Plant Process and Function

fa واکنش محتوای عناصر و صفات فیزیولوژیک به تنش شوری و خشکی و گزینش ژنوتیپ در گلرنگ (Carthamus tinctorius) Response of ion contents and physiological traits to salinity and drought stress and genotype selection in safflower (Carthamus tinctorius) تنش خشكي Droughts Stress پژوهشي Research تنش‌های غیرزیستی از جمله تنش‌های شوری و خشکی نقش بسیار مهمی در کاهش عملکرد گیاهان دارند. صفات فیزیولوژیک نسبت به صفات مرفولوژیک و زراعی توانایی بیشتری در شناسایی و تفکیک پاسخ گیاه به شرایط تنش دارند و می‌توانند به عنوان شاخص‌های مؤثرتری در غربالگری ژنوتیپ‌های متحمل به تنش مورد استفاده قرار گیرند. از تلاقی بین گونهای میتوان به منظور افزایش تنوع ژنتیکی، انتقال سازگاری و افزایش تحمل به تنش‌های شوری و خشکی و ایجاد ارقام جدید استفاده کرد. در این مطالعه 10 ژنوتیپ شامل چهار لاین خالص نوترکیب (RIL) که حاصل از تلاقی دو گونه Carthamus tinctorius با C. palaestinus و C. oxyacanthus (با کد TP و TO) بودند، گونه‌ والدینی C. tinctorius، دو رقم رایج داخلی کشور (رقم‌های کوسه و پدیده) و سه ژنوتیپ منتخب حاصل از مطالعات قبلی، در سه محیط شامل خشکی (90 درصد تخلیه رطوبتی)، نرمال (50 درصد تخلیه رطوبتی) و شوری (EC=20 dSm-1) ارزیابی شدند. نتایج نشان داد تنوع بالایی بین ژنوتیپ‌های مورد مطالعه از لحاظ کلیه صفات و تحمل به تنش شوری و خشکی وجود دارد. تنش خشکی و شوری باعث کاهش عملکرد (به ترتیب 34 و 54 درصد) و محتوای نسبی آب برگ (به ترتیب 32 و 40 درصد) و افزایش فعالیت آنزیم‌های آنـتیاکسیدانی (آسکوربات پراکسیداز، پراکسیداز و کاتالاز) شد. ضرایب همبستگی نشان داد رابطه مثبت و معنیداری بین محتوای نسبی آب برگ و عملکرد دانه در ارقام مورد بررسی وجود داشت. در شرایط تنش شوری مقدار سدیم با فعالیت آنزیم آسکوربات و همچنین عملکرد دانه با شاخص تحمل دارای همبستگی مثبت و معنی‌داری بودند. با توجه ‌به افزایش بیشتر فعالیت آنزیمی در اثر تنش شوری و کمتر بودن تغییر محتوای نسبی آب برگ در اثر این تنش در مقایسه با تنش خشکی و بهدنبال آن کاهش بیشتر عملکرد دانه در اثر تنش خشکی، می‌توان نتیجه گرفت که ژنوتیپ‌های مورد مطالعه در مقابل تنش شوری تحمل بیشتری نسبت به تنش خشکی نشان داده‌اند. ژنوتیپهای متحمل به هر دو شرایط تنش خشکی و شوری شناسایی شدند به طوریکه می‌توان ژنوتیپ‌61TP  (حاصل از تلاقی بین گونهای) را به عنوان ژنوتیپ متحمل به شوری، ژنوتیپ G59 (منتخب جهانی) را متحمل به خشکی و ژنوتیپ G47 (منتخب جهانی) و رقم تجاری پدیده را حساس به شرایط تنش معرفی کرد. از ژنوتیپ‌های شناساییشده می‌توان برای آزادسازی ارقام جدید یا تلاقی و استفاده در مطالعات آتی استفاده کرد. Abiotic stresses, including salinity and drought, have a significant role in reducing plant yield. Physiological traits are more effective than morphological and agronomic traits in identifying and differentiating plant responses to stress conditions and can serve as more efficient indicators for screening stress-tolerant genotypes. Interspecific hybridization can be used to enhance genetic diversity, transfer adaptability, and improve tolerance to salinity and drought stress, leading to the development of new cultivars. In this study, 10 genotypes, including four recombinant inbred lines (RILs) derived from interspecific crosses between C. tinctorius and C. palaestinus (coded as TP) and C. oxyacanthus (coded as TO), the parental species C. tinctorius, two commercial cultivars (Kooseh and Padideh), and three elite genotypes selected from previous studies, were evaluated under three environments: drought (90% soil moisture depletion), normal (50% soil moisture depletion), and salinity (EC = 20 dS/m). The results revealed significant genetic diversity among the studied genotypes in terms of all traits and tolerance to salinity and drought stress. Both drought and salinity stress reduced seed yield (by 34% and 54%, respectively) and relative leaf water content (by 32% and 40%, respectively) while increasing the activity of antioxidant enzymes (ascorbate peroxidase, peroxidase, and catalase). Correlation analysis indicated a significant positive relationship between relative leaf water content and seed yield in the studied genotypes. Given the more increased enzymatic activity under salinity stress and the lesser reduction in relative leaf water content compared to drought stress, followed by a greater decline in seed yield under drought, it can be concluded that the studied genotypes exhibited higher tolerance to salinity stress than to drought stress. Tolerant genotypes for both drought and salinity conditions were identified: genotype 61TP (derived from interspecific hybridization) was recognized as salinity-tolerant, genotype G59 (a global selection) as drought-tolerant, while genotype G47 (a global selection) and the commercial cultivar Padideh were identified as stress-sensitive. The identified genotypes can be utilized for releasing new cultivars or further crossing in future breeding programs. آسکوربات پراکسیداز, گلرنگ, کم آبی, محتوای نسبی آب برگ Ascorbate peroxidase, Safflower, Water deficit, Relative water content 141 156 http://jispp.iut.ac.ir/browse.php?a_code=A-10-104-8&slc_lang=fa&sid=1 Mina Amiri مینا امیری minaamiri@ag.iut.ac.ir No Department of agronomy and Plant Breeding, College of Agriculture, Isfahan University of Technology, Isfahan 84156-83111, Iran گروه تولید و ژنتیک گیاهی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه صنعتی اصفهان، اصفهان، ایران Mohammad Mahdi Majidi محمد مهدی مجیدی majidi@iut.ac.ir Yes Department of agronomy and Plant Breeding, College of Agriculture, Isfahan University of Technology, Isfahan 84156-83111, Iran گروه تولید و ژنتیک گیاهی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه صنعتی اصفهان، اصفهان، ایران Ghodratollah Saeidi قدرت اله سعیدی gsaeidi@iut.ac.ir No Department of agronomy and Plant Breeding, College of Agriculture, Isfahan University of Technology, Isfahan 84156-83111, Iran گروه تولید و ژنتیک گیاهی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه صنعتی اصفهان، اصفهان، ایران