فهرست مطالب

Plant Physiology and Breeding - Volume:10 Issue: 1, Winter-Spring 2020

Journal of Plant Physiology and Breeding
Volume:10 Issue: 1, Winter-Spring 2020

  • تاریخ انتشار: 1399/06/20
  • تعداد عناوین: 12
|
  • سید مهدی میری* صفحات 1-28
    پلی پلوییدها موجوداتی هستند که بیش از دو مجموعه کروموزوم زوج (همولوگ) دارند. پلی پلوییدی نقش مهمی در تکامل و تنوع گیاهان عالی داشته است. با استفاده از چند ماده شیمیایی ضدمیتوزی مانند کلشیسین، تری فلورالین و اوریزالین، پلی پلوییدی مصنوعی القا می شود. نوع مهارکننده های میتوزی و غلظت و مدت زمان آن متغیر و وابسته به گونه ها است. این روش می تواند بصورت برون شیشه ای یا درون شیشه ای باشد که روش کشت بافت ساده تر و کارآمدتر است. تغییر در محتوای DNA هسته ای، بیان ژن و فرآیندهای رشد به دلیل دستکاری پلوییدی می تواند منجر به تغییرات مورفولوژیکی، آناتومیکی و فیزیولوژیکی در گیاهان پلی پلویید شود. به طور کلی، گیاهان پلی پلوییدی اندام های بزرگتر، زیست توده بیشتر، عملکرد بالاتر، تحمل برتر در برابر تنش های بیوتیک و غیر زنده و همچنین متابولیت های اولیه و ثانویه بیشتری دارند. همچنین، پلی پلوییدی اغلب باروری گیاهان را کاهش می دهد و امکان تولید میوه های بدون بذر را فراهم می کند. در گیاهان زینتی، افزایش اندازه گل های پلی پلوییدی از نظر زیبایی شناختی و اقتصادی از اهمیت بالایی برخوردار است. دو روش مستقیم و غیرمستقیم برای تعیین پلوییدی گیاهان وجود دارد. روش های غیرمستقیم ساده تر اما غیر دقیق تر هستند، که شامل ارتباط سطح پلوییدی با ویژگی های مورفولوژیکی (همانند ارتفاع گیاه، اندازه برگ و قطر دانه گرده) و آناتومیک (تراکم و اندازه روزنه و همچنین تراکم کلروپلاست در سلولهای محافظ) می باشد. در مقابل، روش های سنجش مستقیم مانند شمارش کروموزوم در سلول های مریستمی ریشه و فلوسایتومتری، تکنیک های دقیقی برای تعیین سطح پلوییدی در گیاهان هستند. اخیرا، نشانگرهای مولکولی ابزارهای کارآمد، سریع و مقرون به صرفه ای برای تجزیه و تحلیل تعداد زیادی از نمونه ها ارایه می دهند. در این بررسی، برخی از اثرات پلی پلوییدی در چندین محصول باغی نیز به طور خلاصه بررسی شده است. به طور کلی، دستکاری های پلی پلوییدی مدتهاست که در بهبود عملکرد بسیاری از گیاهان باغی مورد استفاده قرار گرفته و می تواند یکی از امیدوار کننده ترین ابزارها در برنامه های اصلاح نباتات محسوب شود.
    کلیدواژگان: ماده ضد میتوزی، فلوسایتومتری، دو برابر شدن ژنوم، اصلاح نباتات، پلی پلوئید
  • اکرم فرزانه، سید حسین نعمتی*، محمود شور، حسین انصاری صفحات 29-40

    رشد و نمو دانهال های گوجه فرنگی (Solanum lycopersicum L.) بطور قابل مالاحظه ای توسط تنش آبی مهار می-شود. پوترسین در تحمل به تنش آبی نقش دارد. با این حال، اطلاعات بسیار محدودی در مورد اثرات کاربرد بیرونی پوترسین بر گیاهان از جمله گوجه فرنگی وجود دارد. این آزمایش به منظور بررسی کاربرد پوترسین بر برخی صفات فیزیولوژیکی و بیوشیمیایی گوجه فرنگی در شرایط تنش آبی انجام شد. گیاهان در معرض سه شرایط آبی قرار گرفتند: 100 درصد ET0 به عنوان تیمار خوب آبیاری شده (یا شاهد)، 75 و 50 درصد ET0 به عنوان تیمارهای تنش آبی. کاربردهای برگی پوترسین در غلظت های 5/0 و 1 میلی گرم در لیتر بود در حالی که گیاهان شاهد با آب مقطر اسپری شدند. تنش خشکی باعث کاهش معنی داری در رشد و بهره وری گیاه و کاهش سطح برگ، ارتفاع بوته و عملکرد میوه در 50 درصد ET0 نسبت به تیمار شاهد شد. همچنین آنزیم های آنتی اکسیدانی مانند SOD ، PPO و CAT با افزایش شرایط تنش آبی افزایش یافت. کاربرد پوترسین باعث بهبود صفات رشدی، ارتفاع بوته، عملکرد میوه و سطح برگ در شرایط تنش آبی شد. علاوه بر این، محتوای PPO و فعالیت های آنزیم CAT و SOD با استفاده از پوترسین نیز بهبود یافت. نتایج این تحقیق نشان داد که کاربرد برگی پوترسین در سطح مناسب ممکن است به عنوان ماده موثر در تحریک فرآیندهای فیزیولوژیکی و القای بیوسنتز متابولیت های با ارزش عمل کند که این امر می تواند تاثیر منفی تنش خشکی بر زیست توده، کیفیت و کمیت گیاه را جبران کند.

