پاسخ فیزیولوژیکی و بیوشیمیایی برخی ارقام انگور به تنش خشکی
محورهای موضوعی : تنشمجتبی قلی زاده 1 , مهدی حدادی نژاد 2 * , علی عبادی 3 , علی محمدی ترکاشوند 4
1 - دانشجوی دکتری، گروه علوم باغی و زراعی، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران
2 - استادیار، گروه علوم باغبانی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری، ساری، ایران
3 - استاد، گروه علوم باغبانی، دانشگاه تهران، کرج، ایران
4 - استاد، گروه علوم باغی و زراعی، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران
کلید واژه: پایداری غشاء, رنگیزه فتوسنتزی, فنل, محتوای نسبی آب برگ.,
چکیده مقاله :
به¬منظور بررسی تاثیر تنش خشکی بر صفات فیزیولوژیکی و بیوشیمیایی شش رقم انگور آزمایشی فاکتوریل بر پایۀ طرح کاملا تصادفی با سه تکرار تحت شرایط گلخانه¬ای اجرا شد. در این آزمایش، تیمارها شامل شش رقم انگور (عسگری، خلیلی، یاقوتی، پیکامی، ترکمن 4 و سوزک) و چهار سطح تنش خشکی (شرایط نرمال (100 درصد ظرفیت مزرعه)، تنش کم (75 درصد ظرفیت مزرعه)، تنش متوسط (50 درصد ظرفيت مزرعه) و تیمار تنش شدید (25 درصد ظرفیت مزرعه)) بودند. نتایج نشان داد که صفاتی فیزیولوژیکی و بیوشیمیایی با افزایش شدت تنش، به¬طور معنی-داری افزایش یافتند. درمقابل، صفات محتوای نسبی¬آب برگ، شاخص پایداری غشاء، میزان رنگدانه¬های فتوسنتزی، محتوای فنول کل با افزایش شدت تنش، به¬طور معنی¬داری کاهش یافتند. در میان ارقام مورد مطالعه، رقم یاقوتی از حیث شاخص های موردمطالعه نسبت به سایر ارقام انگور، مقاومت بیشتری نسبت به خشکی نشان داد. با توجه به نتایج این پژوهش به¬نظر می‌رسد که رقم یاقوتی نسبت به ارقام دیگر به خشکی متحمل‌تر است. ولی از آنجا که این تحمل ناشی از مکانیزم های فعال در برگ می باشد لازم است در زمان استفاده از این رقم به عنوان پایه آزمایش های تکمیلی انجام شود. بنتایج نشان داد که صفاتی فیزیولوژیکی و بیوشیمیایی با افزایش شدت تنش، به¬طور معنی-داری افزایش یافتند. درمقابل، صفات محتوای نسبی¬آب برگ، شاخص پایداری غشاء، میزان رنگدانه¬های فتوسنتزی، محتوای فنول کل با افزایش شدت تنش، به¬طور معنی¬داری کاهش یافتند. در میان ارقام مورد مطالعه، رقم یاقوتی از حیث شاخص های موردمطالعه نسبت به سایر ارقام انگور، مقاومت بیشتری نسبت به خشکی نشان داد. با توجه به نتایج این پژوهش به¬نظر می‌رسد که رقم یاقوتی نسبت به ارقام دیگر به خشکی متحمل‌تر است. ولی از آنجا که این تحمل ناشی از مکانیزم های فعال در برگ می باشد لازم است در زمان استفاده از این رقم به عنوان پایه آزمایش های تکمیلی انجام شود.
In order to investigate the effect of drought stress on the physiological and biochemical traits of six grape cultivars, a factorial experiment was conducted based on a completely randomized design with three replications under greenhouse conditions. In this experiment, the treatments included six Khorasani and shirazi grape varieties (Askari, Khalili, Yaquti, Pikami, Turkmen 4 and Suzak) and four levels of drought stress (normal conditions (100% of the farm capacity), low stress (75% of the farm capacity), medium stress ( 50% of farm capacity) and severe stress treatment (25% of farm capacity). The results showed that physiological and biochemical traits increased significantly with increasing stress intensity. On the other hand, the traits of relative leaf water content, membrane stability index, amount of photosynthetic pigments, and total phenol content decreased significantly with increasing stress intensity. Among the cultivars studied, the Yaqouti cultivar showed more resistance to drought than other grape cultivars in terms of the studied indices. According to the results of this research, it seems that Yaghuti cultivar is more drought tolerant than other cultivars. Since this tolerance located in leaf via active mechanisms, it is necessary to carry out additional tests when using Yaghuti as rootstock for scion of grapevine.
