دوره 18، شماره 1 - ( بهار 1405 )                   جلد 18 شماره 1 صفحات 42-29 | برگشت به فهرست نسخه ها


XML English Abstract Print


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

Rezaei F, Amiri Fahliani R, Behpouri A, Dehdari M, Zinati Z. (2026). Evaluation of Some Bread (Triticum aestivum L.) and Pasta (T. durum) Wheat Cultivars in Response to Drought Stress at the Germination Stage. J Crop Breed. 18(1), 29-42. doi:10.61882/jcb.2026.1563
URL: http://jcb.sanru.ac.ir/article-1-1563-fa.html
رضایی فائزه، امیری‌ فهلیانی رضا، بهپوری علی، دهداری مسعود، زینتی زهرا.(1405). ارزیابی برخی ارقام گندم نان (.Triticum aestivum L) و ماکارونی (T. durum) در واکنش به تنش خشکی در مرحله جوانه‌زنی بذر پژوهشنامه اصلاح گیاهان زراعی 18 (1) :42-29 10.61882/jcb.2026.1563

URL: http://jcb.sanru.ac.ir/article-1-1563-fa.html


1- گروه زراعت و اصلاح نباتات، دانشکده کشاورزی، دانشگاه یاسوج، یاسوج، ایران
2- بخش اگرواکولوژی، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی داراب، دانشگاه شیراز، داراب، ایران
چکیده:   (371 مشاهده)
چکیده مبسوط
مقدمه و هدف: گندم دارای رتبه سوم تولید و اولین غله دنیا به‎ عنوان منبع اصلی تأمین‌کننده کالری و پروتئین برای انسان است. افزایش عملکرد دانه گندم با توجه به افزایش جمعیت ضروری است. تنش خشکی مهمترین عامل کاهش تولید گیاهان در بسیاری از مناطق محسوب می‌شود. مرحله جوانه‌زنی نقش تعیین‌کننده‌ای در استقرار مناسب گیاهان زراعی دارد و تفاوت‌های ژنتیکی در این مرحله در شرایط تنش، فرصت مفیدی را برای به‌گزینی و درک شناخت صفات مناسب در تحمّل تنش فراهم می‌نماید. با عنایت به شرایط کمبود آب و خشکی در ایران و جهان و همچنین معرفی ارقام جدید گندم‌های نان و دوروم توسط مراکز پژوهشی و علمی، بررسی و ارزیابی ارقام جدید و امیدبخش گندم از اهمیت بالایی برخوردار است و به‌نژادگران گیاهی را در جهت انتخاب ارقام در مواجهه با تنش خشکی کمک می‌نماید.
مواد و روش‎ ها: به منظور بررسی تأثیر تنش خشکی بر ویژگی‌های مورفولوژیکی 15 رقم گندم نان (الوند، افلاک، پیشگام، پیشتاز، چمران، زارع، سیروان، سایسون، شیرودی، کریم، گاسکوژن، گنبد، مروارید، میهن و مهرگان) و پنج رقم گندم دوروم (بهرنگ، شبرنگ، یاواروس، D-92-5 و D-91-16) و جهت شناسایی ارقام متحمل به خشکی، پژوهشی در سال زراعی 96- 1395 در آزمایشگاه دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی داراب در مرحله جوانه زنی اجرا گردید. آزمایش به ‎صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی با سه تکرار انجام شد. جهت اعمال تنش خشکی از پلی اتیلن گلیکول (PEG) 6000 با غلظت 10% استفاده شد.