    کلیدواژگان: کاتالاز، تبخیر-تعرق محصول، پلی فنول اکسیداز، سوپراکسیداز دیسموتاز، گوجه فرنگی
  • عزیزالله قاسمی، سلیم فرزانه، سجاد محرم نژاد* صفحات 41-49

    به منظورارزیابی اثر آسکوربیک اسید روی میزان درصد کاهش عملکرد و اجزای عملکرد دانه ذرت شیرین تحت تنش خشکی طی سال زراعی 1395، آزمایشی به صورت اسپلیت پلات بر پایه طرح بلوک های کامل تصادفی در سه تکرار در مرکز تحقیقات کشاورزی اردبیل انجام گرفت. عامل اصلی چهار تنش خشکی (70، 100، 130 و 160 میلی متر از تشتک تبخیر کلاس A) و عامل فرعی چهار سطح اسید آسکوربیک (کنترل، 150، 200 و 250 پی پی ام) بودند. نتایج نشان داد که تنش خشکی به طور معنی دار عملکرد دانه، طول بلال، تعداد ردیف دانه در بلال، تعداد دانه در ردیف بلال، وزن خشک بلال و وزن 300 دانه کاهش داد. اسید آسکوربیک اثر مثبت و معنی داری روی ذرت شیرین تحت تنش خشکی داشت. به طور کلی براساس نتایج حاصل از این تحقیق چنین به نظر می رسد که اسید آسکوربیک مورد استفاده در ذرت سبب کاهش اثرات مضر خشکی و افزایش میزان تحمل به خشکی را افزایش می دهد.

    کلیدواژگان: تنش خشکی، وزن خشک، اسید آسکوربیک، ذرت شیرین
  • رویا زنگنه، رشید جامعی* صفحات 51-60
    آلودگی سرب یک چالش مهم در جهان محسوب می شود. در این پژوهش گیاه ذرت با غلظت های مختلف سرب (صفر، 0.25، 0.75، 1، 1.5، 2.5 و 5 میلی مولار) به مدت ده روز تیمار شدند. نتایج نشان داد که افزایش در غلظت سرب منجر به کاهش رشد، محتوای کلروفیل a و b و افزایش در خسارات اکسیداتیو گردید. کاربرد سرب به طور معنی داری میزان پراکسید هیدروژن را افزایش داد که سطح قابل توجهی از پراکسیداسیون لیپیدها را به دنبال داشت. این تغییرات با افزایش مقدار اکسید نیتریک در غلظت های پایین و کاهش آن در غلظت های بالا همراه بود. کمی افزایش در تولید پراکسید هیدروژن و نیتریک اکسید در غلظت های کم به عنوان پیامبر در مسیرهای سیگنالینگ انتظار می رود که در تحریک عملکردهای دفاعی برای سم زدایی سرب عمل کنند. بنابراین متغیرهای تحمل به تنش گیاهان، از جمله پرولین، اسید اسکوربیک، فلاونویید و آنتوسیانین ها و فعالیت آنزیم های آنتی اکسیدانی تحت تیمار غلظت های مختلف سرب افزایش می یابد.
    کلیدواژگان: آنتی اکسیدان ها، تنش سرب، نیتریک اکسید، تنش اکسیداتیو، گیاه ذرت
  • سیروس حسن نژاد*، سهیلا پورحیدر غفاربی، رامین لطفی صفحات 61-70
    فاز نوری گیاه زردینه خاردار (Xanthium spinosum) توسط آزمن JIP در زمان های مختلف (12، 36، 60 و 84 ساعت) بعد از کاربرد علف کش های نیکوسولفورون و بنتازون مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج نشان داد کاربرد نیکوسولفورون تاثیری روی بسیاری از پارامترهای فلورسانس کلروفیل a نداشت. اما، کاربرد بنتازون بطور معنی داری با افزایش فلورسانس حداقل و کاهش فلورسانس حداکثر، فلورسانس متغیر، فعالیت کمپلکس تجزیه کننده آب در بخش دهنده الکترون فتوسیستم II و بویژه حداکثر عملکرد کوانتومی فتوشیمیایی فتوسیستم II، باعث کاهش فعالیت فتوسیستم II گردید. کاربرد بنتازون به دلیل افزایش جریان نوری جذب شده در هر مرکز واکنش و کاهش کارایی انتقال الکترون های به دام افتاده از مراکز واکنش به کویینون A و نیز کاهش عملکرد کوانتومی انتقال الکترون از کویینون A به پلاستوکویینون، روی بخش دهنده الکترون فتوسیستم II به مراتب تاثیرگذارتر از بخش گیرنده الکترون آن بود. کاهش خاصیت حیاتی فتوسنتزی دستگاه فتوسنتزی توسط بنتازون، کلروفیل های مراکز واکنش فتوسیستم II، حداکثر عملکرد کوانتومی فتوشیمیایی اولیه و عملکرد کوانتومی برای انتقال الکترون را تحت تاثیر قرار می دهد. در بسیاری موارد، اثرات بازدارنده بنتازون روی فتوسیستم II، 36 ساعت بعد از کاربرد علف کش گزارش شد. تیمار بنتازون سرعت زنجیره انتقال الکترون را کاهش و در پی آن سرعت بازانتشار فتوشیمیایی انرژی نورانی آنتن های برانگیخته را افزایش می دهد.
    کلیدواژگان: آزمون JIP، انتقال الکترون، بنتازون، زردینه خاردار، فلورسانس کلروفیل a، نیکوسولفورون
  • راضیه خلیل زاده*، رئوف سید شریفی، علیرضا پیرزاد صفحات 71-84

