فهرست مطالب

فیزیولوژی محیطی گیاهی - پیاپی 66 (تابستان 1401)

نشریه فیزیولوژی محیطی گیاهی
پیاپی 66 (تابستان 1401)

  • تاریخ انتشار: 1401/07/26
  • تعداد عناوین: 10
|
  • سیده ملیحه ربانی خیرخواه، فاطمه کاظمی* صفحات 1-23
    سلامت گیاهان درشرایط بام سبز آن تا حد زیادی وابسته به تامین آب مورد نیازگیاهان است. ترکیبات بستر کشت، در حفظ و در دسترس قرار گرفتن رطوبت برای گیاه موثرند و یکی از راهکارها جهت کاهش مصرف آب در بام سبز، اصلاح بستر کشت است. در این پژوهش، نیاز آبی و برخی صفات مورفوفیزیولوژیک گیاه سدوم دم عقربی (Carpobrotus edulis L.) تحت تیمارهای بستر کشت و مقدار اسید هیومیک بررسی گردید. این تحقیق درقالب آزمایش فاکتوریل بر پایه طرح بلوک کامل تصادفی با سه تکرار از اردیبهشت تا شهریور 1399  به صورت کشت در جعبه های کشت در شرایط بام سبز در شهر مشهد انجام شد. عامل اول بسترهای کشت (شامل بستر کشت حاوی خاک شامل بستر کشت 1 (خاک 20%+20% لیکا+20% پرلیت+ پوکه معدنی+20% خاکبرگ)، بستر کشت 2 (بستر کشت1+ 6% بنتونیت) و بستر کشت 3 (بستر کشت 1+ 12% وزنی بنتونیت) و بسترهای کشت بدون خاک شامل بستر کشت 4 (پوکه معدنی 27%+ 27% لیکا+ 27% پرلیت+ 20 درصد خاکبرگ)، بستر کشت 5 (بستر کشت4+ 6% بنتونیت) و بستر کشت 6 (بستر کشت 4+ 12% وزنی بنتونیت) و عامل دوم غلظت اسید هیومیک (شامل صفر ، 100 و 200 میلی گرم در لیتر) بود و اسید هیومیک هر 15 روز به صورت کود آبیاری به گیاهان داده شد. نتایج نشان داد بسترهای حاوی خاک به طور قابل توجهی نسبت به بسترهای بدون خاک بهتر عمل کردند. بالاترین میزان پوشش دهی گیاهان و طول و حجم ریشه در بستر کشت 3 (حاوی خاک و 12% وزنی بنتونیت) رویت شد. بالاترین محتوی آب برگ و کلروفیل و کمترین کمبود اشباع نسبی، مقادیر کارتنویید، فنول و کربوهیدرات برگ در بستر کشت 3 (حاوی خاک و 12% وزنی بنتونیت) مشاهده شد. تیمار 200 میلی گرم بر لیتر اسید هیومیک با بهترین عملکرد رشدی و فیزیولوژیکی گیاهان همراه بود. تیمار خاک 20%+20% لیکا+20% پرلیت+ پوکه معدنی+20% + 12% وزنی بنتونیت همراه با 200 میلی گرم بر لیتر اسید هیومیک، گیاهانی با مصرف بهینه آب حاصل آورد. وجود خاک و سوپرجاذب معدنی بنتونیت در بستر کشت بام سبز از نظر نگه داشت رطوبت اهمیت ویژه داشته و البته تغذیه تکمیلی گیاهان در بام سبز نیز موجب بهبود عملکرد گیاهان در بام سبز می گردد.
    کلیدواژگان: نتونیت، پوشش دهی گیاه، کارایی مصرف آب، سیستم بام سبز، نیاز آبی
  • رحیم ناصری*، امیر میرزایی، امین عباسی صفحات 24-39

    با توجه به اینکه گیاهان زراعی، بخش عمده عناصر غذایی ضروری مورد نیاز خود را توسط خاک جذب کرده و در شرایط دیم که کمبود جذب عناصر غذایی وجود دارد از طریق راهکارهایی مثل استفاده از کود زیستی می توان جذب عناصر غذایی را در زراعت دیم افزایش داد، به همین جهت به منظور بررسی نقش قارچ میکوریزا بر جذب عناصر غذایی ارقام جو دیم، آزمایشی تحت شرایط مزرعه به صورت فاکتوریل در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار در ایستگاه تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی سرابله، ایلام در سال زراعی 99-1398 اجرا گردید. تیمار های آزمایشی شامل ارقام جو (محلی، ماهور، خرم و فردان) و منابع کودی شامل: شاهد (عدم مصرف منابع کودی)،50 درصد نیاز فسفر گیاه به صورت کود شیمیایی، قارچ میکوریزا، قارچ میکوریزا همراه با 50 درصد نیاز فسفر گیاه به صورت کود شیمیایی و100 درصد نیاز فسفر گیاه به صورت کود شیمیایی بودند. نتایج این پژوهش نشان داد که اثر برهکمنش رقم ×منابع کودی بر نیتروژن، فسفر، پتاسیم، منیزیم، آهن، مس و منگنز معنی دار بود. برهمکنش جو رقم فردان ×قارچ میکوریزا همراه با 50 درصد کود شیمیایی فسفر دارای بیشترین نیتروژن (1/11 درصد)، فسفر (19/1 درصد)، پتاسیم (92/3 درصد)، منیزیم (292/0 درصد)، آهن (5/136 میلی گرم بر کیلوگرم)، منگنز (8/65 میلی گرم بر کیلوگرم) و مس برگ (71/65 میلی گرم بر کیلوگرم) بود. با توجه به نتایج به دست آمده نشان داده شد که در شرایط دیم منطقه رقم جدید فردان ×قارچ میکوریزا همراه با 50 درصد کود شیمیایی فسفر می تواند توصیه گردد.

