فهرست مطالب

Journal of Plant Physiology and Breeding
Volume:6 Issue: 1, Winter-Spring 2016

  • تاریخ انتشار: 1395/02/18
  • تعداد عناوین: 6
|
  • اثر تنش خشکی در شرایط درون شیشه ای و گلخانه ای بر مرزه بومی ایرانی Satureja rechingeri
    قاسم کریم زاده* صفحات 1-12
    اهمیت گونه های مختلف مرزه به علت دارا بودن ترکیبات فنلی کارواکرول و تیمول در اسانس و اسیدهای فنلی نظیر اسید رزمارینیک در عصاره است که دارای اثرات آنتی اکسیدانی و آنتی میکروبی قوی می باشند. این تحقیق روی پنج اکوتیپ Satureja rechingeri در دو مرحله آزمایشگاهی و گلخانه ای انجام گرفت. بعد از تعیین بهترین محیط شاخه زایی و ریشه زایی، ریزازدیادی انجام و کلون‏ها تهیه شدند. تیمارهای تنش کم آبی با افزایش میزان غلظت آگار تا 100 درصد تهیه و متحمل ترین و حساس ترین کلون انتخاب و به گلخانه منتقل گردیدند. در شرایط گلخانه ای نیز با قطع آبیاری و نمونه برداری در پنج مرحله، تنش خشکی مورد بررسی قرار گرفت. در این تحقیق 10 صفت مورفولوژیک و فیزیولوژیک در محیط درون شیشه ای و گلخانه ای اندازه گیری شد. کلون متحمل مقاومت بالایی نسبت به تنش کم آبی داشت به طوری که افزایش غلظت آگار تا 66% هیچ تاثیری بر میزان ریشه زایی و رشد نوشاخه ها نداشت. در عین حال افزایش بیشتر آگار منجربه کاهش شدید رشد و ناتوانی در ریشه زایی شد. در مرحله گلخانه نیز کلون متحمل تا نه روز تنش را بدون نشان دادن علائم ظاهری تحمل نمود ولی ادامه تنش منجر به افزایش شدید پرولین و قندهای محلول و کاهش رنگیزه های گیاهی و پتانسیل اسمزی برگ گردید. این تحقیق نوعی شبیه سازی خشکی در شرایط آزمایشگاهی است که به منظور تولید و غربال کلون های مقاوم به خشکی برای اولین بار در گیاه مرزه اجرا شد.
    کلیدواژگان: آگار، تنش آبی، ریزازدیادی، صفات مورفولوژیک و فیزیولوژیک
    چکیده مشاهده متن زبان: انگلیسی
  • نقش حفاظتی آرژنین در کاهش صدمات اکسیداتیو ناشی از تنش اسمزی در گیاه زنیان (Trachyspermum ammi) در کشت هیدروپونیک
    رزیتا کبیری*، مهدی نقی زاده، علی حاتمی صفحات 13-22
    است که نقش آن در ایجاد تحمل گیاهان به تنش های محیطی از جمله تنش خشکی مورد بررسی قرار گرفته است. به منظور بررسی اثرات حفاظتی آرژنین در کاهش تنش اسمزی ناشی از پلی اتیلن گلیکول در گیاه زنیان، آزمایشی به صورت فاکتوریل در قالب طرح کامل تصادفی با سه تکرار انجام گرفت. فاکتور های آزمایش شامل آرژنین در سه سطح (0، 10 و 20 میکرو مولار) و تنش اسمزی (ناشی از پلی اتیلن گلیکول) در سه سطح (0، 5/13% و 17% وزنی/حجمی) بودند. نتایج نشان داد که کاربرد آرژنین از طریق جذب ریشه، سبب کاهش محتوای پراکسید هیدروژن، پراکسیداسیون لیپید (مالون دی آلدهید و سایر آلدهیدها) و فعالیت آنزیم لیپواکسیژناز و افزایش فعالیت آنزیم های آنتی اکسیدان (کاتالاز، آسکوربات پراکسیداز و گایاکول پراکسیداز)، محتوای پروتئین و پرولین تحت شرایط تنش می شود. بنابراین بنظر می رسد کاربرد آرژنین می تواند تحمل گیاه به تنش کم آبی را از طریق افزایش فعالیت آنزیم های آنتی اکسیدان بالا ببرد.
