فهرست مطالب

Plant Physiology and Breeding - Volume:8 Issue:2, 2018
  • Volume:8 Issue:2, 2018
  • تاریخ انتشار: 1397/09/10
  • تعداد عناوین: 12
|
  • سارا غفاریان، سید ابوالقاسم محمدی*، محمود تورچی صفحات 1-11

    جو (Hordeum vulgare L) به عنوان یک گیاه متحمل به شوری دارای اهمیت اقتصادی قابل توجهی در نواحی خشک و نیمه خشک است. در این مطالعه، سه ژنوتیپ جو (Sahara3771 و لاین امید بخش به عنوان لاین های متحمل و Clipper به عنوان لاین حساس به شوری) در مرحله گیاهچه تحت تیمار شوری صفر، 100 و 200 میلی مولار NaCl قرار گرفتند. 24 ساعت، سه روز و سه هفته پس از اعمال تیمار شوری نمونه برداری از ریشه در سه تکرار انجام شد. طول ریشه و وزن خشک و تر ریشه اندازه گیری شد و الگوی بیان ژن Atls1 در نمونه های ریشه با تکنیک Real-time-PCR کمی مورد بررسی قرار گرفت. اختلاف بین ژنوتیپ ها و مراحل نمونه برداری برای صفات ریشه معنی دار بود. با پیشرفت مراحل نمونه برداری و طول مدت تیمار، طول ریشه و وزن خشک و تر آن افزایش معنی داری داشت. شوری، ژنوتیپ، مرحله نمونه برداری و اثر متقابل آن ها بیان ژن Atls1 را به طور معنی داری تحت تاثیر قرار دادند. در هر سه ژنوتیپ، با افزایش غلظت NaCl، بیان ژن Atls1 کاهش یافت. تحت شوری 100 میلی مولار NaCl، سطح mRNA ژن Atls1 در Clipper در مقایسه با ژنوتیپ های متحمل به شوری Sahara3771 و لاین امید بخش کاهش معنی داری داشت. علاوه بر این، در تمامی ژنوتیپ ها تحت تیمار شوری طولانی مدت (سه هفته) بیان ژن Atls1 کاهش یافت. کاهش بیان این ژن در تیمار شوری بلند مدت نشان می دهد که احتمالا این ژن در مراحل ابتدایی پاسخ به تنش شوری دخالت دارد.

    کلیدواژگان: تنش شوری، جو، رشد ریشه، ژن Atls1، Real-Time PCR
  • حسین شهبازی *، حسن بیگناه، مسلم علایی صفحات 13-23

    به منظور تعیین وراثت‌پذیری برخی از صفات فیزیولوژیک درگیاه جو، بذرهای F1 حاصل از یک تلاقی دی الل 5×5 به همراه والدین درگلخانه در شرایط بدون تنش و تنش خشکی انتهایی، در ایستگاه تحقیقات کشاورزی دانشگاه آزاد اسلامی واحد اردبیل در سال 1395 کشت گردیدند. صفات فیزیولوژیک و زراعی محتوی نسبی آب برگ، اتلاف آب از برگ جداشده، هدایت روزنه‌ای، صدمه وارده به غشا، پارامترهای فلورسانس کلروفیل، سطح ویژه برگ، ضخامت برگ، طول ریشه، وزن خشک ریشه و عملکرد دانه اندازه گیری شدند. نتایج نشان داد ‌که وراثت پذیری عمومی تمام صفات بالا بود. در بین صفات اندازه گیری شده، صدمه وارده به غشای سیتوپلاسمی دارای بیشترین وراثت پذیری خصوصی بود (47/0) و سطح ویژه برگ، اتلاف آب از برگ جداشده و محتوی نسبی آب برگ بترتیب با مقادیر 369/0، 353/0 و 311/0 در رتبه های بعدی قرار گرفتند. درجه غالبیت متوسط در مورد تمام صفات اندازه‌گیری شده بزرگتر از 1 بود که حاکی از کنترل کلیه صفت توسط اثر فوق غالبیت ژنی بود. نتایج نشان داد که در عملکرد و سطح ویژه برگ الل های غالب و در صدمه وارده به غشای سیتوپلاسمی الل های مغلوب، مطلوب می باشند. نتایج همچنین نشان داد که نتاج F1 در مقایسه با والدین دارای سطح ویژه برگ، اتلاف آب از برگ جدا شده، محتوی نسبی آب برگ و هدایت روزنه ای کمتر و وزن خشک ریشه بیشتری هستند. با توجه به اهمیت بیشتر ارزش های غالبیت در کنترل صفات اندازه گیری شده، پیشنهاد می شود که ارزیابی صفات در نسل های تفرق پیشرفته و بعد از رسیدن نتاج به خلوص نسبی انجام گیرد.

