دوره 13، شماره 39 - ( پاییز 1400 1400 )
جلد 13 شماره 39 صفحات 76-63 |
برگشت به فهرست نسخه ها
Download citation:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:
Shobiri S, Asadi A A, Azimi M, ُSohrabi I. (2021). Evaluation of Photosynthetic Parameters and Their Relationships with Grain Yield in Red Bean Lines in Field Conditions. J Crop Breed. 13(39), 63-76. doi:10.52547/jcb.13.39.63
URL: http://jcb.sanru.ac.ir/article-1-1207-fa.html
URL: http://jcb.sanru.ac.ir/article-1-1207-fa.html
شبیری سودابه، اسدی علی اکبر، عظیمی محمود، سهرابی اسماعیل. ارزیابی پارامترهای فتوسنتزی و روابط آن‌ها با عملکرد دانه در لاین‌های لوبیا قرمز در شرایط مزرعه پژوهشنامه اصلاح گیاهان زراعی 1400; 13 (39) :76-63 10.52547/jcb.13.39.63
بخش تحقیقات علوم زراعی و باغی، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان زنجان، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، زنجان، ایران
چکیده: (2167 مشاهده)
استفاده از صفات فیزیولوژیکی از بهترین روش‌ها برای تولید سریع واریته های جدید است به همین دلیل به‌منظور ارزیابی عوامل فتوسنتزی و روابط آن‌ها با عملکرد کل در لوبیا قرمز آزمایشی در قالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی با سه تکرار در ایستگاه تحقیقات خیرآباد زنجان در شرایط آبیاری نرمال در طی دو سال زراعی 1397 تا 1399 انجام شد. ژنوتیپ‌های مورد مطالعه در تمامی صفات (به‌جز تشعشع فعال فتوسنتزی) اختلاف معنی‌داری را با یکدیگر نشان دادند. ژنوتیپ‌های مورد مطالعه در تمامی صفات (به‌جز تشعشع فعال فتوسنتزی) اختلاف معنی‌داری را با یکدیگر نشان دادند. این نتایج حاکی از وجود تنوع بالای ژنتیکی بین ژنوتیپ‌ها ازلحاظ صفات مرتبط با فتوسنتز و درنتیجه ظرفیت عملکرد بوده است. ژنوتیپ‌های G1، G2، G4، G9 و G12 میزان فتوسنتز، هدایت روزنه‌ای، کارایی مصرف آب و هدایت مزوفیلی بالاتری نسبت به بقیه ژنوتیپ ها نشان دادند. ژنوتیپ‌های G6، G7 و G3 دارای هدایت مزوفیلی، کارایی مصرف آب و فتوسنتز کمتری نسبت به بقیه ژنوتیپ‌ها بودند. بین صفات میزان فتوسنتز با CO2 زیر روزنه‌ای همبستگی منفی معنی‌دار و با صفات هدایت روزنه‌ای، هدایت مزوفیلی، کارایی مصرف آب و عملکرد همبستگی مثبت معنی‌دار وجود دارد؛ بنابراین ژنوتیپ‌های دارای فتوسنتز بیشتر علاوه بر هدایت روزنه‌ای بالا هدایت مزوفیلی و به عبارتی کارایی بیشتری در استفاده از دی‌اکسید کربن وارد شده به روزنه را دارا هستند و درنتیجه از غلظت دی‌اکسید کربن زیر روزنه‌ای آن‌ها کاسته شده است بنابراین بین صفات فتوسنتز، کارایی مصرف آب و هدایت مزوفیلی رابطه نزدیکی وجود دارد. تجزیه رگرسیون نشان داد وقتی‌که عملکرد کل به‌عنوان متغیر تابع در نظر گرفته می‌شود صفات تشعشع فعال فتوسنتزی و میزان فتوسنتز عملکرد دانه را توجیه می‌کنند. ولی وقتی میزان فتوسنتز به‌عنوان متغیر تابع باشد صفات تشعشع فعال فتوسنتزی، CO2 زیر روزنه‌ای، دمای برگ و میزان تعرق تغییرات میزان فتوسنتز را توجیه می‌کنند. با توجه به وجود تنوع در شاخص‌های فتوسنتزی در ژنوتیپ‌ها، می‌توان این آزمایش را در شرایط مختلف تنش مانند خشکی و شوری نیز انجام داده و نتایج را با شرایط نرمال این ژنوتیپ‌ها جهت انتخاب ژنوتیپ‌های کارآمد در شرایط تنش مورد بهره‌برداری قرار داد.
