فهرست مطالب

پژوهش های تولید گیاهی - سال بیست و نهم شماره 2 (تابستان 1401)

فصلنامه پژوهش های تولید گیاهی
سال بیست و نهم شماره 2 (تابستان 1401)

  • تاریخ انتشار: 1401/07/02
  • تعداد عناوین: 14
|
  • عاطفه رضایی، احسان بیژن زاده*، علی بهپوری، وحید براتی صفحات 1-18
    سابقه و هدف

    گندم مهمترین گیاه زراعی روی زمین است که از زمان اهلی شدن تاکنون همواره از اهمیت خاصی برخوردار بوده و بیشترین سطح زیر کشت را در بین محصولات زراعی به خود اختصاص داده است. در میان عوامل کاهش دهنده تولید گندم کشور، علف های هرز از اهمیت خاصی برخوردار بوده است و بر اساس مطالعات انجام شده میانگین خسارت علف های هرز مزارع گندم کشور 23درصد می باشد. این تحقیق به منظور بررسی اثر مهار علف های هرز بر انتقال مجدد مواد پرورده، عملکرد و اجزای عملکرد در کشت مخلوط ارقام گندم و مقایسه آن با تک کشتی انجام شد.

    مواد و روش ها

    به منظور بررسی مهار علف های هرز بر انتقال مجدد مواد پرورده، عملکرد و اجزای عملکرد در کشت مخلوط ارقام گندم، آزمایشی به صورت بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار در سال زراعی 98-1397 در مزرعه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی داراب، دانشگاه شیراز اجرا شد. تیمارهای آزمایش شامل مهار علف های هرز در شش سطح در مراحل پنجه زنی، ساقه رفتن، غلاف رفتن، ظهور سنبله، شاهد بدون علف هرز و دارای علف هرز بود که در تمام مراحل، مهار علف های هرز به صورت دستی انجام شد و تیمارهای سیستم کشت شامل تک کشتی سیروان، تک کشتی ستاره و مخلوط سیروان و ستاره به صورت ردیفی به نسبت یک به یک بودند.

    نتایج و بحث

    اثرات اصلی مهار علف های هرز و سیستم کشت بر انتقال مجدد مواد پرورده، درصد مشارکت مواد پرورده، زیست توده علف-های هرز، ارتفاع گیاه، وزن هزاردانه، تعداد سنبله در متر مربع و عملکرد دانه معنی دار بود. هم چنین مقدار انتقال مجدد مواد پرورده، کارآیی انتقال مجدد مواد پرورده و مشارکت مواد پرورده در اثر ساده مهار علف های هرز در مرحله پنجه زنی به ترتیب، 7/37، 2/57 و 8/5 درصد افزایش نسبت به شاهد بدون علف هرز داشت که این صفات در کشت مخلوط به ترتیب 7/29، 6/6 و 2/18 درصد نسبت به تک کشتی سیروان افزایش داشته است. زیست توده علف های هرز در کشت مخلوط نسبت به تک کشتی ستاره و سیروان به ترتیب 6/29 و 25/21 درصد کاهش داشت. هم چنین بیشترین عملکرد دانه در کشت مخلوط حاصل شد که نسبت به تک کشتی ستاره و سیراوان به ترتیب 8/22 و 2/11درصد افزایش داشت.مهار علف های هرز در مرحله پنجه زنی باعث کاهش 9/11 درصدی عملکرد دانه شد که کمترین کاهش عملکرد گندم مربوط به تیمار مهار علف های هرز در مرحله پنجه زنی نسبت به سایر تیمارهای مهار علف هرز بود و به همین دلیل نیز می تواند بهترین زمان برای مهار علف-های هرز در نظر گرفته شود.

    نتیجه گیری

    نتایج نشان داد که کشت مخلوط ارقام گندم می تواند در مهار و رقابت با علف های هرز موفق تراز تک کشتی عمل کند به نحوی که زیست توده علف های هرز در کشت مخلوط کاهش بیشتری را نشان داده و این می تواند بدلیل سایه اندازی بیشتر روی علف های هرز در کشت مخلوط باشد. نتایج انتقال مجدد مواد پرورده نشان داد که رقم پاکوتاه ستاره از سیستم انتقال مواد پرورده کارآمدتری در مقابله با علف-های هرز برخوردار بود و رقم پابلندی مثل سیروان با مهار بهتر علف های هرز، برای پر نمودن دانه های خود کمتر به ذخایر ساقه نیاز داشت. هم چنین بیشترین عملکرد دانه در کشت مخلوط نسبت به تک کشتی ارقام حاصل شد و کشت مخلوط می تواند به عنوان یک راهکار مناسب جهت استفاده بهینه از عوامل محیطی برای ایجاد پایداری در تولید باشد.

    کلیدواژگان: رقم سیروان، رقم ستاره، وزن هزار دانه، وزن زیست توده علف های هرز
  • احسان کریمی، عظیم قاسم نژاد*، منصور قربانپور صفحات 19-33
    سابقه و هدف

    تغییرات اقلیمی و تغییر الگوی بارش تهدید جدی برای تامین منابع غذایی جمعیت در ‏حال افزایش جهان می باشد، بطوری که کمبود منابع آبی در حال حاضر امنیت غذایی و رونق اقتصادی ‏بسیاری از مناطق دنیا را با محدودیت مواجه کرده است. یکی از راهکارها بافزایش بهره وری آب کشت ‏گیاهان دارویی مقاوم به خشکی است. مرزه جنگلی یکی از گیاهان دارویی بومی ایران است که حاوی ‏ترکیبات دارویی و شیمیایی ارزشمند است. از این رو تحقیق با هدف بررسی روند تغییرات آنزیم های ‏آنتی اکسیدانی دو کموتایپ مرزه جنگلی تحت تنش خشکی و آبیاری مجدد و همچنین محلول پاشی ‏سلنیم انجام شد. ‏

    مواد و روش ها

    در بررسی حاضر از کموتایپ های مرزه جنگلی کارواکرول/تیمول/پاراسیمین (کموتایپ ‏درکش) و تیمول/پاراسیمین/کارواکرول (کموتایپ پونو)، با کد هرباریومی‎ MPH-1347‎استفاده قرار شد. ‏آزمایش در قالب آزمایش کرت های خرد شده بر پایه طرح بلوک کامل تصادفی انجام شد. سطوح ‏خشکی در 3 سطح (شاهد، تنش متوسط (25 روز بدون آبیاری) و تنش شدید (40 روز بدون آبیاری)، ‏محلول پاشی سلنیم در 3 سطح (0، 5 و 20 میلی گرم) انجام شد. آبیاری مجدد بلافاصله پس از تنش ‏خشکی انجام شد. به منظور اندازه گیری تغییرات فعالیت آنزیمی در مرزه جنگلی در انتهای تنش دوره ‏خشکی و به ترتیب 1 و 5 روز پس از آبیاری مجدد، از گیاهان آزمایشی نمونه برداری شد.‏

    یافته ها

    آبیاری مجدد به عنوان مکانیسمی برای ترمیم کارکردهای فیزیولوژیکی که در اثر تنش آب ‏کاهش یافته است عمل می کند. به عبارتی بازیابی یک مولفه مهم برای سازگاری گیاهان به خشکی می -‏باشد. در بررسی حاضر خشکی اثر معنی داری بر فعالیت اغلب آنزیم های آنتی اکسیدانی مطالعه شده ‏کموتایپ های مرزه جنگلی (به غیر از کاتالاز در کموتایپ پنو) نداشت. همچنین واکنش قابل توجهی ‏نسبت به سطوح محلول پاشی سلنیم در شرایط تنش خشکی مشاهده نشد. بررسی روند تغییرات ‏فعالیت آنزیم ها قبل و بعد از آبیاری مجدد نشان داد که اگرچه آبیاری مجدد روند کاهشی غیرمعنی داری ‏بر فعالیت آنزیمی داشت، با این وجود در کوتاه ترین زمان ممکن فعالیت آنزیم ها به شرایط قبل از ‏آبیاری مجدد رسیده و پایدار شده اند، که بیانگر مقاومت بالای این گیاه به خشکی است. همچنین ‏واکنش گیاه به سطوح خشکی و تیمارهای حمایتی در دو کموتایپ روند تقریبا مشابه ای داشت.

    ‏نتیجه گیری

    عدم واکنش آنزیم های آنتی اکسیدانی مهم گیاه مرزه جنگلی به تنش خشکی و تیمارهای ‏حمایتی، بیان کننده این است که، مرزه جنگلی به عنوان یک گیاه متحمل به خشکی و به دلیل داشتن ‏متابولیت های با ارزش، گونه ای مناسب برای کشت در مناطقی است که محدودیت منابع آبی و نزولات ‏آسمانی دارند. لذا پیشنهاد می شود که از این گیاه برای کشت در شرایط کم آب شاهرود و مناطق ‏مشابه استفاده شود.‏

    کلیدواژگان: فعالیت آنزیمی، تنش خشکی، محلول پاشی سلنیم، آبیاری مجدد، متحمل به خشکی
  • شهرام محمود سلطانی*، محمدتقی کربلایی آقاملکی صفحات 35-57
    سابفه و هدف

    پس از نیتروژن، فسفر دومین عنصر پرمصرف محدودکننده رشد و عملکرد و روی مهمترین عنصر کم مصرف می باشند که اثرات ناشی از کمبود آنها گسترده ترین و جدی ترین اختلالات تغذیه ای را در اراضی شالیزاری جهان ایجاد کرده و یکی از عوامل مهم کاهش عملکرد در گیاه برنج است. پژوهش حاضر به منظور بررسی تاثیر محلول پاشی عناصر روی و فسفر بر صفات مورفولویک، عملکرد و اجزای عملکرد و کیفیت دانه برنج ارقام هاشمی (محلی) و گیلانه (اصلاح شده) انجام شد.

    مواد و روش ها

    آزمایشی مزرعه ای دو ساله در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار در دو سال زراعی 1396و 1397 در مزرعه پژوهشی موسسه تحقیقات برنج کشور -رشت اجرا شد. فاکتور (عامل) های آزمایشی عبارتند از : عامل رقم در دو سطح، عامل روی در سه سطح و عامل فسفر در سه سطح. همچنین تیمارهای این آزمایش شامل : 1- عدم استفاده از کود روی (شاهد)، 2- محلول پاشی 5 در هزار روی از منبع سولفات روی 22 درصد در مرحله شروع آبستنی، 3- محلول پاشی 5 در هزار روی مرحله شروع آبستنی بهمراه محلول پاشی روی در مرحله شروع پرشدن دانه، و 4- عدم استفاده از کود فسفره (شاهد) 5- محلول پاشی 5 در هزار فسفر از منبع مونوفسفات پتاسیم آزمایشگاهی در مرحله شروع آبستنی 6- محلول پاشی 5 در هزار فسفر مرحله شروع آبستنی و مرحله شروع پر شدن دانه می باشند.

    نتایج

    محلول پاشی فسفر از بین خصوصیات مورفولوژیکی و فیزیولوژیکی اندازه گیری شده تنها بر وزن هزار دانه، شاخص برداشت و محتوای فسفر دانه تاثیر معنی دار نداشته است. اثر محلول پاشی روی بر بیشتر خصوصیات مورفولوژیکی و فیزیولوژیکی، به جزء وزن هزار دانه، شاخص برداشت و محتوای فسفر دانه در سطوح احتمال 1 و 5 درصد معنی دار بوده است. محلول پاشی با روی و فسفر پنج در هزار مرحله شروع آبستنی و در مرحله رسیدگی دانه به ترتیب باعث افزایش 00/7 و 94/12 درصدی طول خوشه در رقم گیلانه و هاشمی، افزایش 23/35 ، 00/40 درصدی دانه پر،40/6 و 00/35 درصدی دانه پوک نسبت به شاهد، افزایش 00/7 و 10/11 درصدی عملکرد دانه و افزایش 98/25 درصد و 22/19 درصدی زیست توده در ارقام گیلانه و هاشمی شده است. بالاترین میزان پروتیین برنج سفید در تیمار محلول پاشی با سولفات روی پنج در هزار مرحله شروع آبستنی و در مرحله رسیدگی دانه بدست آمد که به ترتیب 11 درصد برای رقم هاشمی (37/32 درصد افزایش نسبت به شاهد) و 67/10 درصد برای رقم گیلانه (21/38درصد افزایش نسبت به شاهد) است.

    نتیجه گیری

    محلول پاشی با سولفات روی پنج در هزار (مرحله شروع آبستنی و در مرحله رسیدگی دانه) برترین تیمار برای صفات کیفی هر دو رقم برنج هاشمی و گیلانه بود. نتایج همچنین بر این نکته تاکید دارد که میزان روی در دانه مهمترین عامل افزایش میزان پروتیین پروتیین در دانه می باشد.

    کلیدواژگان: محلول پاشی، برنج، روی، فسفر
  • زهرا پورحسینی، امیر آینه بند*، علی منصفی صفحات 59-78
    سابقه و هدف

    در سال های اخیر، به جنبه های کیفی خاک و افزایش تولید گیاهان زراعی با استفاده از بقایای گیاهی، کودهای سبز و کود های آلی دیگر، به عنوان منابع تامین کننده ماده آلی خاک و عناصر غذایی گیاهان توجه بسیاری شده است. بقایای گیاهی می توانند با جایگزینی مناسب یا فراهم کردن عناصر غذایی در خاک، سبب بهبود ویژگی های کیفیتی خاک و همچنین بهبود قدرت شخم پذیری خاک شوند. بنابراین، هدف از این پژوهش بررسی تاثیر روش مدیریت بقایای گیاه کنجد و تلفیق کودهای شیمیایی و زیستی بر عملکرد گندم است.

    مواد و روش ها

    این پژوهش در سال زراعی 98-1397 در مزرعه دانشکده کشاورزی دانشگاه شهید چمران اهواز به صورت کرت های یک بار خرد شده در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی و در سه تکرار انجام شد. کرت های اصلی شامل سه روش مدیریت بقایا به صورت حذف کامل، برگرداندن و آتش زدن بقایا بود. کرت های فرعی شامل چهار روش مدیریت کود بود که عبارتند از: 1- (کاملا شیمیایی): کودهای شیمیایی نیتروژن، فسفر و پتاسیم؛ 2- (تلفیقی 1): کود ورمی کمپوست+سولفات پتاسیم (قبل از کاشت)، کود سوپر نیتروپلاس+کود بارور 2 (به صورت بذرمال) در زمان کاشت، کود آلی هیومیکسین (محلول پاشی) و یک سوم کود نیتروژن به صورت سرک؛ 3- (تلفیقی 2): کود کمپوست+سولفات پتاسیم (قبل از کاشت)، کود سوپر نیتروپلاس + کود بارور 2 (به صورت بذرمال) در زمان کاشت و یک سوم کود نیتروژن به صورت سرک؛ 4- (تلفیقی 3): کود دامی+سولفات پتاسیم (قبل از کاشت)، کود سوپر نیتروپلاس به صورت بذرمال، کود آلی هیومیکسین (محلول پاشی) و یک سوم کود نیتروژن به صورت سرک استفاده شدند.

    یافته ها

    تفاوت بین سطوح مدیریت بقایای گیاهی، مدیریت کود و اثر متقابل آنها از نظر اجزای عملکرد، عملکرد دانه، عملکرد بیولوژیکی، شاخص برداشت، نیتروژن و پروتیین دانه، میزان انتقال مجدد، کارایی انتقال مجدد، سهم انتقال مجدد، میزان فتوسنتز جاری، کارایی فتوسنتز جاری، سهم فتوسنتز جاری، سرعت تشکیل عملکرد دانه و زیستی از نظر آماری در سطح احتمال 1% معنی دار بود. بیشترین عملکرد دانه در تیمار حذف بقایا و کود شیمیایی (45/4 تن در هکتار) و حذف بقایا و کود تلفیقی (1) (29/4 تن در هکتار) بود و کمترین آن در تیمار برگرداندن بقایا و کود تلفیقی (2) (33/2 تن در هکتار) بدست آمد. بیشترین سرعت تشکیل عملکرد دانه در تیمار حذف بقایا و کودی شیمیایی (72/24 کیلوگرم در هکتار در روز) و حذف بقایا و کود تلفیقی (1) (86/23 کیلوگرم در هکتار در روز) مشاهده شد. کمترین سرعت تشکیل عملکرد دانه در تیمار برگرداندن بقایا و کود تلفیقی (2) (85/12 کیلوگرم در هکتار در روز) حاصل شد. بیشترین میزان، کارایی و سهم فتوسنتز جاری در حذف بقایا و مصرف کود تلفیقی (1) بدست آمد و کمترین آن در سوزاندن بقایا و مصرف کود تلفیقی (3) حاصل شد.

    نتیجه گیری

    نتایج این پژوهش نشان داد که تیمارهای مبتنی بر کشاورزی فشرده (حذف بقایای گیاهی و مدیریت کاملا شیمیایی) بیشترین عملکرد دانه را تولید کرده اند. درحالی که تیمارهای مبتنی بر کشاورزی پایدار (برگرداندن بقایای گیاهی همراه با کودهای آلی و زیستی) با دارابودن بیشترین درصد پروتیین دانه، درحقیقت بیشترین کیفیت محصول را تولید کرده اند. از طرفی، اگرچه در استان خوزستان کمبود آب و تنش خشکی در بیشتر فصول زراعی وجود دارد، ولی با توجه به نتایج بدست آمده می توان با مخلوط کردن بقایای گیاهی، کودهای شیمیایی و کودهای تلفیقی، باعث افزایش رشد گیاه، تولید محصول با کیفیت و ذخیره رطوبت و در نهایت پایداری سیستم گردد.

    کلیدواژگان: بقایای گیاهی، کودهای زیستی، انتقال ماده خشک، گندم، کشاورزی فشرده
  • فاطمه جعفری صیادی، محمدعلی غلامی سفیدکوهی*، همت الله پیردشتی، مجتبی خوش روش صفحات 79-99
    سابقه و هدف

    وجود ماهواره های پایش سطح زمین این امکان را فراهم می کند تا بتوان در مراحل مختلف رشد وضعیت سبزینگی گیاه را با کمک شاخص های گیاهی مختلف مورد بررسی قرار داد. گستردگی زمین های شالیزاری در مناطق شمالی کشور این فرصت را فراهم نموده تا پژوهش های مربتط با محصول برنج توسط فناوری های نوین امکان پذیر شود اما وجود ابرناکی در دوره های رشد گیاه منجر می شود تا اطلاعات حاصل از سنجش از دور در مناطق مرطوب با استقبال کمتری روبرو شود. وجود الگوریتم های ادغام مکانی-زمانی این فرصت را فراهم نموده است تا بتوان در دوره های ابرناکی به بازسازی تصاویر ماهواره ای پرداخته و امکان بهره گیری از داده های دورسنجی را در دوره رشد گیاهی فراهم نمود. در این پژوهش از الگوریتم ادغام مکانی- زمانی به منظور بازسازی تصاویر ماهواره های لندست 8 و سنتینل 2 در دوره رشد گیاه برنج استفاده شد تا شاخص سطح برگ به عنوان نماینده ای از سلامت و توسعه یافتگی پوشش گیاهی در مراحل مختلف رشد محاسبه شود.

    مواد و روش ها

    برای دستیابی به اهداف این پژوهش، تصاویر ماهواره های لندست 8 و سنتینل 2 مورد استفاده قرار گرفت. در دوره ابرناکی با کمک الگوریتم STARFM تصاویر دو ماهواره بازسازی و برای استخراج شاخص های تفاوت نرمال شده گیاهی (NDVI)، رشد برنج (RGVI) و پوشش گیاهی با اصلاح خاک (SAVI) مورد استفاده قرار گرفت. به منظور برآورد شاخص سطح برگ با استفاده از تصاویر ماهواره ای رابطه ای مناسب میان شاخص های گیاهی و شاخص سطح برگ برنج (رقم طارم هاشمی) در مراحل مختلف رشد به دست آمد.

    یافته ها

    با توجه به ابرناکی در تیرماه و اوج سبزینگی گیاه برنج، استفاده از الگوریتم STARFM برای بازسازی تصاویر بسیار کارآمد بود. با کمک 15 تصویر در کل دوره رشد برنج (90 روز) چهار رابطه خطی بین شاخص های تفاوت نرمال شده گیاهی (NDVI)، رشد برنج (RGVI) و پوشش گیاهی با اصلاح خاک (SAVI) برای چهار مرحله از رشد با شاخص سطح برگ ایجاد شد که بالاترین و پایین ترین ضریب همبستگی بین شاخص های سنجش از دوری و شاخص سطح برگ به ترتیب 96/0 برای شاخص NDVI در مرحله نشا و رسیدن و 75/0 برای شاخص RGVI در مرحله نشا مشاهده شد. همچنین نقشه تغییرات شاخص سطح برگ برای هر دو ماهواره در دوره رشد زراعی به خوبی تغییرات سبزینگی پوشش برنج را نمایش داد.

    نتیجه گیری

    در مجموع به نظر می رسد با استفاده از داده های ماهواره ای و بازسازی تصاویر در روزهای ابرناکی، می توان به شاخص سطح برگ با دقت بالایی دست یافت و اطلاعات مختلف همچون سن و مرحله رشد را برای گیاه برنج استخراج نمود.

    کلیدواژگان: لندست 8، سنتینل 2، شاخص سطح برگ و نقشه پوشش گیاهی
  • آیلار محمدپور باروق، شیرین دیانتی دیلمی*، علی فدوی، ساسان علی نیایی فرد صفحات 101-117
    سابقه و هدف

    گیاهان ارکیده به ویژه ارکیده های فالانوپسیس به عنوان یکی از محبوب ترین گیاهان زینتی در بازار های جهان شناخته می-شوند. تنها راه تولید گیاهچه های این ارکیده استفاده از سیستم کشت درون شیشه ای است. تولید کنندگان این گیاه مجبور به خرید و واردات آن از شرکت های خارجی هستند. در حال حاضر افزایش هزینه های تولید و پرورش گیاهچه ها در کشور که نیازمند خرید مواد شیمیایی وارداتی برای ساخت محیط های کشت درون شیشه ای است، موجب ایجاد مشکل برای تولیدکنندگان داخلی این محصول شده است. بنابراین ساخت محیط کشت مناسب و کم هزینه برای تولید نشاء کشت بافتی ارزان و پر کیفیت در مقیاس انبوه تجاری، انگیزه اصلی انجام پژوهش حاضر بود.

    مواد و روش ها

    در این پژوهش، پروتوکورم های پنج میلی متری به عنوان ریز نمونه در هشت تیمار محیط کشت نیم غلظت موراشیگ و اسکوگ (شاهد)، FAST و شش نوع محیط کشت دست ساز با استفاده از کودهای ارزان ساخت داخل کشور که با شماره های یک تا شش (M6تاM1) نام گذاری شدند و در سه تکرار در قالب طرح کاملا تصادفی، کشت شدند. ریزنمونه ها هر30 روز یکبار واکشت شدند و وزن تر کل آن ها ثبت گردید. همچنین سه ماه پس از کشت، برخی صفات فیزیولوژیک (وزن تر و خشک کل، وزن خشک برگ و ریشه)، بیوشیمیایی (غلظت رنگیزه های فتوسنتزی، آنتوسیانین و کربوهیدرات محلول، ذخیره ای و کل) و همچنین حداکثر کارایی فتوسیستم II در گیاهچه ها مورد بررسی قرار گرفت.

    یافته ها

    نتایج نشان داد که گیاهان کشت شده در محیط های کشت مختلف در تمامی صفات در سطح احتمال یک درصد، دارای اختلاف معنی دار بودند. بیشترین وزن تر و خشک کل، میزان رنگیزه های فتوسنتزی و حداکثر کارایی فتوسیستم II، در محیط کشت های M5 و M6 و کمترین آن ها در M2 اتفاق افتاد. همچنین M6 با داشتن 7/155 و 1/2 MS با دارا بودن 2/40 میلی گرم بر گرم، به ترتیب بیشترین و کمترین محتوای کربوهیدرات کل را به همراه داشتند. بیشترین (3/31 میکرو مول بر گرم) و کمترین (9/14 میکرو مول بر گرم) محتوای آنتوسیانین نیز به ترتیب در محیط کشت های M2 و 1/2 MS مشاهده شد.

