فهرست مطالب

پژوهش های تولید گیاهی - سال بیست و نهم شماره 1 (بهار 1401)

فصلنامه پژوهش های تولید گیاهی
سال بیست و نهم شماره 1 (بهار 1401)

  • تاریخ انتشار: 1401/04/04
  • تعداد عناوین: 12
|
  • زینب علیزاده*، محمود قاسم نژاد، محمود فاضلی سنگانی صفحات 1-18
     سابقه و هدف

     در تاک های کیوی فروت، غلظت بالای بی کربنات آب آبیاری یا خاک، یکی از عوامل محدود کننده رشد و تولید می باشد. میزان بالای بی کربنات آب آبیاری باعث قلیاییت خاک شده و قابلیت دسترسی ریشه ها به عناصر غذایی از جمله آهن را کاهش می دهد. کمبود آهن در تاکستان های کیوی، باعث زردی برگ ها و در ادامه میوه ها می شود. میوه های دچار کمبود آهن، مزه نامطلوب و ماندگاری پایینی دارند. کمبود آهن معمولا در ماه های خرداد و تیر همزمان با افزایش دور آبیاری، شدیدتر می شود. کشت پایه های مناسب که تحمل بالایی به قلیاییت خاک داشته باشد، یک استراتژی مناسب برای غلبه بر این مشکل است. بنابراین، در این پژوهش واکنش دانهال های جمعیت های مختلف بذری کیوی از گونه های متفاوت نسبت به بی کربنات آب آبیاری بررسی شدند.

    مواد و روش ها

    در این پژوهش، تاثیر غلظت های مختلف یون بی کربنات آب آبیاری در چهار سطح (صفر، 170، 350 و 550 میلی گرم در لیتر) بر روی میزان کلروز برگی و جذب آهن دانهال های شش جمعیت کیوی فروت (Green 11، Bruno، Red 2، Red 6، Red 22 وBaby Kiwi) از سه گونه مختلف (Actinidia deliciosa، A. chinensis و A. arguta) به صورت آزمایش فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی با سه تکرار و هر تکرار شامل یک گلدان حاوی یک دانهال در گلخانه های تحقیقاتی دانشکده علوم کشاورزی دانشگاه گیلان بررسی شد. آبیاری دانهال ها با سطوح مختلف بی کربنات به مدت شش هفته و با فاصله هر سه روز یکبار بر مبنای نیاز آبی دانهال ها تحت شرایط دمایی و رطوبتی در نظر گرفته شده برای رشد مطلوب آن ها، انجام شد. صفاتی مانند درصد ریزش برگ ها، قطر ساقه، درصد کلروز، درصد نکروز، میزان کلروفیل a، b، کلروفیل کل، کاروتنویید ها و مقدار آهن برگ ها اندازه گیری شدند.

    یافته ها

    نتایج نشان داد که افزایش میزان بی کربنات آب آبیاری سبب ریزش برگ می شود. در مقایسه با شاهد، بیشترین درصد ریزش برگ ها در دانهال های Baby kiwi (6/16درصد) از گونه A. arguta و کمترین درصد ریزش برگ در دانهال های Bruno (19/1 درصد) از گونه A. deliciosa مشاهده شد. نوع ژنوتیپ، سطوح مختلف بی کربنات و برهمکنش آن ها روی درصد تغییرات قطر ساقه اثر معنی داری نشان نداد. دانهال های Red2 از گونه A. chinensis بیشترین شدت کلروز برگی (46/38 درصد) را داشتند و کمترین درصد کلروز در Green11 از گونه A. deliciosa (95/6 درصد) مشاهده شد. با افزایش میزان بی کربنات آب آبیاری، درصد نکروز برگ ها نیز افزایش یافت. محتوای کلروفیل ها و کاروتنوییدهای کل برگ تمامی ژنوتیپ های کیوی با افزایش میزان بی کربنات آب کاهش معنی داری پیدا کرد. همچنین، مقدار آهن برگ در همه ژنوتیپ های کیوی با افزایش میزان بی کربنات آب آبیاری بطور معنی داری کاهش پیدا کرد. کمترین درصد کاهش آهن برگ در سطوح 170، 350 و 550 میلی گرم در لیتر بی کربنات آب آبیاری نسبت به شاهد به ترتیب با 28/3، 29/4 و 72/4 درصد در دانهال های Bruno مشاهده شد. نتایج همچنین نشان داد بین مقدار آهن برگ با محتوای کلروفیل ها، درصد کلروز و درصد نکروز، همبستگی معنی داری وجود دارد.

    نتیجه گیری

    در مجموع، دانهال های Bruno به دلیل درصد ریزش برگ کمتر و میزان جذب آهن بالاتر در مواجه با بی کربنات بالای آب و خاک، می تواند به عنوان پایه برتر برای کشت توصیه شود.

    کلیدواژگان: کیوی فروت، رنگدانه های فتوسنتزی، ریزش برگ، عناصر غذایی
  • سمانه بخشنده، حسین کاظمی*، بهنام کامکار، افشین سلطانی صفحات 19-37
    سابقه و هدف

     نگرانی های ناشی از مقدار کربن وارد شده به جو و اثرات آن روی اقلیم، روز به روز در حال افزایش است. در رویکرد جدید مدیریت بوم نظام های کشاورزی، خدمت ترسیب کربن بجای انتشار کربن در حال جایگزین شدن است. از این رو، تهیه اطلاعات دقیق از توزیع مکانی میزان زیست توده و پتانسیل ترسیب کربن کشت بوم ها، یک عامل ضروری است. بنابراین، هدف از این پژوهش، استفاده از شاخص های گیاهی سنجش از دور، برای برآورد میزان پتانسیل ترسیب کربن در زیست توده گیاهی سویا (Glycine max L.) در زمین های زراعی شهرستان گرگان بود.

    مواد و روش ها

    این مطالعه در کشت بوم های سویای شهرستان گرگان واقع در استان گلستان در سال زراعی 1396-1395 انجام شد. به منظور انجام این مطالعه، از تصاویر ماهواره سنتینل 2 تاریخ 17/9/2017 استفاده شد. با استفاده از 250 نقطه کنترل زمینی، دقت تصاویر بعد از انجام تصحیحات هندسی و رادیومتری مورد بررسی قرار گرفت. در بخش مزرعه ای از 150 مزرعه نمونه های گیاهی در مرحله حداکثر رشد رویشی گیاه سویا به صورت تصادفی با استفاده از کوادرات 5/0 × 5/0 تهیه و به آزمایشگاه تحقیقات زراعی دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان منتقل گردید. سپس وزن خشک نمونه های گیاهی محاسبه و با استفاده از روش احتراق میزان کربن موجود در زیست توده هوایی تعیین شد. برای تهیه نقشه سطح زیر کشت سویا، از طبقه بندی نظارت شده با استفاده از الگوریتم حداکثر و حداقل احتمال اطمینان استفاده گردید. دقت این طبقه بندی با واقعیت زمینی بر اساس مقدار صحت کلی و ضریب کاپا مورد ارزیابی قرار گرفت. در این مطالعه شاخص های گیاهی شاخص نرمال شده اختلاف پوشش گیاهی ((NDVI، شاخص پوشش گیاهی تفاضلی (DVI)، نسبت شاخص پوشش گیاهی (RVI) و شاخص پوشش گیاهی با اصلاح انعکاس خاک (SAVI) محاسبه شد. سپس رابطه رگرسیونی بین شاخص های گیاهی و میزان زیست توده و پتانسیل ترسیب کربن در نرم افزار SPSS 16، برقرار شد. بعد از انتخاب برترین شاخص گیاهی، در گام بعدی نقشه های زیست توده گیاهی و میزان پتانسیل ترسیب کربن با استفاده از نرم افزار 10.6 Arc GIS تهیه شد. سپس با استفاده از روش های گروه بندی، میزان زیست توده و میزان پتانسیل ترسیب کربن در چهار طبقه تفکیک گردید.

    یافته ها

    در این مطالعه سطح زیرکشت سویا در شهرستان گرگان 71/12333 هکتار برآورد گردید. نتایج نشان داد که مقدار ضریب صحت کلی در روش طبقه بندی حداقل فاصله از میانگین، 87 درصد و در روش حداکثر احتمال 92 درصد و مقدار ضریب کاپا نیز به ترتیب برابر با 79/0 و 93/0 بدست آمد. براساس تجزیه رگرسیونی، شاخص DVI برای تهیه نقشه زیست توده و پتانسیل ترسیب کربن بخاطر داشتن بیشترین ضریب تبیین (86/0) و کمترین مقدار RMSE انتخاب شد. براساس نتایج، بیشترین مقدار پتانسیل ترسیب کربن از 78/1924 تا 18/2526 کیلوگرم در هکتار، در نواحی مرکزی و شرقی شهرستان، به دست آمد و کمترین مقدار آن از 43/919 تا 83/1313 کیلوگرم در هکتار در نواحی غرب و جنوب غربی شهرستان مشاهده شد.

    نتیجه گیری

    در این آزمایش شاخص DVI توانست برآورد بهتری از پتانسیل ترسیب کربن در مزارع سویا نشان دهد. با توجه به داشتن دقت بالا، سهولت و کم هزینه بودن فناوری سنجش از دور از جمله محاسبه شاخص های گیاهی، می توان از این فناوری برای تخمین زیست توده و برآورد پتانسیل کربن گیاهان زراعی در کشت بوم ها استفاده نمود.

    کلیدواژگان: ترسیب کربن، سنجش از دور، شاخص گیاهی، زیست توده
  • لیلا تبریزی رائینی*، علی آل مردان، مجید شکرپور صفحات 39-59
    پیش زمینه و اهداف

     مرزه رشینگری (Satureja rechingeri Jamzad) متعلق به تیره Lamiaceae، از گونه های انحصاری ایران است که پراکنش گسترده ای در جنوب ایران (عمدتا خوزستان و ایلام) دارد. این گیاه خواص دارویی بسیاری دارد و ترکیب اصلی اسانس آن کارواکرول (48 تا 95%) است. کارواکرول عمدتا در فعالیت های بیولوژیکی و تولید موادی از جمله آنتی بیوتیک ها و آنتی اکسیدانت ها نقش دارد. تنش خشکی و شوری از عمده ترین خطرات برای تولید موفق و عملکرد محصولات زراعی در ایران و جهان هستند. شوری فرایندهای متابولیسمی و فعالیت آنزیم ها را تغییر می دهد. یکی از تغییرات بیوشیمیایی که در گیاه هنگام رویارویی با محیط شور رخ می دهد، افزایش تولید رادیکال های آزاد اکسیژن است. درباره تحمل این گیاه به تنش شوری اطلاعات کمی وجود دارد. ازاین رو، این مطالعه به منظور کمی سازی پاسخ های مرفوفیزیولوژی و بیوشیمیایی مرزه رشینگری به تنش شوری با استفاده از مدل های غیرخطی انجام شد.

