فهرست مطالب

Plant Physiology and Breeding - Volume:11 Issue: 1, Winter-Spring 2021

Journal of Plant Physiology and Breeding
Volume:11 Issue: 1, Winter-Spring 2021

  • تاریخ انتشار: 1400/09/14
  • تعداد عناوین: 12
|
  • سهیلا عبدلی، کاظم قاسمی گلعذانی* صفحات 1-15

    شوری یک عامل محیطی مضر است که از طریق تنش های یونی و اکسیداتیو رشد و تولید گیاه را تهدید می کند. این اثرات زیان بار شوری می تواند توسط برخی تنظیم کننده های رشد گیاهی تعدیل گردد. سالیسیلیک اسید (SA) به عنوان یک مولکول فنلی رشد و نمو را تنظیم کرده و مکانیسم های دفاعی حیاتی گیاهان را تحت تنش شوری القا می کند. این تنظیم کننده رشد می تواند برخی فرایند های فیزیولوژیکی و بیوشیمیایی گیاهان تحت تنش شوری مانند کاهش ورود سدیم به سلول های ریشه و افزایش جذب عناصر غذایی ضروری را بهبود بخشد. کاربرد SA همچنین می تواند از طریق افزایش فعالیت پمپ های پروتونی به ذخیره سدیم سمی در واکویل گیاهان کمک کند. این هورمون گیاهی ظرفیت آنتی اکسیدانی (آنزیمی و غیر آنزیمی) گیاهان تحت تنش شوری را به طور قابل توجهی افزایش می دهد. برخی گزارش ها نمایانگر آن است که سالیسیلیک اسید از طریق افزایش محتوای اسمولیت ها از جمله قند های محلول، پرولین و گلایسین بتایین با کمبود آب ناشی از شوری مقابله می کند. این نقش های اساسی و همچنین اثرات SA در افزایش کلروفیل و فعالیت های فتوسنتزی می تواند قابلیت رشد و تولید گیاهان را تحت تنش شوری بهبود دهد. روابط احتمالی سالیسیلیک اسید با سایر تنظیم کننده های رشد هم در بهبود تحمل شوری و عملکرد گیاهان در شرایط تنش زا اهمیت دارند.

    کلیدواژگان: آنتی اکسیدان، تحمل شوری، سالیسیلیک اسید، فعالیت فتوسنتزی، کلروفیل
  • جلال آرژه، علیرضا پیرزاد*، مهدی تاجبخش، سویل محمدزاده صفحات 17-31
    در سال های اخیر، با گسترش خشکسالی و همچنین افزایش تقاضا برای آب، نیاز به مدیریت آب در آبیاری گیاهان بیشتر نمایان شده است. در تحقیق حاضر پاسخ های بیوشیمیایی مربوط به عملکرد چغندرقند از طریق ورمی کمپوست و محافظ های گیاهی برای کاهش اثر تنش خشکی بر پایه طرح اسپلیت پلات فاکتوریل با سه تکرار مطالعه شد. کرت های اصلی شامل آبیاری در 90%، 70%، 50% و 30% درصد ظرفیت زراعی بود. کرت های فرعی شامل ترکیب فاکتوریل از ورمی کمپوست (0 و 7 مگاگرم در هکتار) و محلول پاشی محافظ های گیاهی (آب مقطر به عنوان شاهد، روی 5 میکرو مولار، سیلیسیم 4 میلی مولار، گلایسین بتایین 4 میلی مولار و اسید اسکوربیک 0.5 میلی مولار) بود. غلظت آنزیم های کاتالاز، سوپراکسید دیسموتاز، آسکوربات پراکسیداز، دهیدرواسکوربات ردوکتاز و گلوتاتیون پراکسیداز در شرایط تنش کم آبی به طور قابل توجهی افزایش یافت. با وجود درصد قند بالاتر، عملکرد ریشه و زیست توده کمتری در تیمارهای 30 و 50 درصد ظرفیت زراعی مشاهده شد. با افزایش کمبود آب (از 70 به 30 درصد ظرفیت زراعی) درصد قند در چغندرقند به تدریج افزایش یافت. مالون دی آلدیید با افزایش سطح تنش افزایش یافت ولی با کاربرد محافظ های گیاهی به ویژه گلایسین بتایین کاهش پیدا کرد. ورمی کمپوست در جلوگیری از پراکسیداسیون لیپید تاثیر مثبت داشت. می توان نتیجه گرفت که محافظ های گیاهی و ورمی کمپوست از گیاه چغندرقند در برابر تنش اکسیداتیو ناشی از خشکی محافظت می کنند و با افزایش تحمل به تنش آب عملکرد ریشه و قند را بهبود می بخشند.
    کلیدواژگان: آبسیزیک اسید، آبیاری، آنتی اکسیدان، چغندرقند، گلایسین بتائین، سیلیکون
  • کاظم قاسمی گلعذانی*، رقیه صلحی خواجه مرجان صفحات 33-47