    به منظور بررسی تاثیر متانول بر برخی خصوصیات فیزیولوژیکی و بیوشیمیایی گیاه همیشه بهار (.Calendula officinalis L) در شرایط تنش خشکی، آزمایش فاکتوریل در قالب طرح بلوک کامل تصادفی با سه تکرار در شرایط گلخانه در سال 2017 انجام شد. استفاده از متانول در چهار سطح (شاهد، 20%، 30% و 40%) و چهار سطح آبیاری (آبیاری در 40%، 60%، 80% و 100% ظرفیت زراعی) را شامل شدند. با کاهش کمبود آب ، کلروفیل a ، کلروفیل b ، کلروفیل کل ، کاروتنویید ، کارایی فتوسنتزی و هدایت روزنه ای کاهش یافت ، در حالی که کاربرد 20 و 30 درصد متانول به طور معنی داری این صفات را بهبود بخشید. صرف نظر از 40٪ استفاده از متانول، کاهش کمبود آب در حد متوسط و شدید منجر به کاهش کلروفیل a ، کلروفیل کل، کاروتنویید و کارایی فتوسنتزی گردید. کمبود آب در محتوای قندهای محلول ، تجمع پرولین و فعالیتCAT ، POD و PPO افزایش معنی داری نشان داد. در مقایسه با تیمار غیر متانول، استفاده از متانول موجب افزایش پارامترهای ذکر شده گردید. حداکثر مقادیر این متغیرها با استفاده از متانول 40٪ در شرایط محدودیت شدید آب بدست آمد. پیشنهاد می شود که بهبود بیوماس گیاه در اثر محلول پاشی متانول با افزایش توان دفاعی آنتی اکسیدانی و نگهداری فرایندهای فیزیولوژیک گیاهان تنش زا همراه باشد.

    کلیدواژگان: آنزیم های آنتی اکسیدانی، خشکی، فتوسیستم 2، متانول، Calendula officinalis
  • حسین زارعی، سیما بادلی، آتوسا دانیائی، فرشته قبادی، مهرداد باباربیع* صفحات 85-91

    گل مریم از مهم ترین گل های شاخه بریده در ایران و جهان به شمار می رود.با توجه به این که تغذیه در رشد، نمو و کیفیت گیاهان زینتی از اهمیت زیادی برخوردار است،این مطالعه با هدف بررسی تاثیر سطوح مختلف اسید هیومیک و اسید فولیک بر عملکرد، صفات کمی و کیفی گل مریم(.Polianthes tuberosa L) در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار در سال 1395 در محوطه دانشکده کشاورزی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان انجام شد. اسید هیومیک و اسید فولیک در چهار سطح (صفر، 50، 100، 150 میلی گرم در لیتر) مصرف گردید. محلول پاشی در سه نوبت 30، 50 و 70 روز پس از کشت صورت گرفت. در این آزمایش، طول سنبله، طول و قطر ساقه، وزن تر اندام هوایی، تعداد گلچه، تعداد و سطح برگ، زمان ظهور گل، تعداد سوخک تولید شده، عمق توسعه ریشه، درصد نیتروژن، فسفر و پتاسیم، عمر گلجایی و کلروفیل کل اندازه گیری شد. نتایج تجزیه واریانس داده ها نشان داد که کاربرد اسید هیومیک باعث افزایش معنی دار صفات اندازه گیری شده،به جز تعداد برگ و زمان ظهور گل شد.با افزایش مصرف اسید هیومیک تا 150 میلی گرم در لیتر میزان کلروفیل کل برگ،52درصد افزایش یافت که با تیمار شاهد اختلاف معنی داری داشت.محلول پاشی اسید هیومیک و اسید فولیک باعث افزایش نیتروژن، فسفر و پتاسیم در برگ ها شد و بیشترین میزان تحت تاثیر غلظت 150میلی گرم در لیتر به دست آمد. براساس نتایج این مطالعه، تیمار 150 میلی گرم در لیتر اسید هیومیک و اسید فولیک بیشترین تاثیر را بر افزایش صفات کمی و کیفی گل مریم داشت.

    کلیدواژگان: اسید هیومیک، نیتروژن، کلروفیل کل، گل مریم، محلول پاشی
  • وحیده کاردوان قابل، رویا کرمیان* صفحات 93-110
    تنش سرما منجر به القاء تغییرات بیوشیمیایی و فیزیولوژیکی در گیاهان می شود. بنابراین شناسایی و کاربرد ترکیباتی که قادر به افزایش تحمل گیاه نسبت به تنش سرما باشند، حایز اهمیت است. امروزه استفاده از نانوذرات به عنوان یک راه حل مناسب جهت افزایش تحمل گیاهان نسبت به تنش های محیطی مورد توجه قرار گرفته است. همچنین پلی آمین ها نقش مهمی در تنظیم پاسخ های دفاعی گیاه به تنش های محیطی دارند. لذا هدف از این مطالعه، بررسی اثرات کاربرد نانوذرات دی اکسید تیتانیوم و اسپرمین بر پاسخ های فیزیولوژیکی گیاه شیرین بیان در برابر تنش سرماست. نتایج حاصل از این مطالعه نشان داد که تنش سرما موجب اقزایش محتوای پروتئین، ترکیبات فنلی، گلایسین بتایین، قندهای محلول، گلیسیریزین، پرولین، پراکسید هیدروژن و مالون دی آلدیید و نیز افزایش فعالیت آنزیم های آنتی اکسیدانی شده، لیکن محتوای رنگیزه های فتوسنتزی و شاخص های رشد را کاهش داد. اسپرمین اغلب ویژگی-های سنجش شده را در دمای پایین افزایش داد، لیکن محتوای پراکسید هیدروژن و مالون دی آلدیید را کاهش داد. تولید گلیسریزین توسط تنش سرما و نیز تیمار نانوذرات دی اکسید تیتانیوم و اسپرمین افزایش یافت. کاربرد نانوذرات دی اکسید تیتانیوم و اسپرمین موجب تخفیف آثار زیانبار تنش سرما و بهبود پاسخ های گیاه شیرین بیان گردید.
    کلیدواژگان: آنتی اکسیدان، پلی آمین، شیرین بیان، گونه های اکسیژن فعال
  • ساجده کریم پور، غلامحسین داوری نژاد*، محمد زکی عقل، محمدرضا صفرنژاد صفحات 111-125

