فهرست مطالب

فصلنامه فرآیند و کارکرد گیاهی
سال دوازدهم شماره 1 (پیاپی 54، فروردین و اردیبهشت 1402)

  • تاریخ انتشار: 1402/04/13
  • تعداد عناوین: 26
|
  • میلاد کریمی، حنیفه سید حاجی زاده*، سید مرتضی زاهدی، سحر عزیزی صفحات 1-14

    به منظور بررسی اثرات محلول پاشی نانوسیلیکون در تعدیل تنش شوری در رز باغی مینیاتوری رقم ساناز آزمایشی براساس فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی در سه تکرار در گلخانه دانشگاه مراغه در سال زراعی 1399 اجرا شد. دراین پژوهش برای بهبود صفات کمی، کیفی و بیوشیمیایی گل رز باغی در شرایط شور (صفر، 25 و 50 میلی مولار)، از محلول پاشی نانوسیلیکون در غلظت های مختلف (صفر، 50، 100، 150 و 200 میلی گرم در لیتر) استفاده شد. نتایج نشان داد شوری 50 میلی مولار در تمامی فاکتورهای اندازه گیری شده باعث کاهش شدید این پارامترها نسبت به گیاهان شاهد شد و کمترین مقدار هر پارامتر در غلظت 50 میلی مولار شوری حاصل شد. درحالیکه محلول پاشی نانوسلیکون تحت شوری 50 میلی مولار، باعث محافظت از شاخص کلروفیل، و منجر به افزایش تعداد برگ (2/64 درصد)، فلورسانس حداکثر (4/55 درصد) و فلورسانس متغیر (بیش از سه برابر) گردید. همچنین محلول‎پاشی منجر به کاهش میزان فلورسانس حداقل (44 درصد) در شرایط شوری 50 میلی مولار گردید. نانوسیلیکون با تحریک رشد و افزایش فعالیت آنزیم های آنتی اکسیدانی باعث کاهش پراکسیداسیون لیپیدها، میزان مالون دی آلدیید و در نهایت باعث کاهش تنش اکسیداتیو در سلول های گیاهی شد. محلول پاشی نانوسیلیکون در شرایط تنش باعث افزایش میزان سنتز پرولین و کاهش آسیب اکسیداتیو به پروتیین شد. به نظر می رسد با توجه به نتایج حاصل از پژوهش حاضر، محلول پاشی نانوسیلیکون به ویژه در غلظت 200 میلی گرم در لیتر تحت شرایط تنش شوری در گل رز قابل توصیه است.

    کلیدواژگان: درختچه، پرولین، تنش غیرزیستی، محافظت آنتی اکسیدانی، شاخص کلروفیل
  • رسول آذرمی*، اکبر پاداش، علی اشرف سلطانی طولارود، بهروز اسماعیل پور صفحات 15-32

    کاربرد بازدارنده های نیتریفیکاسیون دی سیان دی آمید (DCD) در خاک طی سالیان متوالی باعث آلودگی خاک می شود و به دلیل اثرات سمی احتمالی آنها بر گیاه در دهه های اخیر بسیار مورد توجه قرار گرفته است، اما هیچ اقدامی برای کنترل و رفع آلودگی بازدارنده های نیتریفیکاسیون انجام نشده است. در این تحقیق، بازدارنده نیتریفیکاسیون DCD در چهار غلظت (صفر، 5، 50 و 100 میلی گرم در کیلوگرم) در یک آزمایش گلدانی با چهار تکرار به خاک اضافه شد. آزمایش گلخانه ای با استفاده از فاکتوریل بر پایه طرح کاملا تصادفی برای آزمایش اثر قارچ های همزیست (گیاهان تلقیح شده با P. indica،  G. etunicatum وG. mosseae) بر روی سمیت گیاهی DCD انجام شد. گیاه کاهو (Lactuca sativa) رقم سیاهو به دلیل ارزش اقتصادی در سراسر جهان برای این آزمایش انتخاب شد. سپس برخی از خصوصیات فلورسانس کلروفیل مانند فلورسانس حداقل (F0)، فلورسانس حداکثر (Fm) و حداکثر کارایی کوانتومی فتوسیستم  II(Fv/Fm) اندازه گیری شد. نتایج HPLC غلظت بازدارنده نیتریفیکاسیون DCD در برگ کاهو بسیار مهم بود. مشخص شد که گیاهان تلقیح شده با قارچ های همزیست در مقایسه با گیاهان غیرهمزیست سطوح DCD کمتری داشتند. گیاهان تیمار شده با P. indica دارای 70 و 80 درصد DCD کمتر (به ترتیب 50 و 100 میلی گرم بر کیلوگرم) در مقایسه با گیاهان غیره همزیست بودند.

    کلیدواژگان: بازدارنده نیتریفیکاسیون دی سیان دی آمید (DCD)، قارچ های همزیست، گیاه کاهو، کلروفیل فلورسانس
  • پویا آروین، رعنا فیروزه* صفحات 33-50

    زرین گیاه Dracocephalum kotschyi Boiss. از گیاهان دارویی و معطر است که در رویشگاه های طبیعی در نواحی کوهستانی و مرتفع کشور یافت می شود. این گیاه به دلیل داشتن اسانس زیاد و خواص دارویی با اهمیت، بسیار مورد توجه است. در این تحقیق به منظور بررسی تاثیر رویشگاه بر صفات فیزیولوژیک، بازده و محتوای اسانس، نمونه برداری به صورت تصادفی از سرشاخه های گل دار گیاه در مرحله گلدهی کامل با سه تکرار از رویشگاه های طبیعی آن واقع در ارتفاعات اسپیدان، آخورداغ و ارکان استان خراسان شمالی انجام گرفت. نتایج نشان داد که گیاهان رشدیافته در منطقه اسپیدان با 76/15 گرم وزن تر و 24/3 گرم وزن خشک بیشترین و گیاهان منطقه آخورداغ با 58/12 گرم وزن تر و 68/2 گرم وزن خشک کمترین میزان وزن تر و خشک را نشان دادند. در ارتباط با محتوای ترکیبات فلاونوییدی و درصد بازده اسانس، زرین گیاه های ارتفاعات ارکان با 63/69 (میلی گرم کویرستین بر گرم عصاره خشک) و 52/1 درصد بیشترین مقادیر این ترکیبات را به خود اختصاص دادند. در ادامه نتایج نشان داد 23 ترکیب در اسانس زرین گیاه های سه رویشگاه شناسایی شد که ترکیبات سیس الفابرگاموتن، لیمونن و بتا اوسیمن     عمده ترین ترکیبات مشترک در اسانس سه منطقه بودند. در ارتباط با خاصیت آنتی اکسیدانی نیز، گیاهان منطقه ارکان با 89/50 میکروگرم بر   میلی لیتر، ظرفیت آنتی اکسیدانی بیشتری را نسبت به دیگر رویشگاه ها در مهار رادیکال های آزاد DPPH نشان دادند. از نظر محتوای آنتوسیانین نیز عصاره زرین گیاه های منطقه ارکان با 96/2 میلی گرم سیانیدین 3 گلوکوزید در گرم با اختلاف معنی داری در مقایسه با سایر رویشگاه ها، منبع بیشتری از آنتوسیانین ها بودند. گیاهان رشدیافته در ارتفاعات ارکان محتوای ترکیبات آنتوسیانین، فلاونویید، ظرفیت آنتی اکسیدانی و بازده اسانس بیشتری نسبت به سایر رویشگاه ها از خود نشان دادند و به نظر می رسد رویشگاه ارکان مناسب ترین شرایط را برای کشت این گیاه دارویی ارزشمند داشته باشد.

    کلیدواژگان: آنتوسیانین، بازده اسانس، ظرفیت آنتی اکسیدانی، گیاه دارویی، وزن تر و خشک
  • مریم جانبازی رودسری، حمیدرضا دورودیان*، ناصر محمدیان روشن، سید مصطفی صادقی، مجید عاشوری صفحات 51-70

    بادام زمینی غنی از پروتیین و انرژی بوده و در اکثر کشورها جهت تامین نیازهای غذایی استفاده می شود. در این مطالعه تاثیر گچ، کمپوست زباله جامد شهری و میکوریزا بر ویژگی های دانه و فعالیت کاتالاز و پراکسیداز بادام زمینی طی دو سال زراعی در قالب طرح اسپلیت پلات فاکتوریل مورد بررسی قرار گرفت. در سال زراعی اول، بیشترین تعداد غلاف (33/121 عدد در بوته)، طول دانه (07/22 میلی متر)، وزن هزار دانه (92/117 گرم)، تعداد دانه (33/156 عدد در بوته) و عملکرد دانه (2/13746 کیلوگرم در هکتار) به ترتیب با وجود میکروریزا و عدم کاربرد گچ و کمپوست، کاربرد 150 کیلوگرم در هکتار گچ با وجود میکوریزا و بدون کاربرد کمپوست، بدون وجود میکوریزا و کاربرد شش تن در هکتار کمپوست و با وجود میکوریزا، بدون کاربرد گچ و استفاده از چهار تن در هکتار کمپوست بدست آمد. در سال زراعی دوم، بیشترین فعالیت کاتالاز و پراکسیداز (18/36 و 26/92 واحد در میلی گرم پروتیین)، مقدار کلسیم و آهن دانه (45/7 و 57/88 میلی گرم در کیلوگرم)، درصد روغن (76/54 درصد) و درصد پروتیین (62/27 درصد) به ترتیب با وجود میکوریزا، کاربرد 150 کیلوگرم در هکتار گچ و هشت تن در هکتار کمپوست، با وجود میکوریزا و عدم کاربرد گچ و افزودن هشت تن در هکتار کمپوست، عدم کاربرد گچ، با وجود میکوریزا و کاربرد چهار تن در هکتار کمپوست و با وجود میکوریزا و کاربرد 150 کیلوگرم در هکتار گچ و دو تن در هکتار کمپوست بدست آمد. در این مطالعه استفاده همزمان از کمپوست زباله جامد شهری و میکوریزا پیشنهاد می شود.

    کلیدواژگان: بادام زمینی، عملکرد دانه، کمپوست زباله جامد شهری، گچ، میکوریزا
  • علی کاظم پور، یونس شرقی*، سید علی محمد مدرس ثانوی، حسین زاهدی، فاطمه سفیدکن صفحات 71-90

    جهت مطالعه اثر محلول پاشی اسیدهای آمینه بر خصوصیات مورفوفیزیولوژیک و اسانس آویشن دنایی تحت رژیم های مختلف آبیاری، آزمایشی به صورت اسپلیت پلات بر پایه طرح بلوک های کاملا تصادفی با سه تکرار در مزرعه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه تربیت مدرس طی سال زراعی 1397 انجام شد. عوامل آزمایش شامل رژیم های آبیاری در سه سطح آبیاری کامل، تنش های آبی متوسط و شدید به ترتیب قطع آبیاری تا تخلیه 25، 45 و 65 درصد آب قابل استفاده موجود در ریشه و سپس آبیاری تا حد ظرفیت مزرعه از زمان استقرار گیاه تا برداشت در کرت های اصلی و رژیم های محلول پاشی با شش نوع ماده شامل آسپارتیک اسید، تیروزین، پرولین، اسیدهای آمینه تجاری، آب مقطر و عدم محلول پاشی برای کرت های فرعی لحاظ شدند. براساس نتایج با کاهش آبیاری تا تنش آبی شدید ارتفاع بوته، وزن تر و خشک برگ، سطح برگ، کلروفیل کل، درصد و عملکرد اسانس کاهش و گایکول پراکسیداز و پرولین افزایش معنی داری نسبت به آبیاری کامل نشان دادند. فعالیت کاتالاز تحت تنش آبی متوسط افزایش و تنش آبی شدید کاهش یافت. محلول پاشی اسیدهای آمینه اثر افزایشی مثبتی بر صفات مورد بررسی داشت. بیشترین عملکرد اسانس حدود 20/11 کیلوگرم در هکتار به بوته های تحت محلول پاشی پرولین و اسیدآمینه تجاری در شرایط آبیاری کامل اختصاص داشت. براساس نتایج کلی محلول پاشی پرولین با افزایش غلظت اسمولیت هایی نظیر پرولین در شرایط تنش آبی و حفظ فشار اسمزی در تحمل تنش خشکی به گیاه کمک کرده و باعث جبران بخشی از کاهش رشد و وزن خشک شود. لذا مصرف این اسیدآمینه در شرایط تنش برای کاهش اثرات ناشی از تنش خشکی توصیه می شود. در شرایط عدم تنش محلول پاشی این نوع از اسیدهای آمینه بیشترین تاثیر بر رشد و عملکرد گیاه را داشت.