    برخی از اثرات مضر محدودیت آب بر عملکرد گیاه زراعی ممکن است توسط تنظیم کننده های رشد مانند سالیسیلیک اسید کاهش یابد. بنابراین، آزمایشی به صورت کرت های خرد شده  در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی در سه تکرار برای ارزیابی تغییرات محتوای اسانس اندام های شوید (Anethum graveolens L.) در واکنش به فراهمی آب (تامین آب پس از 70، 100، 130 و 160 میلی متر تبخیر به ترتیب به عنوان آبیاری معمول و تنش های ملایم، متوسط ​​و شدید) و سطوح سالیسیلیک اسید (آب پاشی و 6/.، 1/2 میلی مولار سالیسیلیک اسید) ترتیب داده شد. فواصل آبیاری و تیمار های سالیسیلیک اسید به ترتیب به کرت های اصلی و فرعی اختصاص داده شدند. نتایج نشان داد که کلروفیل a و به ویژه کلروفیل b با افزایش تنش خشکی کاهش یافته اند. پوشش سبز زمین و وزن اندام های گیاه (شاخه و برگ، گل ها و بذرها) فقط تحت کمبود شدید آب کاهش یافتند. درصد اسانس اندام های شوید با افزایش کمبود آب تا تنش متوسط فزونی یافت، اما پس از آن با تشدید کمبود آب کم شد. بیشترین محصول اسانس بخش های رویشی و گل ها نیز در گیاهان با تنش متوسط تولید شد، اما بیشترین محصول اسانس بذرها تحت کمبود ملایم آب ثبت گردید. کاربرد خارجی سالیسیلیک اسید درصد اسانس همه اندام های شوید را، به ویژه تحت محدودیت متوسط آب، افزایش داد. محصول اسانس اندام های شوید نیز با تیمار سالیسیلیک اسید افزایش یافت. کاربرد 1/2 میلی مولار سالیسیلیک اسید در بهبود تولید اسانس شوید موثرتر بود.

    کلیدواژگان: کلروفیل، شوید، اسانس، پوشش سبز، سالیسیلیک اسید، تنش آبی
  • طاهره السادات آقاجانزاده*، سیده حمیده طاهری اطاقسرا، ناصر جعفری، ستاره خادمیان امیری صفحات 49-62
    مطالعه حاضر با هدف بررسی پاسخ های فیزیولوژیکی برگ های درخت نارون (Ulmus minor Mill.) به آلاینده های هوا مانند ازن، مونوکسید کربن و دی اکسید نیتروژن به منظور بررسی توانایی مقاومت این گونه در برابر آلاینده های هوا انجام شد. برگ های نارون از یک مکان در استان مازندران (با آلودگی هوای کمتر) و سه مکان در استان تهران (با آلودگی هوای بالاتر) جمع آوری گردید. برگ ها به طور تصادفی از قسمت میانی تاج ها در هر مکان نمونه برداری با پنج تکرار جمع آوری شد و رشد و صفات فیزیولوژیکی اندازه گیری گردید. فاکتور های آب و هوایی مکان های نمونه برداری نیز مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد که محتوای ماده خشک، پروتئین، کلروفیل a، آنتوسیانین و فعالیت آنزیم پراکسیداز در برگ های گیاهان رشد یافته در منطقه 4 با مقدار بالاتر آلاینده های هوا به ترتیب، تقریبا 35، 50، 30، 50 و 40 درصد بیشتر از مقدار آن ها نسبت به برگ های گیاهان جمع آوری شده در منطقه 1 با میزان کمتر آلودگی هوا بود. تعداد و شدت باندهای ایزوآنزیم پراکسیداز در برگ گیاهان جمع آوری شده از منطقه نمونه برداری در استان تهران به طور قابل توجهی بیشتر بود. با این حال، نقش برجسته بارندگی در پاسخ های فیزیولوژیکی نارون را نمی توان نادیده گرفت. به نظر می رسد که نارون درختی مقاوم در برابر آلاینده های هوا می باشد و ممکن است به عنوان یک فیلتر بیولوژیکی در حذف آلاینده های گازی در مناطقی مانند شهر تهران در نظر گرفته شود تا کیفیت هوا بهبود یابد.
    کلیدواژگان: آلودگی هوا، آنتی اکسیدانت ها، عوامل آب و هوایی، مقاومت، نارون
  • زهرا پاک کیش، سهیلا محمدرضاخانی* صفحات 63-74
    پلی فنول‏ ها، کاروتنوییدها و آنتوسیانین‏ های موجود در میوه‏ ها و سبزیجات به دلیل اثرات آنتی‏ اکسیدانی بیشتر مورد توجه قرار گرفته اند. این ترکیبات در پیشگیری از بیماری ها و حفظ سلامت انسان نقش دارند. اسیدهای آمینه برای حفظ و افزایش کیفیت میوه ‏ها استفاده شده اند. در این آزمایش، میوه‏ های عنبه با اسید آمینه آرژنین در غلظت ‏های 0، 200 و 400 میکرومولار تیمار شدند. میوه ‏های رقم محلی در دو مرحله شامل زمان تشکیل میوه و 10 روز پس از مرحله اول سم پاشی شدند. تاثیر آرژنین بر کل فنول‏ ها، آنتوسیانین‏ ها، ظرفیت اکسیدانی، کاروتنوییدها، کل مواد جامد محلول، pH، وزن میوه و دانه در انبه مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که صفات اندازه‏ گیری شده با افزایش غلظت آرژنین افزایش می‏ یابند. آرژنین 400 میکرومولار منجر به بهبود کل فنول ‏ها، آنتوسیانین ‏ها، ظرفیت آنتی اکسیدانی، کاروتنوییدها، کل مواد جامد محلول، pH  میوه و وزن دانه در میوه‏ های انبه شد. مقایسه زمان کاربرد آرژنین نشان داد که 10 روز پس از تشکیل میوه به طور کلی موثرتر از مرحله اول در بهبود صفات مورد مطالعه بود.
    کلیدواژگان: آرژنین، انبه، آنتی اکسیدان، کیفیت میوه
  • عببدالحسین طاهری*، سید جواد صانعی، سید اسماعیل رضوی صفحات 75-85