1) احمدی، ک.، عبادزاده، ح.ر.، حاتمی، ف.، محمدنیا افروزی، ش.، طاغانی، ر. و ش، یاری. 1400. آمارنامه کشاورزی سال 1399: محصولات باغبانی. مرکز فناوری اطلاعات و ارتباطات. معاون برنامه¬ریزی و اقتصادی وزارت جهاد کشاورزی. 2) اسدی و. رسولی م. غلامی م. و م، ملکی. 1396. بررسی برخی ویژگی¬های ریخت شناختی و فیزیولوژیک چهار رقم انگور (.Vitis vinifera L) در شرایط تنش خشکی. مجله علوم باغبانی ایران، 48(4): 990-997. 3) سوخت¬سرایی، ر.، عبادی، ع.، سلامی، س.ع. و ح، لسانی. 1396. بررسی شاخص¬های اکسیداتیو در سه رقم انگور (Vitis vinifera L.) در شرایط تنش خشکی. مجله علوم باغبانی ایران، 48: 98-85. 4) طلایی، ع.ر.، قادری، ن.، عبادی، ع. و ح، لسانی. 1390. پاسخ¬های بیوشیمیایی دو رقم انگور ساهانی و بیدانه سفید به تغییرات پتانسیل آب خاک. مجله علوم باغبانی ایران، 42: 301-308. 5) قادری، ن.، طلایی، ع.، عبادی، ع و ح، لسانی. 1389. تأثير تنش خشكي و آبياري مجدد بر برخي خصوصيات فيزيولوژيكي سه رقم انگور ساهاني، فرخي و بيدانه سفيد. مجله علوم باغبانی ایران. 41(2): 179-188. 6) مهری، ح.ر.، قبادی، س.، بانی¬نسب، ب.، احسان زاده، پ و م، غلامی. 1393. بررسی برخی پاسخ¬های فیزیولوژیک و مورفولوژیک چهار رقم انگور ایرانی (Vitis vinifera L.) به تنش خشکی در شرایط درون شیشه¬ای. مجله فرآیند و کارکرد گیاهی، 10(3)، 115-126. 7) Beis A. and A, Patakas. 2015. Differential physiological and biochemical responses to drought in grapevines subjected to partial root drying and deficit irrigation. European Journal of Agronomy, 62: 90-97
8) Bertamini, M., Zulini, L., Muthuchelian, K. and N, Nedunchezhian. 2006. Effect of water deficit on phostosynthetic and other physiological responses in grapevine (Vitis vinifera L. cv. Riesling) plants. Photosynthetica, 44: 151-154.
9) Chai, Q., Gan, Y., Zhao, C., Xu, HL. and R.W, askom. 2016. Regulated deficit irrigation for crop production under drought stress. A review. Agronomy for Sustainable Development, 36: 3-19.
10) Cooley, N.M., Clingeleffer, P.R. and RR, Walker. 2017. Effect of water deficits and season on berry development and composition of Cabernet Sauvignon (Vitis vinifera L.) grown in a hot climate. Australian Journal of Grape and Wine Research, 23: 260–272.
11) Esmaeilizadeh, M., Lotfi, A., Mirdehghan, S.H. and M, Shamshiri. 2018. Effects of irrigation intervals on some physiological and biochemical characteristics in four Iranian grapevine cultivars. Crops Improvement, 20: 3-14.
12) Galmes, J., Flexas, J., Save, R. H. and H, Medrano. 2007. Water relations and stomatal characteristics of Mediterranean plants with different growth forms and leaf habits: responses to water stress and recovery. Plant and Soil, 290(1-2): 139-155.
13) Haider, M.S., Zhang, C. and M.M, Kurjogi. 2017. Insights into grapevine defense response against drought as revealed by biochemical, physiological and RNA-Seq analysis. Scientific reports, 7: 13134.
14) Hajiahmad, P. 2019. Physiological and biochemical response of three Iranian cultivars grapevine seedling ‘Bidane sefid’, ‘Chafte’ and ‘Yaghooti to drought stress. Journal of Plant Production Research, 26: 1-13.
15) Isfendiyaroglu, M. and E, Zeker. 2002. The relation between phenolic compound and seed dormancy in Pistacia spp. In: AKB E (ed.). 11 Grema Serr Pistachios and Almond. Chieres Optins Mediterraneenes, 232-277.
16) Jalili marandi, R., Hassani, A., Dolati baneh, H., Azizi, H. and R, Haji taghiloo. 2011. Effect of different levels of soil moisture on the morphological and physiological characteristics of three grape cultivars (Vitis vinifera L.). Journal of Horticultural Science, 42, pp. 31-40.
17) Keller, M. 2010. The Science of Grapevines: Anatomy and Physiology. Burlington, MA: Academic Press 18) Lichtenthaler, H.K. and C, Buschmann. 2001. Extraction of photosynthetic tissues: chlorophylls and carotenoids. Food Analytical Chemistry Protocoles, F4.3.1-F4.3.8.
19) Lovisolo, C., Lavoie-Lamoureux, A., Tramontini, S. and Ferrandino, A. 2016. Grapevine adaptations to water stress: new perspectives about soil/plant interactions. Theoretical and Experimental Plant Physiology, 28: 53–66.
20) Martin-StPaul, N., Delzon, S. and H, Cochard 2017. Plant resistance to drought depends on timely stomatal closure. Ecology Letters, 20: 1437–1447.
21) Sheng, C.X., Yong, P.L., Jin, H., Ya, J.G., Wen, G.M., Yun, Y.Z. and J.Z, Shui. 2010. Responses of Antioxidant enzymes to chilling stress in tobacco seedlings. Agricultural Sciences in China, 9(11): 1594-1601.
22) Sorori, Sh., Asgharzadeh, A., Marjani, A. and M, Samadi-Kazemi. 2022. Evaluation of Drought Stress Tolerance among some of Grape Cultivars Using Physiological and Biochemical Studies. Journal of Horticultural Science, 36(2): 373-388. http://doi.org/10.22067/JHS.2021.67767.1004