    کلیدواژگان: آنزیم های آنتی اکسیدانی، اسیدآمینه تجاری، پرولین، عملکرد اسانس
  • مهدیه سمسارزاده، سعید سیف زاده*، داوود درویشی زیدآبادی، حمیدرضا ذاکرین، اسماعیل حدیدی ماسوله صفحات 91-106

    این آزمایش با هدف بررسی تاثیر زیولیت بر خصوصیات بیوشیمیایی و فیزیولوژیکی گیاه دارویی گشنیز در شرایط تنش خشکی به صورت فاکتوریل در قالب طرح پایه بلوک های کاملا تصادفی در چهار تکرار طی دو سال زراعی 97-1396 و 98-1397 انجام شد. عامل تنش خشکی در سه سطح (شامل: 100% نیاز آبی (بدون تنش)، 75% نیاز آبی (تنش ملایم) و 50% نیاز آبی (تنش شدید)) و مصرف زیولیت در پنج سطح (عدم مصرف، 2، 4، 6 و 8 تن در هکتار زیولیت). نتایج نشان داد که با اعمال تنش خشکی، ارتفاع گیاه، وزن تر و خشک اندام هوایی به طور چشم گیری کاهش یافت؛ درحالی که با کاربرد زیولیت تاحدودی اثرات تنش کم آبی کاهش یافت. بیشترین و کمترین میزان وزن خشک اندام هوایی به ترتیب، در آبیاری نرمال (بدون تنش) با کاربرد شش تن زیولیت در هکتار (99/2 گرم بر بوته) و در شرایط خشکی (50 درصد نیاز آبی) بدون کاربرد زیولیت (22/1 گرم بر بوته) به دست آمد. همچنین کاهش میزان آبیاری، سبب افزایش پرولین شد، درحالی که با کاربرد زیولیت تا اندازه ای اثرات خشکی کاهش یافت. آبیاری نرمال و مصرف شش تن در هکتار زیولیت کمترین مقدار پرولین و تنش شدید (آبیاری 50 درصد نیاز آبی) و عدم مصرف زیولیت، بیشترین میزان پرولین را دارا بود. به طورکلی مشخص شد که با اعمال تنش ملایم (75 درصد نیاز آبی) و استفاده از شش تن در هکتار زیولیت می توان ضمن کاهش اثرات تنش، از عملکرد اقتصادی قابل قبولی در گیاه گشنیز برخوردار بود.

    کلیدواژگان: تنش خشکی، زئولیت، کاتالاز، گشنیز، نفوذپذیری غشا
  • راحله گرزی، فرانسواز برنارد*، محمدرضا قلمبران صفحات 107-122

    گیاه گلرنگ (Carthamus tinctorius L.) متعلق به خانواده Asteraceae دارای ترکیبات فلاونوییدی مانند رنگیزه های کینوشالکونی است که خاصیت دارویی دارند. این رنگیزه ها در گل این گیاه فراوان هستند ولی دیده شده که ریشه این گیاه در شرایط in vitro توان تولید بالای این رنگیزه ها را دارد. یکی از راه های افزایش تولید ترکیبات ثانویه در کشت بافت استفاده از الیسیتورهای متفاوت است. در این مطالعه از عصاره میوه عناب و اسید سالیسیلیک (SA) به عنوان الیسیتور استفاده شد. ریشه های رشد کرده ابتدا در محیط کشت پایه موراشینگ و اسکوگ (MS) مایع برای تولید انبوه به صورت استاتیک کشت داده شدند. سپس ریشه ها همراه با عصاره میوه عناب (صفر، 01/0، 05/0، 1/0، 5/0 و 1 درصد) و اسید سالیسیلیک (صفر، 500 میکرومولار) واکشت داده شدند. بعد از 20 روز رنگیزه های فلاونوییدی زرد محیط و ریشه با روش اسپکتروفتومتری اندازه گیری شد و نتایج نشان داد که عصاره آبی میوه عناب از بافت ریشه در برابر پراکسیداسیون لیپید محافظت کرده و این امر سبب افزایش رشد ریشه ها و نیز افزایش رنگیزه زرد A و B در بافت ریشه شد اما این رنگیزه ها در محیط کشت آزاد نشدند. اما تیمار اسید سالیسیلیک، بر پراکسیداسیون لیپید اثر گذاشته که منجر به کاهش رشد و افزایش نشت رنگیزه های A و B در محیط کشت شد. بنابراین می توان نتیجه گرفت تیمار اسید سالیسیلیک برای افزایش مقدار رنگیزه های زرد رنگ نوع A و B بهتر از تیمار عصاره میوه عناب است.

    کلیدواژگان: الیسیتور، رنگیزه، اسید سالیسیلیک، عصاره میوه عناب، کشت درون شیشه ای و محیط MS
  • حمید برآوردی، زهرا پاک کیش*، سهیلا محمدرضاخانی صفحات 123-136

    در این پژوهش برای بررسی نقش فولیک اسید در افزایش عمر انبارمانی میوه هلو رقم آلبرتا آزمایشی، در قالب طرح کاملا تصادفی با سه تکرار انجام شد. میوه ‏های هلو با فولیک اسید با غلظت‏های صفر به‎ عنوان شاهد، 20 و 40 میلی‏مولار به مدت پنج دقیقه، تیمار شدند. سپس میوه ‏ها در دمای یک درجه سلسیوس و با رطوبت نسبی 90-85 درصد به مدت 21 روز نگهداری شدند. پارامترهایی مانند درصد میوه‏های سرمازده، نشت یونی، پراکسید هیدروژن، مواد جامد محلول و اسیدهای آلی قابل تیتراسیون، فعالیت آنزیم کاتالاز و پراکسیداز و میوه ‏ها طی انبارمانی بررسی شدند. نتایج نشان دادند، میوه های هلو تیمار شده با فولیک اسید نسبت به تیمار شاهد به طور معنی داری طی انبارمانی خصوصیات مطلوب را حفظ نموده اند و میزان میوه های سرمازده، نشت‏یونی و پراکسید ‏هیدروژن را کاهش دادند. به طورکلی نتایج نشان دادند، کاربرد 40 میلی‏مولار موثرترین تیمار بوده است.

    کلیدواژگان: پراکسید هیدروژن، کاتالاز، مواد جامد محلول
  • ملیحه فرهنگ پور، طاهر برزگر*، جعفر نیکبخت، فاطمه نکونام صفحات 137-152

    به منظور مطالعه تاثیر محلول پاشی سیستیین و لاکتات کلسیم بر عملکرد و کیفیت میوه بادمجان (Solanum melongena cv. Greta RZ) تحت شرایط تنش کم آبیاری آزمایشی به صورت کرت های خرد شده در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی در سه تکرار در مزرعه پژوهشی دانشگاه زنجان در سال 1400 انجام شد. تیمارهای آزمایش شامل آبیاری در سه سطح 60، 80 و 100 درصد نیاز آبی گیاه و تیمار محلول پاشی در پنج سطح شامل دو سطح لاکتات کلسیم (یک و دو گرم در لیتر)، دو سطح ال- سیستیین (15/0 و 5/0 درصد) و آب مقطر به عنوان شاهد بود. نتایج نشان داد که تنش کم آبیاری به طور معنی داری عملکرد بوته و کیفیت میوه را تحت تاثیر قرار داد. کمترین تعداد میوه، عملکرد بوته، کلروفیل کاسبرگ، ویتامین ث و بیشترین مقدار فنل، فلاونویید، درصد نشت یونی و فعالیت آنزیم های آنتی اکسیدانی در تنش کم آبیاری 60 درصد حاصل شد. کاربرد لاکتات کلسیم و اسید آمینه سیستیین به طور معنی داری عملکرد و کیفیت میوه را در شرایط آبیاری نرمال و تنش کم آبیاری بهبود بخشید. بیشترین عملکرد بوته (5/2 و 46/2 کیلوگرم)، محتوای ویتامین ث (1/44 و 9/41 میلی گرم در 100 میلی لیتر) و محتوای مواد جامد محلول (4/4 و 9/3 درصد بریکس) به ترتیب با کاربرد لاکتات کلسیم 2 گرم در لیتر و سیستیین 5/0 درصد تحت شرایط آبیاری 100 درصد نیاز آبی گیاه حاصل شد. کاربرد لاکتات کلسیم و سیستیین با افزایش فعالیت های آنزیم های آنتی اکسیدانی (کاتالاز، پراکسیداز و سوپراکسیددیسوتاز) و ترکیبات فنلی منجر به افزایش ظرفیت آنتی اکسیدانی میوه شد. با توجه به نتایج، کاربرد لاکتات کلسیم 2 گرم در لیتر  و یا سیستیین 5/0 درصد به صورت جداگانه جهت بهبود عملکرد و کیفیت میوه بادمجان در شرایط آبیاری نرمال و کم آبیاری پیشنهاد می شود.

    کلیدواژگان: ترکیبات فنلی، تعداد میوه، ظرفیت آنتی اکسیدانی، نشت یونی
  • وحید براتی*، احسان بیژن زاده صفحات 153-170

    این پژوهش به منظور بررسی اثرات کاربرد برگی سیلیکون در کاهش سطح تنش آبی در گیاه تریتیکاله طراحی شد. تیمار ها شامل: دو سطح آبیاری به عنوان عامل اصلی [1- آبیاری بدون تنش آبی: آبیاری بر اساس نیاز آبی گیاه تا مرحله رسیدگی فیزیولوژیک و 2- آبیاری با تنش آبی: آبیاری بر اساس نیاز آبی گیاه تا انتهای مرحله ی گلدهی] بود. عامل فرعی اول شامل سه سطح کود نیتروژن به صورت اوره [صفر، 100 و 150  کیلو گرم نیتروژن بر هکتار] و عامل فرعی دوم شامل دو سطح کاربرد برگی سیلیکون [صفر (شاهد) و 3 میلی مولار] بود. آزمایش به صورت اسپلیت فاکتوریل در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی در سه تکرار در مزرعه اجرا شد. نتایج نشان داد که تنش آبی سبب کاهش مقدار فتوسنتز شد. اما، این کاهش در سطوح مختلف کود نیتروژن متفاوت بود و در بالاترین سطح کود نیتروژن بیشترین مقدار (44 و 55 درصد کاهش به ترتیب در مراحل شیری و خمیری نرم) مشاهده شد. روندی مشابه در عملکرد دانه نیز مشاهده شد. کاربرد برگی سیلیکون به طور مستقل از کود نیتروژن سبب کاهش اثرات تنش آبی بر فتوسنتز و صفات وابسته به آن (هدایت روزنه ای و کارایی استفاده از آب لحظه ای) شد. به طورکلی، برای دستیابی به بیشینه ی فتوسنتز و عملکرد دانه، کاربرد 100 و 150 کیلوگرم نیتروژن بر هکتار به ترتیب در شرایط تنش آبی و مطلوب رطوبتی پیشنهاد می شود. همچنین، کاربرد برگی سیلیکون به مقدار 3 میلی مولار در اواسط مرحله ی گلدهی برای کاهش اثرات مخرب تنش شدید آبی پس از گلدهی بر فتوسنتز و سایر صفات وابسته در مناطق جنوبی ایران توصیه می شود.

    کلیدواژگان: فتوسنتز، کارایی مصرف آب، هدایت روزنه ای
  • معصومه حامدفر، رقیه حاجی بلند*، ناصر علی اصغرزاد صفحات 171-186

    سیر (Allium sativum L.) گیاهی حساس به کمبود فسفر است و به دلیل سیستم ریشه ای کم انشعاب وابستگی زیادی به همزیستی میکوریزایی دارد. سلنیم به عنوان یک عنصر مفید برای گیاهان، عامل افزایش کیفیت تغذیه ای این گیاه خوراکی و دارویی است. در این پژوهش تاثیر سلنیم (به صورت سدیم سلنات) در سه سطح (بدون و با 20 یا 80 میکروگرم سلنیم در لیتر بستر)، در دو شرایط تغذیه کافی (2 میلی مولار) و کمبود فسفر (بدون عرضه فسفر به محیط به مدت شش هفته)، و در غیاب یا حضور قارچ میکوریزی آربوسکول دار دیورسیسپورا ورسی فورمیس (Diversispora versiformis) در گیاه سیر رشد یافته در بستر پرلیت آبیاری شده با محلول غذایی هوگلند بررسی شد. نتایج نشان داد کمبود فسفر موجب کاهش رشد گیاه و فتوسنتز برگ شد ولی تشکیل میکوریزا موجب افزایش رشد، فتوسنتز و غلظت قندها گردید. هر دو سطح سلنیم موجب تقویت تاثیر همزیستی میکوریزایی شد به نحوی که بیشترین وزن خشک، فتوسنتز و غلظت قندها در هر دو سطح فسفر، در ترکیب دو تیمار ثبت گردید. فعالیت ریشه ای اسید فسفاتاز تحت تاثیر کمبود فسفر و همزیستی (به عنوان تیمارهای منفرد) قرار نگرفت، لیکن سلنیم به تنهایی و نیز در ترکیب با کمبود فسفر و همزیستی، موجب افزایش معنی دار این شاخص شد. غلظت بهینه سلنیم در افزایش وزن خشک، درصد کلنی دار شدگی ریشه، فتوسنتز، قندها و فعالیت اسید فسفاتاز، 80 میکروگرم در لیتر بستر بود. این پژوهش اولین گزارش در مورد تاثیر هم افزای میکوریزا و سلنیم در پاسخ های سازشی گیاهان به کمبود فسفر است.

    کلیدواژگان: اسید فسفاتاز، سدیم سلنات، سیر (Allium sativum)، فتوسنتز، قندهای محلول، کلنی دار شدگی ریشه
  • نرگس حاجی لو، مهناز وفادار، زهره طغرانگار*، الهه وطن خواه صفحات 187-214

    تنش خشکی نامطلوب ترین عامل محیطی است که رشد و عملکرد گیاهان را به شدت می کاهد. جاسمونات ها به عنوان تنظیم کننده های رشد گیاهی و موثر در فرآیندهای فیزیولوژیکی، تحمل گیاهان به شرایط تنشی را افزایش می دهند. فیسالیس گیاه دارویی از خانواده بادمجانیان است. به منظور بررسی اثر پیش تیمار متیل جاسمونات (MeJA) و تنش خشکی بر پاسخ های فیزیولوژیکی و بیوشیمیایی فیسالیس، آزمایشی به صورت فاکتوریل با ترکیب دو فاکتور سطوح ‎رطوبتی [%100 (شاهد)، %50 و 30% ظرفیت زراعی (FC)] و سطوح MeJA (صفر،50 و 100 میکرو مولار) با چهار تکرار انجام شد. گیاهان 24 ساعت پس از آخرین محلول پاشی با MeJA، به مدت دو ماه تحت سطوح مختلف رطوبتی قرار گرفتند. نتایج نشان داد پیش تیمار گیاهان با MeJA منجر به افزایش سطح برگ، RWC، وزن خشک کل گیاه، کلروفیل کل و کاروتنوییدها به ترتیب 48/36، 07/31، 53/178، 11/37 و 73/49% درصد طی تنش خشکی شد. در این تحقیق کاربرد MeJA به ویژه 100 میکرومولار با افزایش محتوای قندهای محلول (13/12 و 69/16%)، پرولین (84/22 و 86/45%)، فلاوونویید (01/14 و 69/21%)، پروتیین (53/16 و 98/20%) و فعالیت آنزیم SOD (09/22 و 96/13%) و کاهش فعالیت POD  (82/12 و 06/39%)، APX (85/20 و 33/17%) و PPO (83/14 و 68/18%) در بخش هوایی و زیرزمینی موجب تعدیل اثرات منفی تنش خشکی به خصوص در FC%30 شد. همچنین MeJA تغییراتی را در انباشتگی و توزیع مواد غذایی معدنی در گیاهان تحت تنش ایجاد کرد. نتایج تحقیق نشان داد کاربرد برگی MeJA با بهبود شاخص های رشدی و فتوسنتزی، سیستم آنتی اکسیدانی و وضعیت تغذیه ای می تواند راهکاری مناسب برای افزایش تحمل گیاه فیسالیس نسبت به تنش خشکی باشد.

    کلیدواژگان: تنش کم آبی، تنظیم کننده رشد گیاهی، سیستم آنتی اکسیدان، شاخص های رشدی، عناصر غذایی، فیسالیس
  • سمیرا تقوی، طهماسب آسمانه*، محسن موحدی دهنوی صفحات 215-228

    فلزات سنگین از جمله نیکل در زمره مهمترین آلاینده ها به شمار می روند. نیکل یک ریزمغذی ضروری برای گیاهان است. با این وجود با افزایش غلظت نیکل در محیط، مقدار بیش از حد آن در گیاهان تجمع یافته و باعث بروز سمیت می شود. گیاه پالایی یک فناوری زیستی است، که از گیاهان برای زدودن و یا کاهش آلاینده های زیست محیطی استفاده می شود. در این پژوهش، به منظور ارزیابی پتانسیل گیاه پالایی و تجمع نیکل، اثرات سطوح مختلف نیکل بر برخی از شاخص های رشد و نمو گیاهان پونه (Mentha longifolia L.) مورد بررسی قرار گرفت. غلظت های مختلف نیکل (صفر، 10، 50، 100 و 300 میلی گرم بر لیتر) در محیط کشت هیدروپونیک اعمال شد و توانایی گیاه پونه برای تحمل نیکل و اثرات نیکل بر برخی از شاخص های فیزیولوژیک و مورفولوژیک این گیاه بررسی شد. آزمایش در قالب طرح آماری کاملا تصادفی انجام گردید. بررسی نتایج نشان داد که با افزایش غلظت نیکل در محلول غذایی، شاخص های طول ساقه و ریشه، سطح برگ، وزن خشک ریشه و بخش هوایی، محتوای کلروفیل کل، کاروتنویید، آنتوسیانین و کربوهیدرات محلول در گیاه پونه کاهش یافت درحالی که غلطت نیکل ریشه و بخش هوایی و پروتیین کل افزایش یافت. به طورکلی، با بررسی اثر نیکل بر شاخص های فیزیولوژیک و مورفولوژیک گیاه پونه در این پژوهش، این نتیجه حاصل شد که این گیاه قادر به مقاومت به تنش نیکل نبوده، بنابراین برای گیاه پالایی و زدودن مقادیر مازاد نیکل محیط مناسب نیست. همچنین با توجه به حساسیت این گیاه به نیکل، می تواند به عنوان گیاه شاخص آلایندگی نیکل محیط محسوب گردد.

    کلیدواژگان: پونه، شاخص های رشد، فلزات سنگین، گیاه پالایی، مقاومت به تنش
  • مهرداد صالح زاده*، محمدباقر حسن پور اقدم، سعیده دهقانپور فراشاه صفحات 229-242

    بیماری ویروسی برگ بادبزنی مو (Grapevine fanleaf virus: GFLV) از ویروس های مهم و مخرب انگور در سراسر جهان است. این ویروس از جنس Nepovirus است و و با نماتد Xhiphinema index انتقال می یابد. تحقیق حاضر به منظور بررسی تاثیر محلول پاشی اسید سالیسیلیک بر میزان آلودگی به ویروس برگ بادبزنی مو در بوته های مو (Vitis vinifera L.) در دانشکده کشاورزی دانشگاه شیراز در سال 1398 و در شرایط گلخانه انجام شد. تیمارها شامل محلول پاشی به صورت پیش تیمار و کاربرد هم زمان اسید سالیسیلیک و ویروس (SA + GFLV) روی برگ های نهال های دو ساله انگور رقم سفید بی دانه در سه غلظت 50، 100 و 150 میلی گرم در لیتر بود. نهال های محلول پاشی شده با فسفات پتاسیم (بدون تیمار ویروس و اسید سالیسیلیک) به عنوان شاهد در نظر گرفته شدند. مقایسه میانگین داده‎ها در ارتباط با اثر تیمارها روی نمونه‎های آلوده به ویروس برگ بادبزنی مو نشان داد که بیشترین و کمترین میزان پیشرفت بیماری به ترتیب مربوط به تیمار شاهد و محلول پاشی با اسید سالیسیلیک قبل از تیمار با ویروس بود. تحلیل پارامترهای فیزیولوژیک نشان داد که آلودگی ویروسی و تیمارهای اسید سالیسیلیک بر متابولیسم سلولی نظیر سطوح رنگدانه ها و پروتیین ها تاثیر گذار بودند. نتایج این بررسی نشان داد که کاربرد غلظت های مختلف اسید سالیسیلیک، محتوای پروتیین ها را در انگور رقم سفید بی دانه به طور قابل توجهی افزایش داد. به علاوه، فعالیت پراکسیداز و محتوای پرولین گیاهی با مایه زنی ویروس هم زمان و بعد از تیمار با اسید سالیسیلیک، القاء شد. بنابراین، تیمار اسید سالیسیلیک موجب افزایش مقاومت گیاه در برابر GFLV گردید. نتایج حاصل از این پژوهش، تغییرات معنی دار در متابولیسم و تولید متابولیت های ثانوی در گیاه تحت تاثیر آلودگی ویروسی GFLV با تیمارهای اسید سالیسیلیک را نشان داد.

    کلیدواژگان: انگور، پراکسیداز، رنگدانه، متابولیسم
  • محمد طهماسبی کریم آبادی، محمدرضا صالحی سلمی*، بابک پاکدامن سردرود صفحات 243-254

    نرگس شیراز‏، گونه زینتی مناسبی برای کاشت در هوای آزاد است. بخش های جنوبی از جمله استان خوزستان، یکی از مهمترین مناطق تولیدی این گل در زمستان است. با این وجود خاک مورد استفاده نیاز به اصلاح بافت دارد. به منظور بررسی اثرات بستر کشت به همراه تلقیح قارچ اندوفیت ریشه S. indica بر عملکرد نرگس، آزمایشی به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی در هفت تکرار انجام شد. در این پژوهش از چهار بستر کشت (خاک زارعی 100 %؛ خاک زارعی 75 %+ ماسه 25 %؛ خاک زارعی 50 %+ ماسه 50 %؛ خاک زارعی 25 %+ ماسه 75 %) به عنوان فاکتور اول، تلقیح و عدم تلقیح قارچ S. indica به عنوان فاکتور دوم استفاده شد. براساس یافته های پژوهش، قارچ S. indica سبب افزایش ویژگی های قطر بزرگ ترین گلچه (104 %)، تعداد گلچه (121 %)، طول ساقه گلدهنده (114 %)، عمرگلجای (137 %)، کلروفیل کل (118 %)، کارتنویید (113 %) و کاهش قطر ساقه گلدهنده (84 %)، فعالیت آنزیم گایاکول پراکسیداز (76 %) نسبت به شاهد (عدم تلقیح) شد. همچنین مشخص شد که بستر کشت خاک زارعی 75 %+ ماسه 25 % بیشترین تاثیر مثبت را بر شاخص های قطر بزرگ ترین گلچه، تعداد گلچه، قطر و طول ساقه گلدهنده، عمرگلجای، کلروفیل کل و کارتنویید داشت. برهمکنش دو فاکتور نشان داد که بسترهای کشت خاک زارعی 75 %+ ماسه 25%؛ خاک زارعی 50 %+ ماسه50 % تلقیح شده با S. indica مناسب ترین تیمار جهت پرورش نرگس بودند. باتوجه به اثر ماسه در تیمارهای مختلف که سبب تغییر بافت خاک زراعی شد، می توان بیان داشت با آنکه نرگس در خاک زراعی خوزستان رشد نسبتا خوبی داشت، اما برای تولید گل بریده با کیفیت، نیاز به افزودن ماسه جهت تخلخل بیشتر است. از سوی دیگر بر مبنای نتایج به دست آمده از این بررسی می توان گفت که بین ویژگی بافت و تلقیح قارچ بر عمر گلجایی، تلقیح در درجه اول اهمیت قرار داشت. از این رو با توجه به نتایج، افزودن 25 % ماسه و تلقیح قارچ با خاک زراعی‏، برای تولید گل بریده نرگس توصیه می شود. ضمن آنکه پیشنهاد می شود در پژوهش های آینده به تاثیر این بستر و تلقیح قارچ بر میزان نگهداری آب و کاهش اثرات شوری توجه گردد.

    کلیدواژگان: اندوفیت، سوخ، گرمسیری، گل بریده، همزیست، میکروارگانیسم
  • فریناز وفادار، ریحانه عمواقایی*، پرویز احسان زاده صفحات 255-270

    در این مطالعه اثر سطوح شوری بر زرین گیاه (جمعیت فریدون شهر اصفهان) و نقش ملاتونین در بهبود فتوسنتز تحت شوری در طی دو آزمایش بررسی شد. در آزمایش اول، اثر غلظت های مختلف کلرید سدیم (صفر، 25، 50، 75 و 100 میلی مولار) بر رشد و صفات فتوسنتزی گیاهچه های زرین گیاه 60 روزه ارزیابی شد. نتایج نشان داد که با افزایش شوری، شاخص تحمل و میزان رنگیزه های فتوسنتزی، حداکثر کارآیی فتوشیمیایی فتوسیستم II  (Fv/Fm)، و هدایت روزنه ای کاهش یافت اما سطح پراکسیداسیون لیپیدی و فعالیت کاتالاز در برگ افزایش یافت. در آزمایش دوم، اثر پیش تیمار ریشه با 100 میکرومولار ملاتونین بر تحمل شوری 100 میلی مولار کلرید سدیم گیاهچه های زرین گیاه بررسی شد. نتایج نشان داد که پیش تیمار با ملاتونین باعث افزایش وزن تر و خشک بخش هوایی، کلروفیل a و b، کلروفیل کل و کاروتنوییدها، Fv/Fm، هدایت روزنه ای و محتوای نسبی آب (RWC) در برگ های تحت تنش شوری شد. تاثیر مثبت ملاتونین بر صفات فتوسنتزی بسیار با نقش آن در افزایش فعالیت آنزیم آسکوربات پراکسیداز، کاهش محتوای مالون دی آلدیید و بهبود هموستازیNa+ ،K+  و Ca2+ در برگ ها مرتبط بود و این اثرات با کاربرد پارا- کلروفنیل آلانین (p-CPA) به عنوان بازدارنده سنتز ملاتونین، تضعیف شد. بر اساس این نتایج، کاربرد ملاتونین خارجی، احتمالا با تاثیر بر سنتز ملاتونین درون زا گیاه، قادر است که تنش اسمزی، سمیت یونی و تنش اکسیداتیو ناشی از شوری را در زرین گیاه تعدیل کند و ممکن است بتوان از تیمار با ملاتونین برای بهبود فتوسنتز و ارتقای سطح تحمل گیاه به شوری استفاده کرد.

