
تعداد نشریات | 13 |
تعداد شمارهها | 626 |
تعداد مقالات | 6,517 |
تعداد مشاهده مقاله | 8,746,956 |
تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 8,317,539 |
اصلاح موتاسیونی با پرتوتابی گاما برای بهبود انتقال مجدد مواد فتوسنتزی و تولید در گندم | ||
مجله تولید گیاهان زراعی | ||
مقاله 6، دوره 10، شماره 3، آذر 1396، صفحه 77-101 اصل مقاله (2.24 M) | ||
نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
شناسه دیجیتال (DOI): 10.22069/ejcp.2018.11536.1886 | ||
نویسندگان | ||
سعید باقری کیا1؛ محمدهادی پهلوانی1؛ احد یامچی* 1؛ خلیل زینلی نژاد1؛ علی مصطفایی2 | ||
1گروه اصلاح نباتات و بیوتکنولوژی، دانشکده تولید گیاهی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان | ||
2دانشگاه علوم پزشکی کرمانشاه، مرکز تحقیقات بیولوژی پزشکی | ||
چکیده | ||
چکیده سابقه و هدف: در شرایط تنش خشکی که از جمله مهمترین عوامل محدودکننده عملکرد گندم در مناطق خشک و نیمهخشک محسوب میشود انتقال مجدد مواد فتوسنتزی به منظور پر کردن دانهها اهمیت بیشتری مییابد. جهت درک فیزیولوژیکی انتقال مجدد و کمک به معرفی رقم متحمل به تنش خشکی مواد ژنتیکی موتانت ابزاری بسیار ارزشمند به شمار میروند. هدف این تحقیق مشخص کردن دلایل تنوع ژنوتیپهای مختلف گندم نان در فرآیند انتقال مجدد و ارتباط آن با عملکرد دانه در شرایط تنش خشکی و نقش اصلاح موتاسیونی در برنامههای اصلاحی گندم نان برای تنش خشکی بود. مواد و روشها: دو لاین موتانت پیشرفته گندم نان (T-67-60 وT-65-7-1 ) که از نظر انتقال مجدد بهبودیافتهاند به همراه تیپ وحشی آنها (رقم طبسی) در دو شرایط رطوبتی (مطلوب و 40-30 درصـد ظرفیت مزرعه) به صورت یک آزمایش فاکتوریل دو عاملی در قالب طرح کاملاً تصادفی در سه تکرار کشت شدند. اعمال تنش در مرحله ظهور کامل سنبله (زادوکس 60) آغاز شد و جهت اندازهگیری انتقال مجدد و پارامترهای مرتبط با آن نمونهبرداریها در 5 مرحله و در فاصلههای زمانی 7 روزه (در زمانهای صفر، 7، 14، 21 و 28 روز پس از گردهافشانی) به تفکیک میانگرههای ساقه اصلی صورت گرفت. یافتهها: با توجه به نتایج میتوان گفت ظرفیت ژنوتیپها در ذخیره مواد فتوسنتزی پیش از وقوع تنش انتهایی و قدرت بیشتر مخزن (عملکرد) از عوامل تعیینکننده میزان انتقال مجدد ساقه میباشنـد. نظر به بروز پیری احتمالی در لاینهای موتانت در اثر تنش خشکی (به عنوان عامل محرک انتقال مجدد)، عملکرد و حداکثر چگالی وزنی بیشتر، این لاینها از نظر انتقال مجدد و کارایی انتقال مجدد نسبت به تیپ وحشی خود در شرایط بهتری قرار داشتند. استفاده از تمام ظرفیت طول ساقه نقش کلیدی در انتقال ذخایر ساقه دارد. لاین موتانت T-65-7-1 در جهت پاسخ مناسبتر به شرایط تنش خشکی، از پتانسیل قسمتهای مختلف ساقه (میانگره پدانکل، میانگره پنالتیمیت و میانگرههای پایینی) در انتقال مجدد مواد فتوسنتزی استفاده کرد. نتیجهگیری: با توجه به نتایج این تحقیق میتوان گفت دلایل تنوع ژنوتیپهای گندم نان در فرآیند انتقال مجدد ناشی از تفاوت در دریافت سیگنالهای پدیده پیری در اثر تنش خشکی، در قدرت مخزن، در مقدار ذخایر مواد فتوسنتزی پیش از گردهافشانی و در استفاده از ظرفیت ذخایر طول ساقه (میانگرههای مختلف ساقه) میباشد. نتیجهگیری: با توجه به نتایج این تحقیق میتوان گفت دلایل تنوع ژنوتیپهای گندم نان در فرآیند انتقال مجدد ناشی از تفاوت در دریافت سیگنالهای پدیده پیری در اثر تنش خشکی، در قدرت مخزن، در مقدار ذخایر مواد فتوسنتزی پیش از گردهافشانی و در استفاده از ظرفیت ذخایر طول ساقه (میانگرههای مختلف ساقه) میباشد. | ||
کلیدواژهها | ||
موتاسیون؛ تنش خشکی؛ پیری؛ عملکرد؛ گندم نان | ||
مراجع | ||