    کلیدواژگان: تنش خشکی، صفات ریشه، صفات فیزیولوژیک، هدایت روزنه ای، وراثت پذیری
  • پرویز صفری، محمد مقدم واحد *، سیامک علوی کیا، مجید نوروزی صفحات 25-42

    خشکی تنش غیرزیستی اصلی است که به طور جدی بر تولید و کیفیت گندم در جهان تاثیر می گذارد. اطلاعات مربوط به وراثت تحمل به خشکی برای تعیین نوع برنامه اصلاحی و تکوین ارقام متحمل ضروری است. در این مطالعه، استنباط بیزی برای بررسی ماهیت و میزان اثرهای ژنی کنترل کننده عملکرد و اجزای آن در شرایط کمبود آب و شرایط عادی با استفاده از ارزیابی ارقام گندم نان (بم و آرتا) و نسل های مشتق شده از آن ها مورد استفاده قرار گرفت. استنباط بیزی با استفاده از روش گزینش متغیر گیبز (GVS) و معیار اطلاعات انحراف (DIC) برای شناسایی مهم ترین اثرهای ژنی و مقایسه مدل هایی با اثرهای ژنی مختلف مورد استفاده قرار گرفت. GVS و DIC روشی کارآمد برای انجام تجزیه و تحلیل و معرفی مدل های مناسب ارایه کردند. می توان نتیجه گرفت که تجزیه و تحلیل بیزی استنباط قوی از ساختار ژنتیکی عملکرد و اجزای عملکرد در گندم ارایه می دهد. از آن جا که اثرهای افزایشی، غالبیت و اپیستازی در وراثت صفات زراعی درگیر بودند، روش هایی که از همه انواع اثرهای ژنی استفاده می کنند مانند اصلاح ارقام هیبرید، در صورت رفع موانع تولید این ارقام، می تواند در بهبود عملکرد و پایداری آن در گندم سودمند باشد.

    کلیدواژگان: استنباط بیزی، روش های زنجیر-مونت کارلو، کمبود آب، گزینش متغیر گیبز، گندم، معیار اطلاعات انحراف
  • محمود ولیزاده* صفحات 43-51

    شنبلیله (Trigonella foenum-graecum L.) یک گیاه دارویی بوده که در طب سنتی مورد استفاده قرار می گیرد. دو تا از مهمترین مواد دارویی دیوزجنین و تری گونلین می باشد که دارای خواص دارویی بسیار از جمله خاصیت ضد سرطان، پایین آورنده کلسترول و قند خون می باشد. بهینه سازی درون شیشه، القای کالوس و باززایی اندام های هوایی اولین گام در جهت تولید بهینه متابولیت های ثانویه در این گیاه از طریق کشت بافت و مهندسی ژنتیک می باشد. به منظور دستیابی به این هدف ریزنمونه‌های برگ، هیپوکوتیل و محور جنینی روی محیط کشت موراشیک و اسکوگ (MS) حاوی غلظت‌های مختلف هورمون‌های نفتالین استیک اسید (NAA) (0، 5/0، 5/1 و 2 میلی‌گرم در لیتر) در ترکیب با 6-بنزیل‌آدنین (BA)(0، 5/0، 1 و 5/1 میلی‌گرم در لیتر) با تشکیل 48 تیمار کشت شدند. داده ها به وسیله آزمون غیرپارامتری کروسکال والیس تجزیه شدند و میانگین ها توسط آزمون غیرپارامتری توکی مقیسه شدند. نتایج تجزیه داده ها تفاوت معنی داری را بین تیمارها نشان داد. القای کالوس و باززایی اندام های هوایی به طور هم زمان در محیط کشت MS حاوی 5/0 میلی‌گرم در لیتر NAA بدون BA و در ریزنمونه محور جنینی رخ داد. بیشترین فراوانی القای کالوس در ریزنمونه برگ و هیپوکوتیل در غلظت بالاتر NAA  (2 میلی گرم در لیتر) به دست آمد.

    کلیدواژگان: القای کالوس، باززایی گیاه، شنبلیله، محور جنینی، NAA، BA
  • آیدا شمالی، کامبیز مشایخی *، محمد هادی پهلوانی، سید جواد موسوی زاده صفحات 53-58

    کشت بافت از طریق جنین زایشی رویشی یکی از روش هایی است که بیشتر در روند اصلاح گیاهان کاربرد دارد. یک مسئله کلیدی جنین زایی رویشی، هم زمان سازی آن است. مشخص شده است که نیتروژن در این مورد نقش مهمی ایفا می کند. بنابراین، آزمایشی برای ارزیابی جنین زایی رویشی گوجه فرنگی در محیط پایه B5، تحت تاثیر نیتروژن اکسیدی، احیایی و آلی قرار گرفت. دو آزمایش جداگانه شامل هشت تیمار با چهار تکرار هر کدام با استفاده از طرح کاملا تصادفی انجام شد. در آزمایشی که تیمارها در طول مرحله القا، اعمال شده بودند، حداکثر هم زمان سازی براساس تعداد نسبی جنین اژدری شکل به تمام جنین های تشکیل دهنده جنین، با استفاده از نیترات به عنوان تنها منبع نیتروژن (81/0) به دست آمد. در مقابل، زمانی که در طول مرحله ظهور جنین تیمارها اعمال شدند، حداکثر هم زمان سازی با استفاده از ترکیب نیترات و هیدرولیزات کازئین (51/0) به دست آمد. علاوه بر این، در هر دو آزمایش بیشترین تعداد جنین رویشی در محیط استاندارد B5 (58/91 در اولین آزمایش و 19/59 در آزمایش دوم) ثبت شد.