    نتیجه گیری

    با افزودن پودرموز و ذغال فعال به محیط های کشت ارزان M5 (300000 ریال و 15/7 دلار) و M6 (440000 ریال و 52/10 دلار) در مقایسه با محیط های کشت معمول ارکیده (1/2 MS وFAST) و کاهش هزینه های کشت درون شیشه ای به ترتیب به مقدار 23 و 12 درصد به عنوان محیط کشت های جامد کم هزینه مناسب جهت رشد و پرورش گیاهچه های ارکیده های فالانوپسیس انتخاب شدند که با توجه به منحنی قسم بندی زیست توده می توان محیط کشت M6 را به دلیل تولید گیاهان خوش فرم تر در مقایسه با همه محیط های کشت به-عنوان محیطی ارزان و مناسب معرفی نمود.

    کلیدواژگان: آنتوسیانین، پروتوکورم، تولید انبوه، حداکثر کارایی فتوسیستم II، کربوهیدرات
  • عباس رجبی، حبیب الله سمیع زاده لاهیجی*، محمد محسن زاده گلفزانی صفحات 119-136
    سابقه و هدف

    مشخص شدن رده بندی، روابط فیلوژنتیک و تنوع ژنتیکی در مرکبات جهت تعیین روابط ژنتیکی، شناسایی ژرم پلاسم، کنترل فرسایش ژنتیکی، ایجاد برنامه های اصلاحی و ثبت ارقام جدید، امری مهم و حیاتی است. محققین معتقدند که تنوع ژنتیکی از اهمیت بسیار بالایی برخوردار بوده و جز اساسی هر برنامه اصلاحی است. استفاده از تکنیک های مولکولی برای ارزیابی در سطح DNA، تنوع ژنتیکی و فاصله ژنتیکی در نمونه های ژرم پلاسم به طور گسترده ای مورد استفاده قرار می گیرد. بنابراین هدف از این پژوهش بررسی تنوع ژنتیکی ژنوتیپ های پرتقال به کمک نشانگرهای مولکولی است.

    مواد و روش ها

    این تحقیق به منظور بررسی تنوع ژنتیکی 40 ژنوتیپ پرتقال شهرستان رودسر در استان گیلان مورد ارزیابی گرفت. استخراج DNA از نمونه های برگی جوان با استفاده از روش ادوارد با اندکی تغییر انجام شد. پس از استخراج DNA ژنوتیپ ها، واکنش زنجیره ای پلیمراز با 15 آغازگر صورت گرفت. تصاویر DNA ژنومی تکثیر شده مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت و داده ها به صورت یک ماتریس وارد نرم افزار اکسل شد. محتوای اطلاعات چندشکلی، شاخص نشانگری، نسبت چندگانه موثر، تعداد آلل موثر، شاخص شانون و تنوع ژنی نی نیز بررسی شدند.

    یافته ها

    پانزده آغازگر مورد استفاده در این مطالعه توانستند در مجموع 140 باند ایجاد کنند که از این تعداد 101 باند چند شکل بودند که از این بین آغازگرهای TOS-1 و TOS-2 با 9 نوار بیشترین و آغازگر UBC811 و آغازگر ترکیبی UBC8821+UBC826 با 4 نوار کمترین تعداد نوار چند شکل را ایجاد کردند. آغازگرهای TOS-1، UBC813، UBC823 و TOS-2 و UBC811 به ترتیب با داشتن بالاترین مقدار PIC، بهترین شاخص های نشانگری و مقادیر بالای تعداد آلل موثر، شاخص شانون، تنوع ژنی نی به عنوان آغازگرهای برتر جهت بررسی تنوع ژنتیکی در این پژوهش معرفی شدند. بر اساس نتایج بدست آمده نشانگرهای مورد استفاده توانستند تنوع ژنتیکی ژنوتیپ ها را به خوبی ارزیابی کنند. محتوای اطلاعات چند شکل در این تحقیق بین 22/0 تا 45/0 متغیر بود. تجزیه به مختصات اصلی نشان داد که سه مولفه اول توانستند در مجموع 08/29 درصد از واریانس کل را توجیه کنند. تجزیه خوشه ای به روش دورترین همسایه 40 ژنوتیپ پرتقال را بر اساس تشابه و تفاوت در پنج گروه مجزا قرار داد. صحت گروه بندی حاصل از تجزیه خوشه ای توسط تابع تشخیص کانونی به روش خطی فیشر 100 درصد تایید شد. نشانگرهای به کار رفته در این پژوهش چندشکلی قابل قبولی را نشان دادند. بررسی صفات ریخت شناسی و نشانگرهای مولکولی استفاده شده در این پژوهش درجه قرابت و تفاوت ژنوتیپ ها را به خوبی نشان داد هرچند که تفاوت هایی در نتایج بدست آمده از بررسی های ریخت شناسی و مولکولی مشاهده شد که می تواند ناشی از بالا بودن دقت نشانگرهای مولکولی باشد. به طور کلی در این پژوهش استفاده از صفات ظاهری و مورفولوژی امکان تفکیک ژنوتیپ های پرتقال از یکدیگر به خوبی محیا شد.

    نتیجه گیری

    نتایج این پژوهش نشان داد که تنوع ژنتیکی بالایی در بین ژنوتیپ های پرتقال وجود دارد. با توجه به اینکه نشانگرهای به کار رفته در این پژوهش چندشکلی قابل قبولی را نشان دادند می توان در تحقیقات آینده روی این گیاه و سایر گیاهان تیره مرکبات از آن ها استفاده کرد. به طور کلی با توجه به نتایج این پژوهش آغازگرهای ISSR و رتروترانسپوزون می توانند به عنوان یک روش مولکولی ساده مبتنی بر PCR و نسبتا مطمین و قابل اعتماد در تعیین سطح تنوع ژنتیکی و روابط فیلوژنتیک در مرکبات به کار روند.

    کلیدواژگان: PIC، تجزیه تابع تشخیص، تجزیه خوشه ای، ضریب تطابق ساده
  • میثم خاوری، محمود رمرودی*، احمد قنبری، مهدی دهمرده صفحات 137-157
    سابقه و هدف

    با توجه به افزایش جمعیت و نیاز مبرم صنایع داروسازی به گیاهان دارویی به عنوان مواد اولیه تولید دارو و اهمیت مواد موثره آنها در صنایع غذایی، آرایشی و بهداشتی باعث شده است که توجه و تحقیق پیرامون این گیاهان از نظر کشت، تولید و مصرف از اهمیت خاصی برخوردار باشند. خشکی به عنوان مهم ترین عامل غیرزنده محدود کننده رشد و عملکرد گیاهان، باعث بروز یا تشدید سایر تنش ها به خصوص تنش کمبود عناصر غذایی در گیاه نیز می شود. در شرایط تنش خشکی از تولید متابولیت های اولیه کاسته و به تولید متابولیت های ثانویه افزوده می شود. این پژوهش به منظور ارزیابی تاثیر تنش خشکی، حاصلخیزکننده های فسفره توام با روش های کاشت بر برخی ویژگی های مورفولوژی و فیزیولوژیک، عملکرد دانه و موسیلاژ گیاه دارویی اسفرزه انجام گرفت.

    مواد و روش ها

    آزمایش به صورت اسپلیت - فاکتوریل در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار در مزرعه تحقیقاتی دانشگاه زابل واقع در چاه نیمه اجراء گردید. عامل اصلی شامل تنش خشکی در سه سطح، آبیاری پس از 60، 120 و 180 میلی متر تبخیر از تشتک تبخیر کلاسA و عامل فرعی ترکیب روش کاشت بذر (مسطح یا جوی و پشته) و انواع حاصلخیزکننده های فسفره شامل 100 درصد کود سوپر فسفات تریپل، کود زیستی فسفات بارور2، تلفیق کود زیستی فسفات بارور2 و 50 درصد کود سوپر فسفات تریپل و بدون کاربرد کود بودند. ویژگی های ارتفاع بوته، تعداد برگ در بوته، تعداد پنجه بارور، عملکرد دانه و زیستی، عملکرد موسیلاژ، شاخص سبزینگی، درصد نشت یونی و محتوی نسبی آب برگ مورد ارزیابی قرار گرفتند.

    یافته ها

    نتایج پژوهش نشان داد که بیش ترین ارتفاع بوته، تعداد برگ در بوته، تعداد پنجه بارور، عملکرد دانه و زیستی، عملکرد موسیلاژ، شاخص سبزینگی و محتوی نسبی آب برگ از تیمار آبیاری پس از 60 میلی متر تبخیر از تشتک تبخیر حاصل شد، در حالی که بیشترین نشت یونی از تیمار آبیاری پس از 180 میلی متر تبخیر از تشتک تبخیر به دست آمد. کود زیستی و شیمیایی فسفره به ‍ صورت تلفیقی منجر به افزایش ویژگی های مورد بررسی به استثناء نشت یونی گردید. روش کاشت مسطح سبب افزایش ویژگی های مورد ارزیابی شد؛ به غیر از نشت یونی که بیش ترین مقادیر آن از روش کاشت جوی و پشته بود. بیش ترین عملکرد زیستی (6201 کیلوگرم در هکتار) متعلق به تیمار آبیاری بعد از 60 میلی متر تبخیر از تشتک تبخیر با کاربرد تلفیقی حاصل خیزکننده های فسفره در روش کاشت مسطح و بیش ترین نشت یونی (48 درصد) مربوط به تیمار آبیاری بعد از 180 میلی متر تبخیر از تشتک تبخیر و بدون کاربرد کود در روش کاشت جوی و پشته بود.

    نتیجه گیری

    با توجه به نتایج حاصل،تیمار آبیاری پس از 60 میلی متر تبخیر از تشتک تبخیر و استفاده تلفیقی از حاصلخیز کننده های شیمیایی و زیستی فسفره در روش کاشت مسطح می توان به تولید بیشتر گیاه دارویی اسفرزه دست یافت.

    کلیدواژگان: آبیاری، شاخص سبزینگی، کشت مسطح، فصل رشد، نشت یونی
  • زهرا کریمی دستگردی، شهرام محمدی*، سعدالله هوشمند، محمد ربیعی صفحات 159-182
    سابقه و هدف

    خشکی باعث کاهش پتانسیل آب خاک شده و در چنین شرایطی گیاه به منظور حفظ جذب آب می تواند به تنظیم اسمزی اقدام کند. تنظیم اسمزی در برگ پرچم و دانه گرده می-تواند به عنوان یک شاخص در برنامه های به نژادی گندم برای افزایش تحمل به خشکی مورد استفاده قرار گیرد. هدف از این تحقیق بررسی تحمل به خشکی و انتخاب متحمل ترین ژنوتیپ های گندم از طریق اثر سطوح متفاوت آبیاری و تنش خشکی بر میزان رنگیزه فتوسنتزی کلروفیل، اسید آمینه پرولین، تنظیم اسمزی دانه گرده و انتخاب بهترین ژنوتیپها برای کاشت در مناطق خشک و نیمه خشک با عملکرد بالا بود.

    مواد و روش ها

    به منظور بررسی تاثیر سه رژیم متفاوت تنش خشکی بر توانایی تنطیم اسمزی دانه گرده و محتوای کلروفیل و پرولین سه آزمایش جداگانه (شرایط بدون تنش، تنش در مرحله میوز (مراحل 40-49 زادوکس) و تنش تا 30% ظرفیت زراعی) در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با چهار تکرار و 5 ژنوتیپ در گلخانه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه شهرکرد در سال 1399 انجام شد. ژنوتیپ های مورد بررسی در این آزمایش شامل الوند، ژنوتیپ های در دست اصلاح اهدایی 81، اهدایی 82،، ژنوتیپ های خارجی اکسلی و چاینز اسپرینگ بودند.

