ارزیابی تحمل به یخ‌زدگی اکوتیپ‌های بارهنگ سرنیزه‌ای (Plantago lanceolata L.) در شرایط کنترل‌شده

پژوهشهای زراعی ایران

مقاله 5، دوره 13، شماره 4 - شماره پیاپی 40، دی 1394، صفحه 754-765   

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/gsc.v13i4.33177

نویسندگان

مریم جانعلی زاده قزوینی^{* 1}؛ احمد نظامی¹؛ ابراهیم اﯾﺰدی درﺑﻨﺪی²؛ مهدی پارسا¹

¹دانشگاه فردوسی مشهد

²داﻧﺸﮕﺎه ﻓﺮدوﺳﯽ مشهد

چکیده

به‌منظور بررسی تحمل به یخ‌زدگی بارهنگ سرنیزه‌ای، آزمایشی به‌صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی با سه تکرار در دانشکده کشاورزی دانشگاه فردوسی مشهد انجام شد. پنج اکوتیپ بارهنگ (بجنورد، کلات، مشهد، قاین و بیرجند) پس از سه ماه رشد و خوسرمایی در شرایط طبیعی در معرض هشت دمای یخ‌زدگی (صفر، 3-، 6-، 9-، 12-، 15-، 18- و 21- درجه سانتی‌گراد) قرار گرفتند. سپس گیاهان برای بازیافت به محیط گلخانه منتقل شدند. یک ماه بعد، بقاء و برخی از خصوصیات رشدی گیاهان با اندازه‌گیری صفاتی چون درصد بقاء، دمای پنجاه درصد کشندگی براساس درصد بقاء (LT50su)، تعداد برگ، سطح برگ، وزن خشک برگ و دمای کاهنده 50 درصد وزن خشک (RDMT50) مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد که درصد بقای اکوتیپ مشهد بیشتر از چهار اکوتیپ دیگر و LT50su آن نیز 3/5 درجه سانتی‌گراد از اکوتیپ بیرجند کمتر بود. اثر متقابل اکوتیپ و دما بر درصد بقاء معنی‌دار بود و تنها اکوتیپ‌های مشهد و بجنورد در دمای 15- درجه سانتی‌گراد بقاء داشتند. با کاهش دما به کمتر از 12- درجه سانتی‌گراد، تعداد و سطح برگ گیاهان کاهش یافت. همچنین کاهش دما به کمتر از 6- درجه سانتی‌گراد وزن خشک گیاهان را به‌طور معنی‌داری کاهش داد. براساس شاخص RDMT50 اکوتیپ بجنورد متحمل‌ترین و اکوتیپ بیرجند حساس‌ترین اکوتیپ بودند. بین درصد بقاء، دمای پنجاه درصد کشندگی براساس درصد بقاء و RDMT50 همبستگی منفی و معنی‌داری (به‌ترتیب***97/0- =r و *53/0- =r) وجود داشت.

کلیدواژه‌ها

بازیافت؛ بقاء؛ دمای پنجاه درصد کشندگی؛ وزن خشک

مراجع

1. Adler, L. S., Schmidt, J., and Bowers, M. D. 1995. Genetic variation in defensive chemistry in Plantago lanceolata (Plantaginaceae) and its effect on the specialist herbivore. Junonia coenia (Nymphalidae). Oecologia 101: 75-85.

2. Azizi, H. 2005. Evaluation of cold tolerance in wheat (Triticum aestivum L.) cultivars under controlled conditions and field. MSc. Thesis. Ferdowsi University of Mashhad, Iran. (in Persian with English abstract).

3. Azizi, H., Nezami, A., Nassiri Mahallati, M., and Khazaie H. R. 2007. Evaluation of cold tolerance in wheat (Triticum aestivum) cultivars under controlled conditions. Iranian Journal of Field Crops Research 5: 109-121. (in Persian with English abstract).

4. Blumenthal, M., Busse, W. R., Goldberg, A., Gruenwald, J., Hall, T., Riggins, C. W., and Rister, R. S., (ed), and Klein, S., and Rister, R. S. (trans.). 2000. Plantain. Texas: American Botanical Council; Boston: Integrative Medicine Communications. Adapted from The Complete German Commission E Monographs-Therapeutic Guide to Herbal Medicines, 1998.

5. Boroumand Rezazadeh, Z., Nezami, A., and Nezami, S. 2013. Evaluation of freezing stress tolerance in three Ecotypes of Ajowan (Trachyspermum ammi (Linn). Sprague) under controlled conditions. Iranian Journal of Field Crops Research 11 (1): 121-130. (in Persian with English abstract).

6. 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 Science 36: 150-157.

7. Cardona, C. A., Duncan, R. R., and Lindstrom, O. 1997. Low Temperature Tolerance Assessment in Paspalum. Crop Science 37: 1283-1291.

8. Chatterton, N. J., Harrison, P. A., Thornley, W. R., and Bennett, J. H. 1990. Sucrosyl oligosaccharides and cool temperature growth in 14forb species. Plant Physiology and Biochemistry 28: 167-172.

9. Dionne, J., Castonguay, Y., Nadeau, P., and Desjardins, Y. 2001. Freezing tolerance and carbohydrate changes during cold acclimation of green-type annual bluegrass (Poa annua L.) ecotypes. Crop Science 41: 443-451.

10. Eteve, G. 1985. Breeding for cold tolerance and winter hardiness in pea. PP. 131-136. In: P.D. Hebblethwaite, et al. (ed.), the Pea Crop. A Basis for Improvement. London, UK.

