ارزیابی تحمل به خشکی در ژنوتیپ های مختلف گندم

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری زراعت دانشگاه صتنعتی شاهرود

2 عضو هیئت علمی دانشگاه صنعتی شاهرود

3 عضو هیدت علمی مرکز تحقیقات و اموزش کشاورزی و منابع طبیعی خراسان شمالی

چکیده

این پژوهش در سال زراعی 95-1394 در دو مکان (ایستگاه تحقیقات کشاورزی دیم شیروان و ایستگاه تحقیقات کشاورزی سیساب بجنورد) در استان خراسان شمالی در قالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی در چهار تکرار در دو شرایط دیم (تنش) و آبیاری تکمیلی به اجرا درآمد. بر اساس عملکرد دانه در شرایط تنش و بدون تنش، شاخص‌های: حساسیت به خشکی فیشر(SSI)، شاخص تحمل به خشکی فرناندز(STI) ، شاخص پایداری عملکرد(YSI)، شاخص میانگین بهره‌وری(MP)، شاخص میانگین هندسی عملکرد(GMP) و شاخص عملکرد(YI) محاسبه شدند. بر اساس تجزیه واریانس مرکب، اثر مکان برای اکثر صفات و عملکرد دانه معنی‌دار بود و ژنوتیپ‌ها از نظر عملکرد دانه دارای اختلاف معنی‌داری بودند. اثر متقابل ژنوتیپ مکان نیز برای اکثر صفات و صفت عملکرد دانه معنی‌دار بود. نتایج نشان داد، ژنوتیپ‌های 17 و 12 به ترتیب با 2780 و 2608 کیلوگرم در هکتار عملکرد دانه در شرایط بدون تنش و با 2263 و 2119 کیلوگرم در هکتار عملکرد دانه در شرایط تنش، نسبت به سایر ژنوتیپ‌ها برتر بودند. بر اساس ضرایب همبستگی محاسبه شده، شاخص‌ های تحمل به خشکی فرناندز، میانگین بهره‌وری و شاخص میانگین هندسی عملکرد، بیشترین همبستگی را با عملکرد دانه داشتند. ژنوتیپ‌های 17 و 12 از لحاظ تمام شاخص‌های محاسبه شده نسبت به سایر ژنوتیپ‌ها در هر دو محیط تنش و بدون تنش برتری داشتند و این دو ژنوتیپ با بالاترین عملکرد دانه، متحمل‌ترین ژنوتیپ به خشکی نسبت به سایر ژنوتیپ‌ها شناخته شدند.

