فهرست مطالب

پژوهش های تولید گیاهی - سال بیست و نهم شماره 3 (پاییز 1401)

فصلنامه پژوهش های تولید گیاهی
سال بیست و نهم شماره 3 (پاییز 1401)

  • تاریخ انتشار: 1401/09/30
  • تعداد عناوین: 10
|
  • مریم حافظ نیا، جمالعلی الفتی*، بابک ربیعی، حبیب الله سمیع زاده لاهیجی صفحات 1-15

    سابقه و هدف:

     هیبریدهای ماده گل خیار از مزیت پرمحصول بودن برخوردار هستند؛ بنابراین صفت ماده گل بودن باید همواره در تولید ارقام هیبرید خیار مد نظر قرار گیرد. حداقل پنج ژن وجود دارد که بیان جنسیت ماده گلی را تحت تاثیر قرار می دهد. جهت اصلاح خیار برای تولید ارقام جدید با عملکرد بالاتر و کیفیت بهتر، استفاده از تنوع ژنتیکی و ژرم پلاسم این گیاه بشدت ضروری است. اطلاع از اهمیت و میزان اثرات ژنتیکی کنترل کننده توارث صفات می تواند به انتخاب روش مناسب اصلاحی گیاه بیانجامد. بنابراین تحقیق حاضر با هدف نحوه وراثت صفت ماده گلی و بررسی اثرات ژن های کنترل کننده در این صفت و دیگر اجزای عملکرد، در نتاج حاصل از تلاقی یک لاین ماده با یک لاین منتخب نر صورت گرفت تا در نهایت برنامه اصلاحی مناسبی اتخاذ شود.

    مواد و روش ها

    به منظور ارزیابی ژنتیکی و برآورد وراثت پذیری صفت ماده گلی در خیار، هفت نسل (P1, P2, F1, F2, BC1, BC2, F3) از تلاقی دو لاین ماده گل N10 و نرگل A11 تهیه و صفات تعداد گل ماده، تعداد گل نر، تعداد میوه در بوته، ارتفاع بوته و طول میانگره در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار اندازه گیری شدند. جهت ایجاد جمعیت ها، آزمایش هایی در بهار و پاییز 1396 تا 1397 طی سه مرحله در گلخانه ی دانشکده علوم کشاورزی دانشگاه گیلان صورت گرفت و ارزیابی جمعیت ها در سال 1398 در مزرعه پژوهشی دانشکده علوم کشاورزی دانشگاه گیلان انجام شد، سال اول به منظور تولید بذرهای هیبرید تلاقی بین دو لاین ماده گل N10 و نرگل A11 صورت گرفت، پس از تولید و کشت بذر هیبرید در مرحله دوم، خودگشنی و تلاقی برگشتی هیبرید با والدین انجام شد و جمعیت های F2 و تلاقی های برگشتی با هر دو والد ایجاد شدند. در سال دوم، نمونه هایی از بذور نسل دوم به منظور خودگشنی و ایجاد جمعیت نسل سوم در گلخانه کشت شدند. در گلخانه از سیستم کشت هیدروپونیک استفاده و کوددهی و آبیاری گیاهان با فواصل زمانی منظم انجام شد. در سیستم کشت مزرعه ای مراحل داشت با استفاده از سیستم آبیاری قطره ای و مالچ پوششی جهت کاشت استفاده شد. تست نرمال بودن داده ها توسط آزمون چولگی و کشیدگی در نرم افزار SPSS و آنالیز داده ها توسط نرم افزار SAS انجام شد. مقایسه میانگین نسل ها نیز با استفاده از آزمونLSD در سطح احتمال 5% و 1% صورت گرفت.

    یافته ها

    در مورد صفت ماده گلی تفاوت معنی داری بین نسل های مورد بررسی وجود داشت. بررسی آزمون های مقیاس نیز برای این صفت نشان داد که ممکن است آثار متقابل غیرآللی نیز در بین ژن های کنترل کننده این صفت وجود داشته باشد. برآورد پارامترهای ژنتیکی و انجام آزمون مقیاس مشترک نشان داد که برای تمامی صفات مورد مطالعه، انواع مختلفی از اپیستازی وجود دارد. نتایج نشان داد در مورد صفت تعداد گل ماده تمام آثار ژنتیکی معنی دار شد. برای صفات تعداد گل نر، تعداد میوه در بوته و طول میانگره، مدل شش پارامتری شامل تمامی آثار ژنتیکی به غیر از اپیستازی غالبیت-غالبیت، کنترل صفات را به عهده داشت، در حالی که برای صفت ارتفاع بوته، مدل شش پارامتری شامل تمام آثار ژنتیکی بدون اپیستازی افزایشی-افزایشی بهترین مدل ژنتیکی توجیه کننده تنوع بود.

    نتیجه گیری

    ارزیابی وراثت پذیری و درجه غالبیت نشان داد واریانس افزایشی در صفات تعداد گل ماده و تعداد میوه دارای اهمیت بیشتری بود به این معنی که می توان برای اصلاح این صفات در جمعیت مورد مطالعه ژنوتیپ های برتر را انتخاب کرد.

    کلیدواژگان: وراثت پذیری، اپیستازی، واریانس افزایشی، واریانس غالبیت
  • محسن ثانی خانی، سیده آرزو میربابائیان، میترا اعلائی*، فهیمه صالحی صفحات 17-34

    سابقه و هدف:

     گیاه خار مریم یا ماریتیغال (Silybum marianum L.) عضوی از خانواده کاسنی (Asteraceae) است که معمولا به عنوان علف هرز شناخته می شود، اما وجود سیلیمارین به عنوان یکی از متابولیت های ثانویه اصلی این گیاه اثرات مثبتی بربیماری های کبد، قلب و سرطان دارد. این تحقیق با هدف تولید ریشه مویین در گیاه ماریتیغال به منظور افزایش سیلیمارین در ریشه های تراریخت شده و استفاده از الیسیتورها در راستای تسریع تولید این ماده صورت گرفت.

    مواد و روش ها

    به منظور القای ریشه مویین در گیاه ماریتیغال با استفاده از سالیسیلیک اسید و فنیل آلانین به عنوان الیسیتور در راستای افزایش تولید سیلیمارین بود. تحقیقات به صورت دو آزمایش مجزا در دانشگاه زنجان انجام شد. آزمایش اول در قالب طرح کاملا تصادفی با 9 تکرار برای ارزیابی تولید ریشه مویین با استفاده از سه سویه باکتری آگروباکتریوم رایزوژنز شامل A7 ، R1000و ATCC صورت گرفت. صفات مورفولوژیکی شامل تعداد ریشه و طول ریشه اندازه گیری شد. آزمایش دوم نیز به صورت طرح کاملا تصادفی بر روی تیمار اسید سالیسیلیک در سه سطح (0، 50 و 100 میکرو مولار) و فنیل آلانین در سه سطح (0، 100 و 200 میکرومولار) در سه تکرار، به منظور بررسی اثرات این تیمارها بر روی ریشه های مویین بدون تلقیح باکتری و حاصل از باکتری های ATCC و A7 و R1000 به منظور اندازه گیری صفات میزان فنل کل، فلاونویید، آنتی اکسیدان و میزان سیلیمارین انجام شد.

    یافته ها

    بیشترین طول و تعداد ریشه های مویین نسبت به شاهد توسط سویهATCC نسبت به سویه های دیگر بود. همچنین نتایج نشان داد که تمامی صفات فیزیولوژی و بیوشیمیایی اندازه گرفته در سطح احتمال یک درصد معنی دار شد. میزان فنل کل ریشه های مویین در تیمار فنیل آلانین 200 میکرومولار به همراه باکتری ATCC بیشترین میزان فنل کل را نشان داد. میزان سیلیمارین در ریشه های مویین تراریخت شده با باکتری R1000 و ATCC با فنیل آلانین با غلظت های 200 میکرومولار بیشترین میزان را نشان داد.

    نتیجه گیری

    از آن جایی که توانایی آگروباکتریوم رایزوژنز در القاء ریشه های مویین در گستره ای از گیاهان میزبان، نسبت به سایر سویه ها سیستم مناسبی را جهت مطالعه تولید متابولیت های ثانویه فراهم آورد. همچنین سهولت به دست آوردن ریشه های مویین و قابلیت سنتز مداوم ترکیبات شیمیایی مختلف را ایجاد نمود. این عوامل سبب برتری آن نسبت به سابر روش ها در راستای افزایش متابولیت های ثانویه در ریشه گردیده است. از طرفی اضافه کردن الیسیتور در کنار حضور باکتری ها به عنوان عامل تراریختگی سبب بهبود در صفات بیوشیمیایی و فیزیولوژیکی ماریتیغال شد. از جمله میزان متابولیت ثانویه سیلیمارین که در ریشه های مویین تراریخت شده با باکتری R1000 و ATCC همراه با تیمار فنیل آلانین در غلظت 200 میکرومولار بیشترین میزان را نشان داد.

    کلیدواژگان: آگروباکتریوم رایزوژنز، ریشه ی موئین، سیلیمارین، فنیل آلانین
  • پگاه شهیدی، یاور وفایی*، بهمن بهرام نژاد، دارا دستان صفحات 35-48

    سابقه و هدف:

     آنغوزه تلخ Ferula pseudalliacea گیاهی از خانواده چتریان، چند ساله و مونوکارپیک می باشد. رویشگاه این گیاه آسیای مرکزی تا نوار شمالی اروپا می باشد. ترکیبات اصلی تشکیل دهنده متابولیت های ثانویه این جنس شامل کومارین ها، سزکویی ترپن کومارین ها و دی سزکویی ترپن کومارین ها می باشد. با توجه به ترکیبات موجود در این گیاه از گذشته های دور توسط مردم بومی در طب سنتی به صورت گسترده استفاده شده است. مسیر اصلی بیوسنتز ترکیبات موثر این گیاه مسیر فنیل پروپانویید است. یکی از آنزیم های اصلی و کلیدی این مسیر سینامات- 4- هیدروکسی لیاز است. هیچ اطلاعات ژنومی از ژن های این گیاه دارویی با ارزش وجود ندارد و به عنوان اولین گزارش ، ژن C4H از این گیاه همسانه و توالی یابی شد و میزان بیان آن در ریشه، ساقه، برگ، گل آذین و بذر نارس مورد بررسی قرار گرفت.