یافته‌ها: اثر برهمکنش تنش در ژنوتیپ بر درصد و سرعت جوانه‌زنی، طول ساقه‌چه، وزن تر ریشه‌چه، و وزن تر و خشک ساقه‌چه بسیار معنی‌دار بود. بیشترین درصد جوانه‌زنی در شرایط نرمال به رقم کریم و در شرایط تنش به رقم افلاک تعلق داشت. متوسط درصد جوانه‌زنی در شرایط تنش خشکی نسبت به شرایط نرمال کاهش 4 درصدی نشان داد. بیشترین سرعت جوانه‌زنی را در شرایط نرمال ارقام کریم و بهرنگ و در شرایط تنش خشکی رقم بهرنگ نشان دادند. سرعت جوانه‌زنی در شرایط تنش نسبت به نرمال به طور متوسط به میزان 17 درصد کاهش نشان داد و از حساسیت بیشتری نسبت به درصد جوانه‌زنی برخوردار بود. طول ساقه‌چه در شرایط تنش خشکی نسبت به شرایط نرمال کاهش 14 درصدی نشان داد و بیشترین آن را در شرایط نرمال رقم زارع و در شرایط تنش رقم الوند داشت. ژنوتیپ‌ها طول ریشه‌چه و کلئوپتیل متفاوتی را نشان دادند. بیشترین میانگین طول ریشه‌چه و کلئوپتیل را به ترتیب ارقام کریم و مروارید نشان دادند. ارقام الوند، پیشتاز، چمران، سیروان، شیرودی و شبرنگ تفاوتی با رقم مروارید در طول کلئوپتیل نداشتند. بیشترین وزن تر ریشه‌چه را در شرایط نرمال رقم کریم (0/038 گرم) و در شرایط تنش رقم افلاک (0/041 گرم)،  کریم و میهن نشان دادند. در شرایط نرمال، ارقام شبرنگ و پیشگام (0/072 گرم) و در حالت تنش رقم D-91-16 (0/055 گرم) دارای بیشترین وزن تر ساقه‌چه بودند. وزن تر ساقه‌چه در شرایط تنش خشکی نسبت به نرمال 16 درصد کاهش نشان داد. میانگین وزن‌ خشک ریشه‌چه ارقام در شرایط تنش (0/004 گرم) نسبت به شرایط نرمال (0/007 گرم) کاهش 43 درصدی را نشان داد. رقم کریم بیشترین وزن خشک ریشه‌چه (0/008 گرم) را داشت. بیشترین وزن خشک ساقه‌چه در شرایط نرمال و تنش به ترتیب به ارقام مهرگان (0/0087 گرم) و میهن (0/0077 گرم) اختصاص داشت. گندم‌های نان در شرایط نرمال بیشترین طول ریشه‌چه، طول ساقه‌چه، وزن تر ریشه‌چه، وزن تر ساقه‌چه و وزن خشک ساقه‌چه را داشتند. در شرایط تنش، بیشترین درصد و سرعت جوانه‌زنی مربوط به گندم‌های دوروم و بیشترین طول و وزن خشک ریشه‌چه مربوط به گندم‌های نان بود. ارقام پیشتاز، D-92-5 و D-91-16 بر اساس درصد جوانه‌زنی، کمترین شاخص حساسیت به تنش (SSI) را نشان دادند. وراثت‌پذیری بیشتری برای سرعت جوانه‌زنی، و وزن تر و خشک ساقه‌چه در شرایط نرمال نسبت به شرایط تنش دیده شد. این در حالی است که درصد جوانه‌زنی، طول ساقه‌چه و وزن تر ریشه‌چه از وراثت‌پذیری بیشتری در شرایط تنش برخوردار بودند.
نتیجه‌گیری: ژنوتیپ‌های گندم نان در شرایط نرمال وضعیت بهتری را نشان دادند و از وضعیت رطوبت موجود به خوبی در جهت بهبود ویژگی‌ها و شرایط رشد استفاده نمودند. در شرایط تنش، گندم‌های دوروم بیشترین مقدار درصد جوانه‌زنی و سرعت جوانه‌زنی را نشان دادند که در استقرار گیاهچه‌ها در ابتدای فصل رشد نقش مهمی ایفا می‌کنند. گندم‌های نان با بیشترین طول و وزن خشک ریشه‌چه که از سازوکارهای مهم مواجه با تنش خشکی در ارقام متحمّل است بهره بردند. ارقام الوند، افلاک، پیشتاز، چمران، سایسون، شیرودی، کریم، گاسکوژن، گنبد، مروارید، میهن، شبرنگ، یاواروس و D-92-5 درصد جوانه‌زنی بیشتری در هر دو شرایط تنش و بدون تنش نسبت به سایر ارقام داشتند و در زمره ارقام مطلوب قرار گرفتند. بر اساس وراثت‌پذیری، می‌توان گفت که درصد و سرعت جوانه‌زنی و وزن خشک ساقه‌چه و طول کولئوپتیل در هر دو شرایط نرمال و تنش رطوبتی، وزن تر ساقه‌چه در شرایط نرمال و طول ساقه‌چه و وزن تر ریشه‌چه در شرایط تنش خشکی می‌توانند در نسل‌های اولیه تفرق مورد گزینش قرار گیرند. ارقام در خوشه‌های مختلف درصد جوانه زنی، طول و وزن خشک ریشه‌چه، وزن تر ریشه‌چه و ساقه‌چه و یا وزن خشک ساقه‌چه مشابه و نزدیکی را نشان دادند. در شرایط تنش خشکی، ارقام الوند، پیشگام، پیشتاز، زارع، سیروان، مروارید، میهن، شبرنگ و یاواروس از هر دو دسته گندم‌های نان و دوروم با مقاومت کلی زیاد یا متوسط به خشکی قرار