چكيده فارسي :
سابقه و هدف: تنش سرما يكي از مخاطرات جدي توليد پايدار محصولات كشاورزي است كه رشد و نمو گياهان را به شدت تحت تأثير قرار داده و موجب تغييرات مورفولوژيك، فيزيولوژيك، بيوشيميايي و مولكولي زيادي مي‌شود. خسارت سرما به گل‌هاي فندق نيز يكي از عوامل مهم محدود كننده كشت آن در دنيا مي‌باشد. اين تحقيق به منظور ارزيابي واكنش ارقام ايراني فندق به تنش سرما در مرحله گل‌دهي و همچنين بررسي ارتباط بين زمان گل‌دهي، درصد جوانه‌زني دانه گرده، ميزان آنزيم پراكسيد هيدروژن و اسيد آمينه پرولين با ميزان حساسيت و تحمل ارقام بومي فندق نسبت به تنش سرما، انجام شده است.
مواد و روش‌ها: هشت رقم ايراني فندق شامل اصل قره‌باغ، تابستانه، جنوب قره‌باغ، خندان، رسمي، گرد اشكورات، ميش‌پستان و ناخن‌رود، به دليل برتري نسبي در صفات كمي و كيفي نسبت به ساير ارقام، انتخاب شدند. از هر رقم چهار درخت انتخاب و زمان ظهور گل‌هاي نر و ماده، رسيدن و ريزش دانه گرده، ظاهر شدن كلاله قرمز رنگ و تيپ گل‌دهي ثبت شد. درصد جوانه‌زني دانه گرده در محيط كشت حاوي ساكارز (دو غلظت 10 و 15 درصد) بررسي شد. به منظور بررسي اثر سرما، شاتون‌هاي باز نشده و گل‌هاي ماده تلقيح شده هشت رقم فندق در 10 سطح تيمار دمايي قرار گرفتند و ميزان آسيب سرمازدگي پس از گذشت 24 ساعت از تيمار سرمايي ارزيابي و بر اساس نوع و ميزان تغييرات ظاهري امتيازبندي شدند. ميزان فعاليت آنزيم پراكسيد هيدروژن و اسيد آمينه پرولين در نمونه‌ها، قبل و بعد از تيمار سرمايي اندازه‌گيري شد. آزمايشات فاكتوريل بر مبناي طرح كاملاً تصادفي با سه تكرار اجرا شد. تجزيه و تحليل داده‌ها با استفاده از نرم‌افزار SAS و مقايسه ميانگين‌ها با آزمون دانكن انجام شد.
يافته‌ها: زمان ظهور شاتون‌ها و گل‌هاي ماده تير‌ماه تا شهريور‌ماه بود. ارقام ميش‌پستان و تابستانه بيشترين درصد جوانه‌زني دانه گرده در محيط حاوي ساكارز (دو غلظت 10 و 15 درصد) را داشتند. ارقام رسمي، تابستانه و ميش‌پستان داراي بيشترين و رقم خندان داراي كمترين عملكرد بودند. بررسي‌هاي مورفولوژيك نشان دهنده شروع انجماد گل‌هاي ماده تلقيح يافته و شاتون‌هاي باز نشده به ترتيب در دماي 3- و 5- درجه سانتي‌گراد، انجماد كامل و از بين رفتن بافت گل‌هاي ماده تلقيح يافته و شاتون‌هاي باز نشده به ترتيب در دماي 5- و 11- درجه سانتي گراد بود كه از اين نظر شاتون‌هاي نر رقم ميش‌پستان و گل‌هاي ماده رقم تابستانه بيشترين مقاومت را نسبت به سرما نشان دادند. نتايج آزمايشات حاكي از عدم تغييرات قابل توجه در فعاليت آنزيم پراكسيد هيدروژن با افزايش ميزان سرما در ارقام مختلف بود و همچنين ارقام متحمل به سرما ميزان آنزيم كمتري نسبت به رقم شاهد داشتند. رابطه معني‌دار و مثبت بين غلظت پرولين و ميزان تحمل به سرما مشاهده شد به‌طوري‌كه ميزان پرولين در شاتون‌ها و گل‌هاي ماده تحت تنش سرما افزايش يافته و ارقام ميش‌پستان و تابستانه داراي بيشترين ميزان پرولين بودند.
نتيجه‌گيري: با توجه به نتايج حاصل از اين پژوهش، كشت ارقام ميش‌پستان و تابستانه كه داراي بيشترين عملكرد و بيشترين ميزان تحمل در برابر سرما بودند در مناطقي كه خطر سرمازدگي بهاره وجود دارد و دما در مرحله ظهور شاتون‌هاي نر و گل‌هاي ماده به ترتيب به كمتر از 9- و 3- درجه سانتي‌گراد نمي‌رسد، توصيه مي‌شود.
چكيده لاتين :
Background and objectives: Freezing stress is a serious threat to the sustainable production of crops that affects plant development and causes a series of morphological, physiological, biochemical and molecular changes. Freezing damage to hazelnut flowers is one of the most limiting factors of its planting in the world. This research was conducted to evaluate the response of some Iranian hazelnut cultivars to freezing stress at flowering time, also to find the relationship between flowering time, the germination rate of pollen, the amount of proline amino acid and hydrogen peroxide enzyme with the degree of susceptibility and tolerance of local hazelnut cultivars against freezing stress.
Materials and methods: Eight Iranian hazelnut cultivars including Asle Gharebagh, Tabestaneh, Jonoube Gharebagh, Khandan, Rasmi, Gerde Eshkaverat, Mish Pestan and Nakhon Rood, due to the relative superiority of their quantitative and qualitative traits compared to other cultivars, were selected. Four trees from each cultivar were chosen and the emergence time of male and female flowers, emergence time of red stigma and flowering type were recorded. The pollen germination rate in media containing 10 and 15% sucrose was examined. In order to evaluation of freezing effect, unopened male and fertilized female flowers of eight hazelnut cultivars were exposed to 10 levels of freezing treatment and after 24 hours, the freezing damage was evaluated and based on the type and the amount of morphological changes was scored. The activity of hydrogen peroxide enzyme and proline amino acid was measured before and after freezing treatment. The factorial experiment based on a completely randomized design with three replications was performed. The data analyzed using SAS software and Duncan‘s multiple range test were applied to test for significant differences between the treatments.
Results: The male and female flowers appeared on July-September. Tabestaneh and Mish Pestan cultivars had the highest germination rate of pollen in media containing 10 and 15% sucrose. Rasmi, Tabestaneh and Mish Pestan cultivars were showed the highest yield. Morphological assessments were indicated that the starting of freezing of fertilized female flowers and unopened male flowers occurred at -3 °C and -5 °C, respectively; and complete freezing and tissue destruction of fertilized female flowers and unopened male flowers were observed at -5°C and -11 °C, respectively. In this regard, the male flowers of Mish Pestan cultivar and the female flowers of Tabestaneh cultivar had the highest resistance to freezing stress. The results revealed that there was no significant relationship between the activity of hydrogen peroxide and the coldness. Also, the tolerant cultivars had a lower content of this enzyme compared to the control. Our results revealed that the percentage of the freezing damage depends on the proline content of hazelnut flowers. Mish Pestan and Tabestaneh cultivars had the highest proline content.
Conclusion: According to our results, Mish Pestan and Tabestaneh cultivars, those had the highest yield and tolerance against freezing stress, are recommended to cultivate in regions with a high risk of spring freezing that the temperature at the emergence time of male and female flowers are not below -9 and -3 °C, respectively.
