ارزیابی تحمل به خشکی در برخی ارقام تجاری بادام (Prunus dulcis Mill.) بر روی پایه رویشی GN

علوم باغبانی

مقاله 10، دوره 39، شماره 2 - شماره پیاپی 66، تیر 1404، صفحه 329-315   

نوع مقاله: مقالات پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/jhs.2024.89582.1375

نویسندگان

سیداصغر موسوی^{* 1}؛ مریم تاتاری²

¹بخش تحقیقات علوم زراعی- باغی، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی چهارمحال و بختیاری، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، شهرکرد، ایران

²بخش تحقیقات علوم زراعی- باغی، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی اصفهان، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، اصفهان، ایران

چکیده

برای ارزیابی تحمل به خشکی در نهال­های ارقام تجارتی بادام (Prunus dulcis Mill.)، آزمایشی به‌صورت کرت­های خرد‌شده در قالب طرح بلوک­های کامل تصادفی طی سال­های 1399 و 1400 در مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی چهارمحال و بختیاری (شهرکرد) اجرا گردید. کرت اصلی شامل سطوح مختلف آبیاری بر‌اساس میزان درصد رطوبت قابل استفاده خاک بین ظرفیت زراعی (F.C) تا نقطه پژمردگی دائم (P.W.P) شامل 70 درصد (شاهد یا بدون تنش)، 50 درصد (تنش ملایم)، 30 درصد (تنش متوسط) و 10 درصد رطوبت ظرفیت زراعی (تنش شدید) تعیین و اعمال گردید. کرت فرعی، نهال­های پیوندی ارقام ̓شاهرود 6، 7، 8، 10، 12، 13 و 21 ̒ بود که همگی بر روی پایه GN پیوند زده شده بودند. پایه رویشی GN نیز در کنار ارقام پیوندی کشت و مقایسه گردید. تیمارهای رطوبتی به‌مدت چهار ماه از اول خرداد تا پایان شهریور ماه اعمال شد و پس از آن صفات ریخت‌شناختی و فیزیولوژیکی ثبت گردید. جهت اندازه­گیری میزان رطوبت خاک از دستگاه رطوبت‌سنج (TDR) استفاده شد. طبق نتایج، کمترین وزن تر و خشک اندام هوایی تحت تنش شدید خشکی در رقم ̓ شاهرود 13 ̒ به‌ترتیب با میانگین­های 601 و 66/364 گرم مشاهده شد. در شدیدترین سطح تنش، رقم ̓ شاهرود 8 ̒ بیشترین مقادیر کلروفیل a و b را به‌ترتیب با میانگین­های 48/7 و 07/2 میلی­گرم در گرم وزن تر نشان داد. کمترین کاهش RWC در پایه GN با کاهش 94/20 درصدی دیده شد. این پایه کمترین نشت یونی (94/43 درصد) را نیز نشان داد. بیشترین افزایش در مقدار MDA در رقم ̓شاهرود 13 ̒ مشاهده گردید. رقم  ̓شاهرود 6 ̒  در تنش رطوبتی شدید، بیشترین محتوای پرولین (17/63 میلی­گرم در گرم وزن تر) را داشت. در شدیدترین سطح تنش، ارقام  ̓شاهرود 13 و 6 ̒ به‌عنوان حساس­ترین و ارقام ̓شاهرود  8 و 12 ̒ به‌عنوان متحمل­ترین ارقام به تنش خشکی شناخته شدند.