    کلیدواژگان: آمونیوم، درون شیشه ای، کازئین هیدرولیزات، گوجه فرنگی، نیترات
  • مهسا رشیدی، علی صارمی راد *، ولی الله قاسم عمران صفحات 59-68

    در پژوهش حاضر به بررسی توانایی باززایی گیاه فیتونیا با به کارگیری ریزنمونه‌های مختلف (برگ، گره) در غلظت‌های متفاوت تنظیم‌کننده‌های رشدی گوناگون ((2,4-D، ایندول استیک اسید، ایندول بوتیریک اسید (IBA)، 6-بنزیل آمینو پورین (BAP) و تیدیازورون)) پرداخته شد. درصد القای کالوس، تعداد شاخساره، طول شاخساره، درصد ریشه‌زایی و طول ریشه یادداشت‌برداری شدند. تفاوت قابل ملاحظه‌ای میان تنظیم‌کننده‌های رشدی از لحاظ درصد القای کالوس، تعداد شاخساره، درصد ریشه‌زایی و طول ریشه وجود داشت. نتایج حاصل نشان داد که ریزنمونه برگ از بیشترین درصد القای کالوس در مقایسه با گره برخوردار است در حالی که گره بیشترین تعداد شاخساره را داشت. بیشترین درصد القا (12/86 درصد) مربوط به ریزنمونه برگ در محیط کشت MS حاوی یک میلی‌گرم در لیتر 2,4-D و یک میلی‌گرم در لیتر IBA بود. ریزنمونه گره در محیط کشت MS حاوی دو میلی‌گرم در لیتر BAP و یک میلی‌گرم در لیتر IBA دارای بیشترین تعداد شاخساره (9/5 در هر ریزنمونه) و در محیط کشت MS حاوی یک میلی‌گرم در لیتر BAP و یک میلی‌گرم در لیتر IBA دارای بیشترین طول شاخساره (95/7 سانتی‌متر) بود. بالاترین درصد ریشه‌زایی (87 درصد) و طول ریشه (1/10 سانتی‌متر) به ترتیب در MS غنی شده با 2/0 میلی‌گرم در لیتر IBA و محیط کشت MS پایه به دست آمد.

    کلیدواژگان: القای کالوس، تنظیم کننده رشد، ریزنمونه، کشت درون-شیشه ای، Fittonia verschaffeltii
  • نسترن مهری، رضا فتوت *، احسان محسنی فرد صفحات 69-75

    با وجود نقش محوری گندم، کشت آن در ایران اغلب به صورت دیم است. از طرف دیگر روند گرم شدن جهانی به صورت افزایشی است. برای استفاده بهینه از منابع محدود آب، اصلاح عملکرد گندم از طریق مطالعه سازوکار‌های افزایش کارائی مصرف آب، امری ضروری است. در این مطالعه اثر هدایت روزنه‌ای (gs) بر روی کارایی مصرف آب (WUE) و اجزای آن در گندم نان (Triticum aestivum L.) مورد مطالعه قرار گرفت. هفت کولتیوار گندم نان (مرودشت، روشن B.C.، داراب 2، Vee/Nac، شیراز، چمران، مارون) در گلدان تحت شرایط آبیاری نرمال کشت شدند. الگوی تغییرات برای WUE و اجزای آن در کولتیوارهای مختلف، متفاوت بود. هدایت روزنه‌ای همبستگی مثبت با کارایی مصرف آب کل، کارایی تعرق  و عملکرد دانه داشت. تجزیه ضرایب مسیر نشان داد که اثر مستقیم کارایی تعرق بر عملکرد دانه (91/0) بیشتر از اثر مستقیم HI (40/0) بود. اگر چه gs اثر مستقیم نزدیک به صفر روی عملکرد دانه داشت، ولی اثر خود را به طور غیرمستقیم از طریق کارایی تعرق (47/0) اعمال نمود.

    کلیدواژگان: شاخص برداشت، کارایی تعرق، کارایی مصرف آب، هدایت روزنه ای، Triticum aestivum L
  • بتول مهدوی*، فرناز علاسوندیاری صفحات 77-87

    در بسیاری از نواحی جهان شوری از مهمترین فاکتورهای محدود کننده رشد گیاه است. برای ارزیابی اثرات تنش شوری روی جوانه زنی، رشد و برخی ویژگی‌های کتان روغنی دو آزمایش جداگانه در آزمایشگاه و گلخانه انجام شد. فاکتورهای آزمایشی شامل سه اکوتیپ کتان روغنی (بومی کردستان، L18 ، E37) و چهار سطح شوری (0، 50، 100 و 150 میلی مولار) بودند. نتایج نشان داد که با افزایش شوری درصد جوانه‌زنی، سرعت جوانه‌زنی، بنیه گیاهچه، طول و وزن خشک ساقه‌چه و ریشه‌چه نسبت به شاهد در هر سه اکوتیپ کاهش یافت. در شوری 150 میلی مولار، اکوتیپ بومی کردستان و E37 به ترتیب بالاترین و پایین ترین جوانه زنی و رشد گیاهچه را داشتند. همچنین شوری طول ساقه و ریشه، وزن خشک ساقه و ریشه و محتوی نسبی آب را کاهش داد درحالی که نشت الکترولیت‌ها و قندهای محلول را در هر سه اکوتیپ افزایش داد. اکوتیپ بومی کردستان بیشترین وزن خشک ریشه و ساقه، محتوی نسبی آب و قندهای محلول را داشت و بعد از آن L18 و E37 قرار گرفتند. در شوری 150 میلی مولار اکوتیپ بومی کردستان پایین ترین و اکوتیپ های L18 وE3 بالاترین نشت الکترولیت ها را دارا بودند. به طور کلی، حساس‌ترین و متحمل‌ترین اکوتیپ‌ها به ترتیب E37 و بومی کردستان بودند. بنابراین، اکوتیپ بومی کردستان دارای پتانسیل برای کاشت در مناطق با آب شور است.

