اثر سایکوسل بر برخی ویژگی‌های مورفوفیزیولوژیکی و بیوشیمیایی ژنوتیپ‌های ماش (Vigna radiata L.) در شرایط تنش رطوبتی

پژوهش‌های حبوبات ایران

دوره 15، شماره 2 - شماره پیاپی 30، دی 1403، صفحه 197-213   

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/ijpr.2024.84927.1071

نویسندگان

الهه دانائی راد¹؛ غلامرضا زمانی^{* 2}؛ حمیدرضا فلاحی²

¹گروه مهندسی تولید و ژنتیک گیاهی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه بیرجند، بیرجند، ایران

²گروه مهندسی تولید و ژنتیک گیاهی، گروه پژوهشی گیاه و تنش‌‌های محیطی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه بیرجند، بیرجند، ایران

چکیده

خشکی به‌عنوان مهم‌ترین عامل محدودکننده تولید گیاهان زراعی در ایران است که برای کاهش اثرات نامطلوب آن، دستیابی به گیاهان‌زراعی متحمل ضروری است. به‌منظور بررسی اثر محلول‌پاشی سایکوسل بر برخی ویژگی‌های مورفوفیزیولوژیکی و بیوشیمیایی ژنوتیپ‌های ماش در شرایط تنش رطوبتی، آزمایشی به‌صورت کرت‌های دو بار خرد شده در قالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی با سه تکرار در سال زراعی 1401-1400 در مزرعه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه فردوسی مشهد اجرا شد. عوامل آزمایش عبارت بودند از آبیاری در سه سطح شامل آبیاری براساس 100 درصد نیاز آبی (بدون تنش خشکی)، آبیاری براساس 75 درصد نیاز آبی (تنش خشکی ملایم) و آبیاری براساس 50 درصد نیاز آبی (تنش خشکی شدید) به‌عنوان عامل اصلی، محلول‌پاشی سایکوسل با سه سطح شامل عدم استفاده از سایکوسل و محلول‌پاشی با 400 و 800 میلی‌گرم در لیتر به‌عنوان عامل فرعی و دو ژنوتیپ شامل: توده بومی هندی و رقم زربخش) به‌عنوان عامل فرعی فرعی. صفات مورد بررسی در این آزمایش شامل ارتفاع، قطر ساقه، محتوای ‌نسبی ‌آب ‌برگ، هدایت روزنه‌ای، نشت الکترولیت‌ها، سبزینگی و محتوای کلروفیل بودند. نتایج نشان داد که برهم‌کنش تنش رطوبتی، محلول‌پاشی سایکوسل و ژنوتیپ بر نشت الکترولیت‌ها و محتوای کاروتنوئید و همچنین برهم‌کنش تنش رطوبتی و محلول‌پاشی سایکوسل بر ارتفاع، قطر ساقه، محتوای ‌نسبی ‌آب ‌برگ، هدایت روزنه‌ای، نشت الکترولیت‌ها، سبزینگی و محتوای کلروفیل و معنی‌دار بودند. شرایط تنش شدید خشکی و عدم کاربرد سایکوسل، موجب کاهش قطر ساقه (30 درصد)، محتوای ‌نسبی ‌آب ‌برگ (29 درصد)، هدایت روزنه‌ای (68 درصد) و سبزینگی (37 درصد) و همچنین افزایش نشت الکترولیت‌ها (94 درصد) نسبت به شرایط شاهد شد؛ اما با کاربرد 800 میلی‌گرم بر لیتر سایکوسل، کاهش قطر ساقه (18 درصد)، محتوای ‌نسبی ‌آب ‌برگ (15 درصد)، هدایت روزنه‌ای (40 درصد) و سبزینگی (20 درصد) و همچنین افزایش نشت الکترولیت‌ها (59 درصد) مشاهده شد. همچنین ژنوتیپ زربخش بهترین پاسخ را در شرایط تنش خشکی شدید و کاربرد 800 میلی‌گرم بر لیتر ارائه داد. با توجه به نتایج این آزمایش و با در نظر گرفتن سایر شرایط رشدی گیاه، به نظر می‌رسد که با تأمین 75 درصد نیاز آبی گیاه، محلول‌پاشی 800 میلی‌گرم بر لیتر سایکوسل احتمالاً نتایج مثبتی را در تحمل ژنوتیپ زربخش به شرایط تنش خشکی داشته باشد.

کلیدواژه‌ها

خشکی؛ محتوای کلروفیل؛ محتوای‌ نسبی ‌آب ‌برگ؛ نشت الکترولیت‌ها

مراجع

Ahmadi, A., & Siosemardeh, A. (2004). Effect of drought stress on soluble carbohydrates, chlorophyll and proline in four wheat cultivars adapted to different climatic conditions of Iran. Iranian Journal of Agriculture Science, 35(3), 753-763. (In Persian). https://doi.org/10.22067/agry.2022.76580.1109

Ahmadi, M., Zare, M. J., & Emam, Y. (2019). Study of quantitative and qualitative traits of bread wheat by using of cycocel, zinc sulfate and bio-fertilizer application under dry land farming. Plant Ecophysiology (Arsanjan Branch), 11(38), 148-161. (In Persian with English Abstract)

Akbari, V., & Jalili Marandi, R. (2014). Effect of cycocel on growth and photosynthetic pigments of tow olive cultivars under different irrigation intervals. Journal of Horticultural Science, 27(4), 460-469. (In Persian). https://doi.org/10.22067/jhorts4.v0i0.30663

Amini, R., Zafarani-Moattar, P., Shakiba, M. R. & Hasanfard, A. (2023). Inoculating moldavian balm (Dracocephalum moldavica L.) with mycorrhizal fungi and bacteria may mitigate the adverse effects of water stress. Scientific Reports, 13(1), 61-76. https://doi.org/10.1038/s41598-023-43539-3

Andalibi, B., & Nouri, F. (2014). Effect of cycocel on photosynthetic activity and essential oil of fennel (Foeniculum vulgare Mill.) under drought stress. Iranian Journal of Plant Biology, 6(22), 91-104. (In Persian with English Abstract)

Barzegari, M., Emam, Y., & Zamani, A. (2020). Yield components and grain yield responses of four wheat cultivars to growth retardant cycocel under terminal drought stress conditions. Journal of Crop Production and Processing, 10(3), 139-156. (In Persian with English Abstract)

Bayat, A. A., Sepehari, A., Ahmadvand, G., & Dori, H. R. (2010). Effect of water deficit stress on yield and yield components of pinto bean (Phaseolus vulgaris L.) genotypes. Iranian Journal of Crop Science, 12(1), 42-54. (In Persian)

Dere, S., GÜNEŞ, T., & Sivaci, R. (1998). Spectrophotometric determination of chlorophyll-A, B and total carotenoid contents of some algae species using different solvents. Turkish Journal of Botany, 22(1), 13-18.

Ghalandari, S., Kafi, M., Goldani, M., & Bagheri, A. (2019). The effect of drought stress on some of morphological and physiological traits of common bean (Phaseolus vulgaris L.) genotypes. Iranian Journal of Pulses Research, 10(1), 114-125. (In Persian with English Abstract). http://doi.org/10.22067/ijpr.v10i1.64836

Guerfel, M., Baccouri, O., Boujnah, D., Chaïbi, W., & Zarrouk, M. (2009). Impacts of water stress on gas exchange, water relations, chlorophyll content and leaf structure in the two main Tunisian olive (Olea europaea L.) cultivars. Scientia Horticulturae, 119(3), 257-263.

Haji Babaie, M. (2017). The Effect of drought stress on morphophysiological traits and yield and quality of new rapeseed lines. Ph.D. Thesis, Faculty of Agriculture, Ferdowsi University of Mashhad, Mashhad, Iran. (In Persian with English Abstract)

Hashemabadi, D., Lipaei, S. R., Shadparvar, V., Zarchini, M., & Kaviani, B. (2012). The effect of cycocel and daminozide on some growth and flowering characteristics of Calendula officinalis L., an ornamental and medicinal plant. Journal of Medicinal Plants Research, 6(9), 1752-1757.

Hashemzadeh, F. (2009). The effects of drought stress and cycocel on the yield of corn cultivars in the second crop. Ecology of Agricultural Plants, 5(1), 79-67. (In Persian)

Heidari, H., Alizadeh, Y., & Fazeli, A. (2019). Effects of seed priming and foliar application of salicylic acid on some of physiological characteristic and yield on mung bean (vigna radiata L.) under drought stress condition. Journal of Plant Production (Journal of Agricultural Sciences and Natural Resources, 26(2), 127-141. (In Persian with English Abstract). https://doi.org/10.22069/jopp.2019.14863.2327

Heidari, S. (2018). The effect of tolerance of Echinacea angustifolia to drought stress, cadmium and oil pollution. Ph.D. Thesis, Faculty of Agriculture, Gilan University, Gilan, Iran. (In Persian with English Abstract)

Karimpour, M. (2019). Effect of drought stress on RWC and chlorophyll content on wheat (Triticum durum L.) genotypes. World Essays Journal, 7(1), 52-56.

Karimzadeh Sureshjani, H. A. (2015). The effect of low irrigation on the morphophysiological characteristics and performance of pinto bean genotypes. Ph.D. Thesis, Faculty of Agriculture, Ferdowsi University of Mashhad, Mashhad, Iran. (In Persian with English Abstract)

Khalili, M., Naghav, M. R., & Talebzade, S. J. (2020). Evaluation of changes in morphological, physiological and biochemical traits of some canola cultivars under salinity stress. Crop Breeding Research Journal, 51(2), 15-28. (In Persian). https://doi.org/10.22059/ijfcs.2019.250429.654438

Khosroshahi, M. (2013). Estimating water requirement of Prosopis juliflora at different habitates of Persian Gulf-Aman Sea region of Iran. Iranian Journal of Forest and Poplar Research, 21(2), 300-315. (In Persian with English Abstract). https://doi.org/ 10.22092/IJFPR.2013.3859

Knapp, J. S., Harms, C. L., & Volenec, J. J. (1987). Growth regulator effects on wheat culm nonstructural and structural carbohydrates and lignin 1. Crop Science, 27(6), 1201-1205.

Kumar, R., Saravanan, S., Bakshi, P., & Srivastava, J. N. (2011). Influence of plant growth regulators on growth, yield and quality of strawberry (Fragaria x ananassa Duch) cv. Sweet Charlie. Progressive Horticulture, 43(2), 264-267.

Lipiec, J., Doussan, C., Nosalewicz, A., & Kondracka, K. (2013). Effect of drought and heat stresses on plant growth and yield: A review. International Agrophysics, 27(4), 463–477.

Lobon, N. C., Gallego, J. C. A., Diaz, T. S., & Garcia, J. C. E. (2002). Allepopathyic potential of Cistrus landanifer chemicals in response to variation of light and temperature. Chemoecology, 12, 139-143.

Mojadam, M., Sakinezhad, T., Shokoohfar, A., & Esmaili Pour, N. (2016). Effect of plant density and cycocel on quantitative characteristics and protein barley cultivar south. Crop Physiology Journal, 29(8), 121-135. (In Persian)

Nakhzari Moghaddam, A., Ghelichi Yanghagh, H., Biabani, A., & Taliey, F. (2020). The effect of nitrogen and irrigation interval on quantity traits and protein of mung bean (Vigna radiata L.) genotypes under non fixation of nitrogen. Journal of Crops Improvement, 22(2), 205-215. (In Persian). https://doi.org/10.22059/jci.2019.281865.2221

Narimani, H., Seyed Sharifi, R., khalilzadeh, R., & Aminzadeh, G. (2018). Effects of nano iron oxide on yield, chlorophyll fluorescence indices and some physiological traits of wheat (Triticum aestivum L.) under rain fed and supplementary irrigation conditions. Iranian Journal of Plant Biology, 10(3), 21-40. (In Persian with English Abstract). https://doi.org/10.22108/ijpb.2018.110895.1098