    کلیدواژگان: آنزیم های آنتی اکسیدان، پراکسیداسیون لیپید، زنیان
    چکیده مشاهده متن زبان: انگلیسی
  • خصوصیات مرفولوژیکی و پارامترهای فتوسنتزی هیبریدهای مختلف ذرت در پاسخ به تنش کم آبی در مراحل مختلف فنولوژیکی
    محمد اسماعیل پور جهرمی*، مجید عبدلی، محسن سعیدی صفحات 23-34
    تنش خشکی یکی از مهمترین عوامل محدود کننده برای رسیدن به عملکرد بالا به خصوص در مناطق نیمه خشک است. گیاهان برای سازش به شرایط کم آبی دچار یکسری از تغییرات مورفولوژیکی، فیزیولوژیکی، بیوشیمیایی و مولکولی می شوند. هدف از مطالعه حاضر بررسی اثر تنش خشکی بر سرعت فتوسنتز خالص، مقاومت روزنه، راندمان مصرف آب و ماده خشک زیست توده در شش هیبرید ذرت (Zea mays L.) بود. تنش خشکی از طریق عدم مصرف آب در مرحله 4-5 برگی (S1، مرحله رویشی)، مرحله گرده افشانی (S2، مرحله زایشی) و هر دو مرحله (S3، ترکیبی از مراحل رویشی و زایشی) اعمال شد. نتایج نشان داد که تمام صفات در هیبریدها تحت تنش خشکی تغییر یافتند، ولی ارزش آن ها، بعد از آبیاری دوباره به مقادیر اولیه نزدیک شد. همچنین، تاثیر تیمار S3 بر تبادلات گازی برگ از شدت بیشتری نسبت به تیمارهای S1 و S2 برخوردار بود. Pn در اثر تحمل خشکی در هیبریدهای SC647 و SC704 با میزان کمتری کاهش یافت. علاوه بر این، SC700، SC704 و SC647 حداکثر ماده خشک زیست توده و ارتفاع بوته را داشتند. اما، کارایی مصرف آب در طول تنش خشکی به خصوص در هیبریدهای SC260 و SC370 کاهش قابل توجهی داشت. از این مطالعه، می توان نتیجه گرفت که هیبریدهای SC704 و SC647 متحمل و هیبریدهای SC260 و SC370 حداقل تحمل را به تنش خشکی دارند. تنوع مشاهده شده در میان هیبریدهای مورد بررسی حاکی از وجود ذخایر ژنتیکی ارزشمند برای بهبود محصول در ارتباط با تحمل به خشکی است.
    کلیدواژگان: آبیاری مجدد، تبادلات گازی، خشکی، کارایی مصرف آب، وزن خشک
    چکیده مشاهده متن زبان: انگلیسی
  • تاثیر تنش خشکی پس از گلدهی بر سرعت فتوسنتز و محتوای کلروفیل ژنوتیپ های گندم
    محمد جواد احمدی لاهیجانی، یحیی امام * صفحات 35-52
    تنش آب از تنش های عمده غیر زنده کشاورزی در سراسر جهان است. به منظور ارزیابی واکنش های فتوسنتزی و عملکرد دانه 25 ژنوتیپ گندم در شرایط کمبود آب (پس از گلدهی) یک پژوهش دو ساله (سال های 1389 تا 1391) به صورت طرح کرت های خرد شده در قالب بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار انجام شد. حساس ترین عامل تبادل گازی به تنش کم آبی، هدایت روزنه ای بود (62 درصد کاهش) و به دنبال آن فتوسنتز خالص با 42 درصد کاهش قرار داشت. همچنین کمبود آب عملکرد دانه را 45 درصد کاهش داد. فتوسنتز خالص و هدایت روزنه ای با عملکرد دانه همبستگی معنی دار داشتند. محتوای کلروفیل زیادتر با فتوسنتز خالص بیشتر در شرایط کمبود آب همراه بود. دوام بیشتر سطح سبز برگ ها با عملکرد دانه بیشتر مرتبط بود. ژنوتیپ هایی که فتوسنتز خالص و هدایت روزنه ای بیشتری داشتند، از عملکرد دانه بیشتری برخوردار بودند (رقم های زرین و دریا). بنابراین فتوسنتز خالص و هدایت روزنه ای به عنوان شاخص های مناسب برای انتخاب ژنوتیپ های برتر در شرایط تنش کمبود آب در انتهای فصل شناخته شدند.
