بررسی تغییرات عملکرد و برخی پاسخهای فیزیولوژیک ژنوتیپهای مختلف گندم نان در شرایط اعمال تنش کمآبی انتهای فصل رشد
نویسندگان
1 گروه باغبانی و علوم زراعی، دانشکده کشاورزی و صنایع غذایی، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد علوم و تحقیقات، تهران، ایران
2 بخش ژنتیک و بانک ژن ملی گیاهی ایران، موسسه تحقیقات اصلاح و تهیه نهال و بذر، کرج، ایران
3 گروه باغبانی و علوم زراعی، دانشکده کشاورزی و صنایع غذایی، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد علوم و تحقیقات، تهران، ایران
4 گروه کشاورزی، دانشگاه پیام نور، کرج، ایران
doi
10.22126/cbb.2023.9271.1049چکیده
مقدمه: گندم محصولی استراتژیک در امنیت غذایی جهان به شمار میرود، به طوریکه بیش از 15 درصد سطح زیر کشت جهان را پوشش میدهد. تغییرات جوی که به طور غالب در نتیجه فعالیت صنعتی زیاد ایجاد شده است، سبب ایجاد تنش خشکی در بیشتر نقاط جهان گردیده است. تنش خشکی سبب پیامدهای مخرب از جمله کاهش رشد و عملکرد با تغییر فعالیتهای بیوشیمایی گیاه میشود. بنابراین به منظور دستیابی به بیشترین سازگاری و عملکرد گندم در شرایط کمآبی، آزمایش حاضر در شرایط آب و هوایی کرج روی هشت ژنوتیپ مهم گندم نان (تهیه شده از بانک ژن گیاهی ملی ایران) انجام شد. مواو و روشها: آزمایش در قالب طرح کرتهای خرد شده و بر پایه طرح کاملاً تصادفی در سه تکرار در سال زراعی 96-1395 در شرایط آب و هوایی کرج انجام شد. تیمار رطوبتی در دو سطح شامل شاهد (آبیاری براساس نیاز آبی گیاه در طول دوره نمو تا زمان رسیدگی فیزیولوژیک) و تنش کمآبی به صورت قطع آبیاری از زمان ظهور سنبلهها تا رسیدگی فیزیولوژیک در کرهای اصلی و 8 ژنوتیپ مختلف گندم نان (استار، سیروان، روشن، مهرگان، 1399، 3737، 3729 و 4228) در کرتهای فرعی قرار گرفتند. سپس در زمان رسیدگی تکنولوژیک عملکرد دانه و برخی صفتهای مرتبط با آن و همچنین در اوایل مرحله نموی رسیدگی فیزیولوژیکی صفتهای فیزیولوژیک و بیوشیمایی شامل محتوای نسبی آب برگ، محتوای رنگدانههای فتوسنتزی برگ، محتوی اسید آمینه پرولین برگ، و فعالیت آنزیمهای آنتیاکسیدانی شامل: کاتالاز و سوپراکسید دیسموتاز اندازهگیری شدند و در ادامه توسط روش تحلیل مولفههای اصلی و خوشهبندی مورد بررسی قرار گرفتند. یافتهها: طبق نتایج تحقیق، اختلاف معنیداری بین ژنوتیپهای مختلف گندم از نظر کاهش عملکرد بیولوژیک و عملکرد دانه در شرایط تنش کمآبی نسبت به تیمار کنترل مشاهده شد. در این شرایط بیشترین و کمترین کاهش عملکرد دانه به ترتیب در ژنوتیپهای 3737 (47 درصد) و 4228 (24 درصد) مشاهده شد. همچنین محتوای رنگدانههای فتوسنتزی و محتوای نسبی آب برگهای ژنوتیپهای مورد بررسی در تیمار تنش کمآبی کاهش یافت. در شرایط تنش کمآبی، علیرغم کاهش محتوی کلروفیل a در ژنوتیپهای 4228 و 3729، اختلاف معنیداری با تیمار شاهد نداشتند. بیشترین تغییرات در این شرایط مربوط به ژنوتیپ 3737 با 25 درصد کاهش نسبت به تیمار شاهد بود. محتوای اسید آمینه پرولین برگها به عنوان فاکتوری مهم در شرایط کمآبی، برعکس عملکرد گیاه افزایش یافت. بیشترین تجمع پرولین برگها در شرایط تنش در ژنوتیپ 4228 با 1/9 برابر و کمترین مقدار آن در ژنوتیپ 3729 با 5/2 برابر نسبت به شرایط آبیاری نرمال گزارش شد. نتایج تجزیه به مولفههای اصلی نشان داد که ژنوتیپهای 4228 و 3729 دارای رابطه منفی و معنیداری با مهرگان و استار بودند. نتایج خوشهبندی سلسله مراتبی بیانگر این بود که ژنوتیپهای 3729 و 4228 در کلاستر 1، ژنوتیپهای 1399، 3737 و سیروان در کلاستر 2 و ژنوتیپهای استار، مهرگان و روشن در کلاستر 3 قرار گرفتند. نتیجهگیری: پاسخهای فیزیولوژیکی ژنوتیپهای گندم نان به تنش کمآبی انتهای فصل رشد متفاوت بود به طوریکه سبب تغییرات متفاوت در رشد و عملکرد گیاهان تحت تنش شد.