    مواد و روش ها

    این آزمایش در قالب طرح کاملا تصادفی با چهار تکرار در شرایط گلخانه طی سال های 1396-1395 صورت گرفت. قلمه های ریشه دار از شرکت دارویی خرمان واقع در خرم آباد (لرستان) تهیه و به گلخانه پژوهشی گروه مهندسی علوم باغبانی و فضای سبز، پردیس کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه تهران واقع در کرج (البرز) انتقال داده شدند. قلمه های ریشه دار شده به مدت حدود یک ماه در شرایط مناسب نگه داری شده و سپس به گلدان انتقال داده شدند. شش هفته بعد از استقرار کامل، گیاهان در معرض غلظت های مختلفی از کلرید سدیم (صفر، 2، 4، 8 و 16 دسی زیمنس بر متر) قرار گرفتند. پارامترهایی شامل پایداری غشاء، فعالیت مالون دی آلدهید، سوپراکسیددیسموتاز، آسکوربات پراکسیداز، میزان پرولین، فنول کل، ارتفاع بوته، طول و عرض برگ، قطر ساقه و وزن تر و خشک اندام هوایی و میزان و عملکرد اسانس اندازه گیری شد و از مدل های لجستیک، سیگموییدی و پیک برای کمی سازی این پارامترهای استفاده شد.

    یافته ها و بحث

     اثر تنش شوری بر بیشتر خصوصیات معنی دار (به جز قطر ساقه و درصد اسانس) بود. با افزایش غلظت نمک NaCl، در گیاهان تحت تنش شوری، نشت غشاء (250%)، میزان پرولین (430%)، کاتالاز (360%)، آسکوربات پراکسیداز (550%)، سوپراکسیددیسموتاز (320%)، فنل کل (350%) و مالون دی آلدهید (280%) افزایش یافتند. شوری باعث کاهش ارتفاع گیاه (14 درصد)، طول و عرض برگ (21 و 23%)، وزن تر شاخه (35%) و وزن خشک شاخه (15%) و عملکرد اسانس (15%) شد. همچنین تغییرات خصوصیات مرفولوژیکی در شرایط تنش شوری به صورت لجستیک و خصوصیات بیوشیمیایی (به جز آسکوربات پراکسیداز که به صورت پیک بود) به صورت سیگموییدی بودند.

    نتیجه گیری

    به طورکلی، مرزه رشینگری تا غلظت 4 دسی زیمنس بر متر شوری را تحمل کرد، ولی در شوری های بالاتر، وزن تر و خشک و ارتفاع گیاه به طور معنی داری کاهش یافتند.

    کلیدواژگان: گیاهان دارویی، کلرید سدیم، آنزیم های آنتی اکسیدان، خصوصیات رشدی
  • امین افضلی فر، فرزاد افشاری، لیلا فهمیده*، صالحه گنجعلی، محمدرضا بی همتا، هادی علی پور صفحات 61-84
    مقدمه

     زنگ زرد یا زنگ نواری یکی از مهم ترین بیماری های گندم در سراسر جهان می باشد. این بیماری با تاثیر بر روی عملکرد و اجزای عملکرد می تواند خسارت بالایی را در گیاه ایجاد کند. همچنین بدلیل ایجاد نوترکیبی بالا در عامل بیماری این بیماری هرساله نژادهای جدیدی در آن به وجود می آید که همین موضوع به نژادگران را وادار به مطالعه دایم این بیماری و یافتن ژنوتیپ های مقاوم گردانده است.

    مواد و روش ها

    به منظور ارزیابی اثر بیماری زنگ زرد بر برخی از ویژگی های زراعی ژنوتیپ های گندم نان شامل 297 رقم تجاری و ژنوتیپ بومی ایران، آزمایشی مزرعه ای در سال زراعی 1398-1399 در قالب طرح آلفا لاتیس با دو تکرار اجرا شد. پس از کاشت بذرها و آلوده سازی مصنوعی بوته ها به بیماری، برخی صفات مهم زراعی شامل عملکرد و صفات مرتبط با آن و همچنین صفات تیپ و درصد آلودگی موردبررسی قرار گرفت.

    یافته ها

    نتایج تجزیه واریانس نشان داد که ژنوتیپ های گندم ازلحاظ تمام صفات موردبررسی دارای اختلاف معنی داری بودند. ضریب همبستگی موثر بین عملکرد تک بوته با تمام صفات مشاهده شد. نتایج تجزیه رگرسیون گام به گام نشان داد صفات تعداد دانه در سنبله، وزن صددانه، عرض دانه، طول دانه، طول سنبله، قطر دانه و عرض سنبله به ترتیب دارای بیشترین ضریب تبیین بودند. براساس نتایج تجزیه علیت، بالاترین تاثیر مستقیم به ترتیب بین صفات تعداد دانه در سنبله، وزن صددانه و عرض دانه با عملکرد دانه مشاهده شد. نتایج تجزیه به عامل ها نشان داد که پنج عامل با حدود توجیه 70 درصدی واریانس کل وجود داشت که در میان این عوامل صفات در سه عامل اول دارای بالاترین ضریب تبیین بودند. عامل اول به نام عامل اجزای عملکرد، عامل دوم عامل خصوصیات سنبله و عامل سوم بانام خصوصیات دانه نام گذاری شد. بر اساس نتایج تجزیه خوشه ای ژنوتیپ ها به سه گروه تفکیک شدند که در گروه اول 53 ژنوتیپ با بالاترین میانگین صفات عملکرد تک بوته، تعداد دانه تک بوته و طول سنبله؛ در گروه دوم 110 ژنوتیپ با بالاترین میانگین صفات ارتفاع گیاه، تراکم سنبله و وزن صددانه و در گروه سوم 129 ژنوتیپ با بالاترین مقادیر میانگین برای بقیه صفات وجود داشت. تعداد 52 ژنوتیپ گندم دارای واکتش مقاومت به پاتوتیپ مورد بررسی در این پژوهش بودند.

    نتیجه گیری

    بررسی ژنوتیپ های گندم در شرایط تنش بیماری زنگ زرد گندم (Puccinia striiformis) بر اساس تجزیه وتحلیل های آماری و تحلیل های چندمتغیره نشان دهنده تفاوت معنی دار ازنظر عملکرد و اجزای عملکرد بود.. با توجه به نتایج به دست آمده از این پژوهش پیشنهاد می شود برای ارزیابی و انتخاب ارقام و ژنوتیپ های دارای عملکرد دانه بالاتر، گزینش به کمک صفات مرتبط با عملکرد همچون تعداد دانه در سنبله و تعداد دانه تک بوته انجام شود.. همچنین براساس صفات تیپ و درصد آلودگی می توان ژن های مقاومت موجود در ژنوتیپ های دارای مقاومت حدواسط نسبت به پاتوتیپ مورد بررسی در این پژوهش را شناسایی و از آنها در برنامه های اصلاحی آتی برای مقاومت به زنگ زرد گندم استفاده کرد.

    کلیدواژگان: اجزای عملکرد، تجزیه به عامل ها، تجزیه خوشه ای، تجزیه علیت، تجزیه همبستگی
  • محمد اکرم اسماعیل زهی، محمود سلوکی، بهناز یوسف شاهی، داریوش رمضان*، مهدی پیرنیا، محمدمهدی ضرابی صفحات 85-109
    سابقه و هدف

    انتخاب بستر کشت مناسب و هم چنین بررسی جایگزینی سایر ضایعات کشاورزی ارزان قیمت به جای تراشه چوب درختان با ارزش یکی از مهم ترین نکاتی است که باید در کشت و تولید قارچ های دارویی مورد توجه قرار گیرد. انتخاب بستر کشت مناسب قارچ ها و غنی سازی بستر با مکمل های آلی به طور گسترده ای تولید اندام بارده و ارزش دارویی قارچ ها را تحت تاثیر قرار می دهد.

    مواد و روش ها

     این پژوهش در سالن کشت مجهز به دستگاه های کنترل دما، رطوبت و نور در دانشگاه زابل و به صورت فاکتوریل دو عاملی و در قالب طرح پایه کاملا تصادفی با 3 تکرار انجام شد. تیمارهای آزمایش شامل 10 نوع بسترهای کشت پایه تراشه چوب (خاک اره): درخت راش، تراشه چوب درخت بلوط، تراشه چوب درخت ممرز، تراشه چوب درخت صنوبر، تراشه چوب درخت اکالیپتوس، تراشه چوب درختچه گز، تراشه چوب انگور (ساقه های هرس شده)، تراشه چوب ساقه درخت خرما، تراشه چوب برگ درخت خرما و باگاس نیشکر بود. هم چنین به عنوان فاکتور دوم به هر کدام از بسترهای اصلی، 10 درصد از ترکیبات آلی نیتروژن دار شامل سبوس گندم، سبوس برنج، تفاله پنبه دانه و تفاله زیتون اضافه گردید.

    یافته ها

     نتایج این پژوهش نشان داد بیشترین عملکرد به میزان (5/145 گرم)، ماده خشک کل (8/36 گرم)، پروتیین اندام میوه ای (15/27 میلی گرم در 100 گرم ماده خشک)، خاکستر (97/4 درصد)، نیتروژن (38/4 میلی گرم در 100 گرم ماده خشک) و پلی-ساکارید کل (35/14 میلی گرم بر گرم ماده خشک) مربوط به بستر کشت ترکیبی تراشه چوب بلوط با سبوس گندم بود. بالاترین میزان آب قارچ (16/85 درصد) مربوط به بستر کشت تراشه چوب اکالیپتوس و بالاترین راندمان بیولوژیکی (71/19 درصد) مربوط به بستر کشت ترکیبی تراشه چوب بلوط با تفاله زیتون بود. بیشترین پتاسیم (299 میلی گرم در 100 گرم ماده خشک)، کلسیم (73/11 میلی گرم در 100 گرم ماده خشک) و ظرفیت آنتی اکسیدانی (25/54 درصد) مربوط به بستر کشت تراشه چوب بلوط ثبت شد. هم چنین نتایج حاکی از آن بود که در بستر کشت تراشه چوب بلوط کم ترین زمان از نظر زمان کامل شدن پنجه دوانی (40/29 روز)، کم ترین زمان برای پین دهی (13/43 روز) و در بستر کشت تراشه چوب درخت ممرز کم ترین زمان برای پیش رسی (26/70روز) ثبت شد.

    نتیجه گیری

    هرچند بستر کشت تراشه چوب بخصوص درخت بلوط به عنوان بستر مناسب برای پرورش قارچ گانودرما آپلاناتوم گزارش شد، اما دسترسی آسان و همچنین هزینه پایین تر سایر ضایعات لیگنوسلولزی کشاورزی، سبب شده تا بعنوان جایگزینی مناسب برای آن معرفی گردد. با توجه به نتایج این تحقیق استفاده از بسترهای ترکیبی و مکمل های آلی در کشت و تولید قارچ های دارویی بخصوص گانودرما آپلاناتوم توصیه می گردد.

