Evaluation of drought tolerance in bread wheat lines using drought tolerance indices

Subject Areas : New Finding in Agriculture

M.  Hatim ¹ (Ms. C. in Agronomy, Islamic Azad University, Arak Branch, Iran)
M.  Majidian ² (Guilan University, Rasht, Iran)
T.  Babaei ³ (Agriculture and Natural Resource Research Center of Markazi Province, Arak, Iran)

Received: 2015-12-03 Accepted : 2015-12-03 Published : 2008-10-22

Keywords: Water stress, Seed yield, Wheat, Drought stress indices,

Abstract :

In order to investigate the effects of terminal drought stress on yield, yield components and assimilate remobilization in 8 wheat cultivars and lines for introducing of drought tolerance and susceptible ones, two experimental separated designs were occur using randomized complete blocks with three replications. A field study was conducted in 2009 in Agriculture and Natural Resources Experiment Station of Markazi province. The first experiment was water stress in post flowering stage and second experiment was irrigation with normal regime. The yield and yield components, plant height, day to flowering, harvest index and peduncle length were measured in this study. Response of cultivars and lines under optimum irrigation and water stress conditions were different. Water stress reduced most traits a well as yield and yield components. Results showed that some cultivars at water stress condition, showed tolerance and had relatively high yield For example, lines C-84-4 and C-82-12 showed high more tolerance under optimum and water stress, condition lines C-78-14 and Shariar cultivar showed high yield at optimum irrigation and lines C-81-14 and C-83-7 showed high yield at water stress condition. In order to evaluate stress indices among cultivars and lines we used 6 indices such as harmonic mean (Harm), stress tolerance index (STI), tolerance index (TOL), Mean productivity (MP), stress susceptibility index (SSI) and Geometric mean productivity (GMP). Results showed that all of these indices were the best, because there were the greatest correlations between yield and harvest index under water stress and optimum irrigation.

References:

1- امام، ی.،  رنجبری، ع. و بحرانی، م. ج. 1386. ارزیابی دانه و اجزای آن در ژنوتیپ‌های گندم تحت تأثیر تنش خشکی پس از گل‌دهی. علوم و فنون کشاورزی و منابع طبیعی. جلد 11. شماره 1. صفحه 327-317.

2- بابایی، ت. 1381. مطالعه پایداری شاخص برداشت و عملکرد دانه در ژنوتیپ های پیشرفته گندم نان زمستانه و بنیامین. پایان نامه کارشناسی ارشد رشته اصلاح نباتات. دانشکده کشاورزی دانشگاه کرج.

3- پیغمبری، ع.، یزدی صمدی، ب.،  عبدمیشانی، س.، صرافی، ا.، طالعی، ع.  و قنادها، م. 1384. ارزیابی تحمل به خشکی و صفت های مربوط به عملکرد دانه در لاین‌های جو هاپلوئید مضاعف شده. مجله علوم کشاورزی ایران. جلد 36. شماره 4. صفحه 967-955.

4- تقوایی، م.، چائی چی، م.، شریف زاده، ف. و احمدی، ع. 1386. ارزیابی تنش خشکی بر عملکرد و اجزای عملکرد و شاخص های مقاومت به خشکی در رقم های لخت و پوشش دار جو. مجله علوم کشاورزی ایران. دوره 1-38. شماره 1. صفحه 78-67.

5- طالبی، ع. 1386. تجزیه و تحلیل چند متغیره عملکرد، انتقال اسمیلات‌ها و بررسی شاخص‌های مقاومت به خشکی در گندم نان. پایان‌نامه کارشناسی ارشد اصلاح نباتات. دانشکده کشاورزی دانشگاه زابل.

6- فیروزآبادی، م.، شکیبا، م.، خوئی، ف.، طباطبائی، ج. و تورچی، م. 1385. تأثیر نیتروژن و تنش خشکی بر تجمع کربوهیدرات های غیر ساختی پیش از گلدهی و انتقال مجدد آنها در دانه جو. مجله دانش کشاورزی. جلد 16. شماره 4. صفحه 71-59.

