دوره 18، شماره 1 - ( بهار 1405 )                   جلد 18 شماره 1 صفحات 148-132 | برگشت به فهرست نسخه ها


XML English Abstract Print


Download citation:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:

Noori F, Pirdashti H, Yaghoubian Y, Emamian Tabarestani M. (2026). Morphophysiological Evaluation of Flooding Stress Tolerance in Brassica (Brassica spp.) Genotypes. J Crop Breed. 18(1), 132-148. doi:10.61882/jcb.2026.1617
URL: http://jcb.sanru.ac.ir/article-1-1617-fa.html
نوری فایزه، پیردشتی همت اله، یعقوبیان یاسر، امامیان طبرستانی مهرانوش.(1405). ارزیابی مورفوفیزیولوژیکی تحمل ژنوتیپ های جنس براسیکا (.Brassica spp) به تنش غرقابی پژوهشنامه اصلاح گیاهان زراعی 18 (1) :148-132 10.61882/jcb.2026.1617

URL: http://jcb.sanru.ac.ir/article-1-1617-fa.html


1- دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری، ساری، ایران
2- گروه زراعت، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری، ساری، ایران
چکیده:   (365 مشاهده)
چکیده مبسوط
مقدمه و هدف: تنش غرقاب یکی از مهمترین تنشهای غیر زیستی و عامل محدودکننده تولید محصولات کشاورزی در سراسر جهان است که رشد، نمو و عملکرد نهایی گیاهان زراعی را تحت تأثیر قرار می دهد. با توجه به اینکه جنس براسیکا، از جمله کلزا، یکی از مهمترین منابع روغن گیاهی در جهان به شمار می رود، شناخت ژنوتیپ های متحمل به تنش غرقاب یک ضرورت است. به همین دلیل، با توسعه و پیشرفت ارقام کلزای متحمل و سازگار به تنش می توان زمینه افزایش تولید پایدار این محصول را فراهم نمود. بنابر این، پژوهش حاضر با هدف بررسی واکنش ژنوتیپ های جنس براسیکا به تنش غرقاب با استفاده از ویژگی های مورفوفیزیولوژیک انجام شد.
مواد و روش ها: پژوهش حاضر به صورت آزمایش فاکتوریل بر پایه طرح بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار در شرایط گلخانه در سال زراعی 1402 - 1401 با سه سطح تنش غرقاب (0 ، 8 و 16) روز و 20 ژنوتیپ جنس براسیکا (.Brassica spp) اجرا شد. تنش غرقاب در مرحله چهار برگی (BBCH = 14) اعمال شد. در ادامه، ویژگی های مورفولوژیک و فیزیولوژیک شامل صفات طول ساقه و ریشه، قطر ساقه، تعداد برگ سبز و زرد، وزن تر و وزن خشک برگ، ساقه و ریشه، سطح برگ، میزان کلروفیل، محتوای آب نسبی (RWC) و نشت الکترولیت اندازه گیری شدند. سپس، برای ارزیابی روابط موجود بین صفات مورفولوژیک و فیزیولوژیک و بررسی اهمیت نسبی صفات مؤثر بر عملکرد ژنوتیپ های مورد مطالعه، تجزیه واریانس، تجزیه خوشه ای و بای پلات انجام شد .