    مواد و روش ها

    قسمت های مختلف گیاه Ferula pseudalliacea در اوایل خردادماه از جنوب شرقی روستای گزنه در 20 کیلومتری سنندج جمع‎ آوری گردید. استخراج RNA از بافت های مختلف گیاه Ferula pseudalliacea با روش لیتیم کلرید انجام گرفت. جهت سنتز cDNA ، از کیت سنتز cDNA شرکت یکتا تجهیز در حجم 20 میکرولیتر استفاده شد. محصول پی سی آر با استفاده از آغازگر طراحی شده از نواحی حفاظت شده ژن C4H، درون ناقل pTG19 همسانه شد. نمونه های پلاسمید نوترکیب بعد از تایید مولکولی ، جهت تعیین توالی به شرکت آپلاید بیوسیستم ارسال شد. جهت ارزیابی میزان بیان ژن C4H از دو روش واکنش زنجیره ای پلیمراز در زمان واقعی و روش نیمه کمی استفاده شد. دندروگرام داده های به دست آمده از توالی یابی هر ژن، با استفاده از نرم افزار مگا با روش آماری اتصال همسایگی با میزان بوت سترپ برای توالی پروتیینی رسم شد.

    یافته ها

    توالی های به دست آمده از کلون های ژن C4H در پایگاه داده ان سی بی آی با استفاده از BlastX همردیف شد و با توجه به نتیجه بلاست، توالی های دو ژن ذکر شده تایید گردید. این ژن با ژن های C4H سایر گیاهان هم خانواده خود در یک گروه قرار گرفت. این ژن بالاترین تشابه را در هر دو سطح توالی نوکلیوتیدی و پروتیین با ژن C4H هویج نشان داد که با هم در یک زیر گروه قرار گرفتند. ژن C4H دارای 7 موتیف بوده که موتیف حفظ شده سیتوکروم سیستیین P450 با توالی FGVGRRSCPG در خانواده سیتوکروم P450 جز آنها می باشد. بررسی بیان ژن با واکنش زنجیره ای پلیمراز در زمان واقعی بالاترین سطح رونویسی را در گل آذین و کمترین میزان بیان را در برگ نشان داد.

    نتیجه گیری

    C4H به عنوان دومین ژن کلیدی مسیر فنیل پروپانویید نقش انکارناپذیر در تولید ترکیبات فنلی در بافت های ویژه همانند گل آذین که بیشترین میزان بیان را نشان داد، دارد. سایر پژوهش های انجام شده درگیاهان مختلف در زمینه بیان ژن C4H نشان از اختصاصی عمل کردن در تولید ترکیب های خاص، در بافت خاصی بوده است. با توجه به اینکه ترکیبات فنلی دامنه وسیعی از متابولیت‎های ثانویه را به صورت مواد فرار (اسانس) و عصاره شامل می شود برای پی بردن به نقش دقیق آنزیم C4H در اندام های مختلف نیاز به تحقیق بیشتر می باشد. با توجه به نقش انکارناپذیر ژن C4H در بیوسنتز بسیار از ترکیبات با ارزش دارویی، از توالی شناسایی شده می توان در تولید ترکیبات نوترکیب در سایر گونه های گیاهی که پیش ماده های مورد نظر را دارند، استفاده نمود.

    کلیدواژگان: چتریان، رونویسی، فیلوژنی، همردیفی
  • رمضان سرپرست، فائزه زعفریان*، همت الله پیردشتی، مجتبی محمودی صفحات 49-68
    سابقه و هدف

    آلودگی خاک با فلزات سنگین و انتقال آن به محصولات کشاورزی به عنوان یک مشکل جهانی در حال گسترش می باشد. کادمیم یکی از فلزات سنگین است که افزایش غلظت آن در محیط ریشه گیاه سبب بروز اختلالات متابولیسمی در گیاه می شود. بررسی ها نشان داده است به کارگیری نظام های کشت مخلوط ضمن بالا بردن تنوع، افزایش عملکرد، بهبود کارایی استفاده از منابع، کاهش خسارت علف های هرز، آفات و بیماری ها (نظیر زنگ و لکه-شکلاتی باقلا)، افزایش ثبات و پایداری نظام را به دنبال دارد. این پژوهش به بررسی اثر سطوح متفاوت کادمیم بر رنگدانه های گیاهی به-عنوان یکی از عامل های موثر در فرایند فتوسنتز، همچنین مقادیر ترکیبات فنل و فلاونویید و فعالیت آنتی اکسیدانی در حبوبات (باقلا، نخود) و سیب زمینی به صورت کشت خالص و مخلوط می پردازد.

    مواد و روش ها

    این آزمایش گلدانی به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا" تصادفی در پنج سطح کادمیم(0، 5، 10، 20 و 30 میلی گرم در کیلوگرم خاک) و پنج سطح کشت شامل تک کشتی باقلا، تک کشتی نخودفرنگی، تک کشتی سیب زمینی و کشت مخلوط سیب زمینی+ باقلا(1:1) و سیب زمینی+ نخودفرنگی(1:1) در4 تکرار طی دو سال زراعی 97-1396 و 98-1397 در ایستگاه باغبانی قایم شهر مورد بررسی قرار گرفت. بدین منظور از برگ های خشک گیاهان مورد مطالعه عصاره متانولی تهیه شد. سنجش فنول و فلاونویید کل به روش اسپکتروفتومتری صورت گرفت و فعالیت آنتی اکسیدانی عصاره ها ازروش های احیاء رادیکال آزاد DPPH مورد ارزیابی قرار گرفت. تجزیه و تحلیل آماری با استفاده از نرم افزار SAS و مقایسه میانگین ها از طریق آزمون چند دامنه ای دانکن در سطح احتمال یک و پنج درصد انجام شد و نمودارها با استفاده از نرم افزارSigmaPlot و Excel رسم شدند.

    یافته

    نتایج نشان داد که غلظت های مختلف کلرید کادمیوم بر میزان رنگیزه های فتوسننتزی تاثیر معنی داری داشت (P≤0/01). کاهش کاروتنویید، کلروفیل a و کلروفیل b به شکل پلینومیال بود. با کاربرد بالاترین سطح کادمیم (30 میلی گرم کادمیم در خاک) کاروتنویید، کلروفیل a و کلروفیل b کاهش چشمگیری داشت.در غلظت30 میلی گرم کادمیم در خاک، مقدار کلروفیل a موجود در گیاه باقلا به 84/3 میلی گرم در کیلوگرم رسید. به عبارت دیگر، با افزایش غلظت کادمیم در خاک، مقدار کلروفیل a 07/83 درصد نسبت به شاهد کاهش یافت.کاهش کادمیم در میزان کلروفیل کل می تواند به علت اثر بازدارندگی روی فعالیت مولکول های آن باشد. کلرفیل کل گیاه باقلا با افزایش غلظت کادمیوم (از 5 تا 30 میلی گرم در خاک) دچار افت قابل توجهی شد. حساسیت تیمارها نسبت به افزایش غلظت کادمیوم به-ترتیب باقلا (66/7 میلی گرم در کیلوگرم)، سیب زمینی (19/9 میلی گرم در کیلوگرم) و نخود (28/9 میلی گرم در کیلوگرم) بودند. در این مطالعه گیاه باقلا بیشترین میانگین فنل(1643/0 میلی گرم اسیدگالیک بر گرم وزن خشک) و کشت مخلوط (سیب زمینی+ باقلا) بیشترین فلاونویید (00814/0 میلی گرم کویرستین بر گرم وزن خشک) و همچنین آنتی اکسیدان (03/56 درصد) در تیمار 30 میلی گرم کادمیم در خاک به دست آمد. بیشترین مقدار فلاونویید را در بین گیاهان به مقدار (00822/0 میلی گرم کویرستین بر گرم وزن خشک) گیاه باقلا به خود اختصاص داد.در مجموع با افزایش غلظت کادمیم در هر پنج تیمار الگوی کشت شامل (تک کشتی سیب زمینی، باقلا و نخودفرنگی و مخلوط سیب زمینی+ باقلا و سیب زمینی+ نخود) روند افزایشی در میزان فنل، فلاونویید و ظرفیت آنتی اکسیدان وجود دارد.

    نتیجه گیری:

     نتایج به دست آمده از پژوهش حاضر، نشاندهنده وجود تفاوت معنی دار بین تیمارهای مختلف (تک کشتی باقلا، نخودفرنگی، سیب زمینی و مخلوط سیب زمینی+ باقلا و سیب زمینی+ نخودفرنگی) از نظر مقدار کل ترکیبات فنولی و فلاونوییدی بوده که وجود چنین تنوعی می تواند بیانگر نقش گیاه و ژنتیک در تولید این ترکیبات باشد. همچنین با افزایش غلظت کادمیم به طور معنی داری از میزان رنگدانه های کلروفیل a و کلروفیل b کاسته شد. به طور کلی از یافته های این تحقیق، می توان چنین نتیجه گیری کرد که این گیاهان مانند بیشتر گیاهان به تنش عناصر سنگین واکنش نشان داده اند و سمیت با کادمیم در هر سه گیاه (باقلا، نخودفرنگی، سیب زمینی) منجر به القاء ترکیبات فنلی شد.

    کلیدواژگان: آنتی اکسیدانی، حبوبات، رنگیزه، فنل، کادمیم
  • فریبا ساعدی، طاهر برزگر*، جعفر نیکبخت، زهرا قهرمانی صفحات 69-88

    سابقه و هدف :

    امروزه، تمایل فزاینده ای به استفاده از روش های زراعی مانند محرکهای زیستی طبیعی وجود دارد که باعث بهبود عملکرد می شوند و هیچ تاثیر منفی بر کیفیت گیاه ندارند. چنین راهکاری نه تنها امکان افزایش تولید زیست توده را فراهم می کند، بلکه باعث ایجاد مقاومت طبیعی گیاهان و همچنین بهبود کیفیت مواد غذایی گیاهان می شود. محصولات با منشا طبیعی مانند عصاره جلبک دریایی به عنوان محرک رشد و نمو گیاهان زراعی و باغی استفاده می شود. عصاره جلبک های دریایی حاوی طیف گسترده ای از مواد تقویت کننده رشد گیاهان مانند اکسین ها، سیتوکینین ها، بتایین ها، جیبرلین ها و مواد آلی و هچنین جمله اسیدهای آمینه، عناصر مغذی بزرگ و عناصر کمیاب هستند که عملکرد و کیفیت محصول را بهبود می بخشند. هدف ازانجام این پژوهش بررسی تاثیر روش های مختلف استخراج عصاره دو گونه جلبک دریایی قرمز Gracilaria corticata و Acanthophora spiciferais بر شاخص های رشدی، فیزیولوژیکی و عملکردی خیار آب پران (Ecballium elaterium L.) بود.

