فهرست مطالب

پژوهش های تولید گیاهی - سال بیست و هشتم شماره 2 (تابستان 1400)

فصلنامه پژوهش های تولید گیاهی
سال بیست و هشتم شماره 2 (تابستان 1400)

  • تاریخ انتشار: 1400/06/21
  • تعداد عناوین: 12
|
  • فاطمه بخشی پور*، حسن مومیوند، ابراهیم صداقتی، عبدالله احتشام نیا صفحات 1-21
    سابقه و هدف

    استفاده از ذغال زیستی و قارچ های میکوریزا اثرات مثبتی بر حاصل خیزی خاک، تولید محصول، افزایش میزان ترسیب کربن، کاهش تصعید گازهای گلخانه ای، بهبود کارایی مصرف عناصر غذایی، تحریک فعالیت ریزجانداران خاک، تولید هورمون های محرک رشد و افزایش تحمل گیاهان میزبان به شرایط نامساعد محیطی دارد. با این حال اثر آن‎ها بستگی به ویژگی های خاک، گونه گیاهی و نوع ماده اولیه مورد استفاده در تولید ذغال زیستی دارد. بنابراین، هدف از پژوهش حاضر بررسی تاثیر کاربرد ذغال زیستی(حاصل از ضایعات اسانس‎گیری مرزه خوزستانی) و قارچ های میکوریزا (بومی و غیر بومی) و برهمکنش آن ها بر رشد، زی توده ی گیاهی و برخی خصوصیات مورفولوژیکی و فیزیولوژیکی دو رقم جعفری (Petroselinum crispum Mill.) در شرایط گلخانه بود.

    مواد و روش ها

    آزمایش به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی با سه تکرار در گلخانه آموزشی دانشکده کشاورزی دانشگاه لرستان انجام شد. ارقام جعفری (کریسپوم و نیاپولیتانوم) به عنوان فاکتور اول، کاربرد ذغال زیستی در سه سطح (صفر، سه و شش درصد وزنی خاک) به عنوان فاکتور دوم و کاربرد قارچ های میکوریزا آربسکولار در سه سطح (شاهد، میکوریزای بومی و میکوریزای غیربومی) به عنوان فاکتور سوم در نظر گرفته شد. صفاتی مانند ارتفاع بوته، عرض بوته، تعداد برگ، طول برگ، عرض برگ، طول دمبرگ، قطر دمبرگ، قطر طوقه، فاصله بین برگچه ، وزن تر و خشک ریشه و اندام هوایی، طول و حجم ریشه، محتوای نسبی آب برگ و محتوای کلروفیل، کاروتنویید و میزان همزیستی اندازه گیری شد. داده های به دست آمده از آزمایش با استفاده از نرم افزار Minitab مورد تجزیه ی آماری قرار گرفتند. مقایسه‎ ی میانگین ها نیز با استفاده از روش آزمونLSD در سطح 05/0 انجام گرفت.

    یافته ها: 

    نتایج نشان داد که کاربرد ذغال زیستی تا سطح سه درصد باعث افزایش ارتفاع بوته، عرض بوته، طول و عرض برگ، تعداد برگ، قطر دمبرگ، حجم ریشه، وزن تر و خشک ریشه و اندام هوایی، محتوای کلروفیل a، b، کل و میزان کلونیزاسیون در هر دو رقم جعفری گردید. درحالی که کاربرد مقادیر بیشتر این ماده هیچ تاثیر مثبتی بر این صفات نداشت. بیش‎ترین ارتفاع بوته (49/31 سانتی‎متر)، عرض بوته (60/47 سانتی‎متر)، طول برگ (68/18 سانتی‎متر)، عرض برگ (23/19 سانتی‎متر)، قطر دمبرگ (080/3 میلی‎متر) در تیمار کاربرد کود میکوریزا (غیر بومی) مشاهده شد که اختلاف معنی‎داری با میکوریزای بومی نداشت. با این وجود کاربرد کود میکوریزای غیربومی در مقایسه با تیمار خاک شاهد استریل شده، باعث افزایش رشد و زی توده ی جعفری گردید. در مقایسه بین ارقام نیز رقم کریسپوم دارای رشد و زی توده ی بیش‎تری بود. در مجموع بیش‎ترین وزن خشک اندام هوایی و محتوای کلروفیلb و کل (به ترتیب با 02/62 گرم و40/11، و 43/18 میلی گرم بر گرم وزن تر) مربوط به رقم کریسپوم در شرایط کاربرد میکوریزای بومی با کاربرد ذغال زیستی سه درصد بود. بیش‎ترین وزن تر و خشک ریشه (به ترتیب با 74/70 و 68/18 گرم) نیز در رقم نیاپولیتانوم با کاربرد میکوریزای بومی و ذغال زیستی سه درصد مشاهده شد.

    نتیجه‎ گیری:

     در این مطالعه کاربرد ذغال زیستی به میزان سه درصد باعث افزایش رشد و زی توده ی ارقام جعفری گردید. اما بین تیمارهای کاربرد میکوریزای بومی و غیربومی هیچ گونه تفاوت معنی داری مشاهده نشد. در نتیجه می توان گفت که کاربرد کود‎‎های میکوریزای رایج در خاک های زراعی استریل نشده، تاثیری بر رشد و عملکرد جعفری نخواهد داشت. بنابراین تولید کودهای میکوریزا از قارچ های میکوریزای بومی در هر منطقه برای استفاده ی موثر و مفید توصیه می گردد. در مجموع رقم کریسپوم دارای رشد و عملکرد بیش‎تری بود، بنابراین کشت آن توصیه می شود.

    کلیدواژگان: کود زیستی، همزیستی، گیاهان دارویی، ذغال زیستی، ضایعات اسانس گیری
  • هومن قدسی راثی*، عادل سپهری، حسین بارانی صفحات 23-38
    سابقه و هدف

    مطالعات اندکی در خصوص سن پایه های مادری گیاهان و تاثیر آن بر خصوصیات جوانه زنی بذر انجام شده است. پایه های مادری از سنین مختلف، به سبب تفاوت های مورفولوژیکی و فیتوشیمیایی، تاثیرات متفاوتی بر خصوصیات فیتوشیمیایی و جوانه زنی بذر می گذارند. این تحقیق با هدف بررسی تفاوت های مورفولوژیکی و فیتوشیمیایی سنین مختلف پایه های مادری Kochia prostrata و تاثیر آن بر خصوصیات بذرهای آنها صورت گرفت. بررسی عمق خواب بذر در سنین مختلف پایه های مادری این گونه و تاثیر تیمار سرمادهی بر شکسته شدن آن از دیگر اهداف این تحقیق بوده است.

    مواد و روش ها :

     در جمعیت مورد مطالعه، 5 بوته از هر طبقه سنی فرضی، بطور تصادفی انتخاب و صفات مورفولوژیکی شامل ارتفاع و سطح تاج پوشش آنها اندازه گیری شد. سپس پایه های مذکور از قسمت یقه قطع گردیده و در آزمایشگاه تعیین سن گردیدند. پایه های مادری K.prostrata بر اساس قطر به سه طبقه جوان، بالغ و مسن تقسیم بندی گردیدند. در فصل جمع آوری بذر، 10 بوته از هر طبقه سنی بر مبنای قطر یقه و سطح تاج پوشش بطور تصادفی انتخاب و برای تعیین میانگین تولید بذر در بوته و وزن هزاردانه، کل بذر آنها به تفکیک در کیسه های نایلونی زیپ دار جمع آوری گردید. از برگ ها و سرشاخه ها، به تفکیک سن پایه های مادری نمونه برداری شد. آزمایشات جوانه زنی بذر به صورت آزمایش فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی و در 3 تکرار صورت گرفت. عامل اول، بذر طبقات سنی مختلف (جوان، بالغ و مسن) و عامل دوم، تیمار سرمادهی خشک 2- درجه سانتی گراد بود. خصوصیات فیتوشیمیایی و جوانه زنی بذرهای شاهد و تیمار شده شامل نشاسته، قند کل، فعالیت آنزیم آلفا آمیلاز، درصد جوانه زنی، سرعت جوانه زنی، درصد گیاهچه های سالم و نرمال، طول ریشه چه، طول ساقه چه، بنیه بذر و مقدار هورمون های جیبرلین و اسید آبسیزیک در کلیه نمونه های بذر اندازه گیری گردید. همچنین مقدار هورمون های جیبرلین و اسید آبسیزیک در اندام های گیاهی (برگ ها و سرشاخه ها) به تفکیک طبقات سنی پایه های مادری اندازه گیری شد.

    یافته ها :

     نتایج نشان داد که پایه های مادری بالغ با داشتن ارتفاع و سطح تاج پوشش مناسب، حداکثر تولید بذر در بوته (02/13 گرم) را داشته و با سایر گروه ها اختلاف معنی داری دارد (01/0 <p). همچنین وزن هزار دانه این طبقه سنی (11/2 گرم) با پایه های مادری جوان، اختلاف معنی داری دارد (01/0  <p). پایه های مادری بالغ بیشترین مقدار هورمون جیبرلین آزاد (82/15 میلی گرم در لیتر) و بیشترین مقدار هورمون اسید آبسیزیک (82/10 میلی گرم در لیتر) را داشته و با سایر پایه های مادری اختلاف معنی داری داشت (01/0 <p). بالاتر بودن مقدار هورمون اسید آبسیزیک در گیاه نشان دهنده سازگاری بیشتر پایه های مادری بالغ با محیط های خشک و نیمه خشک است. بذرهای پایه های مادری بالغ با دارا بودن 726/0 میلی گرم در لیتر هورمون جیبرلین با بذرهای پایه های مادری جوان (97/1 میلی گرم در لیتر) اختلاف معنی دار نشان داد (01/0  <p) اما مقدار هورمون اسید آبسیزیک درونی بذرها با یکدیگر اختلاف معنی داری نداشت. نسبت هورمون جیبرلین به اسید آبسیزیک در بذرهای پایه های مادری بالغ (383/0) با نسبت مذکور در بذرهای پایه های مادری جوان (726/0) از نظر آماری اختلاف معنی داری نداشت (01/0  <p) اما به مراتب کمتر بود که این امر نشانگر خواب عمیق تر بذرهای گروه سنی بالغ می باشد. تیمار سرمادهی بیشترین تاثیر را بر بذرهای طبقه سنی بالغ داشت بطوری که مقدار هورمون جیبرلین آزاد و باند بترتیب به 01/12 و 99/8 میلی گرم در لیتر افزایش یافته و نسبت هورمون جیبرلین به اسید آبسیزیک نیز به 41/9 افزایش یافت. این امر منجر به شکستن خواب بذر، افزایش فعالیت آنزیم آلفاآمیلاز و تجزیه نشاسته به قندهای ساده و افزایش درصد گیاهچه های نرمال ، افزایش طول ریشه چه و بنیه بذر گردید که بیشترین تاثیر را در بذرهای طبقه سنی بالغ شاهد می باشیم.

