دوره 15، شماره 48 - ( زمستان 1402 )                   جلد 15 شماره 48 صفحات 112-103 | برگشت به فهرست نسخه ها

XML English Abstract Print


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

Ahmadi Nasr Abad-Sofla F, Amiri Fahliani R, Dehdari M, Farajee H. (2023). The Response of Genetic, Morphological, and Biochemical Parameters of Rice (Oryza sativa L.) F2:4 Genotypes to Drought Stress at the Germination Stage. jcb. 15(48), 103-112.
URL: http://jcb.sanru.ac.ir/article-1-1456-fa.html
احمدی نصرآباد سفلی فاطمه، امیری‌فهلیانی رضا، دهداری مسعود، فرجی هوشنگ. پاسخ پارامترهای ژنتیکی، موفولوژیکی و بیوشیمیایی ژنوتیپ‌های F2:4 برنج (Oryza sativa L.) به تنش خشکی در مرحله جوانه‌زنی پژوهشنامه اصلاح گیاهان زراعی 1402; 15 (48) :112-103

URL: http://jcb.sanru.ac.ir/article-1-1456-fa.html


دانشگاه یاشوج
چکیده:   (319 مشاهده)

مقدمه و هدف: برنج یکی از قدیمی‌ترین و مهم‌ترین غلات در سطح دنیا و گیاه مدل مطلوبی برای مطالعات ژنتیکی و مولکولی می‌باشد. خشکی از خطرات مهم برای تولید موفق محصولات زراعی به‌ویژه برنج در جهان است که می‌تواند در هر زمان طی فصل رشد ایجاد شود. یکی از چالش‌های اصلی در کشاورزی، تولید غذای بیشتر با مصرف آب کمتر است و بنابراین تولید ژنوتیپ‌های برنج که بتوانند تحمل بیشتری در مقابل تنش کم‌آبی داشته باشند، یکی از اهداف مهم پروژه‌های به‌نژادی می‌باشد.
مواد و روش‌ها: به‌منظور ارزیابی اثر تنش خشکی (صفر (شاهد)، 3- و 5- بار با استفاده از پلی اتیلن گلیکول) بر برخی ویژگی‌های ژنتیکی، مورفولوژیکی و بیوشیمیایی برنج در مرحله جوانه‌زنی، 38 لاین به همراه والدین تلاقی (موسی‌طارم و 304) در قالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی در سه تکرار طی سال 1401 بررسی گردیدند.
یافته‌ها: صفات مورفولوژیک در تنش خشکی 5- بار نسبت به شاهد کاهش داشتند. سرعت و درصد جوانه‌زنی در تنش 3- بار نسبت به شاهد بترتیب 9/6 و 1/1 درصد افزایش و در تنش 5- بار 37/8 و 33 درصد کاهش نشان دادند. طول ریشه‌چه، وزن تر ریشه‌چه و وزن خشک ریشه‌چه نیز در تنش 3- بار نسبت به شاهد افزایش یافتند که نشان‌دهنده امکان تحمل این شدت از تنش توسط گیاه برنج بوده و حتی می‌توان از آن به‌عنوان پرایمینگ استفاده نمود. فعالیت‌های آنزیمی کاتالاز، پراکسیداز و سوپراکسید دیسموتاز با افزایش تنش به 5- بار نسبت به شاهد بترتیب 59، 51 و 81 درصد افزایش یافتند. این افزایش، افزایش مقابله گیاه با اکسیژن‌های فعال و تحمل خشکی را نشان‌می‌دهد. ضریب تنوع فنوتیپی تمام صفات در سطح تنش خشکی 5- بار نسبت به دو سطح دیگر بالاتر بود. ضریب تنوع ژنوتیپی در صفات شاخص بنیه وزنی و سوپراکسید دیسموتاز در سطح تنش خشکی 5- بار نسبتا بالا بود. بیشترین همبستگی فنوتیپی در شرایط بدون تنش بین بنیه وزنی و بنیه طولی (0/92) گیاهچه، در تنش 3- بار بین طول و وزن تر ساقه‌چه (0/91) و در تنش 5- بار بین درصد و سرعت جوانه‌زنی (0/94) بذر مشاهده شد. تجزیه عامل‌ها برای هرکدام از شرایط صفر، 3- و 5- بار تنش خشکی سه عامل معرفی‌نمود که بترتیب جمعاً 73/68، 81/13 و 81/73 درصد از واریانس را توجیه نمودند.
نتیجه‌گیری: تنوع بالای صفات در سطح تنش خشکی 5- بار نشان دهنده این است که می‌توان از صفات سرعت‌ و درصد جوانه‌زنی، شاخص بنیه طولی و وزنی، و طول و وزن تر ساقه‌چه به‌عنوان معیاری برای انتخاب ژنوتیپ‌ها در شرایط تنش خشکی 5- بار استفاده نمود. چنین صفاتی می‌توانند به‌عنوان صفات مؤثر در گزینش ژنوتیپ‌های متحمل برنج در مرحله جوانه‌زنی و به‌منظور استقرار مطلوب گیاه برنج مورد استفاده قرار گیرند.

 

متن کامل [PDF 3259 kb]   (50 دریافت)    
نوع مطالعه: پژوهشي | موضوع مقاله: اصلاح براي تنش هاي زنده و غيرزنده محيطي
دریافت: 1401/11/20 | ویرایش نهایی: 1402/11/3 | پذیرش: 1402/3/3 | انتشار: 1402/11/3

فهرست منابع
1. Abdul‐Baki, A. A., & Anderson, J. D. (1973). Vigor determination in soybean seed by multiple criteria. Crop science, 13(6), 630-633. [DOI:10.2135/cropsci1973.0011183X001300060013x]
2. Aebi, H. (1984). [13] Catalase in vitro. In Methods in enzymology (Vol. 105, pp. 121-126). Elsevier. [DOI:10.1016/S0076-6879(84)05016-3]
3. Arabzadeh, B., & Tavakoli, A. (2006). Economic analysis of deficit irrigation management for rice in direct dry seeded farming. Journal of Agricultural Engineering Research, 7(26), 99-110. (In Persian)
4. Astaraki, H., Sharifi, P., & Sheikh, F. (2020). Estimation of genotypic correlation and heritability of some of traits in faba bean genotypes using restricted maximum likelihood (REML). Plant Genetic Researches, 6(2), 111-128. (In Persian) [DOI:10.29252/pgr.6.2.111]
5. Bakhshipour, S., Gazanchian, A., Mohaddesi, A., Rahim Soroush, H., & Nasiri, M. (2013). Genotypic and phenotypic correlations between grain yield and some agronomic traits in promising rice lines. Pajouhesh and Sazandegi, 97(4), 82-90. (In Persian)
6. Beauchamp, C., & Fridovich, I. (1971). Superoxide dismutase: improved assays and an assay applicable to acrylamide gels. Analytical biochemistry, 44(1), 276-287. [DOI:10.1016/0003-2697(71)90370-8]
7. Byers, D. (2008). Components of phenotypic variance. Nature education, 1(1), 161.
8. Chaves, M. M., & Oliveira, M. M. (2004). Mechanisms underlying plant resilience to water deficits: prospects for water-saving agriculture. Journal of experimental botany, 55(407), 2365-2384. [DOI:10.1093/jxb/erh269]
9. Demiral, T., & Türkan, I. (2005). Comparative lipid peroxidation, antioxidant defense systems and proline content in roots of two rice cultivars differing in salt tolerance. Environmental and experimental botany, 53(3), 247-257. [DOI:10.1016/j.envexpbot.2004.03.017]
10. Falconer, D., & Mackay, T. (1996). Introduction to quantitative genetics., 4th edn (Longmans Green: Harlow, UK).
11. Farooq, M., Wahid, A., Kobayashi, N., Fujita, D., & Basra, S. (2009). Plant drought stress: effects, mechanisms and management. Agronomy for Sustainable Development, 29(1), 185-212. [DOI:10.1051/agro:2008021]
12. Ganjeali, A., Mousavi Kouhi, S. M., Beyk Khormizi, A., & Hossaini, S. V. (2020). Effect of seed priming on germination and morphophysiological traites of Rice transplants (Oryza sativa L. cv. Hashemi) under different moisture regimes. Iranian Journal of Seed Sciences and Research, 7(4), 433-445. (In Persian)
13. Guo, Z., Ou, W.-z., Lu, S.-y., & Zhong, Q. (2006). Differential responses of antioxidative system to chilling and drought in four rice cultivars differing in sensitivity. Plant Physiology and Biochemistry, 44(11-12), 828-836. [DOI:10.1016/j.plaphy.2006.10.024]
14. Hossaini, S., Ganjeali, A., Lahouti, M., & Beyk Khormizi, A. (2014). Effect of drought stress on seed germination and some morphopysiological and biochemical traits of Oryza sativa L. cv. Hashemi seedlings. Applied Field Crops Research, 27(105), 182-188. (In Persian)
15. Hosseinalipour, B., Rahnama, A., & Farrokhian Firouzi, A. (2020). Effect of drought stress on wheat root growth and architecture at vegetative growth stage. Iranian Journal of Field Crop Science, 51(1), 63-75. (In Persian)
16. Ikić, I., Maričević, M., Tomasović, S., Gunjača, J., Šatović, Z., & Šarčević, H. (2012). The effect of germination temperature on seed dormancy in Croatian-grown winter wheats. Euphytica, 188, 25-34. [DOI:10.1007/s10681-012-0735-8]
17. Jackson, J. E. (2005). A user's guide to principal components. John Wiley & Sons.
18. Jamie, D., & DeCoster, J. (1998). Overview of factor analysis. Department of Psychology, University of Alabama.
19. Jarideh, P., Amiri Fahliani, R., Masoumi Asl, A., Moradi, A., & Hosseini Chaleshtory, M. (2021). Genetic parameters estimation and factor analysis of morphological and physiological characteristics of F2: 4 rice (Oryza sativa L.) genotypes in germination stage under salinity conditions. Environmental Stresses in Crop Sciences, 14(1), 183-194. (In Persian)
20. Kar, M., & Mishra, D. (1976). Catalase, peroxidase, and polyphenoloxidase activities during rice leaf senescence. Plant physiology, 57(2), 315-319. [DOI:10.1104/pp.57.2.315]
21. Kavar, T., Maras, M., Kidrič, M., Šuštar-Vozlič, J., & Meglič, V. (2008). Identification of genes involved in the response of leaves of Phaseolus vulgaris to drought stress. Molecular Breeding, 21, 159-172. [DOI:10.1007/s11032-007-9116-8]
22. Khazaie, L. (2022). Genetic variation of some agronomic characteristics and grain quality traits of rice mutant genotypes. Journal of Crop Breeding, 14(44), 77-89 (In Persian) [DOI:10.52547/jcb.14.44.77]
23. Michel, B. E., & Kaufmann, M. R. (1973). The osmotic potential of polyethylene glycol 6000. Plant physiology, 51(5), 914-916. [DOI:10.1104/pp.51.5.914]
24. Nguyen, H. T., Babu, R. C., & Blum, A. (1997). Breeding for drought resistance in rice: physiology and molecular genetics considerations. Crop science, 37(5), 1426-1434. [DOI:10.2135/cropsci1997.0011183X003700050002x]
25. Nikkhah, H. R., Tajali, H., Tabatabaie, S. A., & Taheri, M. (2022). Evaluation of yield stability and drought tolerance of barley genotypes in temperate regions of the Iran. Journal of Crop Breeding, 14(44), 1-17. (In Persian) [DOI:10.52547/jcb.14.44.1]
26. Parida, A. K., & Das, A. B. (2005). Salt tolerance and salinity effects on plants: a review. Ecotoxicology and environmental safety, 60(3), 324-349. [DOI:10.1016/j.ecoenv.2004.06.010]
27. Qalandari, S., Amini Z., & Barkhordar, M. (2015). Effect of drought stress on sensitive and tolerant genotypes of crop plants. International conference on science and technology research, Kuala Lumpur, Malaysia, December 14.
28. Ramazani Shahrestani, S., Sharifi, P., & Ebadi, A. (2019). Investigating the effects of osmotic stress on some characteristics of seedling growth in rice at the germination stage. Seed Researches, 90(3), 53-62. (In Persian)
29. Ramezani, M., & Rezaei SokhtAbandani, R. (2012). The impact of seed priming and its period on germination components and the seedling growth of rice in Tarom Deilamani variety. Journal of Biology Science 5(4), 93-107. (In Persian)
30. Richards, R. (1996). Defining selection criteria to improve yield under drought. Plant growth regulation, 20, 157-166. [DOI:10.1007/BF00024012]
31. Soltani, E., Akram, G. F., & Memar, H. (2008). The effect of priming on germination components and seedling growth of cotton seeds under drought. Journal of Agricultural Sciences and Natural Resources 14 (5), 9-16.
32. Verma, S., Bajpai, G., Tewari, S., & Singh, J. (2005). Seedung index and yield as influenced by seed size in pigeonpea. Legume Research-An International Journal, 28(2), 143-145.
33. Ziegler, A. C. d. F., & Tambarussi, E. V. (2022). Classifying coefficients of genetic variation and heritability for Eucalyptus spp. Crop Breeding and Applied Biotechnology, 22. [DOI:10.1590/1984-70332022v22n2a12]

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

© 2024 CC BY-NC 4.0 | Journal of Crop Breeding

Designed & Developed by : Yektaweb