    بهینه سازی پروتکل های ریزازدیادی با اهداف تجاری و اصلاحی انجام می گیرد. امروزه تکنولوژی های کامپیوتری روش های جدیدی برای درک بهتر نقش عوامل درون شیشه ای در رشد گیاهان فراهم آورده است. به منظور بهینه ساختن تنظیم کننده های رشد (BA، IBA و GA3) در پرآوری سیب رقم ʼعباسیʽ آزمایشی با سه فاکتور با استفاده از نرم افزار Design Expert و در قالب 20 نقطه طراحی و اجرا گردید. آزمایش ریشه دهی در قالب طرح کاملا تصادفی با 8 ترکیب اکسین (IBA + NAA) اعمال گردید. تعداد شاخه باززایی شده (5-3/0 شاخه به ازای ریزنمونه) به صورت خطی و مثبت تحت تاثیر فاکتور BA (5/2-5/0 میلی گرم بر لیتر) قرار گرفت درحالی که پاسخ تعداد برگ (33/14-67/1 برگ به ازای شاخه تولید شده) به صورت خطی و منفی متاثر از BA (5/2-5/0 میلی گرم بر لیتر) بود. اثر GA3 (5/0-0 میلی گرم بر لیتر) بر پاسخ طول شاخه (32/1-07/0 سانتیمتر) به صورت خطی و منفی دیده شد. درصد شاخه های غیر نرمال (100-01/0 درصد) در قالب مدل چندجمله ای درجه دوم تحت تاثیر هر سه فاکتور BA(5/2-5/0 میلی گرم بر لیتر) ، IBA (5/0-0 میلی گرم بر لیتر) وGA3 (5/0-0 میلی گرم بر لیتر) قرار گرفت بدین صورت که به صورت خطی و مثبت تحت تاثیر BA قرار داشت و به صورت درجه دوم مثبت و منفی به ترتیب از IBA و GA3 تاثیر گرفت. مطابق نتایج این آزمایش غلظت بهینه برای BA، IBA و GA3 به ترتیب 5/1، 1/0 و 02/0 میلی گرم بر لیتر می باشد که باعث تولید شاخه هایی با نرخ پرآوری 5/2 شاخه به ازای ریز نمونه، طول شاخه 9/0 سانتیمتر، 3/4 عدد برگ به ازای هر شاخه تولیدشده و 4 درصد شاخه های غیر نرمال می شود. درصد نکروزه شدن نوک شاخه متاثر از فاکتورهای مورد ارزیابی نبود. در ریشه دهی ریزشاخه ها، NAA از IBA موثرتر بود و بالاترین درصد ریشه دهی با کاربرد 1 و سپس 5/0 میلی گرم بر لیتر NAA (به ترتیب 86/73 و 66 درصد) به دست آمد.

    کلیدواژگان: ریز ازدیادی، نرم افزار Design Expert، GA3، IBA، Malus domestica Borkh
  • سید مهدی میری*، فاطمه حقیقت، داراب حسنی صفحات 127-139

    کشت توت فرنگی نیاز به استفاده از ارقام متناسب با شرایط مزرعه یا گلخانه در منطقه تولید دارد. هفت تجاری از ارقام توت فرنگی روز کوتاه (SD) و روز خنثیCamarosa (DN) ، Kurdistan، Mrak، Paros،Queen Elisa ، Selva و Ventana برای مقایسه صفات کمی و کیفی در شرایط گلخانه مورد بررسی قرار گرفتند. ارقام در تمام صفات مورد مطالعه تنوع نشان دادند. روزهای گلدهی از 2/53 تا 5/94 روز در بین ارقام متغیر بود و Parosو سپس Camarosa به حداقل روز برای گلدهی نیاز داشتند. بیشترین میزان کلروفیل و حجم میوه در ارقام Camarosaو Paros به دست آمد، در حالی که بیشترین وزن میوه در Paros، Ventana ، Camarosa و Kurdistan یافت شد. رقم Camarosa بیشترین تعداد گل (0/42) ، تعداد میوه (3/36) ، استحکام میوه (8/4 نیوتن) و عملکرد (7/424 گرم در بوته) را تولید کرد. بالاترین نسبت TSS/TA در Paros و کمترین آن در Ventana و Mrak مشاهده شد. بالاترین میزان آنتوسیانین میوه نیز در Camarosa و Selva ثبت شد. تجزیه همبستگی نشان داد که عملکرد هر بوته با کلروفیل کل برگ، تعداد گل و میوه و وزن و حجم میوه همبستگی مثبت دارد، در حالی که با سطح برگ و تعداد تاج همبستگی منفی دارد. بر اساس نتایج رگرسیون چندگانه گام به گام، عملکرد بیشترین ارتباط را با تعداد گل و وزن میوه داشت. به طور کلی، صفات رویشی و همچنین روزهای تا گلدهی و باروری در ارقام روز خنثی (Mrak و Selva) بیشتر بود. با این حال، ارقام SD نسبت به ارقام DN تعداد گل، اندازه میوه و عملکرد بیشتری داشتند. ارقام Camarosaو Paros به عنوان سازگارترین ارقام در شرایط گلخانه ای در بین ارقام آزمایشی بودند.