    کلیدواژگان: اسپد، دمای سایه انداز، دوره پر شدن دانه، کارآیی استفاده از آب، متغیرهای تبادل گازی، کمبود انتهایی آب
    چکیده مشاهده متن زبان: انگلیسی
  • ارزیابی اکوتیپ های مختلف زعفران از نظر عملکرد و اجزای عملکرد با استفاده از وزن های مختلف پیاز مادری
    مهدی بیات*، رضا امیرانی، مهدی تاج بخش، مهدی رمضانی صفحات 53-64
    تعدادی اکوتیپ مختلف زعفران (مشهد، تربت جام، تربت حیدریه، گناباد، بیرجند، قاین) از نظر عملکرد و اجزای عملکرد با استفاده از وزن های مختلف پیاز مادری (6، 8، 10 و 12 گرم) در مزرعه تحقیقاتی دانشگاه ارومیه طی سال زراعی 1392 ارزیابی شدند. آزمایش به صورت فاکتوریل در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی به مرحله اجرا گذاشته شد. نتایج حاصل از تجزیه واریانس نشان داد که اختلاف معنی داری بین اکوتیپ های زعفران و وزن های مختلف پیاز مادری از لحاظ کلیه صفات زراعی مورد مطالعه وجود دارد ولی اثر متقابل اکوتیپ با وزن پیاز برای بیشتر صفات زراعی معنی دار نبود. بر اساس مقایسه میانگین صفات،اکوتیپ های تربت حیدریه و مشهد و اکوتیپ های قاین و گناباد به ترتیب بیشترین و کمترین عملکرد را در شرایط آب و هوایی ارومیه داشتند. از طرفی مشخص شد که با افزایش وزن پیاز مادری عملکرد و اجزای عملکرد زعفران به مراتب بهبود می یابد و این امر نه تنها عملکرد زعفران را در سال اول افزایش می دهد بلکه تاثیر مثبتی بر عملکرد و اجزای عملکرد زعفران در سال های آینده می گذارد. بین عملکرد زعفران و کلیه اجزای آن همبستگی مثبت و معنی داری وجود داشت. نتایج رگرسیون گام به گام نیز نشان داد که صفات وزن خشک کلاله، طول کلاله، وزن تر گل، وزن خشک برگ و طول برگ از مهمترین اجزای عملکرد زعفران می باشند. در نهایت می توان نتیجه گرفت که وزن پیاز مادری نقش بسیار مهمی بر عملکرد زعفران دارد. از طرفی به نظر می رسد که برای کشت زعفران در یک منطقه جدید توجه به شرایط آب و هوایی مناطقی که اکوتیپ های زعفران از آن مناطق انتخاب می شوند، ضروری است.
