نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

• معصومه گنجی ¹
• سراله گالشی ²
• حمید جباری ³
• فروغ سنجریان ⁴
• بنیامین ترابی ⁵

¹ دانشجو دکتری

² استاد دانشگاه کشاورزی و منابع طبیعی گرگان

³ هیات علمی موسسه تحقیقات اصلاح و تهیه نهال و بذر کرج، بخش تحقیقات دانه های روغنی

⁴ استادیار گروه تولیدات گیاهی، زیست فناوری کشاورزی، پژوهشگاه ملی مهندسی ژنتیک و زیست فناوری، تهران، ایران

⁵ دانشیار، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، گروه زراعت

چکیده

زمینه: تنش آبی از مهمترین عوامل محیطی موثر بر فرآیندهای حیاتی و عملکرد گیاهان زراعی است.

هدف: هدف مطالعه بررسی تاثیر تنش آبی بر صفات فیزیولوژیک و بیوشیمیایی ژنوتیپ‏های گلرنگ بود.

روش پژوهش: آزمایشی به صورت فاکتوریل در قالب طرح بلوک‏های کامل تصادفی در مزرعه تحقیقاتی مؤسسه تحقیقات اصلاح و تهیه نهال و بذر طی سال‏های 99-1397 اجرا شد. تیمارها شامل دو سطح آبیاری (40 و 80% تخلیه آب در دسترس) و سه ژنوتیپ پرنیان، گلدشت و قزاقی بود. کاشت گیاه در ستون‏های خاک به ارتفاع 150 و قطر 23 سانتی‏متر و آبیاری با سیستم قطره‏ای انجام شد. فعالیت آنزیم‏های آنتی‏اکسیدانی، تجمع مالون-دآلدئید، پرولین، محتوی نسبی آب، کلروفیل، عملکرد دانه و ترکیب اسیدهای چرب در پایان آزمایش اندازه‏گیری شد.

یافته‏ها: در اثر تنش آبی، افزایش تجمع پراکسید هیدروژن و مالون-دآلدئید میزان فعالیت آنزیم‏های کاتالاز و پراکسیداز را به ترتیب 1 و 5/2 واحد آنزیمی افزایش داد. محتوی پرولین در شرایط تنش آبی حدود 16 برابر افزایش داشت. در مقابل، محتوی نسبی آب برگ کاهش معنی‏داری نشان داد که سبب افزایش دمای کانوپی و کاهش 70% عملکرد دانه شد. ژنوتیپ قزاقی کمترین میزان افزایش دمای کانوپی در شرایط تنش را داشت و عملکرد پایدارتری نشان داد. بعلاوه، تحت تنش آبی ترکیب اسیدهای چرب روغن دانه تغییر یافت و مقدار لینولئیک اسید در شرایط تنش آبی 8/1% کاهش داشت.

نتیجه‏گیری: نتایج نشان داد علاوه بر صفات فیزیولوژیک مرتبط با تنش، عدم افزایش نسبت اسیدهای چرب اشباع/غیراشباع نیز شاخص مهمی در شناسایی ژنوتیپ‏های برتر جهت توسعه کشت تحت شرایط کم آبی می‏باشد.

کلیدواژه‌ها

• "؛ آنزیم آنتی &rlm؛ اکسیدانی"؛ اسید چرب"؛ دمای کانوپی"؛ لینولئیک اسید"؛
• "؛ محتوی نسبی آب"

عنوان مقاله [English]

Effect of water stress on physiological and biochemical traits of safflower genotypes

نویسندگان [English]

• Masomeh Ganji ¹
• Serolah Galeshi ²
• Hamid Jabbari ³
• Forough Sanjarian ⁴
• Benjamin Torabi ⁵

¹ PhD student

² Professor of Gorgan University of Agricultural Sciences and Natural Resources

³ Assistant Prof. Seed and Plant Improvement Institute

⁴ Assistant Professor, Plant Bio-Product group, Agricultural Biotechnology Institute, National Institute of Genetic Engineering and Biotechnology (NIGEB), Tehran. Iran.

⁵ Associate professor. Department of Agronomy, University Agricultural Sciences and Natural Resources, Gorgon, Iran

چکیده [English]

Background: Water stress affects the crucial processes and yield of crops.

Purpose: This study aimed to investigate the effect of water stress on physiological and biochemical traits of safflower genotypes.

Materials and methods: A factorial experiment was carried out as randomized complete block design in Seed and Plant Improvement Research Institute during 2017-19. The treatments included two irrigation levels (40 and 80% depletion of available water) and Parnian, Goldasht and Kazak genotypes. Plants were sown in soil columns with a height of 150 and a diameter of 23 cm, and irrigated by a drip system. Antioxidant enzymes, malondialdehyde, proline, relative water content, chlorophyll, seed yield and fatty acid composition were measured at the end.

Results: Water stress significantly increased the accumulation of hydrogen peroxide and malondialdehyde in safflower genotypes which led to increased catalase and peroxidase enzyme activity by 1 and 2.5 U, respectively. The proline content increased about 16 times under water stress conditions. In contrast, the relative water content showed a significant decrease, which resulted in increased canopy temperature and decreased seed yield by 70%. The Kazak genotype had the lowest increase in canopy temperature under stress conditions and showed higher yield stability. Moreover, the fatty acid composition of seed oil changed and the amount of linoleic acid decreased by 1.8% under water stress conditions.

Conclusion: The results showed that in addition to drought-related physiological traits, no increase in saturated/unsaturated fatty acid ratio is also an important indicator in screening superior genotypes for cultivation in water shortage.

کلیدواژه‌ها [English]

• &ldquo؛ Antioxidant enzymes&rdquo؛ Canopy temperature&rdquo؛ Fatty acid&rdquo؛ Linoleic acid&rdquo؛
• &ldquo؛ Relative water content&rdquo