غربالگری تحمل به سرمای زمستانه 22 رقم تاک در استان ‌کردستان

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار گروه مهندسی فضای سبز، دانشکده کشاورزی، دانشگاه ملایر، ملایر

2 دانشیار گروه باغبانی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه بوعلی سینا همدان

3 مربی، بخش باغبانی، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان کردستان، سنندج

چکیده

به منظور بررسی تحمل به سرما و تغییرات کربوهیدرات‌های محلول و محتوای آب جوانه و شاخه یکساله 22 رقم تاک، آزمایشی در قالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی، در مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان کردستان در دی و اسفند ماه سال 1390 انجام شد. بعد از اعمال تیمارهای سرما (10- تا 30- درجه سانتی­گراد)، مقادیر LT50ارقام با استفاده از روش نشت یونی و قهوه‌ای شدن سنجیده شد. ارقام از نظر تحمل به سرما در هر دو مرحله نمونه‌برداری اختلاف معنی‌داری با هم داشتند (01/0P≤). همبستگی بالایی بین تحمل به سرمای برآورد شده با هر دو روش نشت یونی و قهوه‌ای شدن وجود داشت. براساس مقادیر LT50اندازه­گیری شده با روش نشت‌یونی در دی ماه، بیشترین تحمل به سرمای جوانه در رقم ’بول‌مسکه‘ (LT50 برابر 5/26- درجه سانتی­گراد) و کمترین تحمل به سرما در رقم ’گون‌کله‌باب ‘ (LT50 برابر 8/20- درجه سانتی­گراد) مشاهده شد. براساس مقادیر LT50 جوانه‌ اندازه‌گیری شده با روش نشت یونی در این مرحله ارقام به سه دسته تقسیم شدند: 1) ارقام متحمل به سرما (LT50 برابر 25- تا 27-) شامل ’بول‌مسکه‘، ’سرقوله‘، ’خلیلی‘، ’بیدانه‌قرمز‘ و ’فخری‌زودرس‘، 2) ارقام نیمه متحمل (LT50 برابر 23- تا 25-) شامل ’شرشره‘، ’شاهینی‘، ’شیرازی‘، ’گزنه‌ای‘، ’رشه‘، ’تبرزه‘، ’بیدانه‌سفید‘، ’نفتی‘، ’ملایی‘ و ’فخری‌دیررس‘ و 3) ارقام با تحمل کمتر (LT50 برابر 21- تا 23-) شامل ’صاحبی‘، ’لعل‘، ’صحنه‌ای‘، ’عسگری‘، ’مره‌ای‘، ’ریش‌بابا‘ و ’گون‌کله‌باب‘. برخلاف مقدار کربوهیدرات‌های محلول، محتوای آب‌جوانه در ارقام متحمل به سرما کمتر از ارقام دیگر بود. این امر تأییدی بر ارتباط بین آبکشیدگی جوانه و تجمع کربوهیدرات‌ها با تحمل به سرمای تاک می‌باشد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Winter cold tolerance screening of 22 grapevine cultivars of Kurdistan province

نویسندگان [English]

  • Rouhollah Karimi 1
  • Ahmad Ershadi 2
  • Farhad Karami 3
1 Assistant Professor, Department of Landscape Engineering, Faculty of Agriculture, Malayer University, Malayer, Iran
2 Associate Professor, Department of Horticulture, Faculty of Agriculture, Bu-Ali Sina University, Hamedan, Iran
3 Instructor, Kurdistan Province Agricultural and Natural Resources Research and Education Center, Sanandej, Iran
چکیده [English]

In this research, the bud and cane winter cold tolerance of 22 field-grown grapevine cultivars of Kourdestan province Agricultural and Natural Resources Research and Education Center was evaluated at Jan. and Mar. stages in 2012. In these cultivars soluble carbohydrates and water content changes of buds and canes during dormant period also were measured. After exposure to different freezing temperatures (-10‌ to -30ºC), the bud and cane LT50 values were estimated using electrolyte leakage measurement (EL LT50) and bud browning (BB LT50) to determine cold tolerance of vines.Significant differences (P≤0.01) were found among cold tolerance of cultivars in both stages. The two assays correlated positively, and marked cultivar differences in FT were found.Based on the bud EL LT50 values, the highest FT (LT50 = -26.5 ºC) in this stage was related to ‘Bolmaskah’ and ‘Gwen Kalahbab’ showed the lowest FT (LT50 = -20.8 ºC). Based on the bud EL LT50 values in Jan., cultivars were classified as hardy (LT50 = -25º to 27ºC; ‘Bulmaskah’, ‘Sarqulah’, ‘Khalili’, ‘Bidane-Qermez’ and Farkhi-Zoodras’), moderately hardy (LT50 = -23º to 25ºC; ‘Sharshareh’, ‘Shahini’, ‘Shirazi’, ‘Gaznei’, ‘Rasheh’, ‘Tabarzeh’, ‘Bidaneh-Sefid’, ‘Nafti’, ‘Molaei’and ‘Farkhi-Dirras’) and least hardy (LT50 = -21º to 23ºC; ‘Sahebi’, ‘Laal’, ‘Sahnaei’, ‘Askari’, ‘Marahei’, ‘Rish-Baba’ and ‘Kalehbab’). Unlike to soluble carbohydrates concentration, the bud water content was lower in cold hardy cultivars such as ‘Bulmaskah’, ‘Sarquleh’, ‘Khalili’, ‘Bidane-Qermez’ and ‘Farkhi-Sefid’compared to the other cultivars which confirms the involvement of bud tissue dehydration and carbohydrates soluteaccumulation in freezing protection, demonstrating that these materials can be use as surrogates to evaluate FT in a range of grape germplasm resources.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Cold acclimation
  • Cold stress
  • Freezing tolerance
  • Grapevine
1 . ارشادی ا و طاهری س (1392) بررسی اثر سالیسیلیک اسید بر تحمل به یخبندان بهاره در انگور بی‌دانه‌ سفید. به‌زراعی کشاورزی. 15: 135-146.

2 . شور م، تهرانی‌فر ع، نعمتی ح، سلاح‌ورزی ی، مختاریان ع و رحمتی ‌م (1388) بررسی و تعیین مقاومت به سرما و یخ‌زدگی سه رقم تجاری انگور در شمال خراسان. تنش‌های محیطی در علوم کشاورزی. 2: 159-169.

3 . کاووسی ب، عشقی س و تفضلی ع (1391) واکنش جوانه انگور عسگری به صدمات زمستانه. یافته‌های تحقیقاتی در گیاهان زراعی و باغی. 1: 37-49.

4 . کریمی ر (1393) ارزیابی اثر تغذیه و اسید ابسیزیک روی تحمل به سرمای انگور. رساله دکتری باغبانی، دانشگاه بوعلی سینا همدان.

5 . کریمی ر، ارشادی ا، اثنی‌عشری م و مشهدی اکبر‌بوجار م (1393) تغییرات فصلی در محتوای پروتئین‌های محلول، فنول‌کل و مالون دی‌آلدهید و ارتباط آنها با مقاومت به سرمای برخی از ارقام تاک. به‌زراعی کشاورزی. 16(4): 999-1013.

6 . کریمی علویجه م، عبادی ع، موسوی ا و سلامی ع (1394) بررسی تغیییرات آنزیم‌های کاتالاز و پراکسیداز و پروتئین کل در پاسخ به تنش سرما در برخی ارقام انگور. علوم باغبانی (علوم و صنایع کشاورزی). 29(1): 103-110.

 

7 . Dami IE, Ennahli S and Zhang Y (2012) Assessment of winter injury in grape cultivars and pruning strategies following a freezing stress event. American Journal of Enology and Viticulture. 63: 106-111.

8 . Fennell A (2004) Freezing tolerance and injury in grapevines. Journal of Crop Improvement. 10: 201-235.

9 . Ghasemi AA, Ershadi A and Fallahi E (2012) Evaluation of cold hardiness in seven Iranian commercial pomegranate (Punica granatum L.) cultivars. Hortscience. 47: 1821-1825.

10 . Goldsmith LT (2009) Freezing tolerance and dehydrin protein expression in ‘Frontenac’ and ‘Seyval blanc’ grapevine bark and xylem cane tissues during acclimation, midwinter, and deacclimation. M.Sc. Dissertations, Iowa State University. P 94.

11 . Hamman RA, Dami E, Walsh TM and Stushnoff C (1996) Seasonal carbohydrate changes and cold hardiness of Chardonnay and Riesling grapevines. American Journal of Enology and Viticulture. 47: 31-36.