داشتند و از نظر وزن تر ریشه‌چه و ساقه‌چه با هم شباهت آماری داشتند. نتایج تجزیه خوشه‌‌ای نشان دادند که ارقام در شرایط مختلف رشد ممکن است واکنش متفاوتی داشته باشند و بار دیگر لزوم بررسی ارقام در شرایط مختلف محیطی جهت به‌نژادی را تایید می‌نماید. با توجه به حضور ارقام در دسته‌های خاص می‌توان برنامه اصلاحی را طراحی نمود. ارقامی که در یک دسته قرار می‌گیرند شباهت بیشتری دارند و در صورت تمایل می‌توان از ارقام مشابه جهت تقویت صفات مورد نظر و یا از ارقام موجود در دسته‌های مختلف در دورگ‌گیری‌ها، جهت ایجاد تنوع ژنتیکی استفاده نمود. در پایان و بر اساس مجموع نتایج، ارقام افلاک، کریم الوند، پیشگام، پیشتاز، زارع، سیروان، مروارید، میهن، شبرنگ و یاواروس به عنوان ارقام مقاوم در مرحله جوانه‌زنی شناسایی شدند و قابل توصیه در شرایط تنش رطوبتی هستند.

 
متن کامل [PDF 2093 kb]   (87 دریافت)    
نوع مطالعه: پژوهشي | موضوع مقاله: اصلاح نباتات
دریافت: 1403/4/9 | پذیرش: 1404/5/26

فهرست منابع
1. Abhari, A., & Galeshi, S. (2007). Effects of terminal drought stress on seed vigor of wheat genotypes (Triticum aestivum). Journal of Agricultural Sciences and Natural Resources, 14(3), 11-20. [In Persian]
2. Ahmadi Nasr Abad-Sofla, F., Amiri Fahliani, R., Dehdari, M., & Farajee, H. (2024). The Response of Genetic, Morphological, and Biochemical Parameters of Rice (Oryza sativa L.) F2:4 Genotypes to Drought Stress at the Germination Stage. Journal of Crop Breeding, 15(48), 103-112. https://doi.org/10.61186/jcb.15.48.103 [DOI:10.61186/jcb.15.48.103 [In Persian]]
3. Ashraf, M., & Foolad, M. R. (2007). Roles of glycine betaine and proline in improving plant abiotic stress resistance. Environmental and Experimental Botany, 59(2), 206-216. [DOI:10.1016/j.envexpbot.2005.12.006]
4. Blum, A., Sinmena, B., & Ziv, O. (1981). An evaluation of seed and seedling drought tolerance screening tests in wheat. Euphytica, 29, 727-736. [DOI:10.1007/BF00023219]
5. Carena, M. J. (2009). Cereals (Vol. 3). Springer Science & Business Media. [DOI:10.1007/978-0-387-72297-9]
6. Chaves, M. M., Maroco, J. P., & Pereira, J. S. (2003). Understanding plant responses to drought-from genes to the whole plant. Functional Plant Biology, 30(3), 239-264. [DOI:10.1071/FP02076]
7. Dakheel, A., Naji, I., Mahalakshmi, V., & Peacock, J. (1993). Morphophysiological traits associated with adaptation of durum wheat to harsh Mediterranean environments. Aspects of Applied Biology, 34, 297-306.
8. Dhanda, S., Sethi, G., & Behl, R. (2004). Indices of drought tolerance in wheat genotypes at early stages of plant growth. Journal of Agronomy and Crop Science, 190(1), 6-12. [DOI:10.1111/j.1439-037X.2004.00592.x]
9. El-Maghraby, M., Moussa, M., Hana, N., & Agrama, H. (2005). Combining ability under drought stress relative to SSR diversity in common wheat. Euphytica, 141, 301-308. [DOI:10.1007/s10681-005-8066-7]
10. El Ameen, T. M. (2013). Molecular markers for drought tolerance in bread wheat. Journal of Agricultural Chemistry and Biotechnology, 4(4), 171-179. [DOI:10.21608/jacb.2013.53039]
11. Falleri, E. (1994). Effect of water stress on germination in six provenances Pinus pinaster Ait. Seed Science and Technology, 22(3), 591-599.
12. Fernandez, G. C. (1993). Effective selection criteria for assessing plant stress tolerance Adaptation of food crops to temperature and water stress: proceedings of an international symposium, Taiwan, 13-18 August 1992.