    کلیدواژگان: زرین گیاه، شوری، ملاتونین، فتوسنتز، کلروفیل، هموستازی یونی
  • گلناز عرب، پوراندخت گلکار*، محمدرضا وهابی، حمیدرضا عشقی زاده صفحات 271-286

    تنش های خشکی و شوری از مهمترین تنش های موجود در زمین های کشاورزی جهان و به ویژه ایران است، که به سرعت در حال گسترش می باشد. در این مطالعه، اثرات مستقل و توام تنش های شوری و خشکی، بر صفات زراعی و بیوشیمیایی گیاه دارویی خلال دندان مورد مطالعه قرار گرفت. آزمایش به صورت اسپلیت پلات و در قالب طرح بلوک کاملا تصادفی با سه تکرار انجام شد. سطوح مختلف آبیاری (بر اساس 50، 70 و 85 درصد میزان تخلیه ظرفیت زراعی خاک به ترتیب به عنوان شاهد، تنش متوسط و تنش شدید) و سطوح مختلف شوری (شاهد، 80 و 100 میلی مولار نمک کلرید سدیم به منظور اجرای تنش ها انتخاب شد. نتایج مطالعه نشان داد که سطوح مختلف تنش های مستقل و توام شوری و خشکی، در هر دو حالت، باعث کاهش معنی دار در عملکرد دانه، وزن هزار دانه و ارتفاع و افزایش معنی دار در محتوای مالون دی آلدهید نسبت به تیمار شاهد شد. در تنش های توام خشکی و شوری افزایش معنی دار در محتوای کل فنول، محتوای کل فلاونول، محتوای کل فلاونویید، فعالیت آنتی اکسیدانی، محتوای پرولین و کاروتنویید نسبت به تیمار شاهد، به عنوان مکانیسم هایی دفاعی در جهت مقابله با اثرات منفی تنش های ترکیبی مشاهده شد. در تیمارهای ترکیبی مختلف، تغییرات محتوای کلروفیل روند یکسانی را نسبت به تیمار شاهد نشان نداند. کمترین میزان عملکرد دانه و ارتفاع بوته و بیشترین فعالیت آنتی اکسیدانی در تنش ترکیبی شدید خشکی و شدید شوری مشاهده شد. حداکثر محتوای فلاونول و کاروتنویید و کمترین میزان مالون دی آلدهید در تنش ترکیبی متوسط خشکی و عدم تنش شوری (D2S1) مشاهده شد. حداکثر میزان محتوای کل فنول (64/228 میلی گرم گالیک اسید بر گرم برگ تر) و فلاونویید (62/120 میلی گرم کویرستین بر گرم برگ تر) در تنش ترکیبی متوسط شوری و شدید خشکی (D3S2) و حداکثر محتوای آنتوسیانین (12/0 میکرو مول بر گرم وزن تر) در تنش ترکیبی شدید شوری و خشکی (D3S3) حاصل شد، که نشان دهنده اثرات تحریک کنندگی این سطوح از تنش های ترکیبی در تولید حداکثری ترکیبات فنولیکی، فلاونوییدی و آنتوسیانینی در گیاه خلال دندان بود. با توجه افزایش معنی دار ترکیبات فنولیکی در سطوح متوسط و شدید از تنش های خشکی و شوری، کشت آن در زمین های متاثر از تنش های خشکی و شوری می تواند مورد توجه قرار گیرد.

    کلیدواژگان: آنتی اکسیدانی، تنش، ترکیبات فنولیک، رنگیزه های فتوسنتزی، عملکرد
  • راضیه رحمتی زاده، حسین مظفری*، محمدجواد آروین، رشید جامعی، نورمحمد براهویی مقدم، احد ابن عبدالعلی صفحات 287-298

    تحقیقات در زمینه نانوفناوری به عنوان یک رشته در حال ظهور، سبب پیشرفت شاخه های گوناگون فناوری شده است. اگر چه آهن به عنوان یک عنصر ضروری برای رشد گیاه در نظر گرفته می شود، اما نقش آن در کاهش تنش های غیرزیستی به طور گسترده مورد مطالعه قرار نگرفته است. از این رو آزمایشی در سال 1397 در گلخانه دانشگاه تحصیلات تکمیلی، صتعتی و فناوری پیشرفته کرمان انجام شد. در این پژوهش اثر نانوذرات Fe3O4 بر گیاه گوجه فرنگی در پنج سطح صفر، 10، 20، 50 و 100 میلی گرم در لیتر تحت تنش کلرید کادمیوم (CdCl2) با سه غلظت صفر، 100 و 200 میکرومولار مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد غلظت 200 میکرومولار CdCl2 در محلول غذایی باعث کاهش معنی دار وزن خشک اندام هوایی (56 درصد)، وزن خشک ریشه (5/65 درصد)، طول اندام هوایی (6/52 درصد)، طول ریشه (8/56 درصد) نسبت به شاهد گردید. همچنین محتوای MDA و H2O2 در اندام هوایی و ریشه به طور معنی داری نسبت به شاهد افزایش یافت. تغییر فعالیت آنزیم سوپراکسید دیسموتاز (SOD) در اندام هوایی 4/232 درصد (3/3 برابر) و در ریشه 5/143 درصد (4/2 برابر) نسبت به شاهد بود. اما کاربرد 20 میلی گرم در لیتر نانوذرات nano-Fe3O4 به طور معنی داری برای رشد گیاه موثر بود و از طریق تحریک سازوکارهای دفاعی مختلف توانست سمیت کادمیوم را همراه با کاهش غلظت کادمیوم آزاد در گیاه بهبود بخشد. به طور کلی نتایج این تحقیق نشان داد که می توان از اسپری نانوذرات اکسید آهن برای محافظت گیاه گوجه فرنگی تحت تنش کادمیوم استفاده نمود.

    کلیدواژگان: آسکوربات پراکسیداز، تنش اکسیداتیو، فلزات سنگین، کاتالاز، نانوتکنولوژی
  • آزاده سادات جعفری نسب، شهاب مداح حسینی*، آرمان آذری صفحات 299-314

    به منظور بررسی تاثیر تنش سرما بر برخی صفات فیزیولوژیک نه اکوتیپ خلر، آزمایشی به صورت فاکتوریل اسپلیت پلات در قالب طرح کاملا تصادفی با چهار تکرار در اتاقک رشد اجرا شد. عامل اول سرما در دو سطح (25 و 3- درجه سلسیوس) و عامل دوم اکوتیپ در نه سطح، گردآوری شده از مناطق مختلف به نام های بم، سیرجان، تربت حیدیریه، بافت1 (منطقه کیسکان)، بافت2 (منطقه بیدگردوییه)، شیراز، کوهبنان، رابر و بردسیر بود. صفات اندازه گیری شده در این آزمایش شامل محتوای قندهای محلول، پرولین، نشاسته، کلروفیل a، b و کل و همچنین فعالیت آنزیم های آنتی اکسیدانی بودند. نتایج نشان داد در تمام اکوتیپ ها با کاهش دما از 25 به 3- درجه سلسیوس محتوای قندهای محلول، پرولین، نشت یونی و فعالیت آنزیم های کاتالاز و پراکسیداز افزایش و محتوای نشاسته و کلروفیل a، b  و کل کاهش یافت. تنوع قابل توجهی بین اکوتیپ ها از نظر تحمل تنش سرما مشاهده شد. در اکوتیپ های بافت2 و بردسیر محتوای پرولین زیادتر از سایر اکوتیپ ها بود. همچنین بیشترین محتوای قند محلول مربوط به اکوتیپ بافت2 و بیشترین فعالیت آنزیم کاتالاز مربوط به اکوتیپ بردسیر بود. در ضمن اکوتیپ های بافت2 و بردسیر شاخص زنده مانی بالاتری نسبت به سایر اکوتیپ ها داشتند. بر اساس نتایج شاخص زنده مانی، اکوتیپ های بافت2 و بردسیر بیشترین مقاومت به تنش سرما و اکوتیپ های بم، شیراز و سیرجان کمترین مقاومت را نشان دادند.

    کلیدواژگان: پرولین، شاخص زنده مانی، قندهای محلول، نشاسته
  • طاهره جهانتیغ، صدیقه اسمعیل زاده بهابادی*، زهره رزم آرا، سیده پریسا حسنین صفحات 315-336

    گندم یکی از مهمترین غلات پرمصرف است و با توجه به نقش نانوتکنولوژی در تولید محصولات زراعی، بررسی تاثیر نانوذرات بر فرآیندهای رشدی آن بسیار حایز اهمیت است. هدف پژوهش حاضر، تاثیر کمپلکس سه هسته ای آهن و نانو ذرات Fe3O4 حاصل از آن بر برخی شاخص های رشد و فیزیولوژیک گیاه گندم بود. در این تحقیق تیمارها شامل بدون پرایمینگ بذر (شاهد)، پرایمینگ با غلظت های مختلف (100، 200 و 500 ppm) کمپلکس آهن و نانو ذرات آهن حاصل از آن بود.کمپلکس آهن توسط آنالیز عنصری، طیف سنجی مادون قرمز (FT-IR) و طیف سنجی پراش اشعه X تک بلور (SC-XRD) تایید ساختار شد. همچنین ساختار نانو ذرات Fe3O4 توسط طیف سنجی مادون قرمز (FT-IR)، پراش پرتو ایکس (XRD) و میکروسکوپ الکترونی عبوری (SEM) مورد مطالعه قرار گرفت. میزان ترکیبات فنول کل با روش فولین سیوکاتیو، میزان ترکیبات فلاونوییدی با استفاده از روش رنگ سنجی آلومینیم کلرید و میزان فعالیت آنتی اکسیدان به روش FRAP اندازه گیری شد. نتایج نشان داد که نانو ذرات اکسید آهن تهیه شده دارای اندازه ذرات کوچکتر و مساحت سطح ویژه بزرگتری نسبت به نانو کمپلکس آهن است. نتایج نشان داد که همه غلظت های کمپلکس آهن و نانو ذرات آهن باعث افزایش معنی دار شاخص های رشد و فیزیولوژیک نسبت به شاهد شدند. به طوری که بیشترین جوانه زنی بذر (94%) در غلظت ppm 500 نانوذرات آهن مشاهده شد. بیشترین طول ریشه چه (cm 27)، طول ساقه چه (cm 3/16)، وزن خشک ساقه چه (mg 7/1)، وزن خشک ریشه چه (mg 2/1)، وزن خشک ریشه (g 03/0)، وزن خشک ساقه (g 04/0)، طول ریشه (cm 33/29) و طول ساقه (cm 29) در غلظت ppm 500 نانوذرات آهن مشاهده شد. بیشترین محتوای فنول، محتوای فلاونویید و فعالیت آنتی اکسیدانی نیز در غلظت ppm 500 نانوذرات آهن به دست آمد. براساس نتایج این تحقیق، پرایمینگ بذر با نانوذرات آهن به عنوان محرکی مناسب جهت افزایش رشد و تولید ترکیبات فنولی در گیاه گندم پیشنهاد می شود.

    کلیدواژگان: کمپلکس آهن، نانو ذرات آهن، شاخص های فیزیولوژیک، گیاه گندم
  • ساره ابراهیمی، سید مهدی رضوی*، منصور افشار محمدیان صفحات 337-354

    آلوده شدن خاک با پساب شهری و صنعتی حاوی فلزات سنگین، یکی از جدی ترین مشکلات زیست محیطی است وگیاه پالایی یک روش زیستی و مقرون به صرفه جهت حذف فلزات سنگین از خاک و محیط زیست آلوده است. در این راستا انتخاب گیاه مناسب برای گیاه پالایی با توجه به نوع آلودگی، بسیار مهم است. از آن جایی که علاوه بر مقدار جذب فلزات سنگین، خصوصیات موفولوژیک و فیزیولوژیک گیاهان نیز در بحث گیاه پالایی دارای اهمیت است، لذا آزمایشی با هدف بررسی برخی خصوصیات مورفولوژیک و مولفه های فلورسانس کلروفیل و محتوای رنگیزه های فتوسنتزی سه گیاه نخل مرداب، وتیور و آلویه ورا تحت تیمار دو نوع پساب شهری و صنعتی طراحی شد. نتایج نشان داد که تیمار های پساب شهری و صنعتی باعث ایجاد تغییرات معنی داری در تمام پارامترهای مورد بررسی شدند و اثر متقابل پساب و گونه گیاهی بر وزن تر ریشه و اندام هوایی، وزن خشک اندام هوایی، F0، Fm، Fv، کلروفیل a، b و کلروفیل a+b معنی دار و برای بقیه مولفه های ارزیابی شده معنی دار نبود. در مجموع بر اساس مولفه های مورد آزمایش در این تحقیق می توان گفت که در خاک آلوده به پساب شهری، گیاهان وتیور و نخل مرداب و در خاک آلوده به پساب صنعتی، گیاهان وتیور و آلویه ورا بهتر عمل کردند.

    کلیدواژگان: پساب، فلزات سنگین، فلورسانس کلروفیل، گیاه پالایی
  • صفیه پذیره، علی اکبر مقصودی مود*، عنایت الله توحیدی نژاد، مهدی مهیجی صفحات 355-370

    در عمده مناطق تحت کشت گندم در جهان تنش خشکی در طول مراحل زایشی منجر به کاهش قابل توجه عملکرد دانه آن می‏گردد. لذا با توجه به اقلیم خشک و نیمه خشک کشور و جمعیت پیش رو شناسایی ارقام متحمل به خشکی و صفات مرتبط با آن ضرورت دارد. بر همین اساس پژوهشی به صورت طرح بلوک‏های کاملا تصادفی در سه تکرار در مزرعه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه شهید باهنر کرمان در سال زراعی 96-95 انجام گردید. تیمارهای آزمایش شامل 28 رقم گندم نان بود که در دو محیط متفاوت (شرایط نرمال و تنش خشکی) کشت گردید. بای پلات‏های GGE یکی از دقیق و کارآمدترین مدل‏های چند متغیره هستند که نوع ژنوتیپ× صفت (G×T) این بای پلات به روابط بین صفات در ژنوتیپ‏ها می‏پردازد. بردارهای موجود در بای پلات نشان دادند که ارتباط مثبت و قوی بین صفات فیزیولوژیک از جمله غلظت رنگدانه‏های فتوسنتزی، شاخص کلروفیل و محتوای نسبی آب با عملکرد در هر دو شرایط آبیاری نرمال و خشکی انتهای فصل وجود داشت. در شرایط تنش غلظت عناصر با عملکرد دارای همبستگی منفی بودند اما این درحالی بود که با آبیاری نرمال تنها عناصر میکرو دارای همبستگی منفی بود. با توجه به نمودار بای پلات ژنوتیپ‏های روشن، پیشگام، زاگرس، امید و باران به عنوان بهترین ژنوتیپ‏ها برای بعضی صفات یا همه صفات در شرایط تنش خشکی معرفی‏شدند. از طرف دیگر ارزیابی تحمل ژنوتیپ‏ها با شاخص‏های تحمل نیز نشان داد که شاخص‏های MP، GMP و STI دارای همبستگی مثبت و معنی‏داری با عملکرد دانه بوده و برهمین اساس الوند و امید به ترتیب به عنوان ژنوتیپ‏های متحمل و حساس شناسایی شدند. با توجه به نتایج حاضر، بای پلات GT و شاخص‏های تحمل (MP، GMP و STI) می‏توانند روش مناسبی برای ارزیابی برتری صفات و شناسایی ژنوتیپ‏های متحمل باشند. همچنین رنگدانه‏‏های فتوسنتزی و غلظت عناصر می‏توانند معیار مناسبی جهت بهبود عملکرد دانه به ویژه در شرایط تنش باشند.

    کلیدواژگان: تنش، شاخص تحمل، عملکرد دانه، کلروفیل
  • رحمان یوسفی*، محمود اثنی عشری صفحات 371-388

    سیلیسیم یکی از عناصر غذایی مفید برای اکثر گیاهان محسوب می شود. سیلیسیم باعث افزایش تولید و کیفیت محصول شده و نقش مهمی در مقاومت گیاه در برابر تنش های محیطی دارد. با پیشرفت علم و تولید عناصر در مقیاس نانو، کاربرد آن ها در صنایع مختلف و از جمله کشاورزی مطرح شده است. این پژوهش به صورت یک آزمایش فاکتوریل بر پایه طرح کاملا تصادفی با سه تکرار و چهار گیاه در هر تکرار اجرا گردید. ذرات دی اکسید سیلیسیم در دو مقیاس میکرو و نانو در غلظت های صفر، 20، 40، 60 و 80 میلی گرم در لیتر و به دو روش محلول پاشی برگی و محلول دهی ریشه ای در دو مرحله (مرحله اول در زمان 5-4 برگی و مرحله دوم دو هفته پس از پایان اعمال تیمار مرحله اول) روی گیاهان      توت فرنگی اعمال شدند. محتوای رطوبت نسبی برگ، کربوهیدرات برگ و میوه، نیترات برگ و میوه، کلروفیل (a، b، کل)، کاروتنویید ها و فعالیت آنزیم های کاتالاز و پراکسیداز اندازه گیری شدند. نتایج نشان داد که تیمارها اثر معنی داری بر محتوای رطوبت نسبی برگ و نیترات میوه نداشتند، ولی کاربرد سیلیسیم کربوهیدرات محلول برگ و میوه و نیز نیترات کل برگ را به طور معنی داری افزایش داد. سیلیسیم به خصوص در مقیاس نانو سبب افزایش معنی دار کلروفیل های a، b و کل گردید، ولی بر میزان کاروتنویید ها تاثیر معنی داری نداشت. کاربرد سیلیسیم باعث افزایش معنی دار فعالیت آنزیم کاتالاز گردید، ولی بر فعالیت آنزیم پراکسیداز تاثیر معنی دار نداشت. در کل کاربرد نانوسیلیسیم در مقایسه با میکروسیلیسیم و شاهد اثرات مثبت بهتری روی صفات فیزیولوژیکی گیاه توت فرنگی داشت. به طور کلی جهت تولید گلخانه ای توت فرنگی در بستر کشت بدون خاک، غلظت 60 میلی گرم در لیتر نانو سیلیسیم به صورت محلول دهی ریشه ای قابل توصیه است.

    کلیدواژگان: محتوای نسبی آب، کلروفیل، کاروتنوئید، کاتالاز، پراکسیداز
  • امیر کلاهی، مسعود رفیعی*، علی خورگامی، کاظم طالشی صفحات 389-408

    به منظور بررسی اثر کود تلفیقی دامی - شیمیایی و زیولیت بر خصوصیات بیوشیمیایی دو رقم لوبیا قرمز (Phaseolus vulgaris L.)، آزمایشی فاکتوریل با سه عامل در قالب طرح پایه بلوک های کاملا تصادفی با سه تکرار در بهار سال‏های 1395 و 1396 در شرایط اقلیمی شهرستان ازنا در استان لرستان اجرا شد. عامل رقم شامل دو رقم گلی (رونده) و اختر (ایستاده)؛ عامل کود تلفیقی دامی - شیمیایی در پنج سطح شامل 0:100، 25:75، 50:50، 75:25 و 100:0 دامی:شیمیایی و عامل زیولیت در چهار سطح شامل عدم مصرف زیولیت و مصرف 3، 6 و 9 تن در هکتار زیولیت بود. کود دامی از منبع کود گوسفندی پوسیده و کود شیمیایی از منبع اوره بود.  نتایج نشان داد که با افزایش مصرف زیولیت از میزان پرولین اندام هوایی کاسته و بر میزان عملکرد دانه (2199 کیلوگرم در هکتار) افزوده شد. در هر دو رقم گلی و اختر، بیشترین میزان آهن اندام هوایی (به ترتیب 375 و 403 میلی گرم بر کیلوگرم)، آهن دانه (به ترتیب 102 و 111 میلی گرم بر کیلوگرم) و عملکرد دانه (به ترتیب 2341 و 2630 کیلوگرم در هکتار) از تیمار 50:50 دامی:شیمیایی و شش تن در هکتار زیولیت بدست آمد، ولی بیشترین میزان پتاسیم اندام هوایی (به ترتیب 40/1 و 39/1 درصد) در رقم گلی از تیمار صفر:100 دامی:شیمیایی و عدم مصرف زیولیت؛ در حالی که در رقم اختر، از تیمار صفر:100 دامی:شیمیایی و شش تن در هکتار زیولیت حاصل شد. در مجموع، رقم اختر همراه با مصرف کود تلفیقی 50:50 دامی:شیمیایی و شش تن در هکتار زیولیت جهت دست یابی به حداکثر عملکرد دانه و غنی سازی دانه قابل توصیه است.

    کلیدواژگان: پروتئین دانه، پرولین، عناصر ضروری، تنظیم اسمزی، غنی سازی
  • امیرعطا صالحی، فرهاد فرهوش*، غلامعباس اکبری، الیاس سلطانی، بهرام میرشکاری صفحات 409-434

    در این تحقیق به اثرات کاربرد نانو ذرات دی اکسیدتیتانیوم در شرایط تنش کم آبیاری در مراحل قبل از گلدهی و پر شدن دانه ها در گندم پرداخته شد. بدین منظور، این گیاه در مراحل پنجه زنی و خوشه دهی توسط غلظت 02/0 درصد نانو دی اکسیدتیتانیوم محلول پاشی شد و برخی صفات نظیر ارتفاع بوته، شاخص سطح برگ، تعداد پنجه بارور، تعداد دانه، وزن هزار دانه، عملکرد بیولوژیک ،شاخص برداشت، محتوای نسبی آب برگ، محتوای کلروفیل کل، محتوای پرولین و مالون دی آلدیید و فعالیت آنزیم های آسکوربات پراکسیداز، و سوپر اکسید دیسموتاز مورد بررسی قرار گرفتند. نتایج نشان دهنده اثرات مثبت کاربرد این نانو ذرات در رشد رویشی و زایشی گیاه گندم در شرایط عادی و تنش بود، به طوری که در شرایط تنش خشکی موجب افزایش تعداد پنجه های بارور، افزایش تعداد دانه و وزن هزار دانه در مقایسه با عدم کاربرد نانو ذرات در شرایط تنش شد. در شرایط عادی و تنش کم آبیاری کاربرد این نانو ذرات در زمان پنجه زنی اثرات مطلوب تری بر خصوصیات رویشی و عملکردی گیاه در مقایسه با زمان خوشه دهی داشت و موجب افزایش شاخص برداشت گندم در شرایط خشکی شد. از سویی، کاربرد نانو ذرات تیتانیوم به طور موثری از آثار سوء تنش خشکی در زمان های قبل از گلدهی و پر شدن دانه ها کاست و موجب افزایش فعالیت پرولین شد، همچنین کاربرد ماده مذکور با افزودن بر فعالیت آنزیم های آنتی اکسیدان از تجمع مالون دی آلدیید جلوگیری نمود، به طوری که اتفاقات اخیر موجب افزایش توانایی گندم در مواجه با شرایط تنش خشکی گردید.

    کلیدواژگان: آنزیمهای آنتی اکسیدان، تنش خشکی، کم آبیاری، گندم، محلول پاشی، نانو ذرات دی اکسیدتیتانیوم
  • مهدی معتکفی، احمد قنبری، محسن موسوی نیک، علیرضا سیروس مهر* صفحات 435-451

    خشکی از عوامل مهم محیطی کاهنده عملکرد کلزا به ویژه در مناطق خشک و نیمه خشک مانند ایران است. به منظور بررسی فعالیت آنزیم های آنتی اکسیدان و برخی صفات بیوشیمایی کلزا رقم دلگان در شرایط تنش خشکی با محلول پاشی تنظیم کننده رشد آلی و کلسیم، آزمایشی به صورت کرت های خرد شده بر پایه طرح بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار در پژوهشکده کشاورزی دانشگاه زابل (چاه نیمه) انجام شد. تیمارهای آزمایش شامل سطوح قطع آبیاری بر اساس مراحل فنولوژیک رشد گیاه، در سه سطح I1= شاهد (آبیاری کامل)، I2= آبیاری تا مرحله تکمیل ساقه دهی و I3= آبیاری تا مرحله خورجین دهی به عنوان عامل اصلی و عامل فرعی شامل محلول پاشی: F1= شاهد (محلول پاشی آب خالص) و محلول پاشی تنظیم کننده رشد آلی و کلسیم با غلظت های F2= 1/0، F3= 05/0 و F4= 03/0 بود. افزایش سطوح تنش خشکی از تیمار آبیاری کامل نسبت به تیمار آبیاری تا مرحله خورجین دهی و پس از آن آبیاری تا مرحله تکمیل ساقه دهی سبب افزایش فعالیت آنزیم های کاتالاز، پراکسیداز، پلی فنل اکسیداز، آسکوربات پراکسیداز، فنل، فلاونویید، کربوهیدرات و پروتیین شد و بیشترین مقدار این صفات از تیمار آبیاری تا مرحله تکمیل ساقه دهی و محلول پاشی در غلظت 1/0 حاصل شد. مقدار افزایش فعالیت آنزیم کاتالاز به میزان (82)، پراکسیداز (90)، پلی فنل اکسیداز (72)، آسکوربات پراکسیداز (76)، کربوهیدرات محلول (75)، پروتیین (28)، فنل (73) و فلاونویید (53) درصد در شرایط آبیاری تا مرحله تکمیل ساقه دهی و محلول پاشی در غلظت 1/0 نسبت به تیمار آبیاری کامل و عدم محلول پاشی بود. در مجموع به نظر می رسد از بین تیمارهای آزمایش، با محلول پاشی تنظیم کننده رشد آلی و کلسیم با غلظت 1/0 می توان اثرات منفی ناشی از تنش را با فعال کردن سیستم آنتی اکسیدانی آنزیمی و غیر آنزیمی تعدیل کرد.

    کلیدواژگان: پروتئین، سلنیوم، قطع آبیاری، کربوهیدرات، فنل
|
  • Milad Karimi, Hanifeh Seyed Hajizadeh*, Seyed Morteza Zahedi, Sahar Azizi Pages 1-14

    In order to investigate the effects of nanosilicon in salinity stress amelioration in miniature garden rose 'Sanaz' a factorial experiment as a completely randomized design were done with three replications at greenhouse of University of Maragheh in 1399. At the present study for improving in quantitative, qualitative and biochemical traits of miniature garden roses under salt stress (0, 25 and 50 mM NaCl), SiO2-NPs spray were used at different levels (0, 50, 100, 150 and 200 mg L-1). Results showed that all measured traits were decreased severely at 50 mM salinity compared to controls and the least amount of each parameter were recorded at 50 mM level of salinity. While SiO2-NPs spray at 50 mM salinity caused to preserve chlorophyll index and led to increase in the number of plant leaves (62.4%), maximum florescence (55.4%) and variable florescence (more than 3 folded). Also, SiO2-NPs spray decreased the minimum florescence (44%) at 50 mM salinity. Nanosilicon by stimulating growth and increasing in the activity of the antioxidant enzymes resulted in a decreased lipid peroxidation, malondialdehyde amount and, subsequently decreased oxidative stress in plant cells. Spray of nanosilicon under salinity stress, increased the amount of proline and decreased the oxidative damage to the protein. It seems that according to the present results foliar application of SiO2-NPs especially at 200 mg L-1 under salinity stress can be recommended in garden roses.

    Keywords: Rose, proline, abiotic stress, antioxidant preservation, chlorophyll index
  • Rasoul Azarmi*, Akbar Padash, Ali Ashraf Soltani Toularoud, Behrooz Esmaielpour Pages 15-32

    The application of dicyandiamide (DCD) nitrification inhibitors in soil causes soil contamination for many years and has received much attention in recent decades due to its potential toxic effects on plants, but none. No action has been taken to control and eliminate contamination of nitrification inhibitors. In this study, DCD nitrification inhibitor at 4 concentrations (0, 5, 50 and 100 mg / kg) was added to the soil in a pot experiment with four replications. Greenhouse experiment was performed using factorial based on a completely randomized design to test the effect of symbiotic fungi (plants inoculated with P. indica, G. etunicatum and G. mosseae) on DCD plant toxicity. Lettuce (Lactuca sativa) cultivar Black was selected for this experiment because of its worldwide economic value. Then some properties of chlorophyll fluorescence such as minimum fluorescence (F0), maximum fluorescence (Fm) and maximum quantum efficiency of photosystem II (Fv / Fm) were measured. HPLC results showed the concentration of DCD nitrification inhibitor in lettuce leaves was very important. It was found that plants inoculated with symbiotic fungi had lower DCD levels than non-symbiotic plants. Plants treated with P. indica had 70 and 80% less DCD (50 and 100 mg / kg, respectively) compared to other plants.