کلیدواژه‌ها


Anwar, J., Sobhani, G. M., Hussain, M., Ahmad. J., Hussain, M. and Munir, M. 2011. Drought tolerance indices and their correlation with yield in exotic wheat genotypes. Pakistan Journal of Botany. 43: 1527-1530.
Blum, A. 1983. Genetic adjustment and growth of barley genotypes under drought stress. Crop Science. 29: 230-233.
Blum, A. 1988. Plant breeding for stress environments. CRC Press. Boca Raton, FL, USA. 223 pages.
Bouslama, M. and Schapaugh, W. T. 1984. Stress tolerance in soybean. I: Evaluation of three screening techniques for heat and drought tolerance. Crop Science, 24: 933- 937.
Castrillo, M. and Turujillo, I. 1994. Ribulose-1,5-bisphosphate carboxylase activity and chlorophyll and protein contents in two cultivars of french bean plants under water stress and rewatering. Photosynthetica, 30(2): 175-181.
Cossani, C. M. and Reynolds, M. P. 2012. Physiological traits for improving heat tolerance in wheat. Plant Physiol. 160: 1710-1718.
Delmer, D. P. 2005. Agriculture in the developing world: connecting innovations in plant esearch to downstream applications. Proceedings of the National Academy of Sciences, 102:15739 –15746.
Ehdaie, B., Alloush, G. A. and Waines, J. G.. 2008. Genotypic variation in linear rate of grain growth and contribution of stem reserve to grain yield in wheat. Field Crops Research. 106: 34-43.
FAO, 2006. Food and Agriculture Organization of the United Nations. Quarterly Bulletin of Statistics.Rome, Italy.
FAO, 2011. Statistics: FAOSTAT agriculture. From
Farooq. M. W. A., Kobayashi, N., Fujita, D. and Basra, S. M. 2009. Plant drought stress: effects, mechanisms and management. Agronomy for Sustainable Development. 29: 185-212.
Farshadfar, E. and Javadinia. J. 2011. Evaluation of Chickpea (Cicer arietinum L.) genotypes for drought tolerance. Seed and Plant Improvement Journal, 27 (4): 517–537.
Fernandez, G. C. 1992. Effective selection criteria for assessing plant stress tolerance. pp. 257-270. In: Proceedings of the International Symposium on Adaptation of Vegetables and other Food Crops in Temperature and Water Stress. Taiwan. 13-16 August.
Fischer, R.A. and Maurer, R. 1987. Drought resistance in spring wheat cultivar. I. Grain yield response. Australian Journal of Agriculture Research, 29:897-912.
Foulkes, M.J., Scott, R.K. and Bradley, S. 2007. The ability of wheat cultivars to withstand drought in UK conditions: formation of grain yield. Journal of Agriculture Science. 138: 153–169.
Gavuzzi, P., Rizza, F., Palumbo, M., Campaline, R. G., Ricciardi, G. L. and Borghi, B. 1997. Evaluation of field laboratory predictors of drought and heat tolerance in winter cereals. Canadian Journal of Plant Science, 77: 523–531.
Hanson, A. D. and Hitz, W. D. 1982. Metabolic responses of mezophytes to plant water deficit. Annu. Review of Plant Physiol. 33: 163-203.
Hu. L., Wang, Z., Du, H. and Huang, B. 2009. Differential accumulation of dehydrins in response to water stress for hybrid and common Bermuda grass genotypes differing in drought tolerance. Journal of plant physiology. 167: 103-109.
Jha, U. C., Bohra, A. and Singh, N. P. 2014. Heat stress in crop plants: its nature, impacts and integrated breeding strategies to improve heat tolerance. Plant Breeding. 133: 679-701.
Kardavani, P., 1999. Arid Areas, University of Tehran Publication, Tehran. [In Persian].
Lawlor, D. W. 2002. Limitation to photosynthesis in water-stressed leaves: stomata vs. metabolism and the role of ATP. Annals of Botany. 89: 871-885.
Lawlor, D. W. and Cornic, G. 2002. Photosynthetic carbon assimilation and associated metabolism in relation to water deficits in higher plants. Plant, Cell and Environment, 25: 275-294.
Marti, J. and. Slafer, G. A. 2014. Bread and Durum wheat yield under a wide rang of environmental conditions. Field Crop Research. 156: 258-271.
Moghadam, A and Hadizadeh, M.H., 2001. Study on density stress in selection of drought tolerant varieties of corn (Zea mays L). Iranian Journal Crop Science. 2: 25-38. (In Persian with English summary).
Mohammadi, F. Mohammadi Nejad, G. h. and Nakhoda, B. 2015. Identification of drought stress tolerant lines in bread wheat. Environmental Stresses in Crop Sciences. 8: 249-258.
Nourmand-Moayyed, F., Rostami, M.A., Ghanadha, M.R., 2001. Evaluation of drought resistance indices in bread wheat (Triticum aestivum L.). Iranian Journal Agriculture. Science. 32: 795-805. [In Persian with English summary].
Ober, E.S., Bloa, L., Clark, M., Royal, C.J.A., Jaggard, A., Pidgeon, K.W. 2005. Evaluation of physiological traits as indirect selection criteria for drought tolerance in sugar beet. Field Crops Research. 91: 231-249.
Rajala, A, Hakala, K., Makela, P., Muurinen, S. and Peltonen-Sainio, P. 2009. Spring wheat response to timing of water deficit through sink and grain filling capacity. Field Crops Research.114: 263–271.
Ritchie, S. W., Nguyen, H. T. and Haloday, A. S. 1990. Leaf water content and gas exchange parameters of two wheat genotypes differing in drought resistance. Crop Science. 30:105-111.
Rossielle, A and Hamblin, A. J. 1981. Theoretical aspects of selection for stress and non-stress environment. Crop Science. 21, 1441- 1446.
Shafazadeh, M.K., Yazdan-Sepas, A.A., Amini, A., Ghanadha, M. R. 2004. Study of terminal drought tolerance in promising winter and facultative wheat genotypes using stress susceptibility and tolerance indices. Seed Plant Improve Journal. 20: 57-71.
Sio-Se Mardeh, A., Ahmadi, A., Poustini, K. and Mohammadi, V. 2006. Evaluation of drought resistance indices under various environmental conditions. Field Crop Research. 98: 222- 229.
Takeda, S. and Matsuoka, M. 2008. Genetic approaches to crop improvement: responding to environmental and population change. Nature. 9: 445-457.
Tauqeer, A. Y., Chen, T.X., Tian, L., Condon, A. G. and Hu, Y. G. 2013. Screening of Chinese bread wheat genotypes under two regimes by various drought tolerance indices. Australian Journal Crop science. 7: 2005-2013.
Vaezi. B., Bavei, V. and Shiran, B. 2010. Screening of barley genotypes for drought tolerance by agro-physiological traits in field condition. African Journal of Agricultural Research. 5: 881-892.
Van de Wouw, M., Van Hintum, T., Kik, C., Van Treuren, R., Visser, B., 2010. Genetic diversity trends in twentieth century crop cultivars: a meta-analysis. Theoretical and Applied. Genetics. 120: 1241–1252.
Wang, W., Vinocur, B. and Altman, A. 2003. Plant responses to drought, salinity and extreme temperatures: towards genetic engineering for stress tolerance. Journal of plant physiology. 218: 1- 14.