پديد آورندگان :
شريعتي نيا، فاطمه دانشگاه وليعصر رفسنجان - گروه ژنتيك و توليد گياهي، رفسنجان , آذري، آرمان دانشگاه وليعصر رفسنجان - گروه ژنتيك و توليد گياهي، رفسنجان , رحيمي، اصغر دانشگاه وليعصر رفسنجان - گروه ژنتيك و توليد گياهي، رفسنجان , جعفري، آزاده دانشگاه وليعصر رفسنجان - گروه ژنتيك و توليد گياهي، رفسنجان , مداح حسيني، شهاب دانشگاه وليعصر رفسنجان - گروه ژنتيك و توليد گياهي، رفسنجان
كليدواژه :
بايپلات , تحمل , جوانه‌زني , شاخص تنش , عملكرد
چكيده فارسي :
سابقه و هدف: شوري يكي از مهمترين تنش‌هاي محيطي است كه در مناطق خشك دنيا نظير ايران توليد محصول را محدود مي-نمايد. به‌منظور برآورده كردن نيازهاي غذايي جمعيت در حال رشد جهان، استفاده از زمين‌هاي حاشيه‌اي كه معمولا قدرت باروري پاييني دارند و به درجات مختلفي تحت تاثير تنش‌هاي عناصر غذايي، شوري و ... هستند، براي توليد محصولات جايگزين بدون كاهش چشمگير در ارزش اقتصادي محصول اصلي، راهكاري عملي به نظر مي‌رسد. منداب (Eruca sativa) به‌عنوان يكي از گياهان بسيار كهن بومي خاورميانه سازگاري بسيار بالايي به شرايط گرم و خشك اين منطقه دارد. اين گياه مي‌تواند به‌عنوان كود سبز يا گياه پوششي نقش مهمي در حفاظت خاك در زمين‌هاي آيش و همچنين برنامه‌هاي تناوب داشته باشد. با اين حال دانش چنداني در مورد تحمل به شوري منداب در مرحله جوانه‌زني و مراحل رشدي و گياه كامل وجود ندارد. اين آزمايش با هدف بررسي واكنش شاخص‌هاي جوانه‌زني و اجزا عملكرد چند اكوتيپ محلي منداب به شوري و شناسايي اكوتيپ‌هاي متحمل به شوري به‌منظور استفاده در برنامه‌هاي به‌نژادي احتمالي انجام شد
مواد و روش‌ها: اين پژوهش در چارچوب دو آزمايش جداگانه انجام شد. در آزمايش اول در چارچوب طرح كاملا تصادفي به‌صورت فاكتوريل دو عاملي و با چهار تكرار، درصد و سرعت جوانه‌زني و بنيه بذر هفت اكوتيپ محلي گردآوري شده از دو استان كرمان و فارس به نام‌هاي سيرجان، بردسير، ريگان، شهداد، آباده، دهمورد و درجوه در شوري‌هاي شاهد (آب‌مقطر)، 3، 6، 9، 12، 15 و 18 دسي‌زيمنس بر متر اندازه‌گيري شد. در آزمايش دوم در چارچوب طرح كاملا تصادفي با دو فاكتور و سه تكرار همان اكوتيپ‌ها در شرايط نيمه‌مزرعه‌اي درون باكس‌هاي سيماني و در خاكي غيرشور (1/8 دسي‌زيمنس بر متر) كاشته شدند و تا مرحله چهار برگي با آب شهر آبياري شدند. سپس اعمال شوري با آب شور براي رسيدن به سطح شوري 4، 8 و 12 دسي‌زيمنس بر متر انجام شد. در هر دو آزمايش شوري با حل كردن غلظت هاي مختلف نمك كلريد سديم در آب بدست آمد. در پايان فصل رشد عملكرد دانه، عملكرد بيولوژيك، شاخص برداشت به همراه ارتفاع ساقه و تعداد دانه در خورجين اندازه‌گيري شدند. برخي شاخص‌هاي تنش، براي اكوتيپ‌ها محاسبه شد و بر اساس تحليل همبستگي و بايپلات نتايج تفسير شد.
يافته‌ها: در همه اكوتيپ‌ها، درصد و سرعت جوانه‌زني و همچنين بنيه گياهچه با افزايش شوري از سطح شاهد به 18 دسي‌زيمنس برمتر كاهش يافت اما از اين لحاظ بين اكوتيپ‌ها تفاوت قابل توجهي وجود داشت. سرعت جوانه‌زني و بنيه گياهچه در اثر تيمارهاي شوري بسيار بيشتر از درصد جوانه‌زني كاهش يافتند. بر اساس روش نمره‌دهي، سيرجان، درجوه و بردسير به‌ترتيب به‌عنوان اكوتيپ‌هاي برتر، متوسط و ضعيف از نظر تحمل به شوري شناسايي شدند. در آزمايش نيمه‌مزرعه‌اي واكنش اكوتيپ‌ها بسيار متفاوت بود و اكوتيپ شهداد هم در شرايط شاهد و هم در شوري 12 دسي‌زيمنس بر متربالاترين عملكرد دانه و بيولوژيك را نشان داد. از نظر مقدار عددي اكوتيپ شهداد و درجوه به‌ترتيب بيشترين و كمترين مقدارهاي STI، GMP، HM و MP را به‌خود اختصاص دادند. تحليل بايپلات نيز نشان داد كه شهداد بيشترين عملكرد دانه و كمترين حساسيت به شوري را دارد.
نتيجه‌گيري: تنوع ژنتيكي قابل توجهي بين اكوتيپ‌ها از نظر تحمل به شوري در مرحله جوانه‌زني و گياه كامل مشاهده شد. با اين‌حال واكنش اكوتيپ‌ها در اين دو مرحله متفاوت بود كه نشان مي‌دهد سازوكارهاي تحمل به شوري در مراحل نموي مختلف متفاوت است و ممكن است ارتباط نزديكي با مبداء جغرافيايي – اقليمي بذر نداشته باشد. بر اساس نتايج به نظر مي‌رسد منداب در گروه گياهان نيمه متحمل به شوري قرار داشته باشد و از اين‌رو امكان كشت وكار آن به‌عنوان گياه فرعي در برخي از خاك‌هاي شور وجود داشته باشد.
چكيده لاتين :
Background and objectives: Salinity is one of the major abiotic stresses limiting crop productivities in arid regions of the world like Iran. In order to meet the food demand for growing population, utilization of marginal fields which are typically areas of lower productivity and show some extents of nutrition imbalance and salinity to grow alternate crops like promising oil crops without substantial decrease in economic value of cash crop seems a practical approach. Rocket (Eruca sativa L.) is an old native plant well adapted to warm, dry climates of the Middle East region. It can play a role in crop rotation programs as green manure and/or cover crop to conserve soils in fallow lands. Nonetheless, little is known about its response to salt stress. This study aimed to evaluate main germination characteristics and yield components of some local Eruca sativa ecotypes and identify salt-tolerant ecotypes in order to use in breeding programs.
Materials and Methods: This study was conducted as two separate experiments. In the first experiment, germination percentage and rate and seed vigor of seven ecotypes of rocket named based on the region of collection as Sirjan, Bardsir, Rigan, Shahdad, Abadeh, Dehmurd and Darjaveh were assayed in a completely randomized design with two factors and four replicates. Salinity (NaCl) treatments were control (distilled water), 3, 6, 9, 12, 15 and 18 dS/m. In the second experiment, seeds of the same ecotypes as the first experiment were sown outdoor in cement boxes filled with soil (EC=1.8 dS/m) as semi-filed condition and watered normally until 4-leaf stage when treatments applied by salinized water to achieve 4, 8 or 12 dS/m. At the end of growing season, shoot biomass, grain yield, plant height and number of capsules were measured. Some stress indices were calculated and results were discussed by correlation and biplot analysis.
Results: Final Germination percentage and rate as well as seed vigor decreased by increasing salinity in all ecotypes, although magnitude of response greatly differed among ecotypes. Germination rate and seed vigor were much more affected by the adverse effects of salinity. Based on scoring method, Sirjan, Bardsir and Darjaveh were identified as superior, inferior and moderate ecotypes in terms of salinity tolerance, respectively. In the semi-field experiment, however, responses of ecotypes to salinity were quite different to those of germination as Shahdad showed the highest grain yield and shoot biomass both in the control and 12 dS/m treatments. Shahdad also showed the highest values for STI, GMP, MP and HM while Darjave being the lowest. Biplot analysis confirmed that Shahdad was the ecotype with the highest grain yield and lowest salinity susceptibility.
Conclusion: Significant ecotypic variations were observed in terms of salinity response both in germination stage and whole plant growth, though ecotypes responded differently to salinity, indicating tolerance mechanisms may differ among developmental stages and not closely related to geographic and climatic origin of seeds. Results suggest that rocket is semi-tolerant to salinity and could be a potential subsistence crop for cultivation in some saline soils.