    کلیدواژگان: اکوتیپ، رگرسیون، زعفران، شرایط آب و هوایی، همبستگی، وزن پیاز مادری
    چکیده مشاهده متن زبان: انگلیسی
  • شناسائی مکان های ژنی مرتبط با صفات زراعی و فیزیولوژیکی تحت شرایط نرمال و تنش شوری در جو
    علی بیاتی *، سید عبدالقاسم محمدی، محمد مقدم واحد صفحات 65-80
    تنش شوری یکی از مهم ترین تنش های غیر زنده می باشد که تولید جو را در کل دنیا به شدت تحت تاثیر قرار می دهد. پیچیدگی فیزیولوژیکی و ژنتیکی تحمل شوری سبب کند شدن ایجاد ارقام متحمل به شوری شده است. به منظور مکان یابی QTLهای مرتبط با صفات زراعی و فیزیولوژیکی، 149 لاین هاپلوئید مضاعف حاصل از تلاقی یک رقم استرالیایی (Clipper: حساس به شوری) و یک توده بومی الجزایر (Sahara3771: متحمل به شوری) تحت شرایط تنش شوری طبیعی مزرعه ایستگاه یزد (با EC خاک 12-10 و آب 10-9 دسی زیمنس بر متر) و شرایط نرمال مزرعه ایستگاه کرج (با EC خاک و آب در حدود 5/2-2 دسی زیمنس بر متر) مورد بررسی قرار گرفتند. بین والدین و لاین های هاپلوئید مضاعف از لحاظ صفات تعداد روز تا گل دهی، محتوی نسبی آب، محتوی کلروفیل، ارتفاع بوته، طول سنبله، تعداد روز تا رسیدگی کامل، بیوماس، عملکرد دانه، شاخص برداشت، تعداد دانه در سنبله، وزن هزار دانه، محتوی سدیم و پتاسیم و نسبت پتاسیم بر سدیم تفاوت های معنی دار وجود داشت. تجزیه QTL بر اساس روش مکان یابی فاصله ای مرکب و با استفاده از یک نقشه ژنتیکی مشتمل بر 517 نشانگر، که به صورت یکنواخت روی کروموزوم های جو پراکنده شده و 1502 سانتی مورگان از ژنوم جو را پوشش داده بودند، انجام پذیرفت. در مجموع 72 QTL برای صفات مورد مطاله شناسایی شد که 40 QTL مربوط به محیط نرمال و 32 QTL مربوط به محیط شور بود. تغییرات فنوتیپی توجیه شده توسط این QTLها از 7/2 تا 8/61 درصد متغیر بود. یک QTL بزرگ اثر روی کروموزوم 2H و نزدیک نشانگر Vrs1 مشاهده شد. این QTL بر صفات بیوماس، تعداد دانه در سنبله، عملکرد دانه، ارتفاع بوته و وزن هزار دانه تاثیر داشته و می تواند در برنامه های به نژادی جو برای افزایش تحمل به شوری با استفاده از گزینش به کمک نشانگر مورد استفاده قرار گیرد. تعدادی QTL پایدار نیز برای صفات ارتفاع بوته، بیوماس، تعداد دانه در سنبله و وزن هزار دانه شناسائی شدند که می توانند در برنامه های به نژادی جو برای افزایش تحمل به شوری مورد استفاده واقع شوند.
    کلیدواژگان: تنش شوری، جو، مکان های ژنی صفات کمی
    چکیده مشاهده متن زبان: انگلیسی
|
  • Drought Stress in Iranian Endemic Savory (Satureja rechingeri): In vivo and In vitro Studies
    Anahita Shariat, Ghasem Karimzadeh*, Mohammad Hassan Assareh, Ehsan Zandi Esfahan Pages 1-12
    The importance of different species of savory is due to having phenolic compounds such as carvacrol and thymol in the essential oil and rosmarinic acid in the extract, having strong antioxidant and antimicrobial effects. This study was conducted on five ecotypes of Satureja rechingeri in in vitro and in vivo experiments. After determining the best shooting and rooting medium, micropropagation was done and clones were prepared. Water stress treatments were prepared by increasing agar up to 100% followed by selecting the most tolerant and sensitive clones. In the in vivo experiment, effect of water stress was studied in a greenhouse with irrigation withhold and sampling at five stages. Ten morphological and physiological characters were recorded from both experiments. The tolerant clone had superior tolerance to water deficit. Increasing the agar concentration up to 66% had no effects on rooting and the growth rates of shoots but more increase led to a sharp reduction in the growth rate and root differentiation. In the greenhouse, the tolerant clone was tolerated the stress up to nine days without showing any symptoms, but the continuation of stress led to a sharp increase in proline and soluble sugars and the reduction of plant pigments and leaf osmotic potential. This research was a kind of drought simulation at in vitro condition, performed for the first time for identification and screening of drought tolerant clones of savory.
