Evaluation of relationships between chemical and biochemical traits with grain yield of rice genotypes through stepwise regression model in northern Khouzestan province

Subject Areas : agronomy

Mohammad Reza Zargaran Khouzani ¹ , Kaveh Limouchi ²

1 - PhD Student in Agrotechnology, Crop Ecology, Khouzestan University of Agriculture Science and Natural Resources, Bavi, Iran
2 - PhD student in Agronomy, Young Researchers and Elite Club, Dezful Branch, Islamic Azad University, Dezful, Iran

Received: 2021-08-01 Accepted : 2021-08-20 Published : 2021-09-22

Keywords: Yield, sugar, Grain, Ions, Biochemistry,

Abstract :

This study aims to identify relationships as well as the positive and negative influence of the related traits to the sugar of organs and different periods of growth, ion, biochemistry, enzyme and hormone as the independent variable with the grain yield as the dependent variable. Twelve genotypes were carried out in the random complete blocks’ design with three replications that were consistent with the climate conditions of Khuzestan. They can impact significantly on the grain yield changes in the sugar of the vegetative, reproductive organs at the stage of physiological maturity of the flag leaf and root, in the pollination stage, in the nitrogen ions, in the biochemical traits of the Malondialdehyde, protein, starch and proline attributes and between the abscisic acid enzyme and hormone, Catalase and Guaiacol. The sugar in the flag leaf had the highest percentage of significant change in the level of 1% with the yield grain at the physiological maturity stage, nitrogen, Malondialdehyde (MDA) and abscisic acid, with negative, positive, negative and negative relation, respectively. The obtained results can be the major and important target for genetic modification of the rice varieties to increase the grain yield of the plant as an economic and strategic product.

References:

منابع
1 اکبری ، غ ، صالحی زرخونی ، ر.ا ، یوسفی راد ، م. ، نصیری ، م. ، متقی ، س - . 1386 .ارزیابی
برخی ویژگی های ریخت شناسی موثر بر عملکرد و اجزای عملکرد ژنوتیپ های برنج ، مجله علوم
کشاورزی. 3 ( 2 :) 137-130
2 امیری س، نورمحمدی س، جعفری ع. ا، و چوگان ر. - 1388 . تجزیه و تحلیل همبستگی، رگرسیون
و علیت برای عملکرد دانه و اجزای آن در هیبریدهای زودرس ذرت دانهای. مجله پژوهشهای تولید
گیاهی. 16 ( 2 :) 112-99 .
3 برادران ، ر. ، مجیدی ، ا. ، درویش ، ف. ، و عزیزی ، م. - 1386 . مطالعه روابط همبستگی و تجزیه
و تحلیل ضریب ضریب مسیر بین عملکرد و عملکرد در کلزا )برسیکا نپوس ال.( ، مجله علوم کشاورزی به
12 ( 4 :) 811-818 .
4 خدابنده ، ن. - 1377 . غلات. انتشارات دانشگاه تهران. ص 537 .
5 خواجه پور ، م.ر - . 1387 . اصول و ملزومات تولید محصول. انتشارات جهاد دانشگاهی ، دانشگاه
صنعتی اصفهان. ص 388 .
6 صالح ، ج. ، الحجفی ، ن. ، اوستا ، س. - 1394 . تأثیر سیلیکون بر رشد ، ترکیب شیمیایی و خواص
فایزولوژیکی مقداری برنج در شرایط شور ، مجله علم و فناوری کشاورزی و منابع طبیعی. 19 ( 72 :) 240-229
7 فرهودی، ر.، جیلی، د. و معتمدی، م. - 1395 . بررسی رشد رویشی، پایداری غشا سلولی و تسهیم
یونها در ارقام برنج در شرایط تنش شوری. فرایند و کارکرد گیاهی. 5 ( 15 :) 105-91 .
8 قلیزاده، ا، و دهقان، ح. - 1394 . تعیین ویژگیهای مرتبط با تحمل به شوری ژنوتیپهای گندم نان
در استان یزد با استفاده از رگرسیون لجستیک. نشریه تولید گیاهان زراعی. 8 ( 1 :) 77-63 .
9 محمدی ، س. ، نهاوی ، م. ، و محدثی ، ع. - 1394 . اثرات آبیاری متناوب در مراحل مختلف رشد بر
عملکرد و اجزای عملکرد ارقام برنج ، مجله تحقیق و توسعه )کشاورزی( ، 2 ( 107 :) 114-108 .10 مهدوی ، ف. - 1383 . بررسی شاخصهای فیزیولوژیکی و مورفولوژیکی رشد در انواع جدید و قدیمی
برنج ، پایان نامه کارشناسی ارشد دانشگاه مازندران. ص 131 .
11 نصیری ، م. ، بهرامی ، م. ، و حسینی ، س. - 1381 . معرفی انواع جدید برنج با کیفیت مطلوب ،
انتشار برنج موسسه تحقیقاتی شما. ص 22

نوربخشیان ، ج. ، و رضایی ، ع. - 1377 . منحنی و میزان رشد برنج در منطقه لوردگان ، کنگره
کراپ ایران ، کرج ، موسسه بهبود بذر و گیاه. 11 - 13 سپتامبر. صص 621 - 620 .
13 هاشمی ، ز.ا - . ، گل پرور، ا.ا. ، و رسولی. م. 1387 . تجزیه و تحلیل همبستگی ، رگرسیون و
عملکرد علیت و اجزای عملکرد کلزا )برسیکا نپوس ال.( ، یافته های جدید کشاورزی. 2 ( 4 :) 419 - 412
14 هاشمی دزفولی ، ا، کوچکی، ا - . ، بنایی، م 1374 . افزایش عملکرد محصول. انتشارات دانشگاه
مشهد. ص 243 .
15- Ashworth, A.J., West, C.P., Allen, F.L., Keyser, P.D., Weiss, S.A., Tyler, D.D., Taylor, A.M., Warwick, K.L. and Beamer, K.P. 2015. Biologically Fixed Nitrogen in Legume Intercropped Systems: Comparison of Nitrogen-Difference and Nitrogen-15 Enrichment Techniques. Agronomy, Soil & Environmental Quality. 107(6): 2419-2430.
16- Bagheri, A.A., Saadatmand, S., Niknam, V., Nejadsatari, T., and Babaeizad, V. 2014. Effects of Piriformospora indica on biochemical parameters of Oryza sativa under salt stress. International Journal of Biosciences. 4(4): 24-34.
17- Bhusan, D., Das, D.K., Hossain, M., Murata, Y., and Hoque, M.A. 2016. Improvement of salt tolerance in rice (Oryza sativa L.) by increasing antioxidant defense systems using exogenous application of proline. Austalian Journal of Crop Science. 10(1): 50-56.
18- Dawari, N.H., and Luthra, O.P. 1991. Character association studies under high and low environments in wheat (Triticum aestivum L.), Indian. J. Agric. Res. 25: 68 -72.
19- Dawood, M.G. 2016. Influence of osmoregulators on plant tolerance to water stress. Scientia Agriculturae. 13(1): 42-58.
20- Farshadfar, E., Galiba, G., Kozsegi, B., and Sutka, J. 1993. Some aspects of the genetic analysis of drought tolerance in wheat, Cereal Research Communications. 21: 323 -330.
21- Gent, M.P.N. 1995. Canopy light, gas exchenge and biomass in reduced height of winter wheat isolines of winter wheat crop, Crop Science. 38: 36-42.
22- Gravois K.A., and Helms R.S. 1992. Path analysis of rice yield and yield components as affected by seedling growth rate, Agronomy Journal. 84: 1-4.
23- Horton, P. 2000. Prospects for crop improvement trought the genetic manipulation of photosynthesis morphological and biochemical aspect of light capture, Journal of experimental Botany. 51: 475-485.
24- Kobata, T., Sugware, M., and Tcx Akata, S. 2000. Shading during the early grain filling period not affect potential grain dry matter increase in rice, Agronomy Journal. 92: 411-417.
25- Mirzaee, M., Moieni, A., and Ghanati, F. 2013. Effect of drought stress on proline and soluble sugar content in canola (Brassica napus L.) seedlings. Iranian Journal of Biology. 26(1): 90-98.
26- Munns, R., James R.A. and Läuchli A. 2006. Approaches to increasing the salt tolerance of wheat and other cereals, J. Exp. Bot. 57: 1025-1043

27- Rahimian, H., Kochaci, A., and Zand, A. 1998. Evolution and adaptation and crop yield. Publishing publishing agricultural education. 241 p.
28- Sheikh, F.A., Rather, A.G., and Wani, S.A. 1999. Genetic variability and inter-relationship in Toria (Brassica campestris L. var. Toria), Advances in Plant Sciences. 12(1):139-143.
29- Sodaeizadeh, H., and Mansouri, F. 2014. Effects of drought stress on dry matter accumulation, nutrient concentration and soluble carbohydrate of Salvia macrosiphon as a medicinal plant. Arid Biome Scientific and Research Journal. 4(1): 1-8.
30- Tavoosi, M., Naderi, A., and Ltfly‌Ynh, G.H.A. 2015. Evaluation of wheat genotypes reaction to cold stress at heading stage using physiological indices, yield and yield components, Field Crop Science Iran. 46(1): 113-105.
31- Wu, Q., Zhang, X., Peirats-Llobet, M., Belda-Palazon, B., Wang, X., Cui, S., Yu, X. and Rodriguez , P., An, C. 2016. Ubiquitin Ligases RGLG1 and RGLG5 Regulate Abscisic Acid Signaling by Controlling the Turnover of Phosphatase PP2CA. Plant Cell. 28(8): 1755-1756.
32- Yadava, M.S., and Singh, O.P. 1988. Effect of plant growth characters on yield of indian rice cultivars, Indian Journal of Botany. 11: 74-83.
33- Yamauchia, M. 1994. Physiological bases of height yield potential in F1 rice hybrids. Hybrid Rice Technology. 3rd ed., International Rice Research Institute Press. 324 p.
34- Yang, J., Peng, S., Zhang, Z., Wang, Z., Visperas, R.M., and Zhu, Q. 2002. Grain and dry matter yields and partitioning of assimilates in Japonica/Indica hybrid rice, Crop Sci. 42: 766–772.
35- Yap, T.C., and Harvey, B.L. 1972. Inheritance of yield components and morpho-physiological traits in barley (Hordeum vulgare L.), Crop Sci. 12: 283-286.
36- Zhong, X., Peng, S., Shelly, J.E., Visperasa, R.M., and Liu, H. 2003. Relationship between tillering index: Quantifying critical leaf area index for tillerring in rice, Journal of Agricultural Science. 138: 269-279.
37- Zhu, Y., Yan, J., Liu, W., Liu, L., Sheng, Y., Sun, Y., Li, Y., Scheller, H.V., Jianh, M., Hou, X., Ni, L., and ZHANG, A. 2016. Phosphorylation of a NAC transcription factor by ZmCCaMK regulates abscisic acid-induced antioxidant defense in maize. Plant Physiology Preview. 1(1): 1-34