13. Fischer, R., & Maurer, R. (1978). Drought resistance in spring wheat cultivars. I. Grain yield responses. Australian Journal of Agricultural Research, 29(5), 897-912. [DOI:10.1071/AR9780897]
14. Ghamari-zare, A., Rezvani, S., & Frootan, M. (2009). Assessment of resistance to PEG-induced drought in annual medic using aquaculture conditions. Iranian Journal of Rangelands and Forests Plant Breeding and Genetic Research, 16(2), 182-197. [In Persian]
15. Gill, P. K., Sharma, A. D., Singh, P., & Bhullar, S. S. (2002). Osmotic stress-induced changes in germination, growth and soluble sugar content of Sorghum bicolor (L.) Moench seeds. Bulgarian Journal of Plant Physiology, 28(3-4), 12-25.
16. Heydari, R., & Heydarizadeh, M. (2002). Evaluation of resistance for salinity, drought, cold, heat and pH changes in four Iranian wheat cultivars. Journal of Agricultural Sciences and Natural Resources, 9(1), 81-91. [In Persian]
17. 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]
18. Jafarnezhad, A., Taheri, G., & Rahchamanie, A. A. (2009). Study of drought tolerance in four wheat genotypes, at germination stage. Environmental Stresses in Crop Sciences, 2(1), 73-85. [In Persian]
19. Kirigwi, F., Van Ginkel, M., Trethowan, R., Sears, R., Rajaram, S., & Paulsen, G. (2004). Evaluation of selection strategies for wheat adaptation across water regimes. Euphytica, 135, 361-371. [DOI:10.1023/B:EUPH.0000013375.66104.04]
20. Lu, D., Cai, X., Zhao, J., Shen, X., & Lu, W. (2015). Effects of drought after pollination on grain yield and quality of fresh waxy maize. Journal of the Science of Food and Agriculture, 95(1), 210-215. [DOI:10.1002/jsfa.6709]
21. Marjani, A., Farsi, M., & Rahimizadeh, M. (2006). Investigation of drought tolerance of ten pea genotypes in seedling stage using polyethylene glycol 6000. Journal of Agricultural Sciences, 12(1), 17-28. [In Persian]
22. Moghadam, H., Saeideh Maleki Farahani, S., & Fazeli, A. (2024). Evaluation of some Dorum Wheat Genotypes under Normal and Drought Stress Conditions in Ilam province [Research]. Journal of Crop Breeding, 16(49), 1-16. https://doi.org/10.61186/jcb.16.49.1 [DOI:10.61186/jcb.16.49.1 [In Persian]]
23. Mohammadi, A., Bihamta, M., Solouki, M., & Dori, H. (2008). Study of quantitative and qualitative traits and their relationships with grain yield in white bean (Phaseolus vulgaris L.) under optimum and limited irrigation conditions. Iranian Journal of Crop Sciences, 10(3), 231-243. [In Persian]
24. Mohammadi, S. A., & Prasanna, B. (2003). Analysis of genetic diversity in crop plants-salient statistical tools and considerations. Crop Science, 43(4), 1235-1248. [DOI:10.2135/cropsci2003.1235]
25. Nabizadeh, E., Heydari Sharifabadi, H., & Nourmohammadi, G. (2007). Effects of water stress in germination and vegetative growth stages, some pure lines of wheat under different water levels. Journal of Agricultural Sciences, 13(3), 661-678. [In Persian]
26. Naghdipour, A., Khodarahmi, M., Pourshahbazi, A., & Esmailzadeh, M. (2011). Factor analysis for grain yield and other traits in durum wheat. Journal of Agronomy and Plant Breeding, 7(1), 84-96. [In Persian]
27. Pessarakli, M. (2002). Handbook of Plant and Crop Physiology. Marcel Dekker, New York. [DOI:10.1201/9780203908426]
28. Prisco, J., Baptista, C., & Pinheiro, E. (1992). Hydration, Dehydration Seed. Pretreatment and its effects on seed germination under water stress. Plant Physiology, 70, 114-126.
29. Rascio, A., Russo, M., Mazzucco, L., Platani, C., Nicastro, G., & Di Fonzo, N. (2001). Enhanced osmotolerance of a wheat mutant selected for potassium accumulation. Plant Science, 160(3), 441-448. [DOI:10.1016/S0168-9452(00)00404-0]
30. Sadaqat, H. A., Tahir, M. H. N., & Hussain, M. T. (2003). Physiogenetic aspects of drought tolerance in canola (Brassica napus). International Journal of Agriculture and Biology, 5(4), 611-614.