    مواد و روش ها

    این آزمایش به صورت طرح کاملا تصادفی در گلخانه تحقیقاتی دانشگاه زنجان در سال 1399 در چهار تکرار بر روی گیاه خیار آب پران (Ecballium elaterium L.) انجام شد. تیمارهای آزمایش شامل پنج روش استخراج (ME: عصاره استخراجی مایکروویو با حلال آبی، OE: عصاره استخراجی اتوکلاو با حلال آبی، BE: عصاره استخراج شده با روش جوشاندن با آب مقطر، NE: عصاره استخراج شده با ازت مایع، EE: عصاره خیسانده شده در اتانول) و یک نمونه شاهد (C: (محلول پاشی با آب مقطر) بود. در طول دور رشد تعداد برگ، تعداد گل نر و ماده و تعداد میوه ها اندازه گیری شد. در پایان دوره رشد تعداد شاخه جانبی، ارتفاع بوته و طول شاخه های جانبی، شاخص سطح کل برگ، وزن تر و خشک شاخساره، وزن تر و خشک میوه و عملکرد میوه، طول و قطر ریشه و انشعابات فرعی ریشه، حجم و سطح ریشه، کلروفیل کل، کارتنویید، فنل کل و فلاونویید کل آن اندازه گیری شد.

    یافته ها

    نتایج نشان داد اثر محلول پاشی عصاره های جلبکی در همه صفات در سطح یک درصد معنی دار شد. تیمار گیاهان با عصاره استخراج شده با حلال آبی در اتوکلاو باعث افزایش 6/43 درصد ارتفاع بوته، 4/59 درصد طول شاخه جانبی، 3/58 درصد وزن تر شاخساره، 7/71 درصد وزن خشک شاخساره، 7/65 درصد تعداد گل نر، 5/39 درصد تعداد گل ماده، 6/41 درصد تعداد میوه، 2/20 درصد وزن تر میوه، 8/32 درصد وزن خشک میوه، 6/55 درصد عملکرد میوه، 5/70 درصد طول ریشه، 7/80 درصد حجم ریشه و 9/66 درصد فلاونویید میوه نسبت به گیاهان شاهد شد. همچنین بیشترین شاخص سطح برگ با افزایش 9/42 و 5/41 درصد، قطر ریشه (57 و 4/53 درصد)، سطح ریشه (3/78 و 9/73 درصد)، کلروفیل کل (8/45 و 2/45 درصد)، کارتنویید (3/69 و 71 درصد) و فنل کل (6/42 و 2/43 درصد) به ترتیب در گیاهان تیمار شده با عصاره حاصل از روش های اتوکلاو و مایکروویو نسبت به گیاهان شاهد مشاهده شد.

    نتیجه گیری

    با توجه به نتایج، همه روش های استخراج عصاره جلبک های قرمز تاثیر مثبت بر رشد، صفات فیزیولوژیکی و عملکرد میوه خیار آب پران داشتند. اما به طور کلی روش های جدیدتر (اتوکلاو، مایکروویو) نسبت به روش های سنتی (جوشاندن، ازت مایع، اتانول) تاثیر بهتری داشتند و عصاره حاصل از این روش ها، هورمون های رشد، ترکیبات آلی و عناصر غذایی بیشتری داشتند. بنابراین روش های اتوکلاو و مایکروویو جهت استخراج عصاره جلبک ها پیشنهاد می گردد. همچنین این نتایج نشان می دهند که جلبک های قرمز گراسیلاریا (Gracilaria corticata) و اکانتوفورا (Acanthophora spicifera) منطقه خلیج فارس اگر با روش صحیحی استخراج شوند می توانند یک کود زیستی مناسب برای تولید گیاهان باشند.

    کلیدواژگان: روش استخراج، رشد رویشی، میوه، فلاونوئید، گل های ماده
  • مجید عباس پور* صفحات 89-104

    سابقه و هدف:

     روند کاهشی منابع آبی و تشدید تدریجی شوری خا ک های کشور، معرفی گیاهان متحمل به تنش را اجتناب ناپذیر نموده است. برای این منظور گیاه زراعی کینوآ به دلیل تحمل به خشکی و شوری و نیاز اندک به نهاده های کشاورزی از جمله کود ، و قابلیت رشد در خاکهای فقیر جایگاه ویژه ای دارد. دانه کینوا دارای ارزش غذایی بالایی بوده و در تامین اسید آمینه های ضروری و عناصر غذایی و ویتامین ها دارای اهمیت است. سطح زیر کشت کینوآ در کشور و در جهان در حال گسترش است. علف های هرز از موانع اصلی افزایش تولید کینوآ هستند و برای جذب مواد غذایی، آب، نور و فضای رشد با کینوآ رقابت و در کاهش کیفیت و کمیت دانه تولیدی نقش به سزایی دارند. تاکنون تحقیق جامعی در مورد امکان استفاده از علف کش ها در کنترل علف های هرز مزارع کینوآ در کشور انجام نشده است. بنابراین هدف از انجام این تحقیق، گزینش علف کش های باریک برگ کش، پهن برگ کش و دو منظوره (باریک برگ و پهن برگ کش)، قابل مصرف در مزارع کینوآ بود.

    مواد و روش ها

    به منظور گزینش علف کش های قابل مصرف در گیاه زراعی کینوآ، این آزمایش در مزرعه آستان قدس رضوی در انابد شهرستان بردسکن خراسان رضوی، در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی در سه تکرار در سال 1398 اجرا شد. علف کش ها به صورت پس رویشی (برگ پاش) در مرحله 4 تا 6 برگی کینوآ با سمپاش ماتابی پشتی با مصرف 350 لیتر آب در هکتار سمپاشی شدند. مبارزه شیمیایی با علف های هرز شامل علف کش های کلتودیم (96 گرم در هکتار)، سولفوسولفورون (95/19 گرم در هکتار)، کوییزالو فوپ پی تفوریل (60 گرم در هکتار)، استوکلر (228 گرم در هکتار)، کلودینافوپ (192 گرم در هکتار)، آترازین (800 گرم در هکتار)، هالوکسی فوپ متیل (104 گرم در هکتار)، تری بنورون متیل (15 گرم در هکتار)، ریم سولفورون+ نیکوسولفورون (25/131 گرم در هکتار)، ستوکسی دیم (375 گرم در هکتار)، متری بیوزین (525 گرم در هکتار)، پندیمتالین (675 و 1350 گرم در هکتار)، اکسی فلوروفن (360 گرم در هکتار)، ایمازاتاپیر (100 گرم در هکتار)، توفوردی+ دایکمبا (698 گرم در هکتار)، کلوپیرالید (225 گرم در هکتار)، اتوفومزیت (1250 گرم در هکتار)، ایزوکسافلوتول+ تین کاربازون متیل (5/232 گرم در هکتار)، کویین مراک+ متازاکلر (1040 گرم در هکتار)، فن مدیفام+ دسمدیفام+ اتوفومزیت (822 گرم در هکتار)، بنتازون (1440 گرم در هکتار)، اگزادیازون (360 گرم در هکتار) و بن سولفورون متیل (30 گرم در هکتار) (تمامی دزها بر اساس ماده موثره) به همراه شاهد بدون کنترل و شاهد وجین دستی بود.

    یافته ها

    ارزیابی گیاه سوزی دو هفته پس از سمپاشی نشان داد که کلتودیم، کوییزالو فوپ پی تفوریل و کلودینافوپ، هالوکسی فوپ متیل، ستوکسی دیم و پندیمتالین (دز 675 گرم ماده موثره در هکتار) فاقد گیاه سوزی و آترازین، متری بیوزین، اکسی فلوروفن، بنتازون، اگزادیازون، فن مدیفام+ دسمدیفام+ اتوفومزیت دارای 100 درصد گیاه سوزی بر روی کینوآ بودند. دیگر علفکشها مابین این دو گروه قرار گرفتند. عملکرد تیمارهای علف کشی کلتودیم (7/3190 کیلوگرم در هکتار) و کوییزالو فوپ تفوریل (7/2674 کیلوگرم در هکتار) فاقد اختلاف آماری معنی دار با تیمار شاهد وجین دستی (7/3346 کیلوگرم در هکتار) بود. عملکرد دانه در مصرف علف کش های بن سولفورون متیل (7/1402 کیلوگرم در هکتار)، ایمازاتاپیر (1184کیلوگرم در هکتار)، کلوپیرالید (7/1126 کیلوگرم در هکتار) و پندیمتالین (784 و 964 کیلوگرم در هکتار به ترتیب در دز 675 و 1350 گرم ماده موثره در هکتار) امیدوار کننده بود.

    نتیجه گیری

    علفکش های کلوتیدیم و کوییزالو فوپ پی تفوریل به ترتیب با 96 و 81 درصد کاهش وزن خشک علف های هرز باریک برگ و بدون گیاه سوزی بر کینوآ بودند و بنابراین به نظر می رسد مصرف آنها در کینوآ قابل توصیه است. بن سولفورون متیل، ایمازاتاپیر، کلوپیرالید و پندیمتالین (دز 675 و 1350 گرم ماده موثره در هکتار) اگرچه به ترتیب باعث کاهش 58، 64، 66 71 و 76 درصد عملکرد دانه کینوآ شدند اما از جمله علفکش های امید بخش بودند که توصیه نهایی آنها مستلزم انجام تحقیقات تکمیلی است.

    کلیدواژگان: افت عملکرد، تحمل علف کش ها، کلتودیم
  • نیره قربانی، اسماعیل چمنی*، علی اکبر شکوهیان، سیده ساناز رمضانپور صفحات 105-125

    سابقه و هدف:

     مطالعات گیاهان بومی به عنوان ذخایر ارزشمند و گونه های بکر در پژوهش های تنوع بسیار جذاب هستند. خانواده زنبق در صنعت گیاهان زینتی - دارویی ارزشمند بوده و دارای جایگاه ویژه ای است. زنبق مردابی غالبا در تالاب ها و مکان های بسیار مرطوب رشد کرده، از گیاهان زینتی معروف و دارای ارزش اقتصادی در صنعت عطر سازی می باشد. بررسی صفات ریخت شناسی گیاهان به عنوان پایه تنوع ژنتیکی بسیار کارا بوده و بر همین اساس در پژوهش حاضر تنوع زنبق مردابی بر پایه صفات ریخت شناسی مورد مطالعه و بررسی قرار گرفته است.

    مواد و روش ها

    در این مطالعه، 16 توده از گونه های زنبق مردابی در دو استان گیلان و مازندران از سواحل منتهی به آستارا تا جویبار به کمک مطالعات میدانی شناسایی و جمع آوری شده و همچنین بر اساس موقعیت جغرافیایی آنها در سه جمعیت گروه بندی شدند. سیزده ویژگی ریخت شناسی شامل طول، عرض و تعداد برگ، طول و قطر دمگل، طول و عرض آویز، طول و عرض خامه، طول و عرض گلبرگ، تعداد گل روی شاخه و طول شاخه گل دهنده به دقت سنجش گردیدند. جهت انجام تجزیه واریانس و مقایسه میانگین داده های صفات ریخت شناسی در قالب طرح کاملا تصادفی در سه تکرار با استفاده از نرم افزار SAS و تجزیه به مولفه های اصلی به کمک نرم افزار SPSS مورد ارزیابی قرار گرفتند. داده ها برای تولید ماتریس در نرم افزار NTedit قرار گرفتند. برای تعیین شباهت 16 توده مورد مطالعه و گروه-بندی آنها از نظر ویژگی های فنوتیپی (ریخت شناسی)، تجزیه خوشه ای انجام شد.

    یافته ها

    نتایج حاصل از تجزیه واریانس داده ها نشان داد همه ی صفات ریخت شناسی زینتی زنبق مردابی (طول، عرض و تعداد برگ، طول و قطر دمگل، طول و عرض آویز، طول و عرض خامه، طول و عرض گلبرگ، تعداد گل روی شاخه و طول شاخه گل دهنده) در توده های مورد بررسی تفاوت معنی داری در سطح احتمال یک و پنج درصد نشان دادند. در تجزیه خوشه ای مشخص شد برای جمعیت های مورد بررسی از لحاظ صفات سنجش شده از بین نقاط برش بدست آمده در خوشه بندی کل جمعیت ها به چهار گروه اصلی تقسیم شدند. بدین صورت که توده های F، P، H، M، O، K، E، و G در گروه اول، توده های B، J، I، L، A و N گروه دوم، توده C گروه سوم و توده Q گروه چهار خوشه بندی شدند. نتایج بدست آمده از جدول همبستگی صفات کمی نشان می دهد که بیشترین همبستگی مثبت و معنی دار مربوط به طول آویز و عرض آویز (62%= r)، عرض آویز و عرض گلبرگ (68%= r) و همچنین عرض آویز و عرض خامه (61% =r) وجود دارد. پارامترهای نامبرده از صفات زینتی شاخص در زنبق بوده و همبستگی های موجود نشان می دهد عواملی که سبب بهبود هریک شوند، احتمالا می تواند سبب ارتقاء صفات همبسته با آنان نیز گردد.

    نتیجه گیری

    نتایج بدست آمده حاکی از آن است که توده های مورد بررسی از نظر صفات ریخت شناسی تنوع قابل ملاحظه ای می باشند. در مجموع صفات رویشی و زایشی مورد سنجش می توان استنباط کرد که توده رامسر پتانسیل بیشتری در حوزه مطالعات ریخت شناسی زنبق مردابی دارد. نتایج پژوهش حاضر نشان داد که پتانسیل ژنتیکی خوبی بین توده های زنبق مردابی در دو استان گیلان و مازندران به عنوان یکی از قطب های پراکنش زنبق مردابی در ایران وجود دارد. از این رو پژوهش گران به نژادگر در حوزه اصلاح گیاهان زینتی می توانند با شناسایی صفات و ویژگی های مورد نظر در گیاهان زینتی تجاری به جمع آوری ذخایز توارثی اهتمام ورزند.

    کلیدواژگان: اکوتیپ، تجزیه خوشه ای، ذخایر ژنتیکی، زنبق مردابی، ژئوفیت زینتی
  • طیبه جعفری نظرآبادی، علی اصغر نصرالله نژاد قمی*، علاءالدین کردنائیج، خلیل زینلی نژاد صفحات 127-141
    سابقه و هدف

    اثر متقابل ژنوتیپ × محیط باعث ایجاد پیچیدگی در پیش بینی عملکرد می شود و چالشی برای برنامه های به زراعی و به نژادی است. پایداری عملکرد برای به دست آوردن عملکرد بالا و یکنواخت در دامنه ی وسیعی از محیط ها، اهمیت بسیاری دارد. هدف از این تحقیق بررسی اثر متقابل ژنوتیپ × محیط و مطالعه سازگاری و پایداری عملکرد دانه هفت لاین پیشرفته گندم نان (BC2F6) حاصل از تلاقی برگشتی رقم محلی طبسی و واریته ی اروپایی اصلاح شده ی تایفون با استفاده از مدل AMMI و برخی آماره های پایداری بوده است.

    مواد و روش ها:

     آزمایش در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار در طی سال های زراعی (97-1396) و (98-1397) در گرگان، تهران و کرمانشاه به اجرا درآمد و تجزیه ی پایداری برای 6 محیط انجام شد. در مزرعه هر کرت با تراکم چهارصد بذر در متر مربع کشت شد. هر یک از لاینها در کرتهایی با هشت خط چهار متری با فاصله خطوط 25 سانتیمتر کاشته شد. در پایان فصل محصول سنبله های هشت ردیف چهار متری از هر کرت به صورت دستی برداشت و خرمنکوبی شد و وزن دانه های بدست آمده توسط ترازوی دیجیتال اندازه گیری و در متر مربع گزارش شد.

    یافته ها:

     نتایج حاصل از تجزیه واریانس آثار اصلی جمعپذیر و اثر متقابل ضربپذیر (مدل AMMI) اختلاف معنی داری را در سطح احتمال یک درصد برای محیط و اثر متقابل ژنوتیپ × محیط نشان داد که بیانگر عملکرد متفاوت ژنوتیپ ها در محیط های مختلف است و بنابراین می توان پایداری را بررسی نمود. اثر متقابل ژنوتیپ × محیط توسط مدل AMMI به دو مولفه ی اصلی تفکیک شد. دو مولفه ی اول جمعا 36/81 درصد و مولفه های باقیمانده در مدل 63/18 درصد از تغییرات کل اثر متقابل ژنوتیپ × محیط را توجیه کردند. بر اساس مدل AMMI1 لاین های L4 و L6 و بر اساس مدل AMMI2 لاین های L4 و L7 به عنوان لاین هایی با عملکرد و پایداری بالا معرفی شدند. بر اساس نتایج حاصل از شاخص ارزش پایداری امی ASV)) لاین های L4 و L5 و بر اساس شاخص انتخاب ژنوتیپ (GSI) لاین های L4 و L6 به عنوان لاین هایی پایدار معرفی شدند. نتایج حاصل از روش اکووالانس ریک نشان داد که لاین های L4، L7 و L3 دارای کمترین مقدار این شاخص بودند. بر اساس مدل AMMI1 لاین های L2 و L7 با محیط E1 (گرگان ، 97-96)،و E4 (تهران، 98-97) و لاین های L1 ، L5و L3 با محیط E3 (تهران، 97-96) و بر اساس مدل AMMI2 لاین L2 با محیط E1 (گرگان ، 97-96) ، E2 (گرگان ، 98-97) وE4 (تهران ، 98-97) و لاین های L3 و L5 با محیط E3 (تهران، 97-96) و لاین L1 با محیط های E6 (کرمانشاه، 98-97)و E5 (کرمانشاه، 97-96) دارای سازگاری خصوصی بودند.

    نتیجه گیری

    بر اساس تمامی روش های اندازه گیری پایداری در این تحقیق و با در نظر گرفتن پتانسیل عملکرد دانه، لاین L4 بیشترین پایداری عمومی را به محیطهای مورد ارزیابی داشت و به عنوان لاین پایدار با عملکرد بالا معرفی شد. بنابراین میتوان این لاین را برای استفاده در برنامه های اصلاحی آتی جهت معرفی ارقام جدید پیشنهاد نمود. بر اساس هر دو مدل AMMI1 و AMMI2 لاین L2 با محیط های E1 و E4 و لاین های L3 و L5 با محیط E3 بیشترین سازگاری خصوصی را داشتند. اگر علت اثر متقابل ژنوتیپ × محیط، عوامل قابل پیش بینی مثل نوع خاک، عملیات کشت باشد، اثر متقابل ژنوتیپ × محیط را می توان با انتخاب ژنوتیپ-های دارای سازگاری خصوصی و اختصاص دادن آن ها به محیط ها، کاهش داد و حداکثر تولید را داشته باشیم.

    کلیدواژگان: اثر متقابل ژنوتیپ × محیط، تجزیه پایداری، گندم نان، مدل .AMMI
  • زهرا رشیدی، محمد بنایان اول*، خسرو عزیزی، مهدی نصیری محلاتی صفحات 143-164

    سابقه و هدف :

    گیاه لوبیا به شرایط آب و خاک و کیفیت آن بسیار حساس بوده و عملکرد آن حتی در دوره های کوتاه مدت تنش صدمه می بیند. کمبود آب تاثیرات بسیار منفی بر عملکرد دانه و اجزای عملکرد لوبیا دارد. با توجه به این که تنش خشکی از مهم ترین تنش های محیطی در بخش کشاورزی است، تلاش های زیادی برای حفظ عملکرد گیاهان تحت شرایط خشکی صورت گرفته است .کم آبیاری، انتخاب یک راهبرد بهینه و برتر برای استفاده از آب تحت شرایط کمبود و یا بالا بودن قیمت آب است. بنابراین با توجه به اهمیت موضوع، این تحقیق با هدف بررسی تاثیر تنش خشکی بر عملکرد، اجزای عملکرد و کارآیی مصرف تابش در کشت انواع مختلف لوبیا در شرایط آب و هوایی مشهد انجام گردید.

    مواد و روش ها

    برای بررسی تاثیر تیمارهای آبیاری بر عملکرد دانه و اجزای عملکرد و کارآیی مصرف تابش در سه نوع لوبیا آزمایشی بصورت کرت های خرد شده بر پایه بلوک های کامل تصادفی در سه تکرار در بهار دو سال 96-1395 و 97-1396 در مزرعه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه فردوسی مشهد اجرا شد. فاکتورهای آزمایش شامل آبیاری بدون تنش (آبیاری بر اساس 100 درصد نیاز آبی گیاه) و سطوح تنش خشکی (آبیاری بر اساس 75 درصد نیاز آبی گیاه و آبیاری بر اساس 50 درصد نیاز آبی گیاه) بعنوان کرت اصلی و سه نوع لوبیا (قرمز، سفید و چیتی) بعنوان کرت فرعی بودند. تجزیه و تحلیل داده ها با استفاده از نرم افزار SAS و مقایسه میانگین تیمارها بر مبنای آزمونLSD در سطح احتمال پنج درصد انجام گردید.

    یافته ها

    نتایج نشان داد اثر متقابل آبیاری و نوع لوبیا بر عملکرد دانه، عملکرد زیستی، شاخص برداشت، تعداد غلاف در بوته، تعداد دانه در غلاف و کارایی مصرف تابش معنی دار بود. بیشترین عملکرد دانه، عملکرد زیستی و شاخص برداشت (به ترتیب 44/1421 و 6/4126 کیلوگرم در هکتار و 76/35 درصد) مربوط به لوبیا قرمز و کمترین آن (به ترتیب 67/872 و 5/2225 کیلوگرم در هکتار و 52/30 درصد) مربوط به لوبیا چیتی بود. بیشترین عملکرد دانه، عملکرد زیستی و شاخص برداشت (به ترتیب 28/1602 و 9/4811 کیلوگرم در هکتار و 24/39 درصد) مربوط به آبیاری بدون تنش و کمترین آن (به ترتیب 22/1093 و 8/3388 کیلوگرم در هکتار و 06/33 درصد) مربوط به تنش خشکی (آبیاری بر اساس 50 درصد نیاز آبی) بود. نتایج اثر متقابل نشان داد بیشترین تعداد غلاف در بوته در آبیاری بدون تنش در لوبیا قرمز و سفید بود و کمترین تعداد غلاف در بوته در لوبیا چیتی (با 08/38 درصد کاهش) در آبیاری بدون تنش به دست آمد. بیشترین تعداد دانه در غلاف در تنش خشکی (آبیاری بر اساس 50 درصد نیاز آبی) در لوبیا قرمز و کمترین آن در لوبیا چیتی (با 78/63 درصد کاهش) در تنش خشکی (آبیاری بر اساس 50 درصد نیاز آبی) به دست آمد. بیشترین وزن صد دانه در آبیاری بدون تنش بود و کمترین وزن صد دانه در تنش خشکی (آبیاری بر اساس 50 درصد نیاز آبی) بود. بیشترین وزن صد دانه در لوبیای قرمز به دست آمد. بیشترین میزان کارایی مصرف تابش در شرایط آبیاری بدون تنش (8/1 گرم بر مگاژول) و کمترین آن در تیمار تنش خشکی (آبیاری بر اساس 50 درصد نیاز آبی) بود. کارایی مصرف تابش در لوبیا قرمز (9/1 گرم بر مگاژول) نسبت به لوبیا سفید (6/1 گرم بر مگاژول) و لوبیا چیتی (5/1 گرم بر مگاژول) بیشتر بود.

    نتیجه گیری:

     با توجه به نتایج حاصله آبیاری بدون تنش و لوبیای قرمز جهت حصول به عملکرد بالاتر، مطلوب به نظر می-رسد.

    کلیدواژگان: تنش خشکی، وزن صد دانه، تعداد غلاف در دانه، تعداد دانه در غلاف
  • ضرغام حیدریه، عبدالرضا جعفری*، حمیدرضا ابراهیمی، برمک جعفری حقیقی، حمیدرضا میری صفحات 165-187

    سابقه و هدف :

    کنجد از جمله مهمترین دانه های روغنی می باشد که حاوی منابع غنی از روغن، پروتیین، فسفر و کلسیم است. تنش کم آبی از جمله بارزترین عومل محیطی کاهش رشد و عملکرد کنجد در مناطق خشک و نیمه خشک به شمار می رود.. با توجه به اهمیت بالای اقتصادی کنجد از یک طرف، ارزانی و کارایی بالای پیش تیمار در تعدیل اثرات مخرب تنش خشکی از طرف دیگر، پژوهش در این زمینه اهمیت خاصی دارد. مطالعه حاضر با هدف ارزیابی تنش خشکی و روش های مختلف پیش تیمار بذر بر عملکرد، اجزای عملکرد و ویژگی های فیزیولوژیک سه رقم مختلف کنجد انجام گرفت.

    مواد و روش ها

    آزمایش به مدت دو سال و به صورت اسپلیت فاکتوریل در قالب طرح بلوک کامل تصادفی با 3 تکرار در مزرعه مرکز تحقیقات استان بوشهر، انجام شد. فاکتور اصلی شامل تنش خشکی در سه سطح شامل آبیاری پس از تخلیه 45% ظرفیت زراعی (شاهد یا بدون تنش)، آبیاری پس از تخلیه 65% ظرفیت زراعی (تنش ملایم) و آبیاری پس از تخلیه 85% ظرفیت زراعی (تنش شدید)، 5 سطح پیش تیمار شامل شاهد (فاقد پیش تیمار)، پیش تیمار با آب، سولفات روی، سولفات پتاسیم و اسید سالیسیلیک و سه رقم کنجد (اولتان، داراب 14 و کرج) مورد بررسی قرار گرفت. پارامترهای متعدد عملکردی و فیزیولوژیکی نظیر میزان کلروفیل، قند محلول، فعالیت برخی آنزیم های آنتی اکسیدانت و غیره مورد بررسی قرار گرفت.

    یافته ها

    با توجه به نتایج، با افزایش سطح تنش، وزن هزار دانه، شاخص برداشت، عملکرد دانه، تعداد کپسول در گیاه، کلروفیل کل، شاخص سطح برگ، محتوی نسبی آب روند نزولی داشت و میزان پرولین و قند محلول روند صعودی نشان داد. علاوه بر این مشخص شد که پیش تیمار تاثیر معنی داری بر صفات عملکردی و فیزیولوژیکی کنجد داشت. بیشترین میزان عملکرد (1153 کیلوگرم در هکتار)، شاخص برداشت (7/25) و وزن هزار دانه (66/2 گرم) در شرایط پیش تیمار با اسید سالیسیلیک مشاهده شد در حالی که کمترین مقدار در تیمار شاهد (فاقد پرایمینگ) به ترتیب با عملکرد (968 کیلوگرم در هکتار)، شاخص برداشت (8/23) و وزن هزار دانه (51/2 گرم) گزارش شد. همچنین رقم کرج و اولتان به ترتیب بیشترین و کمترین عملکرد دانه 1269 و 889 کیلوگرم در هکتار را نشان دادند. در حالی که بیشترین میزان پرولین در رقم کرج (29/1 میلی گرم بر گرم وزن تر)، کمترین مقدار پرولین در رقم اولتان (17/1میلی گرم بر گرم وزن تر) مشاهده شد. رقم اولتان بیشترین میزان قند محلول (03/1میلی گرم بر گرم وزن تر) ، را نشان داد در حالی که کمترین میزان قند محلول، در رقم کرج (97/0 میلی گرم بر گرم وزن تر) گزارش شد. همچنین بیشترین و کمترین میزان محتوی نسبی آب و کلروفیل کل، به ترتیب در ارقام کرج و اولتان دیده شد. علاوه بر این ارقام آزمایشی واکنش های متفاوتی در برابر ویژگی های فیزیولوژیکی نشان دادند. در اکثر صفات عملکردی رقم کرج و اولتان به ترتیب بیشترین و کمترین میزان را نشان دادند.

    نتیجه گیری

    تنش خشکی باعث کاهش عملکرد کنجد در همه ارقام شد اما واکنش ارقام مختلف کنجد به تنش خشکی یکسان نبود. تاثیرات مطلوب پرایمینگ بذور با اسید سالیسیلیک، سولفات روی و سولفات پتاسیم، از طریق حفظ میزان کلروفیل و نهایتا کمک به فرایند فتوسنتز شدند، قابل ذکر بود. رقم کرج رقم مقاوم تری نسبت به تنش خشکی در پژوهش حاضر نشان داد. با توجه به نقش اسید سالیسیلیک و روی در فتوسنتز، سنتز اسمولیت ها در تعدیل اثرات مخرب تنش خشکی و از طرفی تاثیر مطلوب پیش تیمار بر رشد و عملکرد کنجد توصیه می شود پرایمینگ با اسید سالیسیلیک، سولفات روی و پتاسیم جهت افزایش عملکرد در مناطقی که با تنش خشکی مواجه هستند، استفاده شود.

    کلیدواژگان: پیش تیمار، خشکی، عملکرد، فتوسنتز، کنجد
|
  • Maryam Hafeznia, Jamal-Ali Olfati *, Babak Rabiei, Habibollah Samizadeh Pages 1-15
    Introduction

    Gynociouce hybrids have the advantage of high yield; therefore, gynociouce trait should always be considered in the production of cucumber hybrid cultivars. There are at least five genes that affect the expression of gynociouce. In order to improve cucumber for production new cultivars with higher yield and better quality, using of genetic diversity and cucumber germplasm is extremely essential. Knowing the importance and extent of controller genetic effects the inheritance of traits can lead to the selection of appropriate corrective methods. Therefore, the present study took with this goal how inheritance of the gynoeciouc trait and to investigate the effects of controller genes on this trait and other performance components in cross between a commercial hybrid and a selected line, Finally a proper amendatory plan is adopted.