    یافته ها

    نتایج تجزیه واریانس در شرایط بدون تنش و تنش نشان داد که از لحاظ اکثر صفات، بین ژنوتیپ ها اختلاف معنی دار در سطح 5% و 1% وجود داشت. عکس العمل ژنوتیپ های گندم در سه آزمایش متفاوت بود، ولی تنش خشکی در همه ی انواع تنش ها موجب افزایش محتوای پرولین و کاهش محتوای کلروفیل شد. ژنوتیپ چاینز اسپرینگ در شرایط آبیاری نرمال (به ترتیب با مقادیر 66/29 و 00/72 میلی گرم بر گرم کلروفیل و پرولین) و در شرایط تنش در مرحله میوز و تنش 30% ظرفیت زراعی (به ترتیب با 57/28 و 20/23 میلی گرم برگرم کلروفیل و 50/100 و 75/118 میلی گرم بر گرم پرولین) با ذخیره حجم بیشتر پرولین و کلروفیل و جلوگیری از تجزیه این مواد متحمل ترین ژنوتیپ به خشکی شناخته شد. تنظیم اسمزی رابطه مثبت با عملکرد دانه داشته و عملکرد دانه ژنوتیپ اهدایی 82 (05/1 گرم) با توانایی تنظیم اسمزی بالا در شرایط خشکی در مرحله میوز بیشتر از ژنوتیپ های فاقد توانایی تنظیم اسمزی است. در شرایط متفاوت آبی هرچه مساحت دانه گرده در حضور پلی اتیلن گلایکول 50% بیشتر و مساحت دانه گرده در حضور پلی اتیلن گلایکول 30% کمتر باشد، تنظیم اسمزی به طور معنی داری افزایش می یابد.

    نتیجه گیری

    نتایج پژوهش نشان داد که تنش خشکی در همه انواع تنش ها موجب کاهش صفات مورد ارزیابی گردید و ژنوتیپی به خشکی متحمل تر است که بیشترین محتوای پرولین و کلروفیل را در برگ ها ذخیره کند. به نظر می رسد که ژنوتیپ های دارای توانایی تنظیم اسمزی در صفت تحمل به خشکی مشترک هستند. ژنوتیپ چاینز اسپرینگ با دارا بودن بیشترین محتوای پرولین و کلروفیل و توانایی تنظیم اسمزی بالا در شرایط آبیاری نرمال متحمل ترین ژنوتیپ بود. این ژنوتیپ در گروه اژنوتیپ های فاقد توانایی تنظیم اسمزی می باشد و مناسب برای کشت در شرایط خشک است که با استفاده از سایر سازوکار های تحمل به خشکی به شرایط تنش سازگاری داشته و در صورتی که برای توانایی تنظیم اسمزی در شرایط تنش بهبود یابد، می تواند سازگاری بیشتری برای کشت در مناطق خشک پیدا کند.

    کلیدواژگان: گندم، تنش خشکی، تنظیم اسمزی دانه گرده، پرولین و کلروفیل
  • مهدی اخلاقی*، سید حمیدرضا ضیاءالحق، اسماعیل باباخانزاده، وحیده رفیعی صفحات 183-199
    سابقه و هدف

    بیماری پژمردگی ناشی از قارچ بیماریزای Verticillium dahliae، یکی از عوامل خطرناک تهدید کننده کشت درختان پسته در سطح کشور می باشد که در دو دهه اخیر در مناطق مختلف کشور، از جمله استان سمنان گسترش پیدا کرده است. عدم وجود قارچکش مناسب جهت کنترل قارچ V. dahliae و استفاده مداوم از چند قارچکش عمومی در سطح کشور به گسترش قارچ کمک کرده است. از این رو در شرایط کنونی نیازمند استفاده از ترکیبات جدید با کارایی بالا جهت کنترل این قارچ بیماریزا هستیم. اسانس های گیاهی و ترکیبات مونوترپنی آنها با توجه به مزیت نسبی تولید گیاهان دارویی در کشور، به عنوان یکی از گزینه های مهم مطرح هستند.

    مواد و روش ها

    در این پژوهش از جدایه بومی V. dahliae بدست آمده از سطح باغات استان سمنان استفاده شد. با استفاده از روش های معمول فرآیند جداسازی و شناسایی قارچ انجام پذیرفت و با استفاده از پرایمر عمومی ITS شناسایی جدایه ها انجام شد. در ادامه از اسانس دو گیاه آویشن شیرازی (Zataria multiflora) و نعناع فلفلی (Mentha piperita) جهت بررسی اثر ضد قارچی استفاده شد. پس از تهیه مواد گیاهی، فرایند اسانس گیری با استفاده از دستگاه کلونجر انجام پذیرفت. بررسی اثر ضد قارچی با استفاده از روش اختلاط با محیط کشت در غلظت های 20، 40، 60، 80 و 100 میکرولیتر بر میلی لیتر صورت گرفت. همچنین حداقل غلظت بازدارندگی (MIC) و کشندگی (MBC) برای دو اسانس تعیین گردید. در ادامه با بکارگیری دو ترکیب مونوترپنی تیمول و کارواکرول اثرات ضد قارچی با استفاده از روش اختلاط با محیط کشت در سه غلظت 15، 150 و 1500 میکرولیتر برمیلی لیتر ضد V. dahliae مورد آزمایش قرار گرفت.

    یافته ها

    آزمون های جداسازی و شناسایی، وجود قارچ V. dahliae را در مناطق نمونه برداری شده تایید نمود. نتایج نشان داد استفاده از پرایمر ITS تایید کننده گونه قارچی V. dahliae بود. نتایج اثر ضد قارچی نشان داد هر دو اسانس در جلوگیری از رشد قارچ موثر بودند، اما اسانس آویشن شیرازی قوی تر ارزیابی شد بطوری که در هفته سوم، رشد فقط در غلظت 20 میکرولیتر بر میلی لیتر مشاهده شد اما در مورد اسانس نعناع فلفلی در تمامی غلظت ها رشد قارچ مشاهده گردید. نتایج حداقل غلظت بازدارندگی و کشندگی به ترتیب برای آویشن شیرازی 20 و 30 میکرولیتر بر میلی لیتر و برای اسانس نعناع فلفلی 100 و 150 میکرولیتر بر میلی لیتر بدست آمد. سایر نتایج نشان داد ترکیب تیمول در جلوگیری از رشد قارچ V. dahliae قوی تر از ترکیب کارواکرول عمل نمود.

    نتیجه گیری

    نتایج این پژوهش نشان داد اسانس های گیاهی و ترکیبات مونوترپنی تشکیل دهنده اسانس ها از توانایی بسیار بالایی در کنترل قارچ ورتیسیلیوم برخوردار بودند بطوری که در مقایسه با قارچکش های طیف وسیع رایج مورد استفاده در کشور، در غلطت های 10 تا 15 برابر کمتر از فعالیت قارچ جلوگیری نمودند.

    کلیدواژگان: Verticillium dahliae، پژمردگی ورتیسیلیومی، تیمول، کارواکرول
  • اسماعیل چمنی*، شیدا امینیان، یونس پوربیرامی هیر صفحات 201-219
    سابقه و هدف

    سوسن چلچراغ با نام علمی Lilium ledebourii Bioss از گل های نادر و متعلق به خانواده سوسن هاست که دارای متابولیت های ثانویه با ارزشی است. این گیاه به عنوان یکی از گلهای محبوب کاربردهای زیادی از قبیل استفاده به عنوان گل بریده، گل گلدانی و گیاه فضای سبز در دنیا دارد. ریزازدیادی با استفاده از ترکیبات هورمونی مختلف و مواد تحریک کننده رشد در این گیاه انجام گرفته است. هدف از انجام این پژوهش ارزیابی تاثیر نسبت های مختلف نیتروژن بر باززایی و تولید متابولیت ثانویه تحت شرایط درون شیشه ای است.

    مواد و روش ها

    به منظور بررسی اثر نسبت های مختلف نیتروژن بر باززایی و تولید متابولیت های ثانویه در گل سوسن چلچراغ آزمایشی بصورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی با 10 تیمار و 8 تکرار با استفاده از غلظت های مختلف نیتروژن (نیترات به آمونیم) در آزمایشگاه کشت بافت و بیوتکنولوژی گروه علوم باغبانی دانشگاه محقق اردبیلی انجام شد. در این پژوهش از محیط کشت MS استفاده شد. شاخص های مورفولوژیکی اندازه گیری شده در این پژوهش شامل: وزن تر گیاهچه، ارتفاع گیاهچه، تعداد برگ، طول برگ، تعداد ریشه، طول ریشه، تعداد پیازچه، قطر پیازچه و تعداد فلس بود. شاخص های بیوشیمیایی اندازه گیری شده نیز شامل کلروفی a، کلروفیل b، کلروفیل کل، فلاونویید در سه طول موج 270، 300 و 330 نانومتر، کاروتنویید، آنتوسیانین و فنل بود.

    یافته ها

    نتایج پژوهش نشان داد که تیمارهای مختلف به طور معنی داری (در سطح احتمال 5%) شاخص محتوای فنل کل، آنتوسیانین، کلروفیل a، b و کل، وزن تر گیاهچه، ارتفاع گیاهچه، تعداد ریشه و پیازچه باززایی شده را تحت تاثیر قرار داد. بیش ترین غلظت فنل کل، آنتوسیانین، وزن تر و ارتفاع گیاهچه مربوط به تیمار نیتروژنی با نسبت نیترات به آمونیوم 40:40 بود. در مورد کلروفیل a، b و کل بهترین تیمار مربوط به تیمار نیتروژنی نسبت نیترات به آمونیم 60:25 بود. برای تعداد ریشه و پیازچه نیز بهترین تیمارها مربوط به تیمار نیتروژنی نسبت نیترات به آمونیم 40:40، 40:25، 60:25 و 40:0 بود. بیشترین میزان کارتنویید (838/4 میلی گرم بر گرم وزن تر) مربوط به تیمار نیتروژنی با نسبت 80:25 نیترات به آمونیوم حاصل شد که با تیمار شاهد و سایر تیمارها از این لحاظ اختلاف معنی داری نشان داد. همچنین کم ترین میزان این شاخص (0 میلی گرم بر گرم وزن تر) مربوط به تیمار نیتروژنی با نسبت 40:120 و 0:25 نیترات به آمونیوم حاصل شد که با تیمار شاهد اختلاف معنی داری داشت.

    نتیجه گیری

    در این پژوهش نسبت نیترات به آمونیوم 40:40 در مقایسه با سایر تیمارها تاثیر بهتری بر شاخص های اندازه گیری شده داشت و تجمع بیش از حد آمونیوم در بافت های گیاهی موجب اختلال در رشد نرمال شد.

    کلیدواژگان: آنتوسیانین، سوسن چلچراغ، درون شیشه ای، ریزافزایی، کشت بافت
  • آسیه سیاه مرگویی*، محمد طاهری، فرشید قادری فر، بنیامین ترابی صفحات 221-240
    سابقه و هدف

    نیلوفروحشی (Ipomoea purpurea L.) یکی از مهترین علفهای هرز خسارت زا در محصولات تابستانه در استان گلستان است. جوانه زنی از مهمترین مراحل زندگی گیاهان محسوب می شود و بررسی عوامل محیطی موثر بر جوانه زنی علف های هرز جهت مدیریت صحیح تر آنها الزامی می باشد.

    مواد و روش ها

    به منظور بررسی اثر برخی عوامل محیطی و مدیریتی بر جوانه زنی و سبزشدن نیلوفروحشی آزمایش هایی در آزمایشگاه‏ و گلخانه تحقیقاتی دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان در سال 1396 انجام شد. در این مطالعه پاسخ نیلوفر وحشی به دمای ثابت (5، 10، 15، 20، 25، 30، 35، 40 و 45 درجه سانتی‏گراد) ، متناوب (5:15، 10:20، 15:25، 20:30، 25:35) ، دمای بالا (دماهای50، 80 و 100 درجه سانتی‏گراد به مدت 5 و 10 دقیقه)، خشکی (صفر، 2/0-، 4/0-، 6/0-، 8/0-، 1- مگاپاسکال)، شوری (صفر، 2/0-، 4/0-، 6/0-، 8/0-، 1- ، 2/1- و 4/1- مگاپاسکال) ، اسیدیته (4، 5، 6، 7، 8، 9)، عمق کاشت (0، 1، 2، 3، 5، 7، 9 ، 11، 13، 15و 17 سانتی‏متر) و غرقاب (صفر، 3، 5 و 7روز) مورد بررسی قرار گرفت.

