تابستان
برگشت به فهرست مقالات |
برگشت به فهرست نسخه ها
گروه مهندسی تولید و ژنتیک گیاهی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه زنجان، زنجان
چکیده: (229 مشاهده)
چکیده مبسوط
مقدمه و هدف: گندم نان بهعنوان یکی از مهمترین غلات، جزء ضروری امنیت غذایی در جهان میباشد که یک پنجم کل کالری جمعیت جهان را تامین می‌کند. امروزه خشکسالی بهدلیل تغییرات آب و هوایی بهعنوان یکی از مهمترین تنشهای غیر زیستی عملکرد گندم را تحت تاثیر قرار داده و به یک تهدید مهم برای امنیت غذایی در جهان تبدیل شده است. در اصلاح گیاهان برای تحمل تنش خشکی صفات ریشه‌ای و روزنه‌ای اهمیت ویژه‌ای دارند. روزنه‌ها نقش کلیدی برای کنترل جذب دی‌اکسیدکربن و از دست دادن آب از طریق تعرق دارند. روزنه‌ها همچنین نقش مهمی در به حداقل رساندن اتلاف آب برای سازگاری گیاه در محیط‌های با سطوح مختلف تابش خورشیدی، رطوبت هوا، دمای هوا، سرعت باد و محتوای آب خاک دارد. بنابراین، از خصوصیات روزنه‌ای بهعنوان شاخص وضعیت آب و رشد گیاه بهویژه در شرایط تنش خشکی استفاده می‌شود. ریشه‌ها با داشتن طیف وسیعی از خصوصیات فیزیولوژیکی و مورفولوژیکی نقش اساسی در جذب آب و مواد غذایی دارند. همچنین بهعنوان اولین اندامی هستند که در پاسخ به خشکی سیگنالهایی را جهت کنترل روزنه‌ها ارسال می‌کند. بنابراین تفاوت در ساختار سیستم ریشه‌ای میتواند سبب ایجاد تفاوت بین عملکرد در ارقام مختلف شود. این مطالعه بهمنظور بررسی خصوصیات روزنه و ارتباط آن با سیستم ریشه‌ای و عملکرد گیاه در 24 لاین و رقم گندم نان انجام شد.
مواد و روش‌ها: بهمنظور بررسی رابطه بین ابعاد و تراکم روزنه با سیستم ریشه‌ای آزمایشی بر روی 24 ژنوتیپ گندم نان در قالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی با سه تکرار در شرایط دیم مزرعه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه زنجان در سال زراعی 98-1397 اجرا شد. در این آزمایش، جهت مطالعه سیستم ریشه‌ای از لوله‌های پی‌وی‌سی استفاده شد. در هر لوله تعداد 12 بذر کشت شد که پس از سبز شدن به 7 عدد تنک گردید. در هر واحد آزمایشی برای هر ژنوتیپ دو لوله وجود داشت که از یکی از آن‌ها برای ارزیابی صفات و عملکرد نهایی و از لوله دوم برای مطالعات ریشه استفاده گردید. صفات روزنه‌ای شامل طول و عرض روزنه و تعداد روزنه در واحد سطح، صفات ریشه‌ای شامل طول ریشه، قطر ریشه، حجم ریشه، سطح ریشه و بیوماس ریشه و عملکرد دانه (گرم در متر مربع) اندازه‌گیری شدند. بعد از اندازه‌گیری صفات، تجزیه و تحلیل داده‌های حاصل در قالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی انجام شد و میانگین‌ها بهروش LSD مورد مقایسه قرار گرفتند. بهمنظور بررسی روابط بین صفات تجزیه‌های آماری چند متغیره شامل تجزیه رگرسیون، تجزیه علیت و تجزیه عاملی انجام و از تجزیه کلاستر برای گروه‌بندی ژنوتیپ‌ها استفاده گردید. محاسبات آماری با استفاده از نرمافزارهای SAS 9.0و SPSS 21 انجام گرفت.
