تاثیر محلول پاشی 24- اپی‌براسینولید بر رشد و عملکرد توت‌فرنگی رقم کاماروزا تحت شرایط تنش شوری در کشت بدون خاک

نوع مقاله : پژوهشی

نویسندگان

1 گروه علوم و مهندسی باغبانی/ دانشکده کشاورزی/ دانشگاه مراغه/ مراغه/ ایران

2 گروه علوم باغبانی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه بوعلی سینا، همدان، ایران

3 استادیار بخش تحقیقات علوم زراعی و باغی، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی کرمانشاه، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، کرمانشاه، ایران

4 عضو هیات علمی مرکز تحقیقات کشاورزی کردستان

چکیده

سابقه و هدف: تنش شوری یکی از مهم‌ترین تنش‌های محیطی است که به طور قابل توجهی باعث کاهش رشد و عملکرد بیشتر گونه‌های گیاهی می‌شود و از مهم‌ترین عوامل تهدید کننده تولید محصول در بسیاری از نقاط جهان می‌باشد. براسینواستروئیدها جزء اولین هورمون‌های استروئیدی کشف شده در گیاهان هستند که دارای فعالیت محرک رشد می‌باشند. همچنین براسینواستروئیدها در کاهش اثر نامطلوب تنش‌های محیطی مؤثرند. 24- اپی‌براسینولید به عنوان ماده کاهش دهنده اثر تنش‌های مختلف زیستی و غیر زیستی شناخته شده است. بنابراین، پژوهش حاضر با توجه به تأثیر براسینواستروئیدها بر القای تحمل به شوری در غلظت‌های مختلف بر خصوصیات کمی و کیفی میوه توت‌فرنگی تحت تنش شوری طراحی و اجرا شد.
مواد و روش‌ها: در این تحقیق تأثیر کاربرد 24- اپی‌براسینولید به عنوان یک براسینواستروئید فعال با غلظت‌های ( صفر، 2 و 4 میکرومول در لیتر)، بر عملکرد، تعداد میوه، تعداد گل و برگ، سطح برگ، وزن تر ریشه، وزن خشک ریشه، محتوای نسبی آب برگ، اندازه میوه، نکروز شدن برگ، مواد جامد محلول، سفتی بافت میوه، پرولین، کلروفیل، نشت الکترولیت‌ها، فعالیت آنزیم‌های سوپر اکسید دیسموتاز و کاتالاز تحت تنش شوری با غلظت‌های مختلف (S1=0, S2=15, S3=30, S4=45 mM) به صورت آزمایش فاکتوریل در قالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی با 3 تکرار و در هر تکرار 4 گلدان توت‌فرنگی رقم کاماروزا در شرایط مزرعه‌ای دانشگاه مراغه انجام گرفت.
یافته‌ها: نتایج حاصل از این پژوهش نشان داد شوری 45 میلی‌مولار سبب افزایش برگ‌های نکروزه (8/15 درصد)، نشت یونی (52 درصد) و پرولین (137 میکروگرم بر گرم) در گیاهان تحت تنش شد به عبارتی گویای این مطلب است که گیاهان برای مقاومت در برابر تنش، میزان پرولین خود را که بخشی از سیستم آنتی‌اکسیدانی است افزایش می‌دهند. استفاده از 24- اپی‌براسینولید در غلظت 4 میکرومول در لیتر بیشترین تاثیر را بر عملکرد (25/59 گرم در بوته)، سطح برگ (25/96 سانتی مترمربع)، تعداد گل (96/8 عدد) و میوه (78/5 عدد) و برگ (41/17 عدد)، سطح کلروفیل کل (63/1 میکروگرم بر میلی‌گرم)، وزن تر (01/7 گرم) و خشک (26/1 گرم) ریشه، محتوای نسبی آب برگ (50/60 درصد)، سفتی بافت میوه (52/1 کیلوگرم بر سانتی‌مترمربع)، مواد جامد محلول (58/10 درصد)، اندازه میوه (61/3 سانتی‌مترمکعب) و همچنین کاهش نشت یونی (43 درصد) داشته است. افزاش فعالیت آنزیم‌های کاتالاز و سوپراکسید دیسموتاز در گیاهانی که به طور توأم با 24- اپی‌براسینولید و تنش شوری تیمار شده بودند، نسبت به گیاهانی که فقط در معرض تنش شوری بودند، نشان دهنده فعال شدن سیستم آنتی‌اکسیداتیو و حفاظتی گیاه به وسیله 24- اپی‌براسینولید و کاهش خسارت اکسیداتیو در این گیاهان می‌باشد.
نتیجه‌گیری: این مطالعه نشان می‌دهد کاربرد تنظیم کننده‌های زیستی گیاهی مانند براسینواستروئید به طور موفقیت آمیزی اثرات نامطلوب تنش شوری بر روی پارامترهای رشد و عملکرد میوه توت‌فرنگی رقم کاماروزا را کاهش می‌دهد. بنابراین به منظور توسعه کشت ارقام توت‌فرنگی در مناطق شور می‌توان از نتایج این پژوهش بهره‌مند گردید.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