    یافته ها

    دمای ثابت و متناوب اثر معنیداری بر درصد جوانه زنی نیلوفر وحشی داشت. بیشترین درصد جوانه زنی در دماهای ثابت 30 و 35 درجه سانتیگراد و در دمای متناوب 25: 15 و 30: 20 درجه سانتیگراد (روز/شب) مشاهده شد. براساس مدل دندان دماهای کاردینال جوانه زنی این گیاه شامل دماهای پایه، مطلوب فوقانی، تحتانی و سقف به ترتیب، 7، 30 ، 35 و 44 درجه سانتی گراد برآورد گردید. جوانه زنی بذور نیلوفروحشی با افزایش شوری و خشکی کاهش یافت. غلظتی از نمک کلرید سدیم و پلی اتیلن گلایکول که باعث کاهش 50 درصد جوانه زنی این گیاه شد به ترتیب معادل 06/1- و 45/0- مگاپاسکال بود. این امر نشان می دهد که این گیاه به شوری مقاوم بوده و احتمال توسعه آن در اراضی شور کشور وجود دارد. جوانه زنی این گیاه در pH های خنثی و قلیایی به طور معنی داری بیشتر از pH های اسیدی بود. در دماهای بالا، درصد جوانه زنی و زنده مانی بذرها کاهش یافت. درصد سبز شدن بذر نیلوفروحشی در اعماق دفن 1 تا 7 سانتی متر تفاوت معنی داری با هم نداشتند (92 تا 100 درصد). با افزایش عمق از 9 به 13 سانتی متر درصد سبز شدن به طور معنی داری کاهش یافت و هیچ بذری از عمق 15 سانتی متری سبز نشد. بنابراین استفاده از روش های بی خاکورزی و کم خاکورزی نمی واند در مدیریت این علف هرز تاثیر زیادی داشته باشد؛ مگر این که از شخم عمیق تر برای این کار استفاده شود. نتایج نشان داد که جوانه زنی بذرهای این گیاه به تنش غرقاب بسیار حساس می باشند.

    نتیجه گیری

    نتایج تحقیق حاضر نشان داد که عوامل محیطی تاثیر بسزایی بر جوانه زنی و سبز شدن نیلوفروحشی دارد و از آنها می توان در طراحی سناریوهای مدیریتی موثر بهره برد.

    کلیدواژگان: پتانسیل آب، دمای ثابت، دمای کاردینال، شوری، عمق دفن
  • رضا میرزاجانی فتحکوهی، علیرضا اسلامی*، بهزاد کاویانی صفحات 241-263
    سابقه و هدف
    بذر زیتون (.Olea europaea L) برای جوانه زنی با دو مشکل (خفتگی فیزیولوژیک و خفتگی میکانیکی) مواجه می باشد. تیمارهای مختلف همانند خراش دهی میکانیکی، خراش دهی شیمیایی و چینه سرمایی (سرمادهی مرطوب) برای تسریع جوانه-زنی بذر استفاده می شود. به منظور رفع خفتگی میکانیکی، اسید سولفوریک غلیظ و جهت رفع خفتگی فیزیولوژیک، چینه سرمایی مرطوب به کار گرفته می شود. در مطالعه حاضر، به منظور رفع خفتگی بذر، تسریع جوانه زنی و دست یابی به دانهال های مناسب برای تولید پایه های سازگار با شرایط اقلیمی شهرستان رودبار، بذرهای ارقام آربکین، بلیدی و ماری مورد بهره برداری قرار گرفتند و از تیمارهای چینه سرمایی و اسید سولفوریک استفاده شدند. همچنین، اثر زمان برداشت بذر روی میزان جوانه زنی مورد بررسی قرار گرفت. مواد و روش ها: بذرها از میوه های درختان زیتون ارقام آربکین، بلیدی و ماری در ایستگاه تحقیقات زیتون رودبار برداشت شدند. زمان اول برداشت، مرحله رسیدن کامل بذر همراه با تغییر رنگ زیتون از سبز به زرد (اوایل مهر ماه) و زمان دوم برداشت، مرحله رسیدن کامل میوه همراه با تغییر رنگ آن به بنفش و سیاه شدن (اواخر آبان) بود. گلدان ها با کود حیوانی پوسیده و ماسه رودخانه پر شدند. سه بذر در هر گلدان کاشته شدند. بستر کاشت و بذرها با ماده ضدعفونی کننده کاربندازیم به نسبت دو در هزار ضدعفونی شدند. آزمایش به صورت فاکتوریل و در قالب طرح کاملا تصادفی با چهار تکرار اجرا شد. فاکتورها شامل؛ ارقام در سه سطح (آربکین، بلیدی و ماری)، زمان برداشت در دو سطح (رسیدن کامل بذر و رسیدن کامل میوه)، چینه سرمایی با دمای 7-6 درجه سانتی گراد در سه سطح (0، 500 و1000 ساعت) و تیمار اسید سولفوریک غلیظ 97 درصد در دو سطح (0 و 9 ساعت) بودند. بنابراین، آزمایش حاضر 36 سطح تیماری داشت. برای هر رقم، 240 گلدان در 12 سطح (6 سطح در مرحله اول برداشت و 6 سطح در مرحله دوم برداشت) و در هر سطح 20 گلدان استفاده شد. در مجموع، 2160 بذر برای 720 گلدان برای سه رقم استفاده شد. سرعت جوانه زنی، میانگین جوانه زنی، درصد جوانه زنی، قدرت جوانه زنی و شاخص های رشد رویشی همانند رشد شاخساره و وزن خشک گیاهچه صفات اندازه گیری شده بودند. داده ها با استفاده از نرم افزار SPSSتجزیه شدند و میانگین آنها با استفاده از آزمونLSD در سطح احتمال 5 درصد مقایسه شدند و برای رسم نمودار از نرم افزار EXCEL استفاده گردید.یافته ها: تجزیه واریانس داده ها نشان داد که بین تیمارها و صفات اندازه گیری شده در ارقام مختلف از نظر آماری اختلاف معنی داری (p≤0.01) وجود داشت. اختلاف معنی داری بین پرایمینگ سرما و پرایمینگ اسید و تعداد بذر جوانه زده و تعداد و شاخص بنیه گیاهچه وجود نداشت. نتایج نشان داد که تیمار تلفیقی بذر رقم ماری با 9 ساعت تیمار اسید سولفوریک و 1000 ساعت تیمار چینه سرمایی، بالاترین قدرت جوانه زنی را القا کرد. کاربرد تلفیقی پرایمینگ سرما و اسید سولفوریک در مرحله دوم برداشت (پس از رسیدن کامل میوه)، تعداد روز تا جوانه زنی را کاهش، اما درصد جوانه زنی، سرعت جوانه زنی، متوسط جوانه زنی و شاخص بنیه گیاهچه را در همه ارقام افزایش داد. در هر سه رقم، بالاترین وزن خشک گیاهچه از پرایمینگ سرمای 500 ساعت به دست آمد.نتیجه گیری: تولید دانهال های بیشتر و قوی تر زیتون، برای توسعه باغ های زیتون در استان های زیتون خیز کشور از نظر اقتصادی، زیست محیطی و جلوگیری از فرسایش خاک به ویژه در اراضی شیب دار حایز اهمیت است. در این پژوهش، راهکار موثری برای افزایش شاخص های جوانه زنی در بذر زیتون ارایه گردید. در بین ارقام مختلف زیتون مورد استفاده، رقم ماری واکنش بیشتر و بهتری به پرایمینگ نشان داد که این واکنش در مرحله برداشت دوم مشهودتر بود.
    کلیدواژگان: خواب فیزیولوژیک، استراتیفیکاسیون، ارقام زیتون، پرایمینگ
  • مصطفی نیازی خوجه، مهدی رضائی*، زیبا قسیمی حق صفحات 265-282
    سابقه و هدف

    امروزه صنعت کشت و کار گیاهان گلخانه ای در ایران بسیار مورد توجه قرار گرفته است و کشت وسیع گوجه فرنگی گلخانه ای برای تامین نیاز بازار داخلی و صادراتی انجام می گیرد. میزان شوری آب آبیاری، یکی از عوامل محدود کننده کشت و کار محصولات گلخانه ای در مناطق خشک و نیمه خشک است. در این پژوهش اثر ملاتونین و سالیسلیک اسید در کاهش اثرات مخرب تنش شوری ناشی از آب آبیاری در مراحل اولیه رشد گوجه فرنگی گلخانه ای مورد مطالعه قرار گرفت.

    مواد و روش ها

    در یک آزمایش اسپلیت پلات فاکتوریل بوته های گوجه فرنگی رقم گلدی در محیط کشت هیدروپونیک تحت شوری ناشی از کلرید سدیم در غلظت های صفر، 50، 100 میلی مولار به عنوان فاکتور اصلی قرار گرفتند و محلول پاشی برگساره ای با تنظیم کننده های رشد ملاتونین (0 و 10 میکرو مولار) و سالیسلیک اسید (0، 5/1 و 5/2 میلی مولار) به صورت دو فاکتور فرعی و سه تکرار انجام گردید. در مراحل قبل از گلدهی (یک ماه بعد از انتقال به گلدان) ارتفاع اندام هوایی، قطر ساقه بوته ها و طول و تعداد برگ ها اندازه گیری شد. دو ماه بعد از کشت، میانگین وزن میوه، تعداد گل در گل آذین و تعداد میوه در بوته مورد ارزیابی قرار گرفت. هم چنین پارامترهای فلورسانس شامل فلورسانس کمینه (Fo)، فلورسانس بیشینه (Fm)، فلورسانس متتغییر (Fv) و عملکرد کوانتومی فتوشیمیایی(YII) اندازه گیری شدند.

    یافته ها

    نتایج نشان داد که شوری باعث کاهش معنی دار رشد رویشی و زایشی گوجه فرنگی در شرایط گلخانه ای گردید ولی سالیسلیک اسید اثر معنی داری روی ویژگی های رویشی و زایشی در مراحل اولیه رشد نشان نداد. ملاتونین به طور معنی داری ویژگی های رشد بوته های گوجه فرنگی از قبیل طول و تعداد برگ، ارتفاع گیاه و قطر ساقه را در یک ماه اولیه رشدی افزایش داد (P<0.01). نتایج همچنین نشان داد که ملاتونین تاثیر معنی داری بر افزایش تعداد گل در گل آذین و تعداد میوه در بوته در دو ماه بعد کشت داشت. همچنین پارامترهای فلورسانس شامل فلورسانس کمینه، فلورسانس بیشینه، فلورسانس متتغییر و عملکرد کوانتومی فتوشیمیایی در تیمار شوری ناشی از کلرید سدیم کاهش معنی داری را نشان دادند (P<0.01). میانگین کارایی کوانتومی فتوشیمیایی موثر فتوسیستم II از 84/0 در شرایط بدون تنش به حدود 76/0 در شرایط تنش کاهش یافت. ملاتونین باعث افزایش معنی دار(P<0.01) در کارایی کوانتومی فتوشیمیایی موثر فتوسیستم II و فلورسانس بیشینه و کمینه گیاه گوجه فرنگی شد ولی کاربرد سالیسلیک اسید تاثیری روی دو پارامتر نداشت. بیشترین کارایی فتوشیمیایی فتوسیستم II به میزان 84/0 در شرایط بدون تنش و کاربرد 10 میکرمولار ملاتونین مشاهده شد.

    نتیجه گیری

    نتایج این پژوهش نشان داد که شوری سبب کاهش در رشد اولیه گیاه گوجه فرنگی تحت شرایط گلخانه ای می شود سالیسلیک اسید اثر معنی داری روی ویژگی های رویشی و زایشی در مراحل اولیه رشد بوته های گوجه فرنگی نشان نداد ولی کاربرد ملاتونین می تواند اثرات مخرب شوری را کاهش دهد و سبب افزایش تحمل گیاه به شوری در مراحل اولیه رشدی گردید.

    کلیدواژگان: رشد زایشی، عملکرد کوانتومی فتوشیمیایی، کلرید سدیم، مواد تنظیم کننده رشدی
|
  • Atefeh Rezaie, Ehsan Bijanzadeh *, Ali Behpouri, Vahid Barati Pages 1-18
    Background and purpose

    Wheat is the most important crop on the land, which has always been of particular importance since its domestication and has the highest cultivated area among crops. Among the factors that reduce wheat production in the country, weeds are of particular importance and according to the studies; the average weed damage in wheat fields is 23% in Iran. This study was carried out to investigate the effect of weed control on remobilization, yield and yield components in mixed cropping of wheat cultivars and compare it with monoculture.