    Keywords: Dicyanidamide nitrification inhibitor (DCD), Symbiotic fungi, Lettuce, Fluorescence chlorophyll
  • Pooya Arvin, Rana Firouzeh* Pages 33-50

    Dracocephalum kotschyi Boiss. it is one of the medicinal and aromatic plants that can be found in natural habitats in mountainous and high areas of the country. This plant is very popular because of its large amounts of essential oil and important medicinal properties. In this study, in order to investigate the effect of the habitat on the physiological traits, yield and essential oil content, random sampling of the flowering branches of the plant in the full flowering stage with three replications was done from its natural habitats located in the altitudes of Espidan, Akher Dagh and Arkan in North Khorasan province. The results showed that the plants grown in Espidan region with 15.76 g F.W and 3.24 g D.W are the highest, and the plants of Akher dagh region with 12.58 g F.W and 2.68 g D.W, are the lowest in fresh and dry weight. In terms of the content of flavonoid compounds and the percentage of essential oil yield, the highest amount of these compounds was obtained from 69.63 (mg Q/g D.W) and 1.52% from the plants of Arkan heights. Further, the results showed that 23 compounds were identified in the essential oil of plants of three habitats, and the compounds of cis-α-Bergamotene, limonene and ß-ocimene were the main common compounds in the essential oils of three regions. In connection with the antioxidant property, the plants of Arkan area showed a higher antioxidant capacity than other habitats in inhibiting DPPH free radicals with 50.89 μg/ml. In terms of anthocyanin content, extract of Arkan plants with 2.96 mg of cyanidin 3-glucoside/g was a greater source of anthocyanin, with a significant difference compared to other plants. General conclusion The plants grown in the altitudes of Arkan showed more content of anthocyanin, flavonoid compounds, antioxidant capacity and essential oil yield than other habitats, and it seems that the Arkan habitat has the most suitable conditions for the cultivation of this valuable medicinal plant.

    Keywords: anthocyanin, essential oil yield, antioxidant capacity, medicinal plant, fresh, dry weight
  • Maryam Janbazi Rudsari, HamidReza Doroudian*, Naser Mohammadian Roushan, Seyyed Mostafa Sadeghi, Majid Ashouri Pages 51-70

    Peanut is rich in protein and energy and is used in most countries to supply nutritional needs. In this study, the effect of gypsum, municipal solid waste compost and mycorrhiza on grain characteristics and catalase and peroxidase activity of peanut during two cultivation years were investigated in a factorial split-plot design. In the first cropping year, the maximum number of pods (121.33 per plant), seed length (22.07 mm), thousand seed weight (117.92 g), number of seeds (156.33 per plant) and yield Seed (13746.2 kg/ha) were obtained with the use of mycorrhiza and no application of gypsum and compost, application of 150 kg/ha of gypsum with mycorrhiza and without application of compost, without mycorrhiza and application of 6 ton/ha of compost and with mycorrhiza, no gypsum and 4 ton/ha of compos, respectively. In the second cropping year, the highest catalase and peroxidase activity (36.18 and 92.26 unit/mg of protein), calcium and iron content (7.45 and 88.57 mg/kg), oil percentage (76 54%) and protein percentage (27.62%) were obtained with mycorrhiza, application of 150 kg/ha of gypsum and 8 ton/ha of compost, despite mycorrhiza and no application of gypsum and addition of 8 ton/ha of compost, no application of gypsum , despite mycorrhiza and application of 4 ton/ha of compost and despite mycorrhiza and application of 150 kg/ha of gypsum and 2 ton/ha, respectively. In this study, the simultaneous use of municipal solid waste compost and mycorrhiza is proposed.

    Keywords: Compost, Grain yield, Gypsum, Mycorrhiza, Peanut
  • Ali Kazempour, Younes Sharghi*, Sayed Ali Mohammad Modarres Sanavi, Hossein Zahedi, Fatme Sefid Kon Pages 71-90

    In order to study foliar application of amino acids on morphophysiological properties and thyme essential oil under different irrigation regimes, an experiment was conducted as a split plot based on a randomized complete block design with three replications in the Research Farm of Tarbiat Modares University Faculty of Agriculture in the year 2020 crop season. Experimental factors were irrigation regimes at three levels including normal irrigation, moderate water stress, severe water stress (withholding irrigation until  25%, 45% and 65% of soil available water depletion in the root zone respectively and then irrigation up to field capacity from plant establishment to harvest time), were randomized to the main plot units and spraying at 6 kinds (aspartic acid, tyrosine, proline, commercial amino acids, distilled water and without spraying) were located in subplot units. The results showed that with reduction of irrigation to the level of severe water stress, plant height, fresh and dry weight of leaves, leaf area, total chlorophyll, percentage of essential oil decreased, and glycol peroxidase and proline showed a significant increase compared to optimal irrigation. Catalase activity also increased under moderate water stress and decreased under severe water stress. Foliar application of amino acids had a positive additive effect on the studied traits. The highest essential oil yield (about 11.20 kg/ha) was assigned to plants under commercial and proline amino acid foliar application under full irrigation conditions. Based on the general results of proline foliar application, increasing the concentration of osmolites such as proline under water stress conditions was able to help the plant withstand drought stress by helping to maintain osmotic pressure and compensate for part of the reduction in growth and dry weight. Therefore, consumption of this type of amino acid under stress conditions is recommended to reduce the effects of drought stress. Under non-stress conditions, foliar application of this type of amino acid had the greatest effect on plant growth and yield.

    Keywords: Antioxidant enzymes, Commercial of amino acids, Essential oil yield, Proline
  • Mahdieh Semsarzadeh, Saeed Sayfzadeh*, Davod Darvishi Zeidabadi, Hamidreza Zakerin, Esmaeil Hadidi Masouleh Pages 91-106

    The aim of this experiment was to investigate the effect of zeolite on biochemical and physiological properties of coriander under drought stress in factorial form in a randomized complete block design with 4 replications during the two cropping years of 2017-2018 and 2018-2019. Drought stress at 3 levels (including: 100% water requirement (no stress), 75% water requirement (mild stress) and 50% water requirement (severe stress)) and zeolite consumption at 5 levels (no use, 2, 4, 6 and 8 t. ha-1 of zeolite) were applied. The results showed that the water deficit stress decreased plant height drought, fresh and dry weight of shoots significantly; However, with the application of zeolite, the effects of stress were somewhat reduced. The highest and lowest shoot dry weight was obtained, in normal irrigation (without stress) with the use of six tons of zeolite per hectare (2.99 g. plant-1) and in drought conditions (50% water requirement) without the use of zeolite (1.22 g. plant-1), respectively. Reduction of irrigation also increased proline, while application of zeolite reduced drought effects slightly. Normal irrigation and consumption of six tons per hectare of zeolite showed the lowest amount of proline and severe stress (irrigation 50% of water requirement) and non-consumption of zeolite showed the highest amount of proline. In general, it was gained an acceptable economic yield in the coriander plants by applying mild stress (75% of water requirement) and using six tons per hectare of zeolite, as well as reduces the effects of stress.

    Keywords: Coriander, Catalase, Drought stress, Membrane permeability, Zeolite
  • Raheleh Gorzi, Francios Bernard*, Mohammadreza Ghalamboran Pages 107-122

    Safflower (Carthamus tinctorius L.) belong to the Asteraceae family. It contains flavonoids such as contains kinocalcone pigments and these compounds shown to exhibit medicinal properties. These pigments are abundantly found in flower of this plant, but it has been seen that the roots of this plant have been able to produce these pigments in vitro. One of the ways to increase the production of secondary metabolites in tissue culture is to use different elicitors. In this study, jujube fruit extract and salicylic acid were used as an elicitor. Grown roots were first cultured in liquid Murashige and Skoog (MS) medium for mass production, in static condition. The roots were then sub-cultured with jujube fruit extract (0, 0.01, 0.05, 0.1, 0.5 and 1%) and salicylic acid (0, 500 μm). After 20 days of culture the growth was determined and the yellow pigments of root and medium were measured by spectrophotometer and the results showed that jujube fruit extract have protected root tissues against lipid peroxidation and this fact have triggered their growth. In this condition there was an increase in yellow pigments but these pigments were not released in the culture medium. Conversely, the SA treatment that further increases the production of pigments affected the integrity of cell membranes which lead to a fall of growth and a release of pigments in the culture medium.

    Keywords: Elicitor, Pigment, Jujube fruit extract, Salicylic acid, In-glass culture, MS medium
  • Hamid Bravardi, Zahra Pakkish*, Soheila Mohammadrezakhani Pages 123-136

    Peach (Prunus persica) is one of the most important Iranian horticulture fruit. But the short of storage life and post-harvest losses are the Basie problems of fruit. This experiment was carried out to determine the effect of Folic acid on increasing shelf life of “Alberta” Peach in experimental university shahid Bahonar Kerman on design a randomized complete with three replication. Fruits of Peach treatment with Folic acid 0, 20 and 40 mMol for 5 Min and then stored at 1oC, 85-90% relative humidity for 21 days. Percentage of injured fruits, ion leakage, lipid peroxidation, hydrogen peroxide, organic acid, peroxidase and catalase activity and total soluble solids (TSS), were evaluated. The results showed that the effective compared to control and reduced percentage of injured fruits, ion leakage, lipid peroxidation, hydrogen peroxide. Generally, the results showed that the application of Folic acid 40 mMol were the most effective treatment.

    Keywords: Hydrogen peroxide, catalase, soluble solids
  • Maliheh Farhangpour, Jaefar Nikbakht, Fatemeh Nekounam Pages 137-152

    In order to evaluate the effect of L-cysteine and calcium lactate on yield and fruit quality of eggplant (Solanum melongena cv. Greta RZ) under deficit irrigation, a split plot experiment based on randomized complete block design with three replications was conducted at Research Farm of University of Zanjan, during 2021. Experimental treatments were included three levels of irrigation (60, 80 and 100 ETc%) and five foliar spray treatments (two levels of calcium lactate (CaL) 1 and 2 g.l-1 and two levels of L-cysteine (Cys) 0.15 and 0.5%) and distilled water as a control. The results showed that deficit irrigation stress significantly affected plant yield and fruit quality. The lowest fruit number and plant yield (1.8 kg), sepal chlorophyll and vitamin C (11.65 mg.100ml-1) contents, and the highest phenols and flavonoids contents, electron leakage, and Antioxidant enzymes activity were obtained at deficit irrigation 60% ETc.  Foliar application of CaL and Cys significantly improved fruit yield and quality under normal and deficit irrigation. The maximum plant yield (4.4 and 3.9 kg), vitamin C content (44.1 and 41.9 mg.100ml-1) and total soluble solid content (4.4 and 3.9 °B) were found with application of CaL 2 g.l-1 and Cys 0.5% respectively under irrigation 100 ETc%. CaL and Cys with increasing antioxidant enzymes activity (superoxide dismutases, catalases and peroxidase) and phenolic compounds led to an increase in fruit antioxidant capacity. According to the results, application of CaL 2 g.l-1 and Cys 0.5% is recommended to improve yield and fruit quality of eggplant under normal and deficit irrigation condition.

    Keywords: Antioxidant capacity, Electron leakage, Fruit number, Phenolic compounds
  • Vahid Barati*, Ehsan Bijanzadeh Pages 153-170

    In order to investigate the interaction effect of nitrogen (N) and silicon foliar application on photosynthetic traits of triticale under water stress conditions, a split factorial experiment in a randomized complete block design with three replicates was conducted at the Experimental Farm of College of Agriculture and Natural Resources of Darab – Shiraz University in 2017-2018 growing season. Treatments included: two levels of irrigation as the main plots [normal irrigation; irrigation based on the plant's water requirement up to the physiological maturity (IRN) and water deficit (water stress); irrigation based on the plant's water requirement up to the anthesis stage (withholding of irrigation after anthesis) (IRDI)]. Also, sub plots were two levels of silicon foliar application [0, and 3 mM] and three N fertilizer levels [N0, no nitrogen fertilizer (control); N100, 100 kg N ha-1; N150, 150 kg N ha-1]. The results showed that the IRDI reduced the photosynthesis at the milking and soft dough stages, however, this reduction was not constant in the different N levels and the highest reduction was occurred in 150 kg N ha-1 (44% and 55% reduction in the milking and soft dough stages, respectively). A similar trend was observed in the grain yield. Silicon foliar application could cause the reduction of distractive effects of water stress on photosynthesis and related traits (stomatal conductance and instantaneous water use efficiency), independently of N fertilizer supply. Totally, application of 150 and 100 kg N ha-1 is recommended for high photosynthesis rate of triticale in normal and water deficit, respectively. Furthermore, silicon foliar application (3 mM) was suggested for deminishing the hurmful effects of the severe water stress after anthesis on photosynthesis and its related traits in South of Iran.