    کلیدواژگان: پرولین، جوانه زنی، قندهای محلول کل، نشت الکترولیت، NaCl
  • لمیا وجودی مهربانی *، رعنا ولیزاده کامران، سارا خوری زاده، سارا سید نظامی صفحات 89-98

    شوری درآب و خاک یک مشکل محیطی بوده و از مهمترین عوامل محدود کننده در تولید محصول می باشد. گشنیز به عنوان سبزی برگی مورد توجه تولیدکنندگان سبزی در دنیا است. به دلیل افزایش تدریجی شوری در آب و خاک در شمال غرب ایران، تولید این محصول با محدودیت مواجه شده است. به منظور بررسی اثر تنش شوری به برخی ویژگی‌‌های فیزیولوژیک و مورفولوژیک گشنیز آزمایشی بر مبنای فاکتوریل بر پایه بلوک های کامل تصادفی با پنج سطح شوری کلرید سدیم (صفر، 50، 100، 150 و 200 میلی مول) و دو کلون محلی (تبریز و ملایر) طراحی شد. نتایج نشان دهنده وجود اثرات متقابل معنی‌دار سطوح شوری و کلون بر محتوای پرولین و آب نسبی برگ بود. بیشترین میزان پرولین (77 میکروگرم بر گرم وزن تر) در تیمار کلون تبریز × 200 میلی مول نمک ثبت شد و بیشترین میزان آب نسبی برگ در کلون تبریز در شرایط بدون تنش شوری و کلون ملایر در شرایط بدون تنش شوری و تنش شوری 50 میلی مول به دست آمد. بیشترین میزان وزن خشک برگ، نسبت پتاسیم به سدیم و پتاسیم متعلق به تیمار بدون شوری (شاهد) بود. بیشترین تجمع سدیم، مالون دی آلدئید، پراکسید هیدروژن و نشت یونی در تیمار 200 میلی مول نمک مشاهده شد. محتوی مواد جامد محلول به وسیله تیمار شوری و رقم تحت تاثیر قرار گرفت و بیشترین میزان مواد جامد محلول در کلون ملایر به دست آمد. با افزایش تنش شوری بر محتوی مواد جامد محلول افزوده شد و بیشترین میزان آن در تیمار 200 میلی مول حاصل شد.

    کلیدواژگان: پراکسید هیدروژن، شاهی، عملکرد، مالون دی آلدئید
  • کاظم قاسمی گلعذانی*، لیمو رضایی پور، بهاره دلیل صفحات 99-107

    یک آزمایش اسپلیت پلات بر پایه بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار در سال 1394 اجرا گردید تا بهترین مرحله برداشت سه اکوتیپ شوید (Anethum graveolens) شامل ورامین، اصفهان و ملایر تحت شرایط آبیاری متفاوت (آبیاری پس از 70، 100، 130 و 160 میلی متر تبخیر از تشتک تبخیر کلاس A) برای تولید بذرهای با کیفیت بالا تعیین شود. نتایج به روشنی نشان داد که کیفیت بذر همه اکوتیپ ها در فواصل مختلف آبیاری با پیشرفت نمو بذر روی گیاهان مادر افزایش یافت. حداکثر کیفیت بذر بر اساس  هدایت الکتریکی مواد نشتی از بذر، درصد و سرعت جوانه زنی و وزن خشک گیاهچه بسته به اکوتیپ و فواصل آبیاری در حدود 12-2 روز بعد از رسیدگی وزنی حاصل شد. برداشت های زودهنگام به سبب نارسی و برداشت های دیرهنگام به دلیل پیری موجب کاهش جوانه زنی و قدرت بذر شدند. با کاهش فراهمی آب برای گیاهان مادر،  قدرت بذر همه اکوتیپ ها به تدریج تنزل یافت. بنابراین، نتیجه گیری شد که آبیاری گیاهان شوید به ویژه در دوره پر شدن بذرها می تواند سبب بهبود کیفیت آن ها شود.  با این حال، بهترین محتوای رطوبت بذر برای برداشت گیاهان شوید و تولید بذرهای با کیفیت بالا در حدود 20-15% است. قوی ترین بذرها بر اساس سرعت جوانه زنی و وزن خشک گیاهچه توسط اکوتیپ های ورامین و سپس ملایر تولید شد.