    کلیدواژگان: پلی ساکارید کل، پیش رسی، راندمان بیولوژیکی، ظرفیت آنتی اکسیدانی، ماده خشک
  • مصطفی خوشحال سرمست*، گل محمد اشرفی، جین لیو صفحات 111-132
    سابقه و هدف

    گل رز چینی با نام علمی Rosa chinensis جزو گیاهان همیشه گلدار، دیپلویید و بومی چین است. دیپلویید بودن این گونه گیاهی انجام کارهای بهنژادی روی این گیاه را تسهیل نموده است. هدف این تحقیق ارزیابی فیلوژنی، آنالیز راه انداز، پیشبینی ساختار پروتیین، پیشبینی پروتیین های برهمکنش دهنده و آنالیز داده RNAseq در 7 ژن VDAC در گل رز چینی است.

    مواد و روش ها

    در این مطالعه ابتدا با استفاده از جستجویBLAST ، همولوگ های ژن VDAC از پایگاه داده مربوط به گل رز چینی دریافت شد و یک جفت آغازگر اختصاصی برای آن طراحی گردید. قطعه تکثیر شده از روی cDNA به کمک واکنش زنجیره ای پلیمراز با استفاده از حامل همسانه سازی PENTER ، جداسازی و در باکتری E-Coli تکثیر و سپس توالی یابی شد. از همان پایگاه داده، 1500 جفت باز از راه انداز 7 ژن VDAC گل رز چینی برای آنالیز جدا شد و شناسایی نواحی اتصال عوامل رونویسی با استفاده از سایت PlantCARE انجام شد. آنالیز درخت فیلوژنی به وسیله نرم افزار OMEGA7 انجام شد و داده های اولیه از NCBI و Tair حاصل شدند. برهمکنش پروتیین ها به کمک پایگاه داده STRING انجام شد. پیش بینی ساختار سوم پروتیین با استفاده از نرم افزار Pymol و آنالیز RNA seq با استفاده از Mev انجام شد.

    یافته ها

    نتایج جداسازی و توالی یابی ناحیه کد کننده دو ژن VDAC1 و VDAC2 نشان از شباهت 100 درصدی ژن های جدا شده و تطابق آن با پایگاه داده گل رز چینی دارد. بررسی های صورت گرفته روی 7 ژن VDAC در گل رز چینی با دیگر ژن های VDAC موجود در گونه های تک لپه و دولپه با وجود تایید محافظت شده بودن این ژن در گل رز چینی و دیگر گونه ها، نشان از تغییرات در توالی ژن دارد که باعث خوشه بندی ژن های گل رز چینی حتی در تیره های دیگر شد. آنالیز راه انداز 7 ژن VDAC نشان داد که نواحی Cis-element متفاوتی مانند عناصر پاسخ دهنده به نور، هورمونها و تنش های غیر زیستی بر روی راه انداز این ژنها وجود دارد. حضور نواحی زیاد مربوط به محل اتصال عوامل رونویسی MYB و MYC و همچنین نواحی پاسخ دهنده به هورمون هایی مانند اسید جاسمونیک، اسید آبسزیک ، اکسین و جیبرلین و حتی سرما و خشکی تاکید بر نقش این ژن در تنش-های غیر زیستی دارد. این موضوع به وسیله آنالیز ترانسکریپتوم در شرایط تنش غیر زیستی و حتی زیستی در رابطه با ژنهای RcVDA2 و RcVDAC5 قابل تایید است.

    نتیجه گیری

     در مجموع آنالیز داده های ترانسکریپتوم ، آنالیز راه انداز، پیش بینی ساختار 7 پروتیین RcVDAC و بررسی روابط فیلوژنتیک، شواهد آشکاری در رابطه با وجود اورتولوگ های مختلف RcVDAC در گل رز چینی با تفاوت در ساختار سه بعدی پروتیین و تفاوت در میزان بیان و نقش بیولوژیک در تنش های مختلف محیطی دارد.

    کلیدواژگان: آنالیز ترانسکریپتوم، بلاست، DNA تکمیلی، آنالیز پرموتر، وکتور
  • زهرا حاجی پور، حسن مومیوند*، علیرضا شایگانفر، امین ابراهیمی صفحات 133-154
    سابقه و هدف

     افزایش تابش پرتوی فرابنفش به ویژه فرابنفش-ب، به عنوان یکی از پیامدهای تغییر اقلیم، قادر به اخلال در رشد و نمو گیاهان است. پرتوی فرابنفش بر رشد و متابولیسم گیاه تاثیر می گذارد. مطالعات مختلف نشان داده‎اند که افزایش پرتوی فرابنفش-ب می تواند اثرات زیان آوری بر فرآیندهای فیزیولوژیکی و رشد کلی بعضی از گیاهان داشته باشد. استفاده از ترکیبات یا تنظیم کننده های رشد به صورت برون زا در بسیاری از موارد در کاهش اثرات تنش های محیطی موثر بوده است. مطالعه حاضر به منظور بررسی تاثیر پرتوی فرابنفش آ و ب و محلول پاشی ملاتونین و آسکوربیک اسید بر رشد، زی توده گیاهی و خصوصیات ظاهری و روزنه ای شنبلیله انجام گرفت.

    مواد و روش ها

    آزمایش به صورت کرت های خرد شده در قالب طرح کامل تصادفی اجرا شد. تیمار تابش پرتوی فرابنفش در چهار سطح (شاهد، تابش پرتوی فرابنفش-آ، تابش پرتوی فرابنفش-ب و تابش پرتوی فرابنفش آ + ب) به عنوان عامل اصلی و کاربرد ترکیبات تعدیل کننده ی تنش در چهار سطح (شاهد، ملاتونین، آسکوربیک اسید و ملاتونین + آسکوربیک اسید) به عنوان عامل فرعی در نظر گرفته شد. در پایان آزمایش صفات ارتفاع بوته، عرض بوته، تعداد برگ، طول برگچه، عرض برگچه، طول دمبرگ، قطر طوقه ، وزن تر و خشک اندام هوایی، وزن تر برگ، تعداد شاخه های جانبی، تعداد میانگره، طول و عرض سلول محافظ روزنه، شاخص روزنه ای، تراکم روزنه ای، محتوای کلروفیل و کاروتنویید اندازه گیری شد. داده های به دست آمده از آزمایش با استفاده از نرم افزار Minitab مورد تجزیه آماری قرار گرفتند. مقایسه‎ی میانگین ها نیز با استفاده از روش آزمون LSD در سطح 05/0 انجام گرفت.

    یافته ها

    نتایج نشان داد که پرتوی فرابنفش-آ علیرغم کاهش تعداد شاخه های جانبی (%63/15) ، باعث افزایش وزن تر برگ، قطر طوقه، طول دمبرگ، طول و عرض برگچه، ارتفاع و عرض بوته، وزن تر اندام هوایی (%17/12) ، وزن خشک اندام هوایی، تعداد میانگره و میزان کلروفیل-آ (%4/7) و کلروفیل-ب (%5/3) شد. بر خلاف این تیمار فرابنفش-ب و فرابنفش آ + ب باعث کاهش اغلب صفات مورد مطالعه شامل ارتفاع بوته (%09/8)، طول و عرض برگچه، طول دمبرگ، کلروفیل آ، کلروفیل ب، کلروفیل آ+ب، وزن تر و خشک بوته و وزن تر برگ شد. با این وجود میزان کاروتنویید، تعداد شاخه های جانبی (%58/6) و شاخص روزنه ای (%4/11) را افزایش دادند. کاربرد آسکوربیک اسید و ملاتونین باعث کاهش اثرات منفی تابش فرابنفش در شنبلیله گردید. در شرایط عدم تیمار فرابنفش و تیمار فرابنفش-آ، محلول پاشی آسکوربیک اسید اثرات بهتری بر صفات مورد مطالعه بر جا گذاشت و بیشترین میزان ارتفاع بوته، تعداد شاخه جانبی، تعداد برگ، طول و عرض برگچه، کلروفیل، کاروتنویید، شاخص روزنه و تراکم روزنه را به خود اختصاص داد. در حالی که در شرایط تابش فرابنفش-ب و فرابنفش آ + ب، محلول پاشی هر دو ترکیب ملاتونین و آسکوربیک اسید نتایج بهتری به همراه داشت. بنابراین می توان گفت که اثر هم افزایی این دو ترکیب در تعدیل اثرات تنش فرابنفش در شنبلیله قابل توجه بود.

    نتیجه‎ گیری

    در این مطالعه تابش فرابنفش-ب و تابش همزمان فرابنفش-آ و ب منجر به کاهش رشدونمو شنبلیله شد. بر خلاف این، پرتوی فرابنفش-آ باعث بهبود عملکرد و صفات ظاهری گیاه گردید. علاوه بر این، حلول پاشی ملاتونین و آسکوربیک اسید باعث کاهش آسیب های ظاهری و شاخص های رشدی ناشی از تیمار پرتوی فرابنفش-ب شد.

    کلیدواژگان: Trigonella foenum-graecum L، فرابنفش، روزنه، ملاتونین، آسکوربیک اسید
  • داود جوادی مجدد*، ولی، ربیعی، فرهنگ رضوی، ابراهیم عابدی قشلاقی صفحات 155-171
    سابقه و هدف

    گرده افشانی در خشک میوه ها یکی از بحرانی ترین مراحل تشکیل مغز می باشد و بدون گرده افشانی اکثر میوه ها پوک و یا دارای مغز چروکیده خواهند شد. بنابراین، در باغ های فندق برای تولید محصول اقتصادی بایستی از دو یا چند رقم به عنوان گرده دهنده استفاده شود، هدف از انجام این پژوهش، بررسی فنولوژی گل، ردگذاری و فراردگذاری تعیین گرده دهنده مناسب و سازگار برای چهار رقم تجاری فندق بود.

    مواد و روش ها

    این مطالعه به صورت فاکتوریل در قالب بلوک های کامل تصادفی در سه تکرار با دو عامل رقم و منبع دانه گرده، در سال زراعی 1399-1398 در ایستگاه تحقیقات باغبانی آستارا انجام شد. ارقام گرد اشکورات، ریاسنت، داویانا و نگرت به عنوان ارقام گرده دهنده و ارقام روند، نمسا، گنجه و اترک به عنوان ارقام مادری انتخاب شدند در زمان رسیدن میوه ها از هر تیمار تعداد 100 میوه برداشت شد و متغیرهای مربوط به خصوصیات کمی میوه و مغز مورد ارزیابی قرار گرفتند.

    یافته ها

    نتایج به دست آمده نشان داد که ارقام مورد بررسی، از نظر گل دهی دارای صفت نر پیش رس بودند و دامنه زمانی باز شدن گل های نر و ریزش دانه گرده از 15 دی تا 3 اسفند و دامنه زمانی باز شدن خوشه گل ماده و آمادگی کلاله برای پذیرش دانه گرده از 28 دی تا 10 اسفند متغیر بود. بررسی ردگذاری و فراردگذاری در این مطالعه نشان داد که صفات کمی میوه و مغز میوه به شدت تحت تاثیر منبع دانه گرده قرار گرفتند. در تیمار استفاده از رقم داویانا به عنوان گرده دهنده، وزن میوه، درصد تشکیل میوه، و درصد مغز به ترتیب به 21/3 گرم، 65/83 درصد و 84/49 درصد نسبت به شاهد افزایش و میزان ریزش میوه به 65/31 درصد و پوکی میوه با 86/10 درصد کاهش یافت. اما زمانی که از دانه گرده رقم گرد اشکورات استفاده شد درصد تشکیل میوه، وزن میوه و درصد مغز به ترتیب به 86/75 درصد، 48/2 گرم و 64/46 درصد کاهش و درصد پوکی میوه به 60/15 درصد و ریزش میوه به 6/41 افزایش یافت. در حالت خودگرده افشانی درصد ریزش میوه به 42/86 و میزان پوکی میوه به 4/85 افزایش یافت و درصد تشکیل میوه، وزن میوه، وزن مغز و درصد مغز به ترتیب به 8/33 درصد، 75/1 گرم، 40/0 گرم، 8/22 درصد کاهش یافت.

    نتیجه گیری

    نتایج حاکی از آن بود که منبع دانه گرده برخی از خصوصیات کمی میوه و مغز (وزن میوه و مغز، درصد مغزدار بودن، درصد تشکیل میوه، درصد ریزش میوه و درصد پوکی) را از طریق ردگذاری و فراردگذاری تحت تاثیر قرار داد و اثر تیمارها، روی اجزای مهم عملکرد فندق قابل توجه و از نظر آماری در سطح احتمال 5% معنی دار بود. بنابراین، برای تولید محصول اقتصادی در باغ های فندق، بایستی از یک یا چند رقم گرده دهنده که با ارقام اصلی سازگار و از لحاظ بازه زمانی گرده افشانی هم پوشانی دارند، استفاده کرد.

    کلیدواژگان: آندوسپرم، شاتون، کلاله، گرده دهنده، نرپیش رس
  • احمد عبدل زاده *، محبوبه زراوشان، حمیدرضا صادقی پور، پویان مهربان جوبنی صفحات 173-190
    سابقه و هدف

     تنش شوری یکی از عواملی است که رشد و عملکرد گیاهان زراعی را تهدید می کند. پاسخ گیاهان C3 و C4 به تنش شوری و تخفیف احتمالی اثرات این تنش با کاربرد سیلیکون و نانوسیلیکون در این گیاهان ممکن است متفاوت باشد. از این رو این پژوهش با هدف مقایسه پاسخ گندم به عنوان یک گیاهC3 و سورگوم به عنوان یک گیاه C4، به تاثیر کاربرد سیلیکون و نانوسیلیکون بر تخفیف تنش شوری انجام شد.

    مواد و روش ها

    دو آزمایش در قالب طرح کاملا تصادفی و به صورت فاکتوریل در گلدان در دانشگاه کشاورزی و منابع طبیعی ساری در سال 1398 انجام شد. فاکتور شوری شامل تیمارهای شوری شاهد (صفر میلی مولار) و 100 میلی مولار کلرید سدیم و تیمارهای سیلیکون شامل سیلیکون صفر، 2 میلی مولار سیلیکات پتاسیم و 2 میلی مولار نانوسیلیکون بود. هر دو شکل سیلیکون به صورت برگ پاشی مورد استفاده قرار گرفت.

    یافته ها

    نتایج این پژوهش نشان داد که شوری در هر دو گیاه گندم و سورگوم موجب کاهش معنی دار وزن تر و خشک گیاهان شد. کاربرد سیلیکون در گندم و کاربرد نانوسیلیکون در سورگوم موجب افزایش معنی دار وزن تر و خشک گیاهان تحت شوری شد. کاربرد سیلیکون و نانوسیلیکون اثر معنی داری در میزان هدایت روزنه ای و تعرق گیاهان گندم و سورگوم تحت شوری نداشت. در گیاهان گندم، محلول پاشی سیلیکون سبب افزایش معنی دار میزان فتوسنتز تحت شوری شد، ولی نانوسیلیکون اثر معنی داری نداشت. برعکس در سورگوم، کاربرد سیلیکون اثر معنی داری در میزان فتوسنتز گیاهان تحت شوری نداشت، ولی نانوسیلیکون سبب افزایش فتوسنتز این گیاهان شد. در گیاه سورگوم در شرایط شوری استفاده از سیلیکون و نانوسیلیکیون میزان پراکسیدهیدروژن را به ترتیب به میزان 21 و 30 % و میزان پراکسیداسیون لیپید را به ترتیب در حدود 13 و 23 % کاهش دادند. هرچند کاربرد سیلیکون و نانوسیلیکیون اثر معنی داری در میزان پراکسیدهیدروژن و پراکسیداسیون لیپید گیاهان گندم تحت شوری نداشت. کاربرد سیلیکون در گیاه گندم موجب افزایش 58 % وزن تر کل و 68 % خشک کل گیاهان تحت شوری شد، هرچند کاربرد نانوسیلیکون اثر معنی داری نداشت. استفاده از سیلیکون و نانوسیلیکون موجب افزایش وزن تر و خشک کل گیاهان سورگوم تحت شوری شد، ولی اثر افزایشی نانوسیلیکون بیشتر بود، به طوری که وزن خشک کل گیاهان سورگوم تحت شوری در تیمار نانوسیلیکون 75 % بیشتر از گیاهان فاقد این تیمار بود.

    نتیجه گیری

    این پژوهش نشان داد که استفاده از سیلیکون در گیاهان گندم تحت شوری موجب بهبود فتوسنتز شده و از این طریق اثرات شوری در رشد را تا حدودی کاهش داد، ولی نانوسیلیکون در این گیاه چنین اثری نداشت. برعکس در گیاهان سورگوم تحت شوری، استفاده از نانوسیلیکون با کاهش میزان پراکسیدهیدروژن و پراکسیداسیون لیپید، تنش اکسیداتیو ناشی از شوری را کم و میزان فتوسنتز گیاه را زیاد کرد که موجب رشد بیشتر گیاهان تحت تنش شوری شد. چنین مواردی با کاربرد سیلیکون مشاهده نشد.

    کلیدواژگان: سیلیکون، نانوسیلیکون، شوری، صفات فتوسنتزی، تنش اکسیداتیو
  • فرهاد حبیب زاده*، مجید غلامحسینی صفحات 191-207
    سابقه و هدف

    در بین دانه های روغنی، کنجد (Sesamum indicum L.) به دلیل دارا بودن میزان قابل توجهی از ترکیبات آنتی اکسیدانی، اسید آمینه های ضروری و اسیدهای چرب غیر اشباع، به عنوان ملکه ی دانه های روغنی شناخته شده است. از میان مدیریت های لازم برای رسیدن به حداکثر تولید گیاهان زراعی، می توان به انتخاب رقم، تراکم و آرایش کاشت اشاره نمود. ارقام مختلف کنجد دارای ویژگی های رشدی متفاوتی (برای مثال، نحوه ی شاخه دهی) بوده و هر یک از آنها برای یک روش کاشت و با یک تراکم مشخص، مناسب هستند. هدف از اجرای این پژوهش، ارزیابی آرایش کاشت و تراکم مناسب برای دو رقم از گیاه کنجد بود.

    مواد و روش

    در این پژوهش، اثر آرایش کاشت (کشت یک یا دو ردیف روی پشته)، تراکم بوته (20، 30 و 40 بوته در متر مربع) و ارقام کنجد (اولتان و ناز تک شاخه) بر اساس آزمایش فاکتوریل در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی در سه تکرار طی سال های 1398و 1399 در منطقه کرج مورد ارزیابی قرار گرفتند. صفات ارتفاع بوته، عملکرد و اجزای عملکرد دانه، عملکرد ماده خشک، شاخص برداشت و درصد و عملکرد روغن ارزیابی شدند. تجزیه های آماری با استفاده از نرم افزار SAS انجام گرفت و برای مقایسه میانگین های اصلی از آزمون LSDو برای مقایسه میانگین های برهم کنش ها، از روش برش دهی استفاده گردید.

    یافته ها

     تجزیه واریانس نشان داد که عامل آرایش کاشت بر ارتفاع گیاه و عملکرد ماده خشک، عامل تراکم بوته بر همه صفات (به استثنای وزن هزار دانه) و عامل رقم بر کلیه ی صفات (به استثنای شاخص برداشت) تاثیر معنی داری داشتند. مقایسه میانگین ها نشان داد که میانگین ارتفاع گیاه (126 سانتیمتر) در آرایش کاشت دو ردیف روی پشته به طور معنی داری بیشتر بود. از بین اجزای عملکرد، تعداد کپسول در بوته در تراکم های 30 و 40 بوته در مترمربع (به ترتیب، 57 و 60 عدد) بیشترین مقدار بود که در مقایسه با تراکم 20 بوته در مترمربع (50 عدد) تفاوت آماری معنی داری داشتند. تعداد دانه در کپسول در تراکم 20 بوته در مترمربع بیشترین مقدار بود (58 عدد) که نسبت به دو تراکم دیگر، تفاوت آماری معنی داری نشان داد. از بین تراکم های مورد مطالعه، بالاترین عملکرد دانه (993 کیلوگرم در هکتار) از تراکم 40 بوته در مترمربع و کمترین مقدار عملکرد دانه (798 کیلوگرم در هکتار) از تراکم 20 بوته در مترمربع به دست آمد. از بین دو رقم مورد مطالعه، رقم اولتان دارای بالاترین عملکرد و اجزای عملکرد دانه بود که نسبت به رقم ناز تک شاخه، تفاوت آماری معنی داری را نشان داد. بیشترین عملکرد روغن را رقم اولتان در هر یک از تراکم های 30 و40 بوته در متر مربع تولید نمود که از لحاظ آماری در آرایش کاشت یک یا دو ردیفه، این رقم تفاوت معنی داری نشان نداد.

    نتیجه گیری

     این پژوهش نشان داد که رقم اولتان درآرایش کاشت یک ردیف روی پشته و در تراکم 30 بوته در متر مربع برای منطقه کرج قابل توصیه می باشد.