Naseri, R., Soleymani Fard, A., Mirzaei, A., Darabi, F., & Fathi, A. (2020). The effect of plant growth promoting rhizobacteria on activities of antioxidative enzymes, physiological characteristics and root growth of four chickpea (Cicer arietinum L.) cultivars under dry land conditions of Ilam privince. Iranian Journal of Pulses Research, 10(2), 62-76. (In Persian with English Abstract). https://doi.org/10.22067/ijpr.v10i2.64299

Navabpour, S., Hezarjaribi, E., & Mazandarani, A. (2017). Evaluation of drought stress effects on important agronomic traits, protein and oil content of soybean genotypes. Environmental Stresses in Crop Sciences, 10(4), 491-503. (In Persian). https://doi.org/10.22077/escs.2017.61.1021

Ohashi, Y., Nakayama, N., Saneoka, H., & Fujita, K. (2006). Effects of drought stress on photosynthetic gas exchange, chlorophyll fluorescence and stem diameter of soybean plants. Biologia Plantarum, 50, 138-141.

PirastehAnosheh, H., & Emam, Y. (2022). Induced salinity tolerance and altered ion storage factor in Hordeum vulgare plants upon salicylic-acid priming. Iran Agricultural Research, 36(1), 41-48. http://doi.org/10.22099/iar.2017.3878

Saei, A., Zamani, Z., Talaie, A., & Fatahi, R. (2006). Influence of drought stress periods on olive (Olea europaea L. cv. Zard) leaves stomata. International Journal of Agriculture and Biology, 4, 430-433.

Salehi, M., Faramarzi, A., Farboodi, M., Mohebalipour, N., & Ajalli, J. (2021). Effects of funneliformis mosseae and pseudomonas fluorescens on some growth and nutritional parameters of mung bean (Vigna radiata L. Wilczek) under drought stress in a greenhouse condition. Journal of Soil Biology, 9(1), 73-84. (In Persian with English Abstract)

Salehpour, M., Ebadi, A., Izadi, M., & Jamaati-e-Somarin, S. (2009). Evaluation of water stress and nitrogen fertilizer effects on relative water content, membrane stability index, chlorophyll and some other traits of lentils (Lens culinaris L.) under hydroponics conditions. Research Journal of Environmental Science, 3(1), 103-109.

Shokhmgar, M., Seghatoleslami, M., Mousavi, S. G., & Baradaran, R. (2021). To Study the response of grain yield and some agronomical traits of foxtail millet (Setaria italica L.) to foliar application of growth regulators under drought stress condition. Environmental Stresses in Crop Sciences, 14(4), 977-989. (In Persian). https://doi.org/10.22077/escs.2020.3136.1803

Shokouhfar, A., & Abofatilehnezhad, S. (2013). Effect of drought stress on some physiological traits and biological yield of different cultivars of mung (Vigna radiate (L.)) in Dezful. Crop Physiology, 5(17), 49-59. (In Persian)

Smart, R. E., & Bingham, G. E. (1974). Rapid estimates of relative water content. Plant physiology, 53(2), 258-260.

Tabatabai, S. M. T. (2021). Study of genetic diversity and cluster analysis for morphological traits of bread wheat under drought stress conditions. Environmental Stresses in Crop Sciences, 14(4), 913-928. (In Persian). http://doi.org/10.22077/escs.2020.3405.1857

Todaka, D., Shinozaki, K., & Yamaguchi-Shinozaki, K. (2015). Recent advances in the dissection of drought-stress regulatory networks and strategies for development of drought-tolerant transgenic rice plants. Frontiers in Plant Science, 6, 84-91.

Valentovic, P., Luxova, M., Kolarovic, L., & Gasparikova, O. (2006). Effect of osmotic stress on compatible solutes content, membrane stability and water relations in two maize cultivars. Plant Soil and Environment, 52(4), 184.