فتوسنتزی
مطالعه میزان انتقال مواد فتوسنتزی از اندام های رویشی به دانه های در حال تشکیل گندم و رابطه آن با تحم
مطالعه میزان انتقال مواد فتوسنتزی از اندام های رویشی به دانه های در حال تشکیل گندم و رابطه آن با تحمل به خشکی در لاین های جدید گندم در شرایط تنش خشکی بعد از گرده افشانی
امیرقلی سنجری
مرکز تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی استان اردبیل
چکیده
بمنظور مطالعه میزان انتقال مواد فتوسنتزی از اندام های رویشی به دانه های در حال تشکبل گندم و تحمل به خشکی ارقام ولاین های جدید گندم، تعداد 20 ژنوتیپ گندم در دو شرایط تنش خشکی بعد از گرده افشانی و بدون تنش خشکی از سال 1379 الی 1381 بمدت دو سال زراعی در ایستگاه تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی اردبیل در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی در سه تکرار مورد ارزیابی قرار گرفتند. نتایج نشان دادند که کسری رطوبت در مرحله گرده افشانی تاثیری در تعداد دانه در سنبله نداشت. میزان تجمع مواد خشک در دانه ها بطور قابل ملاحظه ای تحت تاثیر تنش خشکی مرحله گرده افشانی قرار گرفت. میزان تجمع ماده خشک در اندام های رویشی در مرحله پرکرده دانه در شرایط بدون تنش خشکی در مقایسه با شرایط تنش خشکی بعد از گرده افشانی کاهش یافت، اما میزان انتقال ماده خشک در ژنوتیپ های شماره 15، 18، 19 و 20 در شرایط تنش خشکی بعد از گرده افشانی بسیار بالا بود. وزن هزار دانه و وزن دانه در سنبله تحت تاثیر کسری رطوبت در مرحله بعد از گرده افشانی قرار گرفتند و بشدت کاهش یافتند. همبستگی مثبت عملکرد دانه با صفات وزن دانه در سنبله، وزن هزار دانه، انتقال مجدد مواد فتوسنتزی، شاخص برداشت و شاخص مقاومت به خشکی نشان داد که برای دسترسی به ارقام ولاین های متحمل به تنش خشکی، شاخص برذاشت بالا، وزن هزار دانه بالا، وزن دانه در سنبله بالا، میزان انتقال مجدد مواد بالا و شاخص مقاومت به خشکی (IDR) در شرایط تنش بعنوان معیار های موثر در سلکسیون مورد توجه قرار گیرند. رابطه منفی بین شاخص مقاومت به خشکی (IDR) و شاخص حساسیت به خشکی (S) نشان داد که شاخص IDR بعنوان یک معیار کارا در انتخاب ارقام متحمل به خشکی مطرح است.
مقدمه:
از حدود 6/6 میلیون هکتار گندم مورد کشت در ایران نزدیک به 36% بصورت آبی و 64% بصورت دیم مورد کشت قرار می گیرد که نزدیک به 70% آن در مناطق نیمه خشک و سرد کشور جاییکه محدودیت آب آبیاری و کمبود رطوبت در مراحل مختلف رشد و نمو گیاه مهمترین محدودیت رشد و نمو گندم محسوب می شود از ارقام گندم زمستانه و نیمه زمستانه کشت می گردد. مطالعات زیادی بمنظور ارزیابی اثرات آبیاری محدود در روی خواص کمی و کیفی ارقام گندم بهاره و زمستانه صورت گرفته که بر اساس آن اثر تنش خشکی در مراحل رشد سنبله دهی و بعد از سنبله دهی در ارقام گندم بسیار بهرانی گزارش شده است. زمانی که پژمردگی در گیاه گندم شروع شده و برگهای آنها پیچ خوردند اثرات تنش خشکی در گندم شروع می شود. اثرات