    کلیدواژگان: رقم، کنجد، تراکم، عملکرد دانه، عملکرد روغن
  • عاطفه نمکی، زهرا قهرمانی*، میترا اعلائی، طاهر برزگر، محمدابراهیم رنجبر نیاکی صفحات 209-224
    سابقه و هدف

     تنش خشکی یکی از رایج ترین تنش های محیطی در فرآیند تولید محصولات کشاورزی در سراسر جهان است. مهم ترین گونه تجاری مارچوبه officinalis Asparagus است که به برخی از شایع ترین تنش های زنده و غیرزنده حساس است. بنابر گزارشات، گونه های ایرانی مارچوبه به خوبی می توانند برخی از شرایط نامساعد خاک را تحمل کنند. اهداف پژوهش حاضر، شناسایی و ارزیابی مورفولوژیکی توده های مختلف گونه ایرانی A. azerbaijanensis، بررسی شاخصه های جوانه زنی بذر و رشد گیاهچه در مارچوبه های ایرانی تحت شرایط تنش خشکی، مقایسه میزان مقاومت توده های ایرانی با رقم تجاری مری واشنگتن و معرفی توده های برتر به منظور بکارگیری آن ها در برنامه های اصلاحی مارچوبه با هدف تولید هیبریدهای مقاوم به خشکی بودند.

    مواد و روش ها

    پژوهش حاضر در طی سال های 1400-1399 در دانشکده علوم کشاورزی دانشگاه زنجان در دو بخش مختلف صورت پذیرفت که بخش اول مربوط به جمع آوری و بررسی صفات مورفولوژیکی دو توده خودرو مارچوبه از گونه A. azerbaijanensis و بخش دوم مربوط به بررسی اثر تنش خشکی (در چهار سطح: 0 (شاهد)، 5، 10 و 15 درصد پلی اتیلن گلایکول) بر شاخصه های جوانه زنی بذر (سرعت و درصد جوانه زنی بذر) و رشد گیاهچه (طول ریشه چه و ساقه چه، نسبت طول ریشه چه به ساقه چه و وزن تر و خشک ریشه چه و ساقه چه) مارچوبه های ایرانی در شرایط آزمایشگاه می شد.

    یافته ها

    میانگین طول و قطر اسپیر در توده های اهر و ماکو، 94/48 سانتیمتر و 70/4 میلیمتر بود. در توده های مورد بررسی به طور متوسط تعداد 37/2 بذر در هر میوه و تعداد 40/159 میوه در هر بوته شمارش گردید و میانگین تعداد کلادود در توده های گونه A. azerbaijanensis، 28/10 عدد ارزیابی شد. بیشترین میزان درصد و سرعت جوانه زنی بذر و همچنین طول ریشه چه و ساقه چه تحت شرایط تنش در توده گزنک به ثبت رسید. درصد و سرعت جوانه زنی بذر در توده گزنک تحت شرایط تنش خشکی به طور متوسط 73/56 و 52/70 درصد نسبت به رقم تجاری مری واشنگتن بیشتر بود. نتایج مقایسات میانگین برای صفات وزن تر و خشک ریشه چه و ساقه چه نشان داد که در تمامی توده های مورد بررسی با افزایش سطح تنش میزان وزن تر و خشک ریشه چه و ساقه چه کاهش یافت.

    نتیجه گیری

    توده های خودرو گونه A. azerbaijanensis با توجه به برخورداری از تنوع مورفولوژیکی مناسب و تولید اسپیرهایی با طعم و اندازه مطلوب، گزینه ای مناسب در جهت بکارگیری در برنامه های اصلاحی مارچوبه با هدف تولید مارچوبه هایی با رشد رویشی برتر می باشند. برتری توده های مختلف مارچوبه ایرانی نسبت به رقم تجاری بکارگرفته شده در این پژوهش در تحمل شرایط کم آبی و تنش نیز نوید بخش امکان بررسی بیشتر مارچوبه های ایرانی در پروژ ها و مطالعات اصلاحی مارچوبه با هدف تولید ارقام مقاوم به تنش خشکی می-باشد.

    کلیدواژگان: پلی اتیلن گلایکول، تنش خشکی، درصد جوانه زنی، مارچوبه ایرانی
  • آمنه سالاری، لیلا جعفری*، علیرضا یاوری صفحات 225-245
    سابقه و هدف

    یکی از عوامل موثر بر رشد نشا از جمله نشای گوجه فرنگی گلخانه ای، اندازه یا حجم مناسب سلول است. اگرچه سلول های بزرگتر سینی کشت فضای بیشتری را برای رشد بهتر نشاء فراهم می کند، اما با افزایش حجم یا اندازه سلول و فضای مورد نیاز برای تولید نشاء افزایش می یابد. بنابراین، تعیین حجم مناسب سلول که موجب ایجاد نشاهای قوی شود از اهمیت به سزایی برخوردار است. از آنجا که بهبود ویژگی های رویشی نشاء در گیاهان مختلف از جمله گوجه فرنگی در اثر کاربرد اسید هیومیک توسط پژوهشگران مختلف گزارش شده است لذا این پژوهش برای بررسی اثر همزمان حجم سلول سینی نشا و محلول پاشی اسید هیومیک بر ویژگی های مورفولوژیک، فیزیولوژیک و میزان عناصر نیتروژن، فسفر و پتاسیم برگ نشاء گوجه فرنگی انجام شد.

    مواد و روش ها

     این آزمایش به صورت فاکتوریل بر پایه طرح کاملا تصادفی با سه تکرار در گلخانه دانشگاه هرمزگان انجام شد. تیمارهای آزمایش شامل سینی های کاشت با حجم های 15، 20 و 22 سانتی متر مکعب و چهار سطح اسید هیومیک با غلظت های صفر، 5/1، 5/3 و 5/5 گرم بر لیتر بود. بستر کاشت مورد استفاده برای تهیه نشا، 70 درصد کوکوپیت و 30 درصد پرلایت در نظر گرفته شد. از هفته چهارم به بعد و با تشکیل دو جفت برگ های حقیقی تغذیه نشاءها با محلول پاشی کود اسید هیومیک با غلظت های (صفر، 5/1، 5/3، 5/5) گرم بر لیتر به صورت یک روز در میان به مدت 15 روز انجام شد. 45 روز پس از کاشت ویژگی های مورفولوژیک، فیزیولوژیک و میزان عناصر برگ نشاء مورد ارزیابی قرار گرفت. در پایان آزمایش، تجزیه و تحلیل داده ها بر اساس تجزیه واریانس و مقایسه میانگین ها با آزمون چند دامنه ای دانکن در سطح آماری پنج درصد به کمک نرم افزار آماری (9.1) SAS انجام شد.

    یافته ها

    نتایج این مطالعه نشان داد که با کاهش حجم سلول سینی، صفات مورفولوژیک به طور معنی داری کاهش یافت به طوری که کمترین میانگین این صفات در حجم سلول 15 سانتی متر مکعب به دست آمد. به طوری که کاهش حجم سلول سینی نشاء از 22 به 15 سانتی متر مکعب، به طور معنی دار صفات مورفولوژیک نشاء شامل ارتفاع بوته، طول ساقه، وزن تر ریشه، وزن تر و خشک اندام هوایی و سطح برگ نشاء گوجه فرنگی را به ترتیب به میزان 7/12، 2/16، 9/21، 1/15، 8/18 و 4/18 درصد کاهش داد. در این شرایط ویژگی های فیزیولوژیک شامل حداکثر کارایی فتوسیستم II (Fv/Fm)، کارایی فتوسنتز (PI)، نیتروژن، فسفر و پتاسیم برگ نشاء را به ترتیب 7/10، 7/25، 7/15، 9/18 و 4/16 درصد کاهش یافت. کاربرد اسید هیومیک باعث افزایش معنی دار میزان عناصر غذایی برگ در مقایسه با عدم کاربرد اسید هیومیک شد. به طور کلی بیشترین میزان نیتروژن (91/1033)، فسفر (224) و پتاسیم (94/37534 میلی گرم در کیلوگرم وزن خشک) برگ نشاء به ترتیب با کاربرد اسید هیومیک با غلظت 5/3، 5/1 و 5/5 گرم در لیتر به دست آمد. در مجموع در هر حجم سلول سینی نشاء محلول پاشی اسید هیومیک باعث بهبود صفات در مقایسه با شاهد شد. این نتایج بیانگر جبران محدودیت رشد ریشه در سینی های کشت با حجم کمتر، توسط اسید هیومیک می باشد.

    نتیجه گیری

    نتایج این مطالعه نشان داد که با کاهش حجم سلول سینی شاخص های فیزیولوژیک و مورفولوژیک نشاء گوجه فرنگی بطور معنی دار کاهش یافت. در این مطالعه کاربرد اسید هیومیک باعث بهبود جذب عناصر غذایی و رشد رویشی نشاء شد و اثرات منفی ناشی از کاهش حجم سلول سینی نشاء را جبران کرد. به طوری که محلول پاشی اسید هیومیک منجر به بهبود صفات مورفولوژیک، فیزیولوژیک و به ویژه جذب عناصر نیتروژن، فسفر و پتاسیم گردید. لذا به نظر می رسد کاربرد اسید هیومیک می تواند به عنوان راهکاری برای تولید نشا باکیفیت بالاتر پیشنهاد شود.

    کلیدواژگان: اندازه سلول سینی، عناصر غذایی برگ، کود الی، نشاء توپی
|
  • Zeynab Alizadeh *, Mahmood Ghasemnezhad, Mahmood Fazeli Sangani Pages 1-18
    Background and objectives

    In kiwifruiy vineyards, the high concentration of bicarbonate ions in irrigation water or soil is one of the main limiting factors on growth and production. The high levels of bicarbonate in irrigation water caused soil alkalinity and reduced the root accessibility to nutrients such as irons. Iron deficiency in kiwifruit vineyards caused leaves chlorosis and therafter, fruits. Fruits with iron deficiency have an unacceptable taste and low shelf life. Iron deficiency is usually more severe in June and July with increasing irrigation frequency. Growing suitable rootstocks that have a high tolerance to soil alkalinity is a good strategy to overcome this problem. Therefore, in this study, the response of seedlings in different populations of kiwifruit from three different species to irrigation water bicarbonate was investigated.

    Materials and methods

    In this study, the effect of different concentrations of bicarbonate ions in irrigation water (0, 170, 350, and 550 mg L-1) on leaf chlorosis and iron uptake of seedlings of six kiwifruit seed populations (Green 11, Bruno, Red 2, Red 6, Red 22 and Baby kiwi) from three different species (Actinidia deliciosa, A. chinensis and A. arguta) was investigated as a factorial experiment in a completely randomized design with three replications in research greenhouse of faculty of agricultural sciences, University of guilan. Each replication was one potted seedling. The plants were irrigated with different bicarbonate level for 6 weeks with three days intaervals. Traits such as leaf fall percentage, stem diameter, chlorosis percentage, necrosis percentage, chlorophyll a, b, total chlorophyll, carotenoids and iron content of leaves were measured.

    Results

    The results showed that increasing bicarbonate concentration in irrigation water caused leaf abscission. The highest leaf abscission percentage was observed in Baby kiwi from A. arguta with 16.6% and the lowest one in Bruno (1.19%) from A. deliciosa species as compared to their control, when exposed to high bicarbonate stress. Genotype type, different levels of bicarbonate and their interaction did not show a significant effect on the percentage of stem diameter changes. The Red2 from A. chinensis species seedlings showed the highest leaf chlorosis (38.46%) and the lowest leaf chlorosis was found in Green 11 seedlings from A. deliciosa with 6.95%. With increasing the amount of bicarbonate in irrigation water, the percentage of leaf necrosis also increased. Total leaf chlorophyll and carotenoid content significantly declined in all genotypes with increasing bicarbonate ion content in irrigation water. With increasing bicarbonate ion concentration in irrigation water, leaf iron content significantly decreased. The lowest iron declining percentage compared to the control when seedlings exposed to 170, 350, and 550 (mg L-1) of bicarbonate of irrigation water was found in Bruno from A. deliciosa species with 3.28, 4.29, and 4.72%, respectively. Moreover, the results showed that there is a significant correlation between leaf iron content and chlorophylls content, chlorosis percentage and necrosis percentage.

    Conclusion

    Overall, because of low leaf abscission and higher iron absorption in Bruno seedlings when exposed to high bicarbonate concentration in irrigation water or soil cab be recommend as a souperior rootstock.

    Keywords: Kiwifruit, . photosynthetic pigments, leaf fall, Nutrients
  • S. BAKHSHANDSH, B .KAMKR, A .SOLTANI Pages 19-37
    Background and purpose

    Nowadays, concerns about the amount of carbon emission to atmosphere and its effects on the climate are increasing. In the new approach to agricultural ecosystem management, carbon sequestration service is being replaced by carbon emissions. Therefore, providing accurate information on the spatial distribution of biomass and carbon sequestration potential of ecosystems is an essential issue. The purpose of this study was to using vegetation index to estimate the potential of carbon sequestration in soybean (Glycine max L.) biomass in the fields of Gorgan county.

    Materials and Methods

    This study was conducted in soybean fields of Gorgan county, located in Golestan province during 2016-2017. In order to carry out this study, we were used satellite images of Sentinel 2 on 17.9.2017. Also, the accuracy of the images was checked after geometric and radiometric corrections using 250 ground control points. In the field section, plant samples from of 150 points were randomly prepared using 0.5 × 0.5 quadrats in the stage of maximum vegetative growth of soybean and transferred to the agricultural research laboratory of Gorgan University of Agricultural Sciences and Natural Resources. Then, the dry weight of plant samples was calculated and the amount of carbon in the plant biomass (stems and leaves) was determined using the combustion method. To prepare the land use map of soybean cultivation area, the supervised classification was used according to the maximum and minimum reliability algorithm. The accuracy of this classification was assessed by value of overall accuracy and Kappa coefficient. The studied vegetation indices were NDVI (Normalized Difference Vegetation Index), DVI (Deference Vegetation Index), RVI (Ratio Vegetation Index) and SAVI (Soil Adjusted Vegetation index). Then, a regression relationship was established between plant indices and biomass and carbon sequestration potential in SPSS 16 software. After selecting the best vegetation index, plant biomass and carbon sequestration potential maps were prepared using ArcGIS 10.6 software. Then, using classification methods, the final layer was divided into four classes of biomass and carbon sequestration potential.

    Results

    In this study, the area of soybean cultivation in Gorgan county was estimated as 12333.71 hectares. The results showed that the value of overall accuracy coefficient in the classification method was the minimum distance from the mean, 87% and in the maximum probability method was 92% and the value of Kappa coefficient was 0.79 and 0.93, respectively. Based on the results of regression analysis, DVI index was selected for biomass mapping and carbon sequestration potential due to the highest coefficient of determination (0.86) and the lowest amount of RMSE. Based on the results, the highest amount of carbon sequestration potential was obtained from 1924.78 to 2526.18 kg.ha-1 in the central and eastern parts of this region, and the lowest value estimated as 919.43 to 1313.83 kg.ha-1 that related to western regions of Gorgan.

    Conclusion

    In this experiment, DVI index indicated a better estimation of carbon sequestration potential in soybean agroecosystems. Due to the high accuracy, easiness and low cost of remote sensing technology, especially calculation of vegetation indices, this approach can used to estimate the biomass and carbon sequestration potential of crops in agroecosystems.

    Keywords: Biomass, carbon sequestration, Remote sensing, Vegetation index
  • Leila Tabrizi *, Ali Alemardan, Majid Shokrpour Pages 39-59
    Background & Aims

    Satureja rechingeri Jamzad, a member of the Lamiaceae family, is a species endemic to Iran, which has a wide distribution in southern Iran (mainly Khuzestan and Ilam). This plant has many medicinal properties and the main composition of its essential oil is carvacrol (48 to 95%). Carvacrol is mainly involved in biological activities and used in the production of substances such as antibiotics and antioxidants. Drought and salinity stress are the main limiting factors for successful production and yield of crops in Iran and the world. Salinity alters metabolic processes and the activity of enzymes. One of the biochemical changes that occur in plants when exposed to saline environments is the increase in the production of oxygen free radicals. Little is known about the tolerance of this plant to salinity stress. Therefore, this study was performed to quantify the morphophysiological and biochemical responses of Satureja rechingeri to salinity stress using nonlinear models.

    Materials and Methods

    This experiment was conducted in a completely randomized design with four replications in greenhouse conditions during 2016-2017. Rooted cuttings were prepared from Khorman Pharmaceutical Company located in Khorramabad (Lorestan) and transferred to the research greenhouse for the Department of Horticulture and Landscape Engineering, Campus of Agriculture and Natural Resources, University of Tehran, located in Karaj (Alborz). Rooted cuttings were kept under favorable conditions for about a month and then transplanted into pots. Six weeks after full establishment, the plants were exposed to different concentrations of sodium chloride (0, 2, 4, 8, and 16 dS / m). Parameters including membrane stability, malondialdehyde level, activities of superoxide dismutase and ascorbate peroxidase, proline content, total phenol, plant height, leaf length and width, stem diameter, herbal fresh and dry weight, and percentage and yield of essential oil were measured. Logistic, sigmoid, and peak models were used to quantify these parameters.Findings and

    Discussion

    The effect of salinity stress on most of the parameters was significant (except for stem diameter and essential oil percentage). With increasing NaCl salt concentration, in plants under salinity stress, membrane leakage (250%), proline content (430%), catalase (360%), ascorbate peroxidase (550%), superoxide dismutase (320%), total phenol (350%), and malondialdehyde (280%) increased. Salinity decreased plant height (14%), leaf length and width (21% and 23%), fresh weight of shoot (35%), dry weight of shoot (15%), and essential oil yield (15%). Moreover, changes in morphological characteristics under salinity stress were logistic and in biochemical properties (except those in ascorbate peroxidase, which was peak) were sigmoid.

    Conclusion

    Satureja rechingeri tolerated salinity up to 4 dS / m, but at higher salinities, herbal fresh and dry weight and plant height significantly reduced.

    Keywords: Medicinal plants, Sodium chloride, Antioxidant enzymes, growth characteristics
  • Amin Afzalifar, Farzad Afshari, Leila Fahmideh *, Saleheh Ganjali, MohammadReza Bihamta, Hadi Alipour Pages 61-84
    Background and Objects

    Yellow rust is one of the most important wheat diseases worldwide. This disease can cause high damage to the plant by affecting the yield and yield components. Also, due to the high recombination of the causative agent of this disease, new breeds appear in it every year, which has forced breeders to constantly study this disease and find resistant genotypes.

    Materials and Methods

    In order to evaluate the effect of yellow rust disease on some agronomic characteristics of bread wheat genotypes Includes 297 commercial cultivars and landraces of Iran, a field experiment was conducted in alpha-lattice layout with two replications in the Seed and Plant Improvement Institute (SPII) farm, in 1398-1399 crop season. After sowing the seeds and artificially infecting the plants with the disease, some important agronomic traits including yield and related traits as well as infection type and infection percentage were examined.

    Results

    The results of analysis of variance showed that wheat genotypes have significant differences in terms of all studied traits. An effective correlation coefficient was observed between single plant yield with all traits. The results of stepwise regression analysis showed that the number of grains per spike, 100-kernel weight, grain width, grain length, spike length, grain thickness and spike width have the highest coefficients of determination, respectively. Based on the results of path analysis, the highest direct effect was observed between the number of grains per spike, 100-kernel weight and grain width with grain yield, respectively. The results of factor analysis showed that there were five factors with a justification of about 70% of the total variance, among which the traits had the highest coefficient of explanation in the first three factors. The first factor was called the yield component factor, the second factor was called the spike features factor, and the third factor was called the grain features factor. Based on the results of cluster analysis, genotypes were divided into three groups. In the first group, 53 genotypes with the highest average of single plant yield, number of single plant seeds and spike length; In the second group there were 110 genotypes with the highest mean of plant height, spike density and 100-kernel weight and in the third group there were 129 genotypes with the highest mean values for other traits. A total of 52 wheat genotypes had resistance reaction to pathotype studied in this study.

    Conclusion

    The study of wheat genotypes under stress conditions of wheat yellow rust (Puccinia striiformis) based on statistical analysis and multivariate analysis showed a significant difference in yield and yield components. Therefore, as in previous studies, the disease studied on wheat was recognized as one of the most important diseases affecting wheat yield. To evaluate and select cultivars and genotypes with higher grain yield, selection should be done using yield-related traits such as number of seeds per spike and number of single plant seeds. Also, based on infection type and percentage, resistance genes can be identified intermediate resistance to the studied pathotype in this study and used in future breeding programs for resistance to wheat yellow rust.

    Keywords: Yield components, Factor Analysis, Cluster analysis, Path analysis, Correlation Analysis
  • Mohammad Akram Esmaeil-Zehi, Mahmoud Solouki, Behnaz Yousefshahi, Dariush Ramezan *, Mahdi Pirnia, MohammadMehdi Zarabi Pages 85-109
    Background and objectives

    Selection a suitable substrate and also considering the replacement of other inexpensive agro-wastes instead of valuable wood chips is one of the most important points that should be considered in the cultivation and production of medicinal mushrooms. Selecting the appropriate substrate for fungi and enriching the substrate with organic supplements widely affects the production of fruiting bodies and the medicinal value of fungi.