    به منظور بهبود رشد و پیدا کردن یک روش مناسب برای کنترل Verticillium dahliae، عامل پژمردگی ورتیسیلیومی، تیمار ارقام زیتون توسط اسید سالیسیلیک (SA) مورد مطالعه قرار گرفت. در این بررسی، نهال های نه ماهه زیتون شامل کورونایکی، ماری، روغنی و زرد پس از تیمار توسط SA با غلظت های 0، 5 و 10 میلی مولار با جدایه برگ ریز V. dahliae، جدا شده از زیتون از منطقه گرگان، به روش غوطه ور کردن ریشه مایه زنی شدند. محلول پاشی گیاهان زیتون هر 15 روز یک بار توسط SA انجام شد. در پایان آزمایش، 14 هفته پس از مایه زنی، وزن خشک بخش های مختلف گیاه به طور جداگانه اندازه گیری شد. مقاومت با تعیین شدت علایم با استفاده از مقیاس 4-0 و محاسبه سطح زیر منحنی پیشرفت بیماری ارزیابی شد. درصد گیاهان خشک شده، میانگین شدت علایم نهایی، فراوانی جداسازی V. dahliae از بافت آوندی، فنل کل و فعالیت آنزیم سوپراکسید دیسموتاز نیز مدنظر قرار گرفت. نتایج نشان داد که محلول پاشی برگ ها با غلظت 10 میلی مولار SA با افزایش رشد رویشی همراه است. SA شدت بیماری را کاهش داد. گیاهان تیمار شده میزان فنل ریشه و فعالیت سوپراکسید دیسموتاز بیشتری  نسبت به گیاهان شاهد داشتند. پیشرفت بیماری با میزان فنل ریشه و فعالیت سوپراکسید دیسموتاز رابطه منفی داشت.

    کلیدواژگان: اسید سالیسیلیک، ارقام زیتون، پژمردگی ورتیسیلیومی، سوپراکسید دیسموتاز، فنل کل
  • نسترن مهری، رضا فتوت*، احسان محسنی فرد صفحات 87-96
    تغییرات اقلیمی و گرمایش جهانی از مشکلات اساسی قرن 21 ام محسوب می شود، به نحوی که می تواند بسیاری از پدیده های طبیعی را تحت تاثیر قرار دهد. گزارش هایی وجود دارند مبنی بر این که حساسیت زایی آلرژن ها تحت تاثیر تغییرات اقلیمی قرار دارند. آلرژن Bet v 1 آلرژن تنفسی مهم دانه گرده درخت غان و پروتوتایپی از خانواده پروتیینی RP-10 است که در دانه گرده گندم گزارش شده است. جهت بررسی اثر تغییرات تنش خشکی روی بیان ژن Bet v 1 در دانه گرده گندم، دو ژنوتیپ گندم در مرحله میوز بساک تحت تایر تنش خشکی قرار گرفتند. سپس بساک های بالغ گندم در مرحله گرده افشانی مورد آزمایش های مولکولی قرار گرفتند. تجزیه بیان ژن Bet v 1 که کدکننده آلرژن است، با استفاده از دستگاه Real-time PCR انجام گرفت. نتایج نشان دهنده القای Real-time PCR در هر دو ژنوتیپ بود. ژنوتیپی که توسط اصلاح کنندگان برای تحمل گرما اصلاح شده بود، دارای افزایش بیان بیشتر ژن Bet v 1 بود. به دلیل گسترش گندم، به ویژه گندم های اصلاح شده، به عنوان گیاه اساسی و با در نظر گرفتن اثر دانه گرده گندم روی افزایش آلرژی در انسان، ژن Bet v 1 می تواند مشکل جدیدی در جامعه بشریت باشد. بنابراین، این یافته تایید جدیدی است از نگرانی در مورد اثر تغییرات اقلیمی روی سلامت انسان که بر اهمیت تلاش برای کاهش تغییرات اقلیمی جهت پرهیز از به مخاطره انداختن سلامت عمومی تاکید دارد.
    کلیدواژگان: آلرژن تنفسی، آلرژی دانه گرده درخت غان، بیان ژن، گرمایش جهانی
  • وحید صیادی، قاسم کریم زاده*، محمدرضا نقوی، سجاد رشیدی منفرد صفحات 97-108

    سرده، Allium، با دارا بودن تقریبا 900 گونه یکی از بزرگترین سرده‏ های تک لپه‏ ای در خانواده Amaryllidaceae را تشکیل می‏دهد. هدف از این مطالعه بررسی تنوع و خوشه‏ بندی تعداد هشت گونه Allium بومی ایران بر اساس ویژگی‏ های کاریوتیپی بود. گونه‏ های مورد بررسی از رویشگاه های طبیعی آنان در مکان‏ های جغرافیایی مختلف ایران جمع آوری شدند. نتایج نشان داد که گونه‏ های A. sativum، A. stipitatum، A. fistolosum،  A. umbellicatum،  A. stamineum،  A. lenkoranicum و  A. rubellum دیپلویید هستند (16 = x2 = n2)، ولی گونه A. atroviolaceum تریپلویید (24 = x3 = n2) بود. بر اساس نتایج به دست آمده تعداد کروموزوم پایه در همه گونه‏ ها برابر با 8 =x  بود. نتایج تجزیه واریانس نشان داد که تنوع بین گونه‏ ای معنی‏ داری برای هشت ویژگی کروموزومی مورد بررسی وجود دارد. میانگین طول کروموزوم هاμm  19/11 بود که از μm 59/8 تا μm 81/13 به ترتیب در دو گونه‏ A. atroviolaceum و A. stipitatum متغیر بود. در همه گونه‏ ها، نوع کروموزوم ‏ها به صورت متاسنتریک (m) و ساب متاسنتریک (sm) بودند به طوری که تشکیل پنج فرمول مختلف کاریوتیپی شامل: m16 (A. stipitatum, A. fistolosum, A. stamineum)، sm2+m14 (A. sativum, A. rubellum)،sm 4+m12 (A. lenkoranicum)، sm6+m10 (A. umbellicatum) و sm24  (A. atroviolaceum) دادند. بر مبنای دسته‏ بندی استبینز، همه کاریوتیپ‏ ها در کلاس A1 گروه بندی شدند که نشان دهنده متقارن ترین کاریوتیپ ‏ها می ‏باشد. اطلاعات به دست آمده از کاریوتیپ و ریخت ‏شناسی کروموزوم در درک تکامل تاکسون و روابط متقابل بین آن ها از اهمیت بالایی برخوردار است.