تنش خشکی در مرحله بین پر کردن دانه و رسیدن بسیار زیاد بوده و موجب کاهش عملکرد دانه در گندم می شود، زمانیکه تنش خشکی در مراحل بین خمیری نرم و گلدهی در گندم اتفاق می افتد عملکرد دانه را بشدت کاهش می دهد ولی وقوع تنش خشکی در مرحله روند رسیدگی فیزیولوژیکی فقط سبب کاهش 10% عملکرد دانه در گندم گردید. وقوع تنش خشکی ملایم در طول مراحل اولیه رشد رویشی در گندم های کشت شده در بهار در عملکرد دانه تاثیری نداشت (Bauder, 2001). در حالیکه Genet در سال 1994 در طی سه سال مطالعه متوالی نتیجه گرفت که کربن های ذخیره شده در ساقه گندم برای پرکردن دانه حائز اهمیت است حتی تحت شرایط ملایم کربوهیدراتهای جاری ممکن است برای پرکردن دانه محدود باشد (Genet, 1994). Plaut و همکاران در سال 2004 گزارش دادند که تعداد دانه در سنبله تحت تاثیر تنش خشکی بعد از گرده افشانی قرار نگرفت ولی میزان تجمع مواد خشک در دانه ها در هر دو رقم گندم مورد مطالعه در اثر وقوع تنش خشگی در مرحله بعد از گرده افشانی بشدت کاهش یافت و میزان انتقال ماده خشک (احتمالاُ کربوهیدراتهای غیر ساختمانی) از اندام های رویشی به دانه ها در طول وقوع تنش خشکی در بین ارقام گندم مورد آزمایش تفاوت معنی داری وجود داشت بطوریکه میزان انتقال ماده خشک در رقم گندم Suneca بشتر از رقم گندم Batavia بود همچنین نامبردگان نتیجه گرفتند که وزن هزار دانه و وزن دانه در سنبله با وقوع تنش خشکی در مرحله بعد از گرده افشانی بشدت کاهش یافتند و این کاهش وزن در رقم گندم باتاویا بیشتر از رقم گندم سانکا بود (Plaut et al, 2004).
مواد و روشها:
میزان انتقال مجدد مواد خشک از اندام های رویشی به دانه های در حال تشکیل و صفات تحمل به خشکی تعداد 20 رقم جدید گندم که دارای تیپ رشد زمستانه و بینابین بودند در قالب طرح بلوکهای کامل تصادفی در سه تکرار در طی سالهای 1379-1380 و 1380- 1381 بمدت دو سال در دو شرایط بدون تنش خشکی و تنش خشکی بعد از گرده افشانی در دو آزمایش جداگانه در ایستگاه تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی اردبیل مورد ارزیابی قرار گرفتند.
در طول دوران رشد و نمو گیاه علاو بر مراقبتهای زراعی یادداشت برداری های لازم از صفاتی مانند تاریخ کاشت، تاریخ جوانه زنی، تاریخ پنجه دهی، تاریخ سنبله رفتن، تاریخ رسیدن فیزیولوژیکی، عکس العمل گیاهان به سرما، به بیماریها و به خشکی مورد ارزیابی قرار گرفته و همچنین تعداد دانه در سبله، وزن دانه در سنبله، وزن هزار دانه، وزن سنبله، وزن ماده خشک کل گیاه، ارتفاع بوته مورد اندازه گیری قرار گرفتند و بمنظور محاسبه میزان انتقال مواد از اندام های رویشی به دانه نمونه برداری های لازم در مراحل مختلف رشد انجام و بر اساس فرمول مربوطه در برنامه نرم افزار SAS مورد محاسبه آماری قرار گرفتند. و برای محاسبه شاخص های مقاومت به خشکی (IDR) از فرمول پیشنهادی فرناندز در سال 1992 و برای محاسبه شاخص حساسیت به خشکی (S) از فرمول پیشنهادی فیشر و مورار در سال 1978 استفاده شد.