    کلیدواژگان: رقم، عملکرد، کیفیت میوه، ویژگی فیزیکی-شیمیایی، Fragaria x ananassa
  • مژگان شیرین پور، علی اصغری*، سعید اهری زاد، علی رسول زاده، سعید خاوری خراسانی صفحات 141-148

    تحقیق حاضر با استفاده از هفت نسل MO17} به عنوان لاین پدری؛ B73 به عنوان لاین مادری؛ هیبرید F1) SC704)؛ F2؛ F3؛ BC1؛ BC2} به منظور بررسی وراثت پارامترهای فلورسانس کلروفیل و محتوای آب نسبی توسط تجزیه میانگین نسل ها انجام شد. این آزمایش در ایستگاه تحقیقاتی دانشگاه تبریز با استفاده از طرح بلوک هایکامل تصادفی با دو تکرار در شرایط آبیاری نرمال و دو شرایط کمبود آب انجام شد. وجود اثرات متقابل اپیستازی در وراثتF0 ، Fm ، FV (در شرایط تنش شدید)، FV/Fm(در شرایط عادی)، FV/F0 (در شرایط نرمال و تنش شدید) و) RWC در شرایط نرمال و تنش های ملایم و شدید) مشاهده شد. اپیستازی مضاعف در کلیه صفات مورد مطالعه به جز RWC در شرایط تنش شدید، مشاهده شد. این نتایج حاکی از لزوم بهره برداری از اثرات غیرافزایشی ژنتیکی و به تاخیر انداختن گزینش صفات فیزیولوژیکی مورد مطالعه به نسل های پیشرفته در برنامه های اصلاح ذرت برای تحمل خشکی می باشند.

    کلیدواژگان: تجزیه میانگین نسل ها، تنش کم آبی، ذرت، صفات فیزیولوژیکی، وراثت پذیری
  • فاطمه بیدرنامنی، نجم الدین مرتضوی*، مریم رحیمی صفحات 149-161

    در این تحقیق پنج رقم ارکیده فالانوپسیس (Andorra، Bucharest ،Dubrovnik ، Memphis ، Nottingham) برای بررسی برخی صفات در پنج حالت خودگرده افشانی و 20 حالت دگرگرده افشانی مورد استفاده قرار گرفت. آزمایش در گلخانه ای با دمای 27-20 درجه سانتی گراد، 80% رطوبت و 2500 لوکس نور در سال زراعی 98-1398 اجرا گردید و از یک سرنگ ابداعی برای تلقیح گل های ارکیده استفاده شد. بررسی ارقام از نظر شش صفت فنولوژیکی و مورفولوژیکی نشان داد که رقم Nottingham در حالت خود گرده افشانی بهتر از سایر ارقام و نیز برتر از کلیه تلاقی ها بود. تاثیر هر دو عامل مادری و پدری و اثر متقابل آن ها روی کلیه صفات، به غیر از مدت زمان ظهور اولین علایم تلقیح که در آن اختلاف بین والدهای مادری معنی دار نبود، معنی دار شد. به طور کلی رقم Nottingham به عنوان رقم برتر تقریبا در همه صفات و رقم Dubrovnik به عنوان رقم ضعیف تر در اکثر صفات هم به عنوان والد پدری و هم به عنوان والد مادری شناخته شدند. دگرگرده افشانی والدین در مقایسه با خودگرده افشانی در صفات مختلف نتایج متفاوتی داشت. برای مثال در مورد صفت مدت زمان ظهور اولین علایم متورم شدن کپسول، تلاقی های Memphis Nottingham × و Memphis × Nottingham سبب پر شدن دیرتر کپسول نسبت به والد Nottingham گردیدند. تلاقی Nottingham × Dubrovnik نیز سبب پر شدن سریعتر کپسول نسبت به والد Dubrovnik شد. نتایج بررسی وزن بذور در هر کپسول به عنوان یک صفت مهم نشان داد که در تلاقی Nottingham × Dubrovnik وزن بذور در هر کپسول نسبت به خود گرده افشانی Dubrovnik افزایش یافته است. همچنین دگرگرده افشانی برای افزایش وزن بذور در هر کپسول در تلاقی × Andorra Nottingham مناسب نبود. از نظر طول کپسول نیز برای مثال در تلاقی Bucharest Nottingham × کپسول های کوتاهتری نسبت به خودگرده افشانی این والدها به دست آمد. بنابراین، با توجه به اهمیت صفت مورد نظر در کارهای تولیدی، می توان از دگرگرده افشانی به عنوان روشی علاوه بر تولید گل با رنگ و شکل تقریبا متفاوت نسبت به والدین، برای بهبود آن صفت نسبت به حالت خودگرده افشانی یک والد یا هر دو والد استفاده کرد.

