بررسی تحمل به خشکی هیبریدهای مونوژرم چغندر قند در شرایط کشت درون‏ شیشه‏ ای با استفاده از پلی‏ اتیلن گلیکول (6000 PEG)

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی کارشناسی ارشد، گروه علوم زراعی و اصلاح نباتات، پردیس ابوریحان، دانشگاه تهران، پاکدشت

2 استادیار، مؤسسۀ تحقیقات اصلاح و تهیۀ بذر چغندرقند، کرج

3 دانشیار گروه علوم زراعی و اصلاح نباتات، پردیس ابوریحان، دانشگاه تهران، پاکدشت

4 مربی، مؤسسۀ تحقیقات اصلاح و تهیۀ بذر چغندرقند، کرج

5 عضو هیئت علمی پردیس ابوریحان-دانشگاه تهران

6 دانشیار گروه علوم زراعی و اصلاح نباتات، پردیس ابوریحان، دانشگاه تهران

چکیده

پژوهش حاضر به‌منظور ارزیابی میزان تحمل به خشکی هیبریدهای جدید مونوژرم چغندرقند با استفاده از پلی‏اتیلن گلیکول 6000، در شرایط کشت درون‏شیشه‏ای انجام شد. این آزمایش به‌صورت فاکتوریل بر پایۀ طرح کاملاً تصادفی با چهار تکرار، در مؤسسۀ تحقیقات اصلاح و تهیۀ بذر چغندرقند (کرج) در سال 1392 انجام شد. تعداد 23 هیبرید جدید مونوژرم چغندرقند به همراه دو شاهد متحمل و معمولی در دو سطح نرمال (پتانسیل اسمزی صفر) و تنش خشکی (7/0- مگاپاسکال) کشت شدند. پس از شش هفته، صفاتی از قبیل طول ریشه‏چه و ساقه‏چه، وزن تر و خشک ریشه‏چه و ساقه‏چه، طول، وزن تر و وزن خشک گیاهچه اندازه‏گیری شدند. تجزیۀ واریانس داده‏ها نشان داد که اثر سطوح تنش و اثر متقابل ژنوتیپ در تنش برای تمامی صفات بررسی‌شده معنا‏دار شده است. اثر ژنوتیپ نیز برای تمامی صفات به‏غیر از وزن خشک ریشه‏چه معنا‏دار شد. براساس نتایج حاصل از تجزیۀ خوشه‏ای به روش Ward، هیبریدهای مطالعه‌شده تحت شرایط نرمال و تنش خشکی از نظر خصوصیات گیاهچه‏ای به‌ترتیب در سه و چهار گروه مختلف قرار گرفتند که در شرایط نرمال هیبریدهای 2، 21، 22، 3، 23 و 20 و در شرایط تنش نیز هیبریدهای 13، 4 و 3 به‌منزلۀ گروه برتر شناخته شدند. همچنین به‌منظور مقایسۀ میزان تحمل به خشکی و غربال نهایی هیبریدهای متحمل و برتر، از شاخص تحمل به تنش (STI) استفاده شد و هیبریدهای 13، 22، 23، 21، 7، 4، 20 و 3 به‌منزلۀ متحمل‏ترین هیبریدها نسبت به تنش خشکی در مرحلۀ گیاهچه‏ای معرفی شدند که در کارهای اصلاحی آینده می‏توانند توسط پژوهشگران به‏کار گرفته شوند.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Evaluation of drought tolerance of sugar beet monogerm hybrids under in vitro condition using polyethylene glycol (PEG 6000)

نویسندگان [English]

  • Elahe Ghafari 1
  • Abazar Rajabi 2
  • Ali Izadi Darbandi 3
  • Faranak Roozbeh 4
  • Reza Amiri 6
1 M.Sc. Student, College of Abouraihan, University of Tehran, Iran
2 Assistant Professor, Sugar Beet Seed Institute, Karaj, Iran
3 Associate Professor, College of Abouraihan, University of Tehran, Iran
4 Instructor, Sugar Beet Seed Institute, Karaj, Iran
6 Associate Professor, College of Abouraihan, University of Tehran, Iran
چکیده [English]

The present study was designed to evaluate the drought tolerance of new sugar beet monogerm hybrids using polyethylene glycol 6000, under in vitro condition. The experiment was carried out as a factorial experiment based on completely randomized design with four replications in Sugar Beet Seed Institute, Karaj in 2013. 23 new sugar beet monogerm hybrids with two tolerant and normal controls were sowed in normal (osmotic potential at zero) and drought stress (-0.7 Mpa) conditions. After six weeks, traits such as length of root and shoot, fresh and dry weight of root and shoot, seedling length, dry and fresh weight were measured. The analysis of variance showed that stress levels and interaction genotypes in stress were significant for all of the measured traits. The effect of genotype was also significant for all traits except root dry weight. According to the results of Cluster analysis with Ward method, hybrids were classified in three and four different groups, respectively, based on the measured traits under drought stress conditions that hybrids number two, 21, 22, three, 23 and 20 in normal conditions and hybrids number 13, four and three in stress conditions were identified as superior hybrids. Also was used of the stress tolerance index (STI) in order to compare the drought tolerance and the final screening tolerant hybrids and top and hybrids number 13, 22, 23, 21, seven, four, 20 and three were introduced as the most tolerant hybrids to drought stress at seedling stage that can be used in future breeding work by researchers.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Evaluation
  • hybrid
  • in vitro condition
  • monogerm
  • STI index
  • Stress

1. اصغری م (1371) «اثر اتیلن در تنظیم اسمزی و رشد بافت‏های محوری و لپه‏ای دانۀ آفتابگردان در شرایط تنش خشکی». علوم وصنایعکشاورزی. 7: 145-137.