    کلیدواژگان: تقارن کاریوتیپی، کروموزوم، تنوع، سطح پلوئیدی، Allium L
  • خدیجه موسی خلیفانی، رضا درویش زاده*، مسعود ابرین بنا، هادی علیپور صفحات 109-121

    آفتابگردان (Helianthus annuus L.) یکی از مهمترین محصولات دانه روغنی در جهان است. پوسیدگی پایه ساقه، ناشی از Sclerotinia spp. ، یکی از بیماری های مهم آفتابگردان است که باعث از بین رفتن قابل توجه عملکرد در سراسر جهان می شود. بهبود موثر برای مقاومت در برابر بیماری متکی به درک متقابل بین عامل بیماری زا و میزبان است. در این مطالعه، واکنش 100 ژنوتیپ آفتابگردان از موسسات تحقیقاتی مختلف کشاورزی در جهان به سه جدایه از هر یک از گونه های S. sclerotiorum و S. minor در مرحله گیاهچه در شرایط کنترل شده بررسی شد. وجود اثر متقابل معنی دار حاکی از مقاومت جدایه اختصاصی یا عمودی در برابر گونه های اسکلروتینیا در ژرم پلاسم آفتابگردان مورد مطالعه است. تجزیه و تحلیل بای پلات ژنوتیپ - پاتوژن برای تشریح بیماری زایی دو قارچ روی ژنوتیپ های میزبان انجام شد که تجسم همزمان رابطه بین عامل بیماری زا و ژنوتیپ را تسهیل می کند. دو مولفه اصلی اول در تجزیه بای پلات به ترتیب 86/95 و 77/79  از تغییرات کل در تعاملات جدایه-ژنوتیپ گونه های S. sclerotrium و S. minor را توجیه کردند. GGE بای پلات مربوط به جدایه های S. sclerotiorum نشان داد که ژنوتیپ "H100A/LC1064" از ژرم پلاسم مورد مطالعه در برابر جدایه A37 از S. sclerotiorum مقاوم است. از بین ژنوتیپ های مورد مطالعه، ژنوتیپ "1059" به عنوان ژنوتیپ مقاوم در برابر جدایه J2 از S. sclerotiorum شناخته شد. ژنوتیپ مقاومی برای جدایه J1 گونه S. sclerotiorum شناسایی نشد. در ارتباط با تجزیه GGE بای پلات انجام گرفته برای گونه S. minor، ژنوتیپ "8A*/LC1064C" مقاوم ترین ژنوتیپ آفتابگردان در برابر جدایه M1 از گونه S. minor بود. ژنوتیپ "H205A/83HR4" واقع در ریوس نزدیک به جدایه های A1 و  G2 گونه S. minor به این جدایه ها مقاوم بود. تنوع ژنتیکی شناسایی شده در مجموعه ژرم پلاسم آفتابگردان مورد مطالعه می تواند در انتخاب والدین متنوع برای برنامه های اصلاح برای مقاومت و همچنین برای توسعه جمعیت های مکان یابی برای شناسایی و تجزیه و تحلیل QTL های دخیل در مقاومت در برابر گونه های S. sclerotiorum و S. minor استفاده شود.

    کلیدواژگان: آفتابگردان، اثر متقابل عامل بیماری زا-میزبان، پوسیدگی پایه ساقه اسکلروتینیایی، تجزیه بای پلات، مقاومت به بیماری، مقاومت جدایه اختصاصی
  • سعد الله علیزاده اجیرلو، رامین نیک رزم، احمد خلیقی، سید جلال طباطبایی صفحات 123-135

    تاثیر چند نوع بستر مختلف آلی و معدنی در کشت هیدروپونیک روی برخی صفات کمی و کیفی گل بریده لیلیوم مورد بررسی قرار گرفت. آزمایش در قالب فاکتوریل بر پایه طرح کاملا تصادفی با استفاده از ده بستر کشت و رقم های “برنینی” (اوریانتال) و “سبدازل” (آسیاتیک) در چهار تکرار انجام شد. بسترهای مختلف آلی و معدنی عبارت بودند از: ماسه، ورمی کولیت، پرلیت، کوکوپیت و بسترهای ترکیبی دو به دو آن ها با نسبت های حجمی مساوی (50:50). تمامی گلدان ها بعد از یک هفته از کاشت پیازها هر روز و به طور یکنواخت و با 250 میلی لیتر محلول غذایی فرمول هوگلند تغذیه شدند. رشد و نمو گیاهان در کلیه واحدهای آزمایشی ثبت گردید. نتایج نشان داد که کوکوپیت به عنوان بستر کشت از لحاظ تسریع زمان گلدهی، تعداد غنچه در هر بوته، تعداد گل کامل در هر بوته، قطر گل و ارتفاع ساقه گل دهنده در هر دو رقم بر سایر بسترهای کاشت برتری داشت. کوتاه ترین زمان برای گلدهی در بستر ماسه برای رقم “برنینی” و در بستر ورمی کولیت برای رقم “سبدازل” مشاهده شد. استفاده از بسترهای حاوی کوکوپیت (50 و 100 درصد) به تولید جوانه گل و گل بیشتر، اندازه بزرگتر گل و ارتفاع بیشتر گیاهان در مقایسه با سایر بسترها منجر شد.