1. Bahrani, A., and Tahmasebi Sarvestani, Z. 2007. Effect of Rate and Times of Nitrogen Application on Accumulation and Remobilization Efficiency of Flag Leaf in Two Wheat Cultivars. J., Sci. Technol. Agric. Nat. Resour., 11: 147-155. (In Persian) 2. Bazargani, M.M., Hajirezaei, M.-R., Salekdeh, G.H., Bushehri, A.-A.S., Falahati-Anbaran, M., Moradi, F., Naghavi, M.-R., and Ehdaie, B. 2012. A view on the role of metabolites in enhanced stem reserves remobilization in wheat under drought during grain filling. Aust J. Crop Sci., 6: 1613. 3. Bazargani, M.M., Sarhadi, E., Bushehri, A.-A.S., Matros, A., Mock, H.-P., Naghavi, M.-R., Hajihoseini, V., Mardi, M., Hajirezaei, M.-R., and Moradi, F. 2011. A proteomics view on the role of drought-induced senescence and oxidative stress defense in enhanced stem reserves remobilization in wheat. J. Proteomics., 74: 1959-1973. 4. Blum, A. 1998. Improving wheat grain filling under stress by stem reserve mobilisation. Euphytica., 100: 77-83. 5. Blum, A., Sinmena, B., Mayer, J., Golan, G., and Shpiler, L. 1994. Stem reserve mobilisation supports wheat-grain filling under heat stress. Funct. Plant Biol., 21: 771-781. 6. Bonnett, G., and Incoll, L. 1993. Effects on the stem of winter barley of manipulating the source and sink during grain-filling II. Changes in the composition of water-soluble carbohydrates of internodes. J. Exp. Bot., 44: 83-91. 7. Borrell, A.K., Incoll, L., and Dalling, M.J. 1993. The influence of the Rht1 and Rht2 alleles on the deposition and use of stem reserves in wheat. Ann. Bot., 71: 317-326. 8. Borrell, A.K., Incoll, L., Simpson, R.J., and Dalling, M.J. 1989. Partitioning of dry matter and the deposition and use of stem reserves in a semi-dwarf wheat crop. Ann. Bot., 63: 527- 539. 9. Boyer, J. 1970. Leaf enlargement and metabolic rates in corn, soybean, and sunflower at various leaf water potentials. Plant Physiol., 46: 233-235. 10. Davidson, D., and Chevalier, P. 1992. Storage and remobilization of water-soluble carbohydrates in stems of spring wheat. Crop Sci., 32: 186-190. 11. De Vita, P., Nicosia, O.L.D., Nigro, F., Platani, C., Riefolo, C., Di Fonzo, N., Cattivelli, L. 2007. Breeding progress in morpho-physiological, agronomical and qualitative traits of durum wheat cultivars released in Italy during the 20th century. Eur. J. Agron., 26: 39-53. 12. Ehdaie, B., Alloush, G., Madore, M., and Waines, J. 2006. Genotypic variation for stem reserves and mobilization in wheat: I. postanthesis changes in internode dry matter. Crop Sci., 46: 735-747. 13. Ehdaie, B., Alloush, G., and Waines, J. 2008. Genotypic variation in linear rate of grain growth and contribution of stem reserves to grain yield in wheat. Field Crops Res., 106: 34- 43. 14. FAO; Food and Agriculture Organization. (2006) National strategy and action plan on drought preparedness, management and mitigation in the agricultural sector: Iran. Terminal statement prepared for the government of the Islamic Republic of Iran by the food and agriculture organization of the United Nations. Cairo, Egypt, P/JOR/3001. 15. Gent, M.P. 1994. Photosynthate reserves during grain filling in winter wheat. Agron. J., 86: 159-167. 16. Gupta, A.K., Kaur, K., and Kaur, N. 2011. Stem reserve mobilization and sink activity in wheat under drought conditions. Am. J. Plant Sci., 2: 70-77. 17. Hörtensteiner, S., and Feller, U. 2002. Nitrogen metabolism and remobilization during senescence. J. Exp. Bot., 53: 927-937. 