|
|
|
|
ارزیابی پاسخ های فیزیولوژیکی و بیوشیمیایی گندم به تنش کلرید سدیم در مرحله گیاهچه
|
|
|
|
|
|
|
|
نویسنده
|
جباری میترا ,مهدی نژاد نفیسه ,سلیمی خالد
|
|
منبع
|
تنش هاي محيطي در علوم زراعي - 1403 - دوره : 17 - شماره : 4 - صفحه:801 -814
|
|
چکیده
|
حدود 1.7 میلیون هکتار از اراضی کشاورزی ایران شور است. بنابراین گزینش ارقام گندم متحمل به شوری و به تبع آن تعیین شاخصهای کارآمد برای کوتاه کردن مراحل گزینش از اهمیت ویژهای برخوردار است. به این منظور آزمایشی به صورت فاکتوریل در قالب طرح بلوکهای کامل تصادفی با دو عامل غلظت nacl (صفر، 100، 200 و 300 میلیمولار) و ارقام گندم (شیراز، فلات، دوروم، گاسکوژن، مهدوی، الوند، کراس آزادی، روشن، استار، توس، هیرمند و کراس بولانی) در سال 1399 در دانشگاه زابل تحت شرایط کشت هیدروپونیک اجرا شد. نتایج حاصل نشان داد که با افزایش سطح nacl میزان آسکوربات پراکسیداز، گلوتاتیون پراکسیداز، کاتالاز، پرولین و سدیم در برگ گیاهچههای گندم افزایش یافت و صفات وزن تر گیاهچه، پتاسیم و نسبت پتاسیم به سدیم کاهش یافت. ارقام گندم واکنش متفاوتی به افزایش سطح nacl نشان دادند، در حالی که در ارقام روشن، مهدوی، هیرمند و کراس بولانی افزایش سطح کلریدسدیم اثر کمتری بر کاهش وزن تر گیاهچه نسبت به سایر ارقام داشت، اما در همین ارقام الگوهای متفاوتی از تغییر صفات فیزیولوژیک و بیوشیمیایی دیده شد. مقاومت به nacl در رقم مهدوی ارتباط مسقیمی با افزایش میزان آسکوربات پراکسیداز و کاتالاز داشت، اما در مقابل در رقم روشن مقاومت به nacl به حفظ سطح بالایی از نسبت پتاسیم به سدیم مرتبط بود. ضرایب رگرسیونی نشان داد که مولفههای وزن تر گیاهچه (r2=0.89)، پتاسیم (r2=0.86) و نسبت پتاسیم به سدیم (r2=0.69) اثرات افزایش غلظت کلریدسدیم را با سطح اطمینان بیشتری پیشبینی میکنند. به طور کلی با توجه به نتایج این آزمایش می توان استنباط کرد که وزن تر گیاهچه، پتاسیم و نسبت پتاسیم به سدیم شاخصهای موثرتری برای گزینش بین ارقام در شرایط تنش شوری هستند.
|
|
کلیدواژه
|
آسکوربات پراکسیداز ,پرولین ,گلوتاتیون پراکسیداز ,کاتالاز
|
|
آدرس
|
مجتمع آموزش عالی سراوان, دانشکده کشاورزی, گروه مهندسی تولید و ژنتیک گیاهی, ایران, دانشگاه زابل, دانشکده کشاورزی, گروه اصلاح نباتات و بیوتکنولوژی, ایران, مجتمع آموزش عالی سراوان, دانشکده کشاورزی, گروه مهندسی تولید و ژنتیک گیاهی, ایران
|
|
پست الکترونیکی
|
k.salimi@saravan.ac.ir
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
evaluation of the physiological and biochemical responses of wheat to nacl stress in the seedling stage
|
|
|
|
|
Authors
|
jabbari mitra ,mahdinezhad nafiseh ,salimi khaled
|
|
Abstract
|
introductionsalinity affects about 1.7 million hectares of agricultural land in iran, which poses a serious challenge for wheat production, as the most strategic crop in the country. therefore, identifying wheat genotypes with salinity tolerance and selecting effective traits for accelerating the breeding process are crucial objectives.materials and methodsthe experiment was aimed at assessing the response of 12 wheat cultivars to different levels of salinity using nacl concentration as salt stress at early seedling stage under hydroponic conditions. a factorial experiment based on randomized complete block design with three replications was conducted at the research greenhouse of the agriculture faculty, university of zabul, during the 2020 cropping seasons. 12 wheat cultivars (shiraz, falat, durum, gascogne, mahdavi, alvand, cross azadi, roshan, star, tous, hirmand and cross bolani) were irrigated with four concentrations of nacl (0, 100, 200 and mm). the physiological and biochemical traits of wheat cultivars, including seedling fresh mass, ascorbate peroxidase, glutathione peroxidase, catalase, proline, sodium, potassium, and potassium to sodium ratio (k+/na+) were recorded at four weeks after seed germination.results and discussionthe results showed that the amount of ascorbate peroxidase, glutathione peroxidase, catalase, proline and sodium in the leaves of wheat seedlings were increased with an increase in salinity level. in contrast, the seedling fresh mass, potassium content and k+/na+ were decreased with an increase in salinity level. the increase of ascorbate peroxidase, glutathione peroxidase, and catalase activities, representing the main enzymatic h2o2 scavenging mechanism in wheat cultivars. in nacl treated seedlings, falat, mahdavi and cross bolani cultivars showed higher ascorbate peroxidase than other cultivars tested. in contrast, high level of catalase was recorded in alvand cultivar. in the other hand, maintain the high level of proline and potassium to sodium ratio are the main mechanisms for tolerance to salinity in shiraz and roshan cultivars, respectively. wheat cultivars showed different response to the increase in salinity level, while in roshan, mahdavi, hirmand and cross-bolani cultivars, the increase in salinity level had less effect on the seedling fresh mass than other cultivars, but different patterns of changes in physiological and biochemical traits were observed in these cultivars. salinity resistance in mahdavi cultivar was directly related to the increase of ascorbate peroxidase and catalase, but on the other hand, in roshan cultivar, salinity resistance was related to maintaining a high level of potassium to sodium ratio. potassium uptake is vital for plant growth but in saline soils because of their shared transport system and physicochemical similarities, the sodium in the soil solution competes for uptake with potassium and can lead to potassium deficiency. the induced potassium deficiency inhibits growth because it plays a critical role in maintaining cell turgor, membrane potentials, and enzyme activities. in salt-tolerant cultivars of wheat such as roshan, under salt-stress conditions, limiting sodium uptake and preventing potassium losses from the cell may help to maintain a potassium to sodium ratio in the cytoplasm that is ideal for plant metabolism. accumulation of high amounts of proline is often related with the salt tolerance nature of crop cultivar and high proline accumulation in the salt–tolerant cultivar than in their salt–sensitive are reported previously. the regression coefficients indicated that seedling fresh weight (r2=0.89), potassium (r2=0.86) and the ratio of potassium to sodium (r2=0.69) were the most reliable predictors of the effects of increasing sodium chloride concentration. these variables accounted for a large proportion of the variance in the response variable and had significant p-values.conclusionaccording to the results of this experiment, it can be concluded that seedling fresh weight, potassium, and the ratio of potassium to sodium are more suitable criteria for selecting among cultivars under salt stress conditions.
|
|
Keywords
|
ascorbate peroxidase ,catalase ,glutathione peroxidase ,proline
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|