کلیدواژه‌ها

تنش آبی؛ پرولین؛ ظرفیت زراعی؛ مالون‌دی‌آلدئید؛ نشت یونی

مراجع

1. Aazami, M.A., Rasouli, F., & Panahi Tajaragh, R. (2022). Evaluation of almond cultivars for the morphological, physiological and nutritional traits under water deficit conditions. Journal of Elementology, 27, 423-436. https://doi.org/10.5601/jelem.2022.26.4.2189
2. Alimohammadi, A., Shiran, B., Martínez-Gómez, P., & Ebrahimie, E. (2013). Identification of water-deficit resistance genes in wild almond Prunus scoparia using cDNA-AFLP. Scientia Horticulturae, 159, 19-28. https://doi.org/10.1016/j.scienta.2013.04.023
3. Alizadeh, A. (1995). Principles of Applied Hydrology. Publication of Imam Reza International University, Mashhad, Iran, 963 pp. (in Persian)
4. Aspinall, D., & Paleg, L.G. (1981). Proline Accumulation: Physiological Aspects. p. 205-241. In: L.G. Paleg & D. Aspinall (eds.), The physiology and biochemistry of drought resistance in plants. Academic Press, Sydney, New York, London.
5. Arzani, K., Yadollahi, A., A Ebadi., & Wirthensohn, M. (2010). The relationship between bitterness and drought resistance of almond (Prunus dulcis ). African Journal of Agricultural Research, 5(9), 861-866.
6. Babadaei, R., Mousavi, A., & Jafarpour, M. (2018). Guide to Almond Production. Publication of Khorasgan Azad University,Isfahan, Iran, 280 p. (in Persian)
7. Barzegar, K., Yadollahi, A., Imani, A., & Ahmadi, N. (2012). Response to drought stress of almond cultivars and genotypes grown under field conditions. International Journal of Agriculture: Research and Review, 2(3), 205-210.
8. Bates, L.S., Waldren, R.P., & Teare, I.D. (1973). Rapid determination of free proline for water stress studies. Plant and Soil, 39, 205-207. https://doi.org/10.1007/BF00018060
9. Blum, A., & Ebercon, A. (1981). Cell membrane stability as a measure of drought and heat tolerance in wheat. Crop Science, 21, 43-47. https://doi.org/10.2135/cropsci1981.0011183X002100010013x
10. Cheng, L., Han, M., Yang, L.M., Yang, L., Sun, Z., & Zhang, T. (2018). Changes in the physiological characteristics and baicalin biosynthesis metabolism of Scutellaria baicalensis Georgi under drought stress. Industrial Crops and Products, 122, 473-482. https://doi.org/10.1016/j.indcrop.2018.06.030
11. De Herralde, F. (2000). Integral study of the eco physiological responses to water stress: Characterization of almond varieties. Nucis-Newsletter, 9, 20-21.
12. Elfeel, A.A., & Al-Namo, M.L. (2011). Effect of imposed drought on seedlings growth, water use efficiency and survival of three arid zone species (Acacia tortilis subsp raddiana, Salvadora persica and Leptadenia pyrotechnica). Agriculture and Biology Journal of North America, 2, 493-498. http://doi.org/10.5251/abjna.2011.2.3.493.498
13. Fathi, H., Amiri, M., Imani, A., Nikbakht, J., & Hajilou, J. (2019). Investigation on the changes of some biochemical traits of almond genotypes leaves under drought stress on the GN15 rootstock. Journal of Plant Process and Function, 8(29), 15-30.
14. Gholami, A., Sharafi, S., & Abbasdokht, H. (2010). Effects of salinity and drought levels in seed germination of five crop species. World Academy of Science, Engineering and Technology, 68, 935-938.
15. Gispert, J.R., & Vargas, F.J. (2011). Assessment of drought tolerance in almond varieties. Acta Horticulture, 912, 121-127. https://doi.org/10.17660/ActaHortic.2011.912.17
16. Gohari, S., Imani, A., Talaei, A.R., Abdossi, V., & Asghari, M.R. (2023). Physiological responses of almond genotypes to drought stress. Russian Journal of Plant Physiology, 70, 1-11. https://doi.org/10.1134/S1021443723601751.
17. Heath, R.L., & Packer, L. (1968). Photoperoxidation in isolated chloroplasts. I. Kinetics and stoichiometry of fatty acid peroxidation. Archives of Biochemistry and Biophysics, 125, 189-198. https://doi.org/10.1016/0003-9861(68)90654-1
18. Isaakidis, A., Sotiropoulos, T., Almaliotis, D., Therios, I., & Stylianidis, D. (2004). Response to severe water stress of the almond Prunus amygdalus. ‘Ferragnes’ grafted on eight rootstocks. New Zealand Journal Crop and Horticultural Science, 32, 355-362. https://doi.org/10.1080/01140671.2004.9514316
19. Jaafar, H.Z.E., Ibrahim, M.H., & Karimi, E. (2012). Phenolics and flavonoids compounds, phenylanine ammonia lyase and antioxidant activity responses to elevated CO₂ in Labisia pumila (Myrisinaceae). Molecules, 17, 6331-6347. https://doi.org/10.3390/molecules17066331
20. Jamalluddin, N., Massawe, F.J., Mayes, S., Ho, W.K., Singh, A., & Symonds, R.C. (2021). Physiological screening for drought tolerance traits in vegetable amaranth (Amaranthus tricolor) germplasm. Agriculture, 11, 994. https://doi.org/10.3390/agriculture11100994
21. Javadi, T., Rohollahi, D., Ghaderi, N., & Nazari, F. (2017). Mitigating the adverse effects of drought stress on the morpho-physiological traits and anti-oxidative enzyme activities of Prunus avium through β-amino butyric acid drenching. Scientia Horticulturae, 218, 156-163. https://doi.org/10.1016/j.scienta.2017.02.019
22. Karimi, S., Yadollahi, A., & Arzani, K. (2013). Responses of almond genotypes to osmotic stress induced in vitro. Journal of Nuts, 4(4), 1-7. https://doi.org/10.22034/jon.2013.515700
23. Karimi, S., Yadollahi, A., Arzani, K., Imani, A., & Aghaalikhani, M. (2015). Gas-exchange response of almond genotypes to water stress. Photosynthetica, 53, 29-34. https://doi.org/10.1007/s11099-015-0070-0
24. Kovalikova, Z., Jiroutova, P., Toman, J., DobroVolna, D., & Drbohlavova, L. (2020). Physiological responses of apple and cherry in vitro culture under different levels of drought Agronomy, 10, 1689. https://doi.org/10.3390/agronomy10111689
25. Lichtenthaler, H.K., & Wellburn, A.R. (1983). Determinations of total carotenoids and chlorophylls a and b of leaf extracts in different solvents. Biochemical Society Transactions, 11, 591.
26. Liu, C., Liu, Y., Guo, K., Fan, D., Li, G., Zheng, Y., Yu, L., & Yang, R. (2011). Effect of drought on pigments, osmotic adjustment and antioxidant enzymes in six woody plant species in Karst habitats of southwestern China. Environmental and Experimental Botany, 71, 174-183. https://doi.org/10.1016/j.envexpbot.2010.11.012
27. López-López, M., Espadador, M., Testi, L., Lorite, I.J., Orgaz, F., & Fereres, E. (2018). Water use of irrigated almond trees when subjected to water deficits. Agricultural Water Management, 195, 84-93. https://doi.org/10.1016/j.agwat.2017.10.001
28. Mansourmoghaddam, M., Rousta, I., Zamani, M., Mokhtari, M.H., Karimi Firozjaei, M., & Alavipanah, S.K. (2021). Study and prediction of land surface temperature changes of Yazd city: Assessing the proximity and changes of land cover. Journal of Remote Sensing and GIS for Natural Resources, 12, 127.
29. Moradi, H., Esna-Ashari, M., & Ershadi, A. (2019). Evaluation of some physiological responses to drought stress in grafted and ungrafted almond rootstocks. Iranian Journal of Horticultural Science, 50(2), 311-323.(in Persian with English abstract). https://doi.org/10.22059/ijhs.2018.246776.1356
30. Mousavi, A., Tatari, M., Mehnatkesh, A.M., & Haghighati, B. (2009). Vegetative growth response of young seedlings of five almonds cultivars to water deficit. Seed and Plant Improvement Journal, 25, 551-567. (in Persian with English abstract)
31. Nie, W., Gong, B., Chen, Y., Wang, J., Wei, M., & Shi, Q. (2018). Photosynthetic capacity, ion homeostasis and reactive oxygen metabolism were involved in exogenous salicylic acid increasing cucumber seedlings tolerance to alkaline stress. Scientia Horticulturae, 235, 413-423. https://doi.org/10.1016/j.scienta.2018.03.011
32. Okunlola, G.O., Olatunji, O.A., Akinwale, R.O., Tariq, A., & Adelusi, A.A. (2017). Physiological response of the three most cultivated pepper species (Capsicum spp.) in Africa to drought stress imposed at three stages of growth and development. Scientia Horticulturae, 224, 198-205. https://doi.org/10.1016/j.scienta.2017.06.020
33. Osakabe, Y., Osakabe, K., Shinozaki, K., & Tran, L.S.P. (2014). Response of plants to water stress. Frontiers in Plant Science, 5, 1-7. https://doi.org/10.3389/fpls.2014.00086
34. Ranjbar, A., Imani, A., Piri, S., & Abdoosi, V. (2022). Grafting commercial cultivars of almonds on accurate rootstocks mitigates adverse effects of drought stress. Scientia Horticulturae, 293, 110725. https://doi.org/10.1016/j.scienta.2021.110725
35. Rao, P.B., Kaur, A., & Tewari, A. (2008). Drought resistance in seedlings of five important tree species in Tarai region of uttarakhand. Tropical Ecology, 49, 43-49.
36. Safavi, E. Yadegari, M., Mousavi, S.A., & Haghighati, B. (2023). Investigation the different levels of drought stress on almond cultivars. Journal of Horticultural Science, 37(2), 523-540. https://doi.org/10.22067/jhs.2022.77478.1184
37. Sarker, U., & Oba, S. (2018). Drought stress effects on growth, ROS markers, compatible solutes, phenolics, flavonoids, and antioxidant activity in Amaranthus tricolor. Applied Biochemistry and Biotechnology, 186, 999-1016. https://doi.org/10.1007/s12010-018-2784-5
38. Schlemmer, M.R., Francis, D.D., Shanahan, J., & Schepers, J.S. (2005). Remotely measuring chlorophyll content in corn leaves with differing nitrogen levels and relative water content. Agronomy Journal, 97, 106-112. https://doi.org/10.2134/agronj2005.0106
39. Sinha, R., Zandalinas, S.I., Fichman, Y., Sen, S., Zeng, S., Gómez-Cadenas, A., Joshi, T., Fritschi, F.B., & Mittler, R. (2022). Differential regulation of flower transpiration during abiotic stress in annual plants, New Phytologist, 235, 611. https://doi.org/10.1111/nph.18162
40. Zhang, C., Shi,, Liu, Z., Yang, F., & Yin, G. (2019). Drought tolerance in alfalfa (Medicago sativa L.) varieties is associated with enhanced anti-oxidative protection and declined lipid peroxidation. Journal of Plant Physiology, 232, 226-240. https://doi.org/10.1016/j.jplph.2018.10.023