    نتیجه گیری

    طبقات مختلف سنی پایه های مادری K.prostrata از نظر خصوصیات فیتوشیمیایی و مورفولوژیکی با یکدیگر تفاوت دارند

    کلیدواژگان: طبقات سنی بوته، هورمون های گیاهی، تیمار سرمادهی، خصوصیات جوانه زنی بذر، آنزیم آلفا آمیلاز
  • منیره فغانی*، خلیل قربانی، قربان قربانی نصرآباد، موسی حسام صفحات 39-52
    سابقه و هدف

    پنبه به عنوان یکی از محصولات زراعی مهم در کشور از جایگاه ویژه‌ای برخوردار بوده و برای رسیدن به خودکفایی الیاف، نیاز به افزایش تولید آن میباشد. روش‌های صحیح مدیریت زراعی از جمله تاریخ کاشت، به منظور تعیین مناسبترین شرایط رشد در راستای افزایش عملکرد و به حداکثر رسانیدن بهره‌وری از محیط رشد می‌باشد. تاریخ کاشت پنبه به دلیل محدودیت‌های محیطی و مواجه شدن دوره حساس پنبه با گرمای شدید تابستان و کشت دو محصول و سرمای زود‌رس و دیر هنگام ابتدا و انتهای فصل، از اهمیت زیادی برخوردار است. هدف در این پژوهش دستیابی به بهترین تاریخ کاشت از لحاظ دستیابی به عملکرد بالا در پنبه و افزایش کارایی مصرف آب می‌باشد.

    مواد و روش‌ها: 

    در این پژوهش داده‌های آماری 35 ساله (1397-1363) ایستگاه سینوپتیک هواشناسی هاشم آباد گرگان (بارش، دمای بیشینه، دمای کمینه، تابش خورشیدی روزانه) وارد مدل واسنجی شده آب و هوا و محصول (SSM-Crop) شده و با تعریف 11 سناریوی تاریخ کاشت در مدل واسنجی شده آب و هوا و محصول (SSM-Crop) (‌ 24 فروردین، 3 اردیبهشت، 13 اردیبهشت، 23 اردیبهشت، 2 خرداد، 12 خرداد، 22 خرداد، 1 تیر، 11تیر، 21تیر، 31 تیر)‌، تغییرات عملکردی و کارایی مصرف آب در پنبه و همچنین خصوصیات آماری آن در سال-های مختلف با شرایط آب و هوایی متفاوت بررسی شد.

    یافته‌ ها: 

    نتایج حاصل از عملکرد و کارایی مصرف آب پیش بینی شده در مدل آب و هوا و محصول ((SSM - Crop نشان داد که با تاخیر در کاشت پنبه، متوسط عملکرد وش پنبه کاهش یافت اما بر اساس نتایج آزمون آماری t-student جهت مقایسه میانگین‌ها در سطح 5 درصد نتایج عملکرد در تاریخ‌های کاشت مربوط به سناریوهای 3 و 13 و 23 اردیبهشت ماه اختلاف معنی‌داری را نشان نمی‌دهند. در مورد متوسط کارایی مصرف آب از سناریوی 24 فروردین الی سناریوی 2 خرداد ماه روند افزایشی دیده شد و سپس از سناریوی 2 خرداد ماه تا سناریوی 31 تیر ماه روند کاهشی داشته که بیشترین و کمترین مقدار آن به ترتیب 07/10 و 75/1 در سناریوی 2 خرداد و سناریوی 31 تیر ماه بوده است.

    نتیجه‌ گیری: 

    پنبه گیاهی است که تاریخ کاشت می‌تواند نقش موثری در عملکرد و کارایی مصرف آب در آن داشته باشد اما بهترین تاریخ کاشت با توجه به مدل واسنجی شده آب و هوا و محصول، از نیمه دوم اردیبهشت تا اوایل خرداد ماه به دست آمد. با توجه به کاهش متوسط عملکرد وش پنبه و متوسط کارایی مصرف آب به دلیل تاخیر کشت و دو کشت بودن در سال بسیاری از زمین‌های زراعی در گرگان، تاخیر در زمان کاشت به کشاورزان توصیه نمی‌شود و برای به دست آوردن عملکرد بهتر و استفاده بهینه از آب در کشت پنبه، استفاده از کشت نشایی پنبه توصیه می شود.

    کلیدواژگان: تاخیر کاشت، گرگان، کشت نشایی، مدیریت زراعی، واسنجی
  • نسترن همتی، مجید عزیزی*، حسین آرویی، محسن سعیدی، احد یامچی صفحات 53-66

    سابقه و هدف:

     پروانش گیاهی است که به دلیل دارا بودن ترکیبات آلکالوییدی، در صنایع دارویی ارزش بسیار زیادی دارد. از میان 130 نوع آلکالویید شناخته شده در پروانش، آلکالوییدهای وین بلاستین و وین کریستین به دلیل خاصیت آنیوپلازی (ضد توموری) از اهمیت ویژه ای برخوردارند. از آن جا که پروانش تنها منبع تولید این ترکیبات است، جایگاه خاصی در میان گیاهان دارویی دارد. با توجه به مقدار پایین آلکالوییدهای ایندول ترپنوییدی در گیاه پروانش و اهمیت این ترکیبات در صنایع دارویی، همچنین ارزش بسیار بالای اقتصادی برخی متابولیت های ثانویه آن، در این آزمایش شش رقم مختلف پروانش از نظر صفات مورفولوژی و بیوشیمیایی مورد بررسی قرار گرفتند.

    مواد و روش ها

    این پژوهش بصورت یک آزمایش فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی در سه تکرار در مزرعه و آزمایشگاه دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان انجام شد. تیمار ها شامل 6 رقم (Icy Pink، Lilac، Polka Dot، Apricot، Purple، Red Bright) و دو اندام (برگ و ریشه) بودند. فاکتورهای اندازه گیری شده شامل وزن تر و خشک ریشه و برگ، تعداد شاخه های فرعی، تعداد ریشه های فرعی، طول ریشه، طول ساقه، قطر ساقه، قطر ریشه و میزان آلکالوییدهای وین بلاستین، وین کریستین و آجمالایسین بودند. بررسی میزان آلکالوییدها با استفاده از دستگاه کروماتوگرافی مایع با کارایی بالا صورت پذیرفت.

    یافته ها

    براساس نتایج، بین ارقام از نظرخصوصیات مورفولوژی و فیتوشیمیایی در سطح احتمال پنج درصد اختلاف معنی داری وجود داشت. به طوری که بیش ترین میزان قطر ساقه (533/0 سانتی متر)، قطر ریشه (610/0 سانتی متر) و طول ساقه (99/45 سانتی متر) در رقم Purple مشاهده شد. بیش ترین میزان وین بلاستین در برگ رقم Purple (7/1 میلی گرم در صد گرم وزن خشک) و کمترین میزان آن در ریشه رقم Icy Pink (02/0 میلی گرم در صد گرم وزن خشک) مشاهده شد. همچنین بیشترین میزان آجمالایسین و وین کریستین نیز در برگ رقم Apricot (به ترتیب به میزان 89/1 و 61/3 میلی گرم در صد گرم وزن خشک) اندازه گیری شد. در صورتی که در ریشه ارقام Apricot و Red Bright و همچنین در برگ رقم Lilac آلکالویید آجمالایسین وجود نداشت.

    نتیجه گیری

    ارقام مختلف گیاه پروانش از لحاظ میزان آلکالوییدهای ایندول ترپنوییدی دارای تفاوت قابل توجهی هستند. اگرچه ارقام مختلف یک گیاه زیر مجموعه یک گونه محسوب می شوند ولی مشاهده تفاوت های ایجاد شده در ارقام مختلف قابل بحث می باشد. با توجه به این مطلب که ترکیبات ثانویه از ترکیبات اولیه در گیاه ایجاد می گردند، مشاهده می شود که ارقام مختلف یک گیاه، مقادیر متفاوتی از یک آلکالویید را در شرایط یکسان تولید نموده اند. این مسئله علاوه بر قابلیت تعمیم به مواد موثر دیگر، به خصوص با توجه به ارزش اقتصادی برخی آلکالوییدهای این گیاه می تواند اهمیت بسیار بالایی داشته باشد. با توصیه کشت رقم برتر در زمینه تولید آلکالوییدهای ایندول ترپنوییدی، می توان کمک زیادی به افزایش راندمان تولید آن ها نمود.

    کلیدواژگان: کروماتوگرافی مایع، پروانش، فیتوشیمی، ایندول ترپنوئید آلکالوئید
  • شکرالله حاجی وند* صفحات 67-84

    سابقه و هدف:

     تنش سرما یکی از مخاطرات جدی تولید پایدار محصولات کشاورزی است که رشد و نمو گیاهان را به شدت تحت تاثیر قرار داده و موجب تغییرات مورفولوژیک، فیزیولوژیک، بیوشیمیایی و مولکولی زیادی می شود. خسارت سرما به گل های فندق نیز یکی از عوامل مهم محدود کننده کشت آن در دنیا می باشد. این تحقیق به منظور ارزیابی واکنش ارقام ایرانی فندق به تنش سرما در مرحله گل دهی و همچنین بررسی ارتباط بین زمان گل دهی، درصد جوانه زنی دانه گرده، میزان آنزیم پر اکسید هیدروژن و اسید آمینه پرولین با میزان حساسیت و تحمل ارقام بومی فندق نسبت به تنش سرما، انجام شده است.

    مواد و روش ها

    هشت رقم ایرانی فندق شامل اصل قره باغ، تابستانه، جنوب قره باغ، خندان، رسمی، گرد اشکورات، میش پستان و ناخن رود، به دلیل برتری نسبی در صفات کمی و کیفی نسبت به سایر ارقام، انتخاب شدند. از هر رقم چهار درخت انتخاب و زمان ظهور گل های نر و ماده، رسیدن و ریزش دانه گرده، ظاهر شدن کلاله قرمز رنگ و تیپ گل دهی ثبت شد. درصد جوانه زنی دانه گرده در محیط کشت حاوی ساکارز (دو غلظت 10 و 15 درصد) بررسی شد. به منظور بررسی اثر سرما، شاتون های باز نشده و گل های ماده تلقیح شده هشت رقم فندق در 10 سطح تیمار دمایی قرار گرفتند و میزان آسیب سرمازدگی پس از گذشت 24 ساعت از تیمار سرمایی ارزیابی و بر اساس نوع و میزان تغییرات ظاهری امتیازبندی شدند. میزان فعالیت آنزیم پر اکسید هیدروژن و اسید آمینه پرولین در نمونه ها، قبل و بعد از تیمار سرمایی اندازه گیری شد. آزمایشات فاکتوریل بر مبنای طرح کاملا تصادفی با سه تکرار اجرا شد. تجزیه و تحلیل داده ها با استفاده از نرم افزار SAS و مقایسه میانگین ها با آزمون دانکن انجام شد.