    کلیدواژگان: بستر کشت، خصوصیات گل، زمان گلدهی، سوسن، کشت بدون خاک
  • مژگان غلامی ملکرودی، قاسم کریم زاده، تهمینه لهراسبی، محمدصادق ثابت، سروه فتحی صفحات 137-156

    فیتات که عمده ترین شکل فسفر غیرآلی در غلات است، یک عامل ضد تغذیه‌ای است که زیست‌فراهمی آهن و روی را کاهش می‌دهد. مجموع 109 رقم بومی و زراعی نوین گندم نان (Triticum aestivum L.) جهت تعیین میزان آهن، روی، فیتات و نسبت‌های مولی فیتات به عناصر معدنی مورد بررسی قرار گرفتند. علاوه براین، تعدادی از ویژگی‌های مورفولوژیکی و فیزیولوژیکی تاثیرگذار بر فرآیند غربالگری نیز شناسایی شدند. در آزمایش مزرعه‌ای میزان غلظت آهن و روی به ترتیب بین 0.255-0.036 و 0.085-0.030 میلی‌گرم بر گرم متغیر بودند. تفاوت معنی‌داری بین محتوای غلظت آهن و روی بین ارقام بومی و ارقام زراعی مشاهده نشد. بنابراین، تلاش‌هایی که توسط به‌نژادگران برای تولید ارقام گندم با عملکرد بالا صورت گرفته است تاثیر تعیین کننده‌ای در کاهش محتوای آهن و روی نداشته است. از طرف دیگر ارقام زراعی نوین به طور معنی‌داری دارای مقادیر بالاتری از فیتات در مقایسه با ارقام بومی بودند. محتوای فیتات دانه دارای دامنه‌ای بین 28.77-15.07 میلی‌گرم بر گرم بود که منجر به ایجاد دامنه 58.14-6.24 برای نسبت فیتات به آهن و 77.22-32.20 در نسبت فیتات به روی شد که خود نشان‌دهنده زیست‌فراهمی ضعیف این دو عنصر است. این معایب ناشی از بالا بودن غلظت فیتات است که آن هم به نوبه خود می‌تواند ناشی از بالا بودن مقادیر فسفر در خاک باشد. در نتیجه به‌نژادی برای کاهش فیتات و نسبت فیتات به عناصر معدنی می‌تواند منجر به افزایش زیست‌فراهمی عناصر معدنی شود. در آزمایش محلول غذایی، نقش حیاتی طول و وزن خشک ریشه و غلظت عناصر ریشه در توانایی جذب آهن در ارقام مشخص شد. همچنین، مشخص گردید که مقادیر کم طول و وزن خشک ریشه و برگ منجر به کاهش آهن برگ شد و آن هم به نوبه خود منجر به کاهش محتوای رنگدانه‌های فتوسنتزی و کلروفیل فلوروسانس گردید. برخی از ارقام بومی مانند خرم آباد 1، ساروق 4، اسکان اراک 2 و حسین آباد اراک به دلیل دارا بودن غلظت‌های بالای آهن و روی و همچنین مقادیر پایین فیتات و نسبت‌های مولی فیتات به عناصر معدنی می‌توانند در برنامه‌های به‌نژادی برای غنی‌سازی زیستی مورد بهره‌برداری قرار گیرند.

    کلیدواژگان: رنگدانه های فتوسنتزی، ریزمغذی ها، غنی سازی زیستی، نسبت مولی، Triticum aestivum
  • علی اکبر قنبری صفحات 157-169

    به‌منظور بررسی صفات کمی و کیفی 116 لاین لوبیا چیتی، آزمایشی با سه شاهد (صدری، کوشا، محلی خمین) با استفاده از یک طرح اوگمنتد اجرا شد. بررسی نتایج نشان داد که عملکرد دانه و تعداد دانه در بوته از بیشترین تغییرات برخوردار بودند. تجزیه رگرسیون صفات حاکی از آن بود که تعداد روز تا سه ‌برگچه اول، تعداد دانه در غلاف و ارتفاع بوته بیش از 39 درصد تغییرات عملکرد را توجیه کردند. تجزیه علیت صفات نشان داد که تعداد روز تا ظهور سه‌برگچه اول و ارتفاع بوته با ضریب منفی و تعداد دانه در غلاف با ضریب مثبت موثرترین عوامل مستقیم تغییرات عملکرد دانه هستند. تجزیه خوشه‌ای صفات لاین‌ها را در چهار گروه مجزا قرار داد. از بین ژنوتیپ‌های مورد مطالعه، 38 ژنوتیپ برتر انتخاب شدند که می‌توان از آن ها در برنامه‌های اصلاحی لوبیا چیتی استفاده کرد. همچنین برای افزایش عملکرد می توان از صفاتی مانند تعداد روز تا ظهور سه‌برگچه اول و تعداد دانه در غلاف در برنامه های اصلاحی لوبیا چیتی استفاده نمود.

    کلیدواژگان: تجزیه چند متغیره، تعداد دانه در غلاف، تعداد غلاف در بوته، عملکرد و اجزای عملکرد، لوبیا
|
  • Soheila Abdoli, Kazem Ghassemi Golezani * Pages 1-15

    Salinity is a harmful environmental factor threatening plant growth and productivity through ionic and oxidative stresses. These detrimental effects of salinity could be modulated by some plant growth regulators. Salicylic acid (SA) as a phenolic molecule regulates growth and development and also induces crucial defense mechanisms in plants under salinity. This growth regulator can also improve some physiological and biochemical processes of salt-stressed plants such as reducing Na+ influx to the root cells and increasing essential nutrients uptake. Application of SA can also help plants to accumulate the toxic Na+ in vacuoles through enhancing the activities of H+-pum- stressed plants. Some reports indicate that salicylic acid counteracts salt-induced water deficit by elevating plant osmolytes including soluble sugars, proline, and glycine betaine. These essential roles as well as the effect of SA in the augmentation of chlorophyll and photosynthetic activities can potentially improve plant growth and productivity under saline conditions. The possible cross-talks of salicylic acid with other growth regulators are also important for promoting salt tolerance and the performance of plants under stressful conditions.