    کلیدواژگان: برگ پرچم، رقم، عناصر پرمغذی، عناصر ریزمغذی، کود زیستی
  • ساسان فرهنگیان کاشانی، امین آزادی*، شهاب خاقانی، مهدی چنگیزی، مسعود گماریان صفحات 40-56
    در این تحقیق تجزیه ارتباطی 105 ژنوتیپ گندم نان (Triticum aestivum L.) با استفاده از 12 آغازگر SSR مورد ارزیابی قرار گرفت. بدین منظور، بذور گندم در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی در سه تکرار و در دو شرایط نرمال (mM NaCl 10) و شور (mM NaCl 120) در گلدان ها کشت شدند و فعالیت آنزیم های کاتالاز، آسکوربات پراکسیداز و محتوای پروتیین کل مورد سنجش قرار گرفت. نتایج تجزیه واریانس مرکب داده های فیزیولوژیک، نشان داد که فعالیت آنزیم های کاتالاز، آسکوربات پراکسیداز و محتوای پروتیین کل در ارقام مورد مطالعه گندم نان، تفاوت معنی داری را داشتند. نتایج تجزیه رگرسیون چند متغیره نشان داد که نشانگرهای gwm67b - gwm282d تحت شرایط شوری، نسبت به سایر نشانگرهای مورد مطالعه ، پیوستگی بیشتری با فعالیت کاتالاز در گونه های مورد مطالعه داشته اند. همچنین جدول مربوطه، مارکرهای gwm291a- wmc73a- barc124a را بعنوان موثرترین نشانگرها در پیوستگی با آنزیم  APXمعرفی نمود. تجزیه ساختار جمعیت و بارپلات بدست آمده از آن نیز نشان داد که شاخص K و متوسط لگاریتم لایک لی هود، بیشترین مقدار را در2 K= (57.38) دااشته اند، بنابراین به احتمال قوی جمعیت مورد استفاده دارای 2 زیر جمعیت بودند. تجزیه Tassel مربوط به نشانگرهای SSR تحت شرایط آبیاری طبیعی و آبیاری با آب شور نشان داد که 54 مکان مرتبط با صفات مورد مطالعه در شرایط شاهد و 61 مکان در شرایط شوری بر اساس مدل خطی عمومی (GLM) و همچنین 35 مکان مرتبط در شرایط شاهد و 20 مکان در شرایط شوری بر اساس مدل خطی مختلط (MLM) به دست آمد.
    کلیدواژگان: ساختار جمعیت، شوری، گندم نان، تجزیه ارتباط و نشانگرهای ریزماهواره
  • احمد افکاری* صفحات 57-73
    به منظور بررسی اثر مصرف پلیمر سوپرجاذب بر صفات فتوسنتزی، محتوای کلروفیل و شاخص های فلورسانس کلروفیل لوبیا چشم بلبلی تحت تنش خشکی، آزمایشی به صورت کرت های یکبار خرد شده در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با چهار تکرار در شهرستان کلیبر در سال زراعی 1397 انجام شد. تیمارهای آزمایش شامل فواصل آبیاری در کرت های اصلی (70، 140 و 210 میلی متر تبخیر از تشتک تبخیر کلاس A) و مقادیر مختلف سوپرجاذب (صفر، 75 و 150 کیلوگرم در هکتار) در کرت های فرعی بودند. نتایج نشان داد که اثر اصلی تنش خشکی و سوپرجاذب بر اکثر صفات اندازه گیری شده در سطح احتمال یک درصد دارای اختلاف معنی دار بود. برهمکنش تنش خشکی و سوپرجاذب تنها بر هدایت روزنه ای، پایداری غشای سلولی و محتوای کلروفیل معنی دار گردید. نتایج مقایسه میانگین ها نشان داد که تنش خشکی شدید باعث کاهش معنی داری در میزان حداکثر کارآیی فتوشیمیایی فتوسیستم II، فلورسانس بیشینه (Fm)، محتوای کلروفیل، میزان تعرق، غلظت Co2 زیر اتاقک روزنه ای و سرعت فتوسنتز شد که دلالت بر نقش عوامل روزنه ای در کاهش فتوسنتز در شرایط تنش دارد. در حالی که استفاده از سوپرجاذب به طور معنی داری سرعت فتوسنتز، هدایت روزنه ای، شدت تعرق، پایداری غشای سلولی، حداکثر کارآیی فتوشیمیایی فتوسیستم II، فلورسانس بیشینه، فلورسانس کمینه (F0) و شاخص کلروفیل را افزایش ولی میزان Co2 زیر اتاقک روزنه ای را کاهش داد که بیانگر اثر محافظتی پلیمر سوپرجاذب در برابر تنش خشکی می باشد. بیش ترین افزایش در اکثر صفات مورد ارزیابی در هنگام استفاده از سوپرجاذب با مقدار 75 کیلوگرم در هکتار به دست آمد. به طور کلی با توجه به نتایج به دست آمده می توان نتیجه گرفت که سوپرجاذب صفات فتوسنتزی، حداکثر کارآیی فتوشیمیایی فتوسیستم II و محتوای کلروفیل را در شرایط تنش خشکی بهبود می بخشد.
    کلیدواژگان: تنش کم آبی، عملکرد کوآنتوم فتوشمیایی، فلورسانس کلروفیل، لوبیا، ویژگی های فتوسنتزی
  • محمد پیچند*، قاسمعلی دیانتی تیلکی، حسین مرادی صفحات 74-88
    گیاه اسپرس درختی (Taverniera cuneifolia) از خانواده Fabaceae، یکی از گونه های گیاهی ارزشمند و سازگار با مناطق بیابانی است که از نظر تولید علوفه، حفاظت خاک و ارزش دارویی بسیار حایز اهمیت است. تحقیق حاضر به منظور بررسی تاثیر تیمارهای مختلف شکست خواب و تحریک جوانه زنی بذر گیاه T.cuneifolia انجام گردید. تیمارهای اسیدسولفوریک 50 و 75 درصد (به مدت 5 و 10 دقیقه)، خراش دهی با کاغذ سمباده به مدت 1 دقیقه، نیترات پتاسیم 1/0 و 2/0 درصد (به مدت 24 و 48 ساعت)، آب داغ 70 و 90 درجه سانتی گراد (به مدت 15 دقیقه) و خیساندن در آب معمولی به مدت 36 ساعت با سه تکرار بر روی بذور اسپرس درختی اعمال شد. در پایان آزمایش طول ریشه چه، طول ساقه چه، درصد جوانه زنی، سرعت جوانه زنی، میانگین زمان جوانه زنی، شاخص بنیه بذر برای تیمارهای مختلف محاسبه گردید. در تیمار اسیدسولفوریک 75 درصد (برای مدت زمان 5 دقیقه) سرعت جوانه زنی بذر و شاخص بنیه بذر بیشترین مقدار و میانگین زمان جوانه زنی بذر کمترین مقدار را داشتند. نتایج تحقیق حاضر نشان داد که بیشترین درصد جوانه زنی بذرها (78 درصد) در اثر اعمال تیمار اسیدسولفوریک 75 درصد (برای مدت زمان 5 دقیقه) بوده است. تیمار خراش دهی با کاغذ سمباده نیز اثر قابل توجهی بر افزایش درصد جوانه زنی (76 درصد) نشان داد؛ بنابراین به طورکلی می توان عنوان کرد که مناسب ترین تیمار جهت شکست خواب بذر گیاه اسپرس درختی اسیدسولفوریک 75 درصد به مدت 5 دقیقه و خراش دهی با سمباده به واسطه نرم کردن پوسته می تواند سبب بهبود جوانه زنی بذر گردد.
    کلیدواژگان: اسید سولفوریک، جوانه زنی، خراش دهی، خواب بذر، Taverniera cuneifolia
  • مهرداد ملکی، حمید سبحانیان*، عنایت الله یزدان پناه، عباس ملکی صفحات 89-107

    این بررسی به منظور بررسی تاثیر محلول پاشی اسید سالیسیلیک بر عملکرد و مواد موثره استویا تحت تنش خشکی انجام شد. آزمایش در قالب طرح اسپلیت پلات و در قالب بلوک های کامل تصادفی در 3 تکرار در مزرعه تحقیقات شهرستان سرآبله واقع در استان ایلام در سال 1400-1399 اجرا شد. تنش خشکی در سه سطح 100 (شاهد)، 75 و 50 درصد ظرفیت زراعی مزرعه و تیمار اسید سالیسیلیک در 2 سطح عدم مصرف و محلول پاشی (با غلظت 1 میلی مولار) بود. در این بررسی ارتفاع بوته، تعداد شاخه جانبی، وزن خشک ساقه، وزن خشک برگ، عملکرد ماده خشک کل، قند قابل برداشت، پروتیین، پرولین، کلروفیل کل، استویوزید، گلیکوزید، ریبودیوزید و ترکیبات فنلی اندازه گیری شد. یافته های این پژوهش نشان داد که بیشترین عملکرد ماده خشک کل در شاهد و مصرف اسید سالیسیلیک به مقدار 2/77 گرم در گیاه حاصل شد که نسبت به کمترین عملکرد ماده خشک کل یعنی تیمار 50 درصد ظرفیت زراعی و عدم مصرف اسید سالیسیلیک 34 درصد افزایش نشان داد. همچنین در تمام سطوح تنش خشکی مصرف اسید سالیسیلیک موجب افزایش عملکرد ماده خشک کل شد.. در تیمار عدم اعمال تنش خشکی کمترین قند در بوته و در تیمار با اسید سالیسیلیک، میزان گلیکوزید بیشتر از شاهد بود. به طور کلی تنش خشکی موجب کاهش مقدار قند و سایر صفات رشدی گیاه استویا شد و در این بین مصرف اسید سالیسیلیک علاوه بر آنکه به تنهایی موجب بهبود خصویات کمی و کیفی گیاه استویا شد، در سطوح مختلف تنش خشکی نیز موجب بهبود عملکرد این گیاه شد که این نتیجه بسیار حایز اهمیت است.