    Materials and Methods

    In order to investigate the effect of weed control on remobilization, yield and yield components in mix cropping of wheat cultivars, a randomized complete block design with three replications was conducted in research field of Agriculture College and Natural Resources of Darab, Shiraz University during 2018-2019 growing season. Experimental treatments included six levels of weed control at tillering, stem elongation, booting, ear emergence, weed-free and weedy check which in each stage, all weeds controlled manually, and cropping system treatments including of Sirvan monoculture, Setereh monocultures and mix cropping of Sirvan and Setereh, which were in a ratio of one to one.

    Results and Discussion

    Simple effects of weed control and cropping system on assimilate remobilization, percentage of assimilate contribution, weed biomass, plant height, 1000-grain weight, number of spike per square meter and grain yield was significant. Also, assimilate remobilization, remobilization efficiency and contribution of assimilate in treatment of weed control at tillering stage increased by 37.7%, 57.2% and 5.8%, respectively, compared to weed-free control which these traits in mixed cropping of Sirvan and Setereh increased by 29.7%, 6.6% and 18.2%, compared to monoculture of Sirvan, respectively. Results showed that weed biomass in mix cropping treatment compared to monoculture of Setareh and Sirvan decreased 29.6% and 21.25%, respectively. Also, the highest grain yield was obtained in mix cropping, which was 22.8 and 11.2% more than Setareh and Sirvan monoculture, respectively Weed control at tillering reduced grain yield as 11.9%, which had the lowest yield reduction compared to the other weed control treatments, so it may be the best time to weed control in mix cropping system.

    Conclusion

    The results showed that the mix cropping of wheat cultivars could be successful in weed control and competing, so that the weed biomass in the mix cropping had more reduction and this may be due to more canopy shading on weeds in mix cropping of two wheat cultivars. The results of assimilate remobilization showed that the dwarf cultivar of Setareh had a more efficient in assimilate remobilization and tall cultivar of sirvan by suppress the weeds at flowering has less demand for assimilate remobilization in grain filling stage. Also, the highest grain yield was obtained in mix cropping compared to monoculture and mix cropping can be used as an appropriate strategy for optimizing the use of environmental factors to increase production stability.

    Keywords: Sirvan cultivar, Setareh cultivar, 1000-grain weight, Weed biomass
  • Ehsan Karimi, Azim Ghasemnezhad *, Mansour Ghorbanpour Pages 19-33
    Background and purpose

    Climate change and rainfall patterns pose a serious ‎threat to the world's food supply to a growing population. Water scarcity is ‎currently limiting food security and economic prosperity in many parts of the ‎world. One of the solutions of the increasing the water productivity is ‎cultivation of the drought-resistant medicinal plants. Forest savory is one of ‎the native medicinal plants of Iran, which contains valuable medicinal and ‎chemical compounds. The aim of this study was to investigate the trend of ‎changes in antioxidant enzymes of two forest savory chemotypes under ‎drought stress conditions, re-watering and selenium foliar application.‎

    Materials and Methods

    ‎In the present study forest savory chemotypes of “carvacrol/thymol/p-‎Cymene” (Darkesh chemotype) and “thymol/p-Cymene/carvacrol” (Pono ‎chemotype) with herbarium code of MPH-1347 were used. The experiment ‎was conducted in the form of a split plot experiment based on a randomized ‎complete block design. Drought were applied at 3 levels (control, moderate ‎stress (25 days without irrigation) and severe stress (40 days without ‎irrigation). selenium treatments was applied at 3 levels (0, 5 and 20 mg) as ‎foliar application. Re-irrigation was performed immediately after drought ‎stress. In order to measure enzymatic activity variation of plant 3 stages the ‎sampling was done. Including: at the end of drought stress of each treatments, ‎‎1 day and 5 days after re-watering.‎

    Findings

    Re-irrigation acts as a mechanism to restore physiological functions ‎that have been reduced by water stress. In other words, recovery is an ‎important component for adaptation of plants. In present study, drought stress ‎was not significantly altered the enzymatic activity of measured antioxidant ‎enzymes (except catalase in “Peno” chemotype) in both chemotypes. There ‎was also no significant reaction to selenium foliar application in different ‎levels. On the other hand, the study of changes in enzyme activity before and ‎after re-irrigation showed that, although the enzyme activity tended to reduce ‎after re-irrigation, but in the shortest possible time the activity of enzymes ‎reached to pre-irrigation conditions indicates the high resistance of this plant ‎species to drought. Also, the plant's response to drought levels and supportive ‎treatments in the two chemotypes had almost the same trend.‎

    Conclusion

    The lack of response of important antioxidant enzymes of forest ‎savory to drought stress and supportive treatments stated that this plant as a ‎drought-tolerant plant containing is suitable for cultivation in areas with ‎limited water resources and irregular rainfall. Therefore, it is suggested that ‎this plant be used for cultivation in low water conditions of Shahrood and ‎similar areas.‎

    Keywords: Drought stress, Drought tolerant, enzymatic activity, Selenium foliar ‎application, Re-irrigation
  • Shahram Mahmoudsoltani *, Mohammad Taghi Karbalai Agha Molki Pages 35-57
    Background and Objectives

    Phosphorus (P) is the second most important macronutrients and zinc (Zn) is the most important micronutrients that their deficiency is the most important global nutrient disorder in the world paddy fields. The current field study was conducted to explain the effect of Zn and P foliar application on Zn and P content of rice grains and more broadly, grains bio-fortification (Zn and protein content).

    Materials and Methods

    The three factors factorial experiment was conducted in a completely randomized block design with three replications in 2017-2018 at research field of the rice research institute of Iran, Rasht. The experimental factors were: varieties at two levels (Hashemi (local) and Guilaneh (improved) varieties), Phosphorous at three levels and Zinc at three levels.Also, the experimental treatments were: 1- no zinc foliar application (control-tap water foliar application), 2- the foliar application of 0.5% zinc sulphate (22%) at the strat of booting, 3- the foliar application of 0.5% zinc sulphate (22%) at the strat of booting and the start of grain filling stages; 4- no P foliar application (control-tap water foliar application), 2- the foliar application of 0.5% P(mono potassium phosphate- laboratory brand) at the strat of booting, 3- the foliar application of 0.5% P at the strat of booting and the start of grain filling stages.

    Results

    The results of analysis of variance indicated that all the applied treatments and their interactions significantly influenced the morphological, yield and yield components, Zn and protein contents of rice grains. The results revealed that the foliar application of Zn and P the strat of booting and grain filling stages increased panicle length in Hashemi (7%) and Guilaneh (12.94%) cultivars, filled and unfertile grain number of Guilaneh (35.23- 6.40%) and Hashemi (40-35%) cultivars. Also, the foliar application of Zn and P (alone) increased the grain yield about 7 and 11.10%, respectively, and their application the strat of booting and grain filling stages increased biological yield of Hashemi and Guilaneh cultivars about 19.22 and 25.98%, respectively. The highest content of grain Zn and protein content were recorded at by the strat of booting and grain filling stages foliar application of Zn about 27 and 11 present, respectively.

    Conclusion

    It can be concluded that the foliar application of Zn and P at the strat of booting and the start of grain filling stages might enhanced the studied rice cultivars yield and yield component and more broadly the grain quality.

    Keywords: Foliar spray, Rice, Zinc, Phosphorus
  • Zahra Por Hossini, Amir Aynehband *, Ali Monsefi Pages 59-78

    This study was conducted as a split plot in a randomized complete block design with three replications. The main This study was conducted as a split plot in a randomized complete block design with three replications. The main plot including 3 residue managements (e.g. removal, burn and incorporate). Sub-plots including 4 fertilizer managements that were: 1. chemical fertilizers of nitrogen, phosphorus and potassium; 2- Combination of vermin-compost fertilizer + potassium sulfate (before planting), super nitro-plus fertilizer + fertile fertilizer 2 (as seed treated) at planting time, humixcin organic fertilizer (foliar application) and one third of nitrogen fertilizer split; 3- (Combined 2): compost fertilizer + potassium sulfate (before planting), super nitro-plus fertilizer + fertile fertilizer 2 (as seed treated) at planting time and one third of nitrogen fertilizer split; 4- (Combined 3): Farm yard manure + potassium sulfate (before planting), Super nitro-plus fertilizer as seed treated, organic humixcin fertilizer (foliar application) and one third of nitrogen fertilizer split. Yield and yield components was selected and calculated from a surface equivalent to 2 m2. To determine the weight of the first internode (peduncle) from the pollination stage to maturity, the first internode was sampled with an interval of 10 days and placed in the oven to determine the dry weight. The most important indicators for calculating dry matter transfer efficiency were calculated.

    Results

    Differences between levels of crop residue management, fertilizer management and their interaction in terms of yield components, grain yield, biological yield, harvest index, nitrogen and grain protein, remobilization rate, remobilization efficiency, remobilization share, current photosynthesis rate, Current photosynthesis efficiency, share of current photosynthesis, grain formation rate and biological yield were statistically at 1% probability level. The highest grain yield was observed in treatment of removal of residues and chemical fertilizers (4.45 t ha-1) and the removal of residues and fertilizers (1) (4.29 t ha-1) and the lowest was recorded in treatment of incorporated residues and fertilizers (2) (2.33 t ha-1). The highest grain yield formation rate was observed in the treatment of residue and chemical fertilizer removal (24.72 kg ha 1 day-1) and removal of residues and compound fertilizer (1) (23.86 kg ha 1 day-1).The lowest grain yield formation rate was obtained in the treatment of residue and integrated fertilizer (2) (12.85 kg ha 1 day-1). The highest rate, efficiency and contribution of photosynthesis were obtained in the removal of debris and the use of synthetic fertilizer (1) and the lowest was obtained in the incineration of waste and the use of synthetic fertilizer (3).

    Conclusion

    The results showed that treatments based on intensive agriculture (removal of crop residues and completely chemical management) have produced the highest grain yield. While treatments based on sustainable agriculture (Incorporated of crop residues with organic and biological fertilizers) with the highest percentage of grain protein, in fact have produced the highest product quality. On the other hand, although in Khuzestan province there is water shortage and drought stress in most cropping seasons, but according to the results obtained by incorporated crop residues, chemical fertilizers and integrated fertilizers, can increased plant growth, quality of crop production and reserve moisture in the soil and ultimately the stability of the system.

    Keywords: Intensive agriculture, Biological fertilizer, Dry matter transfer, Crop residue, Wheat
  • Fatemeh Jafari Sayadi, Mohammad Ali Gholami Sefidkouhi *, Hemmatollah Pirdasht, Mojtaba Khoshravesh Pages 79-99
    Background and objectives

    Earth monitoring satellites and vegetation indices are very useful to study the plant greenness at different stages of growth. Widely paddy fields in the north of the Iran has provided the opportunity for research related to rice crops by new technologies, but cloudy sky in plant growth periods leads to remote sensing information in humid areas is less welcomed. The existence of spatial-temporal fusion algorithms has provided the opportunity and rebuilding satellite images in cloudy periods to use remote sensing data in the period of plant growth. In this study, spatial-temporal fusion algorithm were used to rebuilding the images of Landsat 8 and Sentinel 2 satellites during the growing season of rice to estimate the leaf area index as a representative of vegetation health and development at different stages of growth.

    Materials and methods

    To achieve the objectives of this study, images of Landsat 8 and Sentinel 2 satellites were used. In the cloud period, with the help of STARFM algorithm, two satellite images were rebuilt and used to extract Normalized Difference Vegetation Index (NDVI), Rice Growth Vegetation Index (RGVI) and Soil Adjustment Vegetation Index (SAVI).To estimate leaf area index by satellite images, a suitable relationship was obtained between vegetation indices and rice leaf area index at different stages of growth.

    Results

    Due to the cloudiness in July and the peak of greenery of the rice plant, using the STARFM algorithm to rebuild the images was very efficient. With the help of 15 images in the whole rice growth period (90 days), four linear relationships were established between Normalized Difference Vegetation Index (NDVI), Rice Growth Vegetation Index (RGVI) and Soil Adjustment Vegetation Index (SAVI) for four stages of growth with leaf area index. The highest and lowest correlation coefficients were observed between vegetation indices and leaf area index of 0.96 for NDVI index in transplanting and maturing stage and 0.75 for RGVI index in transplanting stage, respectively. Also, the map of changes in leaf area index for both satellites during the crop growth period showed well the changes in the greenness of rice cover.