2. دادخواه ع ر (1385) «تأثیر تنش شوری بر جوانه‏زنی و رشد گیاهچۀ چهار ژنوتیپ چغندرقند (Beta vulgaris)». پژوهش و سازندگی در زراعت و باغبانی. 70: 93-88.

3. ردائی الاملی ز، عبداللهیان نوقابی م، اکبری غ ع، روزبه ف و سادات‏نوری س ا (1389) «اثر تنش خشکی با استفاده از پلی‏اتیلن گلیکول (6000PEG ) در محیط کشت جامد روی خصوصیات گیاهچه ژنوتیپ‏های چغندرقند». علوم زراعی ایران. 12(3): 290-279.

4. روزبه ف، امیری ر. و احمدی م (1385) بررسی منابع مقاومت به خشکی در چغندرقند از طریق کشت بافت. انتشارات مؤسسۀ تحقیقات اصلاح و تهیۀ بذر چغندرقند. گزارش نهایی طرح تحقیقاتی.

5. روزبه ف، داودی د و مجیدی ا (1390) «کاربرد نانوذرات نقره در کنترل آلودگی میکروبی و بازیابی گیاهچه‏های دابل‌هاپلوئید چغندرقند در شرایط in vitro». علوم گیاهان زراعی ایران. 42(3): 452-445.

6. سلیم ف، سیدشریفی ر و اکرم قادری ف (1387) «بررسی تأثیر تنش خشکی بر جوانه‏زنی و رشد گیاهچۀ ارقام چغندرقند در شرایط آزمایشگاهی». دانشکشاورزی. ۱۸(2): 93-81.

7. فارضان م و گلکاری ص (1392) «تأثیر تنش خشکی بر روی رشد و نمو چغندرقند». اولین همایش ملی علوم کشاورزی، دانشگاه پیام نور استان آذربایجان غربی، مرکز نقده.

 

8. Fernandez GCJ (1992) Effective selection criteria for assessing plant stress tolerance In Adaptation of Food Crops to Temperature and Water Stress, C.G. Kuo (Ed.), AVRDC Publication. Shanhua. Taiwan: 257-270.

9. Jamil M and Rha ES (2007) Gibberellic Acid (GA3) Enhance Seed Water Uptake, Germination and Early Seedling Growth in Sugar Beet under Salt Stress. Pakistan Journal of Biological Sciences. 10(4): 654-658.

10. Kaya MD, Okcu G, Atak M, Cikili Y and Kolsarici O (2006) Seed treatments to overcome salt and drought stress during germination in sunflower (Helianthus annuus L.). Europ. J. Agron. 24: 291-295.

11. Macar TK, Ozlem T and Ekmekci Y (2009) Effect of deficit induced by PEG and NaCl on chickpea (Cicer arietinum L.) cultivars and lines at early seedling stages. Gazi University Journal of Science. 22(1): 5-14.

12. Monti A, Amaducci MT, Pritoni G and Venturi G (2006) Variation in carbon isotope discrimination during growth and at different organs in sugar beet (Beta vulgaris L.). 98(2-3): 157-163.

13. Morashige T and Skoog F (1962) A revised medium for rapid growth and bioassays with tobacco tissue cultures. Physiol. Pl. 15: 473-497.

14. Mousavi SS, Samadi BY, Zali A, Ghannadha M, Omidi M and Naghavi M (2005) Investigation on the effect of abscisic acid on drought stress induction in wheat seedling. Czech J. Genet.Plant Breed. 41: 273-280.

15. Nan R, Carman JG and Salisbury FB (2002) Water stress, Co2 and photo period influencehormone levels in wheat. Plant Physiology. 159: 307-312.

16. Rasaei B, Ghobadi ME, Khas-Amiri M and Ghobadi M (2013) Effect of osmotic potential on germination and seedling characteristics of soybean seeds. Agriculture and Crop Sciences. 5(11): 1265-1268.

17. Sadeghian SY and Yavari V (2004) Effect of water-deficit stress on germination and early seedling growth in sugar beet. Agronomy and Crop Science. 190(2): 138-144.

18. Takel A (2000) Seedling emergence and growth of sorghum genotypes under variable soil moisture deficit. Agronomy. 48(1): 95-102.

19. Ward Junior JH (1963) Hierarchical Grouping to Optimize an Objective Function. Journal of the American Statistical Association. 58: 236-244.

20. Whalley WA, Bengough AG and Dextra AR (1998) Water stress induced by PEG decrease the maximum growth pressure of the roots of' Pea Seedling. Experimental Botany. 49(327): 1689-1694.