ارزیابی تحمل به تنش خشکی آخر فصل در ژنوتیپ‌های آفتابگردان (Hellianthus annuus L.)

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری، گروه زراعت و اصلاح نباتات، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد کرج، کرج، ایران

2 دانشیار، گروه زراعت و اصلاح نباتات، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد کرج، کرج، ایران

چکیده

تنش خشکی یکی از مهم‌ترین چالش‌هایی است که گیاه با آن روبرو می‌گردد. به‌منظور مطالعه تأثیر تنش خشکی در آفتابگردان، تعداد 12 ژنوتیپ در سال زراعی 1395 تحت شرایط نرمال و تنش خشکی مورد ارزیابی قرار گرفتند. در شرایط نرمال و تنش خشکی ژنوتیپ‌های Progress (به‌ترتیب 26/5572 کیلوگرم در هکتار و 70/4999 کیلوگرم در هکتار) و Sor (به‌ترتیب 13/5445 کیلوگرم در هکتار و 81/4753 کیلوگرم در هکتار) دارای بیش‌ترین پتانسیل عملکرد دانه بودند. 11 شاخص تحمل و حساسیت به تنش بر اساس میزان عملکرد دانه در شرایط نرمال و تنش خشکی محاسبه گردیدند. شاخص‌های MP، GMP، STI، Harm، YI و DI به دلیل همبستگی مثبت و معنی‌دار با عملکرد دانه تحت هر دو شرایط نرمال و تنش، جهت تعیین ژنوتیپ‌های متحمل و حساس به تنش خشکی مورداستفاده قرار گرفتند. دو مؤلفه اول حاصل از تجزیه به مؤلفه‌های اصلی شاخص‌های تحت مطالعه و عملکرد دانه در هر دو شرایط مجموعاً بیش از 99 درصد تغییرات را توجیه کردند. ضرایب حاصل از تجزیه به مؤلفه اصلی شاخص‌ها، مؤلفه اول را تحت عنوان مؤلفه پتانسیل عملکرد دانه و تحمل به تنش خشکی و مؤلفه دوم را به‌عنوان مؤلفه حساسیت به تنش خشکی نام‌گذاری کردند. تجزیه خوشه‌‌ای بر اساس مقادیر مؤلفه‌های اول و دوم حاصل از شاخص‌های تحمل به تنش خشکی، ژنوتیپ‌ها را در پنج گروه مستقل طبقه‌بندی نمود. ژنوتیپ‌های استفاده‌شده در مطالعه حاضر نسبت به تنش خشکی تنوع ژنتیکی بالایی را نشان دادند. درنهایت ژنوتیپ‌های Progress و Sor متحمل‌ترین و ژنوتیپ‌ Lakomka حساس‌ترین ژنوتیپ به تنش خشکی آخر فصل انتخاب شد.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Evaluation of Tolerance to Terminal Drought Stress in Sunflower Genotypes (Hellianthus annuus L.)

نویسندگان [English]

  • Ali Saremi-Rad 1
  • Khodadad Mostafavi 2
  • Mohammad Sadegh Hosseini 1
1 PhD Student, Department of Agronomy and Plant Breeding, Karaj Branch, Islamic Azad University, Karaj, Iran
2 Associate Professor, Department of Agronomy and Plant Breeding, Karaj Branch, Islamic Azad University, Karaj, Iran
چکیده [English]