    یافته ها

    زمان ظهور شاتون ها و گل های ماده تیر ماه تا شهریور ماه بود. ارقام میش پستان و تابستانه بیشترین درصد جوانه زنی دانه گرده در محیط حاوی ساکارز (دو غلظت 10 و 15 درصد) را داشتند. ارقام رسمی، تابستانه و میش پستان دارای بیشترین و رقم خندان دارای کمترین عملکرد بودند. بررسی های مورفولوژیک نشان دهنده شروع انجماد گل های ماده تلقیح یافته و شاتون های باز نشده به ترتیب در دمای 3- و 5- درجه سانتی گراد، انجماد کامل و از بین رفتن بافت گل های ماده تلقیح یافته و شاتون های باز نشده به ترتیب در دمای 5- و 11- درجه سانتی گراد بود که از این نظر شاتون های نر رقم میش پستان و گل های ماده رقم تابستانه بیشترین مقاومت را نسبت به سرما نشان دادند. نتایج آزمایشات حاکی از عدم تغییرات قابل توجه در فعالیت آنزیم پر اکسید هیدروژن با افزایش میزان سرما در ارقام مختلف بود و همچنین ارقام متحمل به سرما میزان آنزیم کمتری نسبت به رقم شاهد داشتند. رابطه معنی دار و مثبت بین غلظت پرولین و میزان تحمل به سرما مشاهده شد به طوری که میزان پرولین در شاتون ها و گل های ماده تحت تنش سرما افزایش یافته و ارقام میش پستان و تابستانه دارای بیشترین میزان پرولین بودند.

    نتیجه گیری

    با توجه به نتایج حاصل از این پژوهش، کشت ارقام میش پستان و تابستانه که دارای بیشترین عملکرد و بیشترین میزان تحمل در برابر سرما بودند در مناطقی که خطر سرما زدگی بهاره وجود دارد و دما در مرحله ظهور شاتون های نر و گل های ماده به ترتیب به کمتر از 9- و 3- درجه سانتی گراد نمی رسد، توصیه می شود.

    کلیدواژگان: پراکسید هیدروژن، پرولین، سرمازدگی بهاره
  • کوروش وحدتی*، زینب ملکی آسایش، ساسان علی نیایی فرد صفحات 85-99

    سابقه و هدف:

     با توجه به اینکه گیاهان کشت بافتی به مدت طولانی در درون شیشه در شرایط محیطی غیرمعمول قرار می گیرند، این شرایط متفاوت (رطوبت نسبی بالا، غلظت کم CO2 در طول دوره نوری، غلظت بالای اتیلن و جریان هوای محدود) باعث توسعه برگ-های ضعیف (دارای لایه اپی کوتیکولی بسیار نازک) و کاهش عملکرد روزنه شده که منجر به افزایش تلفات گیاهچه ها پس از انتقال به شرایط برون شیشه ای می شود. از آنجایی که تنظیم اسمزی می تواند واکنش روزنه را بهبود ببخشد، پژوهش حاضر با هدف بررسی تاثیر تنش شوری به ویژه تنش شوری ملایم، در شرایط درون شیشه ای بر کاهش پسابیدگی برگ گیاهان کشت بافتی گردو در شرایط برون شیشه ای طراحی و اجرا شد.

    مواد و روش ها

    این پژوهش به صورت آزمایشگاهی در قالب طرح کاملا تصادفی با چهار تکرار اجرا شد. برای اعمال تیمار شوری از نمک NaCl در سه غلظت 0، 5 و 10 دسی زیمنس بر متر استفاده شد، پس از پایان یافتن دوره تنش، صفات مربوط به مورفولوژی روزنه، میزان نرخ تعرق و میزان نسبی آب (RWC)، صفات مورفولوژیکی (ارتفاع ساقه، سطح ویژه برگ، شاخص آسیب شوری، سطح وزنی برگ و میزان آبدار بودن برگ) و صفات فیزیولوژیکی (شاخص کلروفیل، پتانسیل اسمزی، مقدار پرولین وگلایسین بتایین) در گیاهچه های کشت بافتی مورد بررسی و ارزیابی قرار گرفت.

    یافته ها

    طبق نتایج به دست آمده از آزمایش حاضر، در اثر تنش شوری، غلظت پایین تنش شوری (5 دسی زیمنس)، منجر به کاهش میزان نرخ تعرق و افزایش RWC در گیاهچه های کشت بافتی گردو شد. همچنین خصوصیات روزنه ای از جمله طول و عرض روزنه و طول و عرض شکاف روزنه کاهش یافت و منجر به بسته تر شدن روزنه ها شد. شاخص آسیب شوری و اسمولیت های پرولین و گلایسین بتایین با افزایش شدت تنش افزایش نشان دادند و پتانسیل اسمزی منفی تر شد. اگر چه ارتفاع ساقه در تیمارهای مختلف شوری و شاهد اختلاف معنی داری نداشت اما برای شاخص کلروفیل و سطح ویژه برگ (SLA) در غلظت های 5 و 10 دسی زیمنس NaCL در مقایسه با شاهد کاهش معنی دار و برای سطح وزنی برگ (LMA) و میزان آبدار بودن برگ (LS) افزایش معنی دار مشاهده شد.

    نتیجه گیری

    با توجه به نقش تنش شوری در تنظیم اسمزی، غلظت های پایین این تیمار می تواند از طریق تاثیر بر مورفولوژی روزنه و بهبود روابط آب منجر به افزایش ظرفیت حفظ آب گیاهان کشت بافتی در شرایط برون شیشه ای طی مرحله انتقال و سازگارسازی گردد. طبق نتایج این پژوهش غلظت 5 دسی زیمنس تنش شوری، در مقایسه با غلظت 10 دسی زیمنس، تاثیر تنش زای کمتری روی گیاهچه های کشت بافتی داشت و همزمان باعث کاهش تعرق و افزایش RWC و در نهایت افزایش ظرفیت حفظ آب و کاهش پسابیدگی گیاهچه های کشت بافتی گردو در طول پسابیدگی شد که نشانگر تاثیر مثبت آن در سازگارسازی درون شیشه ای گیاهان کشت بافتی گردو پیش از انتقال بود.

    کلیدواژگان: تعرق، رطوبت نسبی، روزنه، شوری، گردو
  • پیام پوریافر، علیرضا خالقی*، احمدرضا عباسی فر، مینا تقی زاده صفحات 101-114

    سابقه و هدف:

     در مناطق خشک و نیمه خشک، استقرار، رشد و نمو درختان به ویژه نهال های جوان، به شدت تحت تاثیر کمبود آب هستند. لیلکی ایرانی یکی از گونه های جنگلی ارزشمند ایران است که به دلیل برخی ویژگی های منحصربفرد آن از جمله کم توقع و مقاوم بودن به شرایط بد محیطی، متحمل بودن به هوای آلوده و توانایی همزیستی با برخی از میکروارگانیسم های خاکزی، می تواند گیاهی ارزشمند جهت استفاده در فضاهای سبز شهری باشد. با این حال نهال ها حساس به کم آبی هستند و از عوامل اصلی صدمه به آنها پس از کشت، عدم مقاومت و یا سازگاری به تنش خشکی است. لذا در این راستا با هدف بررسی اثر قارچ همزیست میکوریزا بر بهبود رشد نهال های لیلکی ایرانی تحت شرایط تنش خشکی، آزمایشی به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی با سه تکرار اجرا شد.

    مواد و روش ها

    بذرهای لیلکی ایرانی پس از خراش دهی، هنگام کشت با قارچ میکوریزا (Funneliformis mosseae) تلقیح و جهت تشکیل کلونی قارچ، گیاهان به مدت یک سال در شرایط عدم تنش خشکی نگهداری شدند. تنش خشکی به صورت عدم آبیاری بر نیمی از گلدان های تلقیح شده و نیمی از گلدان های تلقیح نشده (در مجموع شامل چهار تیمار+H2O -AM، +H2O +AM، −H2O -AM و −H2O +AM) اعمال شد. زمانی که 80 درصد گیاهان تحت تیمار در سپیده دم علایم پژمردگی (لوله ای شدن برگ ها) را نشان دادند تنش متوقف و نمونه گیری انجام شد. صفات مورد بررسی شامل محتوای نسبی آب برگ، نشت یونی، درصد وزن خشک ریشه و اندام های هوایی، محتوای رنگیزه های فتوسنتزی، میزان فنل و فلاونویید کل، محتوای پرولین و ظرفیت آنتی اکسیدانی کل بود.

    یافته ها

    نتایج نشان داد که تنش خشکی باعث کاهش معنی دار شاخص های رشد از جمله محتوای نسبی آب برگ (1/25 درصد)، شاخص پایداری غشاء (7/16 درصد)، محتوای کلروفیل a (1/46 درصد) و b (8/47) و درصد وزن خشک ریشه (4/12 درصد) و اندام هوایی (7/8 درصد) شد. تلقیح بذور لیلکی ایرانی با قارچ مایکوریزای آرباسکولار باعث بهبود شاخص پایداری غشاء (به میزان 1/10 درصد)، محتوای نسبی آب برگ (به میزان 9 درصد)، درصد ماده خشک ریشه (به میزان 2/6 درصد)، محتوای کلروفیل a و b (به ترتیب به میزان 5/53 و 50 درصد)، محتوای فنل کل (به میزان 7/50 درصد)، محتوای فلاونویید کل (به میزان 3/43) و ظرفیت آنتی اکسیدانی کل (به میزان 82 درصد) نسبت به نهال های تلقیح نشده گردید. همچنین در نهال های تلقیح شده نسبت به نهال های تلقیح نشده چه در شرایط تنش خشکی و چه در شرایط آبیاری نرمال درصد ماده خشک اندام های هوایی و محتوای کاروتنویید افزایش و محتوای پرولین کاهش یافت.

    نتیجه گیری

    افزایش درصد ماده خشک اندام هوایی و محتوای کاروتنویید و کاهش محتوای پرولین تحت تنش خشکی شدید در نهال های تلقیح شده نسبت به نهال های تلقیح نشده، می تواند ناشی از تقلیل اثرات تنش خشکی ناشی از میکوریزا باشد. لذا تلقیح نهال های لیلکی ایرانی با قارچ میکوریزا قبل از کشت در فضای سبز شهری پیشنهاد می گردد.

    کلیدواژگان: آنتی اکسیدان، تنش، شاخص های رشد، همزیست
  • مریم مودی*، سید موسی موسوی کوهی، شعله قلاسی مود، اختر ایوبی صفحات 115-130
    سابقه و هدف

    عناب Ziziphus jujuba Mill. یکی از گیاهان باغی و دارویی مهم در ایران و متعلق به خانواده Rhamnaceae است. از سال 2000، تحقیقات زیادی بر روابط ژنتیکی بین ارقام مختلف عناب و یا عناب وحشی با استفاده از نشانگرهای مولکولی تمرکز داشته است. تنوع ژنتیکی اکوتایپ های مختلف گونهZ. Jujuba در ایران در سال 2006 و در سال 2007 رده بندی درون جنس برای 19 گونه توسط آنالیز همزمان صفات ریخت شناختی و روش های مولکولی صورت گفته است. هدف از این مطالعه انجام DNA بارکدینگ و تجزیه و تحلیل مولکولی اکوتایپ های متفاوت عناب با استفاده از دو ژن کلروپلاستی rbcL و matK است.

