ارزیابی برخی تغییرات بیوشیمیایی و فیزیولوژیک تحمل به آبیاری با آب شور در سه ژنوتیپ کلزا

نوع مقاله : علمی - پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی سابق کارشناسی ارشد زراعت دانشگاه شهید چمران اهواز

2 استادیار گروه زراعت و اصلاح نباتات دانشگاه شهید چمران اهواز

3 دانشیار گروه زراعت و اصلاح نباتات دانشگاه شهید چمران اهواز

چکیده

مطالعه تغییرات بیوشیمیایی و فیزیولوژیکی در شرایط تنش شوری می­تواند به شناسایی فاکتورهای مؤثر در تحمل به این تنش کمک نماید. به منظور بررسی این عوامل یک آزمایش گلخانه­ایدر سال زراعی 88-1387 در گلخانه دانشکده کشاورزی دانشگاه شهید چمران اهواز به­صورت فاکتوریل در قالب طرح پایه کاملاً تصادفی با چهار تکرار انجام شد. فاکتور اول ژنوتیپ شامل هایولا401، RGS0003 و شیرالی و فاکتور دوم آبیاری با آب شور مشتمل برشاهد (صفر میلی مولار)، 50، 100 و 150 میلی مولار از دو منبع شوری NaCl و CaCl2 به نسبت مساوی بود. اعمال تنش آبیاری با آب شور سبب کاهش وزن خشک اندام هوایی، پتانسیل اسمزی و محتوای نسبی آب در هر سه ژنوتیپ شد. نتایج همچنین نشان دادند که قندهای محلول و غلظت کلروفیل در واحد سطح برگ تا سطح شوری 100 میلی مولار افزایش قابل توجهی یافتند ولی در سطح 150 میلی مولار، کاهش نشان دادند. تحت تنش آبیاری با آب شور میزان پرولین طی سطوح مختلف شوری افزایش یافت. ژنوتیپشیرالی دارای ساز و کار­های تحمل کارآمدتری نسبت به دو ژنوتیپ دیگر بود. نتایج همبستگی صفات نشان داد که در هر سه سطح شوری با کاهش ماده خشک شاخص حساسیت به تنش افزایش یافت و در سطح 100میلی مولار محتوای نسبی آب برگ با شاخص حساسیت به تنش همبستگی منفی و معنی­دار داشت. در تیمارهای شاهد، 50 و 100 میلی مولار همبستگی منفی و معنی دار بین پرولین و پتانسیل اسمزی وجود داشت. میتوان نتیجه گرفت تجمع بیشتر پرولین، ماده خشک و محتوای نسبی آّب برگ می­توانند شاخص های گزینش مناسبی در ارتباط با تحمل به آبیاری با آّب شور در کلزا محسوب گردند.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

The evaluation of some physiological and biochemical variations of salt water irrigation tolerance in three canola genotypes

نویسندگان [English]

  • F Tahmasebi 1
  • P. Hassibi 2
  • M. Meskarbashee 3
1 Former MSc. Student of Agronomy, College of Agriculture, Shahid Chamran University of Ahvaz
2 Assistant Professor, College of Agriculture, Shahid Chamran University
3 Associate Professor, College of Agriculture, Shahid Chamran University
چکیده [English]

The study of biochemical and physiological variations under salinity stress conditions may provide a means to understand effective factors in salinity stress conditions. In order to evaluate the factors that affect salinity, this experiment was conducted in the greenhouse of Shahid Chamran University of Ahvaz during 2008-2009 growing season. This experiment carried out using a factorial test based on completely randomized design with four replications. The first factor (genotype) included Hayola 401, RGS0003, and Shiraly, and the second factor (salinity levels) had three levels of salinity (50, 100 and 150 mM) as well as distilled water as control conditions. Sources of salinity were NaCl and CaCl2 with equal ratio applied until the end of the flowering stage. Salt stress caused decrease of shoot dry weight, osmotic potential, and RWC in all three genotypes. The results showed that total soluble sugars and SPAD value increased in 100 mM but decreased at 150 mM. Under salinity stress, proline content increased along with increasing of salt stress. Shiraly genotype had effective mechanisms to induce tolerance to salinity stress compared to the other studied genotypes. The results of correlation traits indicated that in all three salinity levels, decreasing of total dry weight increased SSI. In 100 mM, RWC showed negative correlation with SSI. There was a negative correlation between proline and osmotic potential in 50 and 100 mM. High accumulation of proline, more total dry matter, and RWC of leaves might be useful criteria for the selection of canola genotypes under salinity stress conditions.

کلیدواژه‌ها [English]