    کلیدواژگان: استویا، ترکیبات فنلی، کم آبی، گلیکوزید، قند قابل برداشت
  • سوفیا سروری، الهام دانائی*، خدایار همتی، علیرضا لادن مقدم صفحات 108-125
    تنش خشکی رایج ترین تنش غیرزیستی است که بیشترین اثر منفی را بر رشد و تولید گیاهان دارد و پلی آمین ها، تنظیم کننده های رشد گیاهی هستند که مقاومت گیاهان را به تنش های محیطی از جمله تنش خشکی افزایش می دهند. هدف از این پژوهش بررسی اثر محلول پاشی اسپرمیدین بر کاهش اثرات تنش خشکی در گیاه همیشه بهار (Calendula officinalis L.) است. بدین منظور، اثر محلول پاشی اسپرمیدین (صفر، 50 و 100 میلیگرم در لیتر) در سطوح مختلف تنش خشکی (بدون تنش(شاهد)، 25، 50 و 75 درصد ظرفیت زراعی) بصورت آزمایش فاکتوریل بر پایه طرح کاملا تصادفی در سه تکرار در سال 1397 در گلخانه ای واقع در شمال ایران بررسی شد. محلول پاشی در سه مرحله با فواصل حدود 20 روز شامل شش برگ قابل روییت، پنجه دهی کامل و ظهور اولین غنچه اعمال گردید. نتایج حاصل از این پژوهش نشان داد، تنش خشکی و محلول پاشی اسپرمیدین تاثیر معنی داری بر صفات مورد ارزیابی داشت. به طوریکه بیشترین وزن تر و خشک اندام هوایی، تعداد گل و محتوای کلروفیل کل در تیمار 75 درصد ظرفیت زراعی و اسپرمیدین 50 میلی گرم در لیتر و بیشترین وزن تر و خشک ریشه و ماندگاری گل روی بوته در تیمار 100 درصد ظرفیت زراعی و اسپرمیدین 100 میلی گرم در لیتر بدست آمد. همچنین بیشترین طول ریشه، ارتفاع گیاه، میزان آنتی اکسیدان کل (DPPH)، میزان روتین و کویرستین در تیمار 75 درصد ظرفیت زراعی و اسپرمیدین 100 میلی گرم در لیتر و بیشترین پرولین و فعالیت آنزیم پلی فنل اکسیداز در تیمار 25 درصد ظرفیت زراعی مشاهده شد. لذا با توجه به نتایج حاصل از این پژوهش می توان محلول پاشی اسپرمیدین 100 میلی گرم در لیتر به همراه سطح آبیاری 75 درصد ظرفیت زراعی را در گیاه همیشه بهار توصیه نمود.
    کلیدواژگان: اسپرمیدین، آنتی اکسیدان، روتین، ظرفیت زراعی، کوئرستین
  • محمد جهانبخشی، مهدی صادقی*، محمود توحیدی، فربد فتوحی، سید علی فاضل زاده صفحات 126-140

    به منظور بررسی اثر محلول پاشی آسکوربیک اسید بر فعالیت آنزیم های آنتی اکسیدان ژنوتیپ های ماش (Vigna Radiate L.) در شرایط تنش کم آبی، آزمایشی مزرعه ای به صورت اسپلیت فاکتوریل در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی در سه تکرار طی دو سال زراعی 1396 و 1397 در مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی صفی آباد دزفول به اجرا در آمد. تیمارهای تنش کم آبی در کرت های اصلی شامل چهار سطح (25، 50، 75 و 100 درصد تامین نیاز آبی گیاه) و تلفیق تیمار محلول پاشی آسکوربیک اسید شامل 3 سطح (شاهد، 10 و 20 میلی مولار) و ژنوتیپ های امیدبخش CV 6173 و پرتو در کرت های فرعی بود. نتایج مقایسه میانگین نشان داد که بیشترین میزان فعالیت آنزیم سوپراکسیددیسموتاز و آسکوربات پراکسیداز در تنش کم آبی 25 درصد نیاز آبی و عدم محلول پاشی بود. بیشترین فعالیت آنزیم کاتالاز تحت تنش کم آبی 50 درصد نیاز آبی و تیمار عدم محلول پاشی آسکوربیک اسید مشاهده شد. همچنین بیشترین فعالیت آنزیم گایاکول پراکسیداز در رقم امید بخش VC6173 تحت تنش کم آبی 25 درصد نیاز آبی و عدم محلول پاشی آسکوربیک اسید بدست آمد بیشترین میزان فعالیت آنزیم گلوتاتیون پراکسیداز نیز به رقم امیدبخش VC6173 تحت تنش کم آبی 75 درصد نیاز آبی و محلول پاشی 10 میلی مولار آسکوربیک تعلق داشت.به طور کلی نتایج این تحقیق نشان داد که تنش کم آبی منجر به افزایش معنی دار فعالیت آنزیم های آنتی اکسیدان شد و محلول پاشی آسکوربیک اسید به دلیل خاصیت آنتی اکسیدانی خود منجر به کاهش اثرات تنش و در نتیجه کاهش فعالیت آنزیم های آنتی اکسیدان گشت.

