ارزیابی ارتباط بین مقاومت به یخزدگی با نشانگرهای پروتئین های ذخیره ای و برخی صفات فیزیولوژی در جو زراعی (Hordeum vulgare L)

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 کارشناس ارشد رشتة اصلاح نباتات، دانشکدة کشاورزی، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل- ایران

2 استادیار گروه زراعت و اصلاح نباتات، دانشکده کشاورزی، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل - ایران

3 استادیار گروه باغبانی دانشکدة کشاورزی پردیس کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه تهران، کرج- ایران

4 دانشیار گروه زراعت و اصلاح نباتات، دانشکدة کشاورزی، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل- ایران

5 دانشجوی دکترای رشتة بیوتکنولوژی کشاورزی، گروه زراعت و اصلاح نباتات، دانشکدة کشاورزی، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل- ایران

6 دانشجوی دکترای رشته بیوتکنولوژی کشاورزی، گروه زراعت و اصلاح نباتات، دانشکده کشاورزی، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل - ایران

چکیده

به‌منظور بررسی ارتباط بین نشانگرهای پروتئینی و صفت‌های تغییرات میزان پرولین، راندمان کوانتومی فتوسیستم II، دمای 50 درصد کشندگی و شاخص زنده‌مانی مزرعه، 20 ژنوتیپ و لاین پیشرفتۀ جو در یک آزمایش گلخانه‌ای در قالب طرح بلوکهای کاملاً تصادفی ارزیابی شدند. در این آزمایش، پس از خوگیری گیاهان به سرما در دمای چهار درجۀ سانتی‌گراد به‌مدت سه هفته، تیمار یخ‌زدگی در دماهای 4-، 7-، 10-، 13- و 16- اعمال شد و دمای 50 درصد کشندگی (LT50) آن‌ها با تبدیل پروبیت تعیین شد. قبل و بعد از مرحلۀ خوگیری نمونۀ برگی برداشته شد و میزان پرولین، قند محلول، کلروفیل و همچنین راندمان کوانتومی فتوسیستم II (Fv/Fm) اندازه‌گیری شد. به‌منظور برآورد شاخص FSI، 20 ژنوتیپ مورد بررسی در آزمایش در مزرعه نیز کشت شدند. به‌منظور بررسی ارتباط بین نشانگرهای پروتئینی با مقاومت به یخ‌زدگی در جو، پروتئین‌های گلیادین بذر با استفاده از تکنیک A-PAGE بررسی شدند. نتایج به‌دست‌آمده در مجموع نشان‌دهندۀ وجود روندی کاهشی در راندمان کوانتومی فتوسیستم II و روندی افزایشی در میزان قند محلول و میزان پرولین در طول دورۀ خوگیری به سرما بود. در بررسی همبستگی بین صفت‌ها، بین شاخص زنده‌مانی مزرعه و LT50 (601/0-) همبستگی منفی و معنی‌داری به‌دست آمد. بین برخی صفت‌های مورفوفیزیولوژیک با شاخص FSI و LT50 نیز همبستگی وجود داشت. در تجزیۀ خوشه‌ای، که بر مبنای صفت‌های فیزیولوژیک انجام شد، ژنوتیپ‌های F-A1-1، F-A1-2، F-A2-11 و  F-GRB-85-5و ارقام صحرا، سهند، دشت و ماکوئی در یک گروه قرار گرفتند که شاخص FSI و LT50 بالایی داشتند. در این پژوهش‌ها رقم ماکوئی، با داشتن 66/17- LT50= و بالاترین درصد زنده‌مانی در مزرعه، مقاوم‌ترین رقم شناخته شد. در تجزیۀ رگرسیون نیز ارتباط چهار نشانگر با صفت LT50 به‌دست آمد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Evaluation of the Relationship between Freezing Tolerance, Storage Protein Markers and Some Physiological Traits in Barley (Hordeum vulgare L.)

نویسندگان [English]

  • Maryam Behi 1
  • Omid Sofalian 2
  • Majid Shokrpour 3
  • Ali Asghari 4
  • Saeed Khomari 5
  • Behnam Firoozi 6
1 Post Graduate Student, Department of Agronomy and plant Breeding. Faculty of Agricultural Science, University of Mohaghegh Ardabili, Ardabil – Iran
2 Assistant Professor, Department of Agronomy and plant Breeding, Faculty of Agricultural Science, University of Mohaghegh Ardabili, Ardabil – Iran
3 Assistant Professor, Department of horticulture, Agriculture and natural resource campus, University of Tehran, Karaj - Iran
4 Associated Professor, Department of Agronomy and plant Breeding, Faculty of Agricultural Science, University of Mohaghegh Ardabili, Ardabil - Iran
5 PhD Student of Agricultural Biotechnology, Department of Agronomy and plant Breeding, Faculty of Agricultural Science, University of Mohaghegh Ardabili, Ardabil – Iran
6 PhD Student of Agricultural Biotechnology, Department of Agronomy and plant Breeding, Faculty of Agricultural Science, University of Mohaghegh Ardabili, Ardabil – Iran
چکیده [English]

 In order to evaluation of the relationship among protein markers and traits such as proline content variation, quantum efficiency of photosystem II and field viability index, 20 genotypes of barely were studied in a randomized complete block design in the greenhouse experiment. Plants were transferred to springhouse at the four leaf stage and were located at the temperature of 4°C for three weeks. The leaves were sampled, before and after the adaptation phase, to measure proline amount and quantum efficiency of photosystem II (Fv/Fm). Then freezing treatments were applied by temperatures of -4, -7, -10, -13 and -16. Also, these genotypes were planted in the field to determine the parameters of LT50 and FSI. According to our findings, some significant relations between protein markers and freezing resistance in hordeum vulgar was determined. According to A-PAGE technique, The obtained results showed decreasing trends in quantum efficiency of photosystem II, respectively, during adaptation phase. It was found significantly negative correlations between FSI and LT50 (-0.601). Cluster analysis classified by FSI, LT50, proline, Fv/Fm, the genotypes of F-A1-1, F-A1-2, F-A2-11 and F-GRB-85-5 and cultivars of Sahra, Sahand, Dasht and Makooii were located in group that had a high value of FSI and LT50. In this recearch, Makooii knowened as the most resistant veriety because of LT50= -17.66 and high FSI value. Based on regression analysis, there are relationship among four markers and LT50. Our results showed that we can introduce these markers as selection of the resistant lines.

کلیدواژه‌ها [English]

  • A-PAGE
  • FSI
  • LT50
  • proline
  • regression analysis