استفاده از "حافظه تنش" برای بهبود تحمل تنش خشکی در سیب‌زمینی

پژوهشهای زراعی ایران

مقاله 5، دوره 19، شماره 1 - شماره پیاپی 61، فروردین 1400، صفحه 61-71   

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/jcesc.2021.37175.0

نویسندگان

امیرهوشنگ جلالی^{* 1}؛ احمد موسی پور گرجی²

¹مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان اصفهان، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، اصفهان، ایران

²بخش تحقیقات سبزی‌های زراعی، موسسه تحقیقات اصلاح و تهیه نهال و بذر، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، کرج، ایران

چکیده

شناخت و بهره‌گیری از کارکردهای فیزیولوژیک گیاهی می‌تواند در مقابله با تنش‌های محیطی مانند تنش خشکی به‌کار برده شود. پژوهش حاضر به‌منظور بررسی تأثیر وقوع تنش خشکی در سال‌های قبل، بر تولید سال جاری چهار رقم سیب‌زمینی انجام شد. به این منظور از آزمایش کرت‌های خردشده در قالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی با سه تکرار استفاده شد. عامل اصلی شامل دو سطح آبیاری (آبیاری کامل در رطوبت ظرفیت مزرعه و آبیاری در 75 درصد رطوبت ظرفیت مزرعه) و عامل فرعی شامل هشت سطح (چهار رقم آگریا، مارفونا، آتوسا و آنوشا در دو حالت مقاوم شده و مقاوم نشده به خشکی) بودند.نتایج نشان داد کهتأثیر برهمکنش عوامل آبیاری و رقم بر صفت عملکرد کل در سطح پنج درصد و بر عملکرد غیرقابل فروش، عملکرد قابل‌فروش و بهره‌وری آب در سطح احتمال یک درصد معنی‌دار بوده است. کاهش عملکرد در شرایط تنش خشکی برای ارقام آگریا، مارفونا، آتوسا، آنوشا که مقاوم‌سازی به خشکی در آن‌ها انجام ‌نشده بود به‌ترتیب برابر با 6/30، 27، 7/39 و 9/38 درصد بود. در شرایط تنش خشکی و استفاده از ارقام مقاوم شده به خشکی، کاهش عملکرد دو رقم آتوسا و آنوشا فقط 5/8 درصد بود. ارقام آتوسا و آنوشا به‌ترتیب با شاخص تحمل به تنش 72/0 و 67/0 درصد نسبت به دو رقم مارفونا و آگریا برتری معنی‌دار داشتند. با توجه به نتایج به نظر می‌رسد در برخی از ارقام از "حافظه تنش" می‌توان در جهت تعدیل اثرات تنش در کشت‌های بعدی استفاده نمود.

کلیدواژه‌ها

بهره‌وری آب؛ شاخص تحمل تنش؛ کاهش عملکرد

مراجع

1. Alhoshan, M., Zahedi, M., Ramin, A. A., and Sabzalian, M. R. 2019. Effect of soil drought on polymorphisms in Arabidopsis thaliana using whole genome tiling arrays. PLoS Genet, 4(3), p.e1000032 biomass production, physiological attributes and antioxidant enzymes activities of potato cultivars. Russian Journal of Plant Physiology 66: 265-277.
2. FAO (Food and Agriculture Organization). 2018. FAOSTAT, Retrieved January 12, 2017, from http://faostat.fao.org/site/291/default.aspx.
3. Fandika, I. R., Kemp, P. D., Millner, J. P., Horne, D., and Roskruge, N. 2016. Irrigation and nitrogen effects on tuber yield and water use efficiency of heritage and modern potato cultivars. Agricultural Water Management 170: 148-157.
4. Fernandez, G. C. J. 1992. Effective selection criteria for assessing plant stress tolerance. In: Adaptation of food crops to temperature and water stress tolerance, Kuo, C.G. (Ed.). Asian Vegetable Research and Development Center, Taiwan, pp: 257-270.
5. Hijmans, R. J. 2003. The effect of climate change on global potato production. American Journal of Potato Research 80: 271-279.
6. Hossain, M., Zakaria, M., Mian, M. K., Karim, M. A. and Hossain, M. 2017. Stress tolerance attributes and yield based selection of potato genotypes for water stress environment. Songklanakarin Journal of Science and Technology 39: 185-194
7. Jalali, A. H. and Salehi, F. 2013. Sugar beet yield as affected by seed priming and weed control. Archives of Agronomy and Soil Science 59: 281-288.
8. Jalali, A. H., Salemi, H., Nikouei, A., Gavangy, S., Rezaei, M., Khodagholi, M., and Toomanian, N. 2017. Determination of water requirement for potato in different climates of Isfahan province. Applied Research in Field Crops 30: 53-73. (in Persian).
9. Munné-Bosch, S., and Alegre, L. 2013. Cross-stress tolerance and stress" memory" in plants. Environmental and Experimental Botany 94: 1-88.
10. Pradel, W., Gatto, M., Hareau, G., Pandey, S. K., and Bhardway, V. 2019. Adoption of potato varieties and their role for climate change adaptation in India. Climate Risk Management 23: 114-123.
11. Ramírez, D. A., Rolando, J. L., Yactayo, W., Monneveux, P., Mares, V., and Quiroz, R. 2015. Improving potato drought tolerance through the induction of long-term water stress memory. Plant Science 238: 26-32.
12. Reddy, J. M., Jumaboev, K., Bobojonov, I., Carli, C., and Eshmuratov, D. 2016. Yield and water use efficiency of potato varieties under different soil-moisture stress conditions in the Fergana Valley of Central Asia. Agroecology and Sustainable Food Systems 40: 407-431.
13. Reyes-Cabrera, J., Zotarelli, L., Dukes, M. D., Rowland, D. L., and Sargent, S. A. 2016. Soil moisture distribution under drip irrigation and seepage for potato production. Agricultural Water Management 169: 183-192.
14. Rodríguez, A. M., Tejón, A. M., and del Sol, D. R. 2016. Agronomical indicators for determination of potato (Solanum tuberosum L.) tolerance to drought. Agrisost 22: 1-7.
15. Rudack, K., Seddig, S., Sprenger, H., Köhl, K., Uptmoor, R., and Ordon, F. 2017. Drought stress‐induced changes in starch yield and physiological traits in potato. Journal of Agronomy and Crop Science 203: 494-505.
16. Seed and Plant Improvement Institute, 2020. Indicative achievements. Vegetables, summer and pulses crops research department. Available at: http://spii.ir/fa-IR/DouranPortal/1/page/.
17. Silva-Díaz, C., Ramírez, D. A., Rodríguez-Delfín, A., de Mendiburu, F., Rinza, J., Ninanya, J., Loayza, H., and Quiroz, R. 2020. Unraveling Ecophysiological Mechanisms in Potatoes under Different Irrigation Methods: A Preliminary Field Evaluation Agronomy 10: 827.
18. Stark, J. C., Love, S. L., King, B. A., Marshall, J. M., Bohl, W. H., and Salaiz, T. 2013. Potato cultivar response to seasonal drought patterns. American Journal of Potato Research 90: 207-216.
19. Tanner, C. B., and Sinclair, T. R. 1983. Efficient water use in crop production: Research or re-research? P.1-27.In H.M. Taylor et al. (ed.) Limitations to efficient water use in crop production. American Statistical Association, Madison, WI.
20. Zhang, X., Shiu, S., Cal, A., and Borevitz, J. O. 2008. Global analysis of genetic, epigenetic and transcriptional.