عنوان پایان‌نامه
استفاده از گرمانگاری درغربال ارقام گندم (L. Triticum aestivum) متحمل به شوری
- رشته تحصیلی
- زراعت - فیزیولوژی گیاهان زراعی
- مقطع تحصیلی
- دکتری تخصصی PhD
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی پردیس کشاورزی و منابع طبیعی شماره ثبت: 7099;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 76974;کتابخانه مرکزی پردیس کشاورزی و منابع طبیعی شماره ثبت: 7099;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 76974
- تاریخ دفاع
- ۲۷ شهریور ۱۳۹۵
- دانشجو
- علیرضا اسماعیلی
- استاد راهنما
- کاظم پوستینی
- چکیده
- اخیرا گرمانگاری مادون قرمز بعنوان یک روش جایگزین غیر تخریبی، سریع و ارزان جهت تشخیص تنش های زنده و غیر زنده مطرح شده است. جهت تشخیص مقاومت به شوری بوسیله گرمانگاری مادون قرمز یک آزمایش گلدانی با استفاده از30 رقم گندم با سه تکرار و دو سطح تنش شوری (شاهد و 150 میلی مولار NaCl) با طرح پایه بلوک های کامل تصادفی در قالب فاکتوریل انجام شد. صفات مورد بررسی شامل اندازه گیری دمای برگ، ماده خشک، محتوی آب، یون های سدیم و پتاسیم، نسبت K+/Na+ و عملکرد دانه بودند. اندازه گیری ها برای دمای برگ در یک مرحله (گلدهی) و برای دیگر صفات در دو مرحله (4 برگی و گلدهی) صورت گرفت. نتایج نشان داد که گرمانگاری می تواند تاثیرات تنش شوری بر خصوصیات فیزیولوژیکی ارقام را از طریق دمای اندام هایی هوایی و تصاویر اکتساب شده از آن ها منعکس کند. به طوری که افزایش 1/34 درجه سانتی گراد در دمای برگ ناشی ازاعمال تنش شوری در مقایسه با شاهد و در رقم کویر به ثبت رسید. طبق نتایج بدست آمده، ارقام روشن، شعله و کارچیا که دارای بیشترین میزان میانگین ماده خشک (0/039 گرم در بوته)، محتوی آب (0/323گرم در بوته) و نسبت K+/Na+ (14/06) در مرحله 4 برگی بودند، همچنین دارای کمترین افزایش در دمای برگ (0/37 درجه سانتی گراد) ناشی از شوری بودند. در حالیکه ارقام کویر، قدس، اترک، پارسی، بهار، پیشتاز، فلات، گاسپارد و تجن دارای کمترین میزان میانگین ماده خشک (0/027 گرم در بوته) و نسبت K+/Na+ (9/49)، و بیشترین میزان افزایش دمای اندام های هوایی با میانگین 1/24 درجه سانتی گراد در مقایسه با شاهد بودند. در مرحله گلدهی بیشترین میزان ماده خشک مربوط به رقم روشن (0/516 گرم در بوته)، و کمترین میزان مربوط به ارقام کویر و قدس (به ترتیب با 0/216 و 0/263 گرم در بوته) بود. از نظر نسبت K+/Na+ رقم روشن در مقایسه با سایر ارقام بیشترین مقدار (23/04)، و ارقام مرودشت، اترک و گاسپارد با میانگین (9/86) دارای کمترین مقدار در شرایط تنش شوری بودند. از نظر عملکرد دانه در شرایط شوری رقم مهدوی دارای بیشترین عملکرد دانه (0/52 گرم در بوته) و در مقابل رقم گاسپارد و کویر کمترین میزان عملکرد دانه را تولید کردند. ارقامی همانند قدس و اترک که در بیشتر صفات مورد بررسی (در هر دو مرحله 4 برگی و مرحله گلدهی) به تنش شوری حساسیت نشان دادند، نیز مقدار عملکرد پایینی را تولید کردند. با توجه به نتایج همبستگی بین صفات، افزایش دمای برگ ارقام تحت شرایط تنش، ارتباط بالایی با ماده خشک، محتوی آب اندام های هوایی، میزان Na+ و نسبت K+/Na+ و عملکرد دانه داشت. جهت بررسی فعالیت آنزیم های آنتی اکسیدانت (کاتالاز، گایاکول پراکسیداز و آسکوربات پراکسیداز) تحت شرایط تنش آزمایشی با سه رقم روشن، شعله و کارچیا (متحمل به شوری) و سه رقم کویر، اترک و گاسپارد (ارقام حساس به شوری) با توجه نتایج آزمایش قبل، در سه تکرار و با طرح پایه بلوک های کامل تصادفی در قالب فاکتوریل انجام شد. از این حیث ارقام پاسخ های متفاوتی به تنش شوری در دو مرحله 4 برگی و گلدهی دادند. در مرحله 4 برگی میزان فعالیت این آنزیم ها بالا (به جز ارقام کویر، اترک و گاسپارد برای آنزیم کاتالاز) و در مرحله گلدهی فعالیت آن ها کاهش پیدا کرد. در این بین ارقام متحمل به شوری (روشن، شعله و کارچیا) دارای فعالیت آنزیمی بهتری نسبت به ارقام حساس (کویر، اترک و گاسپارد) در هر دو مرحله 4 برگی و گلدهی بودند. اما جهت بررسی وضعیت آدنیلات ها (ATP، ADP و AMP) و درصد شارژ انرژی (EC) در مرحله 4 برگی از رقم روشن (رقم متحمل) و کویر (رقم حساس) استفاده شد. رقم روشن دارای ATP، ADP و EC بالا و میزان AMP پایینی نسبت به رقم کویر بود. جهت کارکرد مناسب سلول و فرایندهای متابولیکی گیاه نسبت¬های ATP/ADP و ATP/AMP در سلول همیشه باید بالا باشد. با اعمال تنش شوری این نسبت ها در هر دو رقم کاهش پیدا کرد، اما این کاهش ها در رقم روشن کمتر از رقم کویر بود.