یافته ها: سطوح مختلف تنش غرقاب آثار منفی بر صفات مورد مطالعه داشتند. همچنین، میزان تغییرات ژنوتیپ های مختلف در شرایط متفاوت غرقابی برای بیشتر صفات یکسان نبود و ژنوتیپ ها واکنش های متفاوتی در سه سطح تنش نشان دادند. تجزیه خوشه ای، ژنوتیپ ها را در شرایط شاهد بدون غرقاب و غرقاب شدید به دو گروه و در شرایط غرقاب متوسط به سه گروه تفکیک کرد. در سطح بدون غرقاب، گروه دوم شامل ژنوتیپ های لیبرادونا، بورگوندی و باروسا برتری قابل توجهی نسبت به گروه اول داشت. در غرقاب متوسط، گروه سوم شامل ژنوتیپ های لیبرادونا و بورگوندی بهترین عملکرد را از خود نشان دادند. در غرقاب شدید نیز گروه اول شامل ژنوتیپ های بورگوندی و لیبرادونا به عنوان بهترین ژنوتیپ ها شناسایی شدند. تحلیل تابع تشخیص در تمامی سطوح تنش نیز صحت گروه بندی ژنوتیپ ها را تأیید کرد، به طوری که صحت دسته بندی در هر سه سطح تنش 100 درصد بود و لامبدای ویلکس بر ای توابع اول در سطح معنی دار قابل توجهی قرار داشت. نتایج بای پلات نیز ضمن تأیید این داده ها، نشان داد که ژنوتیپ های بورگوندی و لیبرادونا در هر سه سطح تنش بهترین عملکرد را داشتند و در نزدیکی ژنوتیپ های ایده آل قرار گرفتند. در مقابل ، ژنوتیپ های توپاس و پی جی ار در تمامی شرایط ضعیف ترین نتایج را نشان دادند. مقایسه میانگین صفات بین گروه های ایجادشده در سطح شاهد بدون غرقاب نشان داد که دو گروه از نظر صفات قطر ساقه، سطح برگ و وزن خشک اندام ها و در شرایط غرقاب متوسط، از نظر صفات سطح برگ، وزن خشک اندام ها و ارتفاع بوته با یکدیگر تفاوت معنی دار داشتند. در سطح تنش غرقاب شدید، صفات قطر ساقه، سطح برگ و وزن خشک اندام ها باعث تفاوت معنی دار بین گروه ها شدند. همچنین، وزن خشک برگ با صفات قطر ساقه، سطح برگ و وزن خشک ریشه همبستگی مثبت و معنی داری داشت. نتایج تجزیه GGE با ی پلات در شرایط شاهد (بدون غرقاب) نشان داد که مؤلفه های اصلی اول و دوم به ترتیب 35/49 درصد و 21/11 درصد از کل واریانس موجود را تبیین کردند و مجموعاً 56/6 درصد از کل تغییرات را توضیح دادند. در شرایط تنش غرقاب ، متوسط دو مؤلفه اصلی به ترتیب 35/99 درصد و 15/31 درصد از کل واریانس داده ها را توضیح دادند و در مجموع 51/3 درصد از تغییرات کل را پوشش می دهند. در شرایط غرقاب شدید نیز مؤلفه های اصلی به ترتیب 29/57 و 20/03 درصد از کل واریانس موجود را تبیین کردند و مجموعاً 49/78 درصد از کل تغییرات را توضیح می دهند.
نتیجه گیری: براساس نتایج تجزیه گرافیکی با یپلات، صفات وزن خشک برگ و ریشه و سطح برگ به عنوان نشانگرهای مورفوفیزیولوژیکی برای شناسایی لاین های متحمل به تنش غرقاب شناسایی شدند. با توجه به این که در انتخاب ژنوتیپ های برتر برای محیط های مختلف علاوه بر عملکرد صفات، پایداری نیز حائز اهمیت است، ژنوتیپ های بورگوندی و لیبرادونا به عنوان ژنوتیپ های متحمل و ژنوتیپ های توپاس و پی جی ار به عنوان ژنوتیپ های حساس برای پژوهش های تکمیلی معرفی می شوند.
متن کامل [PDF 2562 kb]   (85 دریافت)    
نوع مطالعه: پژوهشي | موضوع مقاله: اصلاح براي تنش هاي زنده و غيرزنده محيطي
دریافت: 1404/2/27 | پذیرش: 1404/4/21

