ارزيابي تحمل ژنوتيپ‌هاي لوبيا نسبت به تنش كادميوم در مرحله جوانه‌زني

Evaluation of common bean genotypes tolerance in response to cadmium stress at germination stage

آلودگي خاك‌ها با فلزات سنگين از جمله كادميوم در ساليان اخير روند رو به رشدي داشته است و توليد محصولات كشاورزي در مناطق آلوده را با مشكلات جدي مواجه كرده است. به‌منظور بررسي تاثير تنش كادميوم بر صفات رشدي و بيوشيميايي و گزينش ژنوتيپ‌هاي متحمل با استفاده از شاخص‌هاي تحمل به تنش در مرحله جوانه‌زني، 25 ژنوتيپ لوبيا در غلظت‌هاي 0 (شاهد) و 4 ميلي‌گرم در ليتر كلريد كادميوم به‌صورت فاكتوريل در قالب طرح كاملاً تصادفي با سه تكرار در محل آزمايشگاه بيوتكنولوژي دانشكده كشاورزي و منابع طبيعي دانشگاه آزاد اسلامي واحد كرج در سال 1390 مورد ارزيابي قرار گرفتند. نتايج نشان داد كه تنوع ژنتيكي بالايي در اكثر صفات مورد بررسي وجود داشت. در اثر تنش كادميوم صفات طول ريشه‌چه، طول ساقه‌چه، نسبت طول ريشه به ساقه، درصد جوانه‌زني و وزن تر گياهچه كاهش و ميزان فعاليت آنزيم سوپراكسيد ديسموتاز، محتواي پرولين و ميزان هورمون آبسزيك‌اسيد افزايش معني‌داري نشان دادند. شاخص‌هاي متوسط محصول‌دهي (MP) و ميانگين هندسي محصول‌دهي (GMP)، همبستگي مثبت و معني‌داري با وزن تر گياهچه در شرايط نرمال و تنش كادميوم داشتند. به‌منظور ارزيابي دقيق‌تر، تجزيه به مولفه‌هاي اصلي و رسم نمودار باي پلات انجام گرفت و ژنوتيپ‌هاي G-11867، Taylor، Emerson وD-81083 به‌عنوان ژنوتيپ‌هاي متحمل شناسايي شدند.

In recent years, soil pollution with heavy metals such as cadmium had a progressive trend and causes serious problem in production of crops in polluted zones. In order to study the effect of cadmium stress on growth and biochemical traits and selection of tolerant genotypes using stress tolerance indices, 25 bean genotypes at 0 (as control) and 4 mg L-1 concentration of cadmium chloride were evaluated as factorial arrangement based on randomized complete design with three replications, in Biotechnology Laboratory of College of Agriculture and Natural Resources, Islamic Azad University, Karaj branch in 2011. Results showed that there was high genetic variation for most of evaluated traits. Cadmium stress decreased root length, shoot length, root to shoot ratio, germination percentage and fresh weight while superoxide dismutase activity, Proline and Abscisic acid content were significantly increased. MP (mean productivity) and GMP (Geometric mean productivity) indices had positive correlation with fresh weight in both normal and cadmium stress conditions. In order to precise evaluation, principal component analysis and biplot was done and four genotypes including G-11867, Taylor, Emerson, D-81083 were identified as tolerant genotypes.