    Keywords: Photosynthesis, Stomatal conductance, Water use efficiency
  • Masoumeh Hamed-Far, Roghieh Hajiboland*, Nasser Aliasgharzad Pages 171-186

    Garlic (Allium sativum L.) is susceptible to phosphorus (P) deficiency and because of coarse root system with low branching rate, this species is highly dependent on mycorrhizal symbiosis. As a beneficial element for higher plants, selenium (Se) improves nutritional and pharmaceutical quality of this species. In this research, the effect of Se (at 0, 20 and 80 µg L–1 of substrate as Na2SeO4) was investigated in garlic plants grown under adequate (2 mM) and low P (without P supply for six weeks) in the absence or presence of arbuscular mycorrhizal fungus (AMF), Diversispora versiformis in perlite as substrate and irrigated with Hoagland nutrient solution for six weeks. Results showed that, P deficiency caused reduction of shoot growth and leaf photosynthesis while AMF inoculation results in the improvement of growth, photosynthesis and sugars content. Selenium augmented the effect of AMF inoculation leading to the highest dry biomass, photosynthesis and sugars content under the combination of both treatments irrespective the P supply level. The root activity of acid phosphatase (APase) was not affected by low P or +AMF as single treatments, while Se alone or in combination with low P and +AMF significantly increased the APase activity. The optimum Se concentration on the biomass, root colonization rate, photosynthesis and APase activity was 80 µg L–1. This is the first report on the synergistic effect of Se on AMF symbiosis on the adaptive response of plants to P deficiency.

    Keywords: Acid phosphatase (APase), Garlic (Allium sativum L.), Photosynthesis, Root colonization, Sodium selenate, soluble sugars
  • Narges Hajiloo, Mahnaz Vafadar, Zohreh Toghranegar*, Elaheh Vatankhah Pages 187-214

    Drought stress is the most unfavorable environmental factor that severely reduces plant growth and production. Jasmonates, as the plant growth regulators, and effective in physiological processes, increase plant tolerance to stressful conditions. Physalis is a medicinal plant belonging to Solanaceae family. In order to investigate the effect of methyl jasmonate (MeJA) pretreatment and drought stress on the physiological and biochemical responses of Physalis. A factorial experiment was conducted with the combination of two factors, moisture levels [100% (control), 50%, and 30% of field capacity (FC)] and MeJA levels (0, 50, and 100 µM). Plants were exposed to different levels of moisture for two months, 24h after foliar application of MeJA. The results showed that pretreatmment of plants with MeJA increased leaf area, RWC, total plant dry weight, total chlorophyll, and carotenoids by 36.48, 31.07, 178.53, 37.11, and 49.73%, respectively during drought stress. In this research, application of MeJA, especially concentration of 100 µM, by increasing the contents of soluble sugars (12.13 and 16.69%), proline (22.84 and 45.86%), flavonoids (14.01 and 21.69%), protein (16.53 and 20.98%) and activity of SOD enzyme (22.09 and 13.96%) and decreasing the activities of POD (12.82 and 39.06%), APX (20.85 and 17.33%) and PPO (14.83 and 18.68%) enzymes in the shoot and root, moderated the negative effects of drought stress especially at 30% FC level. Also, MeJA induced changes in the accumulation and distribution of mineral nutrients in stressed plants. The results of this research showed that the foliar application of MeJA by improving the growth and photosynthetic properties, antioxidant system and nutritional status could be an appropriate solution to increase the tolerance of Physalis plant to drought.

    Keywords: Drought stress, Plant growth regulators, Antioxidant system, Growth parameters, Mineral elements, Physalis
  • Samira Taghavi, Tahmaseb Asemaneh*, Mohsen Movahedi Dehnavi Pages 215-228

    Heavy metals, including nickel, are among the most important pollutants. Ni as a micronutrient is essential for plants, however, with increasing concentrations of nickel in the environment, excess of the element accumulated in plants and causing toxicity. Phytoremediation is a biotechnology, using the plant to remove or reduce environmental pollutants. In this study, to evaluate the nickel phytoremediation potential and accumulation, the effects of different levels of nickel on some growth and development characteristics of Mentha longifolia L., were studied. Various concentrations of nickel (0, 10, 50, 100 and 300 mg/l) were treated in hydroponic culture, and in this condition, the plant potential for nickel tolerance and nickel effects on some physiological and morphological characteristics of M. longifolia were evaluated. Experiments were conducted in a completely randomized design. Results analysis showed that characteristics: shoot and root length, leaf area, shoot and root dry weight, total chlorophyll, carotenoid, anthocyanins and soluble carbohydrates content of the plant were reduced by increasing the concentration of nickel in nutrient solution but total protein and shoot and root nickel content were increased. Overally, based on evaluating of the effects of nickel on vegetative and physiological characters of M. longifolia, in this study, it can be acknowledged that the plant is not resistance to nickel stress, and is not suitable for phytoremediation and removing excess amounts of nickel in the environment. Also, due to the sensitivity of the plant to nickel stress, it can be counted as an indicator of environmental nickel pollution.

    Keywords: Mentha longifolia, Growth characteristics, Heavy metal, Phytoremediation, Stress resistance
  • Mehrdad Salehzadeh*, MohammadBagher Hassanpour Aghdam, Saeedeh Dehghanpor Farashah Pages 229-242

    Grapevine fanleaf virus (GFLV) is one of the most important and destructive grapevine viruses worldwide. The virus is a genus Nepovirus and is transmitted by the Xhiphinema index nematode. The present study was conducted to investigate the effect of salicylic acid foliar application on the incidence of GFLV on grapevine (Vitis vinifera L.) plants in the Faculty of Agriculture of Shiraz University in greenhouse conditions in 1398. Treatments included spraying as pretreatment and simultaneous application of salicylic acid and virus (SA + GFLV) on the leaves of biennial seedlings of white seedless cultivar in three concentrations of 50, 100 and 150 mg / l. Seedlings sprayed with potassium phosphate (without virus and salicylic acid treatment) were considered as controls. Comparison of the data mean to the effect of treatments on infected samples with GFLV showed that the highest and lowest disease progression were related to control and salicylic acid spraying before treatment with the virus, respectively. Analysis of physiological parameters showed that viral contamination and salicylic acid treatments affected cellular metabolism such as levels of pigments and proteins. The results of this study showed that the application of different concentrations of salicylic acid significantly increased the protein content of white seedless grapes. In addition, peroxidase activity and plant proline content were induced by virus inoculation simultaneous and post salicylic acid treatment. Therefore, salicylic acid treatment increased plant resistance to GFLV. The results of this study showed significant changes in metabolism and production of secondary metabolites in the plant under the influence of GFLV viral infection with salicylic acid treatments.

    Keywords: Grape, Peroxidase, Pigment, Metabolism
  • Mohamad Tahmasebi Karim-Abadi, Mohamadreza Salehi Salmi*, Babak Pakdaman Sardrood Pages 243-254

    Narcissus tazetta L. is very proper plant to grow outdoor. Southern of Iran such as Khuzestan are one of the most relevant areas of narcissus flower production. However, the applied soil texture needs improvement. In this research, a factorial experiment was performed based on a completely randomized plan with seven repeats to study effects of culture substrate improvement accompanied with the inoculation of endophytic fungus Serendipita indica on narcissus yield. Four culture substrates (100% field soil, 75% field soil+25% sand, 50% field soil+50% sand, and 25% field soil+75% sand) were used as first factor, and the fungus S.indica as the second factor. Based on the findings from the research, the inoculation with S.indica led to increase in the traits the diameter of the biggest flower (104%), number of florets (121%), flowering stem length (114%), (137%), total chlorophyll (118%), carotenoid content (113%), and a decrease in flowering stem diameter (84%), and guaiacol peroxidase activity (76%) compared to the control (no-inoculation). Also it was known that the culture substrate 75% field soil+25% sand had the most positive effect on the indices, the diameter of the biggest floret, number of florets, flowering stem length, vase-life, total chlorophyll content, and carotenoid content. The interaction of two factors indicated that the S.indica-inoculated culture substrates: 75% field soil+25% sand and 50% field soil + 50% sand were the best treatments for narcissus growing. In conclusion, it can be said that despite of moderately good growth of narcissus in the field soil of Khuzestan, it needs the addition of sand for more porosity to produce high-quality cut-flowers. Based on the results from the research, the inoculation with S.indica had more positive impact on narcissus vase-life than soil texture. Hence, the use of a culture substrate with 25% sand together with field soil and the fungus inoculation was found as a proper medium for narcissus cut-flower production. Also with next studies, it is suggested to focus on the effect of soil composition and fungal inoculation on the conservation of water and the reduction of salinity effect.

    Keywords: Bulb, Cut-Flower, Microorganism, Symbiont, Piriformospora, Tropical
  • Farinaz Vafadar, Rayhaneh Amooaghaie*, Parviz Ehsanzadeh Pages 255-270

    In this study, the effect of various levels of salinity on Dracocephalum kotschyi Boiss. (Fereidunshahr population) and the role of melatonin in improving photosynthesis and the acquisition of salt tolerance was investigated using two independent experiments. In the first experiment, the effect of different concentrations of sodium chloride (0, 25, 50, 75 and 100 mM) on the growth and photosynthetic traits of 60-day-old plants was evaluated. The results showed that with increasing salt concentration the tolerance index and the amount of photosynthetic pigments, Fv/Fm, and stomatal conductance decreased, but the level of lipid peroxidation and catalase activity increased in the leaves. In the second experiment, the effect of root pretreatment with 100 µM melatonin was investigated on salt tolerance (100 mM sodium chloride) of D. kotschyi seedlings. The results showed that pretreatment with melatonin increased fresh and dry weight of aerial part, chlorophyll a and b, total chlorophyll and carotenoids, Fv/Fm, stomatal conductance and relative water content in leaves under salt stress. The positive effect of melatonin on photosynthetic parameters was closely related to its role in increasing ascorbate peroxidase enzyme activity, reducing malondialdehyde content and improving Na+, K+ and Ca2+ homeostasis in leaves, and these effects were weakened by the application of p-CPA as an inhibitor of melatonin synthesis. Based on these results, the application of external melatonin, probably by affecting the endogenous melatonin synthesis in plants, is able to moderate the osmotic stress, ionic toxicity and oxidative stress caused by salinity in D. kotschyi plants, and it is possible that melatonin treatment can use to improve phosynthesis and the level of plant's tolerance to salinity.

    Keywords: Dracocephalum kotschyi, salinity, melatonin, photosynthesis, chlorophyll, ion homeostasis
  • Golnaz Arab, Pooran Golkar*, MohammadReza Vahabi, HamidReza Eshghizadeh Pages 271-286

    The most important stresses in the world's agricultural lands, especially in Iran, are drought and salinity stresses, which are increasing in these days. In this study, the independent and combined effects of salinity and drought stresses were studied on different agronomic and biochemical traits of the medicinal plant of Ammi visnaga .The experimental design was performed as split plot based in a completely randomized block design with three replication. Drought stress treatments  based on soil depletion rate (normal 50%, moderate stress 60% and severe stress 85%) and  three salinity stress levels (normal, average stress: 80 mM and severe stress :100 mM were applied. The results of the present study showed that different levels of independent stresses and the combination of salinity and drought both caused a significant decrease in seed yield, seed weight and plant height and a significant increase in malondialdehyde content compared to the control treatment. In combined treatments, the changes in chlorophyll content did not show the same trend compared to the control treatment. In both drought and salinity stresses,there was a significant increase in the contents of total phenolics, total flavonols, total flavonoids, carotenoids, proline and antioxidant activity, compared to the control, in order to compensate  the negative effects of tensions. The lowest values for seed yield, plant height and the highest antioxidant activity were observed in the combined stress of severe drought and severe salinity.The highest content for total flavonols and carotenoid and the lowest value for malondialdehyde were observed in the combined stress of moderate drought and non salinity (D2S1). The highest contents of total phenolics (228.64 mg of gallic acid per gram of fresh leaves) and total flavonoids (120.62 mg of quercetin per gram of fresh leaves) were obtained in the combined stress of moderate salinity and severe drought (D3S2). The highest content of anthocyanin (0.12 μmol/g FW) in severe combined stress of salinity and drought (D3S3). These results showed the stimulating effects of these combined levels in the highest production of phenolics, flavonoids and anthocyanins compounds in this plant. Considering the significant increase of phenolic compounds in moderate and severe levels of drought and salinity stresses, its cultivation in lands affected by drought and salinity stress can be considered.

    Keywords: Antioxidant, Photosynthetic pigments, Phenolics contents, Stress, Yield
  • Razieh Rahmatizadeh, Hossain Mozafari*, MohammadJavad Arvin, Rashid Jamei, Noor Mohammad Barahouei Moghadam, Ahad Ebne Abdolali Pages 287-298

    Research in the field of nanotechnology as an emerging field has culminated in the advancement of various branches of technology. The role of iron in reducing abiotic stresses has not been widely studied despite the fact that it is considered an essential element for plant growth. Therefore, an experiment was conducted in 2017 in the greenhouse of Kerman Graduate University of Technology. In this research, the effect of Fe3O4 nanoparticles at five levels of 0, 10, 20, 50 and 100 mg/l on tomato plant subjected to cadmium chloride (CdCl2) stress with three concentrations of 0, 100 and 200 μM was evaluated. The results showed that the 200 μM CdCl2 concentration in the nutrient solution caused a significant decrease in shoot dry weight (56%), root dry weight (65.5%), shoot length (52.6%), as well as root length (56.8%) compared to the control. Besides, MDA and H2O2 content of shoots and roots increased significantly relative to the control. The change in superoxide dismutase (SOD) activity was 232.4% (3.3-fold) in the shoot and 143.5% (2.4-fold) in the root compared to the control. However, the application of 20 mg/L concentration of Fe3O4 nanoparticles was significantly effective for plant growth and improved cadmium toxicity along with reducing the concentration of free cadmium in the plant through the stimulation of various defense mechanisms. In general, the results of this research showed that spraying iron oxide nanoparticle can be useful to protect tomato plants under cadmium stress.

