مقاله بررسی فیزیولوژیک تحمل به تنش کمآبی در ژنوتیپهای بهارة کلزا
مقاله بررسی فیزیولوژیک تحمل به تنش کمآبی در ژنوتیپهای بهارة کلزا pdf دارای 37 صفحه می باشد و دارای تنظیمات در microsoft word می باشد و آماده پرینت یا چاپ است
فایل ورد مقاله بررسی فیزیولوژیک تحمل به تنش کمآبی در ژنوتیپهای بهارة کلزا pdf کاملا فرمت بندی و تنظیم شده در استاندارد دانشگاه و مراکز دولتی می باشد.
این پروژه توسط مرکز مرکز پروژه های دانشجویی آماده و تنظیم شده است
توجه : در صورت مشاهده بهم ریختگی احتمالی در متون زیر ،دلیل ان کپی کردن این مطالب از داخل فایل ورد می باشد و در فایل اصلی مقاله بررسی فیزیولوژیک تحمل به تنش کمآبی در ژنوتیپهای بهارة کلزا pdf ،به هیچ وجه بهم ریختگی وجود ندارد
بخشی از متن مقاله بررسی فیزیولوژیک تحمل به تنش کمآبی در ژنوتیپهای بهارة کلزا pdf :
چکیده
به منظور بررسی اثر تنش کمآبی در مرحله رشد زایشی بر صفات زراعی و فیزیولوژیک ژنوتیپهای کلزا، آزمایشی به صورت کرت‌های خرد شده در قالب طرح پایه بلوک‌های کامل تصادفی در چهار تکرار در سال 1382 در مزرعه تحقیقاتی مؤسسه تقحیقات اصلاح و تهیه نهال و بذر کرج اجرا شد. در این آزمایش، آبیاری به عنوان عامل اصلی در دو سطح آبیاری معمول براساس 80 میلی تبخیر از تشتک کلاس A (شاهد) و تنش کمآبی (قطع آبیاری از مرحله ساقه‌دهی به بعد تا مرحله بلوغ
فیزیولوژیکی) و ژنوتیپهای بهاره کلزا به عنوان عامل فرعی در 10 سطح شامل اوگلا، نوزده- اچ، هایولا 401 (کانادا)، هایولا 401 (صفی‌آباد)، هایولا 401 (برازجان)، سین-3، هایولا 420، آپشن 500، هایولا 308 و کوانتوم بودند. نتایج حاصل نشان داد که قطع آبیاری از مرحله ساقه‌دهی به بعد، تأثیر نامطلوبی بر فعالیت‌های رشدی، عملکرد و اجزاء عملکرد داشت. در میان اجزاء عملکرد دانه، کاهش وزن هزار دانه (8 درصد) و به ویژه تعداد دانه در خورجین (3/11 درصد)، بیشترینسهم را در کاهش عملکرد دانه (16 درصد) ژنوتیپهای بهاره کلزا در شرایط تنش کمآبی دارا بودند.
ژنوتیپ‌ها در شرایط تنش کمآبی میزان آمینواسید پرولین بالاتری در برگ داشتند، در حالی که میزان محتوای نسبی آب برگ و میزان کلروفیل b, a و کل در آنها پایین‌تر بود. کمآبی، نسبت کلروفیل a به b را افزایش داد که این امر ناشی از کاهش بیشتر میزان کلروفیل b نسبت به کلروفیل a بود.
میزان پرولین تجمع یافته در برگ در شرایط تنش کمآبی، بیان‌گر میزان خسارت وارده به ژنوتیپ‌ها بوده و ارتباطی با تحمل به تنش نداشت. همچنین، کاهش میزان محتوای نسبی آب برگ در ژنوتیپهای حساس به کمآبی بیشتر بود. ژنوتیپ‌هایی که در شرایط تنش کمآبی، محتوای نسبی آب برگ خود را به میزان بالاتری حفظ نمودند، عملکرد دانه بالاتری را تولید نمودند. بر پایه نتایج، این گونه استنباط می‌شود که ژنوتیپهای سین- 3، نوزده- 1چ، هایولا 420، هایولا 401 (برازجان) و هایولا 401
(کانادا) با شاخص تحمل به تنش بالاتر نسبت به سایر ژنوتیپهای مورد بررسی، سازگاری مناسب‌تری با تنش کمآبی داشتند و توانستند هم در شرایط آبیاری معمول و هم تنش کمآبی، میزان عملکرد دانه بالاتری را تولید نمایند. در مقابل، ژنوتیپ هایولا 308، بیشترین حساسیت را به کم آبی در میان ژنوتیپهای مورد بررسی دارا بود.
واژه‌های کلیدی: ژنوتیپهای کلزا- عملکرد و اجزای عملکرد- تنش کم آبی- پرولین- کلروفیل- محتوای نسبی آب برگ.