12 . Jones KS, Paroschy J, McKersie BD and Bowley SR (1999) Carbohydrate composition and freezing tolerance of canes and buds in Vitis vinifera. Journal of Plant Physiology. 155: 101-106.

13 . Kalberer SR, Arora R, Leyva-Estrada N and Krebs S (2007) Cold hardiness of floral buds of deciduous azaleas: dehardening, rehardening, and endodormancy in late winter. Journal of the Amererican Society for Horticultural Science. 132: 73-79.

14 . Karimi R and Ershadi A (2015) Rol of exogenous abscisic acid in adapting of ‘Sultana’ grapevine to low temperature stress. Acta Physiologia Plantaroum. 37: 15.

15 . Keller M (2010) The Science of Grapevines: Anatomy and Physiology. Burlington, MA: Academic Press. 400 p.

16 . Linden L (2002) Measuring cold hardiness in woody plants.University of Helsinki, Ph.D. dissertation.

17 . Lisek J (2009) Frost damage of buds on one- year-oldshoots of wine and table grapevinecultivars in central poland following thewinter of 2008/2009. Fruit and Ornamental Plant Research. 17: 149-161.

18 . Ma YY, Zhang YL, Shao H and Lu J (2010) Differential physio-biochemical responses to cold stress of cold-tolerant and non-tolerant grapes (Vitis L.) from China. Journal of Agronomy and Crop Science. 196: 212-219.

19 . Mills LJ, Ferguson JC and Keller M (2006) Cold hardiness evaluation of grapevine buds and cane tissues. American Journal of Enology and Viticultur. 57(2): 194-200.

20 . Morin X, Ameglio T, Ahas R, Kurz-Besson C, Lanta V, Lebourgeois F, Miglietta F and Chuine I (2007) Variation in cold hardiness and carbohydrate concentration from dormancy induction to bud burst among provenances of three European oak species. Tree Physiology. 27: 817-825.

21 . Pagter M, Jensen CR, Petersen KK, Liu F and Arora R (2008) Changes in carbohydrates, ABA and bark proteinsduring seasonal cold acclimation and deacclimation in Hydrangeaspecies differing in cold hardiness. Physiologia Plantarum. 134: 473-485.

22 . Rekika D, Cousineau J, Levasseur A, Richer C, Khanizadeh S and Fisher H (2004) The use of a freezing technique to determine the bud hardiness of twenty grape genotypes (Vitis sp.). Acta Horticulture. 640: 207-212.

23 . Salzman RA, Bressan RA, Hasegawa PM, Ashworth EN and Bordelon BP (1996) Programmed accumulation of LEA-like proteins during desiccation and cold acclimation of overwintering grape buds. Plant, Cell and Environment. 19: 713-720.

24 . Sarikhani H, Haqi H, Ershadi A, Esna Ashari M and Pouya M (2014) Foliar application of potassium sulphate enhances the cold-hardiness of grapevine (Vitis vinifera L.). Journal of Horticultural Science and Biotechnology. 89: 141-146.

25 . Stergio BG and Howell GS (1977) Effect of site on cold acclimation and deacclimation of Concord grapevines. American Journal of Enology and Viticultur. 28: 43-48.

26 . Valle RVB (2002) Mechanisms of frost adaptation and freeze damage in grapevine buds. Hohenheim University, Ph.D. Dissertation.

27 . Webster DE and Ebdon JS (2005) Effects of nitrogen and potassium fertilization on perennial raygrass cold tolerance during deacclimation in late winter and early spring. HortScience. 40: 842-849.

28 . Wolf TK and Cook MK (1992) Seasonal deacclimation patterns of three grapecultivars at constant, warm temperature. American Journal of Enology and Viticultur. 43: 171-179.

29 . Xiao H, Siddiqua M, Braybrook S and Nassuth A (2006) Three grape CBF/DREB1 genes respond to low temperature, drought and abscisic acid. Plant, Cell and Environment. 29: 1410-1421.

30 . Yemm EW and Willis AJ (1954) The estimation of carbohydrates in plant extracts by anthrone. Biochemistry. 57: 508-514.

31 . Zabadal TJ, Dami IE, Goffinet MC, Martinson TE and Chien ML (2007) Winter injury to grapevines and methods of protection. Michigan State University Extension, MSU Bulletin, 2930.

32 . ZhangJ, Wu X, Niu R, Liu Y, LiuN, Xu W and Wang Y (2012) Cold-resistance evaluation in 25 wild grape species.Vitis. 51: 153-160.