11. Fowler, D. B., and Gusta, L. V. 1979. Selection for winter hardiness in wheat. I. Identification of genotypic variability. Crop Science 19: 769-772.

12. Hekneby, M., Antolin, M. C., and Sanchez-Diaz, M. 2006. Frost resistance and biochemical changes during cold acclimation in different annual legumes. Environmental Experimental Botany 55: 305-314.

13. Hofgard, I. S., Vollsnes, A. V., Marum, P., Larsen, A., and Tronsmo, A. M. 2003. Variation in resistance to different winter stress factors within a full-sub family of perennial ryegrass. Euphytica 134: 61-75.

14. Izadi-Darbandi, E., Nezami, A., and Hassanbeigy, R. 2010. Evaluation of freezing tolerance in Flixweed (Descorainia sophia) under controlled conditions. Pp 22-24. The 3rd Iranian Weed Science Congress, February. (in Persian with English abstract).

15. Izadi- Darbandi, E., Nezami, A., Abbasian, A., and Heidari, M. 2012. Evaluation of freezing stress tolerance in Wild Oat (Avena ludoviciana L.) by electrolytes leakage test. Journal of Environmental Stresses in Crop Sciences 5 (1): 81-94. (in Persian with English abstract).

16. Izadi-Darbandi, E., Yousef Sani, M., Nezami, A., Javadmousavi, M., Keykha, F., and Nezami, S. 2011. Effect of freezing stress on Sweet William (Dianthus barbatus) under Controlled Conditions. Journal of Environmental Stresses in Crop Sciences 4 (2): 117-125. (in Persian with English abstract).

17. Javad Mousavi, M., Nezami, S., Izadi, E., Nezami, A., Yousef Sani, M., and Keykha Akhar, F. 2011. Evaluation of freezing tolerance of English daisy (Bellis perennis) under controlled conditions. Journal of Water and Soil 25 (2): 380-388. (in Persian with English abstract).

18. Kim, D. C., and Anderson, N. O. 2006. Comparative analysis of laboratory freezing methods to establish cold tolerance of detached rhizomes and intact crowns in garden chrysanthemums (Dendranthema X grandiflora Tzvelv). Scientia Horticulture 109: 345-352.

19. Mirmohamadi Meibodi, A., and Tarkeshe Esfahani, S. 2004. Aspects of Physiology and Breeding for Cold and Freezing in Crops. Golbon Publication, Isfahan, Iran 223 pp. (in Persian).

20. Moshtaghi, N., Bagheri, A. R., Nezami, A., and Moshtaghi, S. 2009. Investigation of betaine spray on freezing tolerance of chickpea (Cicer arietinum L.) in controlled conditions. Iranian Journal of Field Crops Research 7: 647-656. (in Persian with English abstract).

21. 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). (in Persian with English abstract).

22. Nezami, A., Soleimani, M. R., Ziaee, M., Ghodsi, M., and Bannayan aval, M. 2010. Evaluation of freezing tolerance of hexaploid Triticale genotypes under controlled conditions .Notulae Scientia Biologicae 2 (2): 114-120.

23. Nezami, A. 2002. Evaluation of chilling stress in chickpea (Cicer arietinum L.). PhD Thesis, Ferdowsi University of Mashhad. (in Persian with English abstract).

24. Nezami, A., Borzooei, A., Jahani, M., Azizi, M., and Javad Moosavi, M. 2009. Evaluation of freezing tolerance of canola (Brassica napus L.) cultivars after cold acclimation under controlled conditions. Iranian Journal of Field Crops Research 7 (2): 711-722. (in Persian with English abstract).

25. Pietsch, G., Anderson, M., and Li, P. H. 2009. Cold tolerance and short day acclimation in perennial Gaura coccinea and G. drummondii. Scientica Horticulture 120: 418-425.

26. Qian, Y. L., Ball, S., Tan, Z., Kodki, A. J., and Wilhelm, S. J. 2001. Freezing tolerance of six cultivars of buffalo grass. Crop Science 41: 1174-1178.

27. Rashed Mohassel, M. H., Nezami, A., Bagheri, A., Hajmohammadnia, 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.

28. Rumball, W., Keogh, R. G., Lane, G. E., Miller, J. E., and Claydon, R. B. 1997. "Grasslands Lancelot" Plantain (Plantago lanceolata L.). New Zealand Journal of Agricultural Research 40: 373-377.

29. Samuelsen, B. 2000. The traditional uses, chemical constituents and biological activities of Plantago major L.: A review. Journal of Ethnopharmacology 71: 1-21.

30. Skinner, R. H. 2005. Cultivar and environmental effects on freezing tolerance of narrow leaf plantain. Crop Science 45: 2330-2336.

31. Skinner, R. H., and Gustine, D. L. 2002. Freezing Tolerance of Chicory and Narrow-Leaf Plantain. Crop Science 42: 2038-2043.

32. Stewart, A. V. 1996. Plantain (Plantago lanceolata L.), a potential pasture species. Proceeding of New Zealand Grassland Association 58: 77-86.

33. Suckling, F. E. T. 1960. Productivity of pasture species on hill country. New Zealand journal of Agricultural Research 3: 579-591.

34. Xuan, J., Liu, J., Gao, H., Huaguabghu, H., and Cheng, X. 2009. Evaluation of low-temperature tolerance of Zoysia grass. Tropical Grasslands 43: 118-124.