    کلیدواژگان: جوانه زنی، رسیدگی، شوید، فاصله آبیاری، کیفیت بذر
  • مهرداد بابا ربیع، حسین زارعی، سیما بادلی صفحات 109-120

    گل داوودی با نام علمی Chrysanthemum morifolium یکی از مهم‌ترین گیاهان زینتی است که دارای اهمیت اقتصادی بالایی می‌باشد. به منظور بررسی تاثیر اسید سالیسیلیک (150،100،50 و200 میلی‌گرم در لیتر) و تیامین (100 و150میلی گرم در لیتر) بر برخی صفات مورفولوژیکی، فیزیولوژیکی و بیوشیمیایی گل شاخه بریده داودی اسپری، آزمایشی در قالب طرح کاملا تصادفی با سه تکرار انجام شد. بر اساس نتایج حاصل بیشترین قطر ساقه، طول ساقه، قطر گل، تعداد گل، تعداد شاخه گل، کارتنوئید، وزن تر اندام هوایی و جذب ریشه در غلظت100 میلی‌گرم در لیتر تیامین به دست‌آمد. غلظت150میلی‌گرم در لیتر تیامین، بیشترین عمر گلجایی و کلروفیل a،b  و کل را ایجاد کرد. بیشترین قند احیا و کمترین زمان ظهور گل در گل‌های تیمارشده با اسید سالیسیلیک (150 میلی‌گرم در لیتر) مشاهده شد. همچنین بیشترین میزان آنزیم پراکسیداز مربوط به اسید سالیسیلیک (200 میلی‌گرم در لیتر) بود. به طور کلی نتایج پژوهش حاضر نشان داد که تیامین و اسید سالیسیلیک نقش بسزایی در بهبود صفات مورفولوژیکی، فیزیولوژیکی و بیوشیمیایی گل شاخه بریده داودی داشتند. در عین حال غلظت‌های مختلف هر دو ماده تاثیرات مختلفی داشتند.

    کلیدواژگان: اسید سالیسیلیک، تیامین، صفات بیوشیمیایی، صفات فیزیولوژیکی، صفات مورفولوژیکی، گل داودی
  • مسلم طهماسبی شامنصور، نعیمه عنایتی ضمیر*، مصطفی چرم، افراسیاب راهنما قهفرخی صفحات 121-134

    تنش شوری به عنوان یک محدودیت مهم در تولید محصولات کشاورزی به ویژه در مناطق خشک و نیمه خشک شناخته شده است. در بین راهکارهای بهبود رشد گیاه در شرایط تنش شوری، استفاده از جدایه های تریکودرمای قادر به تحمل شوری و کاربرد سیلیسیوم می تواند راهکاری موثر و سازگار باشد. به منظور ارزیابی اثرات مایه زنی تریکودرما ویرنس و کاربرد سیلیسیوم بر برخی از ویژگی های فیزیولوژیکی و مورفولوژیکی گندم در شرایط شور، آزمایش گلخانه ای به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی با سه تکرار انجام شد. فاکتورها شامل سه سطح شوری (3E1: ، 7 E2: و10 dS m-1 E3:) از منابع NaCl ،  CaCl2 و  MgCl2 (به نسبت  3: 2: 1) ، دو سطح سیلیسیوم از منبع Na2SiO3 شامل صفر (S1) و 5/1  mM (S2)و دو سطح  مایه زنی قارچ (با و بدون مایه زنی) بود. نتایج نشان داد که تنش شوری موجب کاهش معنی دار ارتفاع گیاه، میزان کلروفیل، عملکرد دانه و سایر ویژگی های مورد اندازه گیری شد. تنش شوری سبب افزایش غلظت پرولین و قند، نسبت Na/K و Na/Ca در برگ شد. کاربرد سیلیسیوم مقدار کلروفیل و عملکرد دانه گندم را در شرایط شور و غیرشور به طور معنی داری افزایش دادف ولی تاثیر آن بر ویژگی های ذکر شده کمتر از قارچ بود. نتایج نشان داد که سیلیسیوم با کاهش نسبت های Na/K و Na/Ca و غلظت پرولین در برگ باعت کاهش تنش شوری در گندم شد. مایه زنی تریکودرما به طور معنی داری میزان کلروفیل و عملکرد دانه گندم را در محیط شور افزایش داد. تریکودرما ویرنس با کاهش معنی دار نسبت های Na/K و Na/Ca و غلظت پرولین و افزایش قند محلول در برگ باعث کاهش تنش شوری شد.

    کلیدواژگان: ارتفاع بوته، پرولین، عملکرد دانه، قندهای محلول، کلروفیل
|
  • Sara Ghafarian, Seyyed Abolghasem Mohammadi *, Mahmood Toorchi Pages 1-11

    Barley (Hordeum vulgare L.) as a salt-tolerant crop species has considerable economic importance in salinity-affected arid and semiarid regions of the world. In the present study, three barley genotypes (Sahara3771 and an Iranian advanced line as salt tolerant and Clipper as salt susceptible) were exposed to 100 and 200 mM NaCl at the seedling stage and non-NaCl treatment was used as check. The root samples were harvested 24 hours, three days and three weeks after salt treatment in three replications. The root length and root fresh and dry weight were measured and expression pattern of Atls1 gene was analyzed on root samples by quantitative Real-time-PCR. The effects of genotype and sampling time were significant for root characters and with the advancement of salt treatment duration, root length and root fresh and dry weight were significantly reduced. The expression of Atls1 gene was significantly affected by NaCl level, genotype, sampling time and their interactions. In all three genotypes, with the increase of NaCl concentration, expression of Atls1 gene was reduced. Under 100 mM NaCl, mRNA level of Atls1 was significantly decreased in Clipper as compared with the salt tolerant genotypes, Sahara3771 and Advanced line. In addition, long-term salt treatment (three weeks) significantly reduced the expression of Atls1 in all three genotypes. Down-regulation of Atls1 gene under long term salt treatment indicates that this gene may be involved in response to salinity stress at the beginning of salt stress.