    کلیدواژگان: آسکوربیک اسید، آسکوربات پراکسیداز، تنش کم آبی، سیستم آنتی اکسیدان، کاتالاز، گلوتاتیون پراکسیداز، محلول پاشی
  • اسماء حسنوند، لیلا فهمیده*، فاطمه بیدرنامنی صفحات 141-162
    به منظور ارزیابی تاثیر غلظت های مختلف اسید سالیسیلیک و نانو کلات آهن بر میزان موسیلاژ، کربوهیدرات ها و برخی صفات مورفوفیزیولوژیکی گیاه بنفشه معطر، آزمایشی به صورت فاکتوریل در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار انجام شد. پس از کشت بذرها در گلدان، تیمارهای آزمایشی شامل محلول پاشی اسید سالسیلیک (در سه سطح  صفر (شاهد)، 75/0 و 5/1 میلی گرم در لیتر) و نانو کلات آهن (در دو سطح صفر (شاهد) و 1 گرم در لیتر) در مرحله گیاهچه ای اعمال شد. نتایج حاصله نشان داد که بیشترین مقادیر کاروتنوییدها، کلروفیل a، b و کل، پروتیین و فعالیت کاتالاز در گیاهان محلول پاشی شده با 5/1 میلی گرم در لیتر اسید سالسیلیک حاصل شد و همچنین بیشترین مقدار عناصر معدنی سدیم، مس، موسیلاژ و وزن تر بوته هم در تیمار محلول پاشی یک گرم در لیتر نانو کلات وجود داشت. سایر نتایج نیز مشخص ساخت که بیشترین مقدار کربوهیدرات در محلول پاشی تیمار 5/1 میلی گرم در لیتر اسید سالسیلیک و یک گرم در لیتر نانو کلات آهن بدست آمد. در این مطالعه  افزایش 12 و 19 درصدی ارتفاع در بوته های محلول پاشی با اسید سالسیلیک (5/1 میلی گرم در لیتر) و نانو کلات آهن (1 گرم در لیتر) نسبت به شاهد مشاهده شد. بر اساس نتایج حاصله می توان تیمار اسید سالسیلیک و نانو کلات آهن را به منظور افزایش خصوصیات رشدی و دارویی این گیاه پیشنهاد نمود.
    کلیدواژگان: القا کننده، بنفشه معطر، رنگیزه های فتوسنتزی، کربوهیدرات، موسیلاژ
  • فرزانه نجفی، زینب تقی زاده* صفحات 163-175

    آلودگی خاک ها به فلزات سنگین می تواند باعث مشکلات عمده زیست محیطی گردد. کادمیوم به عنوان یکی از فلزات سنگین در گیاهان تنش اکسیداتیو ایجاد می کند و برای کاهش اثرات زیان آور تنش فلزات سنگین می توان از ترکیبات مختلفی استفاده کرد. در این تحقیق اثر غلظت های مختلف کادمیوم کلرید(0 ، 25 و 50 میکرومولار) و هورمون جیبرلیک اسید(صفر ، 5 و 10 میکرومولار) بر روی برخی پارامترهای فیزیولوژیکی گیاه یونجه مورد بررسی قرار گرفت. پس از کاشت بذر گیاه یونجه در گلدان جاوی ماسه مرطوب شده با آب مقطر و ضد عفونی شده انتقال داده شد و با محلول هوگلند کامل آبیاری گردید. سپس گیاهان 22 روزه تحت تیمارهای مختلف کلرورکادمیوم و هورمون جیبرلین قرار گرفتند. پس از تیماردهی(هرسه روز یک بار) گیاهان به منظور انجام برخی آنالیزهای فیزیولوژیکی برداشت شدند. نتایج نشان داد که با افزایش غلظت کلرورکادمیوم در محلول غذایی هوگلند پارامترهای رشد، محتوای رنگیزه ها ، میزان پروتیین کل و فعالیت آنزیم گایاکول پراکسیداز کاهش و مقدار پرولین، فعالیت آنزیم های کاتالاز و سوپراکسید دیسموتاز افزایش پیدا کردند. در حالیکه در گیاهان تحت تیمار همزمان جیبرلیک اسید و کلرورکادمیوم در مقایسه با گیاهان تحت تیمار کلرورکادمیوم پارامترهای رشد، محتوای رنگیزه ها، میزان پروتیین کل افزایش نشان داد اما فعالیت آنزیم های آنتی اکسیدان و مقدار پرولین کاهش یافت. کادمیوم موجب تخریب پروتیین ها، فسفولیپیدها و تغییر ماده ژنتیک سلول ها می شود که نتیجه آن اثرات مخربی است که به گیاه وارد می شود. این یافته ها نشان دهنده اثر بهبود دهنده ی جیبرلین وافزایش مقاومت گیاه به تنش کادمیوم می باشد.