- Abstract
- Thermography is proposed to be an alternative nondestructive and rapid technique for the study and diagnosing of salt tolerance in plants. In a pot experiment, 30 cultivars of wheat (Triticum aestivum L.) were evaluated in terms of their leaf temperature and shoot growth and their ion distribution responses to NaCl salinity at two concentration levels: the control with EC of 1 dS.m-1, and salinity treatment with Electrical Conductivity (ECS) of 16 dS.m-1 (150 mM). A completely randomized block design with factorial treatments was employed with three replications. The results indicated that thermography may accurately reflect the physiological status of salt-stressed wheat plants. The salt stress based increased leaf temperature of wheat cultivars grown at 150 mM NaCl reached 1.34 °C compared to the control. It appears that thermography has the capability of discerning differences of salinity tolerance among the cultivars. At 4-leaf stage three salt tolerant wheat cultivars, i.e. Roshan, Kharchia, and Sholeh had higher mean shoot dry matter (0.039 g plant-1) and higher mean ratio of leaf K+/Na+ (14.06) and showed lower increase in the mean leaf temperature (0.37 °C) by thermography, compared to the control. Nine salt sensitive cultivars, i.e. Kavir, Ghods, Atrak, Parsi, Bahar, Pishtaz, Falat, Gaspard, and Tajan had lower mean plant dry matter production (0.027 g plant-1), lower mean ratio of K+/Na+ (9.49), and higher mean increases in leaf temperature (1.24 °C). At flowering stage the highest dry matter was attributed to Roshan cultivar (0.516g/plant) and the lowest was recorded for Kavir and Ghods (0.216 and .263 g/plant respectively). Regarding K+/Na+ ratio, in comparison with other cultivars Roshan was the greatest (23.04) and Marvdasht, Atrak, and Gasspard, with the average of 9.86, had the lowest amount under salt stress. In terms of seed yield response to salt stress, Mahdavi cultivar produced the highest seed yield (0.52 g/plant) and, in contrast, Gasspard and Kavir produced the lowest seed yield (0.07 and 0.13 g/plant respectively). To examine the activity of antioxidant enzymes (catalase, gayacol peroxidase, and ascorbate peroxidase and guaiacol) under stress an experiment was, according to the previous results, carried out with three salt-tolerant varieties (Roshan, Sholeh, and Karchia) and three salt-sensitive varieties (Kavir, Atrak, and Gaaspard), in three replicates and in the form of a factorial complete randomized block design. Salt-tolerant cultivars (e.g. Roshan, Shole, and Khachia) showed far better enzymatic activity that salt-sensitive ones (Kavir, Atrak, and Gaspard) during both stages. But, in order to check the status of Adenylates (ATP, ADP and AMP) and plants’ energy of charging (EC) in the 4-leaf stage, Roshan (as tolerant) and Kavir (as susceptible) were used. The results suggest that tolerant cultivars showed different responds to salt stress as Roshan had high ATP, ADP, and EC and low AMP, compared to Kavir. In order to have suitable cell performance and metabolic processes we must have constant high ratios of ATP/ADP and ATP/AMP in cells. However, when and stress occurs these portions will changed and normally they will fall down. In this experiment, likewise, these portions were declined in both cultivars, nonetheless, this decrease was lower in Roshan than in Kavir. Keywords: IR thermal imaging; Dry matter; K+/Na+ ratio; Salt stress; antioxidant enzymes; Wheat.