    مواد و روش ها: 

    برای این منظور تعداد 25 اکوتایپ عناب از استان خراسان جنوبی و پنج استان دیگر کشور مورد ارزیابی قرار گرفت. همچنین دو جنس خویشاوند نزدیک از همین خانواده (Sangoisorba sp., Rosa sp.) به عنوان گروه خارجی استفاده شد. خالص سازی (پالایش پروتئین و پلی ساکارید) با استفاده از روش دستی انجام شد. سپس ژل با استفاده از اتیدیوم بروماید رنگ آمیزی شده و کیفیت DNA نیز با استفاده از نتایج الکتروفورز ژل آگاروز تخمین زده شد. ژن های کلروپلاستی از DNA استخراج شده با استفاده از تکنیک PCR تکثیر شدند. تمام توالی های حاصل از خوانش فوروارد و معکوس در این مطالعه برای تولید توالی نهایی با استفاده از نرم افزار های مناسب سرهم شدند.

    یافته ها: 

    بارکد DNA هر گونه برای شناسایی سریع، دقیق و خودکار گونه ها انجام شد و تمام توالی به دست آمده از این مطالعه به NCBI (مرکز ملی اطلاعات بیوتکنولوژی) ارسال شد و ثبت گردید. نتایج نشان می دهد بیشترین فاصله ی ژنتیکی بین اکوتایپ های عناب و دو نمونه از گروه خارجی وجود دارد و تنوع ژنتیکی قابل توجهی در بین اکوتایپ های مختلف عناب وجود ندارد و تفاوت های مورفولوژیکی ناشی از شرایط اکولوژیکی می باشد. اگرچه تحلیل داده های ترکیبی ژن ها بینش اطلاعاتی بیشتری نسبت به تحلیل جداگانه ی داده های توالی ارایه داد. طبق نتایج بیشترین تنوع در اکوتایپ های خراسان جنوبی مشاهده شد.

    نتیجه گیری

    با توجه به گستره شبکه های هاپلوتیپی، خراسان جنوبی می تواند به عنوان یکی از خاستگاه های اصلی عناب در ایران معرفی گردد. مطالعات پیشین کاملا نتایج حاصله از این مطالعه را تایید می کند. با این حال، با در نظر گرفتن اهمیت اقتصادی گیاهان عناب در جهان، ایران و به ویژه خراسان جنوبی استفاده از نمونه های بیشتر و ژن های بیشتر به خصوص ژن های هسته ای برای مطالعه ی دقیق تر شباهت ها و تفاوت های ژنتیکی این اکوتایپ ها پیشنهاد می شود. اگرچه برای دستیابی به نتایج دقیق تر مطالعه بر روی تعداد گونه های بیشتر از مناطق مختلف ایران و استفاده از ژن های هسته ای پیشنهاد می گردد.

    کلیدواژگان: عناب، DNA بارکدینگ، ژن های کلروپلاستی، matk، rbcL
  • مینا بیارش، محمود رقامی* صفحات 131-146

    سابقه و هدف:

     شوری بیش از حد خاک باعث کاهش تولید محصولات کشاورزی از جمله سبزی ها می شود که به ویژه بخش های رویشی آن ها حساس هستند. آستانه شوری بیشتر سبزی ها کم است (بین 1 تا 5/2 دسی زیمنس بر متر) و تحمل به شوری آن ها هنگامی که از آب شور برای آبیاری استفاده می شود، کاهش می یابد. انتخاب رقم مناسب برای مناطقی با شوری بالا از نخستین راهکارهای مدیریتی برای تولید محصولاتی با کیفیت و کمیت بالا می باشد. اسفناج از نظر تحمل به شوری در گروه گیاهان نسبتا حساس قرار دارد هرچند بین ارقام مختلف تفاوت هایی وجود دارد. بنابراین، پژوهش حاضر با هدف بررسی شاخص های رشدی و فتوسنتزی دو رقم اسفناج، تحت تنش شوری و مشخص کردن رقم مقاوم تر به شوری و مناسب کشت در مناطق شور طراحی و اجرا شد.

    مواد و روش ها

    این پژوهش به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی با چهار تکرار در مزرعه تحقیقاتی دانشگاه ولیعصر رفسنجان در سال زراعی 1397 انجام گرفت که فاکتورها شامل تنش شوری (در چهار سطح 0، 10، 20، 30 میلی مول) و رقم (شامل دو رقم هیبرید ایتالیایی "ناریتا" و رقم ایرانی "برگ پهن ورامین") بود. پس از گذشت 45 روز از اعمال تیمارهای شوری برداشت صورت گرفت و پارامترهای مورد نظر اندازه گیری شد. صفاتی مانند وزن تر و خشک اندام هوایی و ریشه، سطح برگ، تعداد برگ، رنگیزه های فتوسنتزی (کلروفیل a,b)، کلروفیل کل، شاخص سبزینگی، کاروتنویید، نرخ فتوسنتز، نرخ تعرق، هدایت روزنه ای، نسبت فلورسانس متغیر به فلورسانس حداکثر (Fv/Fm) و شاخص کارآیی دستگاه فتوسنتزی (PI) مورد مطالعه قرار گرفتند.

    یافته ها

    نتایج این پژوهش نشان داد که شاخص های رشدی هر دو رقم اسفناج نظیر تعداد برگ، سطح برگ وزن تر ریشه، وزن خشک ریشه، وزن تر اندام هوایی و وزن خشک اندام هوایی در شرایط تنش شوری کاهش یافت. با افزایش سطوح تنش، سطح برگ هر دو رقم کاهش یافت اما سطح برگ رقم ایرانی در مقایسه با رقم هیبرید بیشتر بود. نتایج همچنین نشان داد که مقدار رنگیزه های فتوسنتزی رقم ایرانی در مقایسه با رقم هیبرید در شرایط شوری بیشتر بود. به طور کلی مقدار کلروفیل کل در شرایط تنش شوری کاهش یافت اما مقدار کلروفیل a و کلروفیل کل در رقم ایرانی بیشتر بود. شاخص های فتوسنتزی نظیر نرخ فتوسنتز، هدایت روزنه ای، نرخ تعرق و نیز شاخص فلورسانس کلروفیل در شرایط تنش شوری کاهش یافت که این کاهش در دو رقم ایرانی و هیبرید متفاوت بود و کاهش بیشتر این پارامترها در شرایط تنش در رقم ایرانی کمتر از رقم هیبرید بود.

    نتیجه گیری

    شاخص های رشدی نظیر سطح برگ، تعداد برگ، وزن تر ریشه، وزن خشک ریشه، وزن تر اندام هوایی و وزن خشک اندام هوایی دو رقم اسفناج در شرایط شوری کاهش یافت. مقدار رنگیزه های فتوسنتزی رقم ایرانی در مقایسه با رقم هیبرید بیشتر بود و در هر دو رقم تحت تنش شوری کاهش یافت. شاخص های فتوسنتزی نیز در شرایط تنش شوری کاهش یافت هرچند تغییرات شاخص های فتوسنتزی در هر دو رقم به طور تقریبی یکسان بود اما مقدار این شاخص ها در رقم ایرانی بیشتر بود. به طور کلی تنش شوری باعث کاهش پارامترهای رشدی و فتوسنتزی هر دو رقم ایرانی و هیبرید اسفناج شد اما کاهش خصوصیات رشدی در رقم "برگ پهن ورامین" کمتر از رقم هیبرید بود. بنابراین به نظر می رسد رقم ایرانی نسبت به رقم هیبرید به تنش شوری متحمل تر باشد که این تفاوت ارقام به تنش شوری را می توان به ماهیت ژنتیکی آن ها نسبت داد.

    کلیدواژگان: برگ پهن ورامین، سطح برگ، شاخص Fv، Fm، کلرید سدیم، نرخ فتوسنتز
  • میثم نژادصاحبی، عزیز الله خندان میرکوهی*، محسن کافی صفحات 147-165
    سابقه و هدف

    آلوروپوس یکی از هالوفیتهای بومی ایران است که قابلیت جذب، انتقال و دفع نمک از طریق غدد نمکی را دارد. بیسفنول ای در پساب تصفیه خانه فاضلاب شهری و صنعتی، آب سطحی و زیرزمینی یافت می شود و به سبب فعالیت استروژنی موجب افزایش سرطان بیضه و سینه می گردد. گونه های چمنی به دلیل سیستم ریشه ای افشان برای انجام عمل گیاه پالایی خاکهای آلوده مناسب هستند.

    مواد و روش ها

    این آزمایش با هدف بررسی پاسخ مورفوفیزیولوژیک گیاه علفی آلوروپوس بومی ایران به آلاینده بیسفنول ای در همزیستی با قارچ مایکوریزا به صورت فاکتوریل در قالب طرح بلوک های کاملا تصادفی (48 واحد آزمایشی) انجام شد. تیمارها شامل چهار غلظت آلاینده بیسفنول ای (صفر، 5، 10و 15 میلی گرم در لیتر)، دو سطح تلقیح مایکوریزا (گیاهان بدون مایکوریزا و گیاهان تلقیح شده با مایکوریزا گلوموس موسه) و 3 تکرار (در هر تکرار 2 گیاه) بود. بذور در سینی های کشت با مخلوطی از ماسه، ورمی کولایت و خاک (1:1:1) کشت شدند. در مرحله بعدی گیاهچه ها برای انجام تیمارهای قارچ مایکوریزا به گلدان جدید (سطل4) انتقال داده شدند و همزمان 50 گرم زادمایه مایکوریزا آربوسکولار به خاک هر گلدان اضافه شد. تیمارهای آلاینده بیسفنول ای به مدت دوماه توسط آب آبیاری انجام شد.

    یافته ها

    نتایج نشان داد که تاثیر بیسفنول ای با توجه به غلظت متفاوت بود. سطح برگ، تعداد ساقه، تعداد برگ و ارتفاع در غلظت 5 میلی گرم در لیتر افزایش یافت و با افزایش غلظت به 15 میلی گرم در لیتر اثر کاهشی بر این صفات مشاهده شد. وزن خشک ریشه، سطح و حجم ریشه تا غلظت 10 میلی گرم در لیتر افزایش یافت. طول ریشه، غلظت کلروفیل، نشت یونی تا غلظت 5 میلی گرم در لیتر اختلاف معنی دار نداشت و در غلظت های بالاتر طول ریشه و غلظت کلروفیل کاهش و نشت یونی افزایش یافت. وزن تر ریشه و محتوای نسبی آب با افزایش غلظت آلاینده تا 10 میلی گرم در لیتر افزایش و در غلظت های 10 و 15 میلی گرم در لیتر کاهش یافت. با افزایش غلظت بیسفنول ای درصد جذب بیسفنول ای از خاک توسط گیاه کاهش و میزان بیسفنول ای تجمعی در برگ و ریشه افزایش نشان داد. با افزایش غلظت آلاینده تا سه برابر، بیسفنول ای برگی به میزان دو برابر افزایش یافت. تاثیر مایکوریزا بر کلیه صفات، به غیر از ارتفاع ساقه معنی دار شد به طوری که نشت یونی کاهش و بقیه صفات مورد ارزیابی در گیاهان تلقیح شده افزایش یافت.