فهرست منابع
1. Ahmadi Malek, A., & Kashani Farhangian, M. (2010). Effects of waterlogging stress on morphological parameters of pepper plants. Journal of Plant Physiology, 167(3), 201-2089. [In Persian]
2. Ahmadi, B., Shirani Rad, A. H., & Khorgami, A. (2014). The effect of plant population densities and cultivars on forage yield, qualitative traits, and growth indices in canola forage (Brassica napus L.). European Journal of Zoological Research, 3, 62-70.
3. Anjum, S. A., Xie, X. Y., Wang, L. C., Saleem, M. F., Man, C., & Lei, W. (2011). Morphological, physiological and biochemical responses of plants to drought stress. African Journal of Agricultural Research, 6(9), 2026-2032. [DOI:10.5897/AJAR10.027]
4. Babaeian, M., Kheirkhah, M., Ghorbanzadeh, M., & Jafarian, M. (2021). Environmental hazards and energy flow in rapeseed agroecosystem: Case study: North Khorasan. Journal of Agricultural Science and Sustainable Production, 31(4), 325-339. [DOI:20.1001.1.24764310.1400.31.4.21.5 [In Persian].]
5. Bange, M. P., Milroy, S. P., & Thongbai, P. (2004). Growth and yield of cotton in response to waterlogging. Journal of Field Crops Research, 88, 129-142. [DOI:10.1016/j.fcr.2003.12.002]
6. Emamian Tabarestani, M., Pirdashti, H. A., Tajik Ganbari, M. A., & Sadeghzadeh, F. (2019). Quantification of the effect of symbiosis with Piriformospora indica and Trichoderma longibrachiatum on some growth and physiological traits of canola under lead stress. Journal of Field Crop Production, 12(3), 139-156. [in Persian]. https://dor.isc.ac/dor/20.1001.1.2008739.1398.12.3.9.1
7. Faraji, A. (2015). Leaf area development in canola (Brassica napus L.) and its relation with seed yield under rainfed and supplemental irrigation conditions. Yasouj University Journal of Agricultural Sciences, 1(2), 13-25. [In Persian]
8. Food and Agriculture Organization of the United Nations. (2025). Rapeseed - Production (tonnes). FAO. Retrieved March 23, 2025, from https://ourworldindata.org/agricultural-production
9. Foroughi, L., & Galeshi, S. A. (2007). Evaluation of morphological and physiological traits of wheat (Triticum aestivum L.) cultivars under waterlogging stress conditions and their relationship with grain yield. Environmental Stresses in Agricultural Sciences, 15(3), 831-846. [DOI:10.22077/escs.2022.3084.1792]
10. Ghanbari, A., Modarres-Sanavy, S. A. M., & Zand, E. (2019). Evaluation of morphological and physiological traits of canola cultivars under non-stress conditions. Journal of Crop Production and Processing, 8(2), 115-130. [DOI:10.22067/jcpp.v8i2.77086 [In Persian].]
11. Ghasem Beigi, T., Majidian, P., Rameh, V. A., Gharami, M., & Masoudi, B. (2020). The management of sulfur application on some morphological traits and yield of the promising line L17 of rapeseed. Journal of Crop Plant Improvement, 12(36), 205-215 http://dx.doi.org/10.52547/jcb.12.36.205 [In Persian] [DOI:10.52547/jcb.12.36.205]
12. Ghazi, R., Nejad Sadeghi, L., Mahdi Khanlu, K., & Nabati Ahmadi, D. (2022). Evaluation of three commercial sugarcane varieties for tolerance to waterlogging stress at early growth stages in greenhouse conditions. Journal of Crop Breeding (Eslahe Giyahan), 14(42), 197-210. https://doi.org/10.52547/jcb.14.42.197 [DOI:10.52547/jcb.14.42.197. [In Persian]]
13. Gomathi, R., Gururaja Rao, P. N., Chandran, K., & Selvi, A. (2015). Adaptive responses of sugarcane to waterlogging stress: An overview. Sugar Tech, 17(4), 325-338. http://dx.doi.org/10.1007/s12355-014-0319-0 [DOI:10.1007/s12355-014-0319-0]
14. Gómez, J. D., & Franco, J. A. (2017). Photosystem II fluorescence and growth in cabbage plants (Brassica oleracea var. Capitata) grown under waterlogging stress. Revista U.D.C.A Actualidad & Divulgación Científica, 20(2), 321-328. [DOI:10.31910/rudca.v20.n2.2017.390]
15. Harirforoush, M., Besharati, H., & Pirdashti, H. (2019). Effect of potassium nitrate and putrescine on some growth characteristics of rapeseed under waterlogging stress. Journal of Iranian Society for Plant Physiology, 9(4), 2923-2932.
16. Hong, B., Zhou, B., Zhao, D., Liao, L., Chang, T., Wu, X., Wu, J., Yao, M., Chen, H., Mao, J., Guan, C., & Guan, M. (2024). Yield, cell structure and physiological and biochemical characteristics of rapeseed under waterlogging stress. BMC Plant Biology, 24, Article 941. https://doi.org/10.1186/s12870-024-05599-z [DOI:10.1186/s12870-024-04175-5]
17. Imantalab, A., Hazrati, S., & Pasban Islam, B. (2024). Evaluation of morphological and physiological traits in some promising rapeseed genotypes under saline soils. Journal of Crop Breeding, 14, 118-135. [DOI:10.61186/jcb.16.2.118]
19. Khadempir, M., Galeshi, S. A., Soltani, E., Qadari Far, F., & Mazlumi, M. (2014). The effect of temperature and waterlogging on growth and physiological activities of canola seedlings. Scientific Journal of Agricultural Plant Physiology, 6(22), 69-88 https://dor.isc.ac/dor/20.1001.1.2008403.1393.6.22.5.7 [In Persian]
20. Kuai, J. X., Xie, Y., Li, Z., Wang, B., & Zhou, G. (2020). Leaf characteristics at recovery stage affect seed oil and protein content under the interactive effects of nitrogen and waterlogging in rapeseed. Agriculture Journal, 10(6), 207. [DOI:10.3390/agriculture10060207]
21. Lichtenthaler, H. K., & Buschmann, C. (2001). Chlorophylls and carotenoids: Measurement and characterization by UV-VIS spectroscopy. Current Protocols in Food Analytical Chemistry, 1(1), F4.3.1-F4.3.8. [DOI:10.1002/0471142913.faf0403s01]
22. Lutts, S., Kinet, J. M., & Bouharmont, J. (1995). Changes in plant response to NaCl during development of rice (Oryza sativa L.) varieties differing in salinity resistance. Journal of Experimental Botany, 46(12), 1843-1852. [DOI:10.1093/jxb/46.12.1843]
23. Manghwar, H., Hussain, A., Alam, I., Khoso, M. A., Ali, Q., & Liu, F. (2024). Waterlogging stress in plants: Unraveling the mechanisms and impacts on growth, development, and productivity. Environmental and Experimental Botany, 212, 105824. [DOI:10.1016/j.envexpbot.2024.105824]
24. Moradbeigi, L. (2020). Investigating the effect of sowing date, irrigation, and autumn varieties of canola on yield and oil-related traits under drought stress conditions (Ph.D. dissertation). Shahrood University of Technology, Agricultural Engineering [In Persian]
25. Moradbeigi, L., Gholami, A., Shirani-Rad, A. H., Abbasdokht, H., & Asghari, H. R. (2019). Effect of drought stress and delayed cultivation on grain yield, oil yield, and fatty acids composition in canola. Journal of Agricultural Science and Sustainable Production, 23(2), 135-151 [In Persian]
26. Mo'tamedi, M., & Bani Saeedi, A. (2022). Evaluation of yield, some physiological characteristics, and drought tolerance of barley cultivars (Hordeum vulgare L.) in Khuzestan province. Plant Production Science, 12(1), 153-171. [DOI:10.2./jpps.2023.702374 [In Persian]]
27. Nateghi, P., Hosseinzadeh, A., & MirAhmadi, M. (2019). The effect of sowing date on ecophysiological traits of new canola cultivars (Brassica napus L.). Journal of Agroecology, 11(1), 261-276.
28. Nath, U. K., Kim, H. T., Khatun, K., Park, J. I., Kang, K. K., & Nou, I. S. (2016). Modification of fatty acid profiles of rapeseed (Brassica napus L.) oil for using as food, industrial feedstock, and biodiesel. Plant Breeding and Biotechnology, 4(2), 123-134. [DOI:10.9787/PBB.2016.4.2.123]
29. Nooryazdan, H. (2024). Evaluation of grain yield of some wheat cultivars using drought tolerance indices. Cereal Biotechnology and Biochemistry, 3(2), 325-345. [DOI:10.22126/cbb.2024.11052.1081 [In Persian]]
30. Olorunwa, O. J., Adhikari, B., Brazel, S., Bheemanahalli, R., Barickman, T. C., & Reddy, K. R. (2023). Waterlogging stress reduces cowpea (Vigna unguiculata L.) genotypes growth, seed yield, and quality at different growth stages: Implications for developing tolerant cultivars under field conditions. Agricultural Water Management, 290, 108336. [DOI:10.1016/j.agwat.2023.108336]
31. Pan, J., Sharif, R., Xu, X., & Chen, X. (2021). Mechanisms of waterlogging tolerance in plants: Research progress and prospects. Frontiers in Plant Science, 11, 627331. [DOI:10.3389/fpls.2020.627331]
