلوگرم در هکتار سهمی معادل 21، 17 و 24 درصد از کل خلا عملکرد را شامل شدند. همچنین، متغیرهای تناوب زراعی، ضدعفونی بذر و برداشت با کمباین از نظر خلا عملکرد در رتبه های بعدی قرار گرفتند. در منطقه رشت، میزان افزایش عملکرد مربوط به متغیرهای مصرف پتاسیم، نیتروژن قبل از نشا و نیتروژن بعد از گلدهی به ترتیب با 644، 325 و 730 کیلوگرم در هکتار خلا عملکرد سهمی معادل 33، 17 و 38 درصد از کل را نشان دادند. بنابراین، بر اساس برازش رابطه بین عملکرد مشاهده شده و عملکرد پیش بینی شده می توان بیان کرد که دقت مدل (معادله تولید) مناسب بوده و می تواند برای برآورد میزان خلا عملکرد و تعیین سهم هر یک از متغیرهای محدود کننده عملکرد به کار گرفته شود.

    کلیدواژگان: پتانسیل عملکرد، رقم، عملکرد نسبی، مدیریت مزرعه، مستندسازی
  • سلاله نجفی مرغملکی، سید محمد حسن مرتضوی*، حسین معتمدی صفحات 563-574

    رقم برحی یکی از مرغوب ترین ارقام خرما می باشد که میوه آن در مراحل مختلف نمو مانند خارک، رطب و خرما برداشت و مصرف دارد. در پژوهش حاضر خصوصیات کیفی و بیوشیمیایی میوه خرما رقم برحی در طول دوره نمو و رسیدن بررسی گردید. به این منظور میوه ها در مراحل مختلف نمو شامل اواخر کیمری، خارک کامل، عمدتا خارک، عمدتا رطب، رطب کامل و خرما برداشت شده و از نظر ویژگی هایی نظیر کلروفیل کل، کاروتنوئید کل، انواع قندها، نشاسته، مواد فنولی کل، فلاونوئید کل، ویتامین ث، ظرفیت آنتی اکسیدانی، انواع اسیدهای فنولی و اسیدهای آلی مورد مقایسه قرار گرفتند. نتایج نشان داد که قندهای محلول در طول دوره رسیدن افزایش چشمگیری داشت. قندهای گلوکز و فروکتوز در رقم برحی غالب بوده و مقدار ساکارز ناچیز بود. اسیدیته میوه در ابتدا افزایش و سپسکاهش یافت و در مرحله خرما با افزایشی قابل توجه به 45/2 میلی گرم در گرم وزن تر رسید. از میان اسیدهای آلی تشخیص داده شده، در مرحله تمار، اسید استیک بیشترین غلظت را داشت ولی در مراحل قبلی نمو، اسید مالیک غالبیت داشت. عمده ترکیبات دیگر بررسی شده شامل فلاونوئید، کلروفیل کل، کاروتنوئید، نشاسته و ویتامین ث در طول نمو کاهش یافتند. در بررسی اسیدهای فنولی توسط کروماتوگرافی مایع با عملکرد بالا اسیدهای پی سینامیک، جنتیستیک، گالیک، کلروجنیک، وانیلیک، کافئیک، سیرینجیک و پی کوماریک در میوه ردیابی شدند، که اسیدگالیک بالاترین غلظت را داشت و روند تغییرات آن در طول نمو افزایشی بود.

    کلیدواژگان: کلیدواژه ها: ارزش تغذیه ای، کیفیت، مراحل رشد
  • رحمت الله غلامی*، ابوالمحسن حاجی امیری، مرزبان نجفی صفحات 575-585

    این پژوهش به منظور شناخت مراحل حساس رشدی زیتون در برابر تنش خشکی و ارزیابی اثر تنش کم آبی بر ویژگی های درخت زیتون رقم کنسروالیا در شرایط مزرعه در ایستگاه تحقیقات زیتون دالاهو طی سال زراعی 1395-9413 اجرا گردید. درختان 16 ساله زیتون رقم کنسروالیا تحت شش رژیم آبیاری قرار گرفتند.آزمایش در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار به انجام رسید. تیمارها شامل: آبیاری به میزان100 درصد نیاز آبی درختان (شاهد)، آبیاری 25 درصد در طول مدت سخت شدن هسته و 100 درصد در سایر مراحل رشد میوه، آبیاری به میزان 75 درصد از سخت شدن هسته تا برداشت محصول و 100 درصد در سایر مراحل رشد میوه، آبیاری فقط در سه مرحله قبل گل دهی، شروع سخت شدن هسته و یک هفته قبل از برداشت محصول، آبیاری به میزان 60 درصد نیاز آبی درختان زیتون طی کل فصل و شرایط دیم، بودند. پس از انجام تیمارها خصوصیات رویشی از جمله رشد و قطر شاخه سال جاری، خصوصیات میوه مانند وزن میوه، طول میوه، قطر میوه، وزن تر و خشک گوشت، درصد ماده خشک، درصد رطوبت میوه، درصد گوشت و نیز عملکرد و کارآیی مصرف آب اندازه گیری شد. نتایج نشان داد که آبیاری به میزان 25 درصد در طول مدت سخت شدن هسته باعث افزایش عملکرد میوه و روغن، ابعاد میوه و درصد گوشت شد و آبیاری در سه مرحله رشدی میوه و تیمار 60 درصد آبیاری از نظر ابعاد میوه، وزن تر گوشت، عملکرد میوه و روغن در هکتار برابر بودند.بازده مصرف آب در تیمار آبیاری در سه مرحله رشدی میوه و نیز کسر آبیاری در طول مدت سخت شدن هسته بالاتر از آبیاری کامل و دیگر تیمارها بود به طوری که میزان آن به ترتیب 30/14 و 29/4 کیلوگرم بر متر مکعب بود. به طور کلی نتایج نشان داد که کم آبیاری در مرحله سخت شدن هسته بدون تاثیر منفی بر عملکرد کل، سبب افزایش کارایی مصرف آب در زیتون رقم کنسروالیا می شود.

    کلیدواژگان: خصوصیات زایشی میوه، کم آبیاری تنظیم شده، عملکرد
|
  • Sara Parvin, Mohammad Hosein Daneshvar *, Amin Lotfi Jalal, Abadi Pages 429-440
    Background and Objectives

    Crocus flower, which belongs to Iridaceae family, is one of the most important ornamental bulbous plants. The propagation of Crocus vernus L. by corm is not commercially affordable due to transmission of fungal and bacterial diseases as well as the long dormancy period which takes 4 to 5 months. Thus, in vitro culture of Crocus vernus is a suitable solution for commercial reproduction. Plant tissue culture technique would be a better alternative for improving quality and production.

    Materials and Methods

    In order to micropropagate ornamental saffron, the effect of different culture media on direct organogenesis experiment was conducted in factorial arrangement in a completely randomized design with 3 replications in the tissue culture lab of the Department of Horticulture at Agricultural Sciences and Natural Resources University of Khuzestan from 2015 to 2016. The explants used in this experiment were latheral and terminal buds which were evaluated in 10 hormons treatments and control in the Murashige and Skoog medium (MS). To eliminate surface contamination, the explants were first immersed under water for 30 minutes after placing the corms. Next, they were placed in high temperature Benlate fungicide solution (55° C) for 30 minutes. Then, they were put in 70% ethanol (ethyl alcohol) for 30 seconds and 15% Sodium hypochlorite solution for 6 minutes. The explants were finally washed three times with sterile distilled water under the air flow bench. The effects of plant growth regulators including BAP (0.5, 1.0, 2.0 mg/l), TDZ (0.5, 0.75, 1.0 mg/l), Kin (0.5, 1.0, 2.0 mg/l) and 0.1mg/l IBA in direct regeneration were investigated.

    Results

    The results showed that the kind of plant growth regulators (PGR) and the explant type are very important in regeneration of Crocus vernus so that we can not secure any shoots without PGR. In direct organogenesis experiment, the maximum number of multiple shoots (15.84) was obtained from apical bud explant in MS medium supplemented with 5/0 mg/l TDZ along with 5/0 mg/l BAP, 5/0 mg/l KIN and 1/0 mg/l IBA, after 10 weeks, that had a significant difference with other treatments at 1% Duncan test. We observed 2.o mg/l BAP along with 1/0 mg/l IBA had the greatest effect on the number of corms.

    Discussion

    The results showed the shoot regeneration is controlled by the ratio of cytokinin with auxin. It should be mentioned that cytokinin plays a role in the synthesis of RNA, stimulation of the production of protein, and the activity of some enzymes. The results also indicated that the use of cytokinin along with auxin has a beneficial effect on shoot regeneration.

    Keywords: Crocus vernus, Direct organogenesis, MS medium, Shoot regeneration
  • Ziba Balapoor, Hossein Hosseini Moghaddam *, Mehdi Zarei, Mehdi Mollashahi Pages 441-454
    Background and Objectives

    Culture medium and growth regulators type can influence the growth traits and for determining the most effective medium and hormone compositions an extensive studies are needed; otherwise the culture medium may have a negative effect on the growth traits. In this research the effects of two culture media (B5 and MS) supplemented with two growth regulators (IBA and BAP) with different concentrations (0.5, 0.9, and 1.5 for IBA and 0.4, 0.8, and 1.2 mg/l for BAP) alone or in combination was evaluated. Studied traits were number of leaf per shoot, shoot length, number of regenerated shoots based on completely random plan with 5 replications.

