Skip to main content
SUPERVISOR
Mohammad Reza Mosaddeghi,Morteza Zahedi,Parviz Ehsanzadeh
محمدرضا مصدقی (استاد مشاور) مرتضی زاهدی (استاد مشاور) پرویز احسان زاده (استاد راهنما)
 
STUDENT
Mehdi Seyyedan jasbi
مهدی سیدان جاسبی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده کشاورزی
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1389

TITLE

Evaluation of Some Physiological Characteristics Related to Water Deficit Stress Tolerance in 12 Genotypes of Sesame (Sesamum indicum L.)
Scarcity of water resources is a major component of low productivity of crop plants in arid and semi-arid climatic conditions. Among all biotic and abiotic stress factors, drought accounts for nearly 45% of the decreases in crop yield. Therefore, a 3-replicate randomized complete block factorial pot experiment was conducted in 2011 at College of Agriculture, Isfahan University of Technology, Isfahan, Iran. The experiment was aimed at studying the effects of water deficit stress on gas exchange properties, chlorophyll concentration (Chl), chlorophyll fluorescence, leaf proline and soluble carbohydrates content, and some morphological characteristics of roots of sesame genotypes. Four levels of irrigation included irrigation when soil water potential of pots was approximately -0.2 MPa (control) =W 1 , -0.5 MPa (low water deficit) =W 2 , -1.0 MPa (intermediate water deficit) =W 3 and -1.4 MPa (severe water deficit) =W 4 and 12 sesame genotypes included Oltan, Non-branching Naz, Branching Naz, Darab, Yekta, Varamin, Ardestan, Isfarayen, Ferdous-II, Sabzevar-I, Kashmar and Khaf. Carbon exchange rate (A) and stomatal conductivity (g s ) were decreased by 43.84% and 39.65%, respectively, under W 4 compared to W 1 . Leaf proline and soluble carbohydrates content were increased with water deficit; they were increased by 129.8% and 35.6%, respectively, under W 4 compared to W 1 . Chl-a, Chl-b and total leaf Chl content (Chl-tot) were decreased by 72.83%, 49.14% and 72.12% respectively, due to severe water deficit, relative to the control. Maximum quantum efficiency of PSII (F v /F m ) was decreased by 17.72% under W 4 compared to W 1 . Plant height and shoot dry weight indicated 21.53% and 52.18% decreases, respectively, with W 4 relative to W 1 . Sesame root characteristics were negatively affected by water deficit; total root length, root volume, root surface area and root dry weight indicated 72.83%, 49.14%, 72.12% and 39% decreases, respectively, when grown under severe water deficit compared to control. Meanwhile, root/shoot ratio increased by 30.59% under severe water deficit in comparison to under control conditions. No significant effects for interaction of genotypes by irrigation was detected, though, Isfarayen proved more appropriate for water deficit conditions at least to some extent due, apparently, to its ability to synthesize more proline and soluble carbohydrates compounds and produce a more extensive root system, compared to the rest of sesame genotypes used in this study. It could be concluded that plant photosynthetic components and rooting behavior of sesame and, therefore, its dry matter production are negatively affected by water deficit at least at the vegetative growth stages. Key words: water deficit, sesame, vegetative growth stage, root, photosynthesis characteristics
کمبود منابع آبی یکی از عوامل اصلی محدود کننده تولید در سیستم های کشاورزی مناطق خشک و نیمه خشک می باشد به طوری که در بین عوامل مختلف ایجاد کننده تنش های زنده و تنش های غیرزند، تنش خشکی به تنهایی عامل 45 درصد از کاهش عملکرد محصولات زراعی بوده است. از اینرو به منظور بررسی اثر کمبود آب بر خصوصیات فتوسنتزی، میزان کلروفیل، فلورسانس کلروفیل، پرولین، کربوهیدرات های محلول برگ و خصوصیات مورفولوژیکی ریشه ژنوتیپ های مختلف کنجد در مرحله رشد رویشی، آزمایشی به صورت فاکتوریل در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی در سه تکرار و به صورت کشت گلدانی در سال زراعی 1390 در دانشکده کشاورزی دانشگاه صنعتی اصفهان اجرا گردید. در این آزمایش 4 سطح تیمار آبیاری شامل، آبیاری پس از رسیدن پتانسیل آب خاک گلدان ها به MPa 2/0- (شاهد)، MPa 5/0- (کمبود جزئی آب)، MPa 0/1- (کمبود متوسط آب) و MPa 4/1- (کمبود شدید آب) به عنوان یک فاکتور و 12 ژنوتیپ کنجد شامل اولتان، نازتک‌شاخه، نازچندشاخه، داراب، یکتا، ورامین، اردستان، اسفراین، فردوسII، سبزوارI، کاشمر و خواف به عنوان فاکتور دیگر در نظر گرفته شد. پارامترهای سرعت فتوسنتز خالص (A n )، هدایت روزنه‌ای (gs)، غلظت دی اکسیدکربن داخل روزنه ای (Ci)، میزان کلروفیل، پارامترهای فلورسانس کلروفیل، غلظت پرولین برگ، غلظت کربوهیدرات‌های محلول برگ، ارتفاع گیاه، وزن خشک اندام هوایی، وزن خشک ریشه، مجموع طول ریشه، سطح ریشه، حجم ریشه و نسبت وزن ریشه به اندام هوایی اندازه گیری شد.کمبود شدید آب در ژنوتیپ های کنجد به ترتیب منجر به کاهش 8/43 و 6/39 درصدی میانگین سرعت فتوسنتز خالص و میزان هدایت روزنه ای نسبت به شاهد شد. محتوای پرولین و کربوهیدرات های محلول برگ ژنوتیپ های کنجد با تشدید کمبود آب افزایش یافت و بیشترین افزایش در سطح کمبود شدید آب و به میزان 8/129 درصد برای پرولین و 6/35 درصد برای کربوهیدرات های محلول برگ نسبت به سطح شاهد مشاهده شد. کمبود شدید آب به ترتیب باعث کاهش 48، 5/43، 6/46 و 72/17 درصدی در محتوای کلروفیل a، b ، کل و کارایی کوانتومی فتوسنتزی نسبت به شاهد شد. ارتفاع گیاه و وزن خشک اندام هوایی گیاه با تشدید کمبود آب کاهش یافت به نحوی که کمبود شدید آب باعث کاهش 53/21 درصدی در ارتفاع گیاه و 2/52 درصدی در وزن خشک اندام هوایی گیاه نسبت به شاهد گردید. تیمار کمبود شدید آب باعث کاهش 8/72، 1/49، 1/72 و 39 درصدی به ترتیب برای مجموع طول ریشه، حجم ریشه، سطح ریشه و وزن خشک ریشه نسبت به شاهد در مرحله رشد رویشی شد. همچنین در اثر کمبود شدید آب افزایش 6/30 درصدی در نسبت وزن ریشه به ساقه نسبت به شاهد مشاهده شد. به نظر می‌رسد ژنوتیپ اسفراین با سیستم ریشه ای گسترده تر و استفاده بهتر از مکانیسم های دفاعی در برابر تنش از جمله افزایش در محتوای پرولین وکربوهیدرات های محلول برگ نسبت سایر ژنوتیپ ها حداقل در مرحله رشد رویشی دارای برتری نسبی باشد. به طور کلی می‌توان چنین نتیجه گیری نمود که کمبود آب با ایجاد اثرات منفی بر سیستم فتوسنتزی و همچنین توسعه سیستم ریشه ای، باعث کاهش رشد و در نهایت کاهش عملکرد این گیاه دانه روغنی گردد. کلمات کلیدی : کمبود آب، کنجد، مرحله رشد رویشی، ریشه، خصوصیات فتوسنتزی

ارتقاء امنیت وب با وف بومی