    Keywords: Atls1 gene, Barley, Real-Time PCR, Root growth, Salinity stress
  • Hossein Shahbazi *, Hasan Bigonah, Moslem Alaei Pages 13-23

    To evaluate the inheritance of some physiological and agronomic traits in barley, the F1 seeds of a 5×5 half diallel cross, along with their parents were grown in well-watered and drought stress under greenhouse condition at the agricultural research station of Islamic Azad University, Ardabil, Iran in 2016. Physiological and agronomic traits such as relative water content, excised leaf water loss, stomatal conductance, cell membrane injury, chlorophyll fluorescence parameters, specific leaf area, leaf thickness, root length, root dry weight and grain yield were measured. Results showed that all traits had high broad sense heritability. Among the traits, cell membrane injury had the highest narrow sense heritability (0.47), followed by specific leaf area (0.369), excised leaf water loss (0.353) and relative water content (0.311). The average degree of dominance was higher than unity for all traits, indicating the presence of over-dominance gene action in the control of these traits. Results showed that for grain yield and specific leaf area, dominant alleles, and for cell membrane injury, recessive alleles are favorable. F1 progenies had lower specific leaf area, excised leaf water loss, relative water content, stomatal conductance and higher root dry weight than their parents. Due to the importance of dominance in the control of characters under study, it was suggested that the evaluation of traits under study should be done at advanced generations of inbreeding.

    Keywords: Drought, Inheritance, Physiological Traits, Root characteristics, Stomatal Conductance
  • Parviz Safari, Mohammad Moghaddam Vahed *, Siamak Alavikia, Majid Norouzi, Babak Rabiei Pages 25-42

    Drought is the main abiotic stress seriously influencing wheat production and quality in the world. Information about the inheritance of drought tolerance is necessary to determine the type of breeding program and to develop tolerant cultivars. In this study, Bayesian inference was used to explore the nature and amount of gene effects controlling yield and its components under water deficit and normal conditions by assessment of contrasting bread wheat parents (Bam and Arta) and derived generations from them. Bayesian inference using the Gibbs Variable Selection (GVS) approach and the Deviance Information Criterion (DIC) were applied to identify the most important gene effects and to compare models including different gene effects. The GVS and DIC provided an efficient way to perform the analysis and to introduce the more appropriate models. It can be inferred from the results that the Bayesian analysis provides a robust inference of genetic architecture of yield and yield components in wheat. Since the additive, dominance and epistatic gene actions involved in the inheritance of agronomic characters under both water stress and normal conditions, methods which utilize all types of gene effects, such as hybrid seed production, may be useful in improving yield and its stability in wheat.

    Keywords: Bayesian inference, DIC, GVS, MCMC, Water Deficit, Wheat
  • Mahmood Valizadeh * Pages 43-51

    Fenugreek (Trigonella foenum-graecum L.) is a medicinal plant used as a traditional medicine. Two of the most important medicinal components are diosgenin and trigonelline that have many medicinal properties including anticancer, decreasing blood sugar and cholesterol. In vitro optimization of callus induction and shoot regeneration is the first step in the optimum production of secondary metabolites through plant tissue culture techniques and genetic engineering. To achieve this goal, leaf, hypocotyl and embryo axis explants were cultured on Murashige-Skoog (MS) medium containing various concentrations of naphthalene acetic acid (NAA) (0, 0. 5, 1.5 and 2 mg L-1) in combination with 6-benzyl adenine (BA) (0, 0.5, 1 and 1.5 mg L-1) producing 48 treatments. The data were analyzed by the non-parametric Kruskal-Wallis test and the means were compared by the U test of Mann Whitney at 5% probability level. The result of the analysis indicated a significant difference between treatments. Simultaneous callus induction and shoot regeneration occurred in the MS medium supplemented with 0.5 mg L-1 NAA withoutBA for the embryo axis explant. However, higher frequency of callus induction for leaf and hypocotyl explants was obtained in the higher concentration of NAA (2 mg L-1).

    Keywords: Callus induction, Embryo axis, Fenugreek, Naphthalene acetic acid, Plant regeneration
  • Aida Shomali, Kambiz Mashayekhi *, Mohammadhadi Pahlevani, Seyyed Javad Mousavizadeh Pages 53-58

    Tissue culture through somatic embryogenesis is one of the methods found most useful in the plants’ breeding process. A key issue to deal with during somatic evolution is its synchronization. Nitrogen has been known to play an important role here. Therefore, we evaluated the tomato explant embryogenesis cultured on B5 basal medium, subject to oxidized, reduced and organic nitrogen. Two separate experiments were conducted consisting of eight treatments with four replications each, using completely randomized design. In the experiment in which treatments were applied during the induction phase, maximum synchrony, based on relative number of torpedo embryo to all formed embryos, was obtained using nitrate as the sole nitrogen source (0.81). However, in the case in which treatments were applied during the realization phase, maximum synchrony was obtained through the combined nitrate and casein hydrolysate (0.51). Furthermore, in both experiments the highest number of somatic embryos was obtained in the standard B5 medium (91.58 in the first experiment and 59.19 in the second experiment).