    Materials and Methods

    Explants provided in the beginning of spring from mother plants growing in open environment. Shoot tips and axillary buds (0.3-0.4 cm long) used as the explants. After washing with tap water, explants were immersed in ethylic alcohol for few seconds (3-4 seconds) then immersed in mercuric chloride (0.005 W/V) for 5 minutes which supplemented with few drops of tween 20 and finally washed three times with sterile distilled water. Disinfected explants cultured on medium under air laminar flow bench. Growth chamber was adjusted to 16 hours light and 25 to 27ᵒC.

    Results

    The results of variance analysis demonstrated significant differences between media, hormone level and interaction between hormone concentrations for traits studied. The results showed the longest shoot (6.39 cm) and the highest shoot number (13.65) obtained in MS medium supplemented with 0.8 and 0.4 mg/l BAP respectively. In this experiment the highest root number (8.41) and root length (14.75 cm) was observed in B5 and MS medium containing 0.9 and 1.5 mg/l, IBA.

    Discussion

    Overall the most shoot proliferation of this rootstock occurred in MS medium. New shoots in MS medium showed normal and better growth comparing to shoots obtained in B5 medium, that can be one of the results of higher amount of nitrogen (ammonium nitrite) in MS medium. In B5 medium with all hormone treatments weak growth observed for this plant. In fact this medium was made for herbaceous plants and this is one of the main reasons why penta rootstock did not showed good growth symptoms on this medium.

    Keywords: Adaptation, BAP, IBA, Micro propagation
  • Farah Hosseini, Mohamd Esmail Amiri *, Farhang Razavi Pages 455-468
    Background and Objectives

    Strawberry (Fragaria × ananassa Duch.) is one of the most popular soft fruits worldwide. It is a rich source of health promoting compounds such as essential macro/micro-nutrients, polyphenols, anthocyanin, vitamins and amino acids, while showing a high antioxidant capacity. Preharvest applications of calcium lactate and potassium sorbate have shown to be promising as a tool to improve the quality and extend the shelf life of various fruits. To our knowledge, however, little information is available regarding the effect of calcium lactate and potassium sorbate on strawberry fruits. Thus, the objective of the present study was to determine the effect of foliar application of calcium lactate and potassium sorbate on important quality characteristics and antioxidant properties of ‘Armas’ strawberries.

    Materials and Methods

    This research was performed at a commercial orchard on 2-year old strawberries in Marivan, Iran in 2015. The experiment was arranged as factorial based on randomized complete block design with two factors and four replications. The first factor included different levels of calcium lactate (0, 0.5 and 1%) and the second factor included different levels of potassium sorbate (0, 0.5 and 1%). Foliar spraying was performed in three stages: three weeks before commercial harvesting, at initial coloring, and one week before harvest. Fruit were harvested at commercial maturity and immediately transported to the laboratory at University of Zanjan and subjected to physicochemical analysis. Differences among means of data were analyzed by Duncan’s test at p ≤ 0.05 (n = 3). All statistical analyses were performed with SAS version 9.4.

    Results

    The results showed that the combination of calcium lactate and potassium sorbate (0.5 Percent concentration) treatment significantly (P £ 0.01) increased the total anthocyanin content of the whole fruit, reuslting into further attractive fruit color and market than the control. It also increased antioxidant properties up to a level of 57.07%. On the other hand, the application of this treatment (calcium lactate and potassium sorbate 0.5 Percent) significantly increased the total flavonoid content, total soluble solids, flavor index (1.1 Percent) and calcium lactate (1 Percent). Potassium sorbate increased total phenol, total acidity, and fruit acidity significantly compared to other treatments and control (P £ 0.05).

    Discussion

    In general, the results of the present study showed that a preharvest application of calcium lactate and potassium sorbate increased firmness, nutritional quality, and antioxidant potential of strawberry fruits. Thus, the use of these two materials is recommended to improve the qualitative and antioxidant properties of strawberry fruit.

    Keywords: Antioxidant capacity, Firmness, Titrable acidity, Total soluble solid, Phenol
  • Mohammad Reza Mirzajani, Majid Majidian *, Gholam Reza Mohsenabadi Pages 469-482
    Background and Objectives

    An important requirement of agronomic planning is to evaluate different plant nutrition systems in order to achieve high yield and quality, especially in medicinal plants. With the correct method of increasing soil fertilization and plant nutrition, it is possible to reduce the erosion and conservation of biodiversity, preserve the environment, and increase the efficiency of inputs. This research was carried out with the aim of improving the quantitative and qualitative performance of lemon balm with bio fertilizers such as mycorrhiza fungi, biophosphate fertilizer, and vermicompost.

    Materials and Methods

    The experiment was conducted in spring and summer of 2016 in a field covered by Agriculture Jihad of Guilan, located in Khoshkabijar District of Rasht, Iran. In this research, the experiment was conducted considering three factors: factorial contains mycorrhizal inoculation (M1 = non-inoculated and M2 = inoculated), phosphate biofertilizers (P1 = 0, P2 = 50 and P3 = 100 kg ha-1) and vermicompost (V1 = 0, V2 = 5 and V3 = 10 tons ha-1) layout based on a randomized complete block design with 18 treatments and three replications. Also, one plot was allocated to control in each replication and only chemical fertilizers (use of 90 kg ha-1 of fertilizer of urea, triple super phosphate 90 kg ha-1 and potassium sulfate 90 kg ha-1) and data obtained from control plot, mycorrhizal, phosphate biofertilizers, and vermicompost were used based on a randomized complete block.

    Results

    According to the results of this experiment, the highest number of leaf yield, essential oil percentage, biological yield, essential oil yield, total chlorophyll and carotenoids in inoculation with mycorrhiza was obtained. The application of 100 kg of phosphate biofertilizers had a significant effect on all measured biofertilizers. Fertilizer treatment of 100 kg ha-1 had the best result in all measured traits. Also, the best result was obtained with the use of 10 tons of vermicompost per hectare in biological yield (4808.2 kg ha-1), essential oil (0.13%), and total chlorophyll (1.54 mg gr-1FW). There were positive and synergic interactions between factors. For example, positive interaction between inoculation of mycorrhiza and phosphate biofertilizers on leaf yield and essential oil yield, and synergic interaction between mycorrhiza and vermicompost on biological yield were obsereved.

    Discussion

    The results of this study show that the treatment of inoculums with mycorrhiza, consumption of 100 kg of phosphate biofertilizers and 10 tons of vermicompost per hectare could provide the best situation to achieve the highest quantitative (5290 kg ha-1) and qualitative yield (0.26% essential oil) of lemon balm in a sustainable agricultural system.

    Keywords: Chlorophyll, Mycorrhiza, Phosphate biofertilizers, Vermicompost
  • Taj Mohammad Khajavi, Zeinab Avarseji *, Ebrahim Gholam Alipour Alamdari, Abbas Biabani Pages 483-494
    Background and Objectives

    Nowadays, herbicides are crucial for modern agricultural systems. Yet, improper application of herbicides will have dangerous consequences. For example, there will be crop damage due to long lasting herbicide residue or herbicide drift on neighbor crops if applied on non-target species. The purpose of this experiment was to determine the sensitivity of wheat and barley to pendimethalin residue by using bioassay.

    Materials and Methods

    In order to evaluate soil residue of pendimethalin, experiments with completely randomized designs were carried out in the greenhouse at Faculty of Agricluture and Natural Resources of Gonbad Kavous University. In this experiments, different doses of pendimethalin (0, 1, 5, 10, 15, 20, 30, 40, 50, 75 and 100 % of recommended dose) were applied on wheat and barley in order to measure the dry weight of root and shoot of crops. The concentration of herbicides was made by dilution of stock solvent. Three/four-parameter log-logistic curves were used for fitness of the data.

    Results

    Results indicated that almost all data followed the three-parameter logarithm logistic curve. Results of separate fitness of data showed that the residue of pendimethalin always caused reduction of dry weight of the evaluated crops. Fifty percent reduction of shoot dry weight of wheat and barley was obtained from 400.5 and 623.05 g.a.i.ha-1 of pendimethalin and the ED50 values of root dry weight of wheat and barley were 65.88 and 269.66 g.a.i.ha-1 of pendimethalin, respectively.

    Discussion

    Generally, the results of simultaneously fitted data shows that wheat is always more sensitive to pendimethalin rather than barley. Based on results, even the very little portion of herbicides can cause damage to crops, thus, considering the sensitive crop in rotation is so important since this residue can stay active even in two-season crops and make crop injuries. The selection between 3 and 4 Logarithm logistic model was based on: 1. Lack of fit test significance 2. Significance of estimated parameters, especially the parameters and the way of distribution of data around the curve (graphical observation).

    Keywords: Bioassay, dry weight, Logarithm logistic, Regression
  • Madineh Taheri, Mokhtar Heidari *, Mehdi Zarei Pages 495-508
    Background and Objectives

    The effect of different physical and chemical treatments on quality of pomegranate fruit at postharvest has been studied, but little information is available in the case of pomegranate fresh aril postharvest as a ready-to-eat product. Coating is one of the treatments to preserve the postharvest quality of the pomegranate fresh aril. Since consumer health is impotant in the selection of postharvest treatment, the use of compounds extracted from plants as wax or coating agent is a safe treatment for fresh arils. Extracted gel from leaf tissue of Aloe vera L. is an herbal gel that can be used as coating agent. The objective of the present experiment was to evaluate the effects of Aloe vera gel on the postharvest quality of pomegranate fresh arils.

    Materials and Methods

    Pomegranate Fruits (known as ‘Malas Poost Zard’) were harvested from a commercial orchard located in Baghmalek, Khuzestan. Fresh arils were removed manually from fruits and treated with Aloe vera gel (0, 2.5, 5 and 10%). Fresh arils were stored at 7 oC, RH = 90% for 4, 8 and 12 days. Some biochemical characteristics including ascorbic acid, total soluble solids, titratable acidity, total phenolics, color intensity, anthocyanins and browning index were evaluated.

