ارزیابی واکنش ژنوتیپ‌های گندم به تنش سرما در مرحلۀ ظهور سنبله با استفاده از شاخص‌های فیزیولوژیکی، عملکرد و اجزای عملکرد

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی کارشناسی ‌ارشد زراعت، گروه کشاورزی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد اهواز، اهواز، ایران

2 دانشیار مرکز تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی خوزستان

3 مربی، مرکز تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی خوزستان

چکیده

     کاهش دما در ماه‌های دی و بهمن در خوزستان یک پدیدۀ غالب اقلیمی است که سبب خسارت دیدن گیاه و عملکرد می‌شود. به‌منظور مطالعۀ اثر تنش سرما در مرحلۀ ظهور‌ سنبله بر وزن ‌دانه در سنبلۀ ‌اصلی، اجزای آن و برخی صفات فنولوژیکی و فیزیولوژیکی ژنوتیپ‌های گندم، این تحقیق در سال 1392 تحت شرایط کنترل‌شدۀ گلخانه با پنج ژنوتیپ ‌(ارقام چمران، ویریناک، استار و کرخه و لاین M-83-17) و چهار دمای محیط (بدون‌ سرما، 3+، صفر، 3- درجۀ سانتی‌گراد) به‌صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملاً ‌تصادفی با سه تکرار در مرکز تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی خوزستان اجرا شد. زمان رسیدگی‌ فیزیولوژیکی، ارتفاع‌ بوته و طول‌ سنبله، وزن‌ دانه ‌در ‌سنبلۀ ‌اصلی و اجزای آن شامل تعداد ‌سنبلچه‌ در‌ سنبله، تعداد دانه ‌در ‌سنبله و وزن ‌هزار‌دانه و شاخص‌های کلروفیل‌فلورسانسFo ، Fm و Fv/Fmارزیابی شدند. نتایج نشان داد اثر تنش سرما بر زمان از سبز شدن تا رسیدگی فیزیولوژیکی، تعداد دانه در سنبله، وزن دانه در سنبلۀ اصلی و شاخص  Fv/Fm معنی‌دار بود. بیشترین وزن دانه ‌در ‌سنبلۀ ‌اصلی در شرایط بدون‌ تنش به لاین M-83-17، در تنش 3- و صفر درجۀ ‌سانتی‌گراد به رقم چمران و در تنش سرمای 3+ درجۀ ‌سانتی‌گراد به رقم ویریناک تعلق داشت. شاخص Fv/Fmدر تنش صفر‌ درجه، بیشترین اختلاف را نسبت به وضعیت قبل از‌ تنش داشت. لاین M-83-17 به‌عنوان یک ژنوتیپ برتر پتانسیل عملکرد بیشتری نسبت به سایر ژنوتیپ‌ها داشت، درحالی که رقم چمران رقمی با قابلیت ژنتیکی بیشتر برای تحمل تنش ارزیابی شد.
 

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Evaluation of Wheat Genotypes Response to Chilling Stress at Heading Stage Using Physiological Indices, Yield and Yield Components

نویسندگان [English]

  • Mehrzad Tavoosi 1
  • Ahmad Naderi 2
  • Gholam Abbas Lotfeali Ayeneh 3
1 M. Sc. Student, Department of Agricultural Management, College of Agriculture, Ahvaz Branch, Islamic Azad University, Ahvaz, Iran
2 Associate prof of Khuzestan Natural Resources and Agricultural Research Center
3 Assistant prof of Khuzestan Natural Resources and Agricultural Research Center
چکیده [English]

Temperature reduction since late December until late February is a dominate climate phenomena in Khuzestan which caused plant damage and subsequently yield reduction. In order to study the effect of chilling stress at heading stage on yield, yield component and some physiological traits of wheat genotypes, this research was carried-out with five genotypes (Chamran, Vee/Nac, Star, Kharkheh cv. and line M-83-17) and four environmental temperatures(non-stress, and+3,0 and -3°C) under greenhouse condition, in factorial experiment using CRD with three replications in Khuzestan Natural Resources and Agricultural Research Center in 2013. Date of physiological maturity, plant height and spike length, yield components including spikelet/spike, grain no./spike, 1000 grain weight and grain weight in main spike and Fo, Fm, andFv/Fm indices were evaluated. Results showed that the effect of chilling stress was significant for days from germination to physiological maturity, grain no. per spike, grain weight in main spike and Fv/Fm traits. The highest grain weight in main spike under non-stress and -3°C chilling stress was belonged to
 line M-83-17 and Chamran cultivar, respectively and under zero and 3°C chilling stress were obtained from Chamran cv. and Vee/Nac, respectively. The highest difference before and after chilling in Fv/Fm index was belonged to zero chilling stress. Differences in traits which were studied in this research indicated genetic variation in genotype response to chilling stress.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Genetic variation
  • Heading
  • Phenological
  • physiological
  • Wheat

مراجع

  1. Ahmed, M. & Farooq, S. (2013). Growth and physiological response of wheat cultivares under various planting windows. The Journal of Animal & Plant Sciences, 23(5), 1407-1414.
  2. Asadollah-zadeh, R., Naderi, A. & Lakzadeh, A. (2010). The effect of plant density on yield and yield components of grain, wheat genotypes in different cultivation models. Journal of crop physiology, Islamic Azad University, Ahvaz Branch, 2(1), 55-66. (In Farsi)
  3. Baker, N. & Rosenqvist. E. (2004). Applications of chlorophyll fluorescence can improve crop production strategies: An examination of future possibilities. Journal of Experimental Botany, 55, 1607-1621.
  4. Chakrabarti, B., Singh, S.D., Nagarajan, S. & Aggarwal, P.K. (2011). Impact of temperature on phenology and pollen sterility of wheat varieties. Australian Journal of Crop Science, 5(8), 1039-1043.
  5. Chalish, L. & Houshmand, S. (2011). Estimate of heritability and relationship of some durum wheat characters using recombinant inbred lines. Electronic Journal of Crop Production, 4(2), 223-238. (In Farsi)
  6. Farooq, M., Basra, S.M.A., Rehman, H. & Saleem, B.A. (2008). Seed priming enhancement the performance of late sown wheat by improving chilling tolerance. Journal of Agronomy and Crop Science, 194, 55-60.
  7. Foyer, C.H., Vanacker, H., Gomez, L.D. & Harbinson, J. (2002). Regulation of photosynthesis and antioxidant metabolism in maize leaves at optimal and chilling temperatures: review. Plant Physiology and Biochemistry, 40, 659-668.
  8. Govindjee, R. (1995). Sixty-three years since Kautsky: Chlorophyll a fluorescence. Australian Journal of Plant Physiology, 22, 131-160.
  9. Guy, C.L., Huber, J.L.A. & Huber, S.C. (1992). Sucrose phosphate syntheses and sucrose accumulation at low temperature. Plant Physiology, 100, 502-508.
  10. Hajiboland, R. & Habibi, G.h. (2011). Contrastive responses of spring and winter wheat cultivars to chilling and acclimation treatments. Acta Agriculturae Slovenica, 97-3, September 2011 str. 233-239.
  11. Huang, B.K., Xu, S., Xuan, W., Li, M., Cao, Z.Y., Liu, K.L., Ling, T.F. & Shen, W.B. (2006). Carbon monoxide alleviates salt-induced oxidative damage in wheat seedling leaves. Journal of Integrative Plant Biology, 48(3), 249-254.
  12. Inamullah, A., Shah, N.H., Khan, F.U. & Haq, Z. (2007). An analysis of the planting date's effect on yield and yield attributes of spring wheat. Sarhad Journal of Agriculture, 23(2), 356-364.
  13. Kocheva, K., Lambrev, P., Georgiev, G., Goltsev, V. & Karabaliev, M. (2004). Evaluation of chlorophyll fluorescence and membrane injury in the leaves of barley cultivars under osmotic stress. Bioelectrochemistry, 63, 121-124.
  14. Lotfeali Ayene, Gh., Lakzadeh, I., Darabi, A., Naderi, A., Andarzian, B., Mousavifazl, S.M.H.,Tavoosi, M., Mosharaf, Gh., Abaduz, Gh. & Suzangar, F. (2012). Climate, water, soil and irrigated agriculture development plans in Khuzestan province. Khuzestan Natural Resources and Agricultural Research Center. (In Farsi). From http://agrisis.areo.ir/ASIDC
  15. Mahajan, S. & Tuteja, N. (2005). Cold, salinity and drought stresses: An overview Archives of Biochemistry and Biophysics, 444, 139-158.
  16. Mahfoozi, S., Roustaii, M. & Ansari maleki, Y. (2005). Determination of low-temperature tolerance in some bread wheat, durum wheat and bariey genotypes. Seed and Plant Improvement Journal, 21(3), 467-483. (In Farsi)
  17. Rizza, F., Crosatti, C., Stanca, A.M. & Cttivella, L. (1994). Studies for assessing the influence of hardening on cold tolerance of barley genotypes. Euphytica, 75, 131-138.
  18. Ruzgas, V. & Liutkericus, G. (2001). Investigation of winter wheat cold tolerance in Lithuania for breeding purpose. Buvisindi, Icel. Agric, 14, 29-34.
  19. Saleem, M., Chowdhry, M.A., Kashif, M. & Khaliq, M. (2005). Inheritance pattern of plant height, grain yield and some leaf characteristics of spring wheat. International Journal of Agriculture and Biology, 7, 1015-1018.
  20. Saulescu, N.N. & Brawn, H.J. (2001). Cold tolerance. In application of physiology in wheat breeding. Reynolds. M.P.Ortiz-Monasterio.J.I. and Mcnab(eds.). D.F.CIMMYT: 111-123.
  21. Sayed, O.H. (2003). Chlorophyll fluorescence as a tool in cereal crop research. Photosynthetica 41(3): 321-330.
  22. Sofalian, O., Mohammadi, S.A., Aharizad, S., Moghaddam, M. & Shakiba, M.R. (2006). Inheritance of cold tolerance in common wheat (Triticum aestivum L.). Turkish Journal of Agriculture and Forestry, 399-405.
  23. Thomashow, M.F. (2001). So what’s new in the field of plant cold acclimation? Lots. Plant Physiology, 125, 89-93.
  24. Timmermans, B.G.H., Vos, J., Nieuwburg, J.V., Stomph, T.J., Putten, P.E.L. & Molendijk, L.P.G. (2007). Field performance of Solanum sisymbriifolium, a trap crop for potato cyst nematodes. I. Dry matter accumulation in relation to sowing time, location, season and plant density. Annals of Applied Biology, 150, 89-97.
  25. Warrick, B.E. & Miller, T.D. (1999). Freeze injury on wheat. Texas Agricultural Extension Service. SCS-1999-15
  26. Yao, H.X., Ma, L., Ren, J., Zhang, P.P., Yang, X.M., Yao, G.C., Zhang, P. & Zhou, M.P. (2011). Genetic analysis of plant height and its components in diallel crosses of bread wheat (Triticum aestivum L.). Australian Journal of Crop Science, 5(11), 1408-1418.
علوم گیاهان زراعی ایران
دوره 46، شماره 1 - شماره پیاپی 1
فروردین 1394
صفحه 105-113

فایل ها

سابقه مقاله

  • تاریخ دریافت: 30 اردیبهشت 1393
  • تاریخ بازنگری: 31 شهریور 1393
  • تاریخ پذیرش: 12 اسفند 1393
  • تاریخ انتشار: 01 فروردین 1394

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار