آمار
| تعداد نشریات | 13 |
| تعداد شماره‌ها | 642 |
| تعداد مقالات | 6,700 |
| تعداد مشاهده مقاله | 9,213,499 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 8,640,726 |
ارزیابی فعالیت آنزیم‌های آنتی‌اکسیدان و میزان پراکسید هیدروژن دانهال‌های ایجاد شده حاصل از تلاقی‌های درون و بین-گونه‌ای پسته ( P. vera × P. integerrima) در شرایط تنش خشکی | ||
| پژوهش‌های تولید گیاهی | ||
| مقاله 3، دوره 28، شماره 3، مهر 1400، صفحه 33-59 اصل مقاله (827.43 K) | ||
| نوع مقاله: مقاله کامل علمی پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22069/jopp.2021.17954.2667 | ||
| نویسندگان | ||
| حسن فرهادی1؛ محمد مهدی شریفانی* 2؛ مهدی علیزاده2؛ حسین حکم آبادی3؛ ساسان علی نیائی فرد4 | ||
| 1دانشجوی دکتری علوم باغبانی، دانشکده تولید گیاهی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، گرگان، ایران | ||
| 2دانشیار گروه علوم باغبانی، دانشکده تولید گیاهی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، گرگان، ایران | ||
| 3استادیار مرکز تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی استان سمنان (شاهرود)، ایستگاه تحقیقات پسته دامغان، دامغان، ایران | ||
| 4استادیار گروه علوم باغبانی، پردیس ابوریحان - دانشگاه تهران، پاکدشت، ایران | ||
| چکیده | ||
| سابقه و هدف: صنعت کشاورزی ایران با محصول ارزشمند پسته (Pistacia vera L) در جهان معرفی شده است و این فرآورده از نظر اقتصادی یکی از مهم‌ترین محصولات باغی ایران است. تنش‌های مختلف بویژه خشکی، کشت و کار پسته را همواره با مشکلات و موانع زیادی روبه رو کرده است در حدی که در برخی استان‌ها با چالش چشم‌گیری مواجه شده است. فرآیندهای بهنژادی از جمله تلاقی‌های هدفمند در جهت افزایش میزان مقاومت، می‌تواند راهکاری مطمئن و دائمی برای کم کردن اثرات زیان بار تنش خشکی بر گیاهان در نظر گرفته شود. بنابراین با توجه به اهمیت محصول پسته در کشور به عنوان یک محصول استراتژیک و همچنین قرار گرفتن ایران در شرایط خشک و نیمه خشک، تحقیقات به منظور دستیابی به پایه‌های هیبرید متحمل به خشکی ضروری می‌باشد. مواد و روش‌ها: در این پژوهش به منظور بررسی تأثیر تنش خشکی بر میزان فعالیت آنزیم‌های آنتی‌اکسیدان و برخی خصوصیات رشدی دانهال‌های پسته و شناسایی پایه‌های متحمل، آزمایشی به صورت فاکتوریل بر پایه طرح کاملاً تصادفی با چهار تکرار به صورت گلدانی در گلخانه تحقیقاتی دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان در سال 98- 1397 به اجرا در آمد. تیمارهای آزمایش شامل پنج پایه پسته احمد آقایی، اکبری، سرخه‌حسینی، گرمه، فندقی و پنج هیبرید بین‌گونه‌ای (احمد آقایی × اینتگریما، اکبری × اینتگریما، سرخه‌حسینی × اینتگریما، گرمه × اینتگریما و فندقی × اینتگریما) و سه سطح خشکی شامل شاهد (100 درصد ظرفیت زراعی)، تنش ملایم (65 درصد ظرفیت زراعی) و تنش شدید (30 درصد ظرفیت زراعی) بودند که 84 روز روی دانهال‌های سه ماهه پسته اعمال شدند. یافته ها: طبق نتایج اثر پایه و خشکی و همچنین اثر متقابل آن‌ها بر روی اکثر صفات مورد مطالعه معنی‌دار (01/0P≤) بود. البته در مورد صفت طول ساقه در ارتباط با اثر متقابل پایه و خشکی اثر معنی‌داری (05/0P≥) مشاهده نشد. نتایج نشان داد که با افزایش سطوح خشکی، میزان فعالیت آنزیم‌های کاتالاز، پراکسیداز، آسکوربات پراکسیداز، سوپراکسید دیسموتاز، گایاکول پراکسیداز، پراکسید هیدروژن برگ و ریشه و همچنین میزان ریزش برگ در دانهال‌های پسته مورد مطالعه افزایش و صفات تعداد برگ، طول و قطر ساقه کاهش یافتند. بیش‌ترین مقدار فعالیت آنزیم‌‌ها در تیمار خشکی شدید و کمترین مقدار در تیمار شاهد مشاهده شد. از طرفی در ارتباط با صفات تعداد برگ، طول و قطر ساقه بیش‌ترین و کمترین مقدار به ترتیب در سطح شاهد و تنش شدید مشاهده شد. بر اساس نتایج، پاسخ‌های فیزیولوژیکی متفاوتی در پاسخ به تنش‌های اعمال شده بین پایه‌ها مشاهده شد. پایه‌های متحمل به خشکی میزان پراکسید هیدروژن و درصد ریزش برگ کمتر و از فعالیت آنزیمی و پر رشدی بیشتر نسبت به پایه‌های حساس به خشکی برخوردار بودند. پایه فندقی بیش‌ترین و پایه‌های هیبرید سرخه‌حسینی × اینتگریما، احمد آقایی × اینتگریما و اکبری × اینتگریما کمترین افزایش میزان پراکسید هیدروژن برگ و ریشه و ریزش برگ را بین پایه‌ها نشان دادند. در ارتباط با این صفات، پایه‌های دانهالی احمد آقایی، سرخه حسینی، گرمه × اینتگریما، اکبری، گرمه و فندقی × اینتگریما به ترتیب از لحاظ تحمل به خشکی در رده‌های بعدی قرار گرفتند. نتیجه گیری: بر اساس نتایج پژوهش حاضر به نظر می‌رسد بتوان از پایه‌های پر رشد هیبرید سرخه‌حسینی × اینتگریما، احمد آقایی × اینتگریما و اکبری × اینتگریما به عنوان پایه‌های حاوی ژن‌های متحمل به خشکی برای اصلاح ارقام با پتانسیل عملکرد زیاد در مناطق خشک استفاده کرد. | ||
| کلیدواژه‌ها | ||
| آنزیم آسکوربات پراکسیداز؛ کاتالاز؛ سوپراکسید دیسموتاز؛ گایاکول پراکسیداز؛ هیبرید | ||
| مراجع | ||
|
1.Abbaspour, H., Saeidi-Sar, S., Afshari, H. and Abdol-Wahhab, M. 2012. Tolerance of mycorrhiza infected pistachio (Pistacia vera L.) seedling to drought stress under glasshouse conditions. J. Plant Physiol. 169: 704-709.
2.Akbari, V., Jalili Marandi, R. and Farrukhzad, A. 2015. The effect of cycocel on antioxidant activity and the amount of malondialdehyde in olive cultivars (Olea europaea L.) under drought stress. J. Plant Pro Function.15: 2. 121-135. (In Persian)
3.Aliakbarkhani, S.T., Farajpour, M., Asadian, A.H., Aalifar, M., Ahmadi, S. and Akbari, M. 2017. Variation of nutrients and antioxidant activity in seed and exocarp layer of some Persian pistachio genotypes. Ann. Agric. Sci.62: 39-44.
4.Anjum, S.A., Xie, X.Y., Wang, L., Saleem, M.F., Man, C. and Lei, W.2011. Morphological, physiological and biochemical responses of plants to drought stress. Afr. J. Agric. Res.6: 2026-2032.
5.Araus, J.L., Casadesus, J., Bort, J., Nachit, M.M., Villegas, D., Aparicio, N. and Royo, C. 2015. Some remarks on ecophysiological traits for breeding CIHEAM-options Mediterranneenes. 40: 57-62.
6.Asada, K. 1999. The water–water cycle in chloroplasts: scavenging of active oxygens and dissipation of excess photons. Annu Rev Plant Physiol Plant Mol Biol. 50: 601-639.
7.Ashraf, M.A., Rasheed, R., Hussain, I., Iqbal, M., Haider, M.Z., Parveen, S. and Sajid, M.A. 2015. Hydrogen peroxide modulates antioxidant system and nutrient relation in maize (Zea mays L.) under water-deficit conditions. Arch. Agron. Soil Sci. 61: 4. 507-523.
8.Baqerzadeh, A., Kavousi, H., Khezri, M. and Mirzayee, S. 2017. Study of protein expression pattern and some morphological and biochemical characteristics in pistachio roots ofwhite almond and almonds in Zarand under salinity stress. Agric. Biotechnol.8: 16-32. (In Persian)
9.Ben Hamed, S., Lefi, E. and Chaieb, M. 2016. Physiological responses of Pistacia vera L. versus Pistacia atlantica Desf. to water stress conditions under arid bioclimate in Tunisia. J. Sci Hort.203: 224-230. 10.Besharat, N., Tajabadipoor, E. and Mozafari, V. 2014. The effect of phosphorus and water stress on growth, some water relations and concentration of pistachio seedling elements in greenhouse conditions. J. Agric. Sci. Technol. Nat. Resour. Soil Water Sci. 18: 67. 339-354. (In Persian)
11.Chance, B. and Maehly, A. 1995. Assay of catalases and peroxidases. Methods in Enzymol. 2: 764-775.
12.Chehrgani Rad, A., Khorzeman, N., Larry Yazdi, H. and Shirkhani, Z. 2016. Changes in vegetative traits and physiological indicators of bean plants under stress in the hydroponic culture medium. J. Dev. Biol. 8: 2. 31-39.(In Persian)
13.Collin, F. 2019. Chemical Basis of Oxygen Species Reactivity and Involvement in Neurodegenerative Diseases. Int. J. Mol. Med. Sci. pp. 1-17.
14.Couceiro, J.F., Guerrero, J., Gijon, M.C., Moriana, A., Perez-Lopez, D. and Rodriguez, M. 2013. El Cultivo Del Pistachio. MundiPrensa, Madrid.
15.Cyrus Mehr, A., Bardelle, J. and Mohamadi, S. 2014. Changes in germination characteristics, Photosynthetic pigments and the activity of antioxidant enzymes safflower affected bydrought and salinity. J. Eco Crop Plant. 8: 4. 517-534. (In Persian)
16.Dat, I.F., Lopez-Delgado, H., Foyer, C.H. and Scott, I.M. 1998. Parallel changes in H2O2 and catalaseduring thermos tolerance induced by salicylic acid or heat acclimation in mustard seedlings. J. Plant physiol.116: 4. 1351-1357.
17.De Campos, M.K.F., De Carvalho, K., De Souza, F.S., Marur, C.J., Pereira, L.F.P., Filho, J.C.B. and Vieira, L.G.E. 2011. Drought tolerance and antioxidant enzymatic activity in transgenic “Swingle” citrumelo plants overaccumulating proline. J. Environ. Exp. Bot. 72: 242-250.
18.Ebrahimi, F., Hassani, K., Alami, A. and Rezadoost, M.H. 2015. Effects of drought stress on morphological characteristics and activities of antioxidant enzymes of two varieties of Rapeseed (Brasica napus L). J. Plant Pro Function. 14: 2. 77-91. (In Persian)
19.Fahimi Khoyerdi, F., Shamshiri, M.H. and Estaji, A. 2016. Changes in some physiological and osmotic parameters of several pistachio genotypes under drought stress. J. Sci. Hort. 198: 44-51. 20.Fathi, H., Imani, A., Amiri, M.A., Hajilo, J. and Nikbakht, J. 2019. Growth and biochemical responses of some almond genotypes based on GN15 to low irrigation stress. J. Plant Pro Function. 8: 29. 15-30. (In Persian)
21.Furukawa, S., Fujita, T., Shimabukuro M., Lwaki, M., Yamada, Y., Nakajima, Y., Nakayama, O., Makishima, M., Matsuda, M. and Shimomura, L. 2017. "Increased oxidative stress in obesity and its impact on metabolic syndrome." J. CI Insight. 114: 12. 1752-1761.
22.Ghasemi, M., Arzani, K., Yadollahi, A. and Hokmabadi, H. 2013. Droughtstress and carbon isotope discrimination in some pistachio seedlings. Ph.D. Thesis. Tarbiat Modares Tehran Univ. (In Persian)
23.Ghobadi, M., Taherabadia, S., Ghobadi, M.E., Mohammadi, G.H.R. and JalaliHonarmand, S. 2013. Antioxidant capacity, photosynthetic characteristics and water relations of sunflower (Helianthus annuus L.) cultivars in response to drought stress. J. Ind. Crops Prod. 50: 29-38.
24.Giannopolitis, C.N. and Ries, S.K.1977. Superoxide dismutases: I. Occurrence in higher plants. J. plant physiology. 59: 2. 14-309.
25.Gill, S.S. and Tuteja, N. 2010. Reactive oxygen species and antioxidant machinery in abiotic stress tolerance in crop plants. J. Plant Biochem. Physiol. 48: 909-930.
26.Gupta, N.K., Gupta, S. and Kumar, A. 2001. Effect of water stress on physiological attributes and their relationship with growth and yield of wheat cultivars at different stages. J. Agron. Crop Sci. 186: 1. 55-62.
27.Heidari, M. 2016. Evaluation of vegetative growth and some physiological characteristics in pistachio controlled crosses “P. integrrima × P.vera” grown in various Nacl salinity. Master Thesis. Shahed Univ, Tehran.(In Persian)
28.Huseynova, I.M. 2012. Photosynthetic characteristics and enzymatic antioxidantcapacity of leaves from wheat cultivars exposed to drought. Biochim Biophys. Acta Bioenerg.817: 1516-1523.
29.Imam, Y. and Niknejad, M. 2004. An Introduction to Plant Physiology. Shiraz Univ Press, Iran. 571p. (In Persian)
30.In, B.C., Motomura, S., Inamoto, K., Doi, M. and Mori, G. 2007. Multivariente analysis of realation between preharvest environmental factors, postharvest morphological and physiological factors and vase life of cut Asomi Red Roses. Japan Society for Hort. Sci. 76: 66-72.
31.Kafi, M., Borzooei, A., Kamandi, A., Masoumi, A. and Nabati, J. 2009. Physiology of environmental stresses in plants, First Edition, Univ Jahad Publish, Mashhad Ferdow Univ, 502p. (In Persian)
32.Kamiab, F., Talaie, A., Khezri, M.and Javanshah, A. 2013. Exogenous application of free polyamines enhances salt tolerance of pistachio (Pistacia vera L.) seedlings. J. Plant Growth Regul.72: 257-268.
33.Koocheki, A. 1997. Production and improvement of crops for dryland. Mashhad Univ Press. 302p. (In Persian)
34.Lotfi, N., Vahdati, K., Kholdebarin, B. and Amiri, R. 2010. Soluble sugars and proline accumulation play a effective indices for drought tolerance screening in Persian walnut walnut (Juglans regia L.) during germination. J. Plant Sci. 65: 97-112. 35.Luck, H. 1974. In: Methods in Enzymatic Analysis (ed. Bergmeyer, H.) 885p. Academic Press. New York.
36.Maleki Kuhbani, A. and Karimi,H.M. 2013. Evaluation of pistachioand hybrids rootstocks (P. vera ×P. atlantica) to drought stress. Iran. J. Hort. Sci. Technol. 44: 1. 81-93.(In Persian)
37.Manivannan, P., Abdul Jaleel, C., Somasundaram, R. and Panneerselvam, R. 2008. Osmoregulation and Antioxidant Metabolism in Drought-stressed Helianthus annuus under Triadimefon Drenching. C R Biol.331: 418-425.
38.Mirzaei, J., Akbari Nia, M., Mohammadi Gol Tappeh, E., Sharifi, M. and Rezaei Danesh, Y. 2009. The effect of arbuscular mycorrhizal fungi on some morphological and physiological characteristics of khenjuk seedlings(P. khinjuk ) under drought stress.J. Iran For Spruce Res. 19: 2. 291-300. (In Persian)
39.Mittler, R. 2002. Oxidative stress. Antioxidant and stress tolerance. J. Tren in Plant Sci. 7: 405-415.
40.Moazzzam Jazi, M., Seyedi, S.M., Ebrahimie, E., Ebrahimi, M., De Moro, G. and Botanga, C. 2017. A genome-wide transcriptome map of pistachio (Pistacia vera L.) Provides novel insights into salinity-related genesand marker discovery. BMC Genom.18, 627.
41.Mohamadi, H., Imani, A. and Momenpour, A. 2014. Effect of drought stress induced by polyethylene glycol on Morphological characteristics, Physiological and biochemical selection of almond cultivars. J. Mod. Sci. Sustain. Agric. 10: 2. 53-63. (In Persian)
42.Moriana, A., Memmib, H., Centeno, A., Martin-Palomo, M.J., Corell, M., Torrecillas, A. and Perez-Lopezc, D. 2018. Influence of root stock on pistachio (Pistachio vera L cv Kerman) water relations. J. Agric Water Manag. pp. 1-194.