نوع مطالعه: پژوهشي |
موضوع مقاله:
اصلاح نباتات
دریافت: 1399/11/11 | ویرایش نهایی: 1400/7/11 | پذیرش: 1400/3/15 | انتشار: 1400/7/10
دریافت: 1399/11/11 | ویرایش نهایی: 1400/7/11 | پذیرش: 1400/3/15 | انتشار: 1400/7/10
فهرست منابع
1. Agricultural Statistics. 2019. Crop Year 1397-98 Volume One: Crops, Ministry of Jihad Agriculture, Deputy of Planning and Economy, Information and Communication Technology Center
2. Ahmadpour, R., S.R. Hosseinzadeh, N. Armand and S. Chashiani. 2017. Evaluation of growth features, photosynthetic pigments and antioxidant enzymes activity of lentils cultivars in response to water stress. Nova Biologica Reperta, 4(3): 226-235.
3. Amiri, H., A. Ismaili and S.R. Hosseinzadeh. 2017. Influence of vermicompost fertilizer and water deficit stress on morpho-physiological features of chickpea (Cicer arietinum L. cv. Karaj). Compost Science and Utilization, 26: 1-14. [DOI:10.1080/1065657X.2016.1249313]
4. Anjum. S.A., L.C. Wang, M. Farooq, M. Hussain, L.L. Xue and C.M. Zou. 2011. Brassinolide application improves the drought tolerance in maize throught modulation of enzymatic antioxidants of leaf gas exchange. Journal of Agronomy and Crop Science, 197: 177-185. [DOI:10.1111/j.1439-037X.2010.00459.x]
5. Anyia, A.O. and H. Herzog. 2004. Water use efficiency, leaf area and leaf gas exchange of cowpeas under mid-season drought. European Journal of Agronom, 20: 327-339. [DOI:10.1016/S1161-0301(03)00038-8]
6. Aranda, I., L. Gil and J. Pardos. 2005. Effects of the interaction between drought and shade on water relations, gas exchange and morphological traits in cork oak (Quercus suber L.) seedlings. Forest Ecology and Management, 2(10): 117-129. [DOI:10.1016/j.foreco.2005.02.012]
7. Armand, N., H. Amiri and A. Ismaili. 2015. Interaction of methanol spray and water deficit stress on photosynthesis and biochemical characteristics of Phaseolus vulgaris L. cv. Sadry. Photochemistry and Photobiology, 92(1): 1-219. [DOI:10.1111/php.12548]
8. Ashraf, M. and P.J.C. Harris. 2004. Potential biochemical indicators of salinity tolerance in plants. Plant Science, 166: 3-16. [DOI:10.1016/j.plantsci.2003.10.024]
9. Austin, R.B. 1989. Genetic variation in photosynthesis. Journal of Agricultural Science, 112: 287-293. [DOI:10.1017/S0021859600085737]
10. Austin, R.B., J. Bigham, R.D. Blackwell, L.T. Evans, M.A. Ford, C.L. Morgan and M. Taylor. 1980. Genetic improvement in winter wheat yields during 1900 and associated physiological changes. Journal of Agricultural Science Cambridge, 94: 675-89. [DOI:10.1017/S0021859600028665]
11. Barutcular, C., I. Genc and M. Koc. 2000. Photosynthetic water use efficiency of old and modern durum wheat genotypes from southeastern Turkey. In Proc. Seminar on durum wheat improvement in the Mediterranean region: New challenges. Series A, pp: 233-238.
12. Bishop, D.L. and B.G. Bugbee. 1998. Photosynthetic capacity and dry mass partitioning in dwarf and semi-dwarf wheat. Journal of Plant Physiology, 153: 558-565. [DOI:10.1016/S0176-1617(98)80204-6]
13. Blanco, I., A.S. Rajaram, W.E. Kronstad and M.O. Reynolds, 2000. Physiological performance of synthetice hexaploid wheat-derived populations. Crop Science, 40: 1257-1263. [DOI:10.2135/cropsci2000.4051257x]
14. Blum, A. 1985. Breeding crop varieties for stress environments. Critical Reviews in Plant Sciences, 2: 199-238. [DOI:10.1080/07352688509382196]
15. Broughton, W.J., G. Hernández, M. Blair, S. Beebe, P. Gepts and J. Vander Leyden. 2003. Beans (Phaseolus spp.) model food legumes. Plant and Soil, 252: 55-128. [DOI:10.1023/A:1024146710611]
16. Brownlee, C. 2001. The long and short of stomatal density signals. Trends in Plant Science, 6: 441-442. [DOI:10.1016/S1360-1385(01)02095-7]
17. Chartzoulakis, K., A. Patakasb, G. Kofidisc, A. Bosabalidisc and A. Nastoub. 2002. Water stress affects on leaf anatomy, gas exchange, water relations and growth of two avocado cultivars. Scientia Horticulturae, 95(1): 39-50. [DOI:10.1016/S0304-4238(02)00016-X]
18. Cornic, G. 2000. Drought stress inhibits photosynthesis by decreased stomatal aperture - not by affecting ATP synthesis, Tactical Information Broadcast Service, 5: 187-188. [DOI:10.1016/S1360-1385(00)01625-3]
19. Cornic, G. and A. Massacci. 1996. Leaf photosynthesis under drought stress. In: Baker, N. R. (Ed.). Photosynthesis and environment. Kluwer Academic Publisher, Pp. 347-366. [DOI:10.1007/0-306-48135-9_14]
20. Dastneshan, S. and M. Sabokdast. 2020. Evaluation of Tolerance Rate of Some Genotypes of Beans (Phaseolus Vulgaris L.) To Salinity Stress. Journal of Crop Breeding, 32(1): 184-194 (In Persian). [DOI:10.29252/jcb.11.32.184]
21. De Carvalho, M.H.C., D. Laffray and P. Louguet. 1998. Comparison of the physiological responses of Phaseolus vulgaris and Vigna unguiculata cultivars when submitted to drought conditions. Environmental and Experimental Botany, 40: 197-207. [DOI:10.1016/S0098-8472(98)00037-9]
22. Ebrahimi, M., M.R. Bihamta, A. Hoseinzade, F. Khialparast and M. Golbashy. 2010. Studing the response of some white varieties of common bean to limited irrigation. Iranian Journal of Field Crops Research, 8(2): 348-357 (In Persian).
23. El Hafid, K., D. Smith, M. Karrou and K. Sqmir. 1998. Physiological response of spring durum wheat cultivars to early-season drought in a Mediterranian environment. Annals of Botany, 81: 363-370. [DOI:10.1006/anbo.1997.0567]
24. FAO (Food and Agriculture Organization of the United Nations). 2019. Production and trade yearbook. FAO, Rome.
25. Flexas, L. and H. Medrano. 2002. Drought-inhibition of photosynthesis in C3 plant: Stomatal and non-stomatal limitation revisited. Annoual of Botany, 89: 183-189. [DOI:10.1093/aob/mcf027]
26. Frija, A., A. Chebil, S. Speelman, J. Buysse and G. Van Huylenbroeck. 2009. Water use and technical efficiencies in horticultural green houses in Tunisia. Agricultural Water Management, 96(11): 1509-1516. [DOI:10.1016/j.agwat.2009.05.006]
27. Fischer, R.A., D. Rees, K.D. Sayre, Z.M. Lu, A.G. Candon and A.L. Saavedra. 1998. Wheat yield progress associated with higher stomatal conductance and photosynthetic rate, and cooler canopies. Crop Science, 38(6): 1467-1475. [DOI:10.2135/cropsci1998.0011183X003800060011x]
28. Ganjeali, A., H. Porsa and A. Bagheri. 2011. Assessment of Iranian chickpea (Cicer arietinum L.) germplasms for drought tolerance. Agriculture Water Management, 98: 1477-1484. [DOI:10.1016/j.agwat.2011.04.017]
29. Habir, S.K., S.D. Jarwal, D.S. Singht and D.S. Tank. 1989. Water production function for Indian rape. Oilseeds Research, 6: 316-321. [DOI:10.1016/0550-3213(89)90033-3]
30. Hobbs, S.L.A. and J.D. Mahon. 1982. Variation, heritability and relation to yield of physiological characters in peas. Crop Science, 32: 773-7799. [DOI:10.2135/cropsci1982.0011183X002200040018x]
31. Hosseinzadeh, S.R., M. Cheniany and A. Salimi. 2014. Effects of foliar application of methanol on physiological characteristics of chickpea (Cicer arietinum L.) under drought stress. Iranian Journal of Pulses Research, 5: 71-82 (In Persian).
32. Jaleel, C.A., P. Manivannan, A. Wahid, M. Farooq, H.J. Al-Juburi, R. Somasundaram and R. Panneerselvam. 2009. Drought stress plants: a review on morphological characteristics and pigments composition. International Journal of Agriculture and Biology, 11: 100-105.
33. Jiang, Y. and B. Huang. 2001. Drought and heat stress Injury to two cool season Turfgrasses in relation to antioxidant metabolim and lipid peroxidation. Crop Science, 41: 436-442. [DOI:10.2135/cropsci2001.412436x]
34. Karimi, S., A. Yadollahi and K. Arzani. 2015. Gasexchange response of almond genotypes to water stress. Photosynthetica, 53: 29-34. [DOI:10.1007/s11099-015-0070-0]
35. Khaghani, S., M.R. Bihamta, S.D. Hosseini, S.S. Mohammadi and F. Darvish. 2012. Genetic analysis of common bean agronomic traits in stress and non-stress conditions. African Journal Agricultural Research, 7(6): 892-901. [DOI:10.5897/AJAR11.693]
36. Kicheva, M.L., T.D. Tsonev and L.P. Popova. 1994. Stomatal and nonstomatal limitation to photosynthesis in two wheat cultivars subjected to water stress. Photosynthetica, 30: 107-116.
37. Klamkowski, K. and W. Treder. 2006. Morphological and physiological responses of strawberry plants to water stress. Agricul Conspectus Science, 71(4): 159-165.
38. Koc, M., C. Barutcular and I. Genc. 2003. Photosynthesis and productivity of old and modern durum vheats in Mediterranean environment. Crop Science, 43: 2089-2098. [DOI:10.2135/cropsci2003.2089]
39. Kruger, G.H.J., L. Van Rensburg and P. Mahtis. 1995. Carbon dioxide fixation: stomatal and non-stomatal limitations in drought stressed Nicotina tobacum L. cultivar. Xth International Photosynthesis Congress, Montpellier, France, 5: 505-510. [DOI:10.1007/978-94-009-0173-5_816]
40. Lawler, D.W. and G. Cornic. 2002. Photosynthetic carbon assimilation and metabolism in relation to water deficits in higher plants. Plant Cell Environment, 25: 275-294. [DOI:10.1046/j.0016-8025.2001.00814.x]
41. Mahdavi, F., M.A. Esmaeili, A. Fallah and H. Pirdashti. 2005. Study of morphological characteristcs, physiological indices, grain yield and its components in rice (Oryza sativa L.) landraces and improved cultivars, Iranian Journal of Crop Sciences, 7(4):68-79 (In Persian).
42. Martin, B. and N.A. Ruiz-Torres. 1992. Effect of water-deficit stress on photosynthesis, its components and component limitations and on water use efficiency in wheat (Triticum aestivum L.). Plant Physiology, 100: 733-739. [DOI:10.1104/pp.100.2.733]
43. Miri, H.R., Y. Imam and G. Noor mohammadi. 2007. Evaluation of some morphophysiological traits affecting the increase of rapeseed yield (Brassica napus L.), Journal of Agricultural Science, 7(3): 101-117 (In Persian).
44. Monneveux, P.H., D. Rekika, E. Acevedo and O. Merah. 2006. Effect of drought on leaf gas exchenge, carbon isotopes discrimination, transpiration efficiency and productivity in field grown durum wheat genotypes. Plant Science, 170: 867-872. [DOI:10.1016/j.plantsci.2005.12.008]
45. Pagter, M., C. Bragato and H. Brix. 2005. Tolerance and physiological responses of Phragmites australis to water deficit. Aquatic Botany, 81: 285-299. [DOI:10.1016/j.aquabot.2005.01.002]
46. Pearce, D.W., S. Millard, D.F. Bray and S.B. Rood. 2006. Stomatal characteristics of riparian poplar species in a semi-arid environment. Tree Physiology, 26: 211-218. [DOI:10.1093/treephys/26.2.211]
47. Pinheiro, C., J.A. Passarinhoa and C.P. Ricardo. 2004. Effect of drought and reatering on the merabolism of pinus albus organs. Journal of Plant Physiology, 161: 1203-1210. [DOI:10.1016/j.jplph.2004.01.016]
48. Rahbarian, R., R. Khavari-nejad, A. Ganjeali, A.R. Bagheri and F. Najafi. 2011. Drought stress effects on photosynthesis, chlorophyll fluorescence and water. Acta Biologica Cracoviensia-Series Botanica, 53: 47-56. [DOI:10.2478/v10182-011-0007-2]
49. Rasti Sani, M., M. Lahouti and A. Ganjeali. 2014. Effect of drought stress on some morphophysiological traits and chlorophyll fluorescence of red bean seedlings (Phaseolus vulgaris L.). Iranian Journal of Pulses Resarch, 5(1): 103-116.