31. Sadegzadeh, N., Hajiboland, R., & Sadegzadeh, B. (2014). Different physiological response to drought in bread and durum wheat genotypes. Iranian Dryland Agronomy Journal, 3(1), 21-32. [In Persian]
32. Saeidi, M., Ahmadi, A., Poustini, K., & Jahansouz, M. (2007). Evaluation of germination traits of different genotypes of wheat in osmotic stress situation and their correlations with speed of emergence and drought tolerance in Farm situation. Journal of Water and Soil Science, 11(1), 281-293. [In Persian]
33. Schneider, K. A., Rosales‐Serna, R., Ibarra‐Perez, F., Cazares‐Enriquez, B., Acosta‐Gallegos, J. A., Ramirez‐Vallejo, P., Wassimi, N., & Kelly, J. D. (1997). Improving common bean performance under drought stress. Crop Science, 37(1), 43-50. [DOI:10.2135/cropsci1997.0011183X003700010007x]
34. Seleiman, M. F., Al-Suhaibani, N., Ali, N., Akmal, M., Alotaibi, M., Refay, Y., Dindaroglu, T., Abdul-Wajid, H. H., & Battaglia, M. L. (2021). Drought stress impacts on plants and different approaches to alleviate its adverse effects. Plants, 10(2), 259. [DOI:10.3390/plants10020259]
35. Sharp, R. E. (1990). Comparative sensitivity of root and shoot growth and physiology of low water potential. Importance of Root to Shoot Communication in Response to Environmental Stress, 29-44.
36. Sinaki, J., Heravan, E. M., Rad, A. S., Noormohammadi, G., & Zarei, G. (2007). The effects of water deficit during growth stages of canola (Brassica napus L.). American-Eurasian Journal of Agricultural and Environmental Science, 2(4), 417-422.
37. Soltani, E., Kamkar, B., Galeshi, S., & AKRAM, G. F. (2012). The effect of seed aging on wheat emergence on the response of environmental stress. Journal of Crop Production, 2(2), 43-58.
38. Swarup, S., Cargill, E. J., Crosby, K., Flagel, L., Kniskern, J., & Glenn, K. C. (2021). Genetic diversity is indispensable for plant breeding to improve crops. Crop Science, 61(2), 839-852. [DOI:10.1002/csc2.20377]
39. Uçarlı, C. (2020). Effects of salinity on seed germination and early seedling stage. In Abiotic stress in plants. IntechOpen. [DOI:10.5772/intechopen.93647]
40. Vadez, V., Grondin, A., Chenu, K., Henry, A., Laplaze, L., Millet, E. J., & Carminati, A. (2024). Crop traits and production under drought. Nature Reviews Earth & Environment, 5(3), 211-225. [DOI:10.1038/s43017-023-00514-w]
41. Van Ginkel, M., Calhoun, D., Gebeyehu, G., Miranda, A., Tian-You, C., Pargas Lara, R., Trethowan, R., Sayre, K., Crossa, J., & Rajaram, S. (1998). Plant traits related to yield of wheat in early, late, or continuous drought conditions. Euphytica, 100, 109-121. [DOI:10.1023/A:1018364208370]
42. Yagmur, M., & Kaydan, D. (2008). Alleviation of osmotic stress of water and salt in germination and seedling growth of triticale with seed priming treatments. African Journal of Biotechnology, 7(13).
43. Yang, X., Li, J., Zhao, T., Mo, L., Zhang, J., Ren, H., Zhao, N., & Gao, Y. (2019). Variation and heritability of morphological and physiological traits among Leymus chinensis genotypes under different environmental conditions. Journal of Arid Land, 11(1), 66-74. [DOI:10.1007/s40333-018-0018-x]
44. Yap, T., & Harvey, B. (1972). Inheritance of Yield Components and Morpho‐physiological Traits in Barley, Hordeum vulgare L. Crop Science, 12(3), 283-286. [DOI:10.2135/cropsci1972.0011183X001200030008x]
45. Yazdisamadi, B., Abdmishani, S., & Limberg, P. (1989). Effect of soil moisture stress on root and shoot development of seven wheat (Triticum aestivum L.) cultivars. Iran Agricultural Research, 8(1), 49-61.
46. Zebarjadi, A., Shadpey, T., Etminan, A., & Mohammadi, R. (2013). Evaluation of drought stress tolerance in durum wheat genotypes using drought tolerance indices. Seed and Plant Improvement Journal, 29(1), 1-12. [In Persian]

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