واکنش‌های فیزیولوژیکی و بیوشیمیایی ژنوتیپ‌های مختلف کنجد (sesamum indicum) در شرایط تنش شوری

واکنش های فیزیولوژیکی در هشت ژنوتیپ مختلف کنجد در جریان آزمایشی بصورت فاکتوریل بر پایه طرح کاملا تصادفی با فاکتور اصلی شوری ناشی از اختلاط آب دریای خزر با آب شهری در 3 سطح (شاهد، 6 و 9 دسی زیمنس بر متر) و فاکتور فرعی8 ژنوتیپ کنجد (شامل ژنوتیپ بابل، دشتستان2، اولتان، پاکستانی، tn-78-389 و tn-78-393، هلیل و ناز تک شاخه) در سه تکرار به صورت گلدانی در محیط گلخانه مورد بررسی قرارگرفتند. نتایج حاصل از این آزمایش نشان داد که به ترتیب در سطح شوری 6 و 9 دسی زیمنس بر متر در بین هشت ژنوتیپ مختلف کنجد مورد مطالعه، رقم اولتان با بیشترین مقدار وزن خشک کل بوته (8.42 و 5.27 گرم)، محتوای پرولین برگ (10.35 و 15 میکرومول در گرم وزن تر برگ)، شاخص پایداری غشاء (82.65 % و 74.14 %)، محتوای نسبی آب (81.33 % و 69.33 %)، محتوای کلروفیل وکاروتنوئید برگ (بر مبنای میلی گرم بر گرم وزن تر) کلروفیلa (0.74 و 0.7)، کلروفیل کل (1.12 و 0.95) و کاروتنوئید(0.41 و 0.46)، فعالیت آنزیم های آنتی اکسیدان (برمبنای واحد آنزیم بر گرم وزن تر) سوپراکسیددیسموتاز (18.22 و 29.05 )، آسکوربات پراکسیداز (14.9 و 19.21)، کاتالاز (1.51)، گایاکول پراکسیداز (4.8 و 5.43)، غلظت پتاسیم (6.6 %)،شاخص نسبت غلظت سدیم به پتاسیم (0.06 % و 0.12 %) و کمترین مقدار غلظت یون سدیم (0.41 % و 0.7 %)  قابلیت بیشتری نسبت به ارقام دیگر در تحمل تنش داشت و در مقابل رقم پاکستانی با کمترین مقدار وزن خشک کل بوته (5.12 و 2.14گرم)، آمینواسید پرولین (5.86 و 6.7 میکرومول در گرم وزن تر برگ)، شاخص پایداری غشاء (66.31 % و 57.86 %)، محتوای نسبی آب (58 % و 48.33 %)، محتوای کلروفیل وکاروتنوئید برگ (بر مبنای میلی گرم بر گرم وزن تر) کلروفیلa (0.46 و 0.37)، کلروفیل کل (0.69 و 0.5) و کاروتنوئید (0.25 و 0.27) فعالیت آنزیم های آنتی اکسیدان (برمبنای واحد آنزیم بر گرم وزن تر) سوپراکسیددیسموتاز (11.61 و 10.31 )، آسکوربات پراکسیداز (8.61 و 8.78)، کاتالاز (0.84)، گایاکول پراکسیداز (1.77 و 2.16)، غلظت پتاسیم (3.68 %)، شاخص نسبت غلظت سدیم به پتاسیم (0.59 % و 1.12 %) و بیشترین مقدار غلظت یون سدیم (2.15 % و 2.57 %)  حساس ترین رقم در تحمل تنش نسبت به ارقام دیگر بود. بر اساس صفات ارزیابی شده و پاسخ ارقام مورد بررسی به تنش شوری، اولتان بعنوان رقم متحمل و پاکستانی بعنوان رقم حساس به شوری نسبت به سایر ارقام مورد مطالعه شناسایی شدند. بنابراین می توان این ارقام را برای استفاده در برنامه های به نژادی آتی جهت معرفی ارقام جدید پیشنهاد نمود.

Physiological and biochemical responses of different sesame (sesamum indicum L.) genotypes under salinity stress

By examining physiological reactions related to salinity tolerance among different landraces and cultivars, tolerant and sensitive cultivars can be selected and used in breeding programs and cultivation development of this important oilseed. For this purpose, physiological reactions in eight different sesame genotypes in a factorial experiment based on a completely randomized design with the main salinity factor due to mixing Caspian Sea water with normal water at 3 levels (control, 6 & 9 dSm-1) and sub-factor 8 Sesame genotype including Babol, Dashtestan 2, Oltan, Pakistani, tn-78-389 and tn-78-393, Halil, Naz single-branched genotypes in three replications in pots in the greenhouse of the Plant Breeding Department of Sari University of Agricultural Sciences and Natural Resources in the year 2020 were examined. The results of this experiment showed that at salinity levels of 6 and 9 dS, among the eight different genotypes of sesame studied, Oltan cultivar with the highest amount of total dry weight (8.42 & 5.27 gr), amino acid proline (10.35 & 15 μmol/g fresh leaf weight), membrane stability index ( 82.65 & 74.14%), relative water content (81.33 & 69.33%), leaf chlorophyll and carotenoid content (based on mg/g fresh weight), chlorophyll a (0.74 & 0.7), total chlorophyll (1.12 & 0.95) and carotenoids (0.41 & 0.46) and antioxidant enzymes activities (based on enzyme unit per gram fresh weight), superoxide dismutase (18.22 & 29.05), ascorbate peroxidase (14.9 & 19.21), catalase (1.51), guaiacol peroxidase (4.8 & 5.43), potassium concentration (6.6%), sodium to potassium concentration ratio index (0.06 & 0.12) and the lowest amount of sodium ion concentration (0.41 & 0.7) were more tolerant of stress compared to other cultivars. In contrast, Pakistani cultivar with the lowest amount of total dry weight (5.12 & 2.14 gr), amino acid proline (5.86 & 6.7 μmol/g fresh leaf weight), membrane stability index (66.31 & 57.86%), relative water content (58 & 48.33%), leaf chlorophyll and carotenoid content (based on mg / g fresh weight), chlorophyll a (0.46 & 0.37), total chlorophyll (0.69 & 0.5) and carotenoids (0.25 & 0.27) and Antioxidant enzymes activities (based on unit of enzyme per gram of fresh weight), superoxide dismutase (11.61 & 10.31), ascorbate-peroxidase (8.61 & 8.78), catalase (0.84), guaiacol peroxidase ( 1.77 & 2.16), potassium concentration (3.68%), sodium to potassium concentration ratio index (0.59 & 1.12) and the highest amount of sodium ion concentration (2.15 & 2.57) were the most sensitive cultivar in stress tolerance compared to other cultivars. Based on the evaluated traits and the response of the studied cultivars to salinity stress, oltan was identified as a tolerant cultivar and Pakistani as a salinity sensitive cultivar compared to the other cultivars. Therefore, these cultivars can be suggested for use in future breeding programs to introduce new cultivars.