7- معاونی، پ.، حبیبی. د و حیدری، ی. 1384. بررسی اثر تنش خشکی بر سازگاری و عملکرد دانه چهار رقم گندم پاییزه در ایرانشهر. مجله زراعت و اصلاح نباتات، جلد 1، شماره 1، صفحات 45-37.

8- معاونی، پ. و چنگیزی، م . 1386. مبانی فیزیولوژی گیاهان زراعی در شرایط خشک و شور. انتشارات علمی دانشگاه آزاد اسلامی واحد اراک.

9-Bram, H., Pfeiffer, W. H. and Pollmer, W. C. 1992. Environments for selecting widely adapted spring wheat. Crop Sci. 22:1420-1427.

10-Ceccarelli, S., Aceredo, E. and Grando, S. 1991. Breeding for yield stability in unpredictable environments: single traits, interaction between traits and architecture of genotype. Euphtica. 56:169-185.

11-Debaeke, P. and Abdellah, A. 2004. Adaptation of crop management to water-limited environments. Europ. J. Agronomy. 21: 433-446.

12-Eberhart, S. A. and Russel, W. A. 1966. Stability parameters for comparing varieties. Crop Sci. 6: 36-40.

13-Fernandez, G. C. J. 1992. Effective selection criteria for assessing plant stress tolerance. In: Adaptation of Food Crops to Temperature and Water Stress, Kuo, C.G. (Ed.). AVRDC Publication, Shanhua, Taiwan, p_p: 257-270.

14-Fischer, A. T. and Maurer, R. 1978. Drought resistance in spring wheat cultivars. I: Grain yield responses. Aus. J. Agric. Res. 29:897-912.

15-Garcia del Moral, L. F., Rharrabit, Y., Villeg as, D. and Royo, C. 2003. Evaluation of grain yield and its components in durum wheat under Mediterranean conditions, Agron. J. 65: 266-274.

16-Garuzzi, P. R., Dalumbo, M., Gampani le, R. G., Ricciarid, G. L. and Borgh, 1997. Evaluation of field and laboratory predictor of drought and heat tolerance in winter cereals. Can. J. Sci. 77:523-531.

17-Gooding, M. J.,  Ellis, R. H., shewry, P. R. and Schofield, J. D. 2003. effects of restricted water availability and increased temperature on grain filling, drying and quality of water wheat. J, of cereal Sci. 37.295-309.

18-Gupta, U. S. 1995. Physiological aspects of dry lands farming. Translated; (Sarmad Nia, Q. H. and A. Koocheki). Published by Jahad Daneshgahei Mashad, Iran. 424 P.

19-Peterson, C. J., Graybosch, R. A., Shelton, D. R. and Baenziger, P. S. 1998. Baking quality of hard winter wheat: Response of cultivars to environment in the Great plain. Euphytica. 100: 157-162.

20-Pierre, C. S., Petersona, J., Rossa, A., Ohma, J., Verhoerena, M., Larsona, M. and Hoefera, B . 2008. White wheat grain quality changes with genotype, nitrogen fertilization, and water stress. Agron. J. 100: 414-420.

21-Rosielle, A. A. and Hamblin, J. 1987. Theoretical aspects of selection for yield in stress and non-stress environments. Crop Sci. 21: 943.946.

22-Sial. M. A., Arain, M. A., Naqari, S. K. M., Dahoti, M. and Nizamani, N. A. 2005. Yield and quality parameters of wheat genotypes an affected by sowing dated and high temperature stress. Pak. J. Bot. 37(3): 573-584.

22-Yoshida, S. 1983. Rice. In: Smith, W.H., Banta, S.J. (eds.) Potential productivity of Field Crops Under Different Environments. International Rice Research Institute, Los Banos Philippines, pp. 103-127.