32. Raboanatahiry, N., Li, H., Yu, L., & Li, M. (2021). Rapeseed (Brassica napus): Processing, utilization, and genetic improvement. Agronomy, 11(9), 1776. [DOI:10.3390/agronomy11091776]
33. Ren, B., Zhang, J., Li, X., Fan, X., Dong, S., Liu, P., & Zhao, B. (2014). Effects of waterlogging on the yield and growth of summer maize under field conditions. Canadian Journal of Plant Science, 94(1), 23-31. [DOI:10.4141/cjps2013-175]
34. Ritchie, S. W., Nguyen, H. T., & Holaday, A. S. (1990). Leaf water content and gas exchange parameters of two wheat genotypes differing in drought resistance. Crop Science, 30(1), 105-111. http://dx.doi.org/10.2135/cropsci1990.0011183X003000010025x [DOI:10.2135/cropsci1990.0011183X003000010025x]
35. Rosouli, F., Galashi, S. A., Pirdashti, H. A., & Zinli, A. (2011). The effect of waterlogging stress on root and shoot growth in canola (Brassica napus L.). First National Conference on Strategies for Achieving Sustainable Agriculture, 6 pp [In Persian]
36. SadrAbadi Haghighi, R. (2023). The effect of different levels of bentonite sulfur on the yield and yield components of canola. Iranian Agricultural Research, 10(4), 781-788 [DOI:10.22067/gsc.v10i4.20389 [In Persian]]
37. Sajid, H., Mustafa, A., Niamat, B., Ahmad, Z., Yaseen, M., Kamran, M., Rafique, M., Ahmar, S., & Chen, J. T. (2020). Alleviation of salinity-induced oxidative stress, improvement in growth, physiology, and mineral nutrition of canola (Brassica napus L.) through calcium-fortified composted animal manure. Sustainability, 12(1), 1-17. [DOI:10.3390/su12010017]
38. Sharma, S., Sharma, J., Soni, V., Kalaji, H. M., & Elsheery, N. I. (2021). Waterlogging tolerance: A review on regulative morpho-physiological homeostasis of crop plants. Journal of Water and Land Development, 49(IV-VI), 16-28. [DOI:10.24425/jwld.2021.137092]
39. Silva-Pérez, V., De Faveri, J., Molero, G., Deery, D. M., Condon, A. G., Reynolds, M. P., Evans, J. R., & Furbank, R. T. (2020). Genetic variation for photosynthetic capacity and efficiency in spring wheat. Journal of Experimental Botany, 71(7), 2299-2311. [DOI:10.1093/jxb/erz439]
40. Xu, M., Ma, H., Zeng, L., Cheng, Y., Lu, G., Xu, J., Zhang, X., & Zou, X. (2015). The effect of waterlogging on yield and seed quality at the early flowering stage in Brassica napus L. Field Crops Research, 180, 238-245. [DOI:10.1016/j.fcr.2015.06.007]
41. Yan, W., & Kang, M. S. (2002). GGE biplot analysis: A graphical tool for breeders, geneticists, and agronomists. CRC Press. [DOI:10.1201/9781420040371]
42. Zhang, H., Irving, L. J., McGill, C., Matthew, C., Zhou, D., & Kemp, P. (2016). The effects of salinity and osmotic stress on Brassica napus physiology and yield. Plant and Soil, 407(1-2), 285-301. [DOI:10.1007/s11104-016-2939-3]
43. Zhang, X., Jia, Q., Jia, X., Li, J., Sun, X., Min, L., Liu, Z., Ma, W., & Zhao, J. (2025). Brassica vegetables-an undervalued nutritional goldmine. Horticulture Research, 12(2), uhae302. [DOI:10.1093/hr/uhae302]
44. Zhang, Y., Chen, X., Geng, S., & Zhang, X. (2023). A review of soil waterlogging impacts, mechanisms, and adaptive strategies. Environmental and Experimental Botany, 201, Article 105074. [DOI:10.1016/j.envexpbot.2023.105074]
45. Zhu, B., Yu, J., & Shi, H. (2023). Effects of waterlogging stress on rapeseed yield, oil content, fatty acid composition, and transcriptome differences. Plant Growth Regulation, 101, 769-779. http://dx.doi.org/10.1007/s10725-023-01055-4 [DOI:10.1007/s10725-023-01055-4]
46. Zia, R., Nawaz, M. S., Siddique, M. J., Hakim, S., & Imran, A. (2020). Plant survival under drought stress: Implications, adaptive responses, and integrated rhizosphere management strategy for stress mitigation. Microbiological Research, 239, 126626. [DOI:10.1016/j.micres.2020.126626]

ارسال نظر درباره این مقاله : نام کاربری یا پست الکترونیک شما:
CAPTCHA

ارسال پیام به نویسنده مسئول


بازنشر اطلاعات
Creative Commons License این مقاله تحت شرایط Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License قابل بازنشر است.

کلیه حقوق این وب سایت متعلق به پژوهشنامه اصلاح گیاهان زراعی می باشد.

طراحی و برنامه نویسی: یکتاوب افزار شرق

© 2026 CC BY-NC 4.0 | Journal of Crop Breeding

Designed & Developed by: Yektaweb