ارزیابی تحمل به شوری 140 ژنوتیپ نخود دسی (Cicer arietinum)

پژوهش‌های حبوبات ایران

مقاله 14، دوره 12، شماره 1 - شماره پیاپی 23، خرداد 1400، صفحه 205-220   

نوع مقاله: مقالات پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/ijpr.v11i2.78306

نویسندگان

جعفر نباتی^{* 1}؛ محمد کافی^{2، 1}؛ احمد نظامی^{2، 1}؛ الهه برومند رضا زاده²

¹گروه بقولات، پژوهشکده علوم گیاهی، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران

²گروه اگروتکنولوژی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران

چکیده

این مطالعه در قالب طرح کاملاً تصادفی با سه تکرار جهت بررسی تحمل به شوری 140 ژنوتیپ نخود دسی در تنش شوری dSm^-112 کلرید سدیم در شرایط هیدروپونیک در سال 1395 در پژوهشکده علوم گیاهی دانشگاه فردوسی مشهد انجام شد. نتایج نشان داد که 21 ژنوتیپ دارای بقای بالاتر از 76 درصد بود که در این میان شش ژنوتیپ MCC18، MCC22، MCC29، MCC59، MCC136 و MCC430 دارای بقای 100 درصد بودند. در دامنه‌های بقای 76-100، 51-75، 26-50 و 0-25 درصد، به ترتیب 43، 57، 42 و 16 درصد از ژنوتیپ‌ها در مراحل رشدی بعد از گلدهی قرار داشتند. با افزایش درصد بقاء، ارتفاع بوته افزایش پیدا کرد، به‌طوری‌که ژنوتیپ‌های موجود در دامنه بقای
76-100 درصد نسبت به ژنوتیپ‌های موجود در دامنه بقای 51-75، 26-50 و 0-25 درصد به ترتیب 4، 5 و 12سانتی‌متر ارتفاع بوته بیشتری داشتند. در دامنه بقای 0-25 درصد، تعداد شاخه‌ فرعی کمتری نسبت به سایر دامنه‌های بقاء مشاهده شد. در دامنه بقای 76-100 و 51-75 درصد، درصد برگ‌های ریزش‌کرده و برگ‌های باقیمانده مشابه بود. بیشترین درصد برگ باقیمانده (73درصد) در ژنوتیپ MCC177 با بقای گیاهچه 75 درصد مشاهده شد. متوسط شاخص پایداری غشاء در دامنه‌های مختلف بقاء با افزایش درصد بقاء پایداری غشاء افزایش یافت. بیشترین شاخص پایداری غشاء مربوط به ژنوتیپ‌های MCC34 و MCC179 به‌ ترتیب با بقای 53 و 85 درصد و پایداری غشاء 52 و 51 درصد بود. با افزایش درصد بقاء، مقدار سدیم کاهش و مقدار پتاسیم افزایش یافت. میزان ماده خشک با افزایش بقاء از 25-0 درصد به 50-26، 51-75 و 76-100 درصد به ‌ترتیب 16، 24 و 38 درصد افزایش یافت. شش ژنوتیپ MCC4، MCC43، MCC22، MCC49، MCC59 و MCC85 بیشترین وزن اندام هوایی را در میان ژنوتیپ‌ها دارا بودند. به‌طورکلی امکان استفاده از ژنوتیپ‌های دارای مکانیسم‌های تحمل به شوری جهت اصلاح برای تنش شوری و همچنین به‌گزینی ژنوتیپ‌های نخود دسی برای شرایط تنش شوری ملایم وجود دارد.

کلیدواژه‌ها

بقاء؛ پتاسیم؛ سدیم؛ غشاء؛ هیدروپونیک

مراجع

1. Asha Dhingra, H.R. 2007. Salinity mediated changes in yield and nutritive value of chickpea (Cicer arietinum) seeds. Indian Journal Plant Physiology 12: 271-275.
2. Ashraf, M., and Waheed, A. 1993. Responses of some genetically diverse lines of chick pea (Cicer arietinum) to salt. Plant and Soil 154: 257-266.
3. Chenarani, M., Safipour Afshar, A., and Saied Nematpour, F. 2015. Physiological and biochemical responses of chickpea (Cicer arietinum) to Ascorbic acid under salinity stress. Iranian Journal of Plant Physiology and Biochemistry 1(1): 63-76.
4. Dantas, B.F., Ribeiro, L.D., and Aragao, C.A. 2005. Physiological response of cowpea seeds to salinity stress. Revista Brasileira de Sementes 27(1): 144-148.
5. Doraki, Gh.R., Zamani, Gh.R., and Sayyari, M.H. 2018. Effect of salt stress on yield components and concentrations of sodium and potassium in chickpea (Cicer arietinum cv. Azad). Iranian Journal of Pulses Research 9(1): DOI: 10.22067/ijpr.v9i1.53816. (In Persian with English Summary).
6. Statistics. Agriculture Statistics of Iran 2016, http://faostat3.fao.org.
7. Flowers, T.J., Gaur, P.M., Laxmipathi Gowda, C.L., Krishnamurthy, L., Samineni, S., Siddique, K.H.M., Turner, N.C., Vadez, V., Varshney, R.K., and Colmer, T.D. 2010. Salt sensitivity in chickpea. Plant, Cell and Environment 33: 490-
8. Garcia-Sanchez, F., Jifon, J.L., Carvaial, M., and Syvertsen, M. 2002. Gas exchange, chlorophyll and nutrient contents in relation to Na+ and Cl- accumulation in ‘Sunburst’ mandarin grafted on different rootstocks. Plant Science 162: 705-712.
9. Garg, N., and Singla, R, 2009. Variability in the response of chickpea cultivars to short-term salinity, in terms of water retention capacity, membrane permeability, and osmo-protection. Turkish Journal of Agriculture and Forestry 33: 57-63.
10. Grattan, S.R., and Grieve, C.M. 1992. Mineral element acquisition and growth response of plants grown in saline environment. Agriculture, Ecosystems and Environment 38: 275-300.
11. Gupta, B., and Huang, B. 2014. Mechanism of salinity tolerance in plants: physiological, biochemical, and molecular characterization. International Journal of Genomics 2014; https://doi.org/10.1155/2014/701596,
12. Hasegawa, P.M., Bressnan, R.A., Zhu, J.K., and Bohnert, H.J. 2000. Plant cellular and molecular responses to high salinity. Annual Review of Plant Physiology and Plant Molecular Biology 51: 463-499.
13. Hoagland, D.R., and Arnon, D.L. 1950. The water culture method for growing plants without soil. California Agricultural Experiment Station Circular pp: 347.
14. Horie, T., Hauser, F., and Schroeder, J.I. 2009. HKT transporter-mediated salinity resistance mechanisms in Arabidopsis and monocot crop plants. Trends in Plant Science 14(12): 660-668.
15. Islam, M.Z., Baset Mia, M.A., Islam, M.R., and Akter, A. 2007. Effect of different saline levels on growth and yield attributes of mutant rice. Journal of Soil and Nature 1(2): 18-22.
16. Jamil, A., Riaz, S., Ashraf, M., and Foolad, M.R. 2011. Gene Expression profiling of plants under salt stress. Critical Reviews in Plant Sciences 30(5): 435-
17. Kao, W.Y. 2011. Na, K and Ca contents in roots and leaves of three glycine species differing in response to Nacl treatments. Taiwania 56(1): 17-22.
18. Kapoor, N., and Pande, V. 2015. Effect of salt stress on growth parameters, moisture content, relative water content and photosynthetic pigments of fenugreek variety RMt-1. Journal of Plant Sciences 10(6): 210-221.
19. Khan, H., Siddique, K.H.M., and Colmer, T.D. 2017. Vegetative and reproductive growth of salt-stressed chickpea are carbon-limited: sucrose infusion at the reproductive stage improves salt tolerance. Journal of Experimental Botany 68(8): 2001-2011.
20. Khan, H., Siddique, K.H.M., Munira, R., and Colmer, T.D. 2015. Salt sensitivity in chickpea: growth, photosynthesis, seed yield components and tissue ion regulation in contrasting genotypes. Journal of Plant Physiology 182: 1-12.