    کلیدواژگان: جیبرلین ها، تنش اکسیداتیو، فلزات سنگین، آنزیم ها، پارامترهای رشد
|
  • Maliheh Rabbani Kheir Khah, Fatemeh Kazemi * Pages 1-23
    The health of plants in green roof conditions depends to a large extent on the supply of water required by plants. The composition of the substrate is effective in maintaining the moisture and making it available to the plant, and one of the solutions to reduce water consumption in the green roof is improving the substrate. In this study, water requirement and some morphophysiological traits of Carpobrotus edulis L. were studied under substrate and humic acid treatment. The research was conducted in green roof box conditions as a factorial experiment based on a randomized complete block design with three replications from May to September 2020 in Mashhad. The first factor was substrate including Substrate 1 (soil 20% + 20% Leica + 20% perlite + mineral pumice + 20% leaf soil), Substrate 2 (substrate 1 + 6% by weight of bentonite), Substrate 3 (substrate 1+ 12% by weight of bentonite), soilless Substrate 4 (27% mineral pumice + 27% Leica + 27% perlite + 20% leaf soil), Substrate 5 (substrate 4 + 6% by weight bentonite), and Substrate 6 (substrate 4+ 12% by weight of bentonite). The second factor was the concentration of humic acid (0, 100, and 200 mg L-1) applied as fertigation every 15 days. Soil-containing substrates performed significantly better than soilless substrates and the highest coverage, root length, and volume of green roof plants were observed in substrate 3 (containing soil and 12% by weight of bentonite). The highest leaf water and chlorophyll contents and the lowest relative saturation deficit, carotenoids, phenols, and leaf carbohydrates were observed in Substrate 3, which show the physiological stability of the plant under stress conditions, was evident in substrate 3. Application of 200 mg/L humic acid was associated with the best growth and physiological performance of plants. A substrate rich in moisture and nutrients, including 20% Soil + 20% Leica + 20% perlite +20% mineral pumice + 12% w bentonite + 200 mg/L humic acid resulted in the plants with optimal water consumption. The presence of soil and mineral superabsorbent (bentonite) in the green roof substrate is especially important in terms of moisture retention, and of course, the supplementary nutrition of plants in the green roof also improves their performance in the green roof.
    Keywords: bentonite, plant coverage, water consumption efficiency, green roof system, water requirement
  • Rahim Naseri *, Amir Mirzaei, Amin Abbasi Pages 24-39

    In order to investigate the effect of mycorrhiza fungi on nutrient uptake of barley in rain fed conditions, a field experiment was carried out in factorial analysis based on randomized complete block design with three replications at the farm station of Sarablah Agricultural Research Center, Ilam during 2019-2020 cropping season. Experimental factors were four barley cultivars (Mahali, Mahoor, Khoram, and Fardan) and fertilizer application including: control (without fertilizer application and mycorrhizal fungi), 50% P chemical fertilizer recommended based on soil test (25 keg/ha), mycorrhizal fungi (Glomus mosseae, Glomus etunicatum, and Rhizophagus irregularis), mycorrhizal fungi along with 50% P chemical fertilizer, and 100% P chemical fertilizer as recommended. Results indicated that interaction between cultivar and fertilizer sources had significant effect on nitrogen, phosphorus, potassium, magnesium, iron, copper, and manganese. Interaction of Fardan cultivar and mycorrhizal fungi + 50% phosphorus fertilizer resulted in the highest nitrogen (11.1%), phosphorus (1.19%), potassium (3.92%), magnesium (0.292%), iron (136.5 mg.kg-1) manganese (65.8 mg.kg-1), and copper (65.71 mg.kg-1) in leaves. According to the obtained results, in the rain fed conditions, the new cultivar Fardan is recommended with mycorrhizal fungi along with 50% phosphorus fertilizer given the high concentration of high macro elements (nitrogen, phosphorus, potassium and magnesium) and micro elements (iron, manganese, and copper) and the role of these elements in plant growth and photosynthesis