    نتیجه گیری کلی:

     در گیاهان تلقیح شده با مایکوریزا، بیسفنول ای موجود در برگ و جذب بیسفنول از خاک بترتیب 30 و 40 درصد بیشتر از گیاهان بدون تلقیح بود که نشان می دهد قابلیت جذب بیسفنول ای در گیاهان تلقیح شده بالاتر است. گیاه آلوروپوس می تواند تا 80 درصد بیسفنول ای خاک را توسط سیستم ریشه ای خود جذب کند و با انتقال آنها به شاخساره، آلاینده را از طریق غدد نمکی خود دفع کند که نشان دهنده سازگاری و مقاومت بالای آلوروپوس نسبت به آلاینده بیسفنول ای است.

    کلیدواژگان: هالوفیت، غدد نمکی، گیاه پالایی، نشت یونی، کلروفیل
  • علی خلقی اشکلک*، محمود قاسم نژاد، رضا فتوحی قزوینی، عاطفه صبوری صفحات 167-181
    سابقه و هدف

    کیوی یکی از مهمترین محصول صادراتی کشاورزی ایران است، طوری که هر ساله مقادیر زیادی از میوه کیوی ایران به خارج از کشور صادر می شود. پایین بودن درصد شکوفایی جوانه های زمستانه و بروز میوه های بدشکل از مهمترین عوامل کاهش بهره وری تاکستان های کیوی رقم هایوارد می باشند. زیرا میزان میوه صادراتی کیوی ارتباط مستقیم با درصد شکوفایی جوانه های زمستانه، تعداد گل ها در جوانه ها و درصد میوه های با شکل طبیعی دارد. بنابراین، هدف از این پژوهش، ارزیابی درصد شکوفایی جوانه ها و وقوع میوه های بدشکل در برخی از تاکستان های کیوی در دو منطقه تالش و رودسر، به ترتیب در غرب و شرق استان گیلان می باشد.

    مواد و روش ها

    این آزمایش در قالب طرح کاملا تصادفی در نه تاکستان کیوی در دو منطقه شرق (رودسر) و غرب (تالش) استان گیلان، انجام گرفت. در هر تاکستان سه تاک کیوی رقم هایوارد یکنواخت انتخاب شدند و روی هر تاک چهار شاخه یکساله (کین) در دو جهت انتخاب ارزیابی شدند. خصوصیات آب و هوایی دو منطقه نیز مورد مطالعه قرار گرفت. درصد جوانه های شکوفا، تعداد گل به ازای هر جوانه زمستانه، درصد میوه های غیر طبیعی (درصد میوه های پهن، بادبزن) و مکان ظهور میوه های غیرطبیعی تعیین شدند.

    یافته ها:

     نتایج آزمون اورتوگونال نشان داد بین دو منطقه اختلاف معنی داری از نظر درصد جوانه های شکوفا، تعداد گل در هر جوانه و درصد میوه های غیرطبیعی (درصد میوه های پهن و درصد میوه های دوقلو) و ایندکس جوانه با میوه های پهن و بادبزنی وجود داشت. درصد جوانه های شکوفا شده در تاکستان های تالش (76/58-5/45%) و در رودسر (39/45-7/30%) متغیر بود. همینطور، درصد بروز میوه های بدشکل در تالش (85/5-04/2%) و در رودسر (5-1/2 %) بوده است. از نظر تعداد گل به ازای هر جوانه زمستانه کیوی در تاکستان های مختلف مورد مطالعه به طور معنی داری متفاوت بود. در تاکستان های تالش این میزان بین (1.81-2.59) و در رودسر (1.78-1.18) متغیر بود. تفاوت معنی داری بین تاکستان ها مختلف از نظر طول شاخه یکساله (کین)، قطر کین، میانگین تعداد جوانه در کین، درصد جوانه های شکوفا، تعداد گل در جوانه زمستانی، درصد میوه های پهن و دوقلو وجود داشت. مکان تشکیل میوه های پهن و بادبزنی بر روی یک کین بدون توجه به تاکستان ها تقریبا مشابه بود، اما تشکیل میوه های دوقلو بسته به نوع تاکستان متفاوت بود. در شاخه های سال جاری، بیشترین درصد میوه های پهن و بادبزنی در گره 2و3 و میوه های دوقلو و سه قلو در گره های1و2 مشاهده شد.

    نتیجه گیری

    در مجموع، نتایج نشان می دهد درصد شکفتن جوانه ها و بروز میوه های بدشکل بسته به شرایط محیطی و عوامل باغی متغیر می باشد. این عوامل با تاثیر گذاشتن روی فیزیولوژی تاک می تواند سبب افزایش بروز این نابسامانی ها در کیوی رقم هایوارد شود.

    کلیدواژگان: گل های غیر طبیعی، میوه های پهن، میوه های تجارتی
  • زینب محکمی، محسن ثانی خانی*، عزیزالله خیری، عباس بهاری، مهدی توکلی زاده اصفهانی صفحات 183-202

    سابقه و هدف:

     گیاه دارویی کارلا (Momordica Charantia L.) یک سبزی گرمسیری با ارزش غذایی و دارویی بالاست. این گیاه متعلق به خانواده کدوییان و دارای خاصیت ضددیابتی ارزشمند است. کاربرد محرک ها در راستای تولید فرآورده های بیولوژیکی سازگار با محیط زیست و در پیوند با کشاورزی نوین می تواند سبب افزایش رشد کیفی و کمی گیاهان و کاهش اثرات تنش های محیطی بر آن ها شود. این تحقیق با هدف بررسی اثرات تهییج با محرک های غیر زیستی بر خصوصیات کارلا واریته Hybrid Baby Doll صورت گرفت.

    مواد و روش ها

    تحقیق حاضر به صورت فاکتوریل بر پایه طرح کاملا تصادفی در سه تکرار انجام شد. در این آزمایش اثر ساده محرک های غیرزیستی براسینواسترویید (1/0، 5/0 و 1 میلی مولار)، کاراگینان (200، 400 و 600 میلی گرم بر لیتر)، اترل (100، 300 و 600 میکرومولار) و شاهد (عدم تهییج با محرک) بر کارلایHybrid Baby Doll به تعداد 30 واحد آزمایشی در محیط کشت MS جامد محتوی 3 درصد ساکارز مورد بررسی قرار گرفت. گیاهچه ها پس از طی دوره رشدی یک ماهه در مرحله 4 تا 6 برگی به گلخانه اتوماتیک دانشگاه زنجان انتقال یافت. تاثیر این ترکیبات بر خصوصیات مورفولوژیکی (طول برگ، عرض برگ، سطح برگ، طول و قطر میوه، وزن تر و خشک میوه و عملکرد بوته) و فیتوشیمیایی (محتوای فنل کل، فلاونویید کل، فعالیت آنتی اکسیدانی، رنگیزه های فتوسنتزی و متابولیت های ضددیابت موموردیسین و کارانتین) کارلا ارزیابی شد.

    یافته ها

    نتایج تجزیه واریانس داده ها حاکی از وجود اختلاف آماری معنی دار (p˂0.05) بین تیمارهای آزمایش بر صفات مورفولوژیکی و فیتوشیمیایی کارلا بود. در این مطالعه بیشترین سطح برگ (52/72 سانتی متر)، کلروفیل کل (9/28 میلی گرم/ گرم بافت تازه) و فلاونویید کل (99/4 میلی گرم کویرستین/ گرم وزن خشک) از گیاهان تهییج شده با اترل سنجش شد. بیشترین طول میوه (4/35 میلی متر)، کارتنویید (8/1 میلی گرم/ گرم بافت تازه)، فنل کل (17/35 میلی گرم گالیک اسید/ گرم ماده خشک)، فعالیت آنتی اکسیدانی (31/79 درصد) و موموردیسین (64/22 میکروگرم/ گرم ماده خشک) از گیاهان تهییج شده با کاراگینان حاصل شد. بیشترین وزن تر میوه (95/23 گرم)، عملکرد میوه (1305 گرم) و کارانتین (38/58 میکروگرم/ گرم ماده خشک) از گیاهان تهییج شده با براسینواسترویید حاصل شد.

    نتیجه گیری

    نتایج آزمایش ما حاکی از آن بود که تهییج با اترل منجر به افزایش پارامترهای مورفولوژیکی و فیتوشیمیایی نظیر سطح برگ، طول میوه، کلروفیل b، کلروفیل کل و فلاونویید گردید. در حالی که که بیشترین میزان عملکرد و تجمع متابولیت کارانتین از تیمار تهییج با براسینواسترویید حاصل شد. محرک کاراگینان نیز بر میزان فنل کل، فعالیت آنتی اکسیدانی و متابولیت ثانویه موموردیسین بیش از سایر تیمارها موثر بود. تیمار تهییج با کاراگینان میزان متابولیت ثانویه موموردیسین را 182 درصد نسبت به تیمار شاهد افزایش داد و تیمار تهییج با براسینواسترویید میزان متابولیت ثانویه کارانتین را 60 درصد نسبت به شاهد افزایش داد که موید نقش موثر این محرک ها در افزایش مواد ضددیابت در این گیاه است. بنابر یافته های این تحقیق استفاده از ترکیبات محرک اترل، کاراگینان و براسینواسترویید، یک استراتژی مهم جهت تولید محصول کارلا با عملکرد مورفولوژیکی و فیتوشیمیایی بالا محسوب می شود.

    کلیدواژگان: ترکیبات محرک، ضد دیابت، متابولیت ثانویه، موموردیسین، کارانتین
|
  • Fatemeh Bakhshipour *, Hasan Mumivand, Ebrahim Sedaghati, Abdollah Ehteshamnia Pages 1-21
    Background and objectives

    The use of biochar and mycorrhizal fungi has positive effect on soil fertility, crop production, increasing of carbon sequestration, reduction of greenhouse gas sublimation, improvement of nutrient utilization efficiency, stimulation of soil microorganism growth, production of growth promoting hormones, as well as increasing of plant tolerance to environmental stress. However, their effects depend on soil characteristics, plant species and the type of raw material used in the production of biochar. Therefore, the purpose of the present study was to investigate the effect of biochar (derived from residues of essential oil extraction of Satureja khuzistanica) and mycorrhizal fungi (Native and non-native) and their interactions on growth, biomass and some morphological and biochemical characteristics of two Parsley (Petroselinum crispum) cultivars in greenhouse conditions.