    Keywords: Ammonium, Casein hydrolysate, In vitro, Nitrate, Tomato
  • Mahsa Rashidi, Ali Saremi Rad *, Peyman Froozesh, Vali Ollah Ghasemo Omran Pages 59-68

    We investigated in vitro regeneration ability of Fittonia verschaffeltii using different explants (leaf, node) and plant growth regulators ((2,4-D, indoleacetic acid, indolebutyric acid (IBA), 6-benzylaminopurine (BAP), thidiazuron)). Percentage of callus induction, number of shoots, shoot length, percentage of rooting and root length were measured. The leaf explant showed higher frequency of callus induction in comparison with the node explant, while node had higher frequency of shoot formation. There were significant differences among plant growth regulators in terms of percentage of callus induction, number of shoots, percentage of rooting and root length, however, the difference was dependent on the type of explant. The highest percentage of callus induction (86.12%) was obtained for the leaf explant at Murashige and Skoog (MS) medium supplemented with 1 mg/L 2,4-D and 1 mg/L IBA. The highest number of shoots (5.9 per explant) and shoot length (7.95 cm) were observed for the node explant at MS medium supplemented with 2 mg/L BAP + 1 mg/L IBA and MS medium containing 1mg/L BAP + 1 mg/L IBA, respectively. The highest percentage of root formation (87%) and root length (10.1 cm) were obtained at MS medium supplemented with 0.2 mg/L IBA and MS medium with no hormones, respectively.

    Keywords: Callus induction, Explant, Fittonia verschaffeltii, In vitro culture, Plant Growth Regulator
  • Nastaran Mehri, Reza Fotovat *, Ehsan Mohseni Fard Pages 69-75

    Wheat is a pivotal crop plant in Iran. However, it is mostly grown in drought prone areas of Iran. On the other hand, the trend of global warming is increasing. Therefore, in order to better use the limited water sources, it is needed to improve wheat yield by studying the mechanisms of enhancing water use efficiency (WUE). This study was conducted to determine the effect of stomatal conductance (gs) on water use efficiency and its components in wheat (Triticum aestivum L.). Seven bread wheat cultivars (Marvdasht, B.C.Roshan,Darab2, Vee/Nac, Shiraz, Chamran, Maroon) were grown in pots under well-watered conditions. The pattern of variation for WUE and its components was different for cultivars. Stomatal conductance showed a positive correlation with total water use, transpiration efficiency and grain yield. A path analysis revealed that transpiration efficiency had a higher direct effect on grain yield (0.91) than did harvest index (0.40). Although gs showed a direct effect of almost zero on grain yield, but imposed its effect indirectly via transpiration efficiency (0.47).

    Keywords: Cereals, Drought resistance, Harvest Index, Stomata, Transpiration Efficiency, Triticum aestivum L, Water Use Efficiency
  • Batool Mahdavi *, Farnaz Alasvandyari Pages 77-87

    Salinity is one of the most important factors that limit plant growth in many regions of the world. In order to evaluate the effects of salinity stress on germination, growth and some physiological characteristics of flax, two separate experiments were carried out in the laboratory and greenhouse. The experimental factors included three ecotypes of flax (Kurdistan Native, L18, E37) and four salinity levels (0, 50, 100 and 150 mM NaCl). The results showed that with increasing salinity, germination percentage, germination rate, seedling vigor index, length and dry weight of hypocotyl and radicle decreased as compared to the control. At 150 mM salinity, Kurdistan Native and E37 ecotypes had the highest and lowest germination and seedling growth, respectively. Also, salinity decreased shoot and root length, shoot and root dry weight and relative water content, whereas, increased electrolytes leakage and soluble sugars. Kurdistan Native had the highest shoot and root dry weight, relative water content and total soluble sugar at 150 mM salinity followed by L18 and E37 ecotypes. At salinity of 150 mM, Kurdistan Native had the lowest electrolyte leakage and L18 and E37 ecotypes had the highest electrolyte leakage. In general, the most sensitive and most tolerant ecotypes were E37 and Kurdistan Native, respectively. Therefore, Kurdistan Native has potential for cultivation in areas with saline water.

    Keywords: Electrolyte leakage, Growth, NaCl, Proline, Total soluble sugar
  • Lamia Vojodi Mehrabani *, Rana Valizadeh Kamran, Sara Khurizadeh, Sara Seiied Nezami Pages 89-98

