ارزیابی تحمل به یخ‌زدگی گیاه مهاجم گل‌گندم (L. Centaurea balsamita) خوسرمایی شده با شرایط پاییزه

پژوهش های حفاظت گیاهان ایران

مقاله 2، دوره 31، شماره 3 - شماره پیاپی 37، مهر 1396، صفحه 388-395   

نوع مقاله: مقالات پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/jpp.v31i3.51309

نویسندگان

عباس عباسیان^* ؛ قربانعلی اسدی؛ رضا قربانی

دانشگاه فردوسی مشهد

چکیده

به منظور ارزیابی تحمل گیاه مهاجم گل‌گندم به تنش یخ‌زدگی مطالعه‌ی به صورت طرح کاملاً تصادفی با پنج تکرار درگلخانه تحقیقاتی علف‌های‌هرز دانشکده کشاورزی دانشگاه فردوسی مشهد در سال 1393 اجرا گردید. گیاه مهاجم گل‌گندم در معرض 7 دمای یخ‌زدگی (0 ، 3-، 6-، 9-، 12-، 15- و 18- درجه سانتی‌گراد) قرار گرفتند. گیاهان در محیط طبیعی نگهداری شده و پس از گذرانیدن دوره خوسرمایی از اول آبان 1392 تا 30 آذر 1393، با استفاده از فریز ترموگرادیان، تحت تیمارهای یخ‌زدگی قرار گرفتند. میزان پایداری غشاء سیتوپلاسمی گل‌گندم مورد مطالعه با استفاده ازآزمون نشت الکترولیت‌ها مورد ارزیابی قرار گرفت، سپس دمای کشنده 50 درصد نمونه‌ها بر اساس درصد نشت الکترولیت‌ها (LT50el) تعیین گردید. درصد بقاء نیز با شمارش تعداد بوته زنده در هر گلدان مورد ارزیابی قرار گرفت. سپس دمای کشنده برای 50 درصد بقاء (LT50su) و دمای کاهنده 50 درصد وزن خشک (RDMT50) در پایان دوره بازیافت (سه هفته بعد از اعمال تیمار یخ‌زدگی) تعیین شد. نتایج نشان داد کاهش دما ازC° 12- به C° 15- سبب افزایش معنی‌دار (05/0 P≤) نشت الکترولیت‌ها در گل‌گندم شد. همچنین کاهش دما از °C 9- به °C 12- سبب کاهش معنی‌دار (05/0 P≤) درصد بقاء و زیست توده گل گندم شد. در آزمایش حاضر LT50el، LT50suو RDMT50 گل‌گندم خوسرمایی شده با شرایط پاییزه به ترتیب C° 2/13-، C° 6/12- و C° 8/11- بود.

کلیدواژه‌ها

خوسرمایی؛ درصد بقاء؛ دمای کاهنده 50 درصد بقاء؛ دمای کاهنده 50 درصد زیست توده؛ دمای کاهنده 50 درصد نشت الکترولیت‌ها

مراجع

1- Abbasian A., Asadi G., and Gorbani R. 1395. The effect of temperature on some germination index of invasive plant of Centaurea balsamita and determination of its germination Cardinal Temperatures. Iranian journal of seed science and technology. 5 (2): 215-222.

2- Anderson J. A., Taliaferro C. M., and Martin D. L. 1993. Evaluating freeze tolerance of bermudagrass in a controlled environment. Horticultural Science. 28:955.

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

4- Baeka K.H., and Skinner D.Z. 2003. Alteration of antioxidant enzyme gene expression during cold acclimation of near-isogenic wheat lines. Plant science. 165: 1221-1227.

5- Bethany A., Bradley David S., and Oppenheimer M. 2010. Climate change increases risk of plant invasion in the Eastern United States. Biology Invasions. 12:1855–1872.

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 Lindstorm O. 1997. Low temperature tolerance assessment in paspalm. Crop Science. 37:1283-1291.

8- Chen T.H., Gusta L.V., and Fowler D.B. 1983. Freezing injury and root development in winter cereals. Journal of Plant Physiology. 73: 773-777.

9- Dai X., Xu Y. Ma Q., Xu W., Wang T., Xue Y., and Chong K. 2007. Overexpression of an R1R2R3 MYB gene, OsMYB3R-2, increases tolerance to freezing, drought, and salt stress in transgenic Arabidopsis. Journal of Plant Physiology 143:1739-1751.

10- Eugenia M., Nunes S., and Ray Smith G. 2003. Electrolyte leakage assay capable of quantifying freezing resistance in Rose Clover. Crop Science.43:1349-1357.