43.Nakano, Y. and Asada, K. 1981. Hydrogen Peroxide is Scavenged by Ascorbate-specific Peroxidase in Spinach Chloroplasts. J. plant cell physiol. 22: 5. 867-880.
44.Pakzad, R., Fatehi, F., Kalantar, M. and Maleki, M. 2019. Evaluating the antioxidant enzymes activities, lipid peroxidation andproteomic profile changing in UCB-1 pistachio rootstock leaf under drought stress. J. Sci. Hort. 256 (108617).
45.Parfitt, D., Kallsen, C. and Maranto, J. 2005. The orchard pistaciho cultivars. in: UC Fruit and Nut Res Public, California. USA.
46.Petridis, A., Therios, I., Samouris, G., Koundouras, S. and Giannakoula, A. 2012. Effect of water deficit on leaf phenolic composition, gas exchange, oxidative damage and antioxidant activity of four Greek olive (Olea europaea L.) cultivars. J. Plant Biochem. Physiol. 60: 1-11.
47.Ramezani Vishki, F. 2015. Oxidative stress and the reaction of plants to it.J. Biol. 26: 4. 22-25. (In Persian)
48.Sayfzadeh, S. and Rashidi, M. 2010. Effect of drought stress on antioxidant enzyme activities and root yield of sugar beet (Beta vulgaris). J. Agric. Environ. Sci. Abbreviat. 9: 223-230.
49.Sharma, P., Jha, A.B., Dubey, R.S. and Pessarakli, M. 2012. Reactive oxygen species, oxidative damage, and antioxidative defense mechanism in plants under stressful conditions. J. Bot. 26p.
50.Shibairo, S.I., Upadhyaya, M.K. and Toivonen, P.M.A. 1998. Influence of preharvest water stress on postharvest moisture loss of carrot (Daucus carota L.). J. Hort. Sci. Biotec. 73: 347-352.
51.Sofo, A., Scopa, A., Nuzzaci, M. and Vitti, A. 2015. Ascorbate peroxidase and catalase activities and their genetic regulation in plants subjected to drought and salinity stresses. J. Mole Sci.16: 13561-13578.
52.Torrecillas, A., Alarcon, J.J., Domingo, R., Planes, J. and Sanches, M.J. 1996. Strategies for drought resistance in leaves of two almond cultivars. J. Plant Sci. 118: 135-143.
53.Uddin, G., Rauf, A., Rehman, T. and Qaisar, M. 2011. “Phytochemical Screening of Pistacia chinensis var. integerrima”. Middle-East J. Sci. Res.5: 707-711.
54.Upadhyaya, H., Khan, M. and Panda, S. 2007. Hydrogen peroxide induces oxidative stress in detached leaves of Oryza sativa L. Gen. Appl. J. Plant Physiol. 33: 83-95.
55.Velikova, V., Yordanov, I. and Edreva, A. 2000. Oxidative stress and some antioxidative systems in acid rane treated bean plants. J. Plant Sci.51: 59-99.
56.Wang, W.B., Kim, Y.H., Lee, H.S., Kim, KY., Deng, X.P. and Kwak, S.S. 2009. Analysis of antioxidant enzyme activity during germination of alfalfa under salt and drought stresses. J. Plant Biochem. Physiol. 47: 570-577.
57.Willekens, H., Chamnongpol, S., Davey, M., Schraudner, M., Langebartels, C., Van Montagu, M., Inze, D. andVan Camp, W. 2009. Catalase is a sink for H2O2 and is indispensable forstress defense in C3 plants. J. EMBO. 16: 16. 4806-4816.
58.Zabet, M. and Hosseinzade, A.E.H. 2011. Determining the most important traits affecting the performance of mung bean (Vigna radiata) using multivariate statistical methods in dry and stress-free conditions. J. Iran Bean Res. 2: 1. 87-98. (In Persian)
59.Zafari, S., Niknam, V., Musetti, R. and Noorbakhsh, S.N. 2012. Effect of phytoplasma infection on metabolite content and antioxidant enzyme activity in lime (Citrus aurantifolia). Acta Physiol. Plant. 34: 2. 561-568. | ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 505 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 500 |
||
سامانه مدیریت نشریات علمی. طراحی و پیاده سازی از سیناوب