یافته‌ها: نتایج تجزیه واریانس و مقایسه میانگین نشان‌دهنده تنوع بالا میان ژنوتیپ‌ها برای تمام صفات اندازه‌گیری شده بود. نتایج مقایسه میانگین ژنوتیپ‌ها نشان داد که ژنوتیپ‌های 2، 5، 8 و 16 بهترتیب بیشترین میزان عملکرد و ژنوتیپ 23 کمترین میزان عملکرد را در بین ژنوتیپ‌های مورد بررسی داشتند. بیشترین تعداد روزنه در سطح فوقانی و زیرین برگ مربوط به ژنوتیپ‌های 5 و 2 بود. از نظر صفات ریشه‌ای بیشترین قطر، حجم، طول، سطح ریشه و وزن خشک ریشه در عمق 25-0 سانتی‌متر بهترتیب مربوط به ژنوتیپ‌های 2، 3، 18 و 5 بود. همبستگی بالا و معنی‌داری بین عملکرد با تعداد روزنه در سطح فوقانی و زیرین برگ، طول و عرض روزنه در سطح فوقانی برگ، قطر، حجم، وزن خشک و سطح ریشه در عمق 25-0 سانتی‌متری خاک وجود داشت. بر اساس نتایج تجزیه رگرسیون گام‌به‌گام دو متغیر تعداد روزنه در سطح زیرین برگ و وزن خشک ریشه در عمق بیشتر از 25 سانتی‌متر 91/4 درصد از تغییرات عملکرد دانه را توجیه کردند که بر اساس نتایج تجزیه علیت تعداد روزنه در سطح زیرین برگ بیشترین اثر مستقیم مثبت را بر عملکرد دانه داشت. نتایج تجزیه عاملی صفات مورد بررسی را در سه عامل با توجیه 82/48 درصدی تغییرپذیری گروه‌بندی کرد. سهم عامل اول از تبیین تغییرات داده‌ها 48/86 درصد، سهم عامل دوم 24/62 و سهم عامل سوم 8/99 درصد بود. بر اساس پلات حاصل از تجزیه به عامل‌ها ژنوتیپ‌های 2، 5، 8 و 16، دارای مقادیر بالا برای عامل اول و دوم بودند که با توجه به ضرایب عامل‌ها می‌توان بیان کرد که ژنوتیپ‌های قرار گرفته در این ناحیه دارای عملکرد بالا، تعداد روزنه زیاد و صفات ریشه‌ای قوی در عمق 25-0 سانتی‌متری خاک بودند بههمین دلیل این ژنوتیپ‌ها، ژنوتیپ‌هایی هستند که با جذب آب از لایه‌های سطحی خاک توانسته‌اند با داشتن تعداد روزنه زیاد و انجام فتوسنتز بیشتر عملکرد زیادی تولید کنند. همچنین ژنوتیپ‌های مورد بررسی با استفاده از تجزیه کلاستر بهروش ward و فاصله اقلیدسی در سه گروه قرار گرفتند. ژنوتیپ‌های 2، 5، 8 و 16 در گروه اول قرار گرفتند و دارای بیشترین مقدار میانگین برای صفات عملکرد دانه، تعداد و عرض روزنه در سطح فوقانی و زیرین برگ و صفات ریشه‌ای شامل قطر، حجم و وزن خشک ریشه هم در عمق 25-0 سانتی‌متر خاک و قطر ریشه در عمق بیشتر از 25 سانتی‌متر و کمترین مقدار برای طول روزنه در هر دو سطح برگ بودند. که این ژنوتیپ‌ها بهترین ژنوتیپ‌ها برای کشت در شرایط دیم بودند.
نتیجه‌گیری: سیستم ریشه‌ای سطحی قوی می‌توانند آب حاصل از بارندگی‌های پراکنده‌ای که با فراوانی کم در پایان دوره رشد رخ می‌دهد را در اختیار گیاه قرار دهند. از طرفی افزایش تعداد روزنه بههمراه اندازه کوچکتر آن‌ها موجب کاهش منافذ برگ شده و امکان پاسخ سریعتر روزنه‌ها را فراهم می‌کند و پاسخ سریع روزنه‌ها سبب به حداکثر رساندن کارایی مصرف آب می‌شود. بنابراین در شرایط دیم دارا بودن سیستم ریشه‌ای سطحی قوی بههمراه تراکم روزنه بالا میتواند سبب افزایش عملکرد دانه شود.
مقدمه و هدف: گندم نان بهعنوان یکی از مهمترین غلات، جزء ضروری امنیت غذایی در جهان میباشد که یک پنجم کل کالری جمعیت جهان را تامین می‌کند. امروزه خشکسالی بهدلیل تغییرات آب و هوایی بهعنوان یکی از مهمترین تنشهای غیر زیستی عملکرد گندم را تحت تاثیر قرار داده و به یک تهدید مهم برای امنیت غذایی در جهان تبدیل شده است. در اصلاح گیاهان برای تحمل تنش خشکی صفات ریشه‌ای و روزنه‌ای اهمیت ویژه‌ای دارند. روزنه‌ها نقش کلیدی برای کنترل جذب دی‌اکسیدکربن و از دست دادن آب از طریق تعرق دارند. روزنه‌ها همچنین نقش مهمی در به حداقل رساندن اتلاف آب برای سازگاری گیاه در محیط‌های با سطوح مختلف تابش خورشیدی، رطوبت هوا، دمای هوا، سرعت باد و محتوای آب خاک دارد. بنابراین، از خصوصیات روزنه‌ای بهعنوان شاخص وضعیت آب و رشد گیاه بهویژه در شرایط تنش خشکی استفاده می‌شود. ریشه‌ها با داشتن طیف وسیعی از خصوصیات فیزیولوژیکی و مورفولوژیکی نقش اساسی در جذب آب و مواد غذایی دارند. همچنین بهعنوان اولین اندامی هستند که در پاسخ به خشکی سیگنالهایی را جهت کنترل روزنه‌ها ارسال می‌کند. بنابراین تفاوت در ساختار سیستم ریشه‌ای میتواند سبب ایجاد تفاوت بین عملکرد در ارقام مختلف شود. این مطالعه بهمنظور بررسی خصوصیات روزنه و ارتباط آن با سیستم ریشه‌ای و عملکرد گیاه در 24 لاین و رقم گندم نان انجام شد.
مواد و روش‌ها: بهمنظور بررسی رابطه بین ابعاد و تراکم روزنه با سیستم ریشه‌ای آزمایشی بر روی 24 ژنوتیپ گندم نان در قالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی با سه تکرار در شرایط دیم مزرعه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه زنجان در سال زراعی 98-1397 اجرا شد. در این آزمایش، جهت مطالعه سیستم ریشه‌ای از لوله‌های پی‌وی‌سی استفاده شد. در هر لوله تعداد 12 بذر کشت شد که پس از سبز شدن به 7 عدد تنک گردید. در هر واحد آزمایشی برای هر ژنوتیپ دو لوله وجود داشت که از یکی از آن‌ها برای ارزیابی صفات و عملکرد نهایی و از لوله دوم برای مطالعات ریشه استفاده گردید. صفات روزنه‌ای شامل طول و عرض روزنه و تعداد روزنه در واحد سطح، صفات ریشه‌ای شامل طول ریشه، قطر ریشه، حجم ریشه، سطح ریشه و بیوماس ریشه و عملکرد دانه (گرم در متر مربع) اندازه‌گیری شدند. بعد از اندازه‌گیری صفات، تجزیه و تحلیل داده‌های حاصل در قالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی انجام شد و میانگین‌ها بهروش LSD مورد مقایسه قرار گرفتند. بهمنظور بررسی روابط بین صفات تجزیه‌های آماری چند متغیره شامل تجزیه رگرسیون، تجزیه علیت و تجزیه عاملی انجام و از تجزیه کلاستر برای گروه‌بندی ژنوتیپ‌ها استفاده گردید. محاسبات آماری با استفاده از نرمافزارهای SAS 9.0و SPSS 21 انجام گرفت.
یافته‌ها: نتایج تجزیه واریانس و مقایسه میانگین نشان‌دهنده تنوع بالا میان ژنوتیپ‌ها برای تمام صفات اندازه‌گیری شده بود. نتایج مقایسه میانگین ژنوتیپ‌ها نشان داد که ژنوتیپ‌های 2، 5، 8 و 16 بهترتیب بیشترین میزان عملکرد و ژنوتیپ 23 کمترین میزان عملکرد را در بین ژنوتیپ‌های مورد بررسی داشتند. بیشترین تعداد روزنه در سطح فوقانی و زیرین برگ مربوط به ژنوتیپ‌های 5 و 2 بود. از نظر صفات ریشه‌ای بیشترین قطر، حجم، طول، سطح ریشه و وزن خشک ریشه در عمق 25-0 سانتی‌متر بهترتیب مربوط به ژنوتیپ‌های 2، 3، 18 و 5 بود. همبستگی بالا و معنی‌داری بین عملکرد با تعداد روزنه در سطح فوقانی و زیرین برگ، طول و عرض روزنه در سطح فوقانی برگ، قطر، حجم، وزن خشک و سطح ریشه در عمق 25-0 سانتی‌متری خاک وجود داشت. بر اساس نتایج تجزیه رگرسیون گام‌به‌گام دو متغیر تعداد روزنه در سطح زیرین برگ و وزن خشک ریشه در عمق بیشتر از 25 سانتی‌متر 91/4 درصد از تغییرات عملکرد دانه را توجیه کردند که بر اساس نتایج تجزیه علیت تعداد روزنه در سطح زیرین برگ بیشترین اثر مستقیم مثبت را بر عملکرد دانه داشت. نتایج تجزیه عاملی صفات مورد بررسی را در سه عامل با توجیه 82/48 درصدی تغییرپذیری گروه‌بندی کرد. سهم عامل اول از تبیین تغییرات داده‌ها 48/86 درصد، سهم عامل دوم 24/62 و سهم عامل سوم 8/99 درصد بود. بر اساس پلات حاصل از تجزیه به عامل‌ها ژنوتیپ‌های 2، 5، 8 و 16، دارای مقادیر بالا برای عامل اول و دوم بودند که با توجه به ضرایب عامل‌ها می‌توان بیان کرد که ژنوتیپ‌های قرار گرفته در این ناحیه دارای عملکرد بالا، تعداد روزنه زیاد و صفات ریشه‌ای قوی در عمق 25-0 سانتی‌متری خاک بودند بههمین دلیل این ژنوتیپ‌ها، ژنوتیپ‌هایی هستند که با جذب آب از لایه‌های سطحی خاک توانسته‌اند با داشتن تعداد روزنه زیاد و انجام فتوسنتز بیشتر عملکرد زیادی تولید کنند. همچنین ژنوتیپ‌های مورد بررسی با استفاده از تجزیه کلاستر بهروش ward و فاصله اقلیدسی در سه گروه قرار گرفتند. ژنوتیپ‌های 2، 5، 8 و 16 در گروه اول قرار گرفتند و دارای بیشترین مقدار میانگین برای صفات عملکرد دانه، تعداد و عرض روزنه در سطح فوقانی و زیرین برگ و صفات ریشه‌ای شامل قطر، حجم و وزن خشک ریشه هم در عمق 25-0 سانتی‌متر خاک و قطر ریشه در عمق بیشتر از 25 سانتی‌متر و کمترین مقدار برای طول روزنه در هر دو سطح برگ بودند. که این ژنوتیپ‌ها بهترین ژنوتیپ‌ها برای کشت در شرایط دیم بودند.
نتیجه‌گیری: سیستم ریشه‌ای سطحی قوی می‌توانند آب حاصل از بارندگی‌های پراکنده‌ای که با فراوانی کم در پایان دوره رشد رخ می‌دهد را در اختیار گیاه قرار دهند. از طرفی افزایش تعداد روزنه بههمراه اندازه کوچکتر آن‌ها موجب کاهش منافذ برگ شده و امکان پاسخ سریعتر روزنه‌ها را فراهم می‌کند و پاسخ سریع روزنه‌ها سبب به حداکثر رساندن کارایی مصرف آب می‌شود. بنابراین در شرایط دیم دارا بودن سیستم ریشه‌ای سطحی قوی بههمراه تراکم روزنه بالا میتواند سبب افزایش عملکرد دانه شود.
نوع مطالعه: پژوهشي |
موضوع مقاله:
اصلاح براي تنش هاي زنده و غيرزنده محيطي
دریافت: 1402/2/31 | ویرایش نهایی: 1403/4/4 | پذیرش: 1402/10/10
دریافت: 1402/2/31 | ویرایش نهایی: 1403/4/4 | پذیرش: 1402/10/10
ارسال پیام به نویسنده مسئول
| بازنشر اطلاعات | |
 |
این مقاله تحت شرایط Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License قابل بازنشر است. |