  • canola
  • Salinity stress
  • genotype
  • NaCl
  • CaCl2
  1. حسیبی، پ.، نبی پور، م. و مرادی، ف. 1389. بررسی نقش برخی محافظت کننده­های سرمایی در القای تحمل تنش دمای پایین در گیاهچه­های برنج. مجله الکترونیک تولید گیاهان زراعی، 3 (1): 21-37.
  2. 2-سعیدی پور، س.1386. بررسی اثر تنش شوری بر برخی سازوکارهای فیزیولوژیکی ارقام مختلف برنج. رساله دکتری دانشگاه شهید چمران اهواز. ص.116.
  3. 3-محمدی، م. 1377. بررسی عملکرد 14 رقم کلزا در شرایط آب و هوایی دزفول. مؤسسه توسعه کشت دانه های روغنی. ص.25.
  4. Ahmadi, H., and Niazi Ardekani, J. 2006. The effect of water salinity on growth and physiological stages of eight Canola (Brassica napus ) cultivars. Irrigation Science, 25: 11–20.
  5. Albert, R., and Popp, M. 1977. Chemical composition of halophytes from the neusieder lake region in Austria. Oecologia, 27: 157-170.
  6. Anderson, C.M, and Kohorn, B.D. 2001. Inactivation of Arabidopsis SIP leads to reduced leaves of sugars and drought tolerance. Journal of Plant Physiology, 158:1215-1219.
  7. Ashraf,, and McNeilly, T. 2004. Salinity tolerance in brassica oilseeds. Plant Science, 23(2): 1–18.
  8. Bandeh-hagh, A., Toorchi, A.M., Mohammadi, A., Chaparzadeh, N., Hosseini Salekdeh, G., and Kazemnia, H. 2008. Growth and osmotic adjustment of canola genotypes in response to salinity. Food, Agriculture & Environment, 6(2):201-208.
  9. Bates, L.S., Waldern, R.P., Tear, I.D. 1973. Rapid determination of free proline for water stress studies. Plant Soil, 39:205-207.
  10. Cram, W.J. 1976. Negative feedback regulation of transport in cells. The maintenance of turgor, volume and nutrient supply. Encyclopaedia of Plant Physiology, (2):284–316.
  11. Delfine, S., Alvino, A., Villana, M.C., and Loreto, F. 1999. Restriction to carbon dioxide and photosynthesis in spinach leaves recovering from salt stress. Plant Physiology, 199:1101-1106.
  12. Demir, M., and Kocacaliskan, I. 2001. Effects of NaCl and proline on polyphenol oxidase activity in bean seedlings. Plant Biology, 44: 607–609.
  13. Dubey, R. S. 1997. Photosynthesis in plants under stressful conditions. Pessarakli, M. (Ed.). Handbook of photosynthesis. New York: Marcel Dekker. pp.859–875.
  14. Fisher, R.A., and Muarer, R. 1978. Drought resistance in spring wheat cultivars. Grain yield responses. Australian Journal of Agriculture Research, 29:897-912.
  15. Granick, S. 1951. Biosynthesis of chlorophyll and related pigments. Annual reviews, 2:115-144.
  16. Irigoyen, J.J. Emerich, V.W., and Sanchcz- Diaz, M. 1992. Water stress induced changes in concentrations of proline and total soluble sugars in nodulated alfalfa(Medica sativa) plants. Physiologia Plantarum, 84: 55-60.
  17. Kishor, P.B.K., Sangama, S., Amrutha, R.N., Laxmi, P.S., Naidu, K.R., and Rao, K.S. 2005. Regulation of proline in higher plants: its implications in plant growth and abiotic stress tolerance. Current Science, 88(3): 424-438.
  18. R., Jager, H.J., Hintz, M., and Pahlich, E. 1986. Purification to homogeneity of pyrroline-5-carboxylate reductase of barley. Plant Physiology, 80:142-144.
  19. Jamil, M., Shafiq, ur- R., Kui Jae, L., Jeong Man, K., Hyun-Soon, K., and Eui Shik, R. 2007. Salinity reduced growth PS2 photochemistry and chlorophyll content in radish. Agriculture Science, 64(2): 111-118.
  20. Madan, S., Nainawatee, H.S., Jain, R.K., and Chowdhury, J.B. 1995. Proline and proline metabolizing enzymes in in vitro selected NaCl-tolerant (Brassica juncea ) under salt stress. Annual Botany, 76: 51–57.
  21. Martinez, J.P., Lutls, S., Schanck, A., and Bajji, M., 2004. Is osmotic adjustment required for water stress resistance in the Mediterranean shrub (Atriplex halmius). Journal of Plant Physiology., 161:1041-1051.
  22. Mokhamed, A., Raldugina, G., Kholodova, V., and Kuznetsov, VI. 2006. Osmolyte accumulation in different rape genotypes under sodium chloride salinity. Russian Journal Plant Physiology., 53(5): 649–655.
  23. Netondo, G.W., Onyango, J.C., and Beck, E. 2004. Sorghum and salinity. Response of growth, water relations, and ion accumulation to NaCl salinity. Crop Science, 44: 797-805.
  24. Popp, M., and Smirnoff, N. 1995. Polyol accumulation and metabolism during water deficit. Environment and Plant Metabolism, pp: 199–215.
  25. Qasim, M., Ashraf, M., Ashraf, M., Rehman, Y.S.U., and Rha, E.S. Salt induced changes in two canola cultivars differing in salt tolerance. Biologia Plantarum, 46(4): 629- 632.
  26. Ritchie, S.W., and Nguyen, H.T. 1990. Leaf water content and gas exchange parameters of two wheat genotypes differing in drought resistance. Crop Science, 30:105-111.
  27. Sheligl, H.Q. 1986. Die verwertung orgngischer souren durch chlorella lincht. Planta, pp: 47-51.
  28. Singh, A.K., and Dubey, R.S. 1995. Changes in chlorophyll a and b contents and activities of photosystems 1 and 2 in rice seedlings induced by NaCl. Photosynthetica, 31:489-499.
  29. Zhu, J.K. 2002. Salt and drought stress signal transduction in plants. Plant Physiology Plant Molecular Biology, 53: 247–273.