ارزیابی برخی صفات رویشی و فیزیولوژیکی دانهال‌های پسته گونه اهلی در تلاقی‌های کنترل شده با دانه گرده گونه اینتگریما به منظور دسترسی به ژنوتیپ‌های متحمل به خشکی

علوم باغبانی

مقاله 9، دوره 34، شماره 2 - شماره پیاپی 46، شهریور 1399، صفحه 303-319   

نوع مقاله: مقالات پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/jhorts4.v34i2.85707

نویسندگان

حسن فرهادی¹؛ محمد مهدی شریفانی^{* 1}؛ مهدی علیزاده¹؛ حسین حکم آبادی²؛ ساسان علی نیائی فرد³

¹گروه علوم باغبانی، دانشکده تولید گیاهی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، گرگان، ایران

²مرکز تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی استان سمنان (شاهرود)، ایستگاه تحقیقات پسته دامغان، دامغان، ایران

³گروه علوم باغبانی، پردیس ابوریحان، دانشگاه تهران، تهران، ایران

چکیده

پسته یکی از مهمترین محصولات باغی ایران است که بیشتر در مناطق خشک و نیمه خشک کشت می­شود. به منظور بررسی تأثیر تنش خشکی بر برخی صفات رویشی و فیزیولوژیک دانهال­های پسته و شناسایی ژنوتیپ­های­ متحمل، آزمایش گلخانه­ای به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی با چهار تکرار به صورت گلدانی در گلخانه تحقیقاتی دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان در سال­های 98- 1397 به اجرا در آمد. تیمارهای آزمایش شامل 10 ژنوتیپ پسته احمد آقایی، اکبری، سرخه­حسینی، گرمه، فندقی و (دورگ­های بین اینتگریما به عنوان والد پدری و ژنوتیپ‌های احمد آقایی، اکبری، سرخه­حسینی، گرمه و فندقی به عنوان والد مادری) و سه سطح خشکی شامل شاهد (ظرفیت زراعی)، تنش ملایم (65 درصد ظرفیت زراعی) و تنش شدید (30 درصد ظرفیت زراعی) بودند که 84 روز روی دانهال­های سه ماهه پسته اعمال شدند. نتایج تجزیه­های آماری نشان داد که تنش خشکی اثر معنی­داری بر تعداد برگ، طول ساقه، طول ریشه، محتوی نسبی آب برگ، نشت الکترولیت، کلروفیل a، کلروفیل b، کلروفیل کل، کارتنوئید، پرولین برگ و ریشه داشت. با افزایش سطوح خشکی تمامی صفات به جز طول ریشه، نشت الکترولیت و پرولین در گیاهان مورد مطالعه نسبت به شاهد کاهش یافت. در بین دانهال­ها، در اکثر صفات به ترتیب ژنوتیپ­های پر رشد دورگه سرخه­حسینی × اینتگریما، احمد آقایی × اینتگریما و اکبری × اینتگریما کمتر و ژنوتیپ­های فندقی و فندقی × اینتگریما بیشتر تحت تأثیر خشکی قرار گرفتند. بر اساس نتایج پژوهش حاضر به نظر می­رسد بتوان از دورگه­های پر رشد سرخه­حسینی × اینتگریما، احمد آقایی × اینتگریما و اکبری × اینتگریما به عنوان ژنوتیپ­های حاوی ژن­های متحمل به خشکی برای اصلاح ارقام در مناطق خشک استفاده کرد. 

کلیدواژه‌ها

پرولین؛ محتوای آب نسبی برگ؛ نشت الکترولیت؛ تنش خشکی

مراجع

1. Abbasi A., Sarvestani R., Mohammadi, B., and Baghery A. 2014. Drought stress-induced changes at physiological and biochemical levels in some common vetch (Vicia sativa L.) genotypes, Journal of Agricultural Science and Technology. 16: 505-516.

2. Amini S., Ghobadi C., and Yamchi A. 2015. Proline accumulation and osmotic stress: an overview of P5CS gene in plants. Journal of Plant Molecular Breeding, 3(2): 44-55.

