بررسی سطوح تنش خشکی ناشی از پلی اتیلن گلیکول (PEG 6000) بر مؤلفه های جوانی‌زنی ‌بذر و ارتباط آن با شاخص‌های تحمل به خشکی در ارقام و لاین‌های امید ‌بخش گندم نان (Triticum aestivum L)

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 مرکز تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی استان تهران

2 دانشگاه تهران

3 دانشگاه ملی جمهوری آذربایجان (باکو)

4 مؤسسه تحقیقات اصلاح و تهیه نهال و بذر

چکیده

این تحقیق به منظور بررسی سطوح مختلف تنش خشکی با استفاده از پلی‌اتیلن گلیکول (6000) بر روی مؤلفه‌های جوانه‌زنی و سلیکسیون اولیه ژنوتیپ‌های متحمل به خشکی گندم و همبستگی بین صفات مرتبط با جوانی‌زنی ‌در آزمایشگاه و مزرعه، در قالب دو آزمایش جداگانه انجام شد. در آزمایشگاه 40 ژنوتیپ گندم نان با 3 تکرار به صورت فاکتوریل در قالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی با استفاده از 4 سطح پلی اتیلن گلیکول (0، 3-، 6-، 9- بار) مورد بررسی قرار گرفت. در این آزمایش صفات طول ریشه‌چه، طول ساقه‌چه، نسبت طول ریشه‌چه به ساقه‌چه، طول کلئوپتیل، وزن خشک و تر ریشه‌چه، سرعت و درصد جوانی‌زنی اندازه‌گیری شدند. آزمایش مزرعه‌ای در هر دو شرایط مطلوب و تنش خشکی با 3 تکرار در قالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی اجرا گردید. نتایج آزمایشگاهی نشان داد که اعمال تیمارهای تنش خشکی اثر معنی‌داری بر کلیه صفات مورد بررسی داشت. همچنین اختلاف بین ژنوتیپ‌های مورد بررسی برای این صفات معنی‌دار شد. بالاترین درصد و سرعت جوانی‌زنی ‌بترتیب 9/79 درصد و 2/4 روز متعلق به شرایط نرمال بود. اعمال تنش (3-) بار اثر معنی داری بر طول ساقه‌چه، طول کلئوپتیل، طول ریشه‌چه و وزن خشک ریشه‌چه نداشت امّا موجب کاهش معنی‌دار درصد جوانی‌زنی‌ شد، به گونه‌ای که در تیمار تنش شدید (6- بار) به جز طول ریشه‌چه و نسبت طول ریشه‌چه به ساقه‌چه سایر صفات به صورت کاملاً معنی‌دار کاهش یافتند. در شرایط مطلوب (صفر بار) بین کلیه صفات اندازه‌گیری شده در آزمایشگاه با عملکرد دانه و شاخص‌های مقاومت، همبستگی مثبت و معنی‌دار بود. ولی در شرایط تنش خفیف (3- بار) و تنش شدید ( 6- بار) وزن‌ تر و خشک ریشه‌چه و طول ریشه‌چه با عملکرد دانه دارای همبستگی مثبت و معنی‌دار بود. نتایج آزمایش مزرعه‌ای نشان داد که بین ژنوتیپ‌های مورد بررسی از نظر عملکرد دانه در شرایط مطلوب و تنش خشکی تفاوت معنی‌داری وجود داشت. نتایج تحلیل همبستگی بین شاخص‌های مقاومت به خشکی و عملکرد دانه نشان داد که شاخص تحمل به تنش، شاخص میانگین بهره‌وری و شاخص میانگین هندسی بهره‌وری برای شناسایی ژنوتیپ‌هایی با عملکرد بالا در هر دو شرایط مطلوب و تنش خشکی مناسب هستند. بر اساس نتایج ضرایب همبستگی بین مولفه‌های جوانی‌زنی ‌با عملکرد دانه و همچنین همبستگی شاخص‌های تحمل به تنش خشکی با عملکرد دانه در هر دو شرایط محیطی، ژنوتیپ‌های شماره 38 (9-82-WS)، 39 (11-DN) و 22 با پدیگیری (mbul/Alamo/M.73-18) و 25 با پدیگیری (Alvd//Aldans/Las58/4/Bb//Cj”s”/3/Horkk”s”) متحمل‌ترین و ارقام مهدوی و گاسپارد حساس‌ترین ژنوتیپ‌ها نسبت به تنش خشکی شناخته شدند.

کلیدواژه‌ها


-اسکوئی، ب. 1389. اثر تنش خشکی بر بر‌خی از لاین‌های گندم در مرحله رشد رویشی، یازدهمین کنگره علوم زراعت و اصلاح نباتات ایران. دانشگاه شهید بهشتی ص123.
2- اصغری، ع. 1377. طبقه بندی ارقام گندم دیم از نظر مقاومت به خشکی. چکیده مقالات پنجمین کنگره زراعت و اصلاح نباتات ایران. مؤسسه تحقیقات اصلاح و تهیه نهال و بذر کرج. ص 254-253.
3- روستائی، م. صادق زاده اهری،د و ب. ارشدی. 1382. بررسی ارتباط صفات مؤثر بر عملکرد دانه گندم با استفاده از تجزیه به عامل‌ها در شرایط دیم. مجله دانش کشاورزی جلد یک صفحه 13.
4- کوچکی ع. راشد محصل م. و صدرآبادی، م. 1367. مبانی فیزیولوژی رشد و نمو گیاهان زراعی انتشارات آستان رضوی. 404 صفحه.
5- گراوندی، م.، فرشادفر، ع.، وکهریزی، د. 1389. ارزیابی تحمل به خشکی در ژنوتیپ‌های پیشرفته گندم در شرایط آزمایشگاه و مزرعه. فصلنامه به نژادی نهال و بذر.
6- ملکوتی، م.، ج و نبی غیبی م. 1379. تعین حد بحرانی عناصر غذایی موثر در خاک، گیاه و میوه در راستای افزایش عملکرد کمی وکیفی محصولات استراتژیک کشور. نشر آموزش کشاورزی چاپ 2. ص 34.
7- Ashraf, M., and P. J. C. Harris. 2005. Abiotic stresses: Plant resistance through breeding and molecular approaches. The Haworth Press, New York, pp, 725.
8- Azizinia., S. M. R. Ghannadha, A. A. Zali, B. Yazdi-Samadi, and A. Ahmadi. 2005. An evaluation of quantitative traits related to drought resistance in synthetic wheat genotypes in stress and non-stress conditions. Iranian Journal of Agricultural Sciences, 36: 281-293 .
9- Baalbaki, R. Z, Zuray k, R. A. Bleik, M. M, and Talhouk, S. N. 1999. Germination and seedling development of drought tolerant and susceptible wheat moisture stress. Seed Science and Technology. 27: 291-302.
10- Balouchi, H. R. 2010. Screening wheat parents of mapping population for heat and drought tolerance, Selection of wheat genetic variation. International Journal of Biological and Life Sciences. 6: 56-66.
11- Bayoumi, T. Y. H., Eid, M. H. and Metwali, E. M. 2008. Application of physiological and biochemical indices as a screening technique for drought to landrace in wheat genotypes. African journal of Biotechnol. 7(14), 2341-2352.
12- Belcher, E. W. and L. Miller. 1974. Influence of substrate moisture level on the germination of sweet gum and pin seed. Proceeding of the Association of official Seed Analysis, 65: 88-89.
13- Cattivelli, L., F. Rizza, F. W. Badeck, E, Mazzuotelli, A. Tondelli and C. Mare. 2008. Drought tolerance improvement in crop plants: An integrated view from breeding to gemomics. Fiehd Crop Reserch. 105: 1-14.
14- Dhanda, S. S., Sethi, G. S., and Behl, R. K. 2004. Indices of drought tolerance in wheat genotypes at early stages of plant growth. Journal of Agronomy and Crop Science volume 19, Issue 1. Pages 6-12.
15- Fernandez, G. C. J. 1992. Effective selection criteria for assessing plant stress tolerance. In: Proceeding of the Sympozium. Taiwan, 13-16 Aug. 1992. By C. G. Kno. AVRDC.
16- Fischer, R. A., and Maurer, R. 1978. "Drought resistance in spring wheat cultivars, I. Grain yield responses Tour. Agricience. Reserch: 29: 897-912.
17- Golabadi, M., Arzani, A., and Mirmohamadi maibody, S. A. M. 2006. Assessment of drought tolerance in segregation population in durum wheat. African Journal of Agricultural Research 1: 162-17.
18- Hussain, S. S. 2006. Molecular breedhng for abiotic steress tolerance: droght perspective. Procpakistan Academic Science, 43(3),189-210.
19- Metwali, M. R. Ehab; Manal, H. Eid. and Tarek,Y. Bayoumi. 2011. Agronomical traits and biochemical genetics markers associated with salt tolerance in wheat cultivars (Triticum aestivumL.). Australian journal of Basic and Applied Sciences, Volume 5 lssue5, pages 174.
20- Michel, E. B, and Kaufman. M. K.1974. The osmotic potential of polyethylen glycol 6000. Plant. Physiology. 51: 914-916.
21- Nourmand. F., Rostami. M. A., and Ghannadha, M. R. 2001. Evaluation of drought resistance indices in bread wheat (triticum aestivum L). Iranian Journal Agricalture Science. 32: 4.7, 5-805.
22- Ouk, M., Basnayake, J., Tsubo, M., Fukai, S., Fischer, K. S., Cooper. M., and Nesbitt, H. 2006. Use of drought response index for identification of drought tolerant genotypes in rainfed lowland rice. Field Crop Research 99: 48-58.
23- Pan, X. Y., Y. F. Wang, G. X. Wang, Q. D. Cao and J. Wang. 2002. Relationship between growth redundancy and size inequality in spring wheat populations mulched with clear plastic film. Acta Phytoecol. Sinica. 26: 177-184.
24- Rauf, M., Munir, M. U-Hassan, M. Ahmed, and Afzai, M. 2007. Performance of wheat genotypes under osmotic stress at germination and early seedlig growth stage. African journal of Biotechology. 8, 971- 975.
25- Saeidi, M., Ahmadi, A., Postini, K., and Jahansooz, M. R. 2007. Evaluation of germination traits of different genotypes of wheat in osmotic stress situation and their correlations with speed of emergence and drought tolerance in Farm situation. Journal of Science and Technology of Agriculture and Natural Resources 11: 281-293 (in Farsi).
26- Seefeldet, S. S., Kidwell, K. K. and Waller, J. E. 2002. Base growth temperature, germination rates and growth response of contemporary spring wheat (Triticum aestivum L.) cultivars from the USA Pacific North West. Field Crops Reserch. 75: 45-52.
27- Sio-Se Mardeh, A., Ahmadi, A., Poustini, K. and Mohammadi, V. 2006. Evaluation of drought resistance indices under various environmental conditions. Field Crops research, 98: 222-229.
28- Soltani, A., Zeinali, E., Galeshi, S., and Latifi, N. 2001. Genetic variance for and interrelationship among seed vigor traits in wheat from the Caspian Sea Coast of Iran Seed Science andTechnology. 29: 653-662.
29- Zarei, L., Farshadfar, E., Haghparast, R., Rajabi, R., and Mohammadi SarabBadieh, M. 2007. Evaluation of some indirect traits and indexes to identify drought tolerance in bread wheat (Triticum aestivum L.). Asian Journal of Plant Science 6: 1204-1210.