    Keywords: Antioxidants, Chlorophyll, Photosynthetic activity, Salicylic acid, Salt Tolerance
  • Jalal Arjeh, Alireza Pirzad *, Mehdi Tajbakhsh, Sevil Mohammadzadeh Pages 17-31
    In recent years, with the spread of drought and increasing demand for water, the need for water management in irrigation of plants has become more apparent. Present investigation studied yield-related biochemical responses of sugar beet to vermicompost and phytoprotectants to mitigate drought stress based on a split-plot-factorial design with three replications. The main plots consisted of irrigation at 90%, 70%, 50%, and 30% field capacity (FC). The subplots subjected to treatments comprised a factorial combination of vermicompost (0 and 7 Mg/ha) and foliar application of phytoprotectants [distilled water as a control, zinc (5μM), silicon (4mM), glycine betaine (4mM) and ascorbic acid (0.5mM)]. The findings showed that concentration of ascorbate peroxidase, catalase, dehydroascorbate reductase, glutathione peroxidase, and superoxide dismutase, were significantly enhanced under stress conditions. Despite the higher sugar percentage, the lower root yield and biomass were recorded in the plants irrigated with 30 and 50% FC. Sugar content increased gradually in response to increasing in water deficit (from 70% to 30% FC). Root yield increased insignificantly with zink, glycine betaine, and ascorbic acid treatments. The highest root yield was obtained at 70% FC that followed by other water regimes (90, 50, and 30% FC, respectively). Malondialdehyde increased with increasing stress level but it decreased when phytoprotectants, especially glycine betaine, were applied. Vermicompost treatment had positive effect on the prevention of lipid peroxidation.  It can be concluded that phytoprotectants and vermicompost protect sugar beet plants from drought-induced oxidative stress, and improve root and sugar yield by enhancing plant water-stress tolerance.
    Keywords: Abscisic acid, Antioxidant, Beta vulgaris, Glycine betaine, irrigation, Silicon
  • Kazem Ghassemi Golezani *, Roghayeh Solhi Khajemarjan Pages 33-47

    Some of the harmful impacts of water shortage on crop performance may be alleviated by growth regulators such as salicylic acid. So, an experiment was arranged as a split-plot design based on randomized complete blocks in three replicates to assess changes in essential oil content of dill (Anethum graveolens L.) organs in response to water availability (water supply after 70, 100, 130, 160 mm evaporation as normal watering and mild, moderate and severe stresses, respectively), and salicylic acid (SA) levels (water spray and 0.6, 1.2 mM SA). Irrigation levels and salicylic acid treatments were assigned to the main and sub-plots, respectively. The results showed that chlorophyll a and especially chlorophyll b decreased with increasing drought stress. The ground green cover and plant organ masses (leaves and stem, flowers, and seeds) were only decreased under severe water deficit. Essential oil percentage of dill organs increased with increasing water deficit up to moderate stress, but thereafter it was decreased as water deficit severed. The highest essential oil yield of the vegetative parts and flowers was also produced in moderately stressed plants, but the greatest essential oil yield of seeds was recorded under mild water deficit. Exogenous salicylic acid enhanced the essential oil percentage of all dill organs, especially under moderate water limitation. The essential oil yield of dill organs was also increased by the salicylic acid treatment. The application of 1.2 mM salicylic acid was more effective in improving essential oil production of dill.

    Keywords: Chlorophyll, Dill, Essential Oil, Green Cover, Salicylic acid, Water Stress
  • Tahereh Aghajanzadeh *, Seyedeh Hamideh Taheri Otaghsara, Naser Jafari, Setareh Khademian Amiri Pages 49-62
    The present study was aimed to investigate the physiological responses of the leaves of Ulmus minor to air pollutants such as ozone, carbon monoxide, and nitrogen dioxide to verify the ability of this species to resistant the air pollutants. The leaves of Ulmus minor Mill. were collected from one location (Chaloos) in the Mazandaran province with lower air pollution and three locations in the Tehran province (Tajrish, Park Laleh, and Park Shahr) with higher air pollutions. The leaves were randomly collected from the middle part of the crowns in each sampling location with five replications and the growth and physiological characters were measured. The climate factors of the sampling locations were also evaluated. The results showed that dry matter, protein, chlorophyll a, anthocyanin, and activity of the peroxidase enzyme in the plants grown in Park Shahr with higher amount of air pollutants was almost 35, 50, 30, 50, and 40 percent higher than those of the plants grown in Chaloos with the lower amount of air pollutants, respectively. The number and intensity of peroxidase isoenzyme bands were significantly higher in the leaves of plants collected from the locations in Tehran province. However, the prominent role of rainfall on the physiological responses of Ulmus minor cannot be ignored. It seems that Ulmus minor is a resistant tree to air pollutants and it might be considered as a biological filter in removing gaseous pollutants in areas like Tehran city to improve air quality.
    Keywords: Air pollution, Antioxidants, Climate factors, Resistance
  • Zahra Pakkish, Soheila Mohammadrezakhani * Pages 63-74
    Mango fruit is one of the most important fruits in terms of nutritional value. One of the important characters of mango is the presence of antioxidants such as polyphenols, carotenoids, and anthocyanins in its fruits and vegetables. These compounds are involved in preventing diseases and maintaining health in humans. Amino acids have been used to preserve and enhance fruits quality. In this study, the mango fruits of a local cultivar were sprayed with the arginine amino acid at concentrations of 0, 200, and 400 µM at the time of fruit formation and 10 days after this stage. Results showed that total phenolics, anthocyanins, carotenoids, antioxidant capacity, total soluble solids, pH, fruit weight, and seed weight of the fruits increased with the increase in arginine concentration and 400 μM arginine had a better effect on these characters. Comparison of the times of application indicated that the second stage of the foliar application was generally more effective than the first stage in increasing the studied characters.
    Keywords: Antioxidant, Arginine, Mango, Quality
  • AbdolHossein Taheri *, Seyed Javad Sanei, Seyed Esmael Razavi Pages 75-85

