Journal of Crop Breeding

fa بررسی تغییرات رنگیزه های فتوسنتزی، فعالیت آنتی اکسیدانی و غیر آنتی اکسیدانی و برخی صفات مورفولوژیکی تحت تنش خشکی در گیاه کرچک (.Ricinus communis L) Evaluation of Photosynthetic Pigment, Antioxidant and Non-Antioxidant Activity and some Morphological Traits Changes under Drought Stress in Castor Plant (Ricinus communis L.) اصلاح نباتات، بیومتری اصلاح نباتات، بیومتری پژوهشي Research <div style="text-align: justify;">چکیده مبسوط مقدمه و هدف: تنش خشکی از مهمترین تنش های محیطی می باشد که برروی گیاهان تآثیر می گذارد.؛ بنابراین شناخت مکانیسم های که گیاه در مواجهه با تنش از خود نشان می دهد، ضروری می باشد. مواد و روش ها: به منظور مطالعه تآثیر تنش خشکی بر صفات مورفولوژیکی و بیوشیمیایی گیاه کرچک، آزمایشی به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی با سه تکرار در گلخانه تحقیقاتی دانشگاه علوم کشاورزی ساری در سال 8-1397 به اجرا درآمد. عامل اول شامل 22 اکوتیپ کرچک و عامل دوم اعمال تنش خشکی در 5 سطح، آبیاری کامل، قطع آبیاری در اوایل مرحله رشد سنبله به مدت (11، 22، 33 و 44 روز) انجام شد. در این پژوهش صفاتی شامل فعالیت آنزیم سوپراکسید دیسموتاز (SOD)، کلروفیل a، کلروفیل b، کلروفیل کل، کاروتنوئید، فنل، فلاونوئید و میزان پروتئین و همچنین صفات مورفولوژیک مانند ارتفاع گیاه و شاخص سطح برگ نیز اندازه گیری شد. یافته ها: نتایج نشان داد که با افزایش شدت تنش فعالیت آنزیم سوپراکسید دیسموتاز (SOD)، میزان پروتئین، فنل و فلاونوئید به‌طور معنی داری افزایش مییابد در حالیکه میزان رنگیزه های فتوسنتزی و کاروتنوئید و همچنین ارتفاع گیاه و شاخص سطح برگ کاهش معنی داری را با افزایش تنش از خود نشان دادند. با توجه به نتایج تجزیه خوشه ای در شرایط تنش خشکی اکوتیپ های کرچک به سه خوشه تقسیم شدند. اختلاف بین اکوتیپ هایی که در گروه مقاوم قرار گرفتند در مقایسه با اکوتیپ های حساس تحت تنش در صفات سوپراکسید دیسموتاز (SOD)، کلروفیل a، کلروفیل b، کلروفیل کل، کاروتنوئید، فنل، فلاونوئید، میزان پروتئین، ارتفاع بوته و شاخص سطح برگ بهترتیب 83/41، 83/33، 85/57، 84/21، 82/08، 88/7، 86/44، 86/81، 78 و 80/9 درصد بود. با توجه به نتایج اکوتیپ های 2،3، 5، 8 و 19 را می توان به عنوان اکوتیپ های مقاوم جهت کارهای اصلاحی بعدی معرفی نمود. نتیجه گیری: در مجموع به نظر میرسد اکوتیپهای مقاوم با توجه به شدت آسیبدیدگی کمتر از نظر شاخص های رشدی و افزایش بیشتر در فعالیت آنزیم سوپراکسید دیسموتاز (SOD) و تجمع پروتئین، فنول و فلاونوئید میزان مقاومت بیشتری در برابر تنش خشکی از خود نشان دادند.  </div> <div style="text-align: justify;">Extended Abstract                                    Introduction and Objective: Drought stress is a major environmental stress that effects on plants Therefore, it is necessary to know the mechanism that plant shows in encounter of stress. Materials and Methods: In order to evaluate the effect of drought stress on physiological and biochemical traits of castor plant, a factorial experiment was conducted in a completely randomized design with three replications in Sari Agricultural Sciences and Natural Resources University in 1397-8. The first factor was 22 castor ecotypes and the second factor was drought stress with 5 levels, full irrigation, four levels (irrigation was cuted at the primary of spike growth) (11, 22, 33, 44 days after Irrigation cut off). In this study, traits including superoxide dismutase (SOD), chlorophyll a, chlorophyll b, total chlorophyll, carotenoids, phenol, flavonoids and protein content, as well as morphological