اثر تنش خشكي آخر فصل بر عملكرد و ارتباط آن با غلظت هورمون‏‌هاي IAA و ABA دانه در دو رقم حساس و متحمل گندم

Effect of terminal season drought tension on yield and its relation with grain IAA and ABA hormones concentration in two sensitive and tolerant wheat cultivars

در مناطق خشك و نيمه‌خشك مانند ايران وقوع تنش خشكي در مراحل مختلف رشد دانه و كاهش شديد عملكرد ارقام مختلف گندم از مسايل شناخته شده توليد مي‏باشد. اين تحقيق در راستاي مطالعه اثر تنش خشكي در مراحل تقسيم سلولي و پرشدن دانه‏‌ها، بر برخي ويژگي‌‌هاي فيزيولوژيك مرتبط با قدرت منبع و مخزن در مراحل مختلف رشد دانه دو رقم مرودشت و زاگرس (به ترتيب حساس و متحمل به تنش خشكي آخر فصل) اجرا شده است. اين تحقيق در سال 1386 در شرايط گلخانه در پژوهشكده بيوتكنولوژي (كرج) و پرديس دانشگاه كشاورزي تهران و به صورت آزمايش فاكتوريل، در قالب طرح پايه بلوك‌هاي كامل تصادفي در سه تكرار اجرا شد. تيمار‌ها شامل تنش خشكي (50 درصد FC در 14 روز اول پس از گرده‌افشاني و آبياري مجدد (مرحله اول)، آبياري عادي در 14 روز اول و سپس قطع آب تا پايان آزمايش (مرحله دوم) و تيمار شاهد مي‌باشند. در تيمار شاهد عملكرد دانه، زيست توده، وزن هزار دانه و تعداد دانه در سنبله رقم مرودشت به‌طور معني‌داري بيش‌تر از رقم زاگرس بود. هر دو سطح تنش خشكي موجب كاهش معني‌دار اين صفات در هر دو رقم شدند. IAA و ABA بيش‌ترين غلظت را در دانه‏‌هاي در حال رشد، به‌ترتيب 7 و 14 روز بعد از گرده‏افشاني داشتند. تيمار تنش خشكي در مرحله تقسيم سلولي به‌ترتيب موجب كاهش غلظت IAA و افزايش معني‌دار غلظت ABA دانه‏‌هاي هر دو رقم شد. تنش خشكي در مرحله پرشدن دانه موجب افزايش معني‌دار غلظت ABA در دانه هر دو رقم شد. با توجه به نتايج به‌دست آمده به نظر مي‌رسد مرحله پرشدن دانه نسبت به مرحله تقسيم سلولي مرحله كليدي‏تري در شكل‏گيري عملكرد دانه باشد و اعمال تنش خشكي در اين مرحله نسبت به مرحله تقسيم سلولي عملكرد دانه را به‌طور معني‌دارتري كاهش دهد. احتمالاً، تنش خشكي در مرحله تقسيم سلولي از طريق كاهش غلظت هورمون IAA و افزايش غلظت ABA باعث كاهش تقسيم سلولي، و در مرحله پرشدن دانه، از طريق افزايش غلظت ABA، كاهش فعاليت‌‌هاي آنزيمي و دوره پرشدن دانه موجب كاهش عملكرد دانه مي‏شود.

In arid and semi arid regions like Iran occurrence of drought tension at different grain growth stages and severe yield decreasing of different cultivars of wheat is one of the common concerns of production. This research was performed to study the effect of drought tension in cell division and grains filling stages on some physiological characters related to the sink and source power in different grain growth stages of two cultivars Marvdasht and Zagrose (sensitive and resistant to terminal season drought tension, respectively). This research as a factorial experiment based on randomized completely blocks design with three replications was conducted in the greenhouse conditions in Biotechnology Research Center (Karaj) and Pardis Tehran Agriculture University in 2007. The treatments included 1- Drought tension (50 Percentage of FC during the first 14 days after pollination and re-watering (stage 1), 2- Regular watering during the first 14 days and then water cut off till the end of experiment (stage 2) and 3- Control treatment. In control treatment grain yield, biomass, 1000-grain weight and grain number per spike of Marvdasht cultivar was significantly higher than Zagrose cultivar. Both levels of drought tension significantly decreased these traits in both cultivars. IAA and ABA had the highest concentration at growing grains 7 and 14 days after pollination, respectively. Drought tension treatment during cell division stage decreased IAA concentration and significantly increased ABA concentration in the grains of both cultivars. Drought tension in grain filling stage increased ABA concentration significantly in the grain of both cultivars. Based on the obtained results it seems grain filling stage is a more sensitive stage in grain yield formation then cell division stage and by applying drought tension in this stage compared to cell division stage, decreases grain yield significantly. Probably, drought tension in cell division stage by decreasing LAA hormone concentration and increasing ABA concentration, reduces cell division, and in grain filling stage, by increasing ABA concentration, decreasing enzyme activities and grain filling duration, reduces the grain yield.