    Materials and Methods

    A factorial experiment based on completely randomized design with three replications was conducted in the greenhouse of Faculty of Agriculture, Lorestan University. The first factor was Parsley cultivars (crispum and neapolitanum). Application of biochar at three levels (0, three and six percent of soil weight) was used as the second factor. While, application of Arbuscular mycorrhizal fungi in three levels (Control, native mycorrhiza and non-native mycorrhiza) was consider as the third factor. Plant height, plant width, leaf number, leaf length and width, petiole length and diameter, crown diameter, distance between leaflets, fresh and dry weights of shoot and root, root length and volume, electrolyte leakage, relative water content as well as chlorophyll and carotenoid contents and mycorrhizal colonization were measured. The data obtained from the experiment was analyzed using Minitab software. Mean comparison was performed using LSD test method at 0.05.

    Results

    The Results showed that biochar application up to 3% increased plant height, plant width, leaf length and width, leaf number, petiole diameter, root volume, fresh and dry weight of root and shoot, content of chlorophyll a, b and total chlorophyll, and colonization rates in both parsley cultivars. However, application of higher amount of biochar had no positive effect on these traits. Maximum of plant height (31.49 cm), plant width (47.60 cm), leaf length (18.68 cm), leaf width (19.23 cm) and petiole diameter (0.080 mm) was observed in the treatment of mycorrhizal (non-native) fertilizer which had no significant difference with the native mycorrhizal. However, application of non-native mycorrhizal fertilizer increased growth and biomass of parsley in compare to the sterilized control soil treatment. In comparison between cultivars, Crispum showed higher growth and biomass. In general, the highest shoot dry weight and total chlorophyll b content (62.02 g, 11:40, 18.43 mg / g fresh weight, respectively) belonged to Crispum cultivar under native mycorrhizal with 3% biochar application. The highest fresh and dry weights of root (70.74 and 18.68 gr, respectively) were observed in neapolitanum cultivar using native mycorrhiza and biochar 3%.

    Conclusion

    In this study, the biochar application up to 3% increased the growth and biomass of parsley cultivars. However, no significant differences were observed between the native and non-native mycorrhizal treatments. It can be concluded that the application of common mycorrhizal fertilizers in non-sterilized soils will not affect the growth and yield of parsley. Therefore, the production of mycorrhizal fertilizers from native mycorrhizal fungi in each region is recommended for effective use. Overall, the crispum cultivar showed higher growth and yield, so its cultivation is recommended.

    Keywords: Biofertilizer, Symbiosis, Medicinal herbs, Biochar, residue of essential oil extraction
  • Houman Ghodsirasi *, Adel Sepehry, Hossein Barani Pages 23-38
    Background and objectives

    Few studies have been conducted on the age of mother plants and their effects on seed germination traits. Maternal plants of different ages owing to morphological and phytochemical differences, have different effects on phytochemical and seed germination traits. The aim of this study was to investigate the morphological and phytochemical differences of different ages of Kochia prostrata maternal shrubs and their effects on the characteristics of their seed germination traits. Investigating the depth of seed dormancy at different ages and the impacts of prechilling on breaking seed dormancy have been other goals of this study.

    Materials and Methods

    In the study population, five plants from each age group were randomly selected and morphological traits were measured and then, were cut from the collar section and their age was determined in the laboratory. The maternal plants were divided into three categories: young, mature, and old. During the seed collecting season, 10 plants from each age group were randomly selected based on collar diameter and canopy cover; furthermore, in order to determine the average seed production per plant and 1000-seed weight, their total seeds were collected separately in zippered plastic bags. The leaves and twigs were sampled by the age of maternal shrubs. Seed germination experiments were performed as a completely randomized factorial design in 3 replications. The first factor was the seeds of different age groups (young, mature and old) and the second factor was the prechilling in -2 degrees Celsius. Phytochemical and germination traits of treated and untreated seeds including starch, total sugar, alpha-amylase enzyme activity, germination percentage, germination rate, percentage of normal seedlings, root length, stem length, seed vigor and amount of gibberellin and abscisic acid hormones were measured. The amount of gibberellin and abscisic acid in plant organs (leaves and twigs) was also measured by age groups of maternal shrubs.

    Results

    The results showed that the mature shrubs, with the appropriate height and canopy cover, had the maximum seed production per plant (13.02 g) and had a significant difference with other groups (P <0.01). Also, the 1000-seed weight of this age group (2.11 g) had a significant difference with young shrubs (P <0.01). Mature shrubs had the highest amount of free gibberellin hormone (15.82 mg / l) and the highest amount of abscisic acid (10.82 mg / l) marked a significant difference (P <0.01). Higher levels of abscisic acid in the mature plants indicate greater compatibility with arid and semi-arid environments. Seeds of mature plants with 0.726 mg / l gibberellin showed a significant difference with seeds of young shrubs (1.97 mg / l) (P <0.01), but the amount of internal abscisic acid in the seeds did not differ significantly. The ratio of gibberellin to abscisic acid in seeds of mature shrubs (0.383) was not statistically different from the ratio in seeds of young shrubs (0.726) (P <0.01), but was lower, indicating deeper dormancy in the seeds of the mature age group. Prechilling treatment had the greatest effect on the seeds of mature plants, so the amount of free and bond gibberellin increased to 12.01 and 8.99 mg / l, respectively, and the ratio of gibberellin to abscisic acid increased to 9.41. This has led to broken seed dormancy, increased activity of alpha-amylase enzyme and decomposition of starch into simple carbohydrates, increased percentage of normal seedlings, increased root length and seed vigor, which is most noticeable in seeds of mature plants.

    Conclusion

    Different age groups of K.prostrata differ in phytochemical and morphological characteristics which affect the germination and phytochemical characteristics of their seeds and controls and regulates the mechanism of dormancy in seeds.

    Keywords: Plant age classes, plant hormones, Prechilling, Seed germination characteristics, α-amylase
  • Monire Faghani *, Khalil Ghorbani, Ghorban Ghorbani Nasrabad, Mousa Hesam Pages 39-52
    Background and objectives

    Cotton as one of important crop products in Iran has special role and needs to increase its production to achieve self-sufficiency. The correct methods of crop management, including planting date are in order to determine the most appropriate growth conditions to increase yield and maximize productivity of the growing environment. Planting date of cotton is very important due to environmental limitations and coincides the sensitive period of cotton with severe summer heat and cultivation of two crops and early and late cold at the beginning and end of the season. The objective of this study was to obtain the best planting date in view of cotton high yield and increasing of water use efficiency.

    Material and Methods

    In this study, 35 year (1984-2018) statistical data of Hashem Abad Meteorological Synoptic Station of Gorgan (precipitation, maximum and minimum temperatures, daily solar radiation) entered into the weather and product calibration model (SSM-Crop) and defines 11 planting date scenarios in the weather and product calibration model (SSM-Crop) (13 and 23 April, 3,13 and 23 May, 2, 12 and 22 June, 2, 11 and 22 July) was evaluated cotton yield changes and water use efficiency as well as its statistical characteristics during different years with different climatic conditions.

    Results

    The results of predicted yield and water use efficiency in climate and crop model (SSM‌‌-Crop) showed that by delaying in cotton planting date, average cotton yield decreased but based on t-test Student results, there was no significant difference on cotton yield at the level of 5% in planting dates of related to scenarios of 23 April, 3 and 13 May. There was an increasing trend for average water use efficiency from 13 April to 23 May scenarios and then, from the 23 May to the 22 July scenario, was decreasing trend so that the highest and the lowest values were 10.07 and 1.75, related to 23 May to the 22 July scenario, respectively.

    Conclusion

    Cotton is a plant that planting date can play an effective role in yield and water use efficiency, but the best planting date regarding to calibrated climate and crop model was obtained from 5 May to 21 May. Delaying in planting date was not recommended so farmers Due to reduction in average cotton yield and water use efficiency. Because of delaying and cultivation of two crops during year in most farming fields of Gorgan. transplanting method can be recommend for obtaining of higher yield and optimum use of water in cotton.

    Keywords: Planting Delay, Gorgan, transplanting, crop management, Calibration
  • Nastaran Hemmati, Majid Azizi *, Hossein Aruei, Mohsen Saeedi, Ahad Yamchi Pages 53-66
    Background and objective

    Periwinkle is a plant that is highly valued in the pharmaceutical industry because of its alkaloids. Among the 130 known alkaloids in the genus, Vinblastine and Vincristine alkaloids have particular importance due to their anti-tumor properties. Since Periwinkle is the only source of these compounds, it has a special place among medicinal plants. Due to the low content of indole terpenoids alkaloids in Periwinkle and the importance of these compounds in the pharmaceutical industry, as well as the high economic value of some of its secondary metabolites, six different Prewinkle cultivars were studied for morphological and biochemical traits.

    Material and methods

    This study was conducted in factorial design based on completely randomized with three replications in field and laboratory of Gorgan University of Agricultural Sciences and Natural Resources. Treatments included six cultivars (Icy Pink, Lilac, Polka Dot, Apricot, Purple, Red Bright) and two organs (leaf and root). The measured factors included fresh and dry weight of roots and leaves, number of lateral stem and root, root length, stem length and amount of Vinblastine, Vincristine and Ajmalicine alkaloids. Alkaloids content were determined by High Performance Liquid Chromatography.

    Results

    The results showed that the measured parameters had significant effect on morphological and phytochemical properties at 1% probabality level. The highest stem diameter (0.533 cm), root diameter (0.610 cm) and stem length (45.99 cm) were observed in Purple cultivar. The highest amount of Vinblastine was observed in the leaves of Purple (1.7 mg/100g DW) and the lowest level (0.02 mg/100g DW) was measured in the root of Icy Pink. Also the highest amount of Ajmalicine and Vincristine were measured in leaves of Apricot cultivar (1.89 and 3.61 mg/100gDW respectively). However, there were no Ajmalicine alkaloid in the root of Apricot and Red Bright cultivars as well as the leaves of Lilac cultivar.

    Conclusion

    Different cultivars of Periwinkle have significant differences in the amount of indole terpenoids alkaloids. Although different cultivars of a plant are a subset of the same species, however, the observed differences in different cultivars are controversial. Due to secondary metabolites originate from the primary metabolites of the plant, it is observed that different cultivars of a plant produce different amounts of an alkaloid under the same conditions. This issue can be great importance especially considering the economic value of some alkaloids of this plant. By recommending superior cultivar cultivation in the production of indole terpenoids alkaloids can greatly enhance their production efficiency.

    Keywords: Liquid Chromatography, Periwinkle, Phytochemistry, Alkaloids, Indole Terpenoids
  • Shokrollah Hajivand * Pages 67-84
    Background and objectives

    Freezing stress is a serious threat to the sustainable production of crops that affects plant development and causes a series of morphological, physiological, biochemical and molecular changes. Freezing damage to hazelnut flowers is one of the most limiting factors of its planting in the world. This research was conducted to evaluate the response of some Iranian hazelnut cultivars to freezing stress at flowering time, also to find the relationship between flowering time, the germination rate of pollen, the amount of proline amino acid and hydrogen peroxide enzyme with the degree of susceptibility and tolerance of local hazelnut cultivars against freezing stress.