    Keywords: Drought Stress, Micropropagation, Morphological
    Abstract View Paper Original: English
  • Protective Role of Arginine Against Oxidative Damage Induced by Osmotic Stress in Ajwain (Trachyspermum ammi) Seedlings Under Hydroponic Culture
    Rozita Kabiri *, Mehdi Naghizadeh, Ali Hatami Pages 13-22
    Assessing the tolerance of medicinal plants is important for planting them in drought areas. Arginine is a growth regulator and its role in plants’ tolerance to environmental stresses such as drought has been investigated. To evaluate the protective effects of arginine against osmotic stress induced by polyethylene glycol in ajwain (Trachyspermum ammi) seedlings, an experiment was conducted as a completely randomized design in a factorial arrangement with three replicates. Experimental treatments included arginine at three levels (0, 10 and 20 µM) and osmotic stress (induced by polyethylene glycol 6000) at three levels (0, 13.5% and 17% (W/V)). Results showed that arginine application through the root medium caused the reduction of H2O2 content, lipid peroxidation (malondialdehyde and other aldehydes) and lipoxygenases activity and increased the antioxidant enzymes activity (calatase, ascorbate peroxidase and guaiacol peroxidase), protein content and proline content under osmotic stress. Therefore, it seems that the application of arginine greatly improves the dehydration tolerance through elevated activities of antioxidant enzymes.
    Keywords: Ajwain, Antioxidant enzymes, Lipid Peroxidation
    Abstract View Paper Original: English
  • Agronomic and Photosynthetic Characteristics of Different Maize Hybrids in Response to Water Deficit Stress at Different Phenological Stages
    Maryam Goodarzian-Ghahfarokhi, Cyrus Mansouri-Far, Mohsen Saeidi, Majid Abdoli, Mohammad Esmaeilpour-Jahromi * Pages 23-34
    The aim of present study was to evaluate the effects of drought stress on net photosynthesis rate (Pn), stomatal resistance, water use efficiency (WUE) and biomass (BM) of six maize (Zea mays L.) hybrids. Drought stress applied by withholding water supply at 4-5 leaf stage (S1, vegetative stage), anthesis (S2, reproductive stage), and dual stress condition (S3, combination of vegetative and reproductive stages). Results showed that all of the traits changed differently among hybrids under water stress but recovered close to initial values after re-watering. S3 affected leaf gas exchange and agronomic traits more severely than S1 and S2 treatments. Pn decreased due to imposed drought but more slowly in hybrids SC647 and SC704. In addition, SC700, SC704 and SC647 had the maximum BM and plant height. But, WUE decreased during the water stress period especially in hybrids SC260 and SC370 in which the decrease was remarkable. It can be concluded that SC704 and SC647 were the most tolerant and SC260 and SC370 were the least tolerant hybrids to water stress. The variation observed amongst the evaluated hybrids suggests the existence of valuable genetic resources for crop improvement in relation to drought tolerance.
    Keywords: Dry weight, Drought, Gas exchange, Re-watering, Water use efficiency
    Abstract View Paper Original: English
  • Post-anthesis Drought Stress Effects on Photosynthesis Rate and Chlorophyll Content of Wheat Genotypes
    Mohammad Javad Ahmadi-Lahijani, Yahya Emam* Pages 35-52
    Water stress is one of the major abiotic stresses in agriculture worldwide. In order to assess photosynthesis response and grain yield of 25 wheat genotypes under water deficit (post-anthesis stress) conditions, a 2-year study (2010-12) was carried out as a split-plot arrangement using randomized complete block design with three replications. The most sensitive gas exchange variable to water deficit was found to be mesophyll conductance (gm) (62% reduction), followed by photosynthesis rate (Pn) (42% reduction). Water deficit also reduced grain yield by an average of 45%. Pn and gm were significantly correlated with grain yield under both conditions. Higher chlorophyll content was associated with higher Pn under water deficit conditions. Maintenance of greater green leaf area during grain filling period was related to greater grain yield. Genotypes with higher Pn and gm were those with optimum grain yield (i.e. cvs. Zarrin and Darya), hence, Pn and gm were found to be the appropriate indices for screening wheat genotypes under the terminal water deficit conditions.
