ارزيابي تحمل به يخ زدگي ارقام جو (Hordeum vulgar L.) در مرحله گياهچه‌اي تحت شرايط كنترل شده

Evaluation of freezing tolerance in barley (Hordeum vulgar L.) cultivars

خطر پذيري آب و هوايي از جمله عواملي است كه همواره در ميزان توليد غلات در بسياري از مناطق موثر بوده است. به منظور بررسي تحمل به يخ‌زدگي ارقام جو در شرايط كنترل شده، آزمايشي در قالب طرح كاملاً تصادفي و به صورت آزمايش فاكتوريل با سه تكرار در آزمايشگاه فيزيولوژي دانشكده كشاورزي دانشگاه فردوسي مشهد به اجرا در آمد. تركيب 5 رقم جو ماكويي، كارون×كوير، لخت، ريحان و والفجر به همراه 6 تيمار دمايي (0، 4-، 8-، 12-، 16- و 20- درجه سانتي‌گراد) به صورت فاكتوريل به عنوان تيمارهاي مورد بررسي در نظر گرفته شدند. در اين آزمايش گلدان‌ها از زمان كاشت تا مرحله 6-4 برگي جهت گذراندن دوره خوسرمايي در شرايط طبيعي قرار گرفتند و پس از آن جهت اعمال يخ‌زدگي به فريزر ترموگراديان منتقل شدند. ميزان پايداري غشا سيتوپلاسمي ژنوتيپ‌ها با استفاده از نشت الكتروليت‌ها مورد ارزيابي قرار گرفت و سپس درجه حرارت كشنده براي 50 درصد نمونه‌ها (LT50 ) بر اساس نشت الكتروليت‌ها تعيين گرديد. همچنين سه هفته بعد از زمان اعمال دماهاي يخ‌زدگي و رشد مجدد آنها در گلخانه، درصد بقا ، ارتفاع، وزن خشك، دماي كشنده 50 درصد گياهان ((LT50 بر اساس درصد بقا و دماي كاهنده 50 درصدوزن خشك گياهان (RDMT50) اندازه‌گيري و ثبت شد. نتايج حاصل از اين بررسي نشان داد كه درصد نشت الكتروليت‌ها در نمونه‌هاي برگ و طوقه ارقام مورد بررسي داراي تفاوت معني‌داري (01/0p < ) بود، به نحوي كه برگ رقم والفجر با 4/69 درصد و رقم كارون×كوير با 5/58 درصد به ترتيب از بيشترين و كمترين درصد نشت برخوردار بودند. در نمونه‌هاي طوقه رقم ريحان با 9/78 درصد بيشترين درصد نشت الكتروليت را داشت و ارقام ماكويي، كارون×كوير، لخت و والفجر بدون تفاوت معني‌دار كمترين درصد نشت را به خود اختصاص دادند. اندازه‌گيري صفاتي نظير وزن خشك و ارتفاع بوته سه هفته پس از بازيافت اختلاف معني‌داري را در بين رقم‌هاي مورد بررسي نشان داد، به عنوان مثال رقم كارون × كوير با 978 ميلي‌گرم بيشترين و رقم والفجر با 480 ميلي‌گرم كمترين وزن خشك تك بوته را داشتند. همچنين اغلب صفات مورد بررسي از تيمار دمايي 12- درجه سانتي گراد به پايين كاهش معني‌داري نسبت به شاهد (تيمار صفر درجه سانتي‌گراد) نشان دادند.

Risk of weather variability is amongst factors that always affect the cereal production in many areas. In order to determine the freezing tolerance of five barley (Hordeum vulgar L.) cultivars under controlled conditions, a factorial experiment based on CRD carried out with three replications at the crop physiology Laboratory of College of Agriculture, Ferdowsi University of Mashhad. Treatments were barley genotype with five levels, including Makouei, Karun×Kavir, lokht, Reyhan and Valfajr, and temperature in six levels (0, -4, -8, -12, -16 and -20 °C). Plants were kept under natural conditions until 4-6 leaf stage to provide the acclimation period and then were transferred to a thermo-gradient freezer to apply freezing stress. The cell membrane stability of genotypes was measured through electrolyte leakage (EL) and the LT50el (temperature for killing 50% of samples according to the electrolyte leakage) was also determined. Furthermore, survival percentage, plant height, dry weight, LT50su (temperature for killing 50% of samples according to survival) and RDMT50 (reduced dry matter temperature) were determined after three weeks recovery in the glasshouse. Results showed that leakage percentage from leaf and crown after freezing was significantly different (P < 0.01) amongst cultivars. The greatest (69.4) and the lowest (58.5) leakage percentage from leaf samples were observed in Valfajr and Karun×Kavir cultivars, respectively. Reyhan cultivar showed the highest (78.9) and Makouei, Karun×Kavir, lokht and Valfajr cultivars showed the lowest leakage percentage from crown samples. Plant height, dry weight and LT50su of cultivars were significantly different after freezing. For instance, the dry weight of plants after three weeks recovery was 978 and 480 mg/plant for Karun×Kavir and Valfajr cultivars, respectively. Most studied traits were significantly reduced under temperatures lower than -12oC compared to the control.