    Materials and methods

    Eight Iranian hazelnut cultivars including Asle Gharebagh, Tabestaneh, Jonoube Gharebagh, Khandan, Rasmi, Gerde Eshkaverat, Mish Pestan and Nakhon Rood, due to the relative superiority of their quantitative and qualitative traits compared to other cultivars, were selected. Four trees from each cultivar were chosen and the emergence time of male and female flowers, emergence time of red stigma and flowering type were recorded. The pollen germination rate in media containing 10 and 15% sucrose was examined. In order to evaluation of freezing effect, unopened male and fertilized female flowers of eight hazelnut cultivars were exposed to 10 levels of freezing treatment and after 24 hours, the freezing damage was evaluated and based on the type and the amount of morphological changes was scored. The activity of hydrogen peroxide enzyme and proline amino acid was measured before and after freezing treatment. The factorial experiment based on a completely randomized design with three replications was performed. The data analyzed using SAS software and Duncan‘s multiple range test were applied to test for significant differences between the treatments.

    Results

    The male and female flowers appeared on July-September. Tabestaneh and Mish Pestan cultivars had the highest germination rate of pollen in media containing 10 and 15% sucrose. Rasmi, Tabestaneh and Mish Pestan cultivars were showed the highest yield. Morphological assessments were indicated that the starting of freezing of fertilized female flowers and unopened male flowers occurred at -3 °C and -5 °C, respectively; and complete freezing and tissue destruction of fertilized female flowers and unopened male flowers were observed at -5°C and -11 °C, respectively. In this regard, the male flowers of Mish Pestan cultivar and the female flowers of Tabestaneh cultivar had the highest resistance to freezing stress. The results revealed that there was no significant relationship between the activity of hydrogen peroxide and the coldness. Also, the tolerant cultivars had a lower content of this enzyme compared to the control. Our results revealed that the percentage of the freezing damage depends on the proline content of hazelnut flowers. Mish Pestan and Tabestaneh cultivars had the highest proline content.

    Conclusion

    According to our results, Mish Pestan and Tabestaneh cultivars, those had the highest yield and tolerance against freezing stress, are recommended to cultivate in regions with a high risk of spring freezing that the temperature at the emergence time of male and female flowers are not below -9 and -3 °C, respectively.

    Keywords: Hydrogen Peroxide, Proline, freezing frost
  • Zeinab Maleki Asayesh, Sasan Aliniaeifard Pages 85-99
    Background and objectives

    Long term exposure of tissue culture plants to unusual environmental conditions during in vitro production (e.g. high relative humidity, low CO2 concentration during the photoperiod, high ethylene concentration and restricted air movement) induce poor development of leaves (e.g. thin epicuticular wax formation) and disturb normal function of sotmata, which result in high fatality of plantlets after transfer to ex vitro conditions. Osmotic adjustment can improve stomatal response. Therefore the objectives of this study were to investigate the effect of salinity especially moderate salinity stress on reducing uncontrollable water loss in micropropagated walnut explants during ex vitro desiccation.

    Materials and methods

    This experiment was carried out as a completely randomized design (CRD) with four replications. To study the effects of salinity stress, three different concentrations of NaCl (0, 5 and 10 ds.m-1) were used. After stress period, stomatal morphology, transpiration rate, RWC, morphological (e.g. shoot length, specific leaf area, salt injury index, leaf mass area and leaf succulence) and physiological traits (e.g. chlorophyll content, osmotic potential (ψs), proline and glycinebetaine content) were evaluated in micropropagated walnut explants.

    Results

    According to the results of the present experiment, low concentration of salinity (5 ds.m-1 NaCl) caused a decrease in transpiration rate and an increase in RWC of the leaves of walnut explants during desiccation. Some stomatal traits such as stomata length and width, pore length and pore aperture were improved and led to the closure of the stomata. Salt injury index, proline and glycine betaine increased with increasing salinity stress and osmotic potential (ψs) in the leaves of plants that were grown in salty medium were significantly reduced. Although no significant differences were observed in shoot length, salt stress reduced specific leaf area (SLA), chlorophyll content and increased LMA and LS in 5 and 10 ds.m-1 NaCl concentrations when compared with the control plants.

    Conclusion

    Due to the role of salinity stress in osmotic adjustment, low concentrations of salinity can increase ex vitro water conservation capacity of in-vitro plants during transplantation and acclimatization through changes in stomatal morphology and improvement of water relations. According to the results of this study, 5 ds.m-1 concentration of NaCl, had less stressful effect on micropropagated shoots of walnut and reduced transpiration and increased RWC when compared with 10 ds.m-1 concentration of salinity. In conclusion, moderate salinity stress increased water conservation capacity and decreased water loss during desiccation of in-vitro explants of Persian walnut, which can have a positive effect on in vitro adaptation of walnut plantlets before transfer to ex vitro condition.

    Keywords: Relative humidity (RH), Transpiration, Salinity, Stomata, Walnut
  • Payam Puryafar, Alireza Khaleghi *, Ahmadreza Abbasifar, Mina Taghizadeh Pages 101-114
    Background and objectives

    In arid and semiarid regions, establishment, growth and development of trees, especially young saplings, are severely affected by water scarcity. Gleditsia caspica is one of the valuable forest species of Iran, which due to some of its unique features such as low-expectation, resistance to harsh environmental conditions, tolerance to polluted air and ability to symbiosis with some soil microorganisms, makes it a valuable plant and could be cultivated as a landscape plant. However, saplings are sensitive to drought and one of the main causes of damage to saplings after cultivation is lack of ability of adaptation to drought. In order to investigate the effect of mycorrhiza fungi on improvement growth of Gleditsia caspica saplings under drought stress, a factorial experiment was performed in completely randomized design.

    Materials and methods

    After scarification, Gleditsia caspica seeds were inoculated with Funneliformis mosseae fungi and then were cultivated. For fungi colonization, saplings were kept in stress-free conditions for one year. Treatments were included drought stress (Well-watered and withholding water) and mycorrhiza (inoculation and uninoculated with Glomus moseae). Totally, were included four treatments: +H2O −AM, +H2O +AM, −H2O −AM and −H2O + AM. Drought treatment was stopped when 80% of saplings showed signs of leaf wilting (leaf rolling) at daydawn. Characteristics including RWC, electrolyte leakage, root and aboveground dry biomass, chlorophyll a and b, carotenoid content, total phenol content, total flavonoid content, proline content and total antioxidant capacity were measured.

    Results

    Results showed that drought stress significantly reduced growth indices such as RWC (25.1%), cell membrane stability index (16.7%), content of chlorophyll a (46.1%) and b (47.8) and percentage of aboveground (8.7%) and root (12.4%) dry biomass. Inoculation of Caspian locust seeds with arbuscular mycorrhizal fungi improved cell membrane stability index (10.1%), RWC (9%), percentage of root dry biomass (6.2%), chlorophyll a and b content (53.5% and 50%, respectively), total phenol content (50.7%), total flavonoid content (43.3%) and total antioxidant capacity (82%) compared to uninoculated saplings. Also, percentage of aboveground dry biomass and total carotenoid content in inoculated saplings were higher and the proline content decreased than uninoculated saplings under both drought and normal irrigation conditions.

    Conclusion

    increased in aboveground dry biomass and carotenoid content and decreased in proline content under severe drought stress in inoculated saplings compared to non-inoculated saplings was may be due to reduction of drought stress effects caused by mycorrhiza. Therefore, inoculation of Gleditsia caspica saplings with mycorrhiza fungi before planting in urban landscape is recommended.

    Keywords: Antioxidant, Growth indices, Stress, Symbiosis
  • Maryam Moudi *, Seyed Mousa Mousavi Kouhi, Sholeh Ghollasi Mood, Akhtar Ayoobi Pages 115-130
    Background and objectives

    Jujube (Ziziphus jujuba Mill.) is one of the most important medicinal plants belong to the Rhamnaceae family. It is important in the pharmaceutical industry. So far, many molecular tools have been used to study genealogy and population structure and genetic relationships between jujube and wild jujube. Since 2000, much research has focused on genetic relationships between different varieties of jujube or wild jujube using molecular markers. Genetic diversity of different species of Z. jujuba in Iran in 2007 and in 2006 classified the sex of 19 species by simultaneous analysis of morphological traits and molecular methods. The main purpose of this study is DNA Barcoding of different ecotypes of Z. jujuba in South Khorasan, Iran using two chloroplast genes (rbcL and matK).

    Materials and methods

    The 25 numbers of the ecotypes of this species from 6 different provinces of Iran were planted in South Khorasan, were assessed. Two close relatives of the same family (Sangoisorba sp., Rosa sp.) were also used as external groups.Purification (protein and polysaccharide refining) was performed using the manual method. The gel was then stained with ethidium bromide and the DNA quality was estimated using the agarose gel electrophoresis results. The chloroplast genes from the DNA extracted were amplified using the PCR technique. All sequences obtained from forward and reverse reading in this study to produce the final sequence using appropriate software were assembled.

    Results

    The DNA barcode of each species was performed for fast, accurate and automatic identification of the species and all the sequences obtained from this study were sent to the NCBI (National Center for Biotechnology Information) and submitted. The results show that there is the greatest genetic distance between jujube ecotypes and two samples from the out-group and no significant genetic diversity between different jujube ecotypes and morphological differences are due to ecological conditions. However, the analysis of gene combination data provided more informational insights than the separate analysis of sequence data. According to the results, the highest diversity was observed in the ecotypes of South Khorasan.

    Conclusion

    The results of pairwise distance and haplotype networks showed the most variety among different ecotypes belonged to the different areas of South Khorasan province. Also, Soth Khorasan can be considered as the origin of this species in Iran. Previous studies have fully confirmed the results of this study. However, given the economic importance of jujube plants in the world, Iran and especially South Khorasan, it is recommended to use more samples and more genes, especially nuclear genes, to study more closely the genetic similarities and differences of these ecotypes.

    Keywords: Jujuba (Ziziphus jujuba Mill.), DNA barcoding, Choloroplast genes, matk, rbcL
  • Mina Bayarash, Mahmoud Raghami * Pages 131-146
    Background and Objectives

    Excessive salinity of the soil reduces the production of agricultural products, including vegetable crops, Which especially are sensitive in the vegetative parts. The salinity threshold of most vegetable crops is low (between 1 and 2.5 ds.m-1) and the salinity tolerance of vegetables decreases when saline water is used for irrigation. Choosing the right cultivar for areas with high salinity is the first management strategies for the production of high quality products. Spinach is in the group of moderately sensitive plants to salinity stress, although there are differences between various cultivars. Therefore, the present study was designed and conducted to evaluate the growth and photosynthetic characteristics of two spinach cultivars, under salinity stress and to determine the most tolerant cultivar to salinity and suitable for cultivation in saline areas.