    Results

    Results showed that the interaction of Aloe vera gel concentration and storage duration had a significant effect on ascorbic acid, titratable acidity, total phenolics, color intensity, anthocyanins and browning index. All concentrations of Aloe vera gel decreased total soluble solids. The highest concentration of Aloe vera gel (10%) significantly increased anthocyanins/browning ratio. The quality of pomegranate fresh arils significantly decreased with the increase in the duration of storage. During storage condition of fresh arils, Aloe vera gel (2.5 – 5%) improved the color intensity of fresh arils after 4 days. Also, results showed that all concentrations of Aloe vera gel helped to preserve higher ascorbic acid after 8 and 12 days.

    Discussion

    Aloe vera gel improved the quality of pomegranate fresh arils. Aloe vera gel contains the different antioxidant and nutrients which may be responsible for the positive effects on quality of pomegarnate arils. Results showed that Aloe vera gel is a promising herbal product for coating pomegranate fresh arils. More research needs to be undertaken on the efficacy of Aloe vera gel on postharvest quality of pomegranate fresh arils and other minimally processed products.

    Keywords: Fresh-cut fruits, Natural coating, Postharvest quality
  • Sayyedeh Razieh Nourbakhsh Rezaei, Leila Shabani *, Majid Rostami, Mohammad Abdoli Pages 509-522
    Background and Objectives

    Melissa officinalis is a medicinal plant belonging to the Lamiaceae family. The essential oil of this plant is used in many fields. Although more than 100 types of chemical substances have been identified in this plant, the most important compositions of its essential oil include citral, citronella, geraniol and linalool. Heavy metals are one of the main causes of non-biotic stress for living organisms due to increased use in the field of industrial and agricultural development and its high accumulation and toxicity. Cadmium is an unnecessary heavy metal, which, due to its high mobility and low concentration, easily enters the food chain from the soil. Cadmium induces oxidative stress by stimulating the synthesis of free oxygen radicals in the plant. In this study, the effect of cadmium chloride on oxidative stress induction in lemon balm was investigated. This experiment was carried out in 2016-2017 at Shahrekord University.

    Materials and Methods

    This research was conducted in a completely randomized design with three replications in vitro condition. We investigated the effects of different concentrations of cadmium chloride (0, 10, 20 and 40μm) on the biochemical parameters of the lemon balm. In this study, sterile stems of lemon balm propagated on the medium (1/2 MS) were used. After 60 days, seedlings were removed from solid MS medium and the roots were cut and cultured in liquid medium of 1/2 MS with different concentrations of cadmium. The cultivation was carried out in Erlenmeyer flask (250 cc) and was kept in an incubator shaker device. Sampling for the experiment was conducted one week after the growth of the stems in the medium.

    Results

    Based on the results obtained in this study, fresh weight of shoots grown in 10 and 20μM of cadmium chloride increased compared to the control. This heavy metal significantly reduced the amount of chlorophyll a, b and carotenoids, while the total chlorophyll content decreased only at 40μm concentration relative to control. Cadmium significantly increased hydrogen peroxide levels in all treatments. Also, it increased the activity of catalase and superoxide dismutase enzymes. Malondialdehyde increased in all treatment concentrations, but this increase was not significant at 40μm of cadmium chloride. Chloride cadmium reduced the absorption of molybdenum and iron, yet increased the adsorption of manganese and zinc.

    Discussion

    The results of this study revealed that the cadmium chloride in lemon balm shoots may have the potential to accumulate compounds such as hydrogen peroxide which, as a messenger molecule, produces antioxidants and can help the plant tolerate stressed conditions. It seems that two concentrations of 10 and 20 μm of cadmium chloride have no toxic effects for the stems and the plant has managed to withstand this tension with defense mechanisms.

    Keywords: Antioxidant enzymes, Cadmium, heavy metal, Melissa Officinalis, Tissue culture
  • Hassan Saeiahagh, Mousa Mousavi *, Ranjith Pathirana Pages 523-534
    Background and Objectives

    Induced mutations have been used in a wide range of horticultural crops for more than half a century. This approach has opened up great opportunities for biotechnologists and plant breeders to produce new varieties with several new traits including resistance to disease, and tolerance to adverse environmental conditions or even produce new horticultural characters in some crops. The optimization of dosage of the physical and chemical mutagenic agents for inducing mutations is the first step in using this technique in plant breeding. This study was thus conducted to determine the optimum dosage of two mutagenic agents including gamma radiation as a physical agent and ethyl methanesulphonate (EMS) as a chemical agent in kiwifruit callus in in-vitro conditions. To that end, simple sequence repeat (SSR) markers were used to detect the mutations in the regenerated plantlets.

    Materials and Methods

    Having induced the callus in tissue culture media containing naphthaleneacetic acid, 6-benzylamino purine and meta-Topolin, the produced calli were exposed to different dosage of gamma radiation (0, 10, 20, 30, 40, 50 Gy) or different EMS concentrations (0, 0.4, 0.6, 0.8, 1, 1.2 % for 60 min). Then, the callis were transferred to the shoot regeneration media. The number of dead calli, and the size of live calli as well as the number of shoots generated in live calli were then recorded. Afterwards, the regenerated shoots were transferred to elongation media, and the DNA was extracted. The SSR markers analysis was followed on the randomly selected plantlets to detect the SSR markers using a Genetic Analyzer.

    Results

    As expected, with increasing the dosage of gamma radiation, the number of dead calli increased and the callus growth was thus retarded. The lowest number of dead calli was, indeed, detected in the control and the 50 Gy dose resulted in the highest number of dead calli. The morphology of shoots generated in the treated calli and the SSR marker analysis showed that 50 Gy dose could be used as the optimum radiation dose to produce an acceptable mutation rate in kiwifruit callus. In turn, EMS as a chemical mutagenic agent showed a different pattern in increasing the number of shoots regenerated with increasing dosage, however the same trend happened with gamma radiation in the number of dead calli and live callus size. Considering the effect of EMS on callus and the number of shoots regenerated per callus, a treatment with 1% EMS for 60 min can be used to produce a high density mutant population in kiwifruit. The highest mutation rate (12.5 %) was observed in the 50 Gy gamma ray treatment with changes in 12 pairs of SSR markers among 25 loci. For EMS, this value was 2.6 % in 1% concentration treatment.

    Discussion

    To detect the induced mutations using Gamma ray and EMS, the SSR markers can be applied. However, for the EMS mutation detection, more studies are needed to evaluate the efficiency of other techniques such as single nucleotide polymorphism (SNPs).

    Keywords: Ethyl methanesulphonate, Gamma radiation, Mutagenesis
  • Farzad Marivani, Nasser Ghaderi *, Taimoor Javadi Pages 535-550
    Background and Objectives

    In recent years, dust has been identified as a major source of adverse environmental and agricultural effects in west and southwest of Iran. Reducing light penetration, decreasing photosynthesis, changing stomatal performance, and reducing flowering are some of the adverse effects of air pollution on plants. Strawberries have a shallow root system, high leaf area, and are sensetive to drought stress. Kurdistan province is the major producer of strawberries in Iran. Since in Kurdistan dust occurs mostly in the spring and during the strawberry flowering and fruit production, we investigated the interaction effect of dust and drought stress on some physiological characteristics of two strawberry cultivars (cvs. Paros and Queen elisa) during 2013-2014.

    Materials and Methods

    The experiment was conducted based on a completely randomized design with four treatments (control, -1.2 MPa soil water potential as drought stress, dust and dust + drought stress) and three replications. In this experiment, leaf relative water content, membrane stability index, proline, soluble carbohydrates, lipid peroxidation, hydrogen peroxide, peroxidase and ascorbate peroxidase activity were evaluated.

    Results

    Results showed that relative water content and membrane stability index decreased in response to dust and drought in both cultivars. Also, the amount of malondialdehyde, hydrogen peroxide, and activity of antioxidant enzymes increased by dust and drought treatments. Most increase was obsereved in the proline and total soluble carbohydrates, hydrogen peroxide, malondialdehyde, and the activity of antioxidant enzymes was obtained by dust + drought stress. Drought stress + dust had the highest levels of POD and APX. There was a significant difference between the two cultivars, so that Paros cultivar had higher activity of POD and APX compared to queen elisa. Dust and drought treatments reduced shoot and root dry weigth in both years and both cultivars.

    Discussion

    Probably due to the stress caused by dust, the total leaf soluble sugars increased in the first year. In this condition, the plant can continue to absorb water from the soil by increasing the soluble carbohydrates through osmotic regulation. In the second year, the long-term reduction in photosynthesis led to a reduction in total soluble carbohydrates, due to prolonged exposure to dust or damage to light absorption pigments resulting from dust accumulation and its negative effects on stomatal function. Dust and drought stress decreased relative water content (RWC) through decreasing water absorption by the strawberry plants, and the decrease of water led to the increase of H2O2. With the increase of H2O2 in dust and drought stress, membrane lipid degradation increased and led to the increase of malondialdehyde (MDA). The increase of MDA indicates cell wall destruction, which is accompanied by the decrease of memberan stability index MSI). MDA increased in all treatments in Queen Eliza cultivar, which could indicate the higher sensitivity of this cultivar to dust and drought stress. In this study, Paros showed higher antioxidant enzyme activity accompanied with lower H2O2 content and consequently a lower MDA, thus, more resistance to drought and drought stress. In conclusion, dust had negative effects on evaluated characteristics, and drought stress exacerbated these effects. Adverse effects of dust and drought were observed on dry matter production in both years. Reducing the dry matter of the roots and the shoot might be due to increased free radicals, reduced leaf water content and, consequently, loss of photosynthesis of the leaf.