Water stress is one of the most important challenges that the plant faces. Regarding the importance of drought stress and its effect on plant yield, 12 oilseed sunflower genotypes under normal and drought stress conditions were evaluated in the year 2016. In conditions of normal and drought stress, genotypes of Progress and Sor had the highest grain yield potential respectively. 11 tolerance and stress susceptibility indices were calculated based on grain yield in non-stress and drought stress conditions. The MP, GMP, STI, Harm, YI and DI indices were used due to positive and significant correlation with grain yield under both normal and stress conditions for identification and selection of tolerant and sensitive drought stress genotypes. The first two components of the analysis of the main components of the studied indices and grain yield in both conditions justifies more than 99% of the variation. The coefficients of the analysis of the main components of the indices, the first component was named as the component of grain yield potential and drought stress tolerance and the second component as a component of drought stress susceptibility. Cluster analysis based on the values of first and second components derived from drought stress indices, classified genotypes into five independent groups. The genotypes used in this study showed high genetic diversity in drought stress. Finally, the Progress and Sor genotypes were the most tolerant and the Lakomka genotype was the most sensitive genotype for the end of season drought stress.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Sunflower
  • Yield
  • Tolerance indices and stress susceptibility

مراجع

آقایی سربرزه، م.، روستایی، م.، محمدی، ر.، حق‌پرست، ر. و رجبی، ر. 1388. شناسایی ژنوتیپ‌های متحمل به تنش خشکی در گندم نان. مجله الکترونیک تولید گیاهان زراعی، 2 (1): 1-23.
حاتمی ملکی، ح.، عبدی، ن.، درویش‌زاده، ر. و جعفری، م. 1395. مکان‌یابی QTLهای مرتبط با شاخص‌های تحمل به خشکی در آفتابگردان. پژوهشنامه اصلاح گیاهان زراعی، 8 (20): 228- 235.
زهراوی، م. 1388. ارزیابی ژنوتیپ‌های جو اسپانتانئوم (Hordeum spontaneum) از نظر شاخص‌های تحمل به خشکی. به‌نژادی نهال و بذر، 25-1 (4): 533-549.
سوری، ج.، دهقانی، ح. و صباغ‌پور، س. ح. 1384. مطالعه ژنوتیپ‌های نخود در شرایط تنش آبی. مجله علوم کشاورزی ایران، 36 (6): 1517-1527.
شفازاده، م. ک.، یزدان سپاس، ا. و قنادها، م. ر. 1383. بررسی تحمل به تنش خشکی آخر فصل در ژنوتیپ‌های امیدبخش گندم زمستانه و بینابین با استفاده از شاخص‌های حساسیت و تحمل بر تنش. مجله نهال و بذر، 20 (1): 57-71.
فرشادفر، ع.، زمانی، م. ر.، مطلبی، م. و امام‌جمعه، ع. 1380. انتخاب برای مقاومت به خشکی در لاین‌های نخود. مجله علوم کشاورزی ایران، 32 (1): 65-77.
فلاحی، ح. ع.، آلت‌جعفربای، ج. و سیدی، ف. 1390. ارزیابی تحمل به خشکی ژنوتیپ‌های گندم دوروم بر اساس شاخص‌های تحمل به خشکی. مجله به‌نژادی نهال و بذر، 27 (1): 15-22.
کاکایی، م.، زبرجدی، ع.، مصطفایی، ع. و رضایی‌زاده، ع. 1393. بررسی تنوع ژنتیکی و روابط بین صفات در برخی ژنوتیپ‌های کلزا با استفاده از روش‌های آماری چندمتغییره در دو شرایط رطوبتی. به‌نژادی گیاهان زراعی و باغی، 2 (1): 31-45.
کانونی، ه.، کاظمی، ح.، مقدم، م. و نیشابوری، م. ر. 1381. گزینش لاین‌های نخود زراعی. مجله دانش کشاورزی، 12 (2): 0921-121.
گراوندی، م.، فرشادفر، ع. و رازی کهریزی، د. 1389. ارزیابی تحمل خشکی در ژنوتیپ‌های پیشرفته گندم نان در شرایط مزرعه و آزمایشگاه. مجله به‌نژادی نهال و بذر، 26 (2): 233-252.