    Materials and Methods

    This research was carried out factorial with two factors including three levels of stress in a completely randomized design with four replications at research farm of Vali-e-Asr University of Rafsanjan in 2018. The factors included salinity stress (at four levels 0, 10, 20, 30 mM NaCl) and cultivar (‘Barg-Pahn-e-Varamin’ and ‘NARITA’ F1 hybrid). After 45 days from the beginning of salinity treatments, plants were harvested and the parameters were measured. Characteristics such as fresh and dry weight of shoot and root, leaf area, leaf number, photosynthetic pigments (chlorophyll a, b, carotenoid), total chlorophyll, SPAD index, photosynthesis rate, transpiration rate, stomatal conductance, chlorophyll fluorescence index (Fv/Fm ratio) and photosynthesis efficiency index (PI).

    Results

    The results of this study showed that the growth characteristics of both spinach cultivars such as leaf number, leaf area, fresh and dry root weights, fresh and dry shoot weight, decreased under salinity stress conditions. With increasing salinity levels, leaf area of both cultivars decreased but the leaf area of Iranian cultivar was higher than the hybrid cultivar. The results also showed that the amount of photosynthetic pigments in the Iranian cultivar was higher than the hybrid cultivar in salinity conditions. In general, total chlorophyll content decreased under salinity stress, but the amount of chlorophyll a and total chlorophyll content were higher in the Iranian cultivar. Photosynthetic indices such as photosynthesis rate (Pn), stomatal conductance (gs), transpiration rate (Tr) and chlorophyll fluorescence index (Fv/Fm ratio) decreased under salinity stress, which was different in both Iranian and hybrid cultivars. Further reduction of these parameters in stress conditions in Iranian cultivar was less than the hybrid cultivar.

    Conclusion

    Growth characteristics such as leaf area, leaf number, fresh and dry root weight, fresh and dry shoot weight of two spinach cultivars decreased in salinity conditions. The amount of photosynthetic pigments in the Iranian cultivar was higher than in the hybrid cultivar and decreased in both cultivars under salinity stress. Photosynthetic indices also decreased under salinity stress, although changes in photosynthetic indices in both cultivars were approximately the same, but the value of these parameters were higher in Iranian cultivar. In general, salinity stress reduced the growth and photosynthetic parameters of both Iranian and spinach hybrids, but the reduction in growth characteristics in the "bargpah-e Varamin" cultivar was lower than the hybrid cultivar. Therefore, it seems that the Iranian cultivar is more tolerant to salinity stress than the hybrid cultivar, and this difference in cultivars to salinity stress can be attributed to their genetic diferences.

    Keywords: Barg pahn-e varamin, Fv, Fm index, Leaf area, Photosynthesis rate, Sodium chloride
  • Meysam Nejadsahebi, Azizollah Khandan Mirkohi *, Mohsen Kafi Pages 147-165
    Background and objectives

     Aeluropus is one of the native halophytes of Iran that can absorb, transfer and excrete salt through the saline glands. Bisphenol A (BPA) is found in the effluents of municipal and industrial wastewater treatment plants, surface, and groundwater and due to estrogenic activity, it increases testicular and breast cancer. Grass species are suitable for phytoremediation because of their root system.   

    Materials and methods

     This study was conducted to investigate the Morphophysiological response of Iranian native Aeluropus littoralis to BPA in symbiosis with mycorrhizal as a factorial experiment in a completely randomized block design with 48 pots. Treatments included 4 concentrations of BPA (0, 5, 10, and 15 ppm), 2 levels of mycorrhizal inoculation (non-mycorrhizal plants, and plants inoculated with glomus mosseae) and 3 repeats (2 plants per repeat). The seeds were placed in a transplant culture tray containing a mixture of sand, vermiculite, and soil (1: 1: 1) and irrigated 1 month. In the next step, the seedlings were transferred to another pot (bucket 4) to perform mycorrhizal fungal treatments, so that 5 g of mycorrhiza was added to the soil of each pot, and then the BPA pollutant was treated with irrigation water for two months.  

    Results

     The results showed that the effect of BPA was different depending on the concentration. Leaf area, number of stems, number of leaves and height increased at a concentration of 5 ppm and this concentration did not show a significant difference with 10 ppm treatment, but with increasing concentration to 15 ppm, a decreasing effect on these traits was observed. As the BPA concentration increased to10 ppm, the root dry weight, root area, and root volume increased. Root length, chlorophyll concentration, ion leakage up to 5 ppm did not differ significantly, and at higher concentrations the root length and chlorophyll concentration decreased and ion leakage increased. Root wet weight and RWC increased with increasing contamination to a concentration of 10 ppm, but decreased at concentrations of 10 and 15 ppm. As the concentration of BPA increased, the percentage of BPA soil uptake by the plant decreased and the cumulative amount of BPA (leaf and root) increased. With a threefold increase in the concentration of the contaminant, leaf bisphenol A doubled. The effects of mycorrhiza on all non-height traits were significant. Plants inoculated with mycorrhiza had lower ionic leakage than non-inoculated plants, and the rest of the traits evaluated in inoculated plants increased.  

    Conclusion

     In plants inoculated with mycorrhiza, the BPA in the leaves and the absorption of BPA from the soil were 30% and 40% higher, respectively, than the non-inoculated plants. The inoculated plants were able to absorb more BPA. Aeluropus can absorb up to 80 percent of the soil's BPA and excrete it through its salt glands through its transfer to the shoots, indicating this plant's high compatibility and resistance to BPA contaminants.

    Keywords: halophyte, saline glands, Phytoremediation, ion leakage, chlorophyll
  • Ali Kholghi Eshkalak *, Mahmood Ghasemnezhad, Reza Fotouhi Ghazvini, Atefeh Sabouri Pages 167-181
    Background and objectives

    Kiwifruit is one of the main exportable agricultural products, during which large quantity of kiwifruit was annually exported from Iran. Low percentage of winter bud break and malformed fruits incidence is the main factors for low productivity in Hayward Kiwifruits. Because the exportable fruits quantity was positively correlated with bud break percentage, flower number and normal fruits percentage. Therefore, the main objective of current study is to evaluate bud break and malformed incidence percentage in some kiwifruit vineyards in Talesh and Rudsar in West and East of Guilan province respectively.

    Materials and methods

    This experiment was conducted as a completely randomized design in nine kiwifruit vineyards in both east (Rudsar) and west (Talesh) of Guilan province. Three uniform Hayward kiwifruit vines with four canes were selected in each vineyard. Climate conditions in two regions were also studied. Bud break percentage, flower number per winter bud, aberrant fruit percentage (flat and fan fruit percentage) and bud index for aberrant fruits was investigated.

    Results

    The results of orthogonal test showed that there is a significant difference between two regions for bud break percentage, flower number per bud and malformed fruits percentage (flat and double fruit percentage) and bud index for flat and fan fruits. Bud break percentage varied (45.5-58.76%) in Talesh vineyard and (30.7-45.39%) in Roodsar. Furthermore, aberrant fruits percentage was (2.04-5.85%) in Talesh and (2.1-5%) in Roodsar. There were significantly different in terms of the number of flowers per kiwi winter bud in different vineyards. This value varied between (1.81-2.59) and in Rudsar (1.78-1.18). There was a significant difference between different vineyards in terms of cane diameter, average number of buds in cane, percentage of flowering buds, number of flowers in winter buds, percentage of flat and fan fruits. The incidence place of flat and fan fruits on the canes was the same independently to vineyards, but double fruit formation place was dependently to vineyard. The most flat and fan shape fruits was found on node 2 and 3 of current season shoot, however, double and triple fruits incidence was found in node 1 and 2.

    Conclusion

    Overall, the results showed that bud break percentage and aberrant fruits incidence was varied to environmental condition and orchard practices. These conditions caused disorders incidence in Hayward kiwifruit by affecting on vine physiology

    Keywords: Aberrant Flowers, Flat Fruits, Exportable Fruits
  • Zeynab Mohkami, Mohsen Sanikhani *, Azizollah Kheiry, Abbas Bahari, Mahdi Tavakolizadeh Esfahani Pages 183-202
    Background and objectives

    Karelā (Momordica Charantia L.) is a tropical vegetable with high nutritional and medicinal value. This plant belongs to the cucurbitaceae family and has a valuable anti-diabetic effect. The use of elicitors in order to produce environmentally friendly biological products in conjunction with modern agriculture can increase the qualitative and quantitative growth of medicinal plants and reducing the effects of environmental stresses on these plants. This research was carried out to investigate the effects of abiotic elicitors, Ethrel, Carrageenan and Brassinosteroid, on traits of Karelā, Hybrid Baby Doll variety.

    Materials and methods

    This research was performed as factorial experiment based on a completely randomized design with three replications. This experiment included a simple study of the abiotic elicitors of brassinosteroid (0.1, 0.5, and 1 mM), carrageenan (200, 400, and 600 mg / L), Ethrel (100, 300, and 600 μM), and control (no elicitation) on Karelā, Hybrid Baby Doll variety. There were 30 experimental units in a solid MS medium containing 3 percentage sucrose. After a period of growth, at a stage of 4 to 6 leaves, seedlings were transferred to the greenhouse. The effect of these elicitors was evaluated on the morphological (leaf length, leaf width, leaf area, fruit length, fruit diameter, fresh and dry weight of fruit, and plant yield) and phytochemical traits (total phenol, total flavonoid, antioxidant activity, photosynthetic pigments, carotenoids, and antidiabetic secondary metabolites Momordicin and Charantin) of Karelā.

    Results

    The analysis of variance results showed that, there was a statistically significant difference (p˂0.05) between experimental treatments on morphological and phytochemical traits of Karelā. In this study, the highest leaf area (72.52 cm), total chlorophyll (28.9 mg / g FW), and total flavonoids (4.99 mg Q/ g DW) was measured from elicited plants with etherel. Maximum fruit length (35.4 mm), carotenoids (1.8 mg / g FW), total phenol (35.17 mg G / g DW), antioxidant activity (79/31 percent), and momordicin (22.64 μg / g DW) was obtained from elicited plants with carrageenan. The highest fresh weight of fruits (23.95 g), yield of fruits per plant (1305 g) and charantin content (58.38 μg / g DW) was obtained of elicited plants with brassinosteroid.

    Conclusion

    The results of our experiment showed that elicitation with etherel led to an increase in morphological and phytochemical traits including leaf area, fruit length, chlorophyll b, total chlorophyll, and total flavonoids. While the highest fruit yield, and Charantin accumulation was obtained from brassinosteroids stimulation treatment. Carrageenan was more effective on total phenol, antioxidant activity, and Momordicin than other treatments. Elicitation with carrageenan increased the amount of secondary metabolite of Momordicin by 182% compared to the control treatment and elicitation treatment with brassinosteroid increased the amount of secondary metabolite Charantin by 60% compared to the control, which confirms the effective role of these elicitors on increasing antidiabetic substances in this plant. According to the findings of this study, use of elicitor compounds such as etherel, carrageenan and brassinosteroid, is an important strategy to produce Karelā with high morphological and phytochemical yield.

    Keywords: elicitor compounds, anti-diabetes, secondary metabolite, momordicin, charantin