18. Jafarnezhad, A., Aghaie, H., and Najafian, G. 2013. Effective traits on grain yield of wheat genotypes under optimal irrigation and drought stress during reproductive phase. J. Appl. Crop Breed., 1: 1.11-22. (In Persian) 19. Jaleel, C.A., Manivannan, P., Kishorekumar, A., Sankar, B., Gopi, R., Somasundaram, R., and Panneerselvam, R. 2007. Alterations in osmoregulation, antioxidant enzymes and indole alkaloid levels in Catharanthus roseus exposed to water deficit. Colloids Surf B., 59: 150- 157. 20. Joudi, M., Ahmadi, A., Mohamadi, V., Abbasi, A., Vergauwen, R., Mohammadi, H., and Van den Ende, W. 2012. Comparison of fructan dynamics in two wheat cultivars with different capacities of accumulation and remobilization under drought stress. Physiol Plant., 144: 1-12. 21. Lichtenthaler, H.K. 1987. Chlorophyll fluorescence signatures of leaves during the autumnal chlorophyll breakdown. J. Plant Physiol., 131: 101-110. 22. Lin, K.-C., Jwo, W.-S., Chandrika, N., Wu, T.-M., Lai, M.-H., Wang, C.-S., and Hong, C.-Y. 2016. A rice mutant defective in antioxidant-defense system and sodium homeostasis possesses increased sensitivity to salt stress. Bio., Plant., 60: 86-94. 23. Maghsoudi, M.A., and Islami, M. 2011. The effect of water stress on remobilization of preanthesis stored assimilates to grains in wheat. J. Plant Physiol. Breed., 1: 25-38. 24. Mojtabaie Zamani, M., Nabipour, M., and Meskarbashee, M. 2013. Evaluation of stem soluble carbohydrate accumulation and remobilization in spring bread wheat genotypes under terminal heat stress conditions in Ahwaz in Iran. Iran J. Crop Sci., 15: 3.277-294. (In Persian) 25. Nie, G., Long, S., Garcia, R., Kimball, B., Lamorte, R., Pinter, P., Wall, G., and Webber, A. 1995. Effects of free‐air CO2 enrichment on the development of the photosynthetic apparatus in wheat, as indicated by changes in leaf proteins. Plant Cell Environ., 18: 855- 864. 26. Plaut, Z., Butow, B., Blumenthal, C., and Wrigley, C. 2004. Transport of dry matter into developing wheat kernels and its contribution to grain yield under post-anthesis water deficit and elevated temperature. Field Crop Res., 86: 185-198. 27. Prochazkova, D., Sairam, R., Srivastava, G., and Singh, D. 2001. Oxidative stress and antioxidant activity as the basis of senescence in maize leaves. Plant Sci., 161: 765-771. 28. Rajaram, S., Braun, H.-J., and Van Ginkel, M. 1996. CIMMYT's approach to breed for drought tolerance. Euphytica., 92: 147-153. 29. Reddy, A.R., Chaitanya, K.V., and Vivekanandan, M. 2004. Drought-induced responses of photosynthesis and antioxidant metabolism in higher plants. J. Plant Physiol., 161: 1189- 1202. 30. Rezaei Morad Aali, M., Eivazi, A.R., Mohammadi, S., and Shir-Alizadeh, Sh. 2013. Effect of drought stress on dry matter remobilization and grain yield of winter bread wheat genotypes. Iran J. Crop Sci., 15: 3.262-276. (In Persian) 31. Saeidi, M., and Moradi, F. 2011. Effect of post-anthesis water stress on remobilization of soluble carbohydrates from peduncle and penultimate internodes to the developing grains of two bread wheat cultivars. Iran J. Crop Sci., 13: 3.548-564. (In Persian) 32. Scofield, G.N., Ruuska, S.A., Aoki, N., Lewis, D.C., Tabe, L.M., and Jenkins, C.L. 2009. Starch storage in the stems of wheat plants: localization and temporal changes. Ann. Bot., 103: 859-868. 33. Sharbatkhari, M., Galeshi, S., Sadat Shobbar, Z., Soltani, A., and Nakhoda, B. 2013. Evaluation of physiological traits related to wheat stem reserve remobilization under terminal salinity. Electron. J. Crop Prod., 7: 1.25-44. (In Persian) 34. Sharma-Natu, P., and Ghildiyal, M. 2005. Potential targets for improving photosynthesis and crop yield. Curr. Sci., 88: 1918-1928. 35. Singh, N., and Balyan, H. 2009. Induced mutations in bread wheat (Triticum aestivum L.) CV.” Kharchia 65” for reduced plant height and improve grain quality traits. Adv. Biol. Res., 3: 215-221. 36. Spano, G., Di Fonzo, N., Perrotta, C., Platani, C., Ronga, G., Lawlor, D., Napier, J., and Shewry, P. 2003. Physiological characterization of ‘stay green’mutants in durum wheat. J. Exp. Bot., 54: 1415-1420. 37. Tahir, I., and Nakata, N. 2005. Remobilization of nitrogen and carbohydrate from stems of bread wheat in response to heat stress during grain filling. J. Agron. Crop. Sci., 191: 106- 115. 38. Thomas, H., Ougham, H., Canter, P., and Donnison, I. 2002. What stay‐green mutants tell us about nitrogen remobilization in leaf senescence. J. Exp. Bot., 53: 801-808. 39. Trethowan, R., and Mujeeb-Kazi, A. 2008. Novel germplasm resources for improving environmental stress tolerance of hexaploid wheat. Crop Sci., 48: 1255-1265. 40. Tuberosa, R., and Salvi, S. 2006. Genomics-based approaches to improve drought tolerance of crops. Trends Plant Sci., 11: 405-412. 41. Wardlaw, I., and Willenbrink, J. 2000. Mobilization of fructan reserves and changes in enzyme activities in wheat stems correlate with water stress during kernel filling. New Phytol., 148: 413-422. 42. Wardlaw, I.F., and Willenbrink, J. 1994. Carbohydrate storage and mobilisation by the culm of wheat between heading and grain maturity: the relation to sucrose synthase and sucrosephosphate synthase. Funct. Plant Biol., 21: 255-271. 43. Wei, W., Bilsborrow, P.E., Hooley, P., Fincham, D.A., Lombi, E., and Forster, B.P. 2003. Salinity induced differences in growth, ion distribution and partitioning in barley between the cultivar Maythorpe and its derived mutant Golden Promise. Plant Soil., 250: 183-191. 44. Wingler, A., Quick, W., Bungard, R., Bailey, K., Lea, P., and Leegood, R. 1999. The role of photorespiration during drought stress: an analysis utilizing barley mutants with reduced activities of photorespiratory enzymes. Plant Cell Environ., 22: 361-373. 45. Xu, S., Chu, C., Harris, M., and Williams, C. 2010. Comparative analysis of genetic background in eight near-isogenic wheat lines with different H genes conferring resistance to Hessian fly. Genome., 54: 81-89. 46. Yang, J., and Zhang, J. 2006. Grain filling of cereals under soil drying. New Phytol., 169: 223-236. 47. Yang, J., Zhang, J., Huang, Z., Zhu, Q., and Wang, L. 2000. Remobilization of carbon reserves is improved by controlled soil-drying during grain filling of wheat. Crop Sci., 40: 1645-1655. 48. Yang, J., Zhang, J., Wang, Z., Zhu, Q., and Liu, L. 2004. Activities of fructan-and sucrosemetabolizing enzymes in wheat stems subjected to water stress during grain filling. Planta., 220: 331-343. 49. Zadoks, J.C., Chang, T.T., and Konzak, C.F. 1974. A decimal code for the growth stages of cereals. Weed Res., 14: 415-421. | ||
آمار تعداد مشاهده مقاله: 808 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 1,153 |