    To improve the growth of olive and find a suitable approach for controlling Verticillium dahlia in this plant, treatment of different cultivars by salicylic acid (SA) was evaluated. Nine-month-old seedlings of Koroneiki, Marry, Rowghani, and Zard cultivars were pre-treated with 0, 5, and 10 mM SA at 15-days intervals, and then roots were inoculated by dipping into a defoliating isolate of V. dahliae. The dry weight of different tissues was measured separately at the end of the trial (14 weeks after inoculation). The response was assessed by grading the severity of symptoms on the 0-4 scale and calculating the area under the disease progress curve. Also, the concentration of phenolic compounds in the root tissues, the activity of the superoxide dismutase enzyme, the final intensity of symptoms, and the percentage of dead plants were measured. Foliar spray of 10 mM SA increased the vegetative growth of the olive cultivars. The results showed that treatment with SA decreases the severity of Verticillium wilt. The root phenol level and the activity of superoxide dismutase were significantly higher in the plants treated with 10 mM SA as compared to the control plants. Disease progression had a negative relationship with the superoxide dismutase activity and total phenols of the roots in olive cultivars.

    Keywords: Olive cultivars, Salicylic acid, Superoxide dismutase, Total Phenol, Verticillium dahlia
  • Nastaran Mehri, Reza Fotovat *, Ehsan Mohseni Fard Pages 87-96
    In the 21st century, climate changes and global warming have become critical concerns, in that they can affect many of the natural phenomena. It is reported that aeroallergen sensitization is influenced by changes in climate. Bet v 1 is an important birch pollen respiratory allergen and a prototype for the PR-10 protein family, which has been reported in wheat pollen. Two wheat genotypes were exposed to water deficit at the meiosis stage of anthers to investigate the effect of drought stress changes on wheat pollen Bet v 1 expression. Then, mature anthers of wheat underwent molecular experiments in the anthesis stage. Expression analysis was carried out, using Real-time PCR, on the Bet v 1 gene that encodes allergens. The results indicated the induction of Bet v 1 in both genotypes in the water deficit condition. The genotype which had been improved by breeders for tolerating drought more than the other genotype revealed more increase in Bet v 1 expression. Given the great spread of wheat, especially improved genotypes worldwide as a pivotal and crop plant and regarding wheat pollen effect on provoking allergy in humans, Bet v 1 can cause new distress in human society. Therefore, this finding is considered as a new verification of concerns of climate change on human health, which emphasizes the importance of efforts to alleviate climate changes to avoid the risk of public health.
    Keywords: Aeroallergen, Birch pollen allergy, Gene Expression, Global Warming
  • Vahid Sayadi, Ghasem Karimzadeh *, MohammadReza Naghavi, Sajad Rashidi Monfared Pages 97-108

    One of the largest monocotyledonous genus in the Amaryllidaceae family is the Allium genus that includes approximately 900 species. This study aimed to examine the variations and clustering of eight Iranian endemic Allium species based on karyotype features. The species were collected from wild habitats across different geographical areas of Iran. A. sativum, A. stipitatum, A. fistolosum, A. umbellicatum, A. stamineum, A. lenkoranicum, and A. rubellum, were diploids (2n = 2x = 16), but A. atroviolaceum was triploid (2n = 3x = 24). The results represent x = 8 for basic chromosome numbers in all species. Analysis of variance showed significant interspecific variations for all eight chromosomal parameters tested. The mean of chromosome lengths was 11.19 μm, varied from 8.59 μm to 13.81 μm for A. atroviolaceum and A. stipitatum, respectively. In all species, the chromosome types were determined as mostly metacentric (m) and submetacentric (sm), formed five different karyotype formulas of 16m (A. stipitatum, A. fistolosum, A. stamineum), 14m+2sm (A. sativum, A. rubellum), 12m+4sm (A. lenkoranicum), 10m+6sm (A. umbellicatum), and 24m (A. atroviolaceum). According to Stebbins' classification, all karyotypes were grouped in the 1A class and represented the most symmetrical karyotypes. The information obtained from karyotype and chromosome morphology has an appreciable value in understanding the taxon evolution and interrelations.

    Keywords: Allium L, Chromosome, Karyotype asymmetry, Ploidy level, Variation
  • Khadijeh Musa Khalifani, Reza Darvishzaeh *, Masoud Abrinbana, Hadi Alipour Pages 109-121

