ارزيابي تحمل به يخ‌زدگي بارهنگ سرنيزه‌اي (.Plantago lanceolata L) با استفاده از شاخص نشت الكتروليت‌ها

Evaluation of freezing tolerance in lancelot plantain (Plantago lanceolata L.) by electrolytes leakage index

به‌منظور بررسي تحمل به سرماي گياه بارهنگ سرنيزه‌اي آزمايشي به‌صورت فاكتوريل در قالب طرح كاملاً تصادفي با سه تكرار تحت شرايط كنترل‌شده در دانشكده كشاورزي دانشگاه فردوسي مشهد اجرا شد. عوامل آزمايش شامل اكوتيپ‌هاي بارهنگ سرنيزه‌اي (بجنورد، كلات، مشهد، قاين و بيرجند) و دماهاي يخ‌زدگي (0، 3-، 6-، 9-،12-، 15- ، 18- و 21- درجه سانتي‌گراد) بود. گياهان بارهنگ پس از سه ماه رشد و خوسرمايي در شرايط طبيعي، جهت اعمال دماهاي يخ‌زدگي در اواخر دي‌ماه سال1390به فريزر ترموگراديان منتقل شدند. جهت تعيين پايداري غشا‍‍ سيتوپلاسمي، درصد نشت الكتروليت‌ها و دماي پنجاه‌درصد كشندگي گياهان بر اساس نشت الكتروليت‌ها (LT50el) محاسبه شد. بقاي گياهان نيز چهار هفته پس از اعمال دماهاي يخ‌زدگي با اندازه‌گيري درصد بقا و دماي پنجاه‌درصد كشندگي گياهان بر اساس درصد بقا (LT50su) ارزيابي شد. نتايج نشان داد كه به لحاظ LT50el اكوتيپ مشهد متحمل‌ترين و اكوتيپ‌هاي كلات و بيرجند حساس‌ترين اكوتيپ‌ها بودند. اثرات متقابل اكوتيپ و دما بر درصد نشت الكتروليت‌ها و درصد بقا معني‌دار بود، بطوريكه در دماي 12- درجه سانتي‌گراد اكوتيپ‌هاي بجنورد و بيرجند به ترتيب كمترين و بيشترين درصد نشت الكتروليت را دارا بودند. در همين تيمار اكوتيپ مشهد با 4/94 درصد بيشترين و اكوتيپ بيرجند با 4/25 درصد كمترين درصد بقا را نشان دادند. ميزان LT50su در اكوتيپ مشهد 3/5 درجه سانتي‌گراد كمتر از اكوتيپ بيرجند بود. در اين آزمايش همبستگي منفي و معني‌داري بين درصد نشت الكتروليت‌ها و درصد بقا (**70/0- r=) وجود داشت. همچنين همبستگي مثبت و معني‌داري (*53/0=r) بين LT50el با LT50su ديده شد. بر طبق اين نتايج، اكوتيپ‌هاي مشهد و بجنورد تحمل به يخ‌زدگي بهتري نسبت به اكوتيپ بيرجند از خود نشان دادند.

In order to evaluate the cold tolerance of Lancelot Plantain plant, a Factorial experiment based on completely randomized design was conducted with three replications under controlled conditions at Faculty of Agriculture, Ferdowsi University of Mashhad. Experimental factors included plantain ecotypes (Bojnord, Kalat, Mashhad, Ghayen and Birjand) and freezing temperatures (0, -3, -6, -9, -12, -15, -18 and -21°C). To apply freezing temperatures, Plantain plants were transferred to a Thermo gradient freezer on January 20, 2012, after 3 months growth and hardening under natural environment. In order to assess the plasma membrane stability, electrolyte leakage percentage (EL %) and the lethal temperature required for 50% of plants according to the EL% (LT50el) was determined. Plant survival assessed four weeks after freezing treatment by measuring survival percentage and the lethal temperature required for 50% of plants according to the survival% (LT50su). Results showed that in terms of LT50el, the Mashhad ecotype was the most tolerant and Kalat and Birjand ecotypes were the most sensitive ones. Ecotype and temperature interactions had noticeable effects on EL and Survival percentage, so that Bojnord and Birjand ecotypes had the least and the most EL% at -12 °C, respectively. At the same treatment, Mashhad ecotype with 94.4 % and Birjand ecotype with 25.4% exhibited the most and the least survival percentage. The value of LT50su for Mashhad ecotype was 5.3°C lower than Birjand ecotype. There was high and negative correlations between EL% and survival percentage (r=-0.70**) in this survey. Moreover, there was significant and positive correlations between LT50el and LT50su (r= 0.53*). According to these findings, Mashhad and Bojnord ecotypes exhibited greater freeze tolerance than Birjand ecotype.