مقدمه
در حدود 40 درصد از اراضی کره زمین در مناطق خشک و نیمه خشک قرار دارند
(Meigs, 1953). در این مناطق، آب محدودیت اصلی بوده و خشکی از جمله مهمترین عوامل القاء کننده تنش در گیاهان زراعی به حساب می‌آید. متأسفانه کمبود آب، تنها به این مناطق محدود نشده و گاهی در سایر نقاط هم توزیع نامنظم باران دوره‌های دشواری را برای رشد گیاه ایجاد می‌نماید. چنین تنشی بر روی عملکرد محصول اثر گذاشته و اغلب باعث ایجاد افت در آن می‌گردد. در شرایط تنش خشکی، پتانسیل آب برگ و مقدار آن نسبی برگ (LRWC) کاهش پیدا کرده و فرآیندهایی نظیر فتوسنتز، توسعه برگ و نیز تراکم و اندازه روزنه‌ها تحت تأثیر قرار می‌گیرند
(Sierts et al., 1987; Sloan et al., 1990).
کاهش رطوبت در مراحل حساس زیستی گیاه، تغییرات و دگرگونی‌هایی را ایجاد می‌نماید. ماهیت دینامیک وضعیت آبی گیاه، در برگیرنده وابستگی اثرات تنش خشکی به عواملی مانند شدت، دوام و زمان تنش در طول انتوژنی و نیز سایر متغیرهای محیطی است که این امر پیچیدگی خاصی را در پاسخ گیاه ایجاد می‌کند (Chavan et al., 1990). بدین ترتیب، مقاومت و یا تحمل خشکی از جنبه‌های فیزیولوژیک و اصلاحی مهم تلقی می‌شود. در این راستا، هدایت روزنه کمتر، توانایی برداشت آب از خاکی با رطوبت کم، حفظ پتانسیل آب و میزان آب نسبی برگ (Blum and Mayer, 1999) از طریق ریشه‌های عمیق و منشعب، تورم مثبت برگ در پتانسیل‌های آبی پایین و
فرآیندهای مرتبط با تورم و تجمع امینواسیدهایی همچون پرولین، بتائین و … در گیاه جهت تنظیم اسمزی، جزء ساز و کارهای مهم محسوب می‌گردند (Fukei and Cooper, 1995; Kumar and Singh, 1998; Niknam and Turner, 1999).
زراعت کلزا در میان دانه‌های روغنی، با توجه به شرا
یط آب و هوایی ایران پدیده‌ای جدید به شمار آمده و نقطه امیدی برای تأمین روغن مورد نیز محسوب می‌شود (بی‌نام، 1377). دانه‌های کلزا دارای درصد قابل توجهی روغن (45- 40 درصد) بوده و منبع با ارزش برای تأمین روغن خوراکی و نیز مصارف صنعتی می‌باشد. همچنین، پس از استخراج روغن، کنجاله آن از 26 تا 44 درصد پروتئین به طور معمول برخوردار است. کلزا نیز همانند بسیاری از گیاهان زراعی روغنی از تنش کمآبی متأثر می‌شود و بسته به وضعیت آبی در مراحل ویژه‌ای از فنولوژی خود به ویژه دوره رشد زایشی، کمیت و کیفیتش تحت تأثیر قرار می‌گیرد
. علت این امر به احتمال زیاد تغییر در تظاهر ژن‌های کنترل کننده صفات کیفی دانه می‌باشد (Strocher et al., 1995). در بررسی تیمارهای تنش خشکی (تنش در ابتدای رشد رویشی، اواخر رشد رویشی، مرحله گل‌دهی) بر روی ارقام کلزا مشاهده شد که تنش خشکی به طور معنی‌داری تعداد خورجین در هر گیاه، تعداد دانه در هر خورجین و عملکرد دانه را کاهش داد. کاهش عملکرد دانه عمدتاً از طریق کاهش تعداد خورجین در گیاه و بذر در هر خورجین بود. کمترین تعداد خورجین و دانه در خورجین مربوط به گیاهان تنش دیده در مرحله گل‌دهی بود. کاهش وزن دانه نیز در تیمارهای تنش خشکی اعمال شده در اواخر دوره رشد بیشتر بود. کاهش سطح برگ نیز فقط در تیمارهای تنش در اواخر رشد رویشی و گل‌دهی مشاهده شد.
در بررسی پایداری غشاء سلولی در شرایط خشکی مشاهده شد که این عامل نسبت به گیاهان شاهد بالاتر است. این افزایش به نظر می‌رسد که یک نوع مکانیزم سازگاری جهت تحمل به تنش خشکی در کلزا باشد. درجه حرارت برگ نیز در گیاهان تنش دیده 1 تا 2 درجه سانتی‌گراد نسبت به شاهد بالاتر بود. درجه حرارت بالاتر برگ، نشانه هدایت روزنه‌ای پایین‌تر و تبادل گازی کمتر در برگ کلزا می‌باشد. کاهش عمکلرد دانه مربوط به کاهش در هدایت روزنه‌ای و فتوسنتز برگ بود. به نظر می‌رسد که تنش خشکی به مدت 4 تا 5 روز در طی رشد رویشی برای عملکرد دانه کلزا کمتر مضر باشد چون گیاهان تا حد زیادی بهبود می‌یابند. در مقابل، تنش خشکی دیرهنگام، به دلیل
عدم بهبود کافی منجر به کاهش بیشتر عملکرد دانه می‌شود (Hashem et al., 1998). پتانسیل عملکرد دانه در کلزا در هنگام اعمال تنش خشکی و تنش‌های حرارتی بالا به هنگام دوره گل‌دهی و مراحل قبل از آن نسبت به دیگر مراحل رشدی، کاهش بیشتری می‌یابد. در کلزا، دوره رشد زایشی (اواخر تشکیل جوانه تا ابتدای تشکیل بذر)، حساس‌ترین مرحله به تنش آبی و درجه حرارت بالا است. کلزا عادت رشدی نامحدودی داشته و می‌تواند در شرایط تنش خشکی به طور ذاتی بهبود یابد. این بهبود از طریق افزایش شاخه‌دهی و افزایش کارایی خورجین‌های باقی مانده صورت می‌گیرد. در بررسی اثر تیمارهای حرارتی و رطوبتی (تنش آبی بالا، آبیاری تا 50 درصد آب موجود خاک و تنش آبی ملایم، آبیاری تا 90
درصد آب موجود خاک) بر روی ارقام کلزا و خردل هندی مشاهده شد که تنش آبی، عملکرد دانه را فقط در شاخه فرعی و در گیاه کاهش می‌دهد، در حالی که تأثیری بر عملکرد دانه در ساقه اصلی نداشت. در این آزمایش مشاهده شد که اثر تنش آبی بر عملکرد دانه، عمدتاً مربوط به تغییر صفات هیدرولیکی و غیرهیدرولیکی همانند کلروفیل است. تنش آبی بالا، وزن دانه را حدود 3 درصد نسبت به شاهد کاهش داد (Gan et al., 2004). تنظیم اسمزی، نقش معنی‌دار و مهمی در حفظ پتانسیل آماس و پروسه‌های وابسته به فشار آماس همانند باز شدن روزنه‌ها، فتوسنتز، رشد
قسمت هوایی و گسترش ریشه‌ها به اعماق خاک دارد. کوماروسینک (1998) نشان دادند که بیش از 50 درصد کل آب مصرفی به وسیله گیاهان جنس براسیکا که دارا تنظیم اسمزی بالاتر می‌باشند، از لایه‌های پایین‌تر خاک (180-90 سانتی‌متر) جذب می‌شود، در حالی که در گیاهان براسیکای دارای تنظیم اسمزی پایین‌تر، این قضیه برعکس است. در گونه‌های جنس براسیکا، تنظیم اسمزی رابطه مثبتی با عملکرد دانه دارد. همچنین، رابطه نزدیکی میان تنظیم اسمزی و هدایت روزنه‌ای و درجه حرارت برگ در گونه‌های این جنس وجود دارد. کاهش در پتانسیل اسمزی همراه با کاهش محتوای نسبی آب برگ در ژنوتیپهای دارای تنظیم اسمزی کمتر نسب به ژنوتیپهای دارای تنظیم اسمزی بالاتر کوچکتر و کمتر بود. گیاهان با تنظیم اسمزی بالاتر، هدایت روزنه‌ای خود را بالاتر نگاه داشته و تعرق بیشتری داشتند و هدایت روزنه‌ای و عملکرد دانه بالاتری داشتند. به نظر
می‌رسد که فرآیندهای بیوشیمیایی همانند تجزیه کلروفیل و دیگر رنگیزه‌های فتوسنتزی در شرایط تنش، کمتر در این گونه گیاهان تحت تأثیر قرار می‌گیرد (Kumar and Singh, 1998). در بررسی تیمارهای آبیاری (خشکی و آبیاری کامل) در مرحله چهار برگی بر ارقام کلزا و خردل هندی مشاهده شد که تنظیم اسمزی در برگ‌های در حال توسعه در هر دو گونه، دو برابر برگ‌های توسعه یافته بود. خشکی، تغییراتی در تنظیم اسمزی برگ‌های توسعه یافته تمام ژنوتیپ‌ها به دلیل تجمع نیترات (47- 42 درصد)، قندهای محلول (38- 31 درصد) و پرولین (14- 11 درصد) ایجاد نمود. در برگ‌های در حال توسعه، تجمع نیترات و یون پتاسیم همانند پرولین معنی دار بود و اهمیت بیشتری داشت. نیترات در خردل هندی بیشتر نقش داشت در حالی که در دو رقم کلزا، یون
پتاسیم اهمیت بالاتری داشت. در مقابل، در برگ‌های توسعه یافته، یون نیترات و قندهای محلول، به ترتیب بیشترین اهمیت را دارا بودند. در کل، برگ‌های در حال توسعه، پتانسیل اسمزی کمتری نسبت به برگ‌های توسعه یافته داشتند. یونهای محلول در آب، منیزیم و کلسیم، سهم معنی‌داری در تنظیم اسمزی نداشتند. اسید آمینه پرولین، یک نشان‌گر مناسب برای تنظیم اسمزی در گیاهان جنس براسیکا بوده، چون در شرایط تنش، غلظت آن، سهم مستقیمی در اندازه تنظیم اسمزی در میان ارقام و برگ‌ها داشت. در این آزمایش، ارتباط یون پتاسیم، قندهای محلول و پرولین با تنظیم اسمزی خطی بود. ولی ارتباط یون نیترات خطی نبود که نشان‌گر این است که تجمع زیاد یون نیترا
ت برای گیاه مضر است. تجمع قندهای محلول در گیاهان خشکی دیده می‌تواند از افزایش هیدرولیز نشاسته، سنتز به وسیله دیگر مسیرها و یا کاهش تبدیل به دیگر محصولات باشد. همچنین، افزایش انتقال کربوهیدرات‌ها به برگ‌ها و یا کاهش انتقال آنها از برگ‌ها می‌تواند سهم در تجمع قندهای محلول در برگ‌ها در شرایط تنش خشکی داشته باشد. کاتیون‌ها و آنیون‌های محلول در شرایط تنش نیز می‌تواند به وسیله توزیع مجدد از ساقه‌ها و دیگر بافت‌های گیاهان تحت تأثیر قرار گیرد. دلیل تجمع زیاد نیترات نیز در شرایط تنش می‌تواند کاهش در فعالیت آنزیم نیترات ردوکتاز باشد (Ma et al., 2004). در بررسی اثرات تیمارهای مختلف آبیاری بر ارقام کلزا و خردل هندی، مشاهده شد در شرایط تنش خشکی با شدت کم، خردل هندی، میزان ماده خشکش 2/1 برابر بیشتر از کلزا بود. در شرایط تنش خشکی شدید نیز وزن خشک خردل هندی دو برابر کلزا بود. شاخص سطح برگ خردل هندی نیز در هر دو تیمار آبیاری بیشتر از کلزا بود.
با این حال، وزن مخصوص برگ کمتری نسبت به کلزا داشت، که این امر منجر به سطح سبز برگ بیشتر خردل هندی و رشد بهتر خردل هندی در شرایط تنش نسبت به کلزا گردید. مشخص شد که گونه‌های براسیکا، وزن مخصوص برگ خود را در شرایط تنش خشکی شدید افزایش می‌دهند که منجر به افزایش کارایی مصرف آب گیاه به وسیله کاهش سطح برگ می‌شود. همچنین، کاهش وزن برگ، منجر به افزایش فشار آماس برگ شد. این نگهداری فشار آماس در شرایط تنش ممکن است جریانی را که باعث افزایش در وزن مخصوص برگ می‌شود را به تأخیر اندازد. وزن خشک
بیشتر خردل هندی نسبت به کلزا در شرایط تنش، به دلیل برتری دوام سطح برگ آن نسبت به کلزا بود. این مزیت خردل‌هندی، مستلزم فشار آماس سلول و برگ بالاتر است. همبستگی مثبت و معنی‌دار میان فشار آماس و دوام سطح برگ و فشار آماس و سرعت رشد محصول، نشان داد که بالاتر بودن پتانسیل آب، RWC و فشار آماس در شرایط تنش، منجر به افزایش دوام سطح برگ و افزایش سرعت رشد محصول و ماده خشک بالاتر می‌شود. در کلزا، پتاس عملکرد دانه در شرایط تنش خشکی به وسیله تجمع ماده خشک در قبل از اوج گل‌دهی تعیین می‌شود. هر گیاهی که تجمع ماده خشکش قبل از اوج گل‌دهی در شرایط تنش بیشتر باشد، عملکرد دانه بیشتری تولید می‌کند (Wright et al., 1996). کومار و همکاران (1993) مشاهده نمودند که در کلزا، هدایت روزنه‌ای به طور نزدیکی با RWC و فشار آماس (تورگر) در شرایط خشکی در ارتباط می‌باشد.
بنابراین، کاهش RWC در شرایط کمبود آب منجر به کاهش هدایت روزنه‌ای و ورود CO2 گردیده و در نهایت موجب کاهش فتوسنتز می‌گردد (Kumar et al., 1993). کومار و الستون (1993)، در بررسی اثرات خشکی بر گونه‌های جنس براسیکا مشاهده کردند که گیاهان با تنظیم اسمزی بالاتر به هنگام تنش خشکی، محتوای نسبی آب برگ را در حد بالاتری حفظ می‌کنند و پس از آن، برگ‌ها تورم بالاتری را خواهند داشت. این حالت به هدایت بالاتر برگی و در نهایت، حتی در پتانسیل‌های آبی پایین نیز می‌تواند به افزایش فعالیت فتوسنتزی منجر شود. در نتیجه، برگ‌ها با پتانسیل آبی اندک در دوره‌های طولانی‌تر خشکی، بقای خود را حفظ می‌کنند. به علاوه، افزایش تحمل به پسابیدگی به برگ‌ها اجازه می‌دهد تا در شرایط تنش باقی بمانند و بتوانند پس از برطرف شد
ن تنش به رشد خود ادامه دهند (Kumar and Elston, 1993). بررسی پاسخ ژنوتیپهای مختلف به تنش کمبود آب در مراحل حساس از رشد گیاه در گزینش ارقام متحمل به کم آبی بسیار با ارزش است. این موضوع با عنایت به پژوهش‌های اخیر در عرصه اصلاح نباتات مولکولی از اهمیت بیشتری برخوردار است. چون با شناسایی ارقام مقاوم و حساس از نظر صفات درگیر در مقاومت به خشکی می‌توان نسبت به تلاقی والدین مناسب و تهیه جوامع به تفرق ژنتیکی برای مکان‌یابی ژن‌های کنترل کننده صفات کمی اقدام نمود.
مواد و روش‌ها
محل اجرای آزمایش در مزرعه 400 هکتاری مؤسسه تحقیقات اصلاح و تهیه نهال و بذر کرج انتخاب گردید. طول جغرافیایی محل اجرای آزمایش 59 درجه و 35 دقیقه شمالی و عرض جغرافیایی آن 75 درجه و 50 دقیقه شرقی و ارتفاع آن از سطح دریا 1313 متر می‌باشد. براساس آمار آب و هوایی و با توجه به منحنی آمبروترمیک، منطقه مورد نظر با داشتن 150 تا 160 و گاهی تا 200 روز خشک جزء مناطق آب و هوایی مدیترانه‌ای گرم و خشک و با داشتن زمستان سرد و مرطوب و تابستان گرم و خشک جزء مناطق نیمه خشک محسوب می‌شود. براساس میانگین داده‌های سی ساله اخیر اداره هواشناسی کرج، متوسط بارندگی سالیانه منطقه 243 میلی‌متر بوده و عمدتاً در اواخر پاییز و اوایل بهار روی می‌دهد. میزان کل بارندگی در طول فصل زراعی حدود 4/302 میلی‌متر بود. بیشترین میزان بارندگی در آذر ماه با 4/106 میلی‌متر گزارش شد. وضعیت عمومی آب و هوای منطقه در سال زراعی اجرای آزمایش در جدول یک درج گردیده است
. قبل از آماده‌سازی زمین و مصرف کودهای شیمایی از خاک نقاط مزرعه در دو عمق 30-0 و 60-30 سانتی‌متری جهت تعیین خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاک، نمونه‌برداری و سپس به آزمایشگاه منتقل شدند. آبیاری و رقم تیمارهای آزمایش بودند. آبیاری در دو سطح، شامل آبیاری معمول (آبیاری براساس 80 میلی‌متر تبخیر از تشتک کلاس A) و دیگری تنش کمآبی به صورت قطع آبیاری در مرحله رشد زایشی (ساقه‌دهی به بعد) بود. ارقام نیز در 10 سطح که تماماً دارای تیپ رشدی بهاره بودند. این ارقام عبارت بودند از: اوگلا (ogla)، نوزده- اچ (19-H)، هایولا 401 (کانادا) (Hyola 401 (c))، هایولا 401 (صفی‌آباد) (Hyola 401 (s))، هایولا 401 (برازجان) (Hyola 401 (b))، هایولا 420 (Hyola 420)، سین-3 (Syn- 3)، آپشن 500 (option 500)، هایولا 308 (Hyola 308) و کوانتوم (Quantum) بودند که به ترتیب مبدأ آنها از کشورهای آلمان، پاکستان، کانادا، صفی‌آباد، برازجان، کانادا، ایران، کانادا، کانادا و آلمان بود. همچنین، رقم کوانتوم به عنوان شاهد آزمایشی در نظر گرفته شد. این آزمایش در سال زراعی 83-1382 به صورت کرت‌های خرد شده در قالب طرح پایه بلوک‌های کامل تصادفی در چهار تکرار اجرا گردید. سطوح آبیاری در کرت‌های اصلی و ارقام در کرت‌های فرعی قرار گرفتند. تعداد کل کرت‌های آزمایشی در این طرح برابر 80 بود.
مساحت کل مزرعه آزمایشی حدود 1350 مترمربع بود. در مزرعه آزمایشی در سال قبل گندم کشت شده بود. عملیات تهیه زمین شامل آبیاری زمین و پس از گاورو شدن، انجام شخم پاییزه به وسیله گاوآهن برگردان‌دار، سپس عناصر کودی به همراه 5/2 لیتر در هکتار علف‌کش ترفلان همراه با دو دیسک عمود بر هم و سبک با خاک مخلوط گردیدند. سپس مزرعه به وسیله فاروئر به صورت جوی و پشته درآمد. فاصله جوی‌ها از یکدیگر 60 سانتی‌متر بود. ابعاد هر کرت آزمایشی m 2/1
* m 5 بود. هر کرت آزمایشی شامل 4 خط 5 متری با فاصله خطوط 30 سانتی‌متر و فاصله بوته روی خط 4 سانتی‌متر بود. بین ردیف‌ها نیز حدود 5 متر فاصله تعبیه شد. در تاریخ 16 مهرماه 1381 کلیه ارقام کشت گردیدند. عملیات کاشت با دست انجام گرفت. عملیات تنک، واکاری و کوددهی برای هر یک از تیمارهای آزمایشی به طور جداگانه انجام پذیرفت. به منظور تعیین تراکم مناسب، درمرحله 4 تا 6 برگی اقدام به تنک گیاهان و حذف علف های هرز گردید. آبیاری برای تیمار آبیاری معمول در هر بار آبیاری، براساس 80 میلی‌متر تبخیر از تشتک کلاس A صورت گرفت.
بدین منظور در وسط مزرعه آزمایشی، قبل از کاشت، تشتک تبخیر از نوع کلاس A کار گذاشته شد. به این ترتیب، مقدار تبخیر و تعرق روزانه از سطح تشتک اندازه‌گیری شد. با محاسبه مقدار تبخیر و تعرق تجمعی اقدام به آبیاری کرت‌ها در دور آبیاری 80 میلی‌متر گردید. بدین منظور، یک روز قبل از رسیدن به دور آبیاری مربوطه، با روش وزنی، از خاک مزرعه نمونه‌برداری و رطوبت وزنی خاک محاسبه گردید. سپس کمبود رطوبت تا نقطه ظرفیت زراعی، با توجه به عمق ریشه در هر مرحله از رشد گیاه جبران گردید. آبیاری برای تیمار آبیاری معمول در چهار مرحله و برای تیمار کم آبی در دو
مرحله صورت پذیرفت. تنش از هنگام 50 درصد ساقه‌دهی هر کرت (کد شده به شماره 03/2 از روی جدول کدبندی سیلوستر- برادلی و مک پیس) تا مرحله رسیدگی فیزیولوژیک (کد شماره 9/6) اعمال گردید. تنها منبع آب قابل دسترسی در این زمان در تیمار تنش آبی، نزولات جوی بود. میزان آب مصرفی نیز با کنتور محاسبه گردید. در کل، میزان آب مصرفی برای تیمار آبیاری معمول حدود 6220 مترمکعب در هکتار بود در حالی که برای تیمار تنش کم آبی حدود 4620 مترمکعب در هکتار بود. می‌توان گفت که تیمار آبیاری معمول حدود 1600 مترمکعب آب در هکتار نسبت به تیمار تنش کم آبی بیشتر دریافت نمود (در حدود 73/25 درصد بیشتر). کرت‌ها به منظور عملکرد نهایی دانه در دو تاریخ 23 و 26 خرداد ماه 83 برداشت گردیدند.
علت دو تاریخ برداشت جداگانه، تفاوت در نمو گیاهان در رابطه با تیمار آبیاری بود. در انتهای فصل رشد، صفاتی همانند تعداد خورجین در بوته، تعدد دانه در خورجین و پس از برداشت، عملکرد دانه و وزن هزار دانه اندازه‌گیری شدند. پس از اینکه گیاه به مرحله رسیدگی فیزیولوژیک نزدیک شد، تعداد 10 بوته از هر کرت به طور تصادفی انتخاب و صفات تعداد خورجین در بوته و تعداد دانه در خورجین آنها اندازه‌گیری شدند. تعداد کل خورجین‌های هر بوته در ساقه اصلی و شاخه‌های فرعی به طور جداگانه محاسبه و میانگین 10 بوته به دست آمد و از جمع میانگین تعداد خورجین در ساقه اصلی و شاخه فرعی، تعداد خورجین در بوته تعیین شد. به منظور محاسبه تعداد دانه در خورجین نیز تعداد 30 عدد خورجین از ساقه اصلی و شاخه‌های فرعی 10 بوته انتخابی به طور مجزا و به طور تصادفی انتخاب و تعداد دانه موجود در آنها محاسبه و از جمع میانگین تعداد دانه در خورجین ساقه اصلی و شاخه فرعی، تعداد دانه در خورجین تعیین گردید. به منظور تعیین عملکرد دانه در مساحت 8/4
مترمربع از منطقه برداشت نهایی (FHA)، بوته‌های هر کرت آزمایشی به طور جداگانه کف بر شده و جهت خشک شدن نهایی و رسیدن رطوبت به 12 درصد، به مدت یک هفته در هوای آزاد نگهداری و بعد از جداسازی دانه‌ها از خورجین، وزن دانه‌ها با ترازوی دقیق توزین و عملکرد دانه برحسب کیلوگرم در هکتار محاسبه گردید. برای تعیین وزن هزار دانه، 5 نمونه 1000تایی توسط دستگاه بذر شمار از بذور هر کرت آزمایشی به طور تصادفی انتخاب و با میانگین‌گیری وزن آنها، وزن هزار دانه محاسبه گردید. جهت تعیین میزان آمینواسید پرولین و کلروفیل برگ، در تاریخ 231 روز پس از کاشت (DAS) اقدام به نمونه‌گیری از برگ‌های هر تیمار به طور جداگانه گردید. بدین منظور، تعداد 5 برگ کاملاً توسعه یافته و فعال (حداقل نصف سطح برگ سبز باشد) از هر کرت آزمایشی انتخاب و بلافاصله در کیسه‌های پلی‌اتیلنی و در کلمن محتوی یخ با دمای 2- درجه سانتی‌گراد قرار داده شدند و سریعاً به آزمایشگاه منتقل گردیدند. بعد از انتقال سریع به آزمایشگاه، نمونه برگ‌های تهیه شده، در نیتروژن مایع در دمای 30- درجه سانتی‌گراد یخ زده و فیکس گردیدند و سپس در فریزری با دمای 200- درجه سانتی‌گراد نگهداری شدند. جهت اندازه‌گیری میزان پرولین در برگ از روش بیتز (1975) استفاده گردید. بدین منظور پس از استخراج عصاره طبق روش مربوطه، میزان جذب نور در طول موج 520 نانومتر به وسیله دستگاه اسپکترو فتومتر مدل L340 ساخت شرکت هیتاچی ژاپن اندازه‌گیری شدند. غلظت پرولین در نمونه‌ها براساس میکرومول در گرم وزن تر برگ محاسبه گردی
د. اندازه‌گیری میزان کلروفیل در برگ با استفاده از روش آرنون (1975) انجام شد. بدین منظور از نمونه برگ‌های کاملاً جوان و رسیده که از ارتفاع و یا گره خاصی از گیاه تهیه شدند استفاده گردید. میزان جذب نور در طول موج‌های 645 و 663 نانومتر در دستگاه اسپکتروفتومتر قرائت گردید. میزان کلروفیل در برگ‌ها براساس میلی‌گرم در گرم وزن تر برگ محاسبه گردید. جهت اندازه‌گیری محتوای نسبی آب برگ نیز از روش وردلی و بارز (1965) استفاده گردید. بدین منظور از هر کرت آزمایشی در تاریخ 239 روز پس از کاشت (DAS)، در اوایل صبح (ساعت 8-6)، تعداد 5 برگ کاملاً جوان و توسعه یافته که در ارتفاع یکسانی از سطح خاک قرار داشتند انتخاب شده و بلافاصله در
کیسه‌های پلی‌اتیلنی و در کلمن محتوی یخ با دمای 2- درجه سانتی‌گراد قرار داده شدند و پس از انتقال سریع به آزمایشگاه، اندازه‌گیری انجام گرفت. محتوای نسبی آب برگ در تمام نمونه‌های آزمایشی از یک قسمت مشخص برگ (نزدیک رگبرگ اصلی) اندازه‌گیری شدند. این نمونه‌ها ابتدا با ترازویی دقیق توزین وبدین وسیله، وزن تازه برگ به دست آمد. پس از توزین برگ‌ها در داخل لوله‌های آزمایش درب‌دار محتوی آب مقطر به مدت 24 ساعت در دمای 22 درجه سانتی‌گراد قرار
داده شدند تا به حداکثر وزن اشباع خود برسند. سپس با ترازوی دقیق، وزن آماس برگ‌ها محاسبه شد. برگ‌ها به داخل آون الکتریکی با دمای 80 درجه سانتی‌گراد منتقل و بعد از 24 ساعت وزن خشک برگ‌ها با ترازوی حساس به دست آمد. محتوای نسبی آب برگ در نهایت از رابطه زیر محاسبه گردید.
جهت ارزیابی ژنوتیپ‌ها از نظر مقاومت به تنش کمآبی، در ابتدا، شدت تنش (SI) از رابطه زیر محاسبه گردید:
که در این رابطه، و به ترتیب، میانگین عملکرد ژنوتیپهای مورد بررسی در شرایط کمآبی و آبیاری معمول است. سپس جهت ارزیابی ژنوتیپ‌ها از نظر مقاومت به کمآبی، از شاخص تحمل به شش (STI) استفاده گردید. شاخص تحمل به تنش از رابطه زیر محاسبه گردید:
که در این رابطه، و به ترتیب عملکرد در شرایط تنش و آبیاری معمول است. نیز میانگین عملکرد ژنوتیپهای مورد بررسی در شرایط عادی (آبیاری معمول) است. در این تحقیق، برای تجزیه واریانس و مقایسه میانگین‌ها به روش آزمون چند دامنه‌ای دانکن (DMRT) از نرم‌افزار Mstatc استفاده گردید.
نتایج و بحث
نتایج تجزیه واریانس میزان پرولین در برگ نشان داد که بین سطوح آبیاری، ارقام و اثر متقابل آنها، اختلاف معنی‌داری در سطح یک درصد آماری وجود داشت (جدول 2). آمینواسید پرولین در شرایط آبیاری معمول نیز در برگ‌های کلزا مشاهده گردید ولی در شرایط تنش کمآبی میزان آن در برگ‌ها افزایش یافت. نتایج مقایسه میانگین سطوح آبیاری نشان داد که تنش کمآبی اعمال شده در دوره رشد زایشی در کلزا سبب افزایش میزان پرولین در برگ از میزان 980/11 میکرومول در گرم وزن تر برگ در شرایط آبیاری معمول به میزان 593/90 میکرومول در گرم وزن تر برگ گردید. در مقایسه
ژنوتیپ‌ها، بیشترین میزان پرولین در برگ با میانگین 40/121 میکرومول در گرم وزن تر برگ مربوط به رقم هایولا 308 و کمترین میزان آن با میانگین 15/19، 39/19 و 19/78 میکرومول در گرم وزن تر برگ به ترتیب به ارقام آپشن 500، هایولا 401 (کانادا) و هایولا 401 (صفی‌آباد) تعلق داشت (جدول 3). نتایج مقایسه میانگین اثر متقابل آبیاری و رقم نیز نشان داد که بیشترین میزان پرولین در برگ با میانگین 10/225 میکرومول در گرم وزن تر برگ مربوط به رقم هایولا 308 در شرایط تنش کم آبی و
کمترین میزان آن با میانگین 436/6 میکرومول در گرم وزن تر برگ مربوط به رقم هایولا 401 (صفی آباد) در شرایط آبیاری معمول بود. همچنین، بیشترین میزان پرولین در برگ در شرایط آبیاری معمول با میانگین 93/20 میکرومول در گرم وزن تر برگ مربوط به رقم هایولا 420 بود. کمترین میزان پرولین در شرایط تنش کم آبی نیز با میانگین 23/24 و 49/24 میکرومول در گرم وزن تر برگ به ترتیب به ارقام هایولا 401 (کانادا) و آپشن 500 تعلق داشت (جدول 4). تجمع بیشتر آمینواسید پرولین در شرایط تنش کمآبی، توسط پژوهش‌گران زیادی گزارش گردیده است(Girousse et al., 1996; Voleti et al., 1998). اشرف و محمود (1990) نیز با اعمال تنش آبی 24 ساعته و انجام آبیاری به مدت 2 الی 4 ساعت در گونه‌های کلزا مشاهده کردند که در تمامی گونه‌ها، ساخت آمینواسید پرولین در شرایط تنش تحریک و افزایش می‌یابد
. همچنین مشخص شد که تنظیم اسمزی (OA)، مکانیزم احتمالی تحمل به خشکی از طریق ترکیبات ایجاد کننده فشار اسمزی مانند پرولین در گونه‌های جنس براسیکا باشد (Ashraf and Mehmood, 1990). تجمع این ترکیبات در سلول‌های گیاه باعث ایجاد پتانسیل اسمزی منفی‌تر گردیده و در نتیجه، گیاه به منظور جبران آب سلولی، فشار اسمزی سیتوپلاسم را افزایش داده و از طریق تنظیم اسمزی (OA)، با تنش مقابله می‌کند (Aspinall, 1990). نظرات مختلفی در رابطه با افزایش میزان تولید پرولین به عنوان یک عامل جهت ایجاد مقاومت به خشکی و تحمل به تنش مطرح شده است. ارتباط میان این دو پارامتر هنوز در حال بررسی است. در این بررسی به نظر می‌رسد که تجمع پرولین آزاد در برگ‌ها ارتباطی با مقاومت به کم آبی یا تحمل به تنش ندارد. بلکه میزان انباشت آن در برگ‌ها، میزان خسارت وارده از تنش را نشان می‌دهد. دیپاک و واتال (1995) نیز در آزمایشات گلخانه‌ای خود به منظور بررسی اثر رژیم‌های مختلف رطوبتی خاک بر روی
فاکتورهای متابولیکی در رابطه با عملکرد کلزا در زمان گل‌دهی نشان دادند که میزان یون نیترات و اسید آمینه پرولین در برگ‌ها در شرایط تنش کم آبی افزایش می‌یابد. همچنین در این آزمایش مشاهده شد که تجمع پرولین، میزان خسارت وارده از تنش را نشان داده و میزان انباشت آن ارتباطی با تحمل به تنش نداشت (Deepak and Wattal, 1995). همچنین، نتایج حاصل از این تحقیق نشان داد که بین سطوح آبیاری و ارقام، اختلاف معنی‌داری در سطح یک درصد از نظر میزان کلروفیل a، b و کل وجود داشت در حالی که اثر متقابل آبیاری و رقم از نظر میزان کلروفیل b, a و کل معنی‌دار نبود (جدول 2)
کلمات کلیدی:
