فهرست مطالب

نشریه زراعت و فناوری زعفران
سال یازدهم شماره 3 (پیاپی 41، پاییز 1402)

  • تاریخ انتشار: 1402/07/01
  • تعداد عناوین: 6
|
  • فائزه زعفریان*، عباس جلالی، حامد کاوه، فاطمه دلاورنیا صفحات 227-241

    پژوهش حاضر به منظور دستیابی به بهترین شیوه کاشت و حصول حداکثر عملکرد گل و کلاله زعفران (Crocus sativus L.) در دشت ساری طی دو مرحله انجام شد. مرحله اول در مزرعه تحقیقاتی دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری در طی سال های 1401-1400 به صورت کرت های خرد شده و در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار انجام شد. تیمارهای آزمایش شامل عمق زهکش (جوی) 15، 30 و 45 سانتی متر در کرت های اصلی و سه فاصله زهکش (عرض پشته) 50، 100 و 150 سانتی متر در کرت های فرعی بود. در مرحله دوم نگهداری بنه های تولید شده به مدت 3 ماه در محیط انکوباسیون و سپس انتقال بنه ها به دو محیط متفاوت هواکشت و مزرعه جهت ارزیابی عملکرد گل و کلاله زعفران صورت گرفت. صفات اندازه گیری شده شامل تعداد گل تولید شده، متوسط وزن گل و وزن کلاله خشک در شرایط مزرعه و هواکشت و همچنین میزان سافرانال، پیکروکروسین و کروسین در شرایط هواکشت بود. ارزیابی صفات زایشی زعفران در شرایط هواکشت نشان داد که با افزایش عمق زهکش و کاهش فاصله زهکش صفاتی مانند تعداد گل، وزن گل و وزن خشک کلاله افزایش یافت؛ به طوری که تیمار عمق زهکش 30 سانتی متر با فاصله زهکش 100 سانتی متر بالاترین مقادیر و افزایشی معادل 41، 40 و 45 درصد نسبت به میانگین مقادیر در کمترین عمق زهکش را نشان داد. البته اختلاف معنی داری با تیمار عمق زهکش 45 سانتی متر و فاصله زهکش 100 سانتی متر وجود نداشت. علاوه براین، نتایج نشان داد که با افزایش عمق زهکش و همچنین افزایش فاصله زهکش میزان پیکروکروسین کاهش یافت و همچنین اختلاف معنی داری بین تیمارهای مختلف برای میزان کروسین مشاهده نشد. مقایسه صفات زایشی گیاه در دو شرایط هواکشت و مزرعه نشان داد که تعداد گل، وزن تر گل و وزن خشک کلاله در شرایط مزرعه نسبت به هواکشت به ترتیب معادل 21، 20 و 12 درصد کاهش یافت. به طور کلی، نتایج حاکی از آن بود که جهت دستیابی به بالاترین تولید زعفران در اراضی ساحلی، تکثیر بنه در مزرعه و در بسترهایی با عمق و فاصله زهکش به ترتیب 30 و 100 سانتی متری و سپس گل گیری بنه های تولیدی در شرایط هواکشت می تواند شیوه اقتصادی مناسبی برای کشت یکساله زعفران در منطقه دشت ساری باشد.

    کلیدواژگان: زهکشی، صفات زایشی، متابولیت ثانویه، هواکشت
  • شیما عبدالشاه، داود بخشی*، محمدباقر فرهنگی صفحات 243-255

    کودهای زیستی با پویاسازی عناصر معدنی، نیاز به کودهای شیمیایی را کاهش می دهند و منجر به افزایش عملکرد می شوند. از این رو با توجه به اهمیت افزایش عملکرد زعفران، آزمایشی در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار در مزرعه تحقیقاتی اداره منابع طبیعی سمنان در سال زراعی 1401-1400 انجام شد. تیمارهای آزمایشی شامل کودهای زیستی فروزینک بارور، پتابارور-2، فسفاته بارور-2 و ترکیب آن ها با هم در کنار شاهد (8 تیمار) بودند که به صورت کودآبیاری در اواسط بهمن ماه 1400 در دو سطح صفر و نیم لیتر در هکتار اعمال شدند. صفات مورد بررسی شامل تعداد گل، وزن گل تازه و خشک، وزن تر و خشک کلاله، طول کلاله و قطر نوک کلاله، طول دوره گلدهی، تعداد برگ و محتوای کلروفیل برگ بودند. مقایسه میانگین ها نشان داد که کودهای زیستی باعث افزایش معنی دار (05/0 ≤p) در تمامی صفات به جز تعداد برگ، طول کلاله و قطر نوک کلاله در مقایسه با شاهد شدند. صفات مورد بررسی بهترین نتایج خود را تحت کاربرد ترکیبی کودهای زیستی فروزینک بارور و پتابارور-2 نشان دادند. به طوری که بیشترین مقادیر تعداد گل (175 عدد در متر مربع)، وزن تر گل (61/72 گرم در متر مربع)، وزن خشک گل (92/7 گرم در  متر مربع)، طول دوره گلدهی (21 روز)، محتوای کلروفیل a (728/0 میلی گرم در گرم وزن تر)، محتوای کلروفیل کل (97/5 میلی گرم در گرم وزن تر)، وزن تر کلاله (28/4 گرم در متر مربع) و وزن خشک کلاله (804/0 گرم در مترمربع) در تیمار توام فروزینک بارور و پتابارور-2 به دست آمد که به ترتیب 1/3، 6/3، 4/3، 1/1، 1/2، 5/1، 3 و 1/3 برابر شاهد بود. به طورکلی کودهای زیستی با اثر بر افزایش حلالیت عناصر غذایی و قابل دسترس کردن آن ها برای گیاه باعث بهبود صفات کمی زعفران شدند و کاربرد توام کودهای زیستی نیز عملکرد گل و کلاله زعفران را به طور معنی داری افزایش داد.

    کلیدواژگان: باکتری های محرک رشد، عملکرد گل، کلاله، کود زیستی آهن-روی، کود زیستی پتاسیم
  • نسیم رضوانی، مجید پوریوسف*، افشین توکلی صفحات 257-280

    زعفران از گیاهان بومی و ارزشمند ایران است که مصرف صحیح عناصر غذایی و تنظیم کننده های رشدی، در رشد و نمو و تولید محصول آن از اهمیت ویژه ای برخوردار است. هدف از این مطالعه ارزیابی تاثیر غلظت های مختلف فورکلرفنورن و نیترات پتاسیم بر خصوصیات بنه های دختری و عملکرد زعفران می باشد. این آزمایش به صورت فاکتوریل در قالب طرح بلوک کامل تصادفی در مزرعه تحقیقاتی دانشگاه زنجان انجام شد. محلول پاشی در این مطالعه، مرحله اول در اوایل اسفند ماه و مرحله دوم در اوایل فروردین ماه انجام شد. با توجه به نتایج به دست آمده اثرمتقابل فورکلرفنورن 5/2 و 5 میلی گرم در لیتر در سطح نیترات پتاسیم 500 میلی گرم در لیتر موجب کاهش تعداد بنه های دختری شد. ویژگی هایی مانند وزن بنه های دختری بیش از 7 گرم در مترمربع، قطر بنه، تعداد گل در مترمربع، میزان سافرانال، کروسین و پیکروکروسین در استفاده از تیمار اثرمتقابل فورکلرفنورن 5 میلی گرم در لیتر و نیترات پتاسیم 1000 میلی گرم در لیتر افزایش قابل توجهی پبدا کردند. بیشترین وزن تر و خشک کلاله به ترتیب به میزان 49/11 و 15/1 گرم در مترمربع با تیمار فورکلرفنورن در سطح 5 میلی گرم در لیتر حاصل شد. همچنین استفاده از نیترات پتاسیم در سطح 1000 میلی گرم در لیتر موجب افزایش وزن تر و خشک کلاله به ترتیب به میزان 22/10 و 01/1 گرم در مترمربع شد. بیشترین طو کلاله در تیمار فورکلرفنورن 10 میلی گرم در لیتر و نیترات پتاسیم 250 میلی گرم در لیتر به دست آمد. با توجه به نتایج به دست آمده محلول پاشی فورکلرفنورن با غلظت 5 و نیترات پتاسیم با غلظت 1000 میلی گرم در لیتر، بهترین نتیجه را بر صفات مورد مطالعه داشت. به طورکلی نتایج آزمایش کنونی حاکی از تاثیر مثبت محلول پاشی زعفران با فورکلرفنورن و نیترات پتاسیم، روی خصوصیات رشدی و عملکرد کلاله و بنه آن دارد. در کنار بهره مندی از نیترات پتاسیم به عنوان منبع تغذیه ای برای افزایش فتونستز و رشد گیاه، استفاده از ترکیباتی مانند فورکلرفنورن باعث انتقال بهتر و بیشتر هیدرات های کربن تولید شده از منبع به مخزن می شود که افزایش وزن بنه های دختری را به دنبال خواهد داشت.واژه های کلیدی: بنه دختری، تعداد گل، سافرانال، عناصر غذایی، وزن بنه، کلاله

    کلیدواژگان: بنه دختری، تعداد گل، سافرانال، عناصر غذایی، وزن بنه، کلاله
  • محمدجواد حبیب زاده، سید مهدی زیارت نیا*، ابراهیم دورانی علیایی صفحات 281-300

    آپوکاروتنوییدها عامل ارزش اقتصادی در گیاه زعفران هستند، بنابراین جداسازی و مطالعه ژن های درگیر در متابولیسم آپوکاروتنوییدها از اهمیت ویژه ای برخوردار است. در این تحقیق، باتوجه به اهمیت ژن CsUGT در بیوسنتز کروسین و به منظور شناخت بیشتر خصوصیات پروتیین CsUGT، اقدام به جداسازی، همسانه سازی و انتقال این ژن به باکتری E.coli سویه DH5α شد. بدین منظور، ابتدا توالی پروتیینی ژن مورد نظر بدست آمد و سپس ویژگی های فیزیکی و شیمیایی و فیزیولوژی پروتیین CsUGT توسط سرورها و ابزارهای Protparam، SOPMA، ProtScale، Pfam، ProtComp، SignalP، TMHMM و ChloroP بررسی شد. همچنین با استفاده از سرور Swiss-Model ساختار سه بعدی این پروتیین مورد بررسی قرار گرفت و جهت اعتبار سنجی ساختاری مدل ترسیم شده سه بعدی، نمودار راماچاندران ترسیم گردید. با توجه به نتایج حاصل، پروتیین CsUGT دارای ثبات در دماهای بالا، قطبی و فاقد دمین آب گریز می باشد . این پروتیین دارای 462 اسید آمینه و حاوی توالی حفاظت شده پروتیین های خانواده گلیکوزیل ترانسفراز است. پروتیین CsUGT فاقد پپتیدهایی با نقش سیگنالی یا سیگنال های اتصال دهنده است و جایگاهی سیتوپلاسمی دارد. این تحقیق امکان جداسازی ژن CsGTS زعفران را فراهم و شرایط انتقال آن را به داخل ناقل بهینه نمود. علاوه بر این، نتایج تجزیه و تحلیل ساختار پروتیین CsUGT زمینه را برای مطالعات عملکردی آتی فراهم می کند و می تواند اطلاعات با ارزشی در رابطه با رفتار و واکنش این آنزیم در مسیر سنتز آپوکاروتنوییدهای زعفران فراهم کند.