50. Ratnayaka, H.H. and D. Kincaid. 2005. Gas exchange and leaf ultra structure tinnevelly senna, Cassia angustifulia, under drought and nitrogen stress. Crop Science, 45: 840-847. [DOI:10.2135/cropsci2003.737]
51. Ritchie, S.W., H.T. Nguyen and A.S. Holaday. 1990. Leaf water content and gas exchange parameters of two wheat genotypes differing in drought resistance. Crop Science, 30: 105-111. [DOI:10.2135/cropsci1990.0011183X003000010025x]
52. Sairam, P.K., P.S. Deshmukh and D.S. Shukla. 1997. Tolerance of drought and temperature stress in relation to increased antioxidant enzyme activity in wheat. Journal of Agronomy and Crop Science, 178: 171-178. [DOI:10.1111/j.1439-037X.1997.tb00486.x]
53. Sander, J.Z. and W.G. Bastiaanssen. 2004. Review of measured crop water productivity values for irrigation wheat, rice, cotton and maize. Agricultural Water Management, 69: 115-33. [DOI:10.1016/j.agwat.2004.04.007]
54. Schmidt, J.W. 1983. Drought resistance and wheat breeding. Agricultural Water Management, 7(1):181-194. [DOI:10.1016/0378-3774(83)90082-3]
55. Souza, R.P., E.C. Machado, J.A.B. Silva, A.M.M.A. Lagˆoa and J.A.G. Silveira. 2004. Photosynthetic gas exchange, chlorophyll fluorescence and some associated metabolic changes in cowpea (Vigna unguiculata) during water stress and recovery. Environmental and Experimental Botany, 51: 45-56. [DOI:10.1016/S0098-8472(03)00059-5]
56. Tanaka, A. and R. Tanaka. 2006. Chlorophyll metabolism. Plant Biology, 9: 248-255. [DOI:10.1016/j.pbi.2006.03.011]
57. Turner, N.C. and M.E. Nicolas. 1987. Drought resistance of wheat for light-textured climate. In: Drought tolerance in winter cereals. Srivastava, J.P., E. Procrddu, E. Acevedo and S. Varma (eds.), pp: 203-216. John Wiley and Sons, New York.
58. Wells, R., L.L. Schulze, D.A. Ashley, H.R. Boerma and R.H. Brown. 1982. Cultivars differences in canopy apparent photosynthesis and their relationship to yield in soybeans. Crop Science, 22: 886-90. [DOI:10.2135/cropsci1982.0011183X002200040044x]
59. Winter, S.R., J.T. Musick and K.B. Porter, 1988. Evaluation of screening techniques for breeding drought-resistance winter wheat. Crop Science, 28: 512-516. [DOI:10.2135/cropsci1988.0011183X002800030018x]
60. Yordanov, I., V. Velikova and T. Tsonev. 2003. Plant responses to drought and stress tolerance. Bulgharestan Journal of Plant Physiology, 2: 187-206.
61. Zlatev, Z.S. and I.T. Yordanov. 2004. Effects of soil drought on photosynthesis and chlorophyll fluorescence in bean plants. Bulgarestan Journal of Plant Physiology, 30: 3-18.
62. Zou, G.H., H.Y. Liu, H.W. Mei, G.L. Liu, X.Q. Yu, M.S. Li, J.H. Wu, L. Chen and L.J. Luo. 2007. Screening for drought resistance of rice recombinant inbred populations in the field. Journal of Integrative Plant Biology, 49: 1508-1516. [DOI:10.1111/j.1672-9072.2007.00560.x]
ارسال پیام به نویسنده مسئول
| بازنشر اطلاعات | |
 |
این مقاله تحت شرایط Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License قابل بازنشر است. |