3. Amrijit K.N., Kumari S., and Sharma D.R. 2005. In vitro selection and characterization of water stress tolerance culture of bell pepper. Journal of Plant Physiology. 10: 14-19.j13

4. Anjum S.A., Xie X.Y., Wang L., Saleem M.F., Man C., and Lei W. 2011. Morphological, physiological and biochemical responses of plants to drought stress, African Journal of Agricultural Research. 6: 2026-2032.

5. Araus J.L., Casadesus J., Bort J., Nachit M.M., Villegas D., Aparicio N., and Royo C. 2015. Some remarks on ecophysiological traits for breeding CIHEAM – option Mediteraneenes 40: 57-62.

6. Atarodi H., Irannejad H., Shirani A., Amiri R., and Akbari Gh. 2012. Effects of drought stress and planting date on native plant, on the electrical conductivity of the resulting seeds. Iranian Journal of agricultural research 9 (2): 242- 247. (In Farsi)

7. Baghari V. 2010. Effects of arbuscular mycorrhizal (Glomus intraradices and Glomus mosseae) fungi on drought tolerance of pistachio seedlings. M. Sc. Thesis, Department of Horticultural Science, Faculty of Agriculture, University of Vali-e-Asr, Rafsanjan. (In Farsi)

8. Barrs H.D., and Weaterley P.E. 1962. A re-examination of the relative turgidity techniques for the estimating water deficit in leaves, Australian Journal of Biological Sciences. 15: 413-428.

9. Ben Hamed S., Lefi E., and Chaieb M. 2016. Physiological responses of Pistacia vera L. versus Pistacia atlantica Desf. to water stress conditions under arid bioclimate in Tunisia, Journal of Scientia Horticulturae. 203: 224- 230.

10. Brevedan R.E., and Egli D.B., 2003. Short periods of water stress during seed filling, leaf senescence, and yield of soybean, Journal of Crop Science. 43: 2083- 2088. 8d

11. Dalal V.K., and Tripathy B.C. 2012. Modulation of chlorophyll biosynthesis by water stress in rice seedlings during chloroplast biogenesis, Journal of Plant, Cell and Environment. 35: 1685-1703.

12. Fahimi Khoyerdi F., Shamshiri M.H., and Estaji A. 2016. Changes in some physiological and osmotic parameters of several pistachio genotypes under drought stress, Journal of Scientia Horticulturae. 198: 44- 51.

13. Ghasemi M., Arzani K., Yadollahi A., and Hokmabadi H. 2013. Drought stress and carbon isotope discrimination in some pistachio seedlings. (In Farsi)

14. Gholami M., Rahemi M., and Rastegar S. 2012. Use of rapid screening methods for detecting drought tolerant cultivars of fig (Ficus carica L.). Journal of Scientia horticulturae, 143: 7- 14.

15. Gholipour Y., and Zamani Z. 2001. Amino acid proline fluctuations in some drought-stressed pistachio rootstocks. FAO-CIHEAM, NUCIS Newsletter, 10:31-33.

16. Hasaani Gardekuhi M.R. 2011. Evaluation of the combined effects of arbuscular mycorrhizal fungi (Glomus mosseaae) and Salicylic Acid on drought resistance of pistachio seedlings of Abarqi cultivar. MSc. Thesis, Department of Horticulture Science, Faculty of Agriculture Science, Rafsanjan. (In Farsi)

17. Hasheminasab H., Aliakbari A., and Baniasadi R. 2014. Optimizing the relative water protection (RWP) as novel approach for monitoring drought tolerance in Iranian pistachio cultivars using graphical analysis, International Journal of Biosciences. 4: 194-203.

18. Heydari M., sharafi Y., Tabatabei S.J., and Hokmabadi H. 2017. Evaluation of vegetative growth and some physiological characteristics in pistachio controlled crosses “P.integrrima × P.vera” grown in various Nacl salinity. MSc. Thesis, Department of Horticultural Science, Faculty of Agriculture Science, Shahed University, Tehran. (In Farsi)

19. Jahns P., and Holzwarth A.R. 2012. The role of the xanthophyll cycle and of lutein in Photoprotection of photosystem II. Biochimica et Biophysica Acta (BBA)-Bioenergetics, 1817: 182-193.

20. Jamshidi Goharrizi K., Baghizadeh A., Kalantar M., and Fatahi F.2019. Combined effects of salinity and drought on physiological and biochemical characteristics of pistachio rootstocks. Journal of Scientia Horticulturae, 261:1-13.

