نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

• رامین لطفی ¹
• حمید حسنیان خوشرو ²
• حسین خوشوقتی ³

¹ استادیار پژوهشی موسسه تحقیقات کشاورزی دیم کشور

² موسسه دیم

³ دانشکده کشاورزی، دانشگاه پیام نور، تهران، ایران

چکیده

مقدمه: تغییر سیستم کاشت نخود از بهار به پائیز، به دلیل افزایش طول دوره رشد، بهره‌وری مناسب از بارندگی‌های اواخر زمستان و اوایل بهار، همزمانی دوره گلدهی و غلاف‌بندی با رطوبت مناسب خاک و نهایتاً گریز از خشکی انتهای فصل، با افزایش عملکرد در اقلیم‌های مدیترانه‌ای همراه است. خویشاوندان وحشی منابع مفیدی از تنوع ژنتیکی و ژن‌های مقاومت به تنش‌های زنده و غیرزنده هستند و هرچه پایة تنوع گسترده‌تر باشد، احتمال این که به‌نژادگر بتواند ترکیب ژنتیکی مورد نظر خود را بیابد بیشتر خواهد بود.
روش شناسی: آزمایشی بصورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی با دو تکرار به منظور ارزیابی کارایی فتوسنتزی و پاسخ بیوشیمیایی نخود دیم تحت تنش سرما در دو ژنوتیپ ILWC109  و ILWC119 به همراه دو ژنوتیپ آنا (شاهد مقاوم) و ژنوتیپILC533  (شاهد حساس) انتخابی از آزمایش مزرعه‌ای در محیط کنترل شده موسسه تحقیقات کشاورزی دیم انجام شد. در محیط کنترل شده سه سطح متفاوت دمایی شامل 22 درجه سانتی‌گراد (بعنوان شاهد)، 4 سانتی‌گراد و 4- درجه سانتی‌گراد برای ارزیابی ویژگی‌های بیوشیمیایی در نظر گرفته شد.
یافته­های پژوهشی: نتایج بخش مزرعه نشان داد که ژنوتیپ­های شماره 5 (ILWC109) و 23 (ILWC119)  نه تنها از نظر میزان کلروفیل بیشترین مقدار را بخود اختصاص دادند بلکه از نظر شاخص ELI و میزان فعالیت آنزیم­های CAT و PPO نیز نسبت به سایر ژنوتیپ­ها و ارقام شاهد برتری داشته و جزو ژنوتیپ­های مقاوم به سرما شناخته شدند. در بخش کنترل شده نتایج نشان داد که فلورسانس حداکثر، حداکثر کارایی فتوشیمیایی فتوسیستم II، کارایی کمپلکس تجزیه آب در فتوسیستم II و کارایی فتوسنتزی بطور معنی‌داری در ژنوتیپ­های مورد بررسی تحت تنش سرمای 4- درجه سانتی‌گراد کاهش یافتند. در مقابل، در دمای 4- درجه سانتی‌گراد، میزان جذب جریان نوری در مراکز واکنشی فعال بیشتر شد. بیشترین سطح فلورسانس حداکثر و کارایی فتوشیمیایی فتوسیستم II و کمترین میزان جذب جریان نوری در مرکز واکنشی فعال در ژنوتیپ ILWC109 دیده شد. به نظر می‌رسد ژنوتیپ‌های آنا و لاین ILWC109 در شرایط تنش سرمای 4- درجه سانتی‌گراد توانسته‌اند تعداد مراکز واکنشی فعال فتوسیستم II  را بیشتر کرده و با جذب فوتون‌های نوری، انتقال الکترون با کارایی بهتری صورت گیرد. بهبود کارایی فتوشیمیایی فتوسیستم II تایید کننده همین مکانیسم عمل در ژنوتیپ‌های متحمل به تنش سرما است.

کلیدواژه‌ها

• تنش سرما
• کشت پاییزه
• آنزیم های آنتی اکسیدان
• فتوستز

موضوعات

• زراعت

عنوان مقاله [English]

Evaluation of biochemical and photosynthetic efficiency of dryland chickpea genotypes under cold stress conditions

نویسندگان [English]

• Ramin Lotfi ¹
• Hamid Hoseinian_khoshro ²
• Hossein Khoshvaghti ³

¹ scientific board of dryland agricultural

² Dryland Agricultural Research Institute

³ Department of Agriculture, Payame Noor University (PNU), Iran

چکیده [English]

Introduction: Changing the chickpea planting system from spring to autumn, due to the increase in the length of the growing period, proper productivity from the late winter and early spring rains, the coincidence of the flowering and podding period with suitable soil moisture, and finally avoiding the dryness at the end of the season, is result in increasing the yield in Mediterranean climates. Wild relatives are useful sources of genetic diversity and resistance genes to biotic and non-biotic stresses, and the wider the base of diversity, the more likely the breeder will be able to find the desired genetic combination.
Methodology: Photosynthetic efficiency and biochemical response of dryland chickpea genotypes were  evaluated as factorial experiment based on a completely randomized design with two replications under cold stress in two genotypes ILWC109 and ILWC119 along with two genotypes i.e. Ana (resistant control) and ILC533 (sensitive control). In the controlled environment, three different temperature levels including 22°C (as control), 4°C and -4°C were considered to evaluate biochemical characteristics.
Research findings: The results of the field section showed that genotypes number 5 (ILWC109) and 23 (ILWC119) not only had the highest amount in terms of chlorophyll a content, but also in terms of ELI index and activity levels of CAT and PPO enzymes. They were better than other genotypes and cultivars and were recognized as cold resistant genotypes. In the controlled part, the results showed that the maximum fluorescence, the maximum photochemical efficiency of photosystem II, the efficiency of the water split complex in photosystem II and the photosynthetic efficiency significantly decreased in the studied genotypes under cold stress of -4°C. On the other hand, at -4°C, the amount of light current absorption increased in active reaction centers. The highest level of maximum fluorescence and photochemical efficiency of photosystem II and the lowest amount of light current absorption in the active reactive center were obtained in ILWC109 genotype. It seems that Anna genotypes and ILWC109 line have been able to increase the number of photosystem II active reaction centers under cold stress conditions of -4°C, and by absorbing light photons, electron transfer could take place with better efficiency. The improvement of the photochemical efficiency of photosystem II confirms this mechanism of action in genotypes tolerant to cold stress.

کلیدواژه‌ها [English]

• Cold stress
• Autumn cultivation
• Antioxidant enzymes
• Photosynthesis