traits such as plant height and leaf area index were measured. Results: The results showed that activity of superoxide dismutase (SOD), the amount of protein, phenol and flavonoids increased significantly with increasing the intensity of stress while the amount of photosynthetic pigments and carotenoids as well as plant height and leaf area index showed a significant decrease with increasing level of stress. According to the results of cluster analysis under drought stress, castor ecotypes were divided into three clusters. Differences between ecotypes in the resistant group compared to sensitive ecotypes under drought stress in superoxide dismutase (SOD), chlorophyll a, chlorophyll b, total chlorophyll, carotenoids, phenol, flavonoids, protein content, plant height and index Leaf area were 83.41, 83.33, 85.57, 84.21, 82.08, 88.7, 86.44, 86.81, 78 and 80.9%, respectively. According to the results, ecotypes 2, 3, 5, 8 and 19 were introduced as resistant ecotypes for future breeding. Programs. Conclusion: In general, it seems that resistant ecotypes due to the severity of damage less in terms of growth indices and further increase in the activity of superoxide dismutase (SOD) and accumulation of proteins, phenols and flavonoids, more resistance in Showed against drought stress.</div> پروتئین برگ, تنش غیر زیستی, سوپراکسید دیسموتاز, کاروتنوئید, محتوای فنل و فلاونوئید Abiotic Stress, Carotenoid, Leaf Protein, Phenol and Flavonoid Content, Superoxide Dismutase 119 130 http://jcb.sanru.ac.ir/browse.php?a_code=A-10-30-1&slc_lang=fa&sid=1 Sara Sharifi Soltani سارا شریفی سلطانی sharifisara207@gmail.com 100319475328460020224 100319475328460020224 No Department of Plant Breeding and Plant Biotechnology, Faculty of Crop Sciences, Sari Agricultural Sciences and Natural Resources University گروه اصلاح نباتات و بیوتکنولوژی گیاهی، دانشکده علوم زراعی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری Gholam Ali Ranjbar غلامعلی رنجبر ali.ranjbar@sanru.ac.ir 100319475328460020225 100319475328460020225 Yes Genetics and agricultural Biotechnology Institute of Tabarestan- Sari Agricultural Sciences and Natural Resources University پژوهشکده ژنتیک و زیست فناوری طبرستان، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری Seyed Kamal Kazemitabar سیدکمال کاظمی تبار sdklkr@ymail.com 100319475328460020226 100319475328460020226 No Department of Plant Breeding and Plant Biotechnology, Faculty of Crop Sciences, Sari Agricultural Sciences and Natural Resources University گروه اصلاح نباتات و بیوتکنولوژی گیاهی، دانشکده علوم زراعی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری Ali Pakdin Parizi علی پاکدین پاریزی ali.pakdin@gmail.com 100319475328460020227 100319475328460020227 No Genetics and agricultural Biotechnology Institute of Tabarestan- Sari Agricultural Sciences and Natural Resources University پژوهشکده ژنتیک و زیست فناوری طبرستان، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری Hamid Najafi Zarini حمید نچفی زرینی najafi316@yahoo.com 100319475328460020228 100319475328460020228 No Department of Plant Breeding and Plant Biotechnology, Faculty of Crop Sciences, Sari Agricultural Sciences and Natural Resources University گروه اصلاح نباتات و بیوتکنولوژی گیاهی، دانشکده علوم زراعی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری