ارزیابی تأثیر تنش خشکی بر ویژگی‌های مورفولوژیکی، فیزیولوژیکی و زراعی ژنوتیپ‎های نخود در شرایط گلخانه

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دکتری ژنتیک‎بیومتری، دانشگاه زنجان و کارشناس پژوهش‎های کاربردی، مرکز تحقیقات حفاظت خاک و آب در اراضی دیم دانشگاه تهران (کوهین)

2 استادیار، گروه زراعت و اصلاح نباتات، دانشکدة کشاورزی، دانشگاه زنجان، زنجان، ایران

3 استاد گروه زراعت و اصلاح نباتات- پردیس کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه تهران

4 استاد گروه زراعت و اصلاح نباتات- پردیس کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه تهران-

چکیده

به‌منظور مطالعة تأثیر سطوح مختلف تنش خشکی بر اجزای عملکرد، ویژگی‏های مورفولوژیکی و ویژگی‏های فیزیولوژیکی ژنوتیپ‌های متحمل، نیمه‌متحمل و حساس نخود زراعی، آزمایشی گلخانه‌ای به‌صورت فاکتوریل بر پایة طرحی کاملاً تصادفی در سه تکرار انجام شد. عامل اول شامل عدم‌تنش کم‎آبی، تنش متوسط و تنش شدید و عامل دوم شامل 11 ژنوتیپ بود. نتایج تجزیة واریانس حاکی از معنا‌دار شدن عامل ژنوتیپ در تمامی صفات به‌جز محتوای نسبی آب برگ بود. اثر متقابل ژنوتیپ × آبیاری به‌جز وزن خشک ‌ریشه، وزن خشک ساقه، قطر ریشه، طول ساقه و تعداد شاخة اصلی در سایر صفات معنا‌دار شد. بیشترین درصد تغییر صفت مربوط به وزن خشک ساقه، وزن‌ تر ساقه و عملکرد زیست‌توده در محیط تنش شدید بود. کمترین درصد تغییر صفت مربوط به نرخ آب ازدست‌رفته بود. ژنوتیپ متحمل فارس شاهپور 3659 با دمای تاج‌پوش پایین بیشترین عملکرد زیست‌توده، وزن تر ریشه، وزن ساقة تر و طول ساقه در محیط عدم‌تنش را داشت. ژنوتیپ حساس فارس شاهپور 3723 با دمای تاج‌پوش بالا عملکرد زیست‌توده، وزن تر ریشه، وزن ساقة تر و وزن خشک ساقة پایینی داشت که کاهش قطر ریشه، تعداد شاخة اصلی و محتوای نسبی آب برگ پایینی را نیز در شرایط تنش شدید نشان داد. بنابراین، این دو ژنوتیپ محکی در آزمایش‌ها بعدی در شناسایی ارقام و ژنوتیپ‌های متحمل و حساس استفاده می‌شود.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Evaluation of drought stress effects on morphological, physiological and agronomical characteristic of chickpea genotypes in greenhouse

نویسندگان [English]

  • Khodabakhsh Goodarzvand Chegini 1
  • Reza Fotovat 2
  • Mohammad Reza Bihamta 3
1 Researcher/Koohin researches center
چکیده [English]

In order to evaluate the effect of drought stress on morphological, physiological and agronomical charactristice of tolerant, semi-tolerante and sensitive chickpea genotypes, a greenhouse exprimemt was conducted as factorial based on completely randomized design with three replications. The first factors included of no water deficit stress, mild stress and sever stress and second factor included of 11 genotypes. Analysis of variances results indicated significant effect of genotype factor between all the traits exept relative water content and all intractions of genotype irrigation were significant except root dry weight, shoot dry weight, root diameter, shoot length and primary branch numbers. The greatest percentage of trait changes belonged to shoot dry weight, shoot fresh weight and biological yields in high drought stress and the lowest percentage of trait changes belonged to rate of water lost. The tolerant genotype of Fars shahpoor-3659 with low canopy temperature had the highest root fresh weight, shoot fresh weight and shoot length under non stress conditions and the sensitive genotype of Fars shahpoor-3723 with high canopy temperature had low biomass yields, root fresh weight, shoot fresh weight and shoot dry weight which showed reduction of root diameter, primary branch numbers and relative water content under high stress, too. Thus, these two genptypes could be used as indexes for identification of tolerant and sensitive varirties in later experimets.

کلیدواژه‌ها [English]

  • cellular membrane stability
  • rate of water content
  • rate of water lost
  • root fresh weight
  • trait change percentage

امام ی (1390) زراعت غلات. انتشارات دانشگاه شیراز، ویرایش چهارم. 194 ص.

توانا ش (1393) مقایسة گزینش مبتنی بر عملکرد دانه و اجزای آن با گزینش بر مبنای برخی صفات کاربردی مؤثر در مقاومت به خشکی در گندم. دانشگاه زنجان. پایان‌نامة کارشناسی‌ارشد.

فرشادفر ع ومحمدی ر ( 1385)ارزیابی تحمل به خشکی ژنوتیپ‌های گندم نان بااستفاده ازشاخص‌های زراعی و فیزیولوژیکی. مجلة علمی کشاورزی.29:87-97.

فرشادفر ع و جوادی ‌نیا ج (1390) ارزیابی ژنوتیپ‌های نخود ازنظر تحمل تنش خشکی.مجلة به‌نژادی نهال وبذر. 27. 517-537.

کافی م، برزوئی ا، صالحی م، کمندی ع، معصومی ع و نباتی ج ( 1388) فیزیولوژی تنش‌های محیطی در گیاهان. انتشارات جهاد دانشگاهی مشهد. 502ص.

 

Bahavar N, Ebadi A, Tobeh A and Jamati-e-Somarin SH (2009) Effects of nitrogen application on growth of irrigated chickpea under drought stress in hydroponics conditions. Research Journal of Environmental Sciences. 3(4): 448-455.

Balota M, Payne WA, Evett SR, Lazar MD and Peters TR (2008) Morphological and physiological traitsassociated with canopy temperature depression in three closely related wheat lines. Crop Science.48: 1897-1910.

BatlangU (2010) Identification of Drought-Responsive Genes and Validation for Drought Resistance in Rice. Virginia Polytechnic Institute and State University, Ph.D Dissertation.

Bazrafshan AH and Ehsanzadeh P (2016) Evidence for differential lipid peroxidation and antioxidant enzyme activities in sesamum indicum L. genotypes under NaCl salinity. Journal of Agricultural Science and Technology. 18(1): 202-222.

De Marcelo AS, Jifon JL, Silva JAGD and Sharma V (2007) Use of physiological parameters as fast tools to screen for drought tolerance in sugarcane. Brazilan Journal of Plant Physioly. 19(3): 193-201.

Farshadfar E and Ghasemi M (2015) Evaluation of drought tolerance in bread wheat using water relations and integrated selection index. Journal of Biodiversity and Environmental Sciences.6(1):77-84.

Fotovat R, Valizadeh M and Toorehi M (2007) Association between water-use efficiency components and total chlorophyll content (SPAD) in wheat (Triticum aestivum) under well-watered and drought stress conditions. Journal of Food Agriculture and Environment. 5:225-227.

Gunes A, Inal A, Adak MS, Bagci EG, Cicek N and Eraslan F (2008). Effect of drought stress implemented at pre-or post-anthesis stage on some physiological parameters as screening criteria in chickpea cultivars. Russian Journal of Plant Physiology. 55(1): 59-67

Kashiwagi J, Krishnamurthy L, Crouch JH and Serraj R (2006) Variability of root length density and its contributions to seed yield in chickpea under terminal drought stress. Field Crops Research. 95:171-181.

Kavar T, Maras M, Kidric M, Sustar-Vozlic J and Meglic V (2007). Identification of genes involved in the response of leaves of Phaseolus vulgaris to drought stress, Molecular Breeding. 21:159-172.

Mafakheri A, Siosemardeh A, Bahramnejad B, Struik PC and Sohrabi Y (2010). Effect of drought stress on yield, proline and chlorophyll contents in three chickpea cultivars. Australian Journal of Crop Science. 4: 580-585.

Majidi A (2014). Using of chelorophyll meter for possibility of management of nitrogen fertilizer in three cultivars of wheat. Journal of Soil Research (soil and water sciences). 28(2):245-254.

 Manivannan P, Jaleel CA, Sankar B, Kishorekumar A, Somasundaram R, Alagu Lakshmanan GM, Panneerselvam R (2007) Growth, biochemical modifications and proline metabolism in Helianthus annuus L. as induced by drought stress. Colloids Surfaces Biointerfaces. 59:141-149.

Massacci A, Nabiev SM, Pietrosanti L, Nematov SK, Chernikova TN, Thor K and Leipner J (2008) Response of the photosynthetic apparatus of cotton to the onset of drought stress under field conditions studied by gas-exchange analysis and chlorophyll fluorescence imaging. Plant Physiology and Biochemistry, 46: 189-195

Nasri MB, Aouani ME Mhamdi R (2007) Nodulation and growth of common bean (Phaseolus vulgaris) under water deficiency. Soil Biology & Biochemistry. 30, 1744-1750.

PourMohammadi P, Moieni A andKomatsu S (2012) Comparative proteome nalysis of drought-sensitive and drought-tolerant rapeseed roots and their hybrid. Amino Acids. 43(5):2137-2152.

Reynolds MP, Pierre CS, Saad ASI, Vargas M and Condon AG (2007) Evaluating potential geneticgains in wheat associated with stress-adaptive trait expression in elite genetic resources under drought andheat stress. Crop Science. 47:172-189.

Salehi M, Shekari F and haghnazari A (2008) A study of drought tolerance with cell membrane stability testing and germination stress Index in genotypes of Lentil (Lens culinaris). Journal of Agricultural Science and Natural Resources.14(5):39-50.

Sikuku PA, Netondo GW, Onyango JC and Musyimi DM (2010) Chlorophyll fluorescence, protein and chlorophyll content of three Nerica rainfed rice varieties under varying irrigation regimes. Journal of Agricultural and Biology Science. 5: 19-25.

Sio-Se Mardeh A, Ahmadi A, Poustini K and Mohammadi V (2006) Evaluation of drought resistance indices under various environmental conditions. Field Crops Researche. 98: 222-229.

Talebi R (2011) Evaluation of chlorophyll content and canopy temperature as indicator for drought tolerance in Durum wheat. Austrian Journal of Basic and Applied Sciences. 5(11): 1457-1462.

Uddling J, Gelang-Alfredsson J, Piikki K and Pleijel H (2007)Evaluating the relationship between leaf chlorophyll concentrationand SPAD-502 chlorophyll meter readings. Photosynthesis Research. 91:37-46.