
تعداد نشریات | 13 |
تعداد شمارهها | 623 |
تعداد مقالات | 6,502 |
تعداد مشاهده مقاله | 8,650,368 |
تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 8,256,573 |
واکنشهای فیزیولوژیک و مورفولوژیک دو رقم جو و نتاج حاصل از تلاقی آنها نسبت به اثرات سمی سرب | ||
پژوهشهای تولید گیاهی | ||
مقاله 14، دوره 27، شماره 3، آذر 1399، صفحه 205-227 اصل مقاله (1.73 M) | ||
نوع مقاله: مقاله کامل علمی پژوهشی | ||
شناسه دیجیتال (DOI): 10.22069/jopp.2020.16740.2532 | ||
نویسندگان | ||
آزاده رحمنی1؛ علی اصغری* 2؛ حسین جعفری3؛ امید سفالیان2 | ||
1دانشجوی دکتری ژنتیک بیومتری، گروه زراعت و اصلاح نباتات، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران | ||
2دانشیار گروه زراعت و اصلاح نباتات، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران | ||
3دانشیار مرکز تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی استان زنجان، زنجان، ایران | ||
چکیده | ||
سابقه و هدف: آلودگی خاکها بهوسیله فلزات سنگین یک اتفاق شایع ناشی از نتایج فعالیتهای انسانی، کشاورزی و صنعتی است که یک مشکل اساسی در سراسر جهان میباشد. در میان فلزات سنگین، سرب پتانسیل تجمع خیلی سریع در لایههای سطحی خاک را داشته و با افزایش عمق خاک میزان تجمع آن کاهش پیدا میکند. از جمله اثرات سمی که سرب روی گیاهان میگذارد، میتوان به کلروزه شدن، کاهش رشد، سیاه شدن سیستم ریشه، ممانعت از فتوسنتز، بههم زدن تعادل آب و مواد معدنی و تغییر وضعیت هورمونها و اثر روی ساختار و نفوذپذیری غشا اشاره کرد. این مطالعه بهمنظور بررسی تأثیر سمیت عنصر سرب بر ویژگیهای مورفولوژیک و فیزیولوژیک جو و هم-چنین شناسایی و انتخاب لاینهای برتر جو تحت شرایط تنش فلز سنگین سرب انجام شد. مواد و روشها: در این تحقیق اثرات مورفولوژیکی سه غلظت مختلف نیترات سرب (1000، 1500 و 2000 پی پی ام) به همراه شاهد روی دو ژنوتیپ جو (Recو Dom) در طرح کاملا تصادفی با 5 تکرار بررسی شد. طول ساقه، طول ریشه، تعداد برگ، وزنتر ساقه، وزنتر ریشه، وزن خشک ساقه، وزن خشک ریشه و در نهایت عملکرد بیولوژیکتر و خشک اندازه گیری شد. بعد از مشاهده اختلاف بین دو والد در واکنش به مسمومیت به سرب، 94 لاین اینبرد نوترکیب حاصل از تلاقی Dom و Rec در قالب طرح کاملا تصادفی با 3 تکرار در گلدانهایی به قطر بیست سانتیمتر کاشته شدند. سپس، گیاهچهها در مرحله 2 تا 3 برگی تحت تیمار با نیترات سرب به غلظت صفر (شاهد) و 2000 پی پی ام قرار گرفتند و ویژگیهای فیزیولوژی و مورفولوژی در هر دو شرایط تنش و نرمال اندازهگیری شد. یافتهها: نتایج مرحله اول آزمایش نشان داد که بین دو رقمRec و Dom در غلظت 2000پی پی ام از نظر میزان مقاومت به سرب اختلاف معنیداری وجود داشت و رقم Dom مقاومتتر نسبت به والد دیگر بود. طول ساقه، تعداد برگ، وزن خشک ساقه، عملکرد بیولوژیکتر و خشک بیشتر از سایر ویژگیهای تحت تاثیر سرب قرار گرفت. نتایج مرحله دوم آزمایش نشان داد که در تمام ویژگیهای مورفولوژیک و فیزیولوژیک اندازهگیری شده، بین