    Keywords: Cell Membrane Stability Index, Drought stress, MDA, Physiological characteristics
  • Ebrahim Habib, Yosoof Niknezhad *, Hormoz Fallah, Salman Dastan, Davood Barari Tari Pages 551-562
    Background and Objectives

    Rice (Oryza sativa L.) is the staple food of more than half of the world’s population and has an important role in feeding, income and job creation in the world, especially Iran. Yield gap analysis provides little estimation of increased production capacity which is an important component in designing food-providing strategy in regional, national and global scales. The existing heated discussions regarding food security have increased the number of necessary studies that estimate the quantity of yield gap and the reasons behind it through appropriate statistical methods in Iran and the rest of the world. It seems that by defining the effectiveness of each management parameter regarding the amount of presented yield gap and, consequently, the farmer’s knowledge on that matter the distance between actual yield and attainable yield can be reduced. In this research, estimation of potential yield, yield gap, and determining yield restricting factors and each of their portions in creating rice yield gap have been investigated.

    Materials and Methods

    Research was done in 100 paddy fields in Amol and Rasht regions in 2016 and 2017. All managerial practices from nursery preparation to harvest for local rice cultivars were recorded through fields monitoring. Field selection was done in a way that included all main production procedures with variation in management viewpoint. To define yield model, the relationship between all measured variables and the final model was designed by controlled trial and error method, which could quantify the effect of yield limitations. The average yield was calculated by placing the observed average variables (Xs) in the fields under study in the yield model. Thereafter, by putting the best observed value of the variables in the yield model the maximum obtainable yield was calculated. The difference between these two has been considered yield gap. Different procedures of the software SAS version 9.1 were used for analysis.

    Results

    Data analysis revealed that from 155 variables under study, the final model in Amol and Rasht regions with seven and six independent variables was chosen. In Amol yield model, maximum and average yield were 4798 and 6505 kg ha-1, respectively that estimated yield gap was 1707 kg ha-1. In Rasht yield model, maximum and average yield were 4443 and 6377 kg ha-1, respectively, which estimated that yield gap was 1934 kg ha-1. In Amol region, the amount of increased yield related to transplanting date, top-dressing and nitrogen after flowering variable was 364, 292 and 416 kg ha-1 which equals to 21, 17 and 24 percent of total yield increase. In Rasht region, the yield increase related to the effect of potassium and nitrogen before transplanting, and N after flowering was 644, 325 and 730 kg ha-1 which equals to 33, 17 and 38 percent.

    Discussion

    According to the findings, we suggest that the model precision is appropriate and can be applied for both estimating the quantity of yield gap and determining the portion of each constraints yield variables. Furthermore, considering the fact that the calculated yield potential is reached through actual data in each paddy field, it is suggested that this yield potential is attainable.

    Keywords: Cultivar, Documentation, Field management, Potential yield, Relative yield
  • Solaleh Najafi Marghmaleki, Mohamadhasan Mortazavi *, Hossein Motamedi Pages 563-574
    Background and Objectives

    Studying phytochemical changes of fruits is very important for plant physiologists and pomologists. Date is an important horticultural fruit in Iran mainly produced in southern regions. Barhee is considered one of the most important date palm cultivars. The fruit of cv. Barhee can be harvested and consumed at different maturation stages including Khalal, Rutab and Tamar. In the present study, the biochemical alterations of date fruit cv. Barhee during development and ripening stages were studied.

    Materials and Methods

    The experiment was carried out in a randomized complete block design with three replications. Sampling was done at Date Palm Research Institute Collection Orchard located in Ahvaz. First, fruits were harvested in five different developmental stages including late Kimri, Khalal, mainly Khalal, mainly Rutab, fully Rutab and Tamar. The fruits were then transferred to Quality Analysis Lab of Department of Horticultural Science at Shahid Chamran University of Ahvaz. Selected uniform fruits were used for the analysis of different phytochemical compounds. Chlorophyll, carotenoid, starch, soluble sugars, phenolic compounds, flavonoids and antioxidant capacity were analysed using spectrophotometric methods. The type and concentration of sugars, organic acids, and phenolics were assessed using HPLC. Also, vitamin C content was determined by titration againt DCIP dye.

    Results

    The results showed that soluble sugars increased significantly during ripening stages, and glucose and fructose were the main detected sugars for Barhee cultivar. The amount of sucrose was negligible. The acidity of the fruit increased at initial growth stages and then decreased gradually till Rutab stage. At the end of ripening process and at Tamar stage, the amount of organic acid content increased to 2.45 mg/g FW. Among the detected organic acids, acetic acid was dominant in Tamar stage, while in the earlier stages malic acid was considered the main organic acid. Other major investigated compounds, including flavonoids, chlorophylls, carotenoids, starch and vitamin C decreased during the development. Different compounds including p-cinamic, gintistic, gallic, chlorogenic, vanilic, caffeic, syringic and p-cumaric acids were detected by HPLC evaluation of phenolic acids. Among them, gallic acid was the dominant, and the trend was incremental during the development of fruit.