    Sunflower (Helianthus annuus L.) is one of the most important oilseed crops in the world. Basal stem rot, caused by Sclerotinia spp., is an important disease of sunflower causing considerable yield losses worldwide. Effective improvement for disease resistance relies on the understanding of the interaction between pathogen and host. A total of 100 sunflower genotypes from different worldwide agricultural research institutions were evaluated for their responses to three isolates of each of the S. sclerotiorum and S. minor at the seedling stage in the controlled conditions. Remarkable significant host-pathogen isolate interaction indicates the existence of vertical or isolate-specific resistance in the studied sunflower germplasm against Sclerotinia spp. Genotype-by-pathogen biplot analysis was performed to observe the pathogenicity of the two fungi on host genotypes and facilitate the simultaneous visualization of the relationship among the pathogens and genotypes. The first two principal components accounted for 95.86% and 79.77% of the total variation of the genotype-isolate interaction of S. sclerotrium and S. minor, respectively. The GGE biplot related to S. Sclerotiorum isolates depicted that out of the studied genotypes, "H100A/LC1064" was resistant against the A37 isolate of S. Sclerotiorum. Among the examined germplasm, the genotype "1059" was identified as the resistant genotype against the J2 isolate of S. Sclerotiorum. None of the genotypes were resistant to the J1 isolate of S. Sclerotiorum. Regarding the generated biplot for S. minor, "8A*/LC1064C" was the most resistant sunflower genotype against the M1 isolate of S. minor. The genotype "H205A/83HR4" was located in vertex near to A1 and G2 isolates and, therefore, was resistant to these isolates of S. minor. The genetic variation detected within the sunflower collections can be utilized for the selection of diverse parents in the resistant breeding programs as well as the development of mapping populations for the QTL analysis of resistance to S. sclerotiorum and S. minor.

    Keywords: Biplot analysis, Disease resistance, Genotype-by-pathogen interaction, Isolate specific resistance, Sclerotinia basal stem rot, Sunflower
  • Saadollah Alizadeh Ajirlo*, Ramin Nickrazm, Ahmad Khaligy, Seyed Jalal Tabatabaei Pages 123-135

    Effects of several soilless growing media on the flowering time, flower bud number, flower number, flower size, and stem height of Lilium cut flower was studied. The treatments were arranged as factorial based on a completely randomized design with 10 growing media and two cultivars of Bernini (Oriental) and Ceb Dazzle (Asiatic) using four replications. The growing media were different organic and mineral components as sand, vermiculite, perlite, cocopeat, and their combinations at equal volumes (50:50). Daily fertigation of the pots with 250 ml of the Hougland solution was carried out, which started one week after sowing the bulbs. Growth and development of plants were monitored and the data was recorded accordingly. The results indicated that cocopeat as a culture medium was superior to others in terms of accelerating flowering time, flower bud number per plant, flower number per plant, flower size, and stem height in both cultivars. The earliest flowering was observed on Bernini and Ceb Dazzle CVs. cultivated in sand and vermiculite media, respectively. The media containing cocopeat (50 and 100 percent) yielded the higher flower bud and flower number, flower size, and stem height in comparison to other mixtures.

    Keywords: Flower traits, Flowering time, Growing medium, Lilium, Soilless culture
  • Mojgan Gholami Malekroudi, Ghasem Karimzadeh, Tahmineh Lohrasebi, MohammadSadegh Sabet, Serveh Fathi Pages 137-156

    Phytate, the highest inorganic phosphorus in cereal grains, is an anti-nutritional factor that reduces the bioavailability of iron (Fe) and zinc (Zn). The whole grains of 109 hexaploid landraces and modern bread wheat cultivars (Triticum aestivum L.) were used to determine Fe, Zn, and phytate concentrations and their bioavailability using phytate:mineral molar ratios. In addition, some morphological and physiological features were identified as contributory factors for the screening process. In the field experiment, the concentrations of Fe and Zn, ranged between 0.036-0.255 mg/g and 0.030-0.085 mg/g, respectively. There were no significant differences in Fe and Zn concentration between the bread wheat cultivars and landraces. Therefore, efforts made by breeders for developing high-yielding wheat didn’t have detrimental effects on Fe and Zn concentrations. The modern bread wheat cultivars showed a significantly higher phytate concentration than landraces. Grain phytate ranged from 15.07-28.77 mg/g resulting in a variation in phytate:Fe of 6.24-58.14 and phytate:Zn of 32.20-77.22, indicating poor bioavailability of these minerals. The identified drawbacks were due to relatively high phytate concentration which in turn could be due to a high level of soil phosphorus concentration, suggesting increasing mineral bioavailability by the breeding methods to reduce the phytate and phytate:mineral ratio. In the solution culture experiment, the role of root length, root dry weight, and root nutrient concentration in distinguishing cultivars’ Fe uptake was demonstrated. The study also revealed that lower values of root length, root dry weight, and leaf dry weight led to lesser leaf Fe which in turn caused reduced contents of photosynthetic pigments and chlorophyll fluorescence. Due to high Zn and Fe concentration, and low concentration of phytate and phytate:mineral molar ratio, some of the current landraces such as Khoram Abad (1), Sarouq (4), Eskan Arak (2), and Hoseinabad Arak could be exploited by breeding strategies in biofortification programs.

    Keywords: Biofortification, Micronutrients, Molar ratio, Photosynthetic pigments, Triticum aestivum
  • AliAkbar Ghanbari Pages 157-169

    Improving knowledge on the relationships between agro-morphological traits in Chitti bean (Phaseolus vulgaris L.) will contribute to identifying key traits affecting grain yield for use in bean breeding programs. A field experiment was conducted using an augmented design consisting of 116 breeding lines and three checks (Sadri, Kousha, Khomein local). Statistical analysis showed that grain yield and seeds per plant had the largest variations. Regression analysis showed that days to emergence of the first trifoliate leaf (V3), seeds per pod, and plant height, explained more than 39 percent of the variation in grain yield. Path analysis indicated a high negative direct effect of V3 and a positive direct effect of seeds per pod on grain yield. Cluster analysis helped to classify all genotypes into four distinct groups. From the genotypes studied, 38 superior genotypes were selected, which can be used in the breeding programs of Chitti bean Also, number of days to emergence of the first trifoliate leaf and the number of seeds per pod were identified as traits useful to consider in bean breeding programs aiming at improving the grain yield of Chitti beans.

    Keywords: Common bean, Multivariate analysis, Pods per plant, Seeds per pod, Yield components