دوره 13، شماره 37 - ( بهار 1400 )                   جلد 13 شماره 37 صفحات 21-11 | برگشت به فهرست نسخه ها


XML English Abstract Print


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

Kanafi Lesko Kelayeh M, Bagheri N, Babaeian Jelodar N, Ghajar Sepanlou M. (2021). Effect of Cadmium Stress on Morphophysiological Traits of Rice Seedlings. J Crop Breed. 13(37), 11-21. doi:10.52547/jcb.13.37.11
URL: http://jcb.sanru.ac.ir/article-1-973-fa.html
کنفی لسکوکلایه معصومه، باقری نادعلی، باباییان جلودار نادعلی، قاجار سپانلو مهدی. اثر تنش کادمیوم بر خصوصیات مورفوفیزیولوژیک گیاهچه‌های برنج پژوهشنامه اصلاح گیاهان زراعی 1400; 13 (37) :21-11 10.52547/jcb.13.37.11

URL: http://jcb.sanru.ac.ir/article-1-973-fa.html


دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری
چکیده:   (2246 مشاهده)
کادمیوم یک آلاینده مهم از فلزات سنگین است که برای گیاهان و حیوانات بسیار سمی است. ﺑﺮﻧﺞ ﻳﻜﻲ از اﻧﻮاع ﭘﺮ ﻣﺼﺮف ﻏﻼت در ﺟﻬﺎن اﺳﺖ ﻛﻪ ﺑﻪ­ﻃﻮر ﮔﺴﺘﺮده در رژﻳـﻢ ﻏـﺬاﻳﻲ ﻣـﺮدم وجود دارد. به­ منظور بررسی میزان تحمل ژنوتیپ‌های برنج به فلز کادمیوم، 40 ژنوتیپ برنج در شرایط هیدروپونیک در مرحله گیاهچه‌ای از نظر تحمل به میزان کادمیوم در سطوح مختلف تنشی (شاهد، 100، 200 و 300 میکرومولار کادمیوم) و در یک آزمایش کرت‌های خرد شده در قالب طرح کاملاً تصادفی مورد بررسی قرار گرفتند. نتایج حاصل نشان داد که بین ژنوتیپ‌ها و سطوح تنش از نظر صفات ارزیابی شده تفاوت معنی‌داری وجود دارد. از لحاظ جذب کادمیوم ژنوتیپ‌های میر طارم، سنگ‌ طارم، F12L49-3، 229R و KOSHIHIKARI دارای کمترین مقدار جذب کادمیوم بودند. در تجزیه به مؤلفه‌های اصلی بر مبنای صفات ارزیابی شده به تنش به ترتیب 70/160، 70/351، 72/641 و 66/305 درصد از تغییرات در سطوح شاهد، 100، 200 و 300 میکرومولار کادمیوم توسط مؤلفه‌های اول و دوم قابل توجیه بود. تجزیه‌ خوشه‌ای نیز بر اساس صفات مورد مطالعه در سطوح شاهد، 100، 200 و 300 میکرومولار کادمیوم، ژنوتیپ‌های مورد بررسی را به­ترتیب در دو، پنج، سه و دو خوشه گروه‌بندی نمود. در مجموع، بر طبق نمودار تحلیل بای‌پلات و تجزیه خوشه‌ای ژنوتیپ‌های سنگ طارم، میر طارم، F12L49-3، 229R و KOSHIHIKARI به­عنوان ارقام متحمل به کادمیوم و ژنوتیپ‌های M30، ARIAS HALUS و Kinan Dang Patong به­ عنوان ارقام حساس و دارای جذب بالای کادمیوم تعیین شدند. از ﻧﺴﻞﻫﺎی ﺣﺎﺻﻞ از ﺗﻼﻗﯽ ارﻗﺎم ﻣﺘﺤﻤﻞ و ﺣﺴﺎس ﻣﯽﺗﻮان ﺑﻪ­ﻣﻨﻈﻮر ﺗﻮﻟﯿﺪ ﺟﻤﻌﯿﺖﻫﺎی در ﺣﺎل ﺗﻔﺮق ﺑﺮای ﻣﻄﺎﻟﻌﺎت ژﻧﺘﯿﮑﯽ و ﻣﻮﻟﮑﻮﻟﯽ اﺳﺘﻔﺎده ﻧﻤﻮد.
متن کامل [PDF 902 kb]   (618 دریافت)    
نوع مطالعه: پژوهشي | موضوع مقاله: اصلاح براي تنش هاي زنده و غيرزنده محيطي
دریافت: 1397/3/7 | ویرایش نهایی: 1400/3/11 | پذیرش: 1397/10/15 | انتشار: 1400/3/11

فهرست منابع
1. Agricultural Statistics. 2016. Ministry of Agriculture. Jahad, Assistant Planning and Economic Center for Information and Commubication Technology, 125 pp (In Persian).
2. Ahmadi Shad, M.A., A.A. Ebadi, M.M. Sohani, H. Samizadh Lahiji and M. Hosseini Chaleshtori. 2018. The Assessment of Genetic Variation of Rice (Oryza Sativa L.) Recombinant Lines Based On Some of Quantitative and Qualitative Traits. Journal of Crop Breeding, 10(26): 166-172 (In Persian). [DOI:10.29252/jcb.10.26.166]
3. Alizadeh, A. 2006. Soil, water-plant relationship. Astane of Ghodse of Razavi Publication, 472 pp (In Persian).
4. Arao, T. and N. Ae. 2003. Genotypic variations in cadmium levels of rice grain. Soil science and plant nutrition, 49(4): 473-479. [DOI:10.1080/00380768.2003.10410035]
5. Arnon, D.I. 1949. Copper enzyme in isolated chlroplasts; polyphenol-oxidase in Beta vulgaris. Plant Physiology, 24: 1-15. [DOI:10.1104/pp.24.1.1]
6. Bates, L., R. Waldren and I. Teare. 1973. Rapid determination of free proline for water-stress studies. Plant and soil, 39: 205-207. [DOI:10.1007/BF00018060]
7. Cai, Y., L. Lin, W. Cheng, G. Zhang and F. Wu. 2010. Genotypic dependent effect of exogenous glutathione on Cd-induced changes in cadmium and mineral uptake and accumulation in rice seedlings (Oryza sativa). Plant Soil Environ, 56(11): 524-533. [DOI:10.17221/107/2010-PSE]
8. El-Beltagi, H.S. and H.I. Mohamed. 2013. Alleviation of cadmium toxicity in Pisum sativum L. seedlings by calcium chloride. Notulae Botanicae Horti Agrobotanici Cluj-Napoca, 41(1): 157-168. [DOI:10.15835/nbha4118910]
9. FAO. 2017. FAOSTAT. Food and Agriculture Organization of the United Nations. The State of World Fisheries and Aquaculture (SOFIA).
10. Fernandez, G.C.J. 1992. Effective selection criteria for assessing plant stress tolerance, Proceedings of the International Symposium on Adaptation of Vegetables and other Food Crops to Temperature and Water Stress. AVRDC, Shanhua, Taiwan, 257-270.
11. Gabriel, K.R. 1971. The biplot graphic display of matrices with application to principal component analysis. Biometrika, 58(3): 453-467. [DOI:10.1093/biomet/58.3.453]
12. Gubrelay, U., R.K. Agnihotri, G. Singh, R. Kaur and R. Sharma. 2013. Effect of heavy metal Cd on some physiological and biochemical parameters of Barley (Hordeum vulgare L.). International Journal of Agriculture and Crop Sciences, 5(22): 2743-2751.
13. Hajabbasi, M.A. 2001. Tillage effects on soil compactness and wheat root morphology. Journal of Agricultural Science and Technology, 3: 67-77 (In Persian).
14. Hassan, M.J., M. Shafi, G. Zhang, Z. Zhu and M. Qaisar. 2008. The growth and some physiological responses of rice to Cd toxicity as affected by nitrogen form. Plant growth regulation, 54(2): 125-132. [DOI:10.1007/s10725-007-9235-6]
15. Hedayatifar, R., A. Falahi and M. Birjandi. 2011. Determination of cadmium and lead levels in high consumed rice (Oryza Sativa L.) cultivated in Lorestan province and its comparison with national standards. Journal of Lorestan University of medical sciences, 4:15-22 (In Persian).
16. Herath, H., D. Bandara, P. Weerasinghe, M. Iqbal and H. Wijayawardhana. 2015. Effect of cadmium on growth parameters and plant accumulation in different rice (Oryza sativa L.) varieties in Sri Lanka. Tropical Agricultural Research, 25(4): 532-542. [DOI:10.4038/tar.v25i4.8059]
17. Khani, M .and M. Malekoti. 2000a. Survey of cadmium changes in soils and rice of rice fields in north of Iran. Journal of soil and water conservation, 12: 19-26.
18. Khani, M. and M. Malekoti. 2000b. Survey of relation between cadmium and phosphorus in rice field soils in the north of Iran. Journal of soil and water conservation, 12: 12-18.
19. Lesko, K. and L. Simon-Sarkadi. 2002. Effect of cadmium stress on amino acid and polyamine content of wheat seedlings. Periodica Polytechnica Chemical Engineering, 46(1-2): 65-71.
20. Li, S., F. Wang, M. Ru and W. Ni. 2014. Cadmium Tolerance and Accumulation of Elsholtzia argyi Origining from a Zinc/Lead Mining Site-A Hydroponics Experiment. International journal of phytoremediation, 16(12): 1257-1267. [DOI:10.1080/15226514.2013.828010]
21. Li, Y. R., L. Chaney and A. A. Schneiter. 1994. Effect of soil chloride level on cadmium concentration in sunflower kernels. Plant Soil, 167: 275-284. [DOI:10.1007/BF00007954]
22. Moghaddam, M and H. Amiri Noghan. 2010. Biometrical methods in quantitative genetic analysis. 3th edn. Parivar, Tabriz, Iran, 415 pp (In Persian).
23. Naguib, M.L., A.A. Hamed and S.A. Al-Wakeel. 1986. Effect of cadmium on growth criteria of some crop plants. Egyptian Journal of Botany, 25: 1-12.
24. Naeemi, T., L. Fahmideh and B.A. Fakheri. 2018. The Impact of Drought Stress on Antioxidant Enzymes Activities, Containing of Proline and Carbohydrate in Some Genotypes of Durum Wheat (Triticum turgidu L.) at Seedling Stage. Journal of Crop Breeding, 10(26): 22-31 (In Persian). [DOI:10.29252/jcb.10.26.22]
25. Pirzadeh, M., M. Afyuni and A.H. Khoshgoftarmanesh. 2012. Status of zinc and cadmium in paddy soils and rice in Isfahan, Fars and Khuzestan Provinces and their effect on food security. JWSS-Isfahan University of Technology, 16(60): 81-93 (In Persian).
26. Prasad, D.K. and A.R.K. Prasad. 1987. Effect of lead and mercury on chlorophyll synthesis in mung bean seedlings. Phytochemistry, 26: 881-883. [DOI:10.1016/S0031-9422(00)82310-9]
27. Rahimi, G. and A. Charkhabi. 2014. Assessment of Some Heavy Metals in Paddy Soils and their Accumulation in the Organs of Rice in the Lenjan Area of Isfahan Province. Water and Soil Science, 24(2): 107-120 (In Persian).
28. SAS Institute Inc. 2009. SAS/STAT® 9.2 User's Guide, Second Edition, Cary, NC: SAS Institute Inc.http://support.sas.com/documentation/cdi/en/statug/63033/PDF/default/statug.pdf.
29. Schenk, M.K. and S.A. Barber. 1979. Root Characteristics of Corn Genotypes as Related to P Uptake 1. Agronomy Journal, 71(6): 921-924. [DOI:10.2134/agronj1979.00021962007100060006x]
30. Sebastian, A. and M.N.V. Prasad. 2014. Cadmium minimization in rice. A review. Agronomy for sustainable development, 34(1): 155-173. [DOI:10.1007/s13593-013-0152-y]
31. Sharma, P., A. Kumar and R. Bhardwaj. 2016. Plant steroidal hormone epibrassinolide regulate-Heavy metal stress tolerance in Oryza sativa L. by modulating antioxidant defense expression. Environmental and experimental botany, 122: 1-9. [DOI:10.1016/j.envexpbot.2015.08.005]
32. Shokrzadeh, M. and M.A. Rokni. 2013. Lead, cadmium, and chromium concentrations in irrigation supply of/and tarom rice in central cities of Mazandaran Province-Iran. Journal of Mazandaran university of medical sciences, 23(98): 234-242 (In Persian).
33. Shokrzadeh, M., M. Paran-Davaji and F. Shaki. 2014. Study of the amount of Pb, Cd and Cr in imported Indian Rice to Iran and Tarom rice produced in the province of Golestan. Journal of Mazandaran University of medical sciences, 23(109): 115-123 (In Persian).
34. Solhi, M., M.J. Malakouti and S. Samavat. 2005. Distribution and safe concentrations of heavy metals in the life cycle (soils, water, plant, animal and human). Soil and Water Research Institute, Technical Bulletion Tehran: sana publication, 470 pp (In Persian).
35. SPSS, I. 2012. IBM SPSS Statistics 21 Core System User's. Guide. www.sussex.ac.uk/.../pdfs /SPSS_Core_System_Users_University of Sussex, USA.
36. Stobart, A.K., W.T. Griffiths, I. Ameen-Bukhari and R.P. Sherwood. 1985. The effect of Cd2+ on the biosynthesis of chlorophyll in leaves of barley. Physiologia Plantarum, 63: 293-298. [DOI:10.1111/j.1399-3054.1985.tb04268.x]
37. Vijayarengan, P. 2012. Changes in growth and biochemical constituents in rice (Oryza sativa L.) under cadmium stress. International Journal of Research in Botany, 2(4): 27-33.
38. Wang, F., M. Wang, Z. Liu, Y. Shi, T. Han, Y. Ye, N. Gong, J. Sun and C. Zhu. 2015. Different responses of low grain-Cd-accumulating and high grain-Cd-accumulating rice cultivars to Cd stress. Plant Physiology and Biochemistry, 96: 261-269. [DOI:10.1016/j.plaphy.2015.08.001]
39. Wong, S., X. Li, G. Zhang, S. Qi and Y. Min. 2002. Heavy metals in agricultural soils of the Pearl River Delta, South China. Environmental Pollution, 119(1): 33-44. [DOI:10.1016/S0269-7491(01)00325-6]
40. Wu, Q., N. Su, J. Cai, Z. Shen and J. Cui. 2015. Hydrogen-rich water enhances cadmium tolerance in Chinese cabbage by reducing cadmium uptake and increasing antioxidant capacities. Journal of plant physiology, 175: 174-182. [DOI:10.1016/j.jplph.2014.09.017]
41. Xie, P.P., J.W. Deng, H.M. Zhang, Y.H. Ma, D.J. Cao, R.X. Ma, R.J. Liu, C. Liu and Y.G. Liang. 2015. Effects of cadmium on bioaccumulation and biochemical stress response in rice (Oryza sativa L.). Ecotoxicology and environmental safety, 122: 392-398. [DOI:10.1016/j.ecoenv.2015.09.007]
42. Yap, D., J. Adezrian, J. Khairiah, B. Ismail and R. Ahmad-Mahir. 2009. The uptake of heavy metals by paddy plants (Oryza sativa) in Kota Marudu, Sabah, Malaysia. American-Eurasian Journal of Agricultural & Environmental Sciences, 6(1): 16-19.
43. Yoshida, S. 1981. Fundamentals of rice crop science: International Rice Research Institute, Los Banos, Laguna, Philippines, 269 pp.
44. Zhong, M., S. Li, F. Huang, J. Qiu, J. Zhang, Z. Sheng, S. Tang, X. Wei and P. Hu. 2017. The Phosphoproteomic Response of Rice Seedlings to Cadmium Stress. International journal of molecular sciences, 18(10): 1-17. [DOI:10.3390/ijms18102055]

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