    Conclusion

    In general, it seems that by using satellite data and image rebuilding on cloudy days, it is possible to achieve the leaf area index with high accuracy and extract various information such as age and growth stage for the rice plant

    Keywords: Landsat 8, Sentinel 2, Leaf area index, vegetation map
  • Aylar Mohammadpour Barough, Shirin Dianati Daylami *, Ali Fadavi, Sasan Aliniaeifard Pages 101-117
    Background and objectives

    Orchids, especially Phalaenopsis orchids, are known as one of the most popular ornamental plants in the world markets. The use of in vitro cultivation system is the only way to produce these orchid plantlets. Producers of this plant have to buy and import it from foreign companies. Currently, increasing the costs of plantlet production and cultivation in the country, which requires the buy of imported chemicals for prepare in vitro culture media, has caused problems for domestic producers of this product. Therefore, making a suitable and low-cost culture medium to produce inexpensive and high-quality tissue culture seedlings on a commercial large scale was the main purpose for this study.

    Materials and methods

    In this study, 5 mm protocorm explants were cultured in eight treatments of culture media (including 1/2 MS (control), FAST and six types of hand-made medium used of made in Iran inexpensive fertilizers with numbers one to six (M6 to M1) were named) and three replications in a completely randomized design. Explants were subcultured every 30 days and their total fresh weight was recorded. Also, three months after cultivation, some physiological traits (total fresh and dry weight, leaf and root dry weight), biochemical (concentration of photosynthetic pigments, anthocyanins and soluble, storage and total carbohydrates) and maximum efficiency of photosystem II were measured in plantlets.

    Results

    The results showed that plants grown in different culture media in all traits had a significant difference at the level of 1% probability. The highest total fresh and dry weight, photosynthetic pigments and the maximum efficiency of photosystem II, occurred in M5 and M6 culture media and the lowest in M2. Also, M6 with 155.7 and 1/2 MS 40.2 mg g-1, respectively, had the highest and lowest total carbohydrate content. The highest (31.3 μmol g-1) and lowest (14.9 μmol g-1) anthocyanin content were observed in M2 and 1/2 MS culture media, respectively.

    Conclusion

    By adding banana powder and activated charcoal to M5 (300,000 Rials and 7.15 $) and M6 (440,000 Rials and 10.52 $) inexpensive culture media compared to orchid conventional culture media (1/2 MS and FAST) and reducing in vitro cultivation costs 23% and 12%, respectively, were selected as suitable low-cost solid culture media for growth and development of Phalaenopsis orchid plantlets, which according to the biomass partitioning curve can be introduced M6 as an inexpensive and suitable culture medium due to the production of more well-formed plants in comparison of all culture media.

    Keywords: Anthocyanin, Carbohydrate, Mass production, Maximum efficiency of photosystem II, Protocorm
  • Abbas Rajabi, Habibollah Samizadeh Lahiji *, Mohammad Mohsenzadeh Golfazani Pages 119-136
    Background and objectives

    Determining the classification, phylogenetic relationships, and genetic diversity in citrus is critical to determining genetic relationships, identifying germplasm, controlling genetic erosion, establishing breeding programs, and registering new cultivars. Researchers believe that genetic diversity is very important and is an essential part of any breeding program. The use of molecular techniques to assess DNA level, genetic diversity, and genetic distance is widely used in germplasm samples. Therefore, the aim of this study was to investigate the genetic diversity of orange genotypes using molecular markers.

    Materials and methods

    In order to investigate the genetic diversity, 40 orange genotypes of Rudsar city in Guilan province were evaluated. DNA extraction from young leaf samples was performed using the Edward method with slight modifications. After DNA extraction of genotypes, polymerase chain reaction (PCR) was performed with 15 primers. Amplified genomic DNA images were analyzed and the data were entered into Excel software as a matrix. Polymorphic information content, marker index, effective multiple ratio, number of effective alleles, Shannon index and straw gene diversity were also examined.

    Results

    The 15 primers used in this study were able to create a total of 140 bands, of which 101 were polymorphic bands, including TOS-1 and TOS-2 primers with 9 bands, UBC811 primer and UBC8821 + UBC826 hybrid primer with 4 Tape created the least number of polymorphic strips. Primers TOS-1, UBC813, UBC823 and TOS-2 and UBC811 with the highest PIC value, best markers and high values of effective allele, Shannon index, straw gene diversity as the top primers to study genetic diversity in this study, respectively were. Based on the results, the markers used were able to evaluate the genetic diversity of genotypes. The content of polymorphic information in this study ranged from 0.22 to 0.45. Principal coordinate analysis showed that the first three components were able to explain a total of 29.08% of the total variance. Cluster analysis by the farthest neighbor method divided 40 orange genotypes into five distinct groups based on similarities and differences. The grouping accuracy obtained from the cluster analysis was confirmed by the Fisher linear focal detection function 100%. The markers used in this study showed acceptable polymorphism. Also, the study of morphological traits and molecular markers used in this study showed the degree of similarity and differences of genotypes, although there were differences in the results of morphological and molecular studies that can be observed. Due to the high accuracy of molecular markers. However, using appearance and morphology, it was possible to distinguish orange genotypes from each other.

    Conclusion

    The results of this study showed that there is a high genetic diversity among orange genotypes. Due to the fact that the markers used in this study showed acceptable polymorphism, they can be used in future research on this plant and other citrus plants. In general, according to the results of this study, that ISSR and retrotransposon primers can be used as a simple molecular method based on PCR and relatively safe and reliable in determining the level of genetic diversity and phylogenetic relationships in citrus.

    Keywords: PIC, analysis detection function, Cluster analysis, simple maching coefficient
  • Mesam Khavari, Mahmoud Ramroudi *, Ahamad Ghanbri, Mahedi Dahmardeh Pages 137-157
    Background and objectives

    Because of the growing population and the pharmaceutical industry's urgent need for medicinal plants as raw materials for drug production, as well as the importance of their active ingredients in the food, cosmetics, and health industries, there has been increased interest and research on these plants in terms of cultivation, production, and consumption. Drought, as the most important non-living factor limiting plant growth and yield, causes or worsens other stresses, particularly nutrient deficiency stress in plants. Primary metabolite production decreases and increases with secondary metabolite production under drought stress conditions. The purpose of this study was to determine the effect of drought stress, phosphorus fertilizers, and planting methods on some morphological and physiological traits, seed and mucilage yield of the medicinal plant isabgol.

    Materials and methods

    This experiment was carried out as a split-factorial in the form of a randomized complete block design with three replications at Zabol University's research farm in Chah Nimeh. The experimental treatments included three drought stresses, irrigation after 60, 120 and 180 mm evaporation from a class A evaporator as the main-factor, and the combination of seed planting method (flat or ridge planting) and types of phosphorus fertilizer (100% chemical phosphorous fertilizer, Phosphate Barvar2, and 50% chemical phosphorous fertilizer + Phosphate Barvar2) as the sub-factor. Plant height, number of leaves per plant, number of fertile tillers, seed and biological yield, mucilage yield, SPAD index, ionic leakage percentage, and relative leaf water content were the traits studied.

    Results

    The results showed that the most plant height, number of leaves per plant, number of fertile tillers, seed and biological yield, mucilage yield, SPAD index and relative leaf water content were obtained in the greatest quantity from irrigation treatment after 60 mm of evaporation from the evaporation pan, with the exception of ionic leakage, which was obtained in the greatest quantity from irrigation treatment after 180 mm of evaporation from the evaporation pan. With the exception of ionic leakage, the combined bio-chemical fertilizers of phosphorus increased the studied traits. Also, except for ionic leakage, which had the highest values from the ridge planting method, the flat planting method increased the evaluated traits. The highest biological yield (6201 kg ha-1) is associated with irrigation treatment after 60 mm evaporation from evaporation pan with combined application of phosphorus fertilizers in flat planting method, and the highest ionic leakage (48%) is associated with irrigation treatment after 180 mm evaporation from evaporation pan with no fertilizer application in ridge planting method.

    Conclusion

    According to the findings, using irrigation treatment after 60 mm of evaporation from the evaporation pan and a combination of chemical and biological phosphorus fertilizers in a flat planting method can result in increased production of the medicinal plant isabgol.

    Keywords: Flat cultivation, Growing season, Ionic leakage, Irrigation, SPAD index
  • Zahra Karimidastgerdi, Shahram Mohammady *, Sadollah Houshmand, Mohammad Rabiei Pages 159-182
    Background and objectives

    Drought stress reduces the water potential of the soil and in such conditions the plant can osmoregulation in order to preserve and continue water absorption. Osmoregulation in flag leaf and pollen grains can be used as an indicator in wheat breeding programs to increase drought tolerance. The aim of this study was to study drought tolerance and selection of the most tolerant genotype of wheat through the effect of different irrigation regimes on chlorophyll, proline, osmoregulation of pollen grains and selection of the best genotypes for planting in arid and semi-arid regions with high yield.

    Materials and methods

    In order to analyze the effects of three different humidity regimes on the osmoregulation of pollen grain, chlorophyll and proline content three different experiments were carried out in randomized completely block designs with three replications. The three different humidity regimes included normal conditions (without stress), water-stress in meiosis stage and continuous water stress (30% of Field Capacity). The genotypes studied in this experiment included Alvand, Ehdaei 81, Ehdaei 82, Oxley and Chinese Spring.

    Results

    The results of analysis of variance in non-stress and stress conditions showed that there was a significant difference between genotypes in terms of most traits. The reaction of wheat genotypes was different in three experiments, but drought stress increased proline content and decreased chlorophyll content in all stresses. Chinese Spring genotype under normal irrigation conditions and stress in meiosis stage and 30% field capacity stress by storing more proline and chlorophyll and preventing the decomposition of these materials were identified as the most drought tolerant genotype. Osmoregulation has a positive relationship with grain yield and genotype Ehdaei 82 have the ability of osmoregulation and high grain yield under drought stress conditions in the meiotic stage. Under different water conditions, the higher Projected pollen grain area PEG 50% and the smaller Projected pollen grain area PEG 30%, Osmoregulation increases significantly.

    Conclusion

    The results showed that drought stress reduced the evaluated traits and genotype is more tolerant to drought that stores the highest content of proline and chlorophyll in leaves. Chinese Spring genotype was the most tolerant genotype with the highest content of proline and chlorophyll and high osmoregulation under normal irrigation conditions. Chinese Spring is in the group of genotype does not have the ability of osmoregulation and is suitable for dry conditions. This genotype is adapted to stress conditions by using other drought tolerance mechanisms and if improved for osmoregulation under stress conditions, it can be more adapted for cultivation in arid areas.

    Keywords: Wheat, Different Irrigation Regimes, pollen grain osmoregulation, proline, chlorophyll
  • Mahdi Akhlaghi *, Hamid Reza Ziaolhagh, Esmaiel Babakhanzade, Vahide Rafiee Pages 183-199
    Background and purspoe

    Wilt disease caused by the pathogenic fungus Verticillium dahliae is one of the dangerous factors threatening the cultivation of pistachio trees in the country, which has spread in different parts of the country in the last two decades, including Semnan province. Lack of suitable fungicides to control V. dahliae and continuous use of several common fungicides in the country has contributed to the spread of the fungus. Therefore, in the current situation, we need to use new compounds with high efficiency to control this pathogenic fungus. Plant essential oils and their monoterpene compounds are considered as one of the important options due to the comparative advantage of the production of medicinal plants in the country.

    Materials and Methods

    In this study, V. dahliae native isolates obtained from gardens of Semnan province were used. Isolation and identification process was performed using conventional methods and isolates were identified using general ITS primer. Then, the essential oils of thyme (Zataria multiflora) and Peppermint (Mentha piperita) were used to evaluate the antifungal effect. After preparing the herbal plants, the essential oil extraction process was performed using Clevenger method. The antifungal effect was investigated by mixing with culture medium at concentrations of 20, 40, 60, 80 and 100 μg/ml. Also, the minimum inhibitory concentration (MIC) and minimum fungicidal concentration (MBC) were determined for the two essential oils. Then, using thymol and carvacrol monoterpenes, antifungal effects were tested by mixing with culture medium at three concentrations of 15, 150 and 1500 μg/ml against V. dahliae.