    کلیدواژگان: آپوکاروتنوئید، کروسین، بررسی فیلوژنتیک، مدل سازی
  • فریبا نیرومند فرد، عباس خاشعی سیوکی*، سید رضا هاشمی، خلیل قربانی صفحات 301-320

    بررسی و شناسایی میزان آب واقعی استفاده شده برای محصولات مختلف کشاورزی از اهمیت ویژه ای برخوردار است و با در نظر گرفتن چنین ارزیابی هایی می توان راهکارهای مناسبی جهت کاهش مصرف آب کشاورزی ارایه داد که دارای اهمیت بالایی است. شاخص ردپای آب به عنوان یک شاخص جهانی مقدار واقعی آب مصرفی محصولات را براساس شرایط و اقلیم هر منطقه نشان می دهد. از طرفی دیگر پدیده تغییر اقلیم از مهم ترین چالش های زیست محیطی است که بر منابع آب تاثیر بسزایی دارد. بنابراین ارزیابی این پدیده نیز جهت پیش بینی تاثیر آن بر مصرف آب در بخش کشاورزی امری مهم و ضروری است. در این تحقیق به شبیه سازی پارامترهای اقلیمی با استفاده از مدل گزارش ششم گردش عمومی جوی اقیانوسی MIROCES2L تحت سه سناریوی SSP1-2.6، SSP2-4.5 و SSP5-8.5 در دشت بیرجند پرداخته شده است و سپس با استفاده از نتایج آن محاسبه پیش بینی ردپای آب آبی و ردپای آب سبز محصول استراتژیک زعفران در منطقه دشت بیرجند انجام شد. نتایج بخش اول نشان داد که حداقل دما و حداکثر دما در هر سه سناریو در آینده نزدیک (2022-2050) به طور کلی افزایش یافته است و پارامتر بارش در پاییز و زمستان افزایش و در بهار و تابستان کاهش می یابد. در بخش دوم نیز پیش بینی عملکرد محصول زعفران توسط مدل NIO نشان داد که تحت سه سناریوی SSP1-2.6، SSP2-4.5 و SSP5-8.5 در آینده نزدیک (2038-2022) به طور میانگین به ترتیب به میزان 13/0، 21/0 و 05/0 کیلوگرم بر هکتار نسبت به دوره مشاهداتی (2021-2005) کاهش یافته است و در ادامه نتایج نشان داد با افزایش نیاز آبی در دوره آینده، ردپای آب آبی، ردپای آب سبز و ردپای آب کل محصول زعفران تحت تاثیر تغییر اقلیم در دوره آینده تقریبا به میزان 2 برابر نسبت به دوره مشاهداتی افزایش داشته است. هم چنین نسبت مصرف آب آبی به آب سبز در این محصول در آینده تحت هر سه سناریو نسبت به دوره مشاهداتی از 91/1 تا 04/2 افزایش یافته است. بنابراین با وجود پدیده تغییر اقلیم، افزایش دما، افزایش نیاز آبی و در نهایت افزایش ردپای مصرف آب در منابع آب سطحی و زیرزمینی در دشت بیرجند در طی سال های آینده، ضروری است تا برای پیاده سازی الگوی مناسب مصارف آبی در دشت و به کار گرفتن راهکارهای مناسب و موثر جهت کاهش ردپای آب در منطقه مطالعاتی نیز روش هایی مبنی بر کاهش سطح زیرکشت، کم آبیاری، تغییر الگوی کشت و تغییر تقویم زراعی نیز مطرح و اجرایی شوند.