مظفری، ک.، عرشی، ی. و زینالی خانقاه، ح. 1375. بررسی اثر تنش خشکی در برخی از صفات مورفوفیزیولوژیکی و اجزای عملکرد آفتابگردان (Helianthus annuus L.). مجله نهال و بذر، 12 (3): 24-33.
مقدم، ع. و هادی‌زاده، م. ح. 1381. عکس‌العمل هیبریدهای ذرت (Zea mays L.) و لاین‌های والدی آن‌ها به خشکی با استفاده از شاخص‌های مختلف تحمل به تنش. نهال و بذر، 18 (3): 255-272.
Ahmadi, A., Joudi, M. and Janmohammadi, M. 2009. Late defoliation and wheat yield: Little evidence of postanthesis source limitation. Field Crops Research, 113: 90-93.
Akbari, G. H. A., Jabbari, H., Daneshian, J., Alahdadi, I. and Shahbazian, N. 2008. The effect of limited irrigation on seed physical characteristics in sunflower hybrids. Journal of Crop Production and Processing, 12: 513-523.
Anbessa, Y. and Bejiga, G. 2002. Evaluation of Ethiopian chickpea landraces for tolerance to drought. Genetic Resources and Crop Evolution, 49: 557-564.
Ashraf, M. and Harris, P. J. C. 2005. Abiotic Stresses: Plant Resistance through Breeding and Molecular Approaches. Haworth Press, New York, USA. 700 pp.
Bouslama, M. and Schapaugh, W. T. 1984. Stress tolerance in soybean. Part 1. Evaluation of three screening techniques for heat and drought tolerance. Crop Science, 24: 933-937.
Earl, H. J. and Davis, R. F. 2003. Effect of drought stress on leaf and whole canopy radiation use efficiency and yield of maize. Agronomy Journal, 95(3): 688-696
Farshadfar, E., Poursiahbidi, M. M. and Safavi, S. M. 2013. Assessment of drought tolerance in land races of bread wheat based on resistance/ tolerance indices. International Journal of Advanced Biological and Biomedical Research, 2: 143-158.
Fernandez, G. C. 1992. Effective selection criteria for assessing plant stress tolerance. In: Proceedings of the Symposium of AVRDC, 13-16 Aug. Taiwan.
Fischer, R. A. and Maurer, R. 1978. Drought resistance in spring wheat cultivars. I. Grain responses, Australian Journal of Agriculture Research, 29: 897-912.
Fischer, R. A. and Wood, J. T. 1979. Drought resistance in spring wheat cultivars III yield association with morpho-physiological traits, Australian Journal of Agriculture Research, 30: 1001-1020.
Gavuzzi, P., Rizza, F., Palumbo, M., Campaline, R. G., Ricciardi, G. L. and Borghi, B. 1997. Evaluation of field and laboratory predictors of drought and heat tolerance in winter cereals. Canadian Journal of Plant Science, 77: 523-531.
Golabadi, M., Arzani, A. and Mirmohamadi maibody, S. A. M. 2006. Assessment of drought tolerance in segregation population in durum wheat. African Journal of Agricultural Research, 1: 162-171.
Knight, C. A., Vogel, H., Kroymann, J., Shumate, A., Witsenboer, H. and Mitchell-Olds, T. 2006. Expression profiling and local adaptation of populations for water use efficiency across a naturally occurring water stress gradient. Moecular Ecology, 15: 1229-1237.
Lan, J. 1998. Comparison of evaluating methods for agronomic drought resistance in crops. Acta Agriculturae Bor-occid Sinica, 7: 85-87.
Mohammadi, A., Majidi, E., Bihamta, M. R. and Heidari Sharilabad, H. 2006. Evaluation of drought stress on agro-morphological characteristics in some wheat cultivars. Pajouhesh & Sazandegi, 73 (4): 184-192.
Mohammadi, R., Armion, M., Kahrizi, D. and Amri, A. 2010. Efficiency of screening techniques for evaluating durum wheat genotypes under mild drought conditions. International Journal of Plant Production, 4 (1): 1735-8043.