11- Fowler D.B., Gusta L.V., and Tyler N.J. 1981. Selection for winter hardiness in wheat. III. Screening methods. Crop Science. 21, 896-901.

12- Griffith M., and McIntyre C.H. 1993. The interrelationship of growth and frost tolerance in winter rye. Journal of Plant Physiology. 87: 335-344.

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

14- Izadi E., Nezami A., Abbassian A., and Haydari M. 2013 Investigation of wild oat fitness to freezing stress using of electrolyte leakage Index. Environmental stress in crop science. 5 (1): 81-94. (In Persian with English summary).

15- Levitt J. 1980. Chilling injury and resistance. Vol. 1. PP. 23-64 .In Kozlowsky, T.T. (eds.) Chilling, Freezing and High Temperature Stresses. Responses of Plants to Environmental Stresses. Academic Press, New York.

16- Kheirkhah T., Nezami A., Kafi M., and Asadi GH. A. 2015. Evaluation of Cold Tolerance in Field Grown Mentha (Mentha piperita L.) under Laboratory Conditions by Electrolyte Leakage Test. Iranian Journal of Field Crops Research. 13(2): 269-277. (In Persian with English summary).

17- Mahfoozi S., Limin A. E., Hayes P. M., Hucl P., and Fowler D. B. 2000. Influence of photoperiod response on the expression of cold hardiness in wheat and barley. Canadian Journal of Plant Science 80: 721-724.

18- Moorby J. 1981. Transport systems in plant. Longman Pub. New York.

19- Murata N., and Los D.A. 1997. Membrane fluidity and temperature perception. Plant Physiology. 115: 875-879.

20- Nezami A., Borzooei A., Jahani M., and Azizi M. 2007. Evaluation of freezing tolerance in canola (Brassica napus L.) cultivars under controlled conditions. Iranian Journal of Field Crops Res. 5(1): 167-175. (In Persian with English summary).

21- Nezami A. and Naghedinia, N. 2011. Effects of freezing stress on electrolyte leakage of sufflower genotypes. Iranian Journal of Field Crops Research. 8(6): 891-896. (In persian with English summary).

22- Nezami A., Soleimani M. R., Ziaee M., Ghodsi M., and Bannayan M. 2010. Evaluation of Freezing Tolerance of Hexaploid Triticale Genotypes under Controlled Conditions. Notulae Scientia Biologicae. 114-120.

23- Paull R.E. 1981. Temperature induced leakage from chilling–sensitive and chilling-resistant plant. Plant Physiology. 68:149-153.

24- Perras M., and Sarhan F.1988. Synthesis of freezing tolerance proteins in leaves, crown and roots during cold acclimation of wheat. Plant Physiology. 89:577-585.

25- Rashed M.H., Nezami A., Bagheri A., Haj mohammadnia K., and Bannayan M. 2009. Evaluation of freezing tolerance of two fennel (Foeniculum vulgar L.) ecotypes under controlled conditions. Journal of Herbs, Spices & Medicinal Plants, 15:131–140.

26- Rechinger KH. 1979. Compositae-Cynareae. In: Rechinger KH, editor. Flora Iranica. vol. 139a, Akademische Druckund Verlagsanstalt. 331 – 333.

27- Rife C.L., and Zeinali H. 2003. Cold tolerance in oilseed rape over varying acclimation durations. Crop Science. 43:96–100.

28- Shashikumar K., and Nus J.L. 1993. Cultivar and winter cover effects on bermudagrass cold acclimation and crown moisture content. Crop Science. 33:813-817.

29-Turkoglu N., Alp E., and Cıg A. 2009. Effect of temperature on germınatıon bıology ın Centaurea specıes. African Journal of Agricultural Research Vol. 4 (3), pp. 259-261.

30- Uemura M., Tominaga Y., Nakagawara C., Shigematsu S., Minami A., and Kawamura Y. 2006. Responses of plasma membrane to low temperature. Physiologia Plantarum. 126:81-89.

31- Wagenitz G. 2006. A Revision of Centaurea (Compositae-Cardueae) in the Flora of Iraq. Rostaniha, Vol. 7 (2): 390-391.

32- Ya Li H. D., and Gan Yao Q. W. 2011. Impacts of Invasive Plants on Ecosystems in Natural Reserves in Jiangsu of China. Russian Journal of Ecology, Vol. 42, No. 2, pp. 133–137.

33- Yoshida M., Abe J., Moriyama M., and Kuwabara T. 1998. Carbohydrate levels among winter wheat cultivars varying in freezing tolerance and snow mold resistance during autumn and winter. Physiology Plant. 103: 8-16.