21. Khan, M., Shirazi, M., Khan, M.A., Mujtaba, S., Islam, E., Mumtaz, S., Shereen, A., Ansari, R., and Ashraf, M.Y. 2009. Role of proline, K/Na ratio and chlorophyll content in salt tolerance of wheat (Triticum aestivum). Pakistan Journal of Botany 41(2): 633-638.
22. Mahlooji, M., Seyed Sharifi, R., Razmjoo, J., Sabzalian, M.R., and Sedghi, M. 2018. Effect of salt stress on photosynthesis and physiological parameters of three contrasting barley genotypes. Photosynthetica 56(2): 549-
23. Muehlbauer, F.J., and Sarker, A. 2017. Economic Importance of Chickpea: Production, Value, and World Trade. In The Chickpea Genome (pp. 5-12). Springer, Cham.
24. Munns, R., 2005. Genes and salt tolerance: bringing them together. New Phytologist 167: 645-663.
25. Munns, R., and Gilliham, M. 2015. Salinity tolerance of crops-what is the cost? New phytologist 208(3): 668-673.
26. Munns, R., and Tester, M. 2008. Mechanisms of salinity tolerance. Annual Review of Plant Biology 59: 651-681.
27. Negrão, S., Schmöckel, S.M., and Tester, M. 2017. Evaluating physiological responses of plants to salinity stress. Annals of Botany 119(1): 1-11.
28. Pouresmael, M., Rastegar, J., and Zangiabadi, M. 2014. Genetic variation for salinity tolerance and its association with biomass production in cultivated chickpea genotypes. Agricultural Crop Management (Journal of Agriculture) 16(3): 749-763.
29. Razavi, S.M.A., Zaerzadeh, E., Khafaji, N., and Pahlevani, M. Some physical properties of seeds and splits of Desi chickpea (Kaka var.). Iranian Journal of Pulses Research 1(1): 77-83. (In Persian with English Summary).
30. Roy, S.J., Tucker, E., and Tester, M. 2011. Genetic analysis of abiotic stress tolerance in crops. Current Opinion in Plant Biology 14(3): 232-239.
31. Sakuraba, Y., Kim, D., Kim, Y.S., Hörtensteiner, S., and Paek, N.C. 2014. Arabidopsis STAYGREEN-LIKE (SGRL) promotes abiotic stress-induced leaf yellowing during vegetative growth. Federation of European Biochemical Societies Letters 588(21): 3830-3837.
32. Shahid, M.A., Balal, R.M., Pervez, M.A., Abbas, T., Ashfaq, M., Ghazanfar, U., Afzal, M., Rashid, A., Garcia-Sanchez, F., and Mattson, N.S. 2012. Differential response of pea (Pisum sativum) genotypes to salt stress in relation to the growth, physiological attributes antioxidant activity and organic solutes. Australian Journal of Crop Science 6(5): 828.
33. Shalhevet, J., Huck, M.G., and Schroeder, B.P. 1995. Root and shoot growth responses to salinity in maize and Agronomy Journal 87(3): 512-516.
34. Shereen, A., Mumtaz, S., Raza, S., Khan, M.A., and Solangi, S. 2005. Salinity effects on seedling growth and yield components of different inbred rice lines. Pakistan Journal of Botany 37(1): 131-139.
35. Siddique, K.H.M., Johansen, C., Turner, N.C., Jeuffroy, M.H., Hashem, A., Sakar, D., Gan, Y., and Alghamdi, S.S. 2011. Innovations in agronomy for food legumes. A review. Agronomy for Sustainable Development 32(1): 45-
36. Singla, R., and Garg, N. 2005. Influence of salinity on growth and yield attributes in chickpea cultivars. Turkish Journal of Agriculture and Forestry 29: 231-235.
37. Tandon, H.L.S., 1995. Methods of Analysis of Soils, Plants, Water and F FDCO, New Delhi.
38. Tester, M., and Davenport, R. 2003. Na⁺ tolerance and Na⁺ transport in higher plants. Annals of Botany 91: 503-
39. Welfare, K., Yeo, A.R., and Flowers, T.J. 2002. Effects of salinity and ozone, individually and in combination, on the growth and ion contents of two chickpea (Cicer arietinum) varieties. Environmental Pollution 120(2): 397-403.
40. Zare Mehrjerdi, M., Nabati, J., Massomi, A., Bagheri, A.R., and Kafi, M. 2011. Evaluation of tolerance to salinity based on root and shoot growth of 11 drought tolerant and sensitive chickpea genotypes at hydroponics conditions. Iranian Journal of Pulses Research 2(2): 83-96. (In Persian with English Summary).
41. Zawude, S., and Shanko, D. 2017. Effects of salinity stress on chickpea (Cicer arietinum) landraces during early growth stage. International Journal of Scientific Reports 3(7): 214-219.