    Keywords: Canopy temperature, Gas exchange variables, Grain filling period, SPAD, Terminal water deficit, Water use efficiency
    Abstract View Paper Original: English
  • Evaluation of Saffron Ecotypes for Stigma Yield and Yield Components Using Different Maternal Corm Weights
    Mahdi Bayat *, Reza Amirnia, Mahdi Tajbakhsh, Mehdi Ramezani Pages 53-64
    Several saffron ecotypes (Mashhad, Torbat-Jam, Torbat-Haydarieh, Gonabad, Birjand, Ghaen) were evaluated in Urmia for stigma yield and yield components using different maternal corm weights(6, 8, 10, 12 g) in 2013 cropping year. The experiment was arranged as factorial based on randomized complete block design. Analysis of variance showed that there were significant differences among saffron ecotypes and maternal corm weights with respect to all studied agronomical traits. However, there was no interaction between ecotypes and corm weights for the majority of these characters. Torbat-Haydarieh and Mashhad ecotypes, and Gonabad and Ghaen ecotypes had the highest and lowest saffron yield in the Urmia condition, respectively. The yield and yield components of saffron improved when the greater maternal corm weight was used. There were positive relationships between saffron yield and all its components. Based on the stepwise regression analysis, dried stigma weight, stigma length, fresh flower weight, dry leaf weight and leaf length were the main components of saffron yield. We can conclude that maternal corm weight has a very important role in saffron performance. Furthermore, in order to establish a new saffron cultivation, it seems essential to take into account the climate condition of areas from which the corms were selected.
    Keywords: Climate condition, Correlation, Ecotype, Maternal corm weight, Regression, saffron
    Abstract View Paper Original: English
  • Determination of QTLs Associated with Agronomic and Physiological Traits under Normal and Salinity Conditions in Barley
    Ali Barati *, Seyed Abolghasem Mohammadi, Mohammad Moghaddam Vahed, Behzad Sadeghzadeh, Habibollah Ghazvini Pages 65-80
    mapping the QTLs of agronomic and physiological traits, 149 double haploid (DH) lines from a cross between an Australian cultivar, Clipper (salt susceptible), and an Algerian landrace, Sahara3771 (salt tolerant), were evaluated under natural saline (Yazd Station, ECsoil=10-12.8 ds/m and ECwater= 9-10 ds/m) and normal (Karaj Station, ECsoil and ECwater ~2-2.5 ds/m) environments. There were remarkable differences between parents and among the lines for studied traits, including days to heading, relative water content, chlorophyll content, plant height, spike length, days to maturity, biomass, grain yield, harvest index, grain number per spike, 1000 grain weight, Na and K contents and Kﳖ ratio. QTL analysis was performed using the genetic linkage map consisted of 517 molecular markers distributed evenly on all seven barley chromosomes spanning 1502 cM of barley genome based on composite interval mapping method. A total of 72 QTLs for the measured traits were determined, from which 40 QTLs were under normal and 32 QTLs were under salinity stress conditions. The phenotypic variation explained by individual QTLs ranged from 2.7 to 61.8%. A major QTL related to biomass, grain number per spike, grain yield, plant height and 1000 grain weight was identified on chromosome 2H in the vicinity of Vrs1 marker locus. In addition, for plant height, biomass, grain number per spike and 1000 grain weight, some stable QTL(s) under both salinity and normal conditions were identified on that locus which considered as salinity related QTLs. These QTLs can be useful in breeding programs for improving salt tolerance using marker-assisted selection.
    Keywords: Agronomic Traits, Barley, QTLs, Salinity
    Abstract View Paper Original: English