    Keywords: Biofertilizer, cultivar, Flag leaf, Macronutrient elements, micronutrient elements
  • Sasan Farhangian Kashani, Amin Azadi *, Shahab Khaghani, Mehdi Changizi, Masood Gomarian Pages 40-56
    Association analysis of 105 bread wheat (Triticum aestivum L.) genotypes was carried out using 12 SSR markers. For this purpose, wheat seeds were planted in pots in a randomized complete block design with three replications under normal (10 mM NaCl) and saline (120 mM NaCl) conditions and the activity of catalase (CAT), ascorbate peroxidase (APX), and total protein contents were measured. The results of combined analysis of variance showed that the activity of catalase, ascorbate peroxidase, and total protein contents were significantly different in the bread wheat cultivars under study. The results of multiple regression analysis showed that gwm67b and gwm282d markers under salinity conditions were more correlated with catalase activity in the studied species. Also, gwm291a, wmc73a, and barc124a markers were the most effective markers in association with APX enzyme. Analysis of the population structure and the resulting plot showed that the K Index and the Average Likelihood Logarithm had the highest value at K =2 (57.38), thus the population under study has most probably 2 subpopulations. Tassel analysis of SSR markers under normal irrigation and salinity irrigation conditions obtained 54 loci related to the traits under study in control condition and 61 loci in salinity condition based on the general linear model (GLM) and also 35 related loci in control condition and 20 loci in salinity condition based on the mixed linear model (MLM)
    Keywords: Association analysis, population structure, Bread Wheat, Salinity, Simple Sequence Repeats
  • Ahmad Afkari * Pages 57-73
    In order to investigate the effect of using superabsorbent polymer on photosynthetic traits, chlorophyll content, and chlorophyll fluorescence indices of beans (Phaseolus vulgaris L.) under drought stress, an experiment was conducted using a split-plot arrangement in randomized complete block design with 4 replications in the Research Field of Islamic Azad University, Kaleibar Branch, Iran in crop year 2018. Experimental treatments included irrigation intervals in the main plots (after 70, 140, and 210 mm water evaporation from class A evaporation pan) and application of different amounts of superabsorbent polymer (0, 75, and 150 Kg.ha-1) in sub plots. Results showed that the main effect of drought stress and superabsorbent were significantly different in most measured traits (p≤0.01). Interaction between drought stress and superabsorbent was significant only in the stomatal conductance, cell membrane stability, and chlorophyll index. Mean comparison results showed that severe drought stress significantly reduced maximum photochemical efficiency of PSII, maximal fluorescence (Fm), chlorophyll content, transpiration rate, CO2 concentration under stomatal chamber, and photosynthesis rate, indicating the role of stomatal factors in reducing photosynthesis under stress conditions. The use of superabsorbent significantly increased photosynthetic rate, stomatal conductance, transpiration rate, cell membrane stability, maximum photochemical efficiency of PSII, maximal fluorescence (Fm), minimum fluorescence (F0) and chlorophyll index while CO2 concentration under stomatal chamber reduced. The highest records of most measured traits were observed in 75 Kg.ha-1 superabsorbent polymer treatment. In general, it was concluded that superabsorbent improves photosynthetic properties, the maximum photochemical efficiency of PSII, and chlorophyll content of beans under drought stress.
    Keywords: Bean, Chlorophyll fluorescence, Fv, Fm, Photosynthetic characteristics, Water deficit
  • Mohammad Pichand *, Ghasem Ali Dianati Tilaki, Hossein Moradi Pages 74-88
    The genus Taverniera from Fabaceae family is one of the most valuable plant species compatible with desert areas, which is very important in terms of forage production, soil conservation, and medicinal properties. The current research was carried out to investigate the effect of different treatments on seed dormancy breaking and germination stimulation of taverniera cuneifolia. Dormancy breaking treatments included H2SO4 (50% and 75% for 5 and 10 min.), scarification with sandpaper (for 1 min.), KNO3 (0.1% and 0.2% for 24 and 48 h.), hot water (70 and 90 ℃, each for 15 min.) and hydropriming (for 36 h.) with three replications. Results revealed that H2SO4 (75% for 5 min.) led to the highest germination speed and seed vigor index and the lowest mean germination time. Also, maximum germination percentage (78%) was observed under this treatment. Scarification with sandpaper also exhibited considerable effect on the germination percentage (76%). Thus, H2SO4 (75% for 5 min.) and scarification with sandpaper would be suggested as the most efficient treatments to break seed dormancy of Taverniera cuneifolia.
    Keywords: germination, H2SO4, Scarification, Seed dormancy, Taverniera cuneifolia
  • Mehrdad Maleki, حمید سبحانیان *, Enayatollah Yazdanpanah, Abbas Maleki Pages 89-107

    This study was performed to investigate the effect of drought stress and salicylic acid on quantitative and qualitative yield and biochemical and physiological properties of stevia. An experiment was carried out based on a split plot design and randomized complete blocks with 3 replications in a research farm in Sarableh, Ilam during 2020-2021. Drought stress in 3 levels (control or 100% of field capacity, 75% of field capacity, and 50% of field capacity) and salicylic acid treatment in 2 levels (non-consumption and foliar application with a concentration of 1 mM) were applied. Plant height, number of periphery shoots, dry weight of stems and leaves, total dry matter yield, extractable sugars, and protein, proline, total chlorophyll, stevioside, glycoside, rebaudioside, and phenolic compound contents were assayed in the study. Findings showed that the highest total dry matter yield were obtained in irrigation control and salicylic acid consumption (77.2 g per plant), showing 34% increase compared to the lowest total dry matter yield obtained under 50% of field capacity irrigation and no salicylic acid consumption 34%. Also, in all drought stress treatments, applying salicylic acid improved total dry matter yield. In the treatment with no drought stress, the lowest sugar contents per plant were observed and in the treatment with salicylic acid the glucoside contents were more than the control. In general, drought stress reduced the amount of sugar and other growth traits of stevia plants. Applying salicylic acid in addition to improving the quantitative and qualitative traits of the stevia, improved the plant’s yield under various levels of drought stress, which is very important

    Keywords: Extractable Sugar, Glycosides, phenolic compounds, Stevia, Water deficit
  • Sophia Soroori, Elham Danaee *, Khodayar Hemmati, Alireza Ladanmoghadam Pages 108-125
    Drought stress is the most common abiotic stress that has the most negative effect on plant growth and production Polyamines are plant growth regulators that increase plant resistance to environmental stresses, including drought stress. The aim of this study was to investigate the effect of foliar application of spermidine on reducing the effects of drought stress on marigold (Calendula officinalis L.). For this purpose, foliar application of spermidine (0, 50, and 100 mg/l) was considered at different levels of drought stress (control, 25, 50, and 75% of field capacity) in a factorial experiment based on a completely randomized design with 3 replications in 2018 in a greenhouse located in northern Iran. The foliar application was applied at three stages with intervals of about 20 days including six visible leaves, complete tillering, and emergence of the first bud. Results showed that drought stress and foliar application of spermidine had a significant effect on the evaluated traits. The highest fresh and dry weight of shoots, number of flowers, and total chlorophyll contents were observed in the treatment with 75% of field capacity and spermidine 50 mg/l and the highest fresh and dry weight of roots and flowers on the plant were recorded in the treatment with 100% of field capacity and spermidine 100 mg/l. Also, the highest root length, plant height, total antioxidant activity (DPPH), rutin and quercetin were observed in the treatment with 75% of field capacity and spermidine 100 mg/l and the highest proline and polyphenol oxidase activity was observed in the treatment with 25% of field capacity. Therefore, according to the results of this study, foliar application of spermidine 100 mg/l with an irrigation level of 75% of field capacity is recommended for marigold.
    Keywords: Antioxidant, Field capacity, Quercetin, Rutin, Spermidine
  • Mohammad Jahanbakhshi, Mehdi Sadeghi *, Mahmood Tohidi, Farbod Fotouhi, Seyed Ali Fazelzadeh Pages 126-140

    In order to investigate the effect of foliar application of ascorbic acid on the activity of antioxidant enzymes in mung bean (Vigna radiate L.) under water-deficit stress, a field trial was performed in a split-plot design arranged in completely randomized block design with three replications in the Education and Research Center of Natural Resources Safiabad, Dezful during the two cultivation years (2017 and 2018). Four levels of water-deficit stress treatments were considered in the main plots (25, 50, 75, and 100% of plant water requirement) and combined treatment of foliar application of ascorbic acid in three levels (control, 10, and 20 mM) and genotype including Omidbakhsh VC6173 and Partow cultivars as subplots. The results of mean comparison showed that the highest levels of superoxide dismutase and ascorbate peroxidase were observed in water-deficit stress of 25% water requirement and no foliar application of ascorbic acid. The highest activity of catalase enzyme was observed under water-deficit stress of 50% water requirement and no foliar application of ascorbic acid. Also, the highest activity of guaiacol peroxidase enzyme was observed in Omidbakhsh VC6173 cultivar under water-deficit stress of 25% water requirement and no foliar application of ascorbic acid. The highest glutathione peroxidase activity was observed in VC6173 cultivar under water-deficit stress of 75% water requirement and 10 mM foliar application of ascorbic acid. Results showed that dehydration stress significantly increased the activity of antioxidant enzymes while foliar application of ascorbic acid due to its antioxidant properties reduced the effects of stress and thus reducing the activity of antioxidant enzymes

    Keywords: Ascorbic acid, ascorbate peroxidase, Antioxidant system, Catalase, Glutathione peroxidase, Foliar application, Water deficit stress
  • Asma Hasanvand, Leila Fahmideh *, Fatemeh Bidarnamani Pages 141-162
    To evaluate the effects of different concentrations of salicylic acid and nano iron chelate on the mucilage and carbohydrate values as well as some morpho-physiological traits of Viola aodorata L. species, a factorial experiment was defined based on randomized complete block design with three replications. After planting the seeds in pots, experimental treatments included foliar application of salicylic acid at three levels (0, 0.75 and 1.5 mg / L) as well as nano iron chelate at two levels (0 and 1 g / L) was applied at seedling stage. According to the results, the highest amounts of carotenoid, chlorophyll a, chlorophyll b as well as the total chlorophyll, protein and catalase were observed in specimen treated with 1.5 mg / L salicylic acid. Moreover, the highest amounts of sodium, copper, mucilage and fresh plant weight were detected in specimen treated with 1g / L iron nano chelate. The results also demonstrated that the highest amount of carbohydrate was found  in specimen treated with 1.5 mg / L salicylic acid and 1 g / L nano-iron chelate. In this investigation, the foliar application of salicylic acid (1.5 mg / L) and iron nano chelate (1 g / L) led to a 12 and 19 percent increase in the plant height compared to the untreated sample, respectively. Therefore, treatment with salicylic acid and nano-iron chelate could be recommended to increase the growth and medicinal properties of this plant species.
    Keywords: Carbohydrate, Elicitors, Viola odorata, Photosynthetic pigments, Mucilage
  • Farzaneh Najafi, Zeinab Taghizadeh * Pages 163-175

    Alfalfa is one of the most important forage corps in the world. The Medicago plant is a major genus from the fabaceae.High concentration of heavy metals in soil is one of the most important problems in the environment . Cadmium is a heavy metal that can cause oxidative stress in plant cells. In this research effects of different concentrations of cadmium (0 , 25 and 50 µM) and gibberellic acid (0 , 5 and 10 µM) were investigated on certain physiological parameters in Medicago sativa L. Alfalfa seeds were sterilized and cultured in pots containing sand which were irrigated with Hoagland nutrient solution. plants were treated with cadmium chloride and gibberellin 22 - old day.after twenty two days Plants were harvested to assay some physiological parameters. All treatments were conducted with four replications. Experiment results showed that increasing cadmium chloride concentration in Hoagland nutrient solution, decreased growth parameters and pigment contents and GPX activity.But , but proline contents, SOD and CAT activties in roots and leaves of plants increased. by additionof gibberellin concentrations. . It is concluded that gibberellic acid could alleviate the adverse effects of stress cadmium chloride in Medicago sativa L.

    Keywords: Oxidative stress, . heavy metals, gibberllins, Medicago sativa, Stress