بررسی تحمل به سرما در ارقام مختلف چغندرقند (.Beta vulgaris L) در مرحله گیاهچه ای

مقدمه تنش دمای پایین یکی از فاکتورهای غیرزنده مهم محدودکننده رشد، تولید و پراکنش گیاهان است. بعلاوه دمای پایین باعث کاهش فعالیت بیولوژیکی و عملکرد اقتصادی گیاهان می شود. مشخص شده که چغندرقند نیز در طول دوره رشد خود به خصوص مراحل اولیه با تنش دمای پایین مواجه و دچار خسارت می شود. با وجود اینکه کشاورزان برای کاهش خسارت سرما و یخ زدگی تاریخ کاشت چغندرقند را تنظیم می نمایند اما چندین گزارش حاکی از کاهش عملکرد ریشه و قند در چغندر قند در اثر تنش دمای پایین بخصوص در مراحل اولیه رشد است. هدف از این بررسی مطالعه سرما در مرحله گیاهچه ای بر صفات مورفو-فیزیولوژیک ارقام مختلف چغندر قند و معرفی ارقام متحمل و ویژگی های مرتبط با تحمل به سرما در این گیاه بود.
مواد و روش ها به منظور بررسی تحمل به سرما در تعدادی از ارقام مورد کشت چغندرقند، پژوهشی در دانشکده کشاورزی دانشگاه یاسوج در سال زراعی 93-1392 انجام شد. گیاهچه های 10 رقم چغندرقند (کرجی، SBSI-005، شیرین، راستاد، آناکوندا، دروتی، مراک، آنتیک، زرقان و پرشیا) در مرحله ی 2 تا 3 برگی در معرض چهار سطح دمایی شامل 0، 5، 10 و 25 (شاهد) درجه سلسیوس قرار گرفتند. آزمایش در هر سطح دمایی به صورت طرح کاملا تصادفی با سه تکرار اجرا شد. برای اعمال تنش سرما گلدان ها درون اتاقک رشد با دمای موردنظر قرار گرفتند. صفات مورفولوژیک و فیزیولوژیک شامل ارتفاع اندام هوایی، وزن خشک اندام هوایی وزن خشک ریشه و ساقه، نشت الکترولیت، میزان سبزینگی (عدد کلروفیل متر)، پرولین، قندهای محلول کل و فلورسانس کلروفیل اندازه گیری شدند. شاخص تحمل به تنش (STI) بر اساس وزن خشک ریشه و ساقه محاسبه شدند. تجزیه مرکب مشاهدات انجام شد و اثرات اصلی و برهمکنش آنها به ترتیب به روش های LSD و LSmeans مقایسه میانگین شدند. آمار توصیفی، ضرایب تنوع فنوتیپی و ژنوتیپی و وراثت پذیری عمومی برای صفات محاسبه شدند. شدت تنش برای تمام صفات محاسبه و صفاتی که بیشتر تحت تاثیر تنش قرار گرفتند معرفی شدند. تجزیه به عامل ها بر روی مشاهدات انجام و مهمترین عوامل پنهانی تفسیر شدند. امتیاز عامل ها برای ژنوتیپ ها محاسبه و گروه بندی بر اساس نمودار سه بعدی امتیازهای سه عامل اول صورت پذیرفت. در نهایت ژنوتیپ های متحمل و حساس به سرما معرفی شدند.
یافته ها نتایج تجزیه مرکب نشان داد که اثر دما، رقم و برهمکنش آن ها برای تمامی صفات معنی دار بود. میانگین صفات وزن خشک اندام هوایی و وزن خشک ریشه در شرایط تنش صفر درجه سلسیوس به ترتیب کاهش 68 و 77 درصدی نسبت به حالت عدم تنش نشان دادند؛ اما میانگین نشت الکترولیت، قندهای محلول کل و پرولین در سطح تنش (صفر درجه سلسیوس) نسبت به عدم تنش به ترتیب 25، 71 و 90.5 درصد افزایش یافتند. بیشترین همبستگی ژنوتیپی در شرایط عدم تنش سرما (25 درجه سلسیوس) بین ارتفاع اندام هوایی و قندهای محلول کل (0.67-) و در شرایط تنش سرما (صفر درجه سلسیوس) بین وزن تر ریشه و وزن خشک اندام هوایی (0.43-) بود. میزان پرولین برگ بالاترین شدت تنش (0.9) را به خود اختصاص داد که نشان می دهد این صفت بیشتر از سایر صفات تحت تاثیر سرما قرار گرفته است. ارتفاع بوته بالاترین وراثت پذیری عمومی (75.09 درصد) داشت که نشان می دهد این صفت به نسل بعد می تواند منتقل شود. تجزیه به عامل ها در شرایط تنش سرما (صفر درجه سلسیوس)، 4 عامل را شناسایی کرد که درمجموع 71.7 درصد از تغییرات کل را توجیه نمودند. سه عامل اول مرتبط با تحمل به سرما بودند. گروه بندی ارقام با استفاده از نمودار سه بعدی حاصل از امتیاز سه عامل اول مراک و آنتیک را که ازنظر سه عامل اول بالاترین امتیازها داشتند به عنوان متحمل ترین در شرایط تنش سرما معرفی نمود. دروتی و آناکوندا نیمه متحمل و سایر ژنوتیپ ها حساس به سرما بودند.
نتیجه گیری درمجموع نتایج حاکی از وجود تنوع بین ژنوتیپ ها ازنظر تحمل به سرما و پاسخ متفاوت آن ها به دمای پایین بود. بعلاوه در این مطالعه ویژگی های میزان پرولین، کارایی فتوسیستم II و وزن خشک ریشه نقش کلیدی در تفکیک ارقام ازنظر تحمل به سرما داشتند به گونه ای که ارقام متحمل دارای مقادیر بالاتری از این صفات در مقایسه با ارقام حساس در شرایط تنش سرما بودند.