    Discussion

    Comparing the current results with published data for other date cultivars shows that there are considerable differences in biochemical compounds among different cultivars. In this cultivar, the increasing trend of accumulation of soluble sugars, organic acids, phenolic compounds and antioxidant capacity during ripening stages from late Kimri to Rutab and Tamar stage makes the fruit an important source of essential nutrients.

    Keywords: Growth Stages, Nutritional Value, Quality
  • Rahmatollah Gholami *, Aboalmahsan Hadjiamiri, Marzaban Najafi Pages 575-585
    Background and Objectives

    Olive (Olea europaea L.) is one of the every green trees that tolerance to Drought. Olive is an economically important species of the Mediterranean area, so understanding the mechanisms by which olive plants face drought stress under environmental conditions is essential for the improvement of olive yield and oil quality. Olive (Olea europaea L.) is one of the fruit trees which become important in the Iranian fruit industry at the near future. It seems that olive tree has potential for resistance to drought conditions of semi-arid regions of Iran. There is a high production potential for olive tree in many regions of Iran. Regulated deficit irrigation is an optimizing strategy under which crops are allowed to sustain some degree of water deficit and yield reduction. During regulated deficit irrigation the crop is exposed to certain level of water stress either during a particular period or throughout the growing season. The main objective deficit irrigation of is to increase water use efficiency (WUE) of the crop by eliminating irrigations that have little impact on yield, and to improve control of vegetative growth (improve fruit size and quality). The resulting yield reduction may be small compared with the benefits gained through diverting the saved water to irrigate other crops for which water would normally be insufficient under conventional irrigation practices. This study was aimed to investigate the effect of regulated deficit irrigation regime on vegetative and pomological characteristics and yield of table olive konservolia cultivar in field condition.

    Materials and Methods

    This experiment was conducted in Dallaho Olive Research Station (Geographical characters was longitude of 45˚, 51΄ E and latitude of 34˚, 30΄ N and the height of sea level 581m) located in Kermanshah province. An experiment was used based on a randomized complete block design with three replications. Adult table olive Konservolia cultivar was uesd. Each experiment unit consists of Three trees. Vegetative and reproductive traits were evaluated according to I.O.O.C. descriptors. Six irrigation regimes including of full irrigation (as control), regulated deficit irrigation (100% of full irrigation during growing season plus 25% irrigation during pit hardening, regulated deficit irrigation (100% of full irrigation during growing season plus 75% irrigation from Start pit hardening to harvesting), irrigation in three stage (before flowering, pit hardening and before Harvesting , 60% of full irrigation (continuous deficit irrigation) and no irrigation (Rainfed). To elevate the effect of irrigation regimes, some growth vegetative traits measured at the end of growth season including current-season shoot growth and current-season shoot diameter as well as some fruit traits including fruit and oil yield, fruit weight, fruit length and diameter, pulp fresh and dry weight, fruit moisture percent, pulp percent were measured. Collected data were analyzed with SAS program.

    Results

    Obtained results showed that the highest fruit yield, oil yield, fruit weight, fruit diameter, pulp fresh and dry weight, pulp percent were observed at full irrigation and regulated deficit irrigation (100% of full irrigation during growing season plus 25% irrigation during pit hardening, but the lowest one found at Rainfed. There was no significant difference between deficit irrigation in three stage and 60% of full irrigation (continuous deficit irrigation) in fruit yield, oil yield, fruit weight, fruit diameter, pulp fresh and dry weight. The water use efficiency of fruit yield of T4 and T2 was higher than 100ETc and other treatments. Overall, the results showed that RDI during fruit pit hardening could increased water use efficiency, whitout reduce fruit yield, oil yield, fruit weight, fruit diameter and pulp fresh and dry weight.

    Discussion

    In the arid and semi arid as well as sub-tropical regions, water shortage is a normal phenomenon and seriously limits the agricultural potential.Therefore, under irrigation or rain-fed conditions, it is important for the available water to be used in the most efficient way. Regulated deficit irrigation is an optimizing strategy under which crops are allowed to sustain some degree of water deficit and yield reduction. During regulated deficit irrigation the crop is exposed to certain level of water stress either during a particular period or throughout the growing season. The main objective deficit irrigation of is to increase water use efficiency (WUE) of the crop by eliminating irrigations that have little impact on yield, and to improve control of vegetative growth (improve fruit size and quality). According to the results of this research, it can be concluded thatthat RDI during fruit pit hardening could increased water use efficiency, whitout reduce fruit yield, oil yield, fruit weight, fruit diameter, pulp fresh and dry weight.

    Keywords: Deficit İrrigation, Reproductive characteristics, Yield