    کلیدواژگان: تغییر اقلیم، عملکرد محصول، ردپای آب، NiO، CMIP6
  • زهرا توکلی، مهدی جهانی، حسین حمامی* صفحات 321-341
    با هدف ارزیابی خاصیت دگرآسیبی و قارچ کشی عصاره برگ و بنه زعفران بر خصوصیات جوانه زنی و رشدی علف هرز خاکشیر تلخ و قارچ فوزاریوم سولانی آزمایش های مستقل به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی با چهار تکرار در دانشکده کشاورزی دانشگاه بیرجند در سال 1401 انجام شد. عامل اول آزمایش دگرآسیبی شامل دو نوع اندام زعفران (برگ و بنه) و عامل دوم هفت غلظت عصاره (صفر، 25/0، 5/0، 1، 5/1، 2 و 4 درصد وزنی- حجمی) بودند. عامل اول آزمایش ضدقارچی شامل دو نوع اندام زعفران (برگ و بنه) و عامل دوم شامل هفت غلظت عصاره (صفر، 0312/0، 625/0، 125/0، 25/0، 5/0 و 1 وزنی-حجمی) بودند. نتایج نشان داد که نوع عصاره بر درصد جوانه زنی، سرعت جوانه زنی، میانگین زمان جوانه زنی، طول و وزن ریشه چه، طول و وزن ساقه چه و وزن و بنیه گیاه چه خاکشیر تلخ معنی دار بود و عصاره بنه دارای آثار منفی بیشتری نسبت به عصاره برگ بود. با افزایش غلظت عصاره، اثر بخشی آن نیز بیشتر شد به طوری که افزایش غلظت عصاره به چهار درصد سبب کاهش معنی دار طول و وزن ریشه چه، طول و وزن ساقه چه، وزن و بنیه گیاه چه خاکشیر تلخ شد. نتایج اثر متقابل نشان داد که کم ترین درصد جوانه زنی، سرعت جوانه زنی، طول و وزن تر ریشه چه، وزن تر و خشک ساقه چه و وزن خشک گیاه چه خاکشیر تلخ از غلظت چهار درصد عصاره بنه مشاهده شد. نتایج اثر متقابل نوع عصاره در غلظت عصاره بر قطر کلونی قارچ فوزاریوم سولانی نشان داد که تمام غلظت های مورد استفاده برای عصاره بنه مانع از رشد قارچ فوزاریوم در هر چهار مرحله نمونه برداری شدند. در عصاره برگ، غلظت های 125/0، 25/0، 5/0 و 1 درصد به طور کامل مانع رشد قارچ فوزاریوم در هر چهار مرحله نمونه برداری شدند. در نهایت نتایج این آزمایش ها نشان داد که اثر ضدقارچی و هم چنین اثر ممانعت کنندگی از جوانه زنی و رشد خاکشیر تلخ در عصاره بنه زعفران بیش تر از عصاره برگ است. لذا با در نظر گرفتن نتایج این تحقیق و انجام پژوهش های بیش تر و کامل تر در زمینه اثر قارچ کشی و دگرآسیبی عصاره اندام های زعفران می توان جهت تولید قارچ کش و علف کش طبیعی به این عصاره ها توجه بیشتری نمود.
    کلیدواژگان: جوانه زنی، عصاره آبی، علف هرز، قارچ، کنترل زیستی
|
  • Faezeh Zaefarian *, Abbas Jalali, Hamed Kaveh, Fatemh Delavarnia Pages 227-241

    The present research was conducted in order to achieve the best method of planting and obtaining the maximum yield of flowers and stigmas of saffron (Crocus sativus L.) in two stages in Sari Plain. The first stage was carried out in the research farm of Sari Agricultural Sciences and Natural Resources University during 2021-2022 as split plots on randomized complete blocks design with three replications, in which the experimental treatments included drainage depth (15, 30, and 45 cm) in the main plots and three drainage distances (50, 100 and 150 cm) in the subplots. In the second stage, the produced corms were stored for three months in the incubation environment, and then, the corms were transferred to two different environments of aeroponic and field to evaluate saffron's flower and stigma performance. The measured traits included the number of produced flowers, average flower weight, dry stigma weight in both field and aeroponic, and the amount of safranal, picrocrocin, and crocin and in aeroponic conditions. The evaluation of reproductive traits of saffron under aeroponic showed that with increasing the depth of the drain and decreasing the distance of the drain, traits such as the number of flowers, flower weight, and stigma dry weight increased; when the maximum value of these traits, equivalent to 4744 flowers.m-2, 1423 g.m-2, and 10.7 g.m-2 were observed at 30 cm drainage depth and 100 cm drainage distance, which did not have a significant difference with 45 cm drainage depth treatment and 100 cm drainage distance. In addition, the results showed that the amount of picrocrocin decreased with increasing the depth of the drain and the distance of the drain. In addition, no significant difference was observed between different treatments for crocin content. Comparing the reproductive traits of plants under two cultivation conditions, namely air, and field, revealed a reduction of 21%, 20%, and 12% in the number of flowers, fresh flower weight, and dry weight of stigma, respectively, within the field conditions. In summary, the findings suggest that, for optimal saffron production in coastal areas, the propagation of corms in the field at depths of 30 cm and 100 cm with proper drainage, followed by flowering of the propagated corms through aeroponic cultivation, could be a viable and economically sound approach for one-year saffron cultivation in the Sari plain region.

    Keywords: Aeroponic, Drainage, Reproductive traits, secondary metabolite
  • Shima Abdoshah, Davood Bakhshi *, MohammadBagher Farhangi Pages 243-255

    Applying chemical fertilizers has traditionally been employed to enhance saffron cultivation yields. However, their excessive usage has not only failed to increase yields significantly but has also resulted in soil element depletion and environmental pollution. In the context of sustainable agriculture, the use of biofertilizers presents an alternative approach. Biofertilizers play a crucial role in reducing the dependency on chemical fertilizers by aiding in the mobilization of mineral elements within the soil, ultimately leading to heightened yield levels. Therefore, due to the importance of increasing the yield of saffron as a strategic export and medicinal plant, an experiment was conducted in a randomized complete block design format with three replications in the research farm of the Semnan Natural Resources Department during the year 2022. Iron-zinc (FeZn), potassium (K), phosphorus (P) biofertilizers, and their combination together with the control (total of 8 treatments) were experimental treatments and applied as fertigation in the middle of February 2022. The studied traits included flowering period, number of flowers, fresh and dry flower weight, fresh and dry weight of stigma, height and diameter of stigma tip, number and length of leaves, and leaf chlorophyll content. The field soil was analyzed before the experiment, and it was a saline calcareous soil with alkaline pH and high levels of nutritional elements, which does not need chemical fertilizers for saffron cultivation. Mean comparisons showed that biofertilizers caused a significant increase (p < 0.05) in all traits except length and number of leaves, height, and stigma diameter compared to the control. This research showed that the combined application of K and FeZn biofertilizers had the best results. So that the highest values of the number of flowers (175 number.plot-1), fresh weight of flowers (72.61 g.plot-1), dry weight of flowers (7.92 g.plot-1), length of flowering period (21 days), chlorophyll a content (0.728 mg.g-1 of leaf fresh weight), total chlorophyll content (5.97 mg.g-1 leaf fresh weight), stigma fresh weight (4.28 g.plot-1) and stigma dry weight (0.804 g.plot-1) were recorded in the  K+FeZn treatment. Overall, the cultivation of saffron with biofertilizers improved most of the quantitative and qualitative traits of saffron by affecting the uptake of nutrients, and the combined use of biofertilizers can significantly increase saffron yield through synergistic effects.

    Keywords: Flower yield, Growth promoting bacteria, Iron-zinc biofertilizer, Potassium biofertilizer, Stigma
  • Nasim Rezvani, Majid Pouryousef *, Afshin Tavakoli Pages 257-280

    Saffron, a cherished native plant of Iran, holds immense value, and its optimal growth and development hinge on the precise administration of nutrients and growth regulators. However, scant information exists concerning the nutritional attributes and the impacts of external application of growth regulators on its overall performance. This study intends to scrutinize the influence of varying concentrations of forchlorfenuron and potassium nitrate on the attributes of daughter corms as well as the ultimate saffron yield. Through this investigation, a deeper understanding of the relationship between growth regulators, nutrients, and saffron production can be attained, shedding light on the potential avenues for enhancing its cultivation and yield. This experiment was conducted as a factorial based on a randomized complete block design in the research farm of Zanjan University. According to the results, the interaction effect of forchlorfenoren 2.5 and 5 mg.liter-1 and potassium nitrate 500 mg.liter-1 decreased the number of daughter corms. Characteristics such as the weight of daughter corms of more than 7 grams per square meter, corm diameter, number of flowers per square meter, and the amount of safranal, crocin, and picrocrocin showed a significant increase due to the interaction of forchlorfenoren 5 mg.liter-1 and potassium nitrate 1000 mg.liter-1. The highest wet and dry weight of the stigma was 11.49 and 1.15 grams per square meter, respectively, with the treatment of furchlorfenoren at the level of 5 mg.liter-1. Also, the use of potassium nitrate at the level of 1000 mg.liter-1 increased the fresh and dry weight of the stigma by 10.22 and 1.01 grams per square meter, respectively. The maximum stigma length was obtained in treating furchlorfenoren 10 mg.liter-1 and potassium nitrate 250 mg.liter-1. Based on the outcomes derived from foliar application experiments, it is advisable to consider utilizing a concentration of 5 mg.liter-1 for forchlorfenuron and 1000 mg.liter-1 for potassium nitrate during the period extending from March to April. This recommendation holds under the premise that environmental conditions are conducive, encompassing factors such as favorable temperatures for foliar spraying. This practice is particularly relevant to the climatic conditions prevalent in the Zanjan region.

    Keywords: Corm weight, Daughter corm, number of flowers, Nutritional Elements, Safranal, Stigma
  • MohammadJavad Habibzadeh, Seyed Mahdi Ziaratnia *, Ebrahim Dorani-Uliaie Pages 281-300

    Saffron is the most expensive spice in the world. The economic value of saffron is due to the existence of apocarotenoids in its stigma. Therefore, the isolation and characterization of genes involving in apocarotenoids metabolism is on particular importance. In this research, beacause the importance of CsUGT gene in crocin biosynthesis, it was isolated, cloned the E.coli strain DH5α. The full length gene was sequenced and registered in the NCBI. In order to characterize CsUGT gene, first the protein sequence was obtained, and then the physical and chemical characteristics and physiology of the CsUGT protein were analyzed by Protparam, SOPMA, ProtScale, Pfam, ProtComp, SignalP, TMHMM and ChloroP servers and tools. Also, using the Swiss-Model server, the 3D structure of this protein was investigated and Ramachandran diagram was drawn to validate the 3D drawn model structure. According to the results, CsUGT protein with 462 amino acids has the conserved sequence of glycosyltransferase family proteins and was identified as a polar protein, stable at high temperatures and without hydrophobic domain. CsUGT protein has no peptide signal or binding signals and has a cytoplasmic location. This research made it possible to isolate the CsGTS gene of saffron and optimized the conditions of its transfer into a vector. In addition, the results of CsUGT protein structure analysis provide the basis for future functional studies and can also provide valuable information regarding the behavior and reaction of this enzyme in the synthesis of saffron apocarotenoids. In addition, these results can be useful in the future programs of Iranian saffron genetic modification.

    Keywords: apocarotenoid, Crocin, phylogenetic analysis, Modeling
  • Fariba Niroomandfad, Abbas Khashei Siuki *, Seyed Reza Hashemi, Khalil Ghorbani Pages 301-320