    Keywords: Ascorbate Peroxidase, Oxidative Stress, Heavy Metals, Catalase, Nanotechnology
  • Azadeh Sadat Jafarinasab, Shahab Maddah Hosseini*, Arman Azari Pages 299-314

    In order to study the effect of cold stress on some physiological characteristics of nine ecotypes of grass pea, a factorial split plot experiment based on completely randomized design with two factors and four replications was carried out in growth chamber. The first factor was cold treatment at two levels (25 and -3˚C) and the second factor was ecotype at nine levels collected from local areas named Bam, Sirjan, Torbat Heydariyeh, Baft 1 (Kiskan area), Baft 2 (Bidgerdoyeh area), Shiraz, Kuhbanan, Rabar and Bardsir. Traits measured in this experiment included content of soluble sugars, proline, starch, chlorophyll a, b and total chlorophyll, as well as the activity of antioxidant enzymes. The results showed that in all ecotypes with decreasing temperature from 25 to -3 degrees the content of soluble sugars, proline, ion leakage and the activity of catalase and peroxidase enzymes increased whereas the content of starch and chlorophyll a, b and total decreased. Significant variation was observed between ecotypes in terms of cold stress tolerance. In Baft 2 and Bardsir ecotypes, proline content was higher than other ecotypes. Also, the highest soluble sugar content was related to Baft 2 ecotype and the highest catalase activity was related to Bardsir ecotype. In addition, these ecotypes had higher survival score. Based on the results of survival score, Baft2 and Bardsir ecotypes showed the highest resistance to cold stress and Bam, Shiraz and Sirjan ecotypes showed the lowest resistance.

    Keywords: Proline, Survival score, Soluble sugars, Starch
  • Tahereh Jahantigh, Sedigheh Esmaeilzadeh Bahabadi*, Zohreh Razmara, Parisa Hasanein Pages 315-336

    Wheat is one of the most important grains and considering the role of nanotechnology in crop production, it is very important to study the effect of nanoparticles on its growth processes. The aim of the present study was to investigate the effect of three metallic complex of iron and its Fe3O4 nanoparticles on growth and some physiological parameters of wheat. In this study, treatments included no seed priming (control), priming with different concentrations (100, 200 and 500 ppm) of iron complex and the iron nanoparticles. The structure of iron nanocomplexes were identified and confirmed by elemental analysis, infrared spectroscopy (FT-IR) as well as monocrystalline X-ray diffraction spectroscopy (SC-XRD). The structure of Fe3O4 nanoparticles was also studied by infrared spectroscopy (FT-IR), X-ray diffraction (XRD) and transmission electron microscopy (SEM). The total phenolic content was determined using Folin-Ciocalteu assay and the amount of flavonoid was determined by colorimetry. Antioxidant activity was determined by FRAP method. The results showed that the prepared iron oxide nanoparticles had a smaller particle size and a larger specific surface area than the iron nanocomplex. The results showed that all growth and physiological parameters increased significantly under the treatment of all concentrations of iron complex and iron nanoparticles compared to the control. The highest seed germination (94%) was observed at the concentration of 500 ppm iron nanoparticles. Maximum root length (27 cm), stem length (16.3 cm), stem dry weight (1.7 mg), root dry weight (1.2 mg), root dry weight (0.03 g), stem dry weight (0.04 g), root length (29.33 cm) and stem length (29 cm) were observed at a concentration of 500 ppm iron nanoparticles. According to the results of this study, seed priming with iron nanoparticles is suggested as a suitable stimulant for increasing growth and production of phenolic compounds.

    Keywords: Iron complex, Iron nanoparticles, Physiological parameters, Wheat plant
  • Seyed Mehdi Razavi, Mansour Afshar Mohammadian Pages 337-354

    Soil pollution due to urban and industrial effluents containing heavy metals is one of the most serious environmental problems, and phytoremediation is a bio-cost-effective method for removing heavy metals from contaminated soil and water. In this regard, choosing the suitable plant for phytoremediation according to the type of pollution is very important. Since in addition to the amount of heavy metal absorption, the morphological and physiological characteristics of plants are also important in phytoremediation, an experiment was designed to investigate some morphological characteristics and fluorescence parameters of chlorophyll and the content of photosynthetic pigments of three plants including C. alternifolius, V. zizanioide and A. vera under two types of urban and industrial wastewater treatments. The results showed that urban and industrial wastewater treatments caused significant changes in all of the examined parameters. The interaction of wastewater and plant species on fresh weight of roots and shoots, dry weight of shoots, F0, Fm, Fv, chlorophyll a, b as well as Chlorophyll a+b were significant and for the other evaluated parameters were not significant. In general, based on this study, regarding the phytoremediation potential of the examined plants, it can be said that in soils polluted with urban wastewater, V. zizanioide and C. alternifolius and in soils polluted with industrial wastewater, V. zizanioide and A. vera were more effective.

    Keywords: Chlorophyll fluorescence, Heavy metals, Phytoremediation, Wastewater
  • Safiyeh Pazireh, AliAkbar Maghsiudi Moud*, Enayatollah Tohidi Nejad, Mehdi Mohayeji Pages 355-370

    In most of the wheat cultivated areas in the world, drought stress during the reproductive stages leads to a significant reduction in grain yield. Therefore, considering the arid and semi-arid climate of this country and the increased population ahead, it is necessary to identify cultivars tolerant to drought and related traits. On this basis, the present study was conducted as a randomized complete block design with three replications in the research farm of the Faculty of Agriculture, Shahid Bahonar University of Kerman in 2016-2017 cropping year. Experimental treatments included 28 bread wheat cultivars which were cultivated in two different environments (normal conditions and drought stress). GGE bipolates are one of the most accurate and efficient multivariate models. The GT type of this biplot deals with the relationships between traits in genotypes. Based on the results, the vectors in biplot showed that there was a strong and positive correlation between physiological traits such as chlorophyll pigments concentration, carotenoids, chlorophyll index, and relative water content with yield in both normal irrigation and terminal drought conditions. Under stress conditions, the concentration of elements had a negative correlation with yield, but this was with normal irrigation, whereas only microelements had a negative correlation. According to the biplot diagram, Roshan, Pishgam, Zagros, Omid, and Baran genotypes were introduced as the best genotypes for some or all of the traits under drought stress. On the other hand, evaluation of tolerance of genotypes with tolerance indices also showed that MP, GMP and STI indices had a positive and significant correlation with grain yield and therefore Alvand and Omid were identified as tolerant and sensitive genotypes, respectively. According to the present results, G×T biplot and tolerance indices (MP, GMP, and STI) can be a good way to evaluate the superiority of traits and identify tolerant genotypes, and by this way, superior genotypes with high production capacity and desirable traits can be used in drought tolerance breeding programs. Also, photosynthetic pigments and element concentrations can be a good criterion for improving grain yield, especially under stress conditions.

    Keywords: Chlorophyll, Grin yield, Stress, Tolerance index
  • Rahman Yousefi*, Mahmood Esna-Ashari Pages 371-388

    Silicon (Si) is regarded as one of the beneficial nutrient elements for most plants. Si increases the yield and crop quality and plays an important role in plant resistance against the environmental stresses. With science development and nanoparticle production, their application in different industry such as agriculture has gained much atlention. This research was conducted in a factorial experiment based on a completely randomized design with 3 replications and 4 plants in each replicate. Foliar spray and root application were carried out using 20, 40, 60 and 80 mg L-1 micro- and nano-SiO2 at two growth stages (the first stage in 4-5 leaves of plants and second stage two weeks after first stage). Physiological characteristics including leaf relative water content, leaf and fruit carbohydrate, leaf and fruit nitrate, chlorophyll (a, b, total) and carotenoied and activity of catalase and peroxidase were measured. The results showed that applied treatments did not have any significant effect on leaf relative water content and fruit nitrate, but application of silicon increased significantly leaf and fruit carbohydrate as well as leaf nitrate. Silicon, particularly at the nanoscale, led to a significant increase of chlorophyll a, b and total, but had no significant effect on the amount of carotenoid. Application of silicon led to a significant increase of catalase activity, but had no significant effect on the activity of peroxidase. Totally, application of nano-silicon in comparison with the control and mico-silicon had the positive effects on physiological characteristics of strawberry plants. Overall, in hydroponic culture and greenhouse production of strawberries, according to the results of this research, the application of 60 mg L-1 nano-SiO2 through the root apply method is recommended.

    Keywords: Relative water content, Chlorophyll, Carotenoid, Catalase, Peroxidase
  • Amir Kolahi, Masoud Rafiee*, Ali Khorgami, Kazem Taleshi Pages 389-408

    In order to investigate the effect of combined animal-chemical fertilizer and zeolite on the biochemical properties of two cultivars of red bean (Phaseolus vulgaris L.), a factorial experiment with three factors in the form of a randomized complete block design with three replications was implemented in climatic conditions of Azna city in Lorestan province in spring of 2016 and 2017. Cultivar factor included two cultivars Goli (creeping) and Akhtar (standing); Animal-chemical compound fertilizer agent in five levels including 100:0, 75:25, 50:50, 25:75 and 0:100 Livestock:chemical ratio and zeolite agent in four levels including non-application of zeolite and consumption of 3, 6 and 9 tons zeolite per hectare. Livestock manure was obtained from rotten sheep manure and chemical fertilizer was obtained from urea. The results showed that with increasing zeolite consumption, shoot proline decreased but grain yield (2199 kg / ha) increased. In both Goli and Akhtar cultivars, the highest amount of shoot iron (375 and 403 mg / kg, respectively), grain iron (102 and 111 mg / kg, respectively) and grain yield (2341 and 2630, respectively) Kg / ha) from 50:50 animal treatment: chemical and six tons per hectare of zeolite was obtained, but the highest potassium content of shoots (1.40 and 1.39%, respectively) in flower cultivar from 0: 100 animal treatment: Chemical and non-use of zeolite; While in Akhtar cultivar, 0: 100 livestock: chemical and six tons per hectare of zeolite were obtained. In total, Akhtar cultivar with the application of 50:50 animal manure: chemical fertilizer and six tons per hectare of zeolite is recommended to achieve maximum grain yield and grain enrichment.

    Keywords: Grain protein, Essential elements, Osmotic regulation, Proline, Seed enrichment
  • Amirata Salehi, Farhad Farahvash*, Gholam Abbas Akbari, Elias Soltani, Bahram Mirashkari Pages 409-434

    In this study, the effects of application of titanium dioxide nanoparticles under water deficit irrigation stress in the pre-flowering and grain filling stages on wheat were investigated. For this purpose, this plant was sprayed with %0.02 titanium dioxide in tillering and heading stages and some traits such as plant height, leaf area index, number of fertile tillers, number of seeds, 1000 seed weight, biological yield, harvest index, relative leaf water content, total chlorophyll content, proline and malondialdehyde content and ascorbate peroxidase as well as superoxide dismutase activity were examined. The results showed the positive effects of the application of these nanoparticles on the vegetative and reproductive growth of wheat under normal conditions and stress, so that under drought stress increased the number of fertile tillers, increased the number of seeds  and 1000 seed weight was compared with the non-application of nanoparticles under stress conditions.Under normal conditions and low irrigation stress, application of these nanoparticles during tillering had more favorable effects on vegetative and functional characteristics of the plant compared to the clustering time and increased wheat harvest index in drought conditions. On the other hand, the application of titanium nanoparticles effectively reduced the adverse effects of drought stress in the pre-flowering and grain filling periods whereas increased proline activity. Recent events have increased the ability of wheat to withstand drought stress.

    Keywords: Antioxidant enzymes, Drought stress, Water deficit irrigation, Wheat, Foliar application, Titanium dioxide nanoparticle
  • Mahdi Motakefi, Ahmad Ghanbari, Mohsen Mousavi Nik, Alireza Sirousmehr* Pages 435-451

    Drought is one of the most important environmental factors in reducing canola yield, especially in arid and semi-arid regions such as Iran. To Investigate the activity of rapeseed CV. Dhalgan antioxidant enzymes and some biochemical traits under drought stress conditions and foliar application organic growth-regulating and calcium, an experiment as split plots based on a randomized complete block design with three replications were performed in the Agricultural Research Institute of University of Zabol (Chah Nimeh). Experimental treatments included cut-off irrigation levels based on plant growth stages at three levels I1= control (complete irrigation throughout the growing season), I2= Irrigation up to stem elongation completion, and I3= Irrigation up to silique formation as the main factor and subsidiary factor included foliar application: F1= control (Pure water spray) and foliar application organic growth-regulating and calcium with concentrations of F2 = 0.1, F3 = 0.05, and F4 = 0.03. The increase of drought stress levels from the full irrigation treatment compared to the irrigation up to silique formation and after that irrigation up to stem elongation completion caused an increase in the activity of catalase, peroxidase, polyphenol oxidase, ascorbate peroxidase, phenol, flavonoids, carbohydrates, and proteins. and the highest activity of these traits from irrigation up to stem elongation completion combined with spraying at a concentration of 0.1 was obtained. Increased activity of catalase enzyme (82), peroxidase (90), polyphenol oxidase (72), ascorbate peroxidase (76), soluble carbohydrates (75), protein (28), phenol (73), and flavonoids (53) percent in from irrigation up to stem elongation completion combined with spraying at a concentration of 0.1 compared to the control and pure water spray. In general, it seemed that among the experimental treatments by foliar application organic growth-regulating and calcium with concentrations of 0.1 could mitigate the harmful effects of drought by activating the enzymatic and non-enzymatic antioxidant system.

    Keywords: Carbohydrates, Cut-off irrigation, Phenol, Protein, Selenium