    Results

    Isolation and identification tests confirmed the presence of V. dahliae in the sampled areas. The use of ITS primer confirmed the fungal species V. dahliae. The results of antifungal effect showed that both essential oils were effective in preventing the growth of fungi, but Zataria multiflora essential oil was evaluated as stronger, so that in the third week, growth was observed only at a concentration of 20 μg/ml, but in the case of peppermint essential oil, fungus growth was observed in all concentrations. The results showed that the minimum inhibitory (MIC) and minimum fungicidal (MFC( concentrations were 20 and 30 μg/ml for thyme and 100 and 150 μg/ml for peppermint essential oils, respectively. In addition, the results showed that thymol was more potent than carvacrol in preventing the growth of V. dahliae.

    Conclusion

    The results of this study showed that plant essential oils and monoterpene compounds of essential oils had a very high ability to control Verticillium fungus, so that compared to common fungicides in the country, their inhibitory concentration was 10 to 15 times lower

    Keywords: Carvacrol, Thymol, Verticillium dahliae, Verticillium wilt
  • Esmaeil Chamani *, Sheyda Aminian, Younes Pourbeyrami Hir Pages 201-219
    Background and objective

    Lilium ledebourii Bioss is a rare species belonging to the Liliaceae family, containing valuable secondary metabolites. This flower is one of the most popular plants in the word which used as a cut flower, pot flower and bedding plants .Micro propagation was done in this flower by used of different hormonal combinations and elicitors. The goal of this study was to evaluate the effects of various nitrogen ratios on in vitro regeneration and secondary metabolite production.

    Materials and Methods

    In order to study the effects of different nitrogen ratios on the regeneration and secondary metabolite production of Lilium ledebourii, an experiment was conducted based on the completely randomized design with 10 treatments and 8 replications in tissue culture and biotechnology laboratory of the Horticultural Department of Mohaghegh Ardabili University. The MS medium were used to culture the explants. In this experiment some morphological traits were evaluated such as fresh weight, plant height, leaf number, leaf length, root number, root length, bulblet number, bulblet diameter and scale number. The measured biochemical traits were total Chlorophyll, chlorophyll b, chlorophyll a, carotenoid, Flavonoid in 3 different waves (270, 300 and 330 nm), anthocyanin and phenol.

    Results

    The results of the experiment showed that various treatments significantly (P≤0.05) affected total phenol content, anthocyanin, chlorophyll a, b, and total chlorophyll, fresh weight, seedling height, regenerated root and bulb number. The highest value of total phenol and anthocyanin contents, fresh weight and seedling height was observed in nitrate to ammonium ratio of 40:40. However, the best treatment for chlorophyll a, b and total chlorophyll, was the ratio of nitrate to ammonium at the rate of 60:25. Also, in the case of root and bulblet number, the best treatments were ratios of nitrate to ammonium at the rates of 40:40, 40:25, 60:25 and 40:0. The comparison of means of dada showed that the highest content of carotenoid (4.838 mg/g Fw) was obtained from 80:25 ratio of nitrate to ammonium which had the significant differences with control and other treatments. However, the lowest content of this index was observed in nitrate to ammonium at the rates of 40:120 and 0:25 which also had the significant differences with control.

    Conclusion

    In general, the nitrate to ammonium ratio of 40:40 in compared to the other treatments had the better effects of measured indices and accumulation of ammonium in the plants texture was interrupted for the normal growth.

    Keywords: Drought Stress, Lily, Polyethyleneglycol, Proline
  • Asieh Siahmarguee *, Mohammad Taheri, Farshid Ghaderi-Far, Benjamin Torabi Pages 221-240
    Background and objectives

    Common morning-glory (Ipomoea purpurea L.) is one of the most important harmful weeds in summer crops in Golestan province. Germination is one of the most important stages of plant life and the study of environmental factors affecting the germination of weeds is necessary for their proper management.

    Materials and methods

    In order to investigate the effect of some environmental and management factors on seed germination and emergence of common morning-glory, experiments were conducted in the laboratovar and research greenhouses of the Gorgan University of Agricultural Sciences and Natural Resources in 2017. In this study, common morning-glory response to constant temperature (5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40 and 45 ° C), alternating temperature (5:15, 10:20, 15:25, 20:30) , 25:35), high temperature (temperatures of 50, 80 and 100 ° C for 5 and 10 minutes), drought (0, -0.2, -0.4, -0.6, -0.8, -1 MPa), salinity (0, -0.2, -0.4, -0.6, -0.8, -1, -1.2 and -1.4 MPa), pH (4, 5, 6, 7, 8, 9), burial depth (0, 1, 2, 3, 5, 7, 9, 11, 13, 15 and 17 cm) and flooding duration (0, 3, 5 and 7 days) were examined.

    Results

    Constant and alternating temperatures had a significant effect on the germination percentage of common morning-glory. The highest germination percentage were observed at constant temperatures of 30 and 35 °C and at alternating temperatures of 15: 25 and 20: 30 °C (day / night). Based on the Dent model, Cardinal temperatures of seed germination of this plant including base, optimum upper and lower and ceiling temperatures were 7, 30, 35 and 44 °C, respectively. Germination of of common morning-glory seeds decreased with increasing salinity and drought. The concentrations of sodium chloride and polyethylene glycol, which reduced the germination of this plant by 50%, were equal to -1.06 and -0.45 MPa, respectively. This indicates that this plant is resistant to salinity and there is a possibility of its development in saline lands of the country. Germination of this plant in pHs of neutral and alkaline were significantly higher than acidic pHs. At high temperatures, the percentage of germination and seed viability decreased significantly. The percentage of common morning-glory seed emergence at burial depths of 1 to 7cm were not significantly different (92 to 100%). With increasing depth from 9 to 13 cm, the percentage of emergence decreased significantly and no seeds emerged from a depth of 15 cm. Therefore, the use of non-tillage and low tillage methods can not have much effect on the management of this weed; Unless deeper plowing is used. Results showed that seed germination of this plant is very sensitive to flooding stress.

    Conclusion

    The results of the present study showed that environmental factors have a significant effect on the germination and emergence of common morning-glory and they can be used in designing effective management scenarios to control of this weed.

    Keywords: burial depth, cardinal temperature, constant temperature, Salinity, water potential
  • Reza Mirzajani Fathkoohi, Alireza Eslami *, Behzad Kaviani Pages 241-263
    Background and Objectives
    Olive (Olea europaea L.) seed face two problems (physiological and mechanical dormancy) for germination. Various treatments such as mechanical scraping, chemical scraping and cold stratification (wet cooling) are used to accelerate seed germination. Concentrated sulfuric acid is used to relieve mechanical dormancy and to eliminate physiological dormancy, wet cold stratification is used. In the present study, in order to eliminate seed dormancy, accelerate germination and obtain suitable seedlings to produce rootstocks compatible with climatic conditions of Rudbar city, seeds of Arbequina, Balidi and Mari cultivars were used and cold stratification and sulfuric acid were applied. Also, the effect of seed harvest time on germination rate was investigated.
    Materials and Methods
    Seeds were harvested from fruits of olive trees cultivars Arbequina, Mari and Balidi at Rudbar Olive Research Station. The first time of harvest was the stage of full ripening of seeds with change of olive color from green to yellow (early October) and the second time of harvest was the stage of full ripening of fruit with change of color to purple and blackening (late November). The pots were filled with rotten animal manure and river sand. Three seeds were planted in each pot. The cultivation bed and seeds were disinfected with carbendazim disinfectant at a rate of two per thousand. All treatment levels (36 levels) had 4 replications. Experiment as factorial and in the form of completely randomized design with four replications was performed. Factors included varieties at three levels (Arbequina, Balidi and Mari), harvest time at two levels (full seed ripening and full fruit ripening), cold stratification with the temperature of 6-7°C at three levels (0, 500 and 1000 h), and 97% concentrated sulfuric acid treatment at two times (0 and 9 h). Therefore, the present experiment had 36 treatment levels. For each cultivar, 240 pots in 12 levels (6 levels in the first stage of harvest and 6 levels in the second stage of harvest) and 20 pots in each level were used. Totally, 2160 seeds were used for 720 pots for three cultivars. Germination rate, germination average, germination percentage, germination vigor and vegetative growth indices such as shoot growth and seedling dry weight were measured. The data were analyzed using SPSS software and their mean was compared using LSD test at 5% probability level and EXCEL software was used to draw the graph.
    Results
    Analysis of variance of the data showed that there was statistically significant difference (p≤0.01) between treatments and measured traits in various cultivars. There was no significant difference between cold priming and acid priming and sprouted seed number and plantlet vigour index. The results showed that the combined treatment of Mari cultivar seed with 9 h of sulfuric acid treatment and 1000 h of cold stratification treatment induced the highest germination vigority. The combined application of cold priming and sulfuric acid in the second stage of harvest (after full fruit ripening) reduced the number of days to germination but increased the germination percentage, germination rate, germination average and seedling vigor index in all cultivars. In all three cultivars, the highest plantlet dry weight was obtained from the 500 h cold priming.
    Conclusion
    The production of more and stronger olive seedlings is important for the development of olive gardens in the olive-growing provinces of the country economically, ecologically and to prevent soil erosion, especially in sloping lands. In this study, an effective solution to increase the germination index of olive seeds was presented. Among the different olive cultivars used, Mari cultivar showed more and better response to priming, which was more evident in the second harvest.
    Keywords: Physiological dormancy, Stratification, olive varieties, Priming
  • Mostafa Niazi Khogeh, Mehdi Rezaei *, Ziba Ghasimi Hagh Pages 265-282
    Background and Objectives

    The greenhouse crops recently attract enormous interest in Iran. The extensive greenhouse tomatoes cultivation, established for local and export markets. The salinity of irrigation water is one of limitation factors of greenhouse crops cultivation in arid and semi-arid regions. In this research, survey impact of melatonin and salicylic acid in reducing the destructive aspects of water salinity stress in the early stages of greenhouse tomato growth.

    Materials and Methods

    In a factorial split-plot experiment, tomato plants, Goldi cultivar, were exposed to salinity at 0, 50, and 100 mM NaCl as a main factor in hydroponic culture medium. Two sub-factors, Melatonin at 0, 10 μM and salicylic acid 0, 1.5 and 2.5 mM, were foliar sprayed in three time. Before flowerings, one month after transfer to the pot, shoot height and leaf length, leaf number and stem diameter were measured. Two months after planting, fruit weight, number of flowers per inflorescence and chlorophyll fluorescence parameters including minimum fluorescence (Fo), maximum fluorescence (Fm), variable fluorescence (Fv) and photochemical quantum yield (YII) were measured.

    Results

    The results showed that salinity significantly reduced the vegetative and reproductive growth of tomatoes in greenhouse conditions but salicylic acid did not show a significant effect on vegetative and reproductive characteristics in the early stages of growth. Melatonin significantly increased the growth characteristics of tomato plants such as leaf length and number, plant height and stem diameter in the first month of growth (P <0.01). The results also showed that melatonin had a significant effect on increasing the number of flowers in the inflorescence and the number of fruits per plant in the two months after planting. Also, fluorescence parameters including Fm, Fo, Fv and YII showed a significant decreasing with increasing sodium chloride concentration (P <0.01). The average effective photochemical quantum efficiency of photosystem II decreased from 0.84 in non-stress conditions to 0.76 in salinity. Melatonin caused a significant increase (P <0.01) in the effective photochemical quantum efficiency of photosystem II and maximum and minimum fluorescence of tomato plants, but the application of salicylic acid had no effect on this parameters. The most effective photochemical of photosystem II was 0.84 in non-stress conditions and application of 10 μM melatonin.

    Conclusion

    The results of this study showed that salinity reduces the initial growth of tomato plants under greenhouse conditions. Salicylic acid did not show a significant effects on vegetative and reproductive characteristics in the early stages of tomato plant growth. Use of melatonin reduces the destructive effects of salinity and increases tomato tolerance to salinity in the early stages of growth.

    Keywords: Reproductive growth, Photochemical quantum efficiency, Sodium chloride, Plant growth regulators