    Investigating and identifying the actual amount of water used for different agricultural products is of particular importance, and considering such evaluations, appropriate solutions can be provided to reduce agricultural water consumption, which is of great importance. The water footprint index as a global index shows the actual amount of water consumed by products based on the conditions and climate of each region. On the other hand, the phenomenon of climate change is one of the most important environmental challenges that has a significant impact on water resources. Therefore, it is important and necessary to evaluate this phenomenon in order to predict its impact on water consumption in the agricultural sector. In this research, the simulation of climate parameters using the MIROCES2L model of the 6th Report of the General Oceanic Atmospheric Circulation under three scenarios SSP1-2.6, SSP2-4.5, and SSP5-8.5 in Birjand plain has been done and then using those results to calculate the footprint prediction The blue water and green water traces of the strategic product of saffron were carried out in the Birjand Plain region. The results of the first part showed that the minimum temperature and maximum temperature in all three scenarios in the future (2050-2022) generally increased and the precipitation parameter increased in autumn and winter and decreased in spring and summer. In the second part, the prediction of saffron crop performance by NIO model showed that under three scenarios SSP1-2.6, SSP2-4.5 and SSP5-8.5 in the future (2022-2038) on average 0.13, 0.21 respectively and 0.05 kg/ha has decreased compared to the observation period (2005-2021) and the results showed that with the increase in water demand in the future period, the water footprint, the green water footprint and the total water footprint of the saffron crop under the influence of climate change In the future period, it has increased by almost 2 times compared to the observation period. Also, the ratio of blue water consumption to green water in this product has increased in the future under all three scenarios compared to the observation period from 1.91 to 2.04. Therefore, despite the phenomenon of climate change, increase in temperature, increase in water demand, and finally increase in the footprint of water consumption in surface and underground water sources in the Birjand plain in the coming years, it is necessary to implement a suitable model of water consumption in the plain and To use appropriate and effective solutions to reduce the water footprint in the study area, the methods of reducing the area under cultivation, less irrigation, changing the cultivation pattern and changing the agricultural calendar should also be proposed and implemented.

    Keywords: : climate change, crop yield, water footprint, NiO, CMIP6
  • Zahra Tavakoli, Mehdi Jahani, Hossein Hammami * Pages 321-341
    To evaluate the allelopathic and fungicidal effect of saffron leaf and corm aqueous extracts on the germination and growth characteristics of London rocket (Sisymbrium irio) and Fusarium solani, independent experiments were conducted as factorial arrangement based on the completely randomized design with four replications at the Faculty of Agriculture of Birjand University in 2022. Treatments to test the inhibitory effect of saffron extract on London rocket seed germination characteristics including two types of saffron organs (leaf and corm) and seven extract concentrations (0, 0.25, 0.5, 1, 1.5, 2, and 4 w/v %). Experimental treatments to investigate the inhibitory effect of saffron extract on the growth of Fusarium solani fungus including two types of saffron organs (leaf and corm) and seven extract concentrations (0, 1, 0.5, 25. 0, 0.125, 0.625, and 0.0312 w/v %). The results showed that the type of extract has an effect on the germination percentage, germination rate, mean germination time, length and fresh and dry weight of radicle, the length, fresh and dry weight of the plumule, seedling dry weight, and the seedling vigor of London rocket were significant, and the corm extract had more negative effects compared to the leaf extract. As the extract concentration increased, its inhibitory effect also increased. The extract concentration of 4% significantly reduced the radicle length and fresh and dry weight, the plumule length and fresh and dry weight, seedling dry weight, and seedling vigor of London rocket compared to the control. The results of the interaction showed that the lowest percentage of germination, germination rate, radicle length and fresh and dry weight, plumule fresh and dry weight and seedling dry weight of london rocket were observed at the concentration of 4 % corm extract. The results of the interaction effect of extract type and extract concentrations on Fusarium solani colony diameter showed that all the concentrations of corm extract inhibited the growth of Fusarium solani in all four stages of sampling. In leaf extract, concentrations of 0.125, 0.25, 0.5 and 1% completely inhibited the growth of Fusarium solani in all four stages of sampling. Finally, the results of these experiments showed that the effect of inhibiting the germination and growth of london rocket as well as the antifungal effect is greater in saffron corm extract than the leaf extract. Therefore, considering the results of this research and conducting more research in the field of allelopathic and fungicidal effects of saffron organ extracts, we can proceed to produce natural herbicides and fungicides.
    Keywords: aqueous extract, biological control, Fungi, Germination, weed