    Salinity in the soil and irrigation water is an environmental problem and a major constraint for crop production. Coriandrum sativum as a leafy vegetable is great interest for vegetable producers in the world. However, due to gradual increase in soil and water salinity, especially in Northwest Iran, the production of this vegetable has been faced with many constraints. This experiment was conducted to study the effect of salinity on some morphological and physiological traits of Coriandrum sativum. The factors were arranged as factorial based on randomized complete block design with five NaCl levels (0, 50, 100, 150 and 200 mM NaCl) and local ecotypes (Tabriz, Malayer) with three replications. The results revealed that there was interaction of salinity levels with ecotypes in terms of proline content and relative water content. The highest amounts for proline content (77 µg-1 FWt) was recorded for Tabriz clone under 200mM NaCl. The greatest relative water content was obtained by Tabriz clone × NaCl 0 and Malayer × NaCl 0 and 50 mM combinations. The highest dry weight of leaves, K+/Na+ ratio and K+ belonged to the non-salinity condition. Highest amounts of Na+ accumulation, MDA and H2O2 level and ion leakage were attained with 200 mM NaCl level. Soluble sugars content were affected by both salinity and ecotype. The highest content of soluble sugars was achieved by Malayer ecotype. With increasing salinity level, the content of soluble sugars increased and the highest amount of soluble sugars content was recorded at 200 mM NaCl.

    Keywords: Coriandrum sativum, H2O2, MDA, salinity, Yield
  • Kazem Ghassemi Golezani *, Limo Rezaeipoor, Bahareh Dalil Pages 99-107

    A split plot experiment based on randomized complete block design with three replications was carried out in 2015 to determine the best stage for harvest of three dill (Anethum graveolens) ecotypes (Varamin, Isfahan, Malayer) under different irrigation conditions (irrigation after 70, 100, 130 and 160 mm evaporation from class A pan), in order to produce high quality seeds.Results clearly showed that seed quality of all ecotypes under different irrigation intervals was increased with improving seed development on the mother plants. Maximum seed quality on the basis of electrical conductivity of seed leachates, germination percentage and rate and seedling dry weight was obtained at about 2-12 days after mass maturity, depending on ecotypes and irrigation intervals. Earlier harvests due to immaturity and later harvests because of aging reduced seed germination and vigor.Seed vigor of all dill ecotypes gradually diminished with declining water availability to the mother plants. It was, therefore, concluded that irrigation of dill plants particularly during seed filling could improve the quality of seeds. Nevertheless, the best seed moisture content for harvesting dill plants and producing high-quality seeds was about 15-20%. The most vigorous seeds on the basis of germination rate and seedling dry weight were produced by Varamin, followed by Malayer ecotypes.

    Keywords: Dill, Germination, Irrigation Interval, Maturity, Seed quality
  • Mehrdad Babarabie, Hossein Zarei, Sima Badeli Pages 109-120

    Chrysanthemum (Chrysanthemum morifolium) is a major ornamental plant with high economic importance. The effect of various rates of salicylic acid (SA) (50, 100, 150 and 200 mg l-1) and thiamine (100 and 150 mg l-1) was studied on some morphological, physiological and biochemical traits of cut chrysanthemums in an experiment on the basis of a randomized complete block design with three replications. The results showed that the highest stem diameter, stem length, flower diameter, flower number, cut flower number, carotenoid, shoot fresh weight and root uptake were related to thiamine rate of 100 mg l-1. Thiamine rate of 150 mg l-1 was associated with the highest vase life, chlorophyll a and b and total chlorophyll. The highest reduced sugar and the lowest flowering time were observed in flowers treated with 150 mg l-1 SA. Also, the highest peroxidase was related to SA rate of 200 mg l-1. In total, it was found that thiamine and SA play an important role in improving morphological, physiological and biochemical traits of cut chrysanthemums. However, different rates of these two compounds entailed various impacts.

    Keywords: Biochemical traits, Chrysanthemums, Flower, Morphological Traits, Physiological Traits, Thiamine
  • Moslem Tahmasebi Shamansouri, Naeimeh Enayatizamir *, Mostafa Chorom, Afrasyab Rahnama Ghahfarokhi Pages 121-134

    Salinity stress has been known as an important constraint limiting agricultural production especially in arid and semi-arid regions. Among several strategies to improve crop growth under salt stress, using of salinity tolerant Trichoderma isolates and silicon application could be an effective and easily adaptive strategy. In order to evaluate silicon and Trichoderma virens inoculation effects on some physiological and morphological properties of wheat grown under saline condition, a greenhouse experiment arranged as factorial based on completely randomized design with three replications was carried out. The factors included three levels of salinity (E1:3, E2:7 and E3: 10 dS m−1) from NaCl, CaCl2 and MgCl2 sources (3:2:1 ratio, respectively), two levels of Si, 0 (S1) and 1.5 mM (S2), from the source of Na2SiO3 and two levels of Trichoderma virens (with and without inoculation). It was shown that salt stress caused very significant reduction in plant height, chlorophyll content, grain yield and other measured properties. Salinity stress increased proline and soluble sugar concentration, Na/K and Na/Ca ratios in leaves. Application of Si to the growth medium significantly increased chlorophyll content, grain yield of wheat grown under normal as well as under saline environments, but those influences were lower than the fungus effect. These results seem to show that silicon may alleviate salt stress in wheat due to decreased Na/K and Na/Ca ratios and proline concentration in leaves. Tirchoderma inoculation significantly increased chlorophyll content and grain yield of wheat under salt stress. Trichoderma virens deteriorate salt stress by significantly decreasing Na/K and Na/Ca ratios and proline concentration and increasing soluble sugar in the leaves.

    Keywords: Chlorophyll, Grain Yield, Plant Height, Proline, Soluble sugars