لاینها تفاوت معنی-داری در سطح احتمال یک درصد وجود داشت. بر مبنای همبستگی ژنوتیپی، رابطه مثبت و معنیداری بین میزان فتوسنتز با میزان تعرق، هدایت روزنهای، co2زیر روزنهای و سبزینگی گیاه وجود داشت. همچنین همبستگی مثبت و معنیداری بین عملکرد بیولوژیکتر و خشک با ارتفاع ساقه، طول ریشه، وزنتر ساقه، وزنتر ریشه، وزن خشک ریشه و تعداد برگ سبز وجود داشت. با استفاده از تجزیه کلاستر، اینبرد لاینهای جو بر اساس ویژگیهای مورد مطالعه در محیط نرمال به 3 کلاستر و در شرایط تنش، به 4 گروه تقسیم شدند. ژنوتیپهای 40،41،80،24،78،44 و 48 با بیشترین میانگین در ویژگیهای مورفولوژیک و فیزیولوژیک در کلاستر 3 تحت شرایط تنش قرار گرفتند که جزء ژنوتیپهای مقاوم به سرب میباشند و ژنوتیپهای 1،8،15،25،7،21،50با کمترین میانگین در ویژگیهای مورفولوژیک و فیزیولوژیک در کلاستر 2 تحت شرایط تنش قرار داشتند و جزء ژنوتیپهای حساس به سرب بودند. نتیجهگیری: از آنجاییکه تنش با فلزات سنگین باعث اختلالات مهمی در گیاهان میشود، بنابراین شناخت ویژگیهایی که تحت تاثیر اینگونه تنشها قرار میگیرند و همچنین روابط موجود بین این ویژگیهای لازم و ضروری است. در این مطالعه فتوسنتز، تعرق، هدایت روزنهای، طول ساقه، تعداد برگ زرد، وزنتر و خشک ساقه، عملکرد بیولوژیکتر و خشک بیشتر از سایر ویژگیهای، تحت تاثیر تنش با سرب قرار گرفتند. | ||
کلیدواژهها | ||
تجزیه کلاستر؛ تعرق؛ لاینهای نوترکیب؛ مقاومت و حساسیت؛ هدایت روزنهای | ||
مراجع | ||
1.Abdolahzadeh, N., Fotovat, R., Shekari, F. and Alavi-siney, S.M. 2016. Evaluation and selection of barley Hordum Vulgare L. doubled haploid genotypes based on root traits in seedling stage. J. Environ. Crop. Sci. Stre.9: 395-405. (In Persian)
2.Ahmadi, A. and Beiker, D.A. 2000. Stomatal and non stomatal limitationsof wheat plant. Iranian. J. Agric. Sci.31: 813-825. (In Persian)
3.Alavi-siney, S.M., Saba, J., Nasiri, J.and Soleimani, K. 2013. Analysis of physiologies traits in beard wheat genotypes under dry land conditions.J. Seed Plant Improv. 29: 537-659.(In Persian)
4.Atafar, Z., Mesdaghinia, A., Nouri,J., Homaee, M., Yunesian, M., Ahmadimoghaddam, M. and Mahvi, A. H. 2010. Effect of fertilizer application on soil heavy metal concentration. Environ. Monit. Assess. 160: 83-89. (In Persian)
5.Bromandjozei, S.H., Ranjbar, M. and Lariyazdi, H. 2011. Investigation of the destructive effects of lead metal on rapeseed growth parameters and the effect of salicylic acid on reduction of the destructive effects of lead metal. Quartrl. Fin. Sci. 8: 281-294. (In Persian)
6.Chen, F., Dong, J., Wang, F., WU, F., Zhang, G., LI, G., Chen, Z., Chen, J.and Wei, K. 2007. Identification ofbarley genotypes with low grain Cd accumulation and its interaction withfour microelements. Chemosph. J-E.6: 2082-2088.
7.Costa, J.M., Corey, A., Hayes, P.M., Jobet, C., Kleinhofts, A., Kopisch-Obusch, A., Karmer, S.F., Kurna, D.L., Riera-Lizarazu, M.O., Sato, K., Szucs, P., Toojinda, T., Vales, M.I. and Wolfe,R.I. 2001. Molecular mapping of the Oregon. Wolfe barleys: A phenotypically polymorphic doubled-haploid population. Theor. Appl. Genet. J. 103: 415-424.
8.Davari, M., Homayi, M. and Khodaverdilo, H. 2010. Modeling Phytoremediation of Ni and Cd from contaminated soils using macroscopic transpiration reduction functions. J.Water Soil Sci. Isfahan Univ. 52: 75-85. (In Persian)
9.Gharebaghi, N., Jafari, H., Saidnematpor, F., Taheri, M. and Sohrabi, E. 2012. Locating related genes is an effective physiological indicator of tolerance to cadmium in the Hordeum Vulgare. Proceedings of 1th National conference on plant abiotic stress. Isfahan Univ.(In Persian) 10.Ghasemisiani, N., Fallah, S.A. and Rostaminejad, A. 2017. Comparision between toxicity effects of ZnO nanoparticles and their bulk on Fenugreek (Trigonella foenumgraceum) growth under greenhouse environment. J. Plant Prod. Res. 24: 2. 23-42.(In Persian)
11.Ghelich, S., Zarinkamar, F. and Niknam, V. 2013. Lead accumulation and its effects on peroxidase activity phenolic and flavonoid compounds in seedling of Medicago sativa L. Iran. J. Plant Res. 28: 164-174. (In Persian)
12.Goedeke, S., Hensel, G., Kapusi, E., Gahrtz, M. and Kumlehn, J. 2007. Transgenic barley in fundamental research and biotechnology. Transgen. Plant J. 1: 1. 104-117.
13.Gupta, P.K. 2000. Soil, plant, water and fertilizer analysis. Agrobios, New Dehli, India. 438p.
14.Hung, S.H., Yu, C.W. and Lin, C.H. 2006. Hydrogen peroxide functions as a stress signal in plants. Bot. Stud. Bull. Acad. J. 46: 1-10.
15.Ikenaka, Y., Nakayama, S.M.M., Muzandu, K., Choongo K., Teraoka, H., Mizuno, N. and Ishizauka, M. 2010. Heavy metal contamination of soil and sediment in Zambia. Afr. J. Environ. Sci. 4: 11. 729-739.
16.Jobson, Y. 2012. Applied multivariate data analysis. Volum II: Categorical and multivariate methods springer science and Business media. Pp: 131-207.
17.Karimi, R. 2006. Plants for contaminated soils, cadmium Lead and Nickel. Proceedings of 3th National symposium .Esfahan. Iran. Pp: 203-222. (In Persian)
18.Karimi, N., Khanahmadi, M. and Moradi, B. 2013. The effects of lead on some physiological parameters of Artichoke. J. Plant Prod. 20: 1. 49-62.(In Persian)
19.Kaznina, N.M., Titov, A.F., Topchieva, L.V., Batova, Y.V. and Laidinen, G.F. 2013. The Content of HvHMA2 and HvHMA3 Transcripts in Barley Plants Treated with Cadmium. Russion, J. Plant Physiol. 61: 3. 355-359.
20.Khoshgoftarmanesh, A.H., Sharifi, H.R., Afiuni, D. and Schulin R., 2012. Classification of wheat genotypes by yield and densities of grain zincand iron using cluster analysis. J. Geochem. Exp. 121: 49-54. (In Persian)
21.Kopittke, M., Asher, P.J. and Mensies, N. 2007. Toxic effect of Pb2+on growth of cowpea (Vigna unguiculata). J. Environ. Pollut. Pp: 1-8.
22.Mahdavian, K., Ghaderian, S.M. and Torkzadeh Mahani, M. 2016. The effect of different concentrations of Lead on some physiological parameters in two populations of Harmal Peganum harmala L. J. Cell Tiss. Res. 20: 543-555.
23.Maiti, S.K. and Kumar, A. 2016. Energy plantations, medicinal and Aromatic plants on contaminated soil. P 29-47, In: M.N.V Prasad (eds), Bioremdiation and Bioeconomy, Departement ofplant Sciences, University of Hyderbad, Telangana, India. 24.Marchiol, L., Assolari, S., Fellet, G. and Zerbi, G. 2006. Germination and seedling growth of indian mustard exposed to cadmium and chromium. Ital. J. Agron. 1: 1. 45-50.
25.Nakbanpote, W. and Meesungnoen, O. 2016. Potential of ornamental plantsfor phytoremdiation of heavy metals and income generatin. P 170-217,In: M.N.V Prasad (eds), Bioremdiation and Bioeconomy, Departement of plant Sciences, University of Hyderbad, Telangana, India. 26.Pallavi, S. and Rama, S.D. 2005. Lead toxicity in plants. Braz J. Plant Physiol. 17: 1. 15-22.
27.Pourmoghadas, H. and Zafarzadeh, A. 2017. Effect of Appling chemical fertilizers on concentration of Cd, Pb and Zn in Agricultural soils. J. Environ. Health Engin. 4: 2. 126-138. (In Persian)
28.Salehi, M. 2014. QTL mapping of cadmium toxicity in barley resistance. M.Sc. thesis , Faculty of Agricuture. University of Zanjan, Iran. (In Persian)
29.Schnurbusch, T., Hayes, Y., Hrmova, M., Baumann, U.A., Ramesh, S.D., Tyerman, S., Langridge, P. and Sutton, T. 2010. Boron toxicity tolerance in Barely through reduced expression of the multifunctional aquaporin HVNIP2:1. Plant Physiol. 153: 1706-1723.
30.Sharma, P. and Dubey, R.S. 2005. Lead toxicity in plants. Braz. J. Plant Physiol. 17: 35-52.
31.Sharma, R.K., Agrawal, M.S. and Agrawal, B. 2008. Interactive effects of cadmium and zinc on carrots: growth and biomass accumulation. J. Plant Nutr. 31: 19-34.
32.Sheng, T., Qian, Q., Dali, Z., Yasufumi, K., Kan, F., Danian, H. and Lihuang, Z. 2004. Qtl analysis of leaf photosynthetic rate and related physiological traits in rice Oryza Sativa L. Euphytica. 135: 1-70.
33.Vassilev, A. 2002. Physiological and agroecological aspects of cadmium interactions with barley plants. J. Cent Eur Agric. 4: 1. 66-68.
34.Verona, C. and Calcagn, F. 1991. Study of stomatal parameters for selection of drought resistant varieties in Triticum durum. Euphytica. 57: 275-283.
35.Vollen Weider, S., Cosio, C. and Keller, C. 2006. Localization and effects of cadmium of cadmium- tolerant willow Salix viminalis I. macrolocalization and phytotoxic effects of cadmium. Environ. Exp. Bot. J. 58: 64-74.
36.Wang, F., Chen, F., Cai, Y., Zhang, G. and Wu, F. 2011. Modulation of exogenous glutathione in ultrastructure and photosynthetic performance against Cd stress in two barley genotypes differing Cd tolerance. Biol. Trace Elem. Res. 144: 1-3. 1275-88.
37.Yaghobian, Y., Siadat, S.A., Moradi Talavat, M.R. and Pirdashti, H.A. 2016. Quantify the response of growth and chlorophyll flourence parameters of lemon balm (Melissa officinalis L.) plant to cadmium concentration in the soil, J. Plant Prod. Res. 23: 2. 165-185.(In Persian) 38.Yang, Q., Zhang, D. and Xu, M.2012. A sequential quantitative trait locus Fine - mapping strategy using recombinant - Derived Progeny: J. Integr. Plant Biol. 54: 4. 228-237.
39.YU, D., Yan, X., Wang, H. and Wang, F. 2006. Response of submergedplant Vallisneria Espinulosa clones to lead stress in the heterogeneous soil. Chemosphere. 63: 1459-1465. | ||
آمار تعداد مشاهده مقاله: 402 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 245 |