بررسی واکنش تعدادی از ارقام ایرانی فندق (corylus avellana l) به تنش سرما

سابقه و هدف: تنش سرما یکی از مخاطرات جدی تولید پایدار محصولات کشاورزی است که رشد و نمو گیاهان را به شدت تحت تاثیر قرار داده و موجب تغییرات مورفولوژیک، فیزیولوژیک، بیوشیمیایی و مولکولی زیادی می‌شود. خسارت سرما به گل‌های فندق نیز یکی از عوامل مهم محدود کننده کشت آن در دنیا می‌باشد. این تحقیق به منظور ارزیابی واکنش ارقام ایرانی فندق به تنش سرما در مرحله گل‌دهی و همچنین بررسی ارتباط بین زمان گل‌دهی، درصد جوانه‌زنی دانه گرده، میزان آنزیم پر‌اکسید هیدروژن و اسید آمینه پرولین با میزان حساسیت و تحمل ارقام بومی فندق نسبت به تنش سرما، انجام شده است.مواد و روش‌ها: هشت رقم ایرانی فندق شامل اصل قره‌باغ، تابستانه، جنوب قره‌باغ، خندان، رسمی، گرد اشکورات، میش‌پستان و ناخن‌رود، به دلیل برتری نسبی در صفات کمی و کیفی نسبت به سایر ارقام، انتخاب شدند. از هر رقم چهار درخت انتخاب و زمان ظهور گل‌های نر و ماده، رسیدن و ریزش دانه گرده، ظاهر شدن کلاله قرمز رنگ و تیپ گل‌دهی ثبت شد. درصد جوانه‌زنی دانه گرده در محیط کشت‌ حاوی ساکارز (دو غلظت 10 و 15 درصد) بررسی شد. به منظور بررسی اثر سرما، شاتون‌های باز نشده و گل‌های ماده تلقیح شده هشت رقم فندق در 10 سطح تیمار دمایی قرار گرفتند و میزان آسیب سرمازدگی پس از گذشت 24 ساعت از تیمار سرمایی ارزیابی و بر اساس نوع و میزان تغییرات ظاهری امتیازبندی شدند. میزان فعالیت آنزیم پر‌اکسید هیدروژن و اسید آمینه پرولین در نمونه‌ها، قبل و بعد از تیمار سرمایی اندازه‌گیری شد. آزمایشات فاکتوریل بر مبنای طرح کاملاً تصادفی با سه تکرار اجرا شد. تجزیه و تحلیل داده‌ها با استفاده از نرم‌افزار sas و مقایسه میانگین‌ها با آزمون دانکن انجام شد.یافته‌ها: زمان ظهور شاتون‌ها و گل‌های ماده تیر‌ماه تا شهریور‌ماه بود. ارقام میش‌پستان و تابستانه بیشترین درصد جوانه‌زنی دانه گرده در محیط حاوی ساکارز (دو غلظت 10 و 15 درصد) را داشتند. ارقام رسمی، تابستانه و میش‌پستان دارای بیشترین و رقم خندان دارای کمترین عملکرد بودند. بررسی‌های مورفولوژیک نشان دهنده شروع انجماد گل‌های ماده تلقیح یافته و شاتون‌های باز نشده به ترتیب در دمای -3 و 5- درجه سانتی‌گراد، انجماد کامل و از بین رفتن بافت گل‌های ماده تلقیح یافته و شاتون‌های باز نشده به ترتیب در دمای 5- و 11- درجه سانتی گراد بود که از این نظر شاتون‌های نر رقم میش‌پستان و گل‌های ماده رقم تابستانه بیشترین مقاومت را نسبت به سرما نشان دادند. نتایج آزمایشات حاکی از عدم تغییرات قابل توجه در فعالیت آنزیم پر‌اکسید هیدروژن با افزایش میزان سرما در ارقام مختلف بود و همچنین ارقام متحمل به سرما میزان آنزیم کمتری نسبت به رقم شاهد داشتند. رابطه معنی‌دار و مثبت بین غلظت پرولین و میزان تحمل به سرما مشاهده شد به‌طوری‌که میزان پرولین در شاتون‌ها و گل‌های ماده تحت تنش سرما افزایش یافته و ارقام میش‌پستان و تابستانه دارای بیشترین میزان پرولین بودند. نتیجه‌گیری: با توجه به نتایج حاصل از این پژوهش، کشت ارقام میش‌پستان و تابستانه که دارای بیشترین عملکرد و بیشترین میزان تحمل در برابر سرما بودند در مناطقی که خطر سرما‌زدگی بهاره وجود دارد و دما در مرحله ظهور شاتون‌های نر و گل‌های ماده به ترتیب به کمتر از 9- و 3- درجه سانتی‌گراد نمی‌رسد، توصیه می‌شود.

Assessment of Reaction of Some Iranian Hazelnut (Corylus avellana L.) Cultivars to Freezing Stress

.Background and objectives: Freezing stress is a serious threat to the sustainable production of crops that affects plant development and causes a series of morphological, physiological, biochemical and molecular changes. Freezing damage to hazelnut flowers is one of the most limiting factors of its planting in the world. This research was conducted to evaluate the response of some Iranian hazelnut cultivars to freezing stress at flowering time, also to find the relationship between flowering time, the germination rate of pollen, the amount of proline amino acid and hydrogen peroxide enzyme with the degree of susceptibility and tolerance of local hazelnut cultivars against freezing stress.Materials and methods: Eight Iranian hazelnut cultivars including Asle Gharebagh, Tabestaneh, Jonoube Gharebagh, Khandan, Rasmi, Gerde Eshkaverat, Mish Pestan and Nakhon Rood, due to the relative superiority of their quantitative and qualitative traits compared to other cultivars, were selected. Four trees from each cultivar were chosen and the emergence time of male and female flowers, emergence time of red stigma and flowering type were recorded. The pollen germination rate in media containing 10 and 15% sucrose was examined. In order to evaluation of freezing effect, unopened male and fertilized female flowers of eight hazelnut cultivars were exposed to 10 levels of freezing treatment and after 24 hours, the freezing damage was evaluated and based on the type and the amount of morphological changes was scored. The activity of hydrogen peroxide enzyme and proline amino acid was measured before and after freezing treatment. The factorial experiment based on a completely randomized design with three replications was performed. The data analyzed using SAS software and Duncan‘s multiple range test were applied to test for significant differences between the treatments.Results: The male and female flowers appeared on JulySeptember. Tabestaneh and Mish Pestan cultivars had the highest germination rate of pollen in media containing 10 and 15% sucrose. Rasmi, Tabestaneh and Mish Pestan cultivars were showed the highest yield. Morphological assessments were indicated that the starting of freezing of fertilized female flowers and unopened male flowers occurred at 3 °C and 5 °C, respectively; and complete freezing and tissue destruction of fertilized female flowers and unopened male flowers were observed at 5°C and 11 °C, respectively. In this regard, the male flowers of Mish Pestan cultivar and the female flowers of Tabestaneh cultivar had the highest resistance to freezing stress. The results revealed that there was no significant relationship between the activity of hydrogen peroxide and the coldness. Also, the tolerant cultivars had a lower content of this enzyme compared to the control. Our results revealed that the percentage of the freezing damage depends on the proline content of hazelnut flowers. Mish Pestan and Tabestaneh cultivars had the highest proline content.Conclusion: According to our results, Mish Pestan and Tabestaneh cultivars, those had the highest yield and tolerance against freezing stress, are recommended to cultivate in regions with a high risk of spring freezing that the temperature at the emergence time of male and female flowers are not below 9 and 3 °C, respectively.