    Materials and methods

    This research was carried out in a cultivation hall equipped with temperature, humidity and light control devices at Zabol University and conducted as a two-way factorial based on a completely randomized design with three replicates. Experimental treatments included 10 types of wood chip base substrates (sawdust): Beech tree, Oak wood chips, Hornbeam wood chips, Poplar wood chips, Eucalyptus wood chips, Tamarisk wood chips, Vine sawdust (pruned stems), Date palm sawdust, Date palm leaf sawdust and Sugarcane bagasse. Also, as the second factor, 10% of nitrogenous organic supplements including wheat bran, rice bran, cotton meal and olive pomace were added to each of the main substrates.

    Results

    The results of this study showed that the highest yield (145.5 gr), total dry matter (36.8 gr), fruit body protein (27.15 mg/100g D.M), ash (4.97 %), Nitrogen (4.38 mg/100g D.M) and total polysaccharide (14.35 mg/g D.M) were related to the combined substrate of oak wood chips with wheat bran supplementation. The highest amount of fungal water (85.16%) was related to the substrate of eucalyptus wood chips and the highest biological efficiency (19.71%) was related to the combined substrate of oak wood chips with olive pomace. The highest potassium (299 mg / 100 g dry matter), calcium (11.73 mg / 100 g dry matter) and antioxidant capacity (54.25%) were recorded for oak wood chips substrate. The results also showed that in the oak wood chip substrate the shortest time in terms of spawn running time (29.40 days), the shortest time for pinhead formation time (43.13 days) and in the hornbeam wood chip substrate the lowest time registered for precocity (70/26 days).

    Conclusion

    Although the wood chip substrate, especially oak chip was reported as a suitable substrate for growing Ganoderma applanatum, but easy access and lower cost of other agricultural and industrial lignocellulosic wastes make them a suitable alternative. According to the results of this study, the use of combined substrates and organic supplements in the cultivation and production of medicinal fungi, especially Ganoderma applanatum, is recommended.

    Keywords: Antioxidant Capacity, Biological efficiency, dry matter, Precocity, Total Polysaccharide
  • Mostafa Khoshhal Sarmast *, Gol Mohammad Ashrafei Kolteh, Jinyi Liu Pages 111-132
    Background and objectives

    Rosa chinensis is an everflowering diploid plant originated from China. The diploid level of the cell in these plant facilities its breeding program. The objectives of the present work were to analyse the phylogenetic relationship, promoter analysis, prediction of protein interaction and structure. Moreover RNA seq analysis of 7 R. chinensis VDAC genes has also been conducted.

    Material and methods

    VDAC homologues were detected from https://lipm-browsers.toulouse.inra.fr/pub/RchiOBHm-V2/ via BLAST search program. Two pair of primers was design to isolate RcVDAC1 and 2 from R. chinensis cDNA. The PCR amplified segments inserted into PENTER vector and cloned in E-Coli cell and subsequently sequenced. 1500 pb of upstream of seven RcVDAC genes were isolated from lipm-browsers for analyzing by PlantCare software. Phylogenetic tree was laied out by OMEGA 7.0 and all the inputs collected from NCBI and Tair websites. RcVDACs protein interaction predicted via STRING website. RcVDACs proteins structure prediction laied out via Pymole software and R. chinensis transcriptome analysed through RNAseq data by Mev. software.

    Results

    Isolation and sequencing results of RcVDAC1-2 indicated that their sequence is as exact as Rosa data bank information. The separation of the RcVDACs in different cluster by phylogenetic tree suggests the formation of highly divergent paralogues in RcVDACs. Research results gained by PlantCare showed different light, PGR and stress responsive cis-regulatory element in different RcVDACs promoter region. The presence of high amount of transcription factor binding site related to MYB and MYC TF as well as having regions responsive to phytohormones such as jasmonic acid, abscisic acids, auxin, gibberellic acid and also drought and cold stress likely suggesting the regulatory role of RcVAC genes under abiotic stress. In fact the results gained by RNAseq data confirmed the regulatory role that RcVDAC2 and 5 may play during biotic and abiotic stress condition.

    Conclusion

    Generally, the analysis of transcriptome by RNAseq, promoter analysis, prediction of 7 of RcVDAC proteins, and their interacting protein and phylogenetic study shed light on the presence of different RcVDAC orthologes and indicates this difference on protein structure; govern their different biological function in different developmental stage and different stress condition. In fact the results gained by RNAseq data confirmed the regulatory role that RcVDAC2 and 5 may play during biotic and abiotic stress condition. In fact the results gained by RNAseq data confirmed the regulatory role that RcVDAC2 and 5 may play during biotic and abiotic stress condition. Key words: Bioinformatics, cDNA, PENTER, BLAST, PlantCare, RNA seq

    Keywords: cDNA, PENTER, BLAST, PlantCAR, RNAseq
  • Zahra Hajipour, Hasan Mumivand *, Alireza Shayganfar, Amin Ebrahimi Pages 133-154
    Background and objectives

    Increase in ultraviolet radiation (UV (, especially UV B, as one of the consequences of climate change, can disrupt the growth of plants. UV light influences plant growth and metabolism. Various studies have shown that increasing in UV B can have detrimental effects on physiological processes and overall growth of some plants. The use of exogenous plant growth regulators has mostly been effective in reducing the effects of environmental stresses in plants. The present study was conducted to investigate the effect of UV-A and UV-B and foliar application of melatonin and ascorbic acid (ASC) on growth, biomass and morphological and stomatal characteristics of fenugreek in 2019.

    Materials and Methods

    The experiment was performed as a split plot in a completely randomized design in the research greenhouses of the Faculty of Agriculture and Natural Resources, Lorestan University. Ultraviolet radiation was considered in four levels as the first factor (including: control, UV-A, UV-B and UV-A+UV-B) and application of osmolytes was used in four levels (Control, melatonin, ASC and melatonin+ ASC) as the second factor. Finally, Plant height, plant width, number of leaves, leaflet length and width, petiole length, crown diameter, plant fresh weight, plant dry weight, leaf fresh weight, number of internodes, number of lateral branches, stomatal gurad cell length and width, stomatal index, stomatal density, chlorophyll and carotenoid contents were measured. The data obtained from the experiment was analyzed using Minitab software. Mean comparison was performed using LSD test method at 0.05.

    Results

    The results showed that UV-A increased fresh leaf weight, crown diameter, leafstalk length, leaflet length and width, plant height and width, plant fresh weight (12.17%), plant dry weight, number of internodes and content of chlorophyll a (7.4%) and chlorophyll b (3.5%), but reduced the number of lateral branches (15.63%). In contrast, UV-B and UVA+UVB treatments reduced most of the studied traits including plant height (8.09%), leaflet length and width, leafstalk length, chlorophyll a, chlorophyll b, total chlorophyll, plant fresh and dry weight and leaf fresh weight. However, carotenoid content, the number of lateral branches (6.58%) and stomatal index (11.4%) were increased by UV-B and UV-A+UV-B. Application of ASC and melatonin reduced the negative effects of UV-B on fenugreek. In control and UV-A treatments, ASC foliar application had shown the best effects on the studied traits and the highest plant height, number of lateral branches, number of leaves, leaf length and width, chlorophyll, carotenoids, and stomatal index and density were observed in this treatment. While, simultantious application of melatonin and ASC led to the best results under UV-B and UVA+B treatments. Therefore, it can be concluded that the synergistic effect of these two compounds in modulating the effects of ultraviolet stress on fenugreek was remarkable.

    Conclusion

    In the present study, UV-B radiation and simultaneous radiation of UV-A and UV-B reduced the growth and development of fenugreek. In contrast, UV-A treatment improved yield and morphological characteristics of the plant. In addition, foliar application of melatonin and ascorbic acid modulated morphological destruction and growth indices caused by ultraviolet-B treatment.

    Keywords: Trigonella foenum-graecum L, ultraviolet, melatonin, Ascorbic acid, stomate
  • Davood Javadi Mojadad *, Vali Rabiei, Farhang Razavi, Ebrahim Abedi Gheshlaghi Pages 155-171
    Background

    Pollination is one of the most critical stages for kernel formation in nut fruits, and without pollination, most fruit will be blanks, so that, to commercial production of hazelnut orchards, should be used two or more cultivars as pollinizer. The aim of this study was to investigate the phenology of flowers, xenia and metaxenia in four commercial hazelnut cultivars and select a suitable and compatible pollinizer for four commercial hazelnut cultivars.

    Materials and methods

    This study was conducted as a two-factor factorial in a completely randomized design. The first factor is pollen, and the second factor is four cultivars having three replications in the period of 2019-2020 in Astara Horticultural Research Station. Gerde Eshkvarat, Riasnet, Daviana and Negret were used as pollinizer cultivars and Ronde, Nemsa, Ganjeh and Atrak cultivars were selected as maternal cultivars. In addition to open pollination (control), self-pollination of maternal cultivars was performed. At the time of fruit ripening, 100 nuts were harvested from each treatment, the variables related to the quantitative characteristics of the fruit, and the nut kernel were determined.

    Findings

    The results of phenology showed that the cultivars were protanderious and the opening time of male flowers (catkins) and shedding of pollen grains were from mid-January to March 24. The opening time of female flower clusters and stigma ready to accept pollen grains varied from January 19 to March 31. The study of xenia and metaxenia in this study showed that the quantitative traits of nut and kernel were strongly influenced by the sources of pollen grains. Increased fruit set and kernel percentage by 87% and 49.84% and the percentage of fruit drop decreased to 31.65% and blank nut by 10.86%. However, when pollen grains of Gerde Eshkorat cultivar were used, the percentage of fruit set, nut and kernel weight and percentage of kernel decreased to 75.86%, 2.48 g and 46.64%, respectively, and the percentage of blank nut with 15.60% and dropping fruit increased by 41.6. In the case of self-pollination, the percentage of fruit drop and the amount of blank nut increased, and the percentage of fruit set, nut, kernel weight, and kernel percentage decreased.

    Conclusion

    Based on the results, the source of pollen grains affected nut and kernel characteristics of hazelnuts through xenia and metaxenia effects. The effects of treatments on important components of hazelnut yield (nut and kernel weight, kernel and fruit set percentage, fruit drop and blank percentage) were remarkable and it was statistically significant at the 5% probability level. Therefore, for the economic production of hazelnut orchards, pollinizer cultivars should be used that overlap with the main cultivars in terms of pollination period and genetic compatibility.

    Keywords: Catkin, Endosperm, Pollinizer, Protandrious, Stigma
  • Ahmad Abdolzadeh *, Mahboobeh Zarooshan, Hamid Reza Sadeghipour, Pooyan Mehrabanjoubani Pages 173-190
    Background and objectives

    Salinity stress is one of the factors that reduced the growth and yield of crops. The response of C3 and C4 plants to salinity stress and possible mitigation of the effects of this stress with the application of silicon and nanosilicon may be different according to the photosynthetic pathway of these plants. Therefore, this study was conducted to compare the response of wheat as a C3 plant and sorghum as a C4 plant to the effect of silicon and nanosilicon application on salinity stress mitigation.

    Materials and methods

    Two experiments were conducted in a completely randomized design with factorial arrangement in pots filled with soil at Sari University of Agriculture and Natural Resources in 1398. The salinity factor was at two levels included 0 and 100 mM NaCl and the silicon factor was at three levels included 0 and 2 mM potassium silicate and 2 mM nanosilicon (SiO2)). Both forms of silicon were applied as foliar application. Plant photosynthesis-related traits were measured after 13 days of treatments the next day the plants were harvested for growth measurement and other biochemical assays.

    Results

    The results of this study showed that salinity caused a significant reduction in fresh and dry weight of plants in both wheat and sorghum plants. Application of silicon in wheat and application of nanosilicon in sorghum caused a significant increase in fresh and dry weight of plants under salinity. Application of silicon and nanosilicon had no significant effect on stomatal conductance and transpiration of wheat and sorghum plants under salinity. In wheat plants, silicon foliar application significantly increased photosynthesis rate under salinity, but nanosilicon had no significant effect. On the contrary in sorghum, the use of silicon had no significant effect on the photosynthesis rate under salinity, but nanosilicon increased the photosynthesis rate of sorghum plants. In sorghum plant, under salinity conditions, the use of silicon and nanosilicon reduced the amount of hydrogen peroxide contents by 21 and 30%, respectively, and the amount of lipid peroxidation by about 13 and 23%, respectively. However, the use of silicon and nanosilicon did not indicated a significant effect on the content of hydrogen peroxide the amount of lipid peroxidation wheat plants grown under saline condition. The application of silicon in wheat plants increased 58% of the total fresh weight and 68% of the total dry weight of plants under salinity, although the application of nanosilicon had no significant effect. The use of silicon and nanosilicon increased the fresh and dry weight of sorghum plants under salinity, but the additive effect was greater by application nanosilicon, so that the total dry weight of sorghum plants under salinity in nanosilicon treatment were 75% higher than plants without this treatment.

    Conclusion

    This study showed that the use of silicon in wheat plants under salinity improved photosynthesis and thus reduced the effects of salinity on growth to some extent, but nanosilicon in this plant did not have such an effect. Conversely, in sorghum plants under salinity, the use of nanosilicon by reducing the amount of hydrogen peroxide and lipid peroxidation, reduced the oxidative stress caused by salinity and increased the photosynthesis rate of the plant, which led to more growth of plants under salinity stress. Such cases were not observed with the use of silicon.

    Keywords: Nanosilicon, Oxidative stress, photosynthetic parameters, Salinity, silicon
  • Farhad Habibzadeh *, Majid Gholamhoseini Pages 191-207
    Background and objectives

    Among oilseeds, sesame (Sesamum indicum L.) is known as the queen of oilseeds due to its significant amount of antioxidant compounds, essential amino acids and unsaturated fatty acids. Among the necessary managements to achieve maximum crop production, the selection of cultivar, density and planting pattern could be mentioned. Different sesame cultivars have various growth characteristics (for example, branching) and each of them is suitable for a planting method with a certain density. The aim of this study was to evaluate the planting pattern and suitable density for two sesame cultivars.

    Materials and methods

    In this study, the effect of planting pattern (single or double row(s) on ridges), plant density (20, 30 and 40 plants m-2) and sesame cultivars (Oltan and Naz Tak Shakheh) based on factorial experiment in a randomized complete blocks design were evaluated in three replications during 2019 and 2020 in Karaj region. Plant height, grain yield and yield components, dry matter yield, harvest index and oil percentage and yield were evaluated. Statistical analyzes were performed using SAS software and LSD test was used to compare the main means and slicing was used to compare the means of interactions.

    Results

    Analysis of variance showed that effect of planting pattern factor on plant height and dry matter yield, plant density factor on all traits (except 1000-seed weight) and cultivar factor on all traits (except harvest index) were significant. Comparison of means showed that the mean of plant height in planting pattern of double rows on ridges (126 cm) was significantly higher. Among the yield components, the number of capsules per plant at densities of 30 and 40 plants m-2 (57 and 60, respectively) were the highest, which were statistically significant compared to the density of 20 plants m-2 (50). The number of seeds per capsule at the density of 20 plants m-2 was the highest (58) which showed a statistically significant difference compared to the other two densities. Among the studied densities, the highest grain yield (993 kg ha-1) was obtained from the density of 40 plants m-2 and the lowest grain yield (798 kg ha-2) was obtained from the density of 20 plants m-2. Among the two studied cultivars, Oltan cultivar had the highest yield and grain yield components which showed a statistically significant difference compared to Naz Tak Shakheh. The highest oil yield was produced by Oltan cultivar in each of the densities of 30 and 40 plants m-2, which statistically did not show a significant difference in planting pattern of single or double row(s) on ridges.

    Conclusion

    This study showed that Oltan cultivar is recommended in planting pattern of single row on ridges and in density of 30 plants m-2 for Karaj region.

    Keywords: Cultivar, Density, Grain yield, Sesame, Oil yield
  • Atefeh Namaki, Mitra Aelaei, Taher Barzegar, MohamadEbrahim Ranjbar Niaki Pages 209-224
    Background and Objectives

    Drought stress is one of the most common environmental stresses in agriculture crops production process worldwide. Asparagus officinalis is the most economically important species of asparagus which is susceptible to some of the most common biotic and abiotic stresses. According to reports, Iranian species of asparagus can well tolerate some of unsuitable soil conditions. The purposes of current study were identification and morphological evaluation of different accessions of A. azerbaijanensis Iranian species, evaluation of seed germination indices and seedling growth of Iranian asparagus under drought stress condition, comparing of Iranian accessions tolerance rate with Mary Washington commercial cultivar and introducing of superior accessions for using in asparagus breeding programs with aim of producing drought resistant hybrids.

    Materials and Methods

    The current study was carried out in two different sections at university of Zanjan, during 2020-2021, which the first experiment was related to collection and morphological evaluation of two wild accessions of A. azerbaijanensis species and the second experiment was related to evaluation of drought stress (in four levels: 0 (control), 5, 10 and 15 % of polyethylene glycol) on seed germination indices (germination speed and percentage) and seedling growth (length of radicle and plumule, radicle length to plumule length ratio and fresh and dry weights of radicle and plumule) of Iranian asparagus in laboratory condition.

    Results

    The average of spear length and diameter in Ahar and Makou accessions were 48.94 cm and 4.70 mm. The mean numbers of seed per fruit and fruit per plant were 2.37 and 159.40 numbers in evaluated accessions and average of 10.28 cladode number was evaluated in accessions of A. azerbaijanensis species. The highest seed germination speed and percentage and also length of radicle and plumule were recorded in Gazanak accession under stress conditions. The percentage and speed of seed germination in Gazanak accession were averagely 56.73 and 70.52% higher than those of Mary Washington commercial cultivar under drought stress conditions. The mean comparing results for fresh and dry weights of radicle and plumule traits showed that fresh and dry weights of radicle and plumule decreased by increasing of stress level in all of evaluated accessions.

    Conclusion

    Wild accessions of A. azerbaijanensis species, due to their suitable morphological variation and producing of spears with desired taste and size, are suitable candidates to employ in asparagus breeding programs with the aim of producing asparagus with superior vegetative growth. Also, the superiority of Iranian asparagus different accessions over the commercial cultivar used in this study in tolerating of water deficit conditions and stress, promises the possibility of further evaluation of Iranian asparagus in asparagus breeding projects and studies with aim of producing dry resistant cultivars. Keywords: Drought stress, Germination percentage, Iranian asparagus, Polyethylene glycol.

    Keywords: Drought stress, Germination percentage, Iranian asparagus, Polyethylene glycol
  • Ameneh Salari, Leila Jafari *, Alireza Yavari Pages 225-245
    Background and objectives

    One of the main factors affecting the growth of greenhouse tomato transplant is the choose of desired cell size or volume of the tray. So that, larger cells provide more space for better transplant growth, but as the cell volume or size increases, the space required to produce the transplants increase. Therefore, it is important to determine the appropriate cell size that produces vigorous transplants. On the other hand, improved seedling growth in various vegetables such as tomatoes due to the use of humic acid has been reported by various researchers. This study was performed to investigate the effect of tray cell volume and foliar application of humic acid on morphological and physiological characteristics of tomato transplants.

    Materials and Methods

    A factorial experiment in a completely randomized design with three replications and two factors include tray cell volume (15, 20 and 22 cm3) and humic acid foliar application (0, 1.5, 3.5 and 5.5 g/l) was conducted in a greenhouse at the University of Hormozgan. The growing substrates were 70% coco peat and 30% perlite. Since the fourth week onwards, with the appearance of two pairs of true leaves, the seedlings were sprayed by humic acid fertilizer with concentrations 0, 1.5, 3.5, 5.5 g/l every other day for 15 days. 7 weeks after planting, seedling characteristics such as morphological and physiological traits and concentrations of leaf N, P and K were measured. At the end of the experiment, data analysis was performed using SAS software (version: 9.1). The means were compared with Duncan test at a statistical level of 5%.

    Results

    The results of this study showed that reducing of try cell volume decreased evaluated traits significantly so that the lowest mean of these traits was obtained in cell volume of 15 cm3. Reduction of cell volume from 22 to 15 cm3 significantly reduced the morphological traits including plant height, stem length, root fresh weight, fresh and dry weight of shoots, and leaf area by 12.7, 16.2, 21.9, 15.1, 18.8 and 18.4%, and physiological traits including Fv/Fm and PI by 10.7 and 25.7, respectively. Application of humic acid improved morphological and physiological characteristics of transplants and in most cases, the highest mean of under study traits were obtained by 5.5 g/l humic acid. With decreasing the tray cell volume from 22 to 15 cm3, the leaf nitrogen, phosphorus, and potassium concentration decreased by 15.7%, 18.9%, and 16.4%, respectively. However, foliar application of humic acid caused a significant increase in the leaf elements content, compared to the control. In general, the highest content of nitrogen (1033.91), phosphorus (224), and potassium (37534.94 mg/kg DW) were obtained with the application of humic acid in concentrations 3.5, 1.5, and 5.5 g/l. On the other hand, foliar application of humic acid improved the under study traits when compared to the control. Overall, these results indicate that humic acid could compensate for root growth restriction in trays with small cells.

    Conclusion

    The results of this study showed that reducing the cell volume of the tray leads to a significant reduction in physiological and morphological characteristics of tomato transplants. While the use of humic acid could improve nutrient uptake and vegetative growth of seedlings and offset the negative effects of low volume tray cell by the use of humic acid. Foliar application of humic acid improved morphological and physiological traits and absorption of nitrogen, phosphorus, and potassium. Therefore, it seems that the use of humic acid can be suggested as a strategy to produce higher quality transplants.

    Keywords: Tray cell size, Leaf nutrients, Organic fertilizer, Ball seedling