نتایج و بحث:
نتایج نشان دادند که ارقام و لاین های گندم مورد آزمایش از نظر صفات وزن ماده خشک هر گیاه، وزن دانه در گیاه، تعداد دانه در گیاه، میزان تجمع ماده خشک در اندام های رویشی در مرحله گرده افشانی و در مرحله رسیدن فیزیولوژیکی، وزن هزار دانه، شاخص برداشت، عملکرد دانه و میزان انتقال مواد خشک از اندام های رویشی به دانه در هر دو شرایط تنش خشکی بعد از گرده افشانی و بدون تنش خشکی دارای تفاوت بسیار معنی داری بودند که حاکی از وجود تنوع ژنتیکی در بین ارقام و لاین های گندم از نظر صفات فوق بوده است. کسری رطوبت در مرحله گرده افشانی تاثیری در تعداد دانه در سنبله نداشت. میزان تجمع مواد خشک در دانه ها بطور قابل ملاحظه ای تحت تاثیر تنش خشکی مرحله گرده افشانی قرار گرفت که این قسمت از نتایج تحقیقات با نتایج بررسیهای Plaut و همکاران در سال 2004 مطابقت داشت. میزان تجمع ماده خشک در اندام های رویشی در مرحله پرکرده دانه در شرایط بدون تنش خشکی در مقایسه با شرایط تنش خشکی بعد از گرده افشانی کاهش یافت، اما میزان انتقال ماده خشک در ژنوتیپ های شماره 15، 18، 19 و 20 در شرایط تنش خشکی بعد از گرده افشانی بسیار بالا بود. وزن هزار دانه و وزن دانه در سنبله تحت تاثیر کسری رطوبت در مرحله بعد از گرده افشانی قرار گرفتند و بشدت کاهش یافتند. همبستگی مثبت عملکرد دانه با صفات وزن دانه در سنبله، وزن هزار دانه، انتقال مجدد مواد فتوسنتزی، شاخص برداشت و شاخص مقاومت به خشکی نشان داد که برای دسترسی به ارقام ولاین های متحمل به تنش خشکی با توجه به وجود تنوع بسیار زیاد در بین ارقام و لاین های گندم مورد برسی در این تحقیق از نظر صفات یاد شده در بالا می توان ارقام ولاین هائیکه دارای شاخص برذاشت بالا، وزن هزار دانه بالا، وزن دانه در سنبله بالا، میزان انتقال مجدد مواد بالا و شاخص مقاومت به خشکی (IDR) در شرایط تنش خشکی هستند مورد انتخاب قرار گیرند و پیشنهاد می شود صفات فوق بعنوان معیار های موثر در سلکسیون مورد توجه قرار گیرند. رابطه منفی بین شاخص مقاومت به خشکی (IDR) و شاخص حساسیت به خشکی (S) نشان داد که شاخص IDR بعنوان یک معیار کارا در انتخاب ارقام متحمل به خشکی مطرح است.
Study the Remobilization of Dry matter in to Developing kernels in winter wheat and its relations with drought tolerance of n ew wheat lines under post anthesis drought stress condition
Amirgholi Sanjari pirayvatlou
Agricultural Research and Education Organisation-
Agricultural and Natural Resources Research Station of Ardabil POBox 56135-545 Ardabil –Iran amirgholis@yahoo.com
Abstract
Twenty winter wheat genotypes were evaluated both under post anthesis drought stress and non-stress conditions in Ardabil over 2000-2002 in yield and yield contributing traits in RBD with 3 replications.
The results showed that water deficit did not affect kernel numbers per spike. The rate of dry matter accumulation by kernels was considerably decreased by water deficit. Dry weight of vegetative organs decreased in grain filling stage in non-stress condition, by contrast, in stress condition. But, the rate of transport dry matter was much high in genotypes No 18, 15, 20 and 19 under drought stress condition. 1000KW and weight of kernels per spike were more severely reduced by water deficit. The positive correlation of grain yield with grain weight per spike, 1000KW, remobilization of dry matter, harvest index and index of drought resistance (IDR) and significant negative correlation of grain yield with drought susceptibility index (S) revealed that selection must be exercised for high harvest index, grain weight per spike, 1000KW, remobilization of dry matter and IDR in stress condition. The negative correlation of ‘IDR’ with ‘S’ indicated the efficiency of ‘IDR’ as a selection criterion for identifying the drought tolerant and high yield potential winter wheat genotypes.
REFERENCES
1. Bauder J., (2001) Irrigating with limited water supplies. Montana State UniversityCommunications Services.
2- Gent, M.P.N. (1994) Photosynthate reserves during grain filling in winter wheat. Agron. J. 86:159-167.
3- Plaut, Z., B.J. Butow, C.S. Blumenthal, and C.W. Wrigley, (2004) Transport of dry matter into developing wheat kernels and its contribution to grain yield under post-anthesis water deficit and evaluated temperature. Field Crops Research 86:185-198.
4- SAS (1988a) SAS/STAT users guide. Release 6.03 SAS Inst.Inc.Cary. USA