Mohseni, M., Mortazavian, S. M. M., Ramshini, H. A. and Foghi, B. 2015. Evaluation of drought tolerance in some wheat genotypes based on selection indices. Journal of Field Crops Research, 13 (2): 524-542.
Moosavi, S. S., Yazdi Samadi, B., Naghavi, M. R., Zali, A. A., Dashti, H. and Pourshahbazi, A. 2008. Introduction of new indices to identify relative drought tolerance and resistance in wheat genotypes. Desert, 12: 165-178.
Nabipour, A. R., Yazdi-Samadi, B., Zali, A. A. and Poustini, K. 2000. Effects of morphologic, traits and their relation to stress susceptibility index in several wheat genotypes. Biaban, 7 (1): 31-47.
Nouri, A., Etminan, A. R., Silva, D. and Mohammadi, R. 2011. Assessment of yield, yield-related traits and drought tolerance of durum wheat genotypes (Triticum turjidum Var. Durum Desf.). Astralian Journal of Crop Science, 5 (1): 8-16.
Porch, T. G. 2006. Application of stress indicess for heat tolerance screening of common bean. Journal of Agronomy and Crop Science, 192: 390-394.
Rahimi, M., Rabiei, B., Dehghani, H. and Tarang, A. R. 2013. Mapping main and epistatic QTLs for drought tolerance indices in F5 population of rice. Modern Genetics, 8: 435-448.
Rauf, S. and Sadaqat, H. A. 2007. Effects of varied water regimes on root length, dry matter partitioning and endogenous plant growth regulators in sunflower (Helianthus annuus L.). Journal of Plant Interactions, 2 (1): 41-51.
Reddy, G. K. M., Dangi, K. S., Kumar, S. S. and Reddy, A. V. 2003. Effect of moisture stress on seed yield and quality in sunflower. Journal of Oilseeds Research, 20 (2): 282-283.
Richard, R. A. 1996. Defining selection criteria to improve yield under drought. Plant Growth Regulation, 20: 157-166.
Rosales-Serna, R., Kohashi-Shibata, J., Acosta-Gallegos, J. A., Trejo-Lopez, C., Ortiz-Cereceres, J. and Kelly, J. D. 2002. Yield and phenological adjustment in four drought-stressed common bean cultivars. Annual Report- Bean Improvement Cooperative, 45: 198-199.
Rosielle, A. A. and Hamblin, J. 1981. Theoretical aspects of selection for yield in stress and non-stress environments. Crop Science, 21 (6): 943-946.
Sanchez-Bianco, M. J., Rodriguez, P., Olmos, E., Morales, M. A. and Torrecillas, A. 2004. Differences in the effects of simulated sea aerosol on water relations, mineral content and ultrastructure in Cistus albidus and Cistus monspeliensis plants. Journal of Environmental Quality, 33 (4): 1369-1375.
Saremirad, A. and Mostafavi, Kh. 2020. Study of Genetic and Phenotypic Diversity of Sunflower (Helianthus annus L.) Genotypes for Agro-morphological Traits under Normal and Drought Stress Conditions. Plant Productions, 43 (2): 227-240.
Schneider, K. A., Rosales-Serna, R., Ibarra-Perez, F., Cazares-Enriquez, B., Acosta-Gallegos, J. A., Ramírez-Vallejo, P., Wassimi, N. and Kelly, J. D. 2004. Improving common bean performance under drought stress. Crop Science, 37: 43-50.
Simane, B., Struik, P. C., Nachit, M. and Peacock, J. M. 1993. Ontogenetic analysis of yield components and yield stability of durum wheat in water limited environments. Euphytica, 71: 211-219.
Yan, W. and Kang, M. S. 2003. GGE-biplot analysis: A graphical tool for breeders, geneticists, and agronomists. CRC Press, Boca Raton, FL, USA.
دوفصلنامه فنآوری تولیدات گیاهی
دوره 13، شماره 1
خرداد 1400
صفحه 63-78

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار