پديد آورندگان :
سهيلي موحد، سميه دانشگاه محقق اردبيلي , اسماعيلي، محمدعلي دانشگاه علوم كشاورزي و منابع طبيعي ساري - گروه زراعت , جباري، فرهاد دانشگاه زنجان - گروه زراعت و اصلاح نباتات , خرم دل، سرور دانشگاه فردوسي مشهد - گروه زراعت و اصلاح نباتات , فولادي، عقيل دانشگاه آزاد اسلامي، واحد اردبيل
كليدواژه :
تنش شوري , فلورسانس متغير , عملكرد كوانتومي فتوسيستم , Ks21189
چكيده فارسي :
سابقه و هدف: لوبيا چيتي گياهي حساس به تنش خشكي است، در عين حال در اين گياه از لحاظ مقاومت به خشكي، تنوع ژنتيكي مشاهده مي‌شود. پژوهش حاضر با هدف بررسي اثر تنش خشكي بر محتواي نسبي آب برگ، شاخص‌هاي فلورسانس كلروفيل و عملكرد دانه‌ي ارقام لوبيا چيتيPhaseolus vulgaris كشت شده در استان زنجان اجرا گرديد.
مواد و روش‌ها: اين پژوهش به‌صورت كرت‌هاي خرد شده بر پايه‌ي بلوك هاي كامل تصادفي در چهار تكرار، در مزرعه‌ي تحقيقاتي دانشگاه زنجان انجام شد. سطوح آبياري شامل شاهد و تنش خشكي در كرت‌هاي اصلي و ارقام لوبيا چيتي شامل محلي خمين، صدري، Ks21193 و Ks21189 در كرت‌هاي فرعي قرار داده شدند. در اين آزمايش محتواي نسبي آب برگ، فلورسانس كمينه، فلورسانس بيشينه، فلورسانس متغير، عملكرد كوانتومي فتوسيستم II و عملكرد دانه اندازه‌گيري شدند.
يافته‌ها: بر اساس نتايج به‌دست آمده اثر تنش خشكي در تمام صفات به‌جز فلورسانس بيشينه و بر‌هم‌كنش تنش خشكي در رقم براي تمام صفات به‌جز فلورسانس كمينه و فلورسانس بيشينه معني‌دار بود. در اين آزمايش مشاهده شد كه ميزان محتواي نسبي آب برگ، فلورسانس متغير، عملكرد كوانتومي فتوسيستم II و عملكرد دانه در ارقام در شرايط تنش خشي به‌طور معني‌داري كمتر از شاهد بود. محدوديت آبي عملكرد كوانتومي فتوسيستم II را به‌دليل افزايش F0 (فلورسانس حداقل يا كمينه در شرايط سازگار شده با تاريكي) و كاهش Fm (فلورسانس حداكثر يا بيشينه در شرايط سازگار شده با تاريكي) كاهش داد. نتايج به‌دست آمده نشان داد كه رقم Ks21189 از بيشترين محتواي نسبي آب برگ (74/24 درصد)، فلورسانس متغير (2046) و عملكرد كوانتومي فتوسيستم II ، در شرايط تنش خشكي برخوردار بود. در ضمن ميزان كاهش محتواي نسبي آب برگ و عملكرد كوانتومي فتوسيستم II در رقم Ks21189 در شرايط تنش خشكي نسبت به شاهد كمتر بود. همين رقم حداكثر عملكرد دانه (741/6 كيلوگرم در هكتار) را در شرايط تنش داشت. اين مسئله نشاندهنده‌ي مقاومت رقم Ks21189به تنش خشكي و تحريك اين رقم به افت كمتر عملكرد كوانتومي فتوسيستم II در شرايط محدوديت آب مي‌باشد. كمترين محتواي نسبي آب (51/8 درصد)، فلورسانس متغير (1245/5)، عملكرد كوانتومي فتوسيستم II 0/63) و عملكرد دانه (503/1 كيلوگرم در هكتار) در كرت‌هايي برآورد گرديد كه رقم صدري تحت شرايط تنش رطوبتي به‌كار برده شد. ژنوتيپ صدري با كاهش عملكرد 80/18 % حساس‌ترين ژنوتيپ به كمبود آب بود.
نتيجه‌گيري: بررسي ضرايب همبستگي، نشان‌گر همبستگي مثبت و معني‌دار، محتواي نسبي آب برگ، فلورسانس بيشينه، فلورسانس متغير و عملكرد كوانتومي فتوسيستم II با عملكرد دانه مي‌باشد. لذا چنين به‌نظر مي‌رسد ارقامي كه بتوانند در شرايط تنش خشكي پايداري محتواي نسبي آب برگ و عملكرد كوانتومي فتوسيستم II را حفظ كنند، به‌دليل برخورداري از سرعت فتوسنتز بالاتر، از عملكرد دانه بيشتري برخودار خواهند بود.
چكيده لاتين :
Background and objectives: Pinto bean is a susceptible plant to drought stress. However, there is genotype variation for the trait in this plant. The aim of this study was to investigate the effect of drought stress on leaf relative water content, chlorophyll fluorescence indices and grain yield of pinto bean genotypes (Phaseolus vulgaris L.) cultivated in Zanjan province.
Materials and methods: an experiment was conducted as spilt plot based on a completely randomized block design with four replications at Zanjan university research farm. Irrigation levels (control and drought stress) and genotypes (Local khomein, Sadri, Ks21193 and Ks21189) were set in the main and subplot, respectively. In this experiment leaf relative water content, minimum fluorescence, maximum fluorescence, variable fluorescence, quantum yield of photosystem II and grain yield were measured
Results: Results showed that the drought stress effects for all traits, except for maximum fluorescence and the interaction of drought stress and cultivar for all traits, except for minimum fluorescence and maximum fluorescence were significant. In this experiment, it was also observed that on leaf relative water content, variable fluorescence, quantum yield of photosystem II and grain yield of genotypes were significantly lower under drought stress compared to the control
The results showed that water deficit caused quantum yield of photosystem II declined significantly due to increasing of minimum fluorescence and decreasing of maximum fluorescence. Results indicated that Ks21189 genotype showed maximum leaf relative water content (74.24%), variable fluorescence (2046) and quantum yield of photosystem II (0.70) under drought stress. Also, Ks21189 genotype exhibited the least reduction for leaf relative water content and quantum yield of photosystem II under drought stress in comparison to control. In addition, this genotype had maximum seed yield (741.6 Kg ha-1) under drought stress. These findings confirm the resistance of Ks21189 genotype to drought stress and stimulating this genotype to least reduction for quantum yield of photosystem II under water limitation conditions. Minimum leaf relative water content (51.8%), variable fluorescence (1245.5), quantum yield of photosystem II (0.63) and grain yield (503.1 Kg ha-1) was obtained in the plots which sadri genotype under drought condition was applied. Sadri genotype was identified as water deficit stress sensitive genotypes with the reduction of yield 80.18%.
Conclusion: Correlation analysis indicated significant and positive correlation between leaf relative water content, maximum fluorescence, variable fluorescence and quantum yield of photosystem II with grain yield. Thus, it seems that under drought stress, genotypes with stable quantum yield of photosystem II and leaf relative water content produce higher grain yield because of higher photosynthesis rate.