    کلیدواژگان: تشکیل بذر، طول کپسول، گل ارکیده فالانوپسیس، وزن بذر، وزن پر کپسول
|
  • Seied Mehdi Miri * Pages 1-28
    Polyploids are organisms that have more than two paired homologous sets of chromosomes. Polyploidy has played a significant role in the evolution and diversification of higher plants. Artificial polyploidization has been induced using a few antimitotic chemicals such as colchicine, trifluralin and oryzalin. The type of mitotic inhibitors and their concentration and duration time are variable and species dependent. This technique can be applied ex vitro or in vitro, which tissue culture is simpler and more efficient. Changes in nuclear DNA content, gene expression and developmental processes due to ploidy manipulation can lead to morphological, anatomical and physiological changes in polyploid plants. In general, polyploid plants exhibit larger organs, greater biomass, higher yield, superior tolerance to biotic and abiotic stresses as well as higher primary and secondary metabolites. Also, polyploidy often reduce the fertility and allows the production of seedless fruits. In ornamental plants, increasing the size of polyploid flowers is aesthetically and economically important. There are two direct and indirect methods for ploidy determination of plants. Indirect methods are simpler but more inaccurate, involving the relationship between ploidy level with morphological (i.e. plant height, leaf size, and pollen diameter) and anatomical (i.e. stomatal frequency and size as well as chloroplast number in guard cells) properties. In contrast, direct assay methods, such as chromosome counting in mitotic cells of root-tips and flow cytometry are accurate techniques for the determination of ploidy level in plants. Overall, polyploidy manipulation has long been used in the improving yields of many crop plants and can be considered as one of the most promising tools in plant breeding programs.
    Keywords: Antimitiotic agent, Flow cytometry, Genome doubling, Plant breeding, Polyploid
  • Akram Farzane, Hossein Nemati *, Mahmoud Shoor, Hossein Ansari Pages 29-40

    The growth and development of tomato seedlings (Solanum lycopersicum L.) are drastically inhibited under water stress. Putrescine (PUT) is involved in water stress tolerance. However, very limited information is known concerning the effects of exogenous application of PUT on plants including tomato. This experiment was carried out to study the application of putrescine on some physiological and biochemical factors of tomato under the water stress. Plants were exposed to three water conditions: 100 % (ET0) as well- watered treatment (or control), 75 and 50% of ET0 as a water stress treatments. Foliar applications of PUT were applied at 0.5 and 1 mgL-1 while control plants were sprayed with distilled water. Drought stress significantly impaired the plant growth and productivity, and reduced leaf area, plant height, fruit yield at 50% ET0 compared to control treatment. Also antioxidant enzymes such as SOD, PPO, and CAT were increased by increasing the water stress conditions. The application of PUT improved the growth characters, plant height, fruit yield, and leaf area under water stress. Furthermore, PPO content and CAT and SOD enzyme activities were also improved by applying PUT. The results of this study indicated that foliar application of putrescine in proper level may act as elicitor to trigger physiological processes and induce valuable metabolites biosynthesis, which may compensate the negative impacts of drought stress on plant biomass, quality and quantity.

    Keywords: Cat, ET0, PPO, SOD, Tomato
  • Azizollah Ghassemi, Salim Farzaneh, Sajjad Moharramnejad * Pages 41-49

    The present study aims at evaluating the decreased percentage seed yield and its components in sweet corn under drought stress combined with foliar ascorbic acid during the cultivation season on May 26th, 2016. An experiment as a split plot based on randomized complete block design with three at the Agricultural Research Station of Ardabil was carried out. The main plots were four levels of drought stress (a1: irrigation after 70 as control, a2: 100, a3: 130 and a4: 160 mm evaporation from pan class A), and the sub-plots were four levels of foliar ascorbic acid (b1: control, b2:150, b3: 200 and b4: 250 ppm). The results of the study revealed that drought stress significantly decreased the length of ear, number of grains per ear, number of grains row per ear, number of grain in row, dry weights of covers ear, 300 seed weight and grain yield. The foliar application of ascorbic acid had positive effects on decreasing drought stress on all traits in this study. In general, the results indicate that the usage of ascorbic acid decreased the harmful effects of drought stress and significantly increased tolerance to drought stress in traits of corn plant.

    Keywords: Drought Stress, Dry weight, Ascorbic acid, Sweet corn
  • Roya Zanganeh, Rashid Jamei * Pages 51-60
    Lead pollution is an important issue in the world. In this research maize plants were treated with different concentrations of lead (0, 0. 25, 0.75, 1, 1.5, 2.5 and 5 mM) was applied as lead (II) nitrate for 10 days. The results showed that increase in lead concentration leads to reduction in growth, chlorophyll a and b content and increase in oxidative damages. Application of Pb significantly increased hydrogen peroxide content which followed by a significant level of lipid peroxidation. These changes were accompanied by increase in nitric oxide content in the low and its reduction in the high concentrations. Small increase in generation of hydrogen peroxide and nitric oxide are envisaged at low concentrations as messengers in signaling pathways that may act in triggering defense functions to detoxify lead. Therefore plant’s stress tolerance variables, including proline, ascorbic acid, flavonoid and anthocyanins content and activity of antioxidant enzymes enhanced under different lead applications.
    Keywords: Antioxidants, Lead stress, Nitric oxide, Oxidative stress, Zea mays L
  • Sirous Hassannejad *, Soheila Porheidarghafarbi, Ramin Lotfi Pages 61-70
    The photosynthetic light phase of spiny cocklebur (Xanthium spinosum L.) plant was studied by JIP-test at different times (12, 36, 60 and 84 hours) after nicosulfuron and bentazon herbicides application. Results indicated that application of nicosulfuron had no effect on the most of chlorophyll a fluorescence parameters. But, application of bentazon significantly decreased photosystem II (PSII) activity via increasing minimum fluorescence and decreasing maximum fluorescence, variable fluorescence, the activity of the water-splitting complex on the donor side of PSII and especially maximum quantum yield of PSII photochemistry. Application of bentazon had a greater effect on the donor site than on the acceptor site of PSII by increasing absorption flux per reaction center and decreasing the values of efficiency through which the trapped electrons from RCs continue beyond QA and also by reduction of quantum yield for electron transport from QA- to PQ. Reduction in photosynthesis relative vitality (PI) by application of bentazon negatively affected reaction centers per PSII antenna chlorophyll, maximum quantum yield for primary photochemistry and the quantum yield for electron transport. In most case, the inhibitory effects of bentazon on PSII activity were recorded at 36 hours after herbicide application. Bentazon treatment decreased the rate of the electron transport chain and this was supported by increasing the photochemical de-excitation rate constant in the excited antennae of energy fluxes for photochemistry.
    Keywords: Bentazon, Chlorophyll a fluorescence, Electron transport, JIP-test, Nicosulfuron, Spiny cocklebur
  • Razieh Khalilzadeh *, Raouf Seid Sharifi, Alireza Pirzad Pages 71-84

    In order to study the effects of methanol on some physiological and biochemical characteristics of pot marigold (Calendula officinalis L.) under drought stress, a factorial experiment was conducted based on randomized complete block design with three replications under greenhouse condition in 2017. Treatments were included foliar application of methanol at four levels [control at 0 (M1), 20% (M2), 30% (M3), and 40% (M4)] and four irrigation treatments [irrigation at 40 (I1), 60 (I2), 80 (I3) and 100% (I4) of field capacity]. Increasing water deficit, significantly reduced chlorophyll a, chlorophyll b, total chlorophyll, carotenoid, Fv/Fm and stomata conductance, whereas 20 and 30% methanol application significantly improved these traits. Irrespective of 40% methanol application, the moderate and severe water deficit treatments lead to decrease of chlorophyll a, total chlorophyll, carotenoid and Fv/Fm. In addition, water deficit showed a significant increased on soluble sugars content, proline accumulation and CAT, POD and PPO activity. Compared with the non-methanol treatment, application of methanol increased above mentioned parameters. The maximum values of these variables were obtained with the application of 40% methanol under severe water limitation condition. It was suggested that the improvement of plant biomass due to methanol spraying was associated with the increase of antioxidant defense abilities and maintaining many physiological processes of stressed plants.

    Keywords: Antioxidant enzymes, Calendula officinalis, Drought, Methanol, Photosystem II
  • Mehrdad Babarabie *, Hossein Zarei, Sima Badeli, Atoosa Danyaei, Fereshteh Ghobadi Pages 85-91

    Tuberose is an important cut flower in Iran and throughout the world. Since nutrition is of crucial significance for the growth, development, and quality of ornamental plants, the present study aimed to explore the effect of different levels of humic and folic acids on yield and quantitative and qualitative traits of tuberose (Polianthes tuberosa L.) based on a randomized complete block design with three replications in the Faculty of Agriculture, Agriculture and Natural Resources University of Gorgan, Iran in 2016. Humic and folic acids were applied at the rates of 0, 50, 100 or 150 mg L-1. The foliar application was performed in three phases, i.e. 30, 50 and 70 days after planting. The recorded traits included spike length, stem length and diameter, shoot fresh weight, floret number, leaf number and area, flower emergence time, bulblet number, root development depth, N, P and K content, vase life, and total chlorophyll. Analysis of variance showed that the application of humic acid significantly influenced all measured traits, except leaf number and flower emergence time. As humic acid rate was increased to 150 mg L-1, leaf total chlorophyll content was increased by 52 percent showing a significant difference with control. The foliar application of humic and folic acids increased N, P and K contents of leaves, and the strongest effect was observed at the rate of 150 mg L-1. The results lead us to the conclusion that the application of 150 mg L-1 humic acid and folic acid had the strongest impact on increasing the quantitative and qualitative traits of tuberose.

    Keywords: Foliar Application, Hhumic acid, Nitrogen, Total Chlorophyll, tuberose
  • Vahideh Kardavan Ghabel, Roya Karamian * Pages 93-110
    Cold stress induces biochemical and physiological changes in plants. Therefore, it is important to identify and apply compounds that can increase plant tolerance to cold. Nowadays, the use of nanoparticles as a suitable solution to increase plant resistance to environmental stresses is considered. In addition, polyamines play an important role in regulating plant defense responses to environmental stresses. The aim of this study is to investigate the effects of spermine and titanium dioxide nanoparticles (TiO2 NPs) on physiological responses of licorice (Glycyrrhiza glabra L.) plants to cold stress. Results showed that cold stress increased the content of total protein, phenolic compounds, glycine betaine, soluble sugars, glycyrrhizin, proline, hydrogen peroxide and malondialdehyde and also the activity of antioxidant enzymes, but decreased photosynthetic pigments content and growth indices. Spermine increased most of the features measured at low temperature, but decreased the content of hydrogen peroxide and malondialdehyde. The production of glycyrrhizin was stimulated by cold stress and also application of spermine and TiO2 NPs. The use of TiO2 NPs and spermine alleviate the negative effects of cold stress and improved licorice plant responses.
    Keywords: Antioxidant, Glycyrrhiza glabra, Polyamine, ROS
  • Sajede Karimpour, Gholamhossein Davarynejad *, Mohammad Zakiaghl, MohammadReza Safarnejad Pages 111-125

    Optimization of medium components because of being multifactors is very difficult. In order to optimize the plant growth regulators (BA, IBA and GA3) for shoot proliferation of apple cv. ‘Abbasi’ a three-factors experiment was designed and performed in 20 points using Design Expert software according response surface method. A completely randomized design (CRD), based on eigth auxin combinations (IBA+NAA), also were performed for in vitro rooting of microcuttings. Proliferated shoot number was linearly and positively affected by the BA factor, while the response to the leaf number was linearly and negatively affected by BA. The effect of GA3 on proliferated shoot length response was observed in negatively linear model. The abnormal shoot percentage in a quadratic model was influenced by all three factors, BA, IBA and GA3; positively linear by BA, positively quadratic by IBA, and negatively quadratic by GA3. According to the results of this experiment, the optimum concentrations for BA, IBA and GA3 were 1.5, 0.1 and 0.02 mg L-1, respectively, which resulted proliferate shoots with a rate of 2.5 shoots per explant, with 0.9 centimeters in length, 4.3 leaves per shoot, and 4% of abnormal shoots. The percentage of shoot-tip necrosis was not affected by the evaluated factors. NAA was more effective than IBA for rooting of microcutings, and medium aupplelment with 1 mg L-1 IBA or 0.5 mg L-1 NAA can be used successfully for rooting of apple cv. ʽAbbasiʼ shoots in vitro.

    Keywords: BA, Design Expert software, GA3, IBA, Malus domestica, Borkh
  • Seied Mehdi Miri *, Fatemeh Haghighat, Darab Hassani Pages 127-139

    Strawberry cultivation requires the use of cultivars adapted to the field or greenhouse conditions of the production region. Seven commercial of short day (SD) and day neutral (DN) strawberry cultivars (Camarosa, Kurdistan, Mrak, Paros, Queen Elisa, Selva, Ventana) were compared as a completely randomized design for different morpho-physiological characters under greenhouse conditions. The cultivars showed variation for all of the studied traits. Days to flowering varied from 53.2 to 94.5 days among the cultivars and Paros followed by Camarosa required minimum days for flowering. The highest total chlorophyll content and fruit volume were obtained in Camarosa and Paros, while the highest fruit weight was found in Paros, Ventana, Camarosa and Kurdistan. The cultivar Camarosa produced the highest of flower number (42.0), fruit number (36.3), fruit firmness (4.8 N) and yield (424.7 g per plant). The TSS/TA ratio was observed maximum in Paros and minimum in Ventana and Mrak. The highest of fruit anthocyanin was recorded in Camarosa and Selva. Correlation analysis revealed that yield per plant had a positive correlation with total chlorophyll content of leaves, number of flower and fruit, weight and volume of fruit, while negatively correlated to leaf area and crown number. According to stepwise multiple regression analysis, yield had the highest relationship with the number of flowers and fruit weight, respectively. Generally, vegetative traits as well as days to flowering and fruiting were higher in DN cultivars (Mrak, Selva). However, SD cultivars produced higher flower number, fruit size and yield than DN cultivars. The cultivars Camarosa and Paros were most adapted to the greenhouse conditions among the experimental cultivars.

    Keywords: Cultivar, Fragaria x ananassa, Fruit quality, Physicochemical trait, Yield
  • Mozhgan Shirinpour, Ali Asghari *, Saeid Aharizad, Ali Rasoulzadeh, Saied Khavari Khorasani Pages 141-148

    This research was carried out using seven generations of MO17 (the paternal line), B73 (the maternal line), F1 (SC704), F2, F3,BC1 and BC2 to study the inheritance of chlorophyll fluorescence parameters and relative water content using generation mean analysis. The experiment was conducted in the research station of the University of Tabriz, Iran, with two replications for each generation under normal irrigation and two water deficit conditions. The existence of epistatic gene interaction was observed in controlling of F0, Fm, FV (in the severe stress condition),FV/Fm (in the normal condition), FV/F0 (in the normal and severe stress conditions) and RWC (in the normal and moderate and severe stress conditions). Duplicate epistasis was observed for all studied traits under the normal and water deficit conditions except RWC in the severe stress condition. Therefore, exploiting non-additive gene action and delaying the selection to advanced generations for physiological traits in maize was suggested to adopt in the programs aimed at developing drought-tolerant lines and hybrids.

    Keywords: Generation mean analysis, Heritability, Maize (Zea mays L.), Physiological traits, Water deficit stress
  • Fatemeh Bidarnamani, Seyed Najmmaddin Mortazav *, Maryam Rahimi Pages 149-161

    Five varieties of Phalaenopsis (Nottingham, Dubrovnik, Andorra, Memphis, Bucharest) were self-pollinated and crossed with each either as the male or the female parents. The five self-pollination and 20 cross-pollination states were evaluated for six phenological and morphological characteristics. Pollination was performed using an orchid pollination syringe in a greenhouse with a temperature of 20-27 ◦C, the humidity of 80% and light of 2500 lx during the 2018-2019 growing season. Nottingham under self-pollination conditions was better than other varieties and was superior to all crosses for all traits under investigation. The differences among males, females and their crosses were significant for all traits, except the time to the first pollination signs in which the effect of the female factor was not significant. In general, Nottingham was the superior variety in almost all traits and Dubrovnik was the worst variety in most traits either as male or female parents. Cross-pollination also had different outcomes in different traits. For example, for the time until swelling of the capsule, crosses Memphis × Nottingham and Nottingham × Memphis caused the capsule to fill later than the Nottingham parent. The cross Dubrovnik × Nottingham caused the capsule to fill earlier than the Dubrovnik parent. In the Dubrovnik × Nottingham cross, the weight of seeds per capsule, as an important trait, was higher than the Dubrovnik parent under self-fertilization conditions. Also, the cross-pollination was not suitable for increasing the weight of seeds per capsule in the Nottingham × Andorra cross. As an example for the capsule length, the Nottingham × Bucharest cross had smaller capsules than the self-pollination conditions of Nottingham and Bucharest. Therefore, depending on the importance of the traits under consideration in commercial production, cross-pollination can be used as a method, in addition to producing flowers with colors and shapes different from the parents, for improving the desired traits relative to one parent or both parents in self-pollination conditions.

    Keywords: Capsule length, Capsule weight Phalaenopsis, Seed formation, Seed weight