ارزیابی تحمل به سرمازدگی و یخ زدگی گیاه مهاجم گل گندم (Centaurea balsamita) خوسرمایی شده با شرایط بهاره

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

دانشگاه فردوسی مشهد

چکیده

به‌منظور ارزیابی تحمل گیاه مهاجم گل گندم خوسرمایی شده با شرایط بهاره به تنش سرمازدگی و یخ زدگی مطالعاتی به‌صورت فاکتوریل و در قالب طرح کاملاً تصادفی در آزمایشگاه تحقیقاتی علف های هرز دانشکده کشاورزی دانشگاه فردوسی مشهد در سال 1393 اجرا شدند. گیاه مهاجم گل گندم در معرض ده دمای سرمازدگی و یخ زدگی (4، 2، 0، 2-، 4-، 6-، 8-، 10-، 12- و 14- درجه سانتی گراد) در دو مرحله رشدی (2 تا 4 برگی و 4 تا 8 برگی) قرار گرفتند. گیاهان تا مرحله 2 تا 4 برگی و نیز 4 تا 8 برگی در محیط طبیعی نگهداری شده و پس از گذرانیدن دوره خوسرمایی در فروردین ماه، با استفاده از فریز ترموگرادیان، تحت تیمارهای یخ زدگی قرار گرفتند. میزان پایداری غشاء سیتوپلاسمی گل گندم مورد مطالعه با استفاده از آزمون نشت الکترولیت ها مورد ارزیابی قرار گرفت، سپس دمای کشنده 50 درصد نمونه ها بر اساس درصد نشت الکترولیت ها (LT50el) تعیین گردید. درصد بقاء نیز با شمارش تعداد بوته زنده در هر گلدان مورد ارزیابی قرار گرفت. سپس دمای کشنده برای 50 درصد بقاء (LT50su) و دمای کاهنده 50 درصد وزن خشک (RDMT50) در پایان دوره بازیافت (سه هفته بعد از اعمال تیمار یخ زدگی) تعیین شد. نتایج نشان داد کاهش دما از C° 6- به C° 8- سبب کاهش معنی دار (05/0 P≤) زیست توده و درصد بقاء و همچنین افزایش معنی دار (05/0 P≤) نشت الکترولیت ها در گل گندم شد. نتایج نشان داد تحمل به سرمای گل گندم در مرحله 2 تا 4 برگی کمتر از 4 تا 8 برگی بود. بر طبق نتایج آزمایش LT50el، LT50suو RDMT50 گل گندم خوسرمایی شده با شرایط بهاره به‌ترتیب C°05/7-، C° 6/7- و C° 15/7- تعیین شد.

کلیدواژه‌ها


1. Anderson, J. A., Taliaferro, C. M., and Martin, D. L. 1993. Evaluating freeze tolerance of Bermuda grass in a controlled environment. Horticulture Sciences 28: 955.
2. Azizi, H., Nezami, A., Nassiri, M., and Khazaie, H. R. 2007. Evaluation of cold tolerance in Wheat (Triticum aestivum L.) cultivars under controlled conditions. Iranian Journal of Field Crops Research 5: 109-121. (in Persian with English abstract).
3. Baeka, K.H., and Skinner, D.Z. 2003. Alteration of antioxidant enzyme gene expression during cold acclimation of near-isogenic Wheat lines. Plant Sciences 165: 1221-1227.
4. Bethany, A., Bradley. D. S., and Oppenheimer. M. 2010. Climate change increases risk of plant invasion in the Eastern United States. Biology Invasions 12: 1855-1872.
5. Bridger, G.M., Falk, D.E. Mckersie, B.D., and Smith, D.L. 1996. Crown freezing tolerance and field winter survival of winter cereals in eastern Canada. Crop Sciences 36: 150-157.
6. Cardona, C.A., Duncan, R.R., and Lindstorm, O. 1997. Low temperature tolerance assessment in paspalm. Crop Sciences 37: 1283-1291.
7. Carlson, M,. Heys, J., Shephard, M., and Snyder, J. 2005. Invasive Plants of Alaska. Conservation Districts Publication.
8. Chen, T.H., Gusta, L.V., and Fowler, D.B. 1983. Freezing injury and root development in winter cereals. Plant Physiology 73: 773-777.
9. Eugenia, M., Nunes, S., and Ray Smith, G. 2003. Electrolyte leakage assay capable of quantifying freezing resistance in Rose Clover. Crop Sciences 43: 1349-1357.
10. Fowler D.B., Gusta L.V., and Tyler N.J. 1981. Selection for winter hardiness in wheat. III. Screening methods. Crop Science 21: 896-901.
11. Griffith, M., and McIntyre, C.H. 1993. The interrelationship of growth and frost tolerance in winter rye. Plant Physiology 87: 335-344.
12. Hekneby, M., Antolin, M.C., and Sanchez-Diaz, M. 2006. Frost resistance and biochemical changes during cold acclimation in different annual legumes. Environmental and Experimental Botany 55: 305-314.
13. Izadi, E., Nezami, A., Abbassian, A., and Haydari, M. 2013 Investigation of wild oat fitness to freezing stress using of electrolyte leakage Index. environmental stress in crop Sciences 5 (1): 81-94. (in Persian with English abstract).
14. Levitt J. 1980. Chilling injury and resistance. In Kozlowsky, T.T. (eds.) Chilling, Freezing and High Temperature Stresses. Responses of Plants to Environmental Stresses. Academic Press, New York. 1: 23-64.
15. Moorby, J. 1981. Transport systems in plant. Longman Pub. New York.
16. Murata N., and Los D. A. 1997. Membrane fluidity and temperature perception. Plant Physiology 115: 875-879.
17. Nezami, A., Bagheri, A., Rahimian, H., Kafi, and Nasiri, M. 2006. Evaluation of freezing tolerance of Chickpea (Cicer arietinum L.) genotypes under controlled conditions. Journal of Sciences and Technology of Agriculture and Natural Resources 10 (4): 257-269. (in Persian with English abstract).
18. Nezami, A., Borzooei, A., Jahani, M., and Azizi, M. 2007. Evaluation of freezing tolerance in Canola (Brassica napus L.) cultivars under controlled conditions. Iranian Journal of Field Crops Research 5 (1): 167-175. (in Persian with English abstract).
19. Nezami, A., Hajmohammad nia Ghalibaf, K., and Kamandi, A. 2010. Evaluation of freezing tolerance in sugar beet (Beta vulgaris) cultivars under controlled condition. Environmental Stresses in Agricultural Sciences 3(2).
20. Nezami, A., Khazaei, H., Dashti, M., Mehrabadi, H.R., Eyshi Rezaee, E., and Ahmadi, M. 2013. Evaluation of Morpho-physiological indices in autumn sugar beet (Beta vulgaris L.) cultivars under freezing stress at seedling stage. Journal of Sugar beet 29 (1): 15-31.
21. Nezami, A., Soleimani, M. R., Ziaee, M., Ghodsi, M., and Bannayan, M. 2010. Evaluation of Freezing Tolerance of Hexaploid Triticale Genotypes under Controlled Conditions. Notulae Scientia Biologicae 114-120.
22. Paull, R.E. 1981. Temperature induced leakage from chilling–sensitive and chilling-resistant plant. Plant Physiology 68: 149-153.
23. Perras, M., and Sarhan, F. 1988. Synthesis of freezing tolerance proteins in leaves, crown and roots during cold acclimation of Wheat. Plant Physiology 89: 577-585.
24. Rashed, M.H., Nezami, A., Bagheri, A., Haj mohammadnia, K., and Bannayan, M. 2009. Evaluation of freezing tolerance of two fennel (Foeniculum vulgar L.) ecotypes under controlled conditions. Journal of Herbs, Spices and Medicinal Plants 15: 131-140.
25. Rechinger, Kh. 1979: Compositae-Cynareae. In: Rechinger KH, editor. Flora Iranica., Akademische Druckund Verlagsanstalt 139: 331-333.
26. Rife, C.L., and Zeinali, H. 2003. Cold tolerance in oilseed rape over varying acclimation durations. Crop Science 43: 96-100.
27. Shashikumar, K., and Nus, J.L. 1993. Cultivar and winter cover effects on bermudagrass cold acclimation and crown moisture content. Crop Sciences 33: 813-817.
28. Wagenitz, G. 2006. A Revision of Centaurea (Compositae-Cardueae) in The Flora of Iraq. Rostaniha 7 (2): 390-391.
29. Ya Li, H. D., and Gan Yao, Q. W. 2011. Impacts of Invasive Plants on Ecosystems in Natural Reserves in Jiangsu of China. Russian Journal of Ecology 42 (2): 133-137.