    Material and method

    In order to evaluate genetic and determinate heritability of gynoecioucy in cucumber seven generation including P1, P2, F1, F2, BC1, BC2 and F3 from a cross between two gynoeciouc and androeciouc cucumber lines N10×A11, were supplied and number of female flowers and number of male flowers, number of fruit per plant, length of plant and length of internode were evaluated in a randomized complete block design with three replications. Cause on create populations, experiments were carried out in the spring and autumn of 2017 to 2018 in three stages in the greenhouse of the college of Agricultural Sciences, University of Guilan and population assessment was performed in 1398 in the research farm of the Faculty of Agricultural Sciences, University of Guilan. First year, in order to produce hybrid seeds, a cross was made between gynoecious N10 and androecious A11 lines. After producing and cultivating hybrid seeds in the second stage, self-pollination and hybrid cross-breeding with parents were carried out and F2 populations and backcrosses were created. In the second year, samples of second generation seeds were planted in greenhouses for creating self-pollination and third-generation populations. In the greenhouse, hydroponic cultivation system was used and fertilization and irrigation of plants were did at regular intervals. In the field cultivation system, Growing Phases were carried out using drip irrigation system and cover mulch for planting and necessary agricultural care in the cultivation stages. Data normality was tested by SPSS software and data analysis was performed by SAS software. Generation mean comparison was also performed using LSD test at 5% and 1% probability levels.

    Results

    about the gynoecioucy there was a significant differences among case study generations. Examination of scale tests for this trait also showed that there may be inallele interactions among the genes controlling this trait. Examination of genetical parameter and doing scale tests showed for all of study traits there are different epistasis. the results showed about number of female flower all of the genetic parameters was significant and for number of male flower, number of fruit per plant and length of internode traits simple six parametric was in charge of controlhing the traits such as all of genetic parameters without dominance-dominance epistasis, whereas for length of plant trait simple six parametric model such as all of genetic parameters without additive-additive epistasis was the best of genetic model vindication for diversity.

    Discussion

    Evaluation of inheritance and dominance degree showed additive variance was more important in number of female flower and number of fruit per plant traits that means Superior genotypes can be select to modify these traits in the study population

    Keywords: Generation Mean Analysis, Epistasis, Additive effect, Selection
  • Mohsen Sanikhani, Seyede Arezoo Mirbabaiyan, Mitra Aelaei *, Fahimeh Salehi Pages 17-34
    Background and objectives

    Although Silybum marianum as a member of the Asteraceae family, is most commonly acknowledged as a weed, extraction of its valuable secondary metabolite called silymarin has potentially-proved to become as a medicinal product for dealing with liver disease and heart and cancer diseases. The aim of this study was to induce capillary root in milk thistle plant in order to increase the production of secondary metabolite silymarin in transgenic roots and the use of allicitors to accelerate the production of this substance.

    Materials and methods

    The objective of this study was to induce capillary root in milk thistle plant and investigating the effect of driving forces of salicylic acid and phenylalanine on enhancing the production of secondary metabolites in capillary root of milk thistle as well. This research was conducted in two distinct experiments at Zanjan University. The first experiment was performed in a completely- randomized design of 9 replications to evaluate the production of capillary roots and transgenics in this plant by three strains of Agrobacterium rhizogenesis including A7, R1000 and ATCC. Morphological traits Root number and root length were measured. The second experiment was a completely randomized design on salicylic acid treatment of three levels (0, 50 and 100 μM) and phenylalanine of three levels (0, 100 and 200 μM) in three replications. this aforementioned experiment was done to assess the impacts of these treatments on capillary roots lacking bacterial inoculation and who’s that derived from ATCC, A7 and R1000 bacteria with aim of measuring traits of total phenol, flavonoids, antioxidants and silymarin. Data were analyzed using SAS software.

    Results

    According to the findings of analysis of variance, the length and number of capillary roots produced by ATCC strain were higher compared to other ones. The results also showed that all physiological and biochemical traits measured were significant at the level of 1% probability. The highest amount of total phenol was taken place in phenol content of capillary roots in the treatment of 200 μM phenylalanine with ATCC. The highest amount of silymarin was observed in capillary roots transgenic with R1000 bacteria and ATCC with phenylalanine at concentration levels of 200 μM.

    Conclusion

    The addition of elicitor along with the presence of bacteria as a transgenic agent improved the biochemical and physiological traits of marigold. Among them, the amount of silymarin secondary metabolite in capillary roots transfected with R1000 and ATCC along with phenylalanine treatment at the concentration of 200 μM showed the highest.

    Keywords: Agrobacterium rhizogenesis, Hairy root, Phenylalanine, Silymarin
  • Pegah Shahidi, Yavar Vafaee *, Bahman Bahramnejad, Dara Dastan Pages 35-48
    Background

    Ferula pseudalliacea is a perennial and monocarpic plant species belonging to Apiace-ae family. This species is distributed from Middle Asia to Northern Europe. The main secondary me-tabolites present in Ferula genus comprise coumarins, sesquiterpene coumarins and di-sesquiterpene coumarins. Based on phytochemicals present in this plant species, it has been extensively utilized by local people in traditional medicine for long time. Phenylpropanoid pathway is mainly responsible for biosynthesis of these valuable phytochemicals. Cynamate-4-hydrolxylase (C4H) is one of the main and key enzyme in phenylpropanoid pathway. To date, there is no genomic or transcriptomic information in Ferula pseudalliacea and as the first report, we aimed to clone and sequence C4H and its expression analysis in root, stem, leaf, inflorescence and immature seed in this valuable medicinal plant species.

    Materials and Methods

    Different organs of F. pseudalliacea were collected from Gazne village near Sanandaj city in June 2019. RNA was extracted from collected organs using LiCl method. cDNA was synthesized using Yekta Tajihz Azmia kit in 20 µl reactions. PCR products amplified with pri-mer designed from conserved regions of C4H among apiaceous species and it was then cloned within pTG19. The verified recombinant plasmid were send for Applied Biosystem company for sequenc-ing. To confirm and asses the expression of C4H, both Real-Time PCR and semi-quantitative PCR were employed. The phylogenetic tree of C4H was obtained using Omega software based on the Neighbor-Joining method with bootstrap 1000 for amino acid sequence.

    Results

    The obtained sequences from C4H clones was aligned and verified using BlastX. In the re-sulted dendrogram, C4H sequence from F. pseudalliacea was grouped with C4H gene from other species within Apiaceae family showing their clos relationship. The highest sequence identity was observed with C4H from Daucus carota which was fallen in same cluster with C4H from F. pseudal-liacea. It is shown that C4H has 7 motifs one of this motifs belongs to conserved motif cytochrome-cysteine 450 with FGVGRRSCPG sequence.

    Conclusion

    As the seconf most important gene in phenylpropanoid biosynthetic pathway, C4H plays an undeniable role in production of phenolic phytochemicals in particular in inflorescence which had the highest C4H expression rate. Studies performed on the C4H expression in other spe-cies revealed a specific action of C4H in biosynthesis of special secondary metabolites in specific tis-sue. As the phenolic compounds encompass a diverse range of secondary metabolites in forms of volatile and extracts, further investigations are needed to understand the exact role of C4H enzyme. Moreover, the identified gene sequence can be sued in production of recombinant constituents in other species which have the corresponding precursors.

    Keywords: Alignment, Apiaceae, Phylogeny, Transcription
  • Ramazan Sarparast, Faezeh Zaefarian *, Hemmatollah Pirdashti, Mojtaba Mahmoudi Pages 49-68
    Background and objectives

    Soil pollution with heavy metals and its transfer to agricultural products is expanding as a global problem. Cadmium is one of the heavy metals that increase its concentration in the root environment of the plant causes metabolic disorders in the plant. Studies have shown that the use of intercropping systems while increasing diversity, increasing yield, improving resource efficiency, reducing weed damage, pests and diseases(such as Uromyces and Botrytis Vicia-Faba), increasing the stability of the system follows.This study investigates the effect of different levels of cadmium on plant pigments as one of the effective factors in the process of photosynthesis, as well as the amounts of phenol and flavonoid compounds and antioxidant activity in legumes (faba beans, peas) and potatoes in monoculture and intercropping culture.

    Materials and methods

    The pot experiment was carried out as a factorial based on a completely randomized design with 4 replications at Gaemshar Agricultural Research Station, Mazandaran province during two agronomic seasons 2018-2019 examined in pot conditions. Treatments were included planting pattern at five levels of monoculture potato, faba bean, pea and Intercropping (potato+fabaBean), (potato+ pea) and five cadmium concentrations of 0 (control), 5, 10, 20 and 30 milligrams of cadmium per kilogram of soil as cadmium nitrate was added to the soil. For this purpose, methanolic extract was prepared from the dried leaves of the studied plants. Total phenols and flavonoids were assayed by spectrophotometry and the antioxidant activity of the extracts was evaluated by free radical scavenging methods (DPPH).Statistical analysis was performed using SAS software and comparison of means was performed by Duncan's multiple range test at the level of one and five percent probability and graphs were drawn using SigmaPlot and Excel software.

    Results

    The results showed that different cadmium concentrations had a significant effect on the amount of photosynthetic pigments (P≤0.01). The reduction trend of chlorophyll a, chlorophyll b and carotenoids was plinomial. With the application of the highest level of cadmium (30 mg of cadmium in the soil), carotenoids, chlorophyll a and chlorophyll b were significantly reduced.In concentration of 30 mg of cadmium in soil, the amount of chlorophyll a in the faba bean reached 3.84 mg/kg soil. In other words, with increasing the concentration of cadmium in the soil, the amount of chlorophyll a decreased by 83.07%. The decrease in total chlorophyll due to cadmium may be due to the inhibitory effect on the activity of its molecules. Total chlorophyll of faba bean with increasing concentrations of cadmium (from 5 to 30 mg soil) was a significant decrease. The sensitive treatments to increasing cadmium concentration were faba beans (7.66 mg/kg soil), potatoes (9.19 mg/kg soil) and chickpeas (9.28 mg/kg soil), respectively. In this study, faba bean plant had the highest mean of phenol (0.1643 mg que/g DW) and intercropping culture (potato+bean) had the highest flavonoids (0.00814 mg que/g DW) and antioxidant (56.03 %) obtained in the treatment of 30 mg of cadmium per kg of soil.

    Conclusion

    The results of the present study indicate a significant difference between the different treatments in terms of the total amount of phenolic and flavonoid compounds that the existence of such diversity can indicate the role of plants and genetics in the production of these compounds. with increasing the concentration of cadmium, the amount of chlorophyll a and chlorophyll b pigments was significantly reduced. In general, from the findings of this study, it can be concluded that these plants, cadmium toxicity in all three plants led to the induction of phenolic compounds.

    Keywords: antioxidants, Cadmium, Flavonoids, Pigment, Phenol
  • Fariba Saedi, Taher Barzegar *, Jafar Nikbakht, Zahra Ghahremani Pages 69-88
    Background and purpose

    Today, there is a growing interest in using cultivation methods such as natural biostimulants, which improve yield without any negative effects on plant quality. Such a strategy allows for increasing biomass production, but also induces the natural resistance of plants, as well as improves nutraceutical quality of plant food. Products of natural origin, such as seaweed extract are used as a stimulator of the growth and development of agricultural and horticultural plants. Seaweed extracts contain a wide variety of plant growth-promoting substances such as auxins, cytokinins, betaines, gibberellins, and organic substances, including amino acids, macronutrients, and trace elements that improve crop yield and quality. The aim of this study was to investigate the effect of different extraction methods of two red seaweed species: Gracilaria corticata and Acanthophora spiciferais on growth, physiological indices and fruit yield of Ecballium elaterium.

    Materials and Methods

    This experiment was carried out as a completely randomized design with four replications in the research greenhouse of University of Zanjan during 2020 on growth and yield of Ecballium elaterium. Experimental treatments include 5 extraction methods (ME: microwave extract with aqueous solvent, OE: autoclave extract with aqueous solvent, BE: extract extracted by boiling with distilled water, NE: extract extracted with liquid nitrogen, EE: soaked extract in ethanol) and a control sample (C: (foliar application with distilled water)). During the growth cycle, the number of leaves, the number of male and female flowers and the number of fruits were measured. At the end of the growing season, number of lateral branches, plant height and lateral branch length, leaf area index, fresh and dry weight of shoots, fresh and dry weight of fruit and fruit yield, root length and diameter and root sub-branches, root volume and area, Total chlorophyll, carotenoids, total phenol and total flavonoids contents were measured.

    Results

    The results showed that foliar application of seaweed extracts had significant effects (P < 0.01) on all traits. The plants treated with extract extracted by aqueous solvent in autoclave method was increased 43.6% plant height, 59.4% lateral branch length, 58.3% shoot fresh weight, 71.7% shoot dry weight, 65.7% number of male flowers, 39.5% number of female flowers, 41.6% fruit number, 20.2% fruit fresh weight, 32.8% fruit dry weight, 55.6% fruit yield, 70.5% root length, 80.7% root volume and 66.9% flavonoids content compared to control plants. Also, the highest leaf area index with increasing 42.9 and 41.5%, root diameter (57 and 53.4%), root area (78.3 and 73.9%), total chlorophyll (45.8 and 45.2%), carotenoids (69.3 and 71%) and total phenol contents (42.6 and 43.2) was observed in plants treated with the extract resulted of autoclave and microwave method, respectively compared to control plants.

    Conclusion

    According to the results, all methods of extracting red seaweed extract had positive effect on the growth, physiological traits and fruit yield of watercress. But in general, newer methods (autoclave, microwave) had better effect than traditional methods (boiling, liquid nitrogen, and ethanol), and extracts of these methods had more growth hormones, organic compounds and nutrients. Therefore, autoclave and microwave methods are proposed to extract seaweed extract. These results showed that the red seaweed Gracilaria (Gracilaria corticata) and Acanthophora (Acanthophora spicifera) of the Persian Gulf region, if extracted properly, can be a suitable biofertilizer for plant production.

    Keywords: Extraction Method, Female Flowers, Flavonoids, Fruit, Vegetative growth
  • Majid Abbaspoor * Pages 89-104
    Background and objectives

    Quinoa (Chenpodium quinoa Willd.) is an herbaceous flowering annual plant in the amaranth family grown as a crop primarily for its valuable seeds; the seeds are rich in protein, fibers, vitamins, and minerals in amounts greater than in many grains. Because of drought and salt tolerance, Quinoa can be cultivated in the areas affected by drought and salt stress conditions in the country. Weeds are the major obstacles in increasing the productivity of Quinoa. Since now, there has been no remarkable research and suitable herbicides available for weed control in Quinoa fields during the post-emergence stage. The aim of the present study was to screening the herbicides already registered for weed control in different crops rather than quinoa, and to test the possible tolerance of quinoa to the applied herbicides for secure and safe herbicide recommendations.

    Materials and methods

    A field study was conducted for screening and selection of possible herbicides to be used for chemical weed control in quinoa fields of Astan Ghods Razavi, in Anabad, located in Bardascan in Khorasan Razavi province, Iran, in 2019. Herbicides were sprayed as post emergence (foliar applied) at 4-6 leafy stage of quinoa by matabi® rechargeable sprayer calibrated to deliver 350 l ha-1 of spray solution. The layout was a completely randomized block design with three replicates. Treatments were post emergence application of atrazine (800 g a i ha-1), metribuzin (525 g a i ha-1), phenmedipham+ desmedipham+ ethofumesate (822 g a i ha-1), quizalofop tefuryl (60 g a i ha-1), clethodim (96 g a i ha-1), haloxyfop methyl (104 g a i ha-1), acetochlor (228 g a i ha-1), bensulfuron methyl (30 g a i ha-1), bentazon (1440 g a i ha-1), queen merak+ metazachlor (1040 g a i ha-1), clopyralid (225 g a i ha-1), 2, 4-D + dicamba (698 g a i ha-1), imazethapyr (100 g a i ha-1), isoxaflutole+ thiencarbazone methyl (232.5 g a i ha-1), ethofumesate (1250 g a i ha-1), oxadiazone (360 g a i ha-1), oxyfluorfen (360 g a i ha-1), pendimethalin (Prol®) (675 and 1350 g a i ha-1), sethoxydim (375 g a i ha-1), sulfosulfuron (19.95 g a i ha-1), clodinafop (192 g a i ha-1), tribenuron methyl (15 g a i ha-1), rimsulfuron+ nicosulfuron (131.25 g a i ha-1) plus hand weeding and untreated control.

    Results

    Two weeks after herbicide spray, no visual injury were observed on quinoa when sprayed with clethodim, quizalofop tefuryl, clodinafop, haloxyfop methyl, sethoxydim and pendimethalin (675 g a i ha-1). Severe visual damage (100% injury) however, observed on quinoa when sprayed with atrazine, metribuzin, phenmedipham+ desmedipham+ ethofumesate, oxyfluorfen, bentazon and oxadiazone. The rest of the herbicides were rated in between. Quinoa grain yield when sprayed with clethodim (3190.7 kg ha-1) and quizalofop tefuryl (2674.7 kg ha-1) were not significantly different from hand weeding (3346.7 kg ha-1). But application of atrazine, metribuzin, phenmedipham+ desmedipham+ ethofumesate, oxyfluorfen, bentazon and 2, 4-D + dicamba yielded to complete quinoa death. Quinoa grain yield when sprayed with bensulfuron methyl (1402.7 kg ha-1), imazethapyr (1184 kg ha-1), clopyralid (1402.7 kg ha-1) and pendimethalin (784 and 964 kg ha-1 at doses of 675 and 1350 g a i ha-1, respectively) were promising results while still significantly lower than that of hand weeding control.

    Conclusion

    Application of quizalofop-tefuryl and clotidim can be recommended to be used for weed control in quinoa. Besides application of haloxyfop methyl, sethoxydim, clodinafop, bensulfuron methyl, imazethapyr, clopyralid, pendimethalin and queen merak+ metazachlor showed promising results but still more experimentation need to be done for final recommendation.

    Keywords: Clethodim, Herbicide tolerance, yield loss
  • Nayyereh Ghorbani, Esmaeil ChaMani *, Aliakbar Shokouhian, Seyyedeh Sanaz Ramezanpour Pages 105-125
    Background and objectives

    Studies of native plants are very attractive as valuable reserves and pristine species in the study of plant diversity. The Iridaceae family is valuable and have special importance in the ornamental-medicinal plants industry. Yellow flag that often grows in wetlands and very humid places is a famous ornamental plant and has economic value in the perfume industry. The study of plant morphological traits as a basis for genetic diversity is very efficient and based on this in the present study, yellow flag diversity based on morphological traits has been studied.

    Materials and methods

    In this study, 16 accessions of yellow flag species in Guilan and Mazandaran provinces from the coasts from Astara to Juibar were identified and collected by field studies and also grouped into three populations based on their geographical location. Thirteen morphological and ornamental attributes of yellow flag including length, width and number of leaves, length and diameter of peduncle, length and width of pendant, length and width of cream, length and width of petals, number of flowers per branch and flowering branch length have been carefully measured. In order to perform analysis of variance and compare the mean data of morphological traits in a completely randomized design in three replications have been evaluated using SAS software and graphs were drawn using Excel software and Principal component analysis has been evaluated using SPSS software. The data were embedded in NTedit software to generate the matrix. To determine the similarity of 16 studied accessions and group them in terms of phenotypic characteristics (morphology), cluster analysis was performed.

    Results

    The results of analysis of variance showed that all ornamental morphological traits of yellow flag including length, width and number of leaves, pedicel length and diameter, sepal length and width, style length and width, petal length and width, number of flowers and stem length showed significant differences in the studied accessions at the level of 1 and 5 percent. In cluster analysis, it was found that the studied populations were divided into four main groups in terms of traits measured from the cut-off points obtained in clustering the whole populations. Thus, accessions F, P, H, M, O, K, E, and G in the first group, accessions B, J, I, L, A and N in the second group, accession C in the third group and accession Q in the group of four clusters have been became. The results obtained from the correlation table of quantitative traits show that the most positive and significant correlations are related to sepal length and sepal width (r = 62%), sepal width and petal width (r = 68%) as well as sepal width and style width. (r = 61%). The mentioned parameters are one of the most important ornamental traits in iris and the existing correlations show that the factors that improve each of them can probably also improve the traits associated with them.