21. Kizhedath A., and Suneetha V. 2011. Estimation of chlorophyll content in common household medicinal medicinal leaves and their utilization to avail health benefits of chlorophyll, Journal of Pharmacy Research. 4(5): 1412-1413.

22. Kuchaki A., and Srmdnya G.h. 2005. Journal of Crop Physiology. Jahad University Press, Ferdowsi University of Mashhad.j27

23. Lutts S., Kinet J.M., and Bouharmont J. 1996. NaCl-induced senescence in leaves of rice (Oryza sativa L.) cultivars differing in salinity resistance. Journal of Annals of Botany, 78 (3): 389- 398.

24. Maleki kuhbani A., and Karimi H.M. 2013. Evaluation of pistachio and hybrids rootstocks (P.vera × P. atlantica) to drought stress. Iranian Journal of Horticultural Science 44 (1): 81-93. (In Farsi).

25. Modarres R., and de Paulo Rodrigues da Silva V. 2007. Rainfall trends in arid and semi-arid regions of Iran, Journal of Arid Environments. 70: 344-355.

26. Mohammadi Kh-M., Ebadi A., M.A Askari Sarchishmeh., M.R Fattahi Moghaddam., and Hokmabadi H. 2019. Evaluation of biochemical traits in some Pistachio rootstocks under salt for selection of tolerant rootstocks. Journal of Agronomy 21 (3): 323- 336. (In Farsi)

27. Mohammadkhani N., and Heidari R. 2008. Drought-induced accumulation of soluble sugars and proline in two maize varieties. World Appl. Department of Biology, Faculty of Science, Urmia University, Urmia, Iran. (In Farsi)

28. Office of Statistics and Information Technology. 2008. Agricultural Statistics. Assistance of Planning and Economic of Ministry of Agriculture jahad, Tehran Iran.

29. Paquin R., and Lechasseur P. 1979. Observationssur une methode de dosage dela praline libre dans les extraits de plantes. Canadian Journal of Botany. 57: 1851-1854.

30. Pourghayoumi M., Bakhshi D., Rahemi M., Kamgar-Haghighi A.K., and Aalami A. 2017. The physiological responses of various pomegranate cultivars to drought stress and recovery in order to screen for drought tolerance, Journal of Scientia horticulturae. 217:164-172.

31. Rai K., Kalia R.K., Singh R., Gangola P., and Dhawan A. 2011. Developing stress tolerant plants through in vitro selection An overview of the recent progress, Journal of Environmental and Experimental Botany. 71: 89-98.

32. Rozban M.R. 2009. Investigation of physiological mechanisms of drought tolerance in three of pistachio (Pistacia vera L) seedlings .Ph.D. Thesis, Department of Horticulture, Faculty of Agriculture, Tarbiat Modares University. (In Farsi)

33. Sedaghati N., sheybani Tadriji Z., Tahabadipur A., Hokmabadi H., Haghdel M., and Abdollahi M. 2009. Pistachio Production Guide, Third edition, Sarv Publications in collaboration with Research, Agricultural education and natural resources. Tehran. 563 p.

34. Stone P.J., Wilson D.R., Reid J.B., and Gillespie G.N. 2001. Water deficit effects on sweet corn: I‌ Water use, radiation use efficiency, growth and yield, Australian Journal Agricultural Research. 52:103-113.

35. Szabados L. and Savoure A. 2009. Proline: a multifunctional amino acid, Journal of Trends in Plant Science. 15: 89-97

36. Vahdati K., and Leslie C.A. 2013. Abiotic Stress - Journal of Plant Responses and Applications in Agriculture. 410 pp.

37. Xing H.L., Tan L., An L., Zhao Z., Wang S., and Zhang C. 2004. Evidence for the involvement of nitric oxide and reactive oxygen species in osmotic stress tolerance of wheat seedlings: inverse correlation between leaf abscisic acid accumulation and leaf water loss, Journal of Plant Growth Regulation. 42: 61-68.

38. Zeinoddini A., Amirpure M., and Farazmand, M. 2007. Evaluation of irrigation quality on soils mutation and pistachio yield in Anar zone. 10 th Congeress of Iranian Soil Science, Shahrivar. Karaj, 355- 356. (In Farsi).