    Conclusion

    The findings of the analysis of the present study indicate that there is considerable variation in morphological traits among the studied accessions. From the results of vegetative and reproductive traits, it can be inferred that Ramsar accession has more potential in the field of morphological studies of yellow flag. This indicates that there is a good genetic potential among yellow flag accessions in Guilan and Mazandaran provinces as one of its distribution centers in Iran. Therefore, breeders in the field of ornamental plant breeding can identify the desired traits and characteristics in commercial ornamental plants to collect hereditary reserves.

    Keywords: Cluster analysis, Ecotypes, Genetic resources, Ornamental geophyte, Yellow flag
  • Tayebeh Jafari Nazarabadi, AliAsghar Nasrollahnejad Ghomi *, Allaedin Kordenaeej, Khalil Zenalinezhad Pages 127-141
    Background and purpose

    The interaction of genotype × environment complicates performance prediction and is a challenge for crop and breeding programs. Performance stability is critical to achievingg high and uniform performance across a wide range of environments. The aim of this study was to investigate the interaction between genotype × environment and to study the compatibility and stability of advanced seven-line grain yield of bread wheat (BC2F6) resulting from cross-breeding of Tabasi local cultivar and modified Typhoon European variety using AMMI model and some stability statistics.

    Materials and Methods

    The experiment was conducted in a randomized complete block design with three replications during the cropping years (2017-2018 ) and (2018-2019) in Gorgan, Tehran and Kermanshah and stability analysis was performed for 6 environments. In the field, each plot was planted with a density of four hundred seeds per square meter. Each line was planted in plots with eight four-meter lines with 25 cm line spacing. At the end of the growing season, eight rows of four-meter spikes from each plot were harvested and threshed by hand, and the weight of the obtained grains was measured by a digital scale and reported in square meters.

    Results

    The results of analysis of variance of the main effects of collectible and multiplicative interaction (AMMI model) showed a significant difference in the level of one percent probability for the environment and the interaction of genotype × environment, which indicates different performance of genotypes in different environments. Therefore, sustainability can be examined. Genotype × environment interaction was divided into two main components by AMMI model. The first two components together accounted for 81.36% and the remaining components in the model accounted for 18.63% of the total variation of genotype × environment interaction. According to AMMI1 model, L4 and L6 lines and according to AMMI2 model, L4 and L7 lines were introduced as high performance and stability lines. Based on the results of Amy Stability Value Index (ASV), L4 and L5 lines and based on Genotype Selection Index (GSI), L4 and L6 lines were introduced as stable lines. The results of Rick equivalence method showed that lines L4, L7 and L3 had the lowest value of this index. According to AMMI1 model, L2 and L7 lines with E1 environment (Gorgan, 2017-2018), and E4 (Tehran, 2018-2019) and L1, L5 and L3 lines with E3 environment (Tehran, 2017-2018) and According to the AMMI2 model, L2 line with E1 environment (Gorgan, 2017-2018), E2 (Gorgan, 2018-2019) and E4 (Tehran, 2018-2019) and L3 and L5 lines with E3 environment (Tehran, 2017-2018) And L1 line had private compatibility with E6 (Kermanshah, 2018-2019) and E5 (Kermanshah, 2017-2018) environments.

    Conclusion

    Based on all methods of measuring stability in this study and considering the grain yield potential, L4 line had the highest general stability to the evaluated environments and was introduced as a stable line with high yield. Therefore, this line can be suggested for use in future breeding programs to introduce new cultivars. According to both AMMI1 and AMMI2 models, L2 line with E1 and E4 environments and L3 and L5 lines with E3 environment had the most private compatibility. If the cause of the interaction of genotype × environment is predictive factors such as soil type, cultivation operation, the interaction of genotype × environment can be reduced by selecting genotypes with their private and specific adaptation to the environment, and have maximum production.

    Keywords: Genotype × environment interaction, Stability analysis, Bread Wheat, AMMI model
  • Zahra Rashidi, Mohammad Bannayan Aval *, Khosro Azizi, Mahdi Nasiri Mahalati Pages 143-164
    Background and objectives

    Bean plant is very sensitive to water and soil conditions and its quality and its yield is damaged even in short periods of stress. Water deficiency has very negative effects on grain yield and bean yield components. Due to the fact that drought stress is one of the most important environmental stresses in the agricultural sector, many efforts have been made to maintain crop yields under drought conditions. Conditions are shortages or high water prices. Therefore, due to the importance of this issue, this study was conducted to investigate the effect of drought stress on yield, yield components and efficiency of radiation consumption in growing different types of beans in Mashhad climate.

    Materials and Methods

    To investigate the effect of irrigation treatments on grain yield and yield components and radiation use efficiency in three types of experimental beans in the form of split plots based on randomized complete blocks in three replications in the spring of 2016-2017 and 2017-97 in the research farm. Faculty of Agriculture, Ferdowsi University of Mashhad. Experimental factors include non-stress irrigation (irrigation based on 100% of plant water requirement) and drought stress levels (irrigation based on 75% of plant water requirement and irrigation based on 50% of plant water requirement) as main plot and three types of beans (red, white And Chiti) as sub-plots. Data analysis was performed using SAS software and comparison of means of treatments based on LSD test at a probability level of 5%.

    Results

    The results showed that the interaction effect of irrigation and bean type on grain yield, biological yield, harvest index, number of pods per plant, number of seeds per pod and radiation consumption efficiency was significant. The highest grain yield, biological yield and harvest index (1421.44 and 4126.6 kg / ha and 35.76%, respectively) were related to red beans and the lowest (872.67 and 2225.5 kg / ha and 52, respectively). / 30%) was related to pinto beans. The highest grain yield, biological yield and harvest index (1602.28 and 4811.9 kg / ha and 39.24%, respectively) were related to stress-free irrigation and the lowest (1093.222 and 3388.8 kg / ha, respectively). 33.06%) was related to drought stress (irrigation based on 50% water requirement). The results of interaction showed that the highest number of pods per plant in non-stress irrigation was red and white beans and the lowest number of pods per plant in pinto beans (with 38.08% reduction) was obtained in non-stress irrigation. The highest number of seeds per pod was obtained in drought stress (irrigation based on 50% water requirement) in red beans and the lowest in pinto beans (with 63.78% decrease) in drought stress (irrigation based on 50% water requirement). The highest 100-seed weight was in non-stress irrigation and the lowest 100-seed weight was in drought stress (irrigation based on 50% water requirement). The highest weight of 100 seeds was obtained in red beans. The highest efficiency of radiation consumption was in non-stress irrigation conditions (1.8 g / mJ) and the lowest was in drought stress treatment (irrigation based on 50% water requirement). Radiation consumption efficiency was higher in red beans (1.9 g / mJ) than white beans (1.6 g / mJ) and pinto beans (1.5 g / mJ).

    Conclusion

    According to the results, stress-free irrigation and red beans to achieve higher yields, it seems desirable.

    Keywords: Drought stress, 100 seed weight, number of pod per plant, seed number per pod
  • Zarqam Heidariyeh, AbdolReza Jafari *, HamidReza Ebrahimi, Barmak Jafari Haghighi, HamidReza Miri Pages 165-187
    Background and aim

    Sesame is an important oilseed in which contains rich source of oil, protein, phosphorus and calcium. Drought is considered as the most obvious environmental factors in reducing the growth and yield of sesame in arid and semi-arid areas. Due to high economic importance of sesame from one hand, and high efficiency of priming and its cheapness to alleviate adverse effect of drought stress from other hand, the aim of present study was to evaluate drought stress and various priming methods on yield component and physiological features of three different sesames.

    Material and methods

    The study was conducted for two years in spilt plot factorial design with three replications in the farm of research center of Bushehr city. The main factor consisted drought stress in three levels of drought stress included irrigation after drainage of 45% FC (control or without stress), irrigation after drainage of 65% FC (mild stress) and irrigation after drainage of 85% FC (severe stress), five priming treatments included control (without priming), hydropriming, zinc sulphate, potassium sulphate and salicylic acid (SA) in three sesame verities (Oltan, Dararb 14, Karaj) were evaluated. Various yield and physiologic parameters such as chlorophyll content, soluble sugar and some antioxidant enzymes activities were investigated.

    Results

    According to the results, with increasing stress level, 1000 seed weight, harvest index, seed yield, capsule number, total chlorophyll, leaf area index, relative water content have shown decreasing while proline and soluble sugar have increased. Furthermore, it was found that priming had a significant impact on yield and physiological traits. The highest yield, harvest index and 1000 seed weight were respectively found in priming with SA 1153, 25.7 and 2.66 kilogram per hectare while the least were respectively reported in control treatment (without priming) 968, 23.8 and 2.51. Also Karaj and Oltan, respectively have shown the highest and the least seed yield 1269 and 889 kilogram per hectare. The highest proline content (1.29 mg/g FW) in Karaj variety and the lowest amount (1.17 mg/g FW) in Oltan veriety were shown. However, the highest soluble content (1.03 mg/g FW) in Oltan genotype and the least one (0.97 mg/g FW) in Karaj were reported. Also, the highest and lowest amount of relative water content and total chlorophyll were in Karaj and Oltan verities, respectively. Moreover, the investigated cultivars had shown different responses in physiological traits. In most yield traits, cultivar Karaj and Oltan showed the highest and least yield features.

    Conclusion

    Drought stress caused less sesame yield, but different genotypes reaction to stress were not the same. Although, desirable effects of seed priming with Salicylic acid, ZnSO4 and K2SO4, that by maintaining chlorophyll content and finally aid to photosynthesis process, was remarkable. In present research, Karaj verity was more resistant to drought stress. According to SA and zinc roles on photosynthesis, osmolytes synthesis in alleviating adverse effects of drought stress and on the other hand, desirable effect of priming on sesame growth and yield, using SA, zinc sulphate and potassium sulphate for increasing yield in region facing with drought stress are recommended.

    Keywords: Drought, Photosynthesis, Priming, Sesame, Yield