Effect of 24- Epibrassinolide foliar application on the “Camarosa” strawberry plant growth and fruit yield under salinity stress condition in soilless culture

نویسندگان [English]

  • seyed morteza zahedi 1
  • Zahra Sadat Asgarian 2
  • Rahmatollah Gholami 3
  • farhad karami 4
1 Department of Horticultural Science, Faculty of Agriculture, University of Maragheh, P.O. Box 55136-553, Maragheh, Iran
2 Department of Horticultural Sciences, Bu-Ali Sina University, Hamedan 6517833131, Iran
3 Horticultural Crops research Department, Kermanshah Agricultural and Natural Resources Research and Education Center, AREEO, Kermanshah, Iran
4 Horticultural Crops research Department, Kurdistan Agricultural and Natural Resources Research and Education Center, AREEO, Sanandaj, Iran
چکیده [English]

Background and objectives: Salinity stress is one of the most important environmental stresses that significantly reduce growth and yield of most herbaceous species. It is considered as the most important threatening factor in production of crops in several parts of the world. Brassinosteroids are the first steroid hormones found in plants that have growth stimulator activity. They are also effective in reducing the adverse effects of environmental stresses. 24-Brassinolide is known as a reducing agent against various biological and non-biological stresses. Therefore, the present study was carried out with respect to the effect of brassinosteroids on salinity. This study was designed and implemented to investigate the effect of different concentrations of 24-epibrassinolide on the quantitative and qualitative characteristics of strawberry fruit under salinity stress.
Materials and Methods: The present study investigated the effect of extrinsic application of 24-epibrassinostroide as an active 24-brassinosteroid (0, 2 and 4 μmol) on fruit yield, number of fruits, flowers and leaves, leaf area, fresh and dry weight of root, relative water content of leaves, fruit size, leaf necrosis, total soluble solid, firmness, soluble carbohydrates, proline, total chlorophyll, electrolyte leakage, superoxide dismutase and catalase under salinity stress with different concentrations (S1 = 0, S2 = 15, S3 = 30, S4 = 45 Mm). It was carried out as a factorial experiment in the form of random complete block design with 3 replications in non-greenhouse conditions of University of Maragheh.
Results: The results of this study showed that salinity of 45 mM increased necrotic leaves (15.8%), ion leakage (52%), and proline (137 µg/g) in stressed plants, i.e. the plants increase their proline content, which is part of the antioxidant system, to resist stress. Using 24-brassinolide at the concentration of 4 μm showed the greatest effect on yield (59.25 g/plant), leaf area (96.25 cm2), number of flowers (8.96), fruits (5.78) and leaves (17.41), total chlorophyll levels (1.63 μg/mg), fresh (7.01 g) and dry (1.26 g) weight of root, relative water content of leaves (60.50%), firmness (1.52 kg/cm2), total soluble solid (10.58%), fruit size (3.61 cm3), and reduction of ion leakage (43%) as well. Increasing the activity of catalase and superoxide dismutase enzymes in plants treated with 24-epibrassinolide and salinity stress versus the ones that were only exposed to salinity stress showed activation of the antioxidant system and plant protection by 24-Brosinosteroids and reduction of oxidative damage in these plants.
Conclusion: The present study showed that using plant biochemical regulator such as brassinosteroids have successfully reduced the adverse effects of salinity stress on growth parameters and fruit yield of strawberry cv. Camarosa. Therefore, the results of this research can be used to progress cultivation of strawberry cultivars in saline areas.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Superoxide dismutase
  • 24-epibrassinostroide
  • Proline
  • Salinity stress
  • Strawberry

مراجع

1.Abbas, T., Nadeem, M.A., Tanveer, A., Ali, H.H. and Matloob, A. 2017. Evaluation and management ACCase inhibitor resistant littleseed canary grass (Phalaris minor) in Pakistan. Arch. Agron. Soil Sci. 11: 1613-1622.
2.Ahmed, S. and Chauhan, B.S. 2015. Efficacy and phytotoxicity of different rates of oxadiargyl andpendimethalin in dry-seeded rice (Oryza sativa L.) in Bangladesh. Crop Prot. 72: 169-174.
3.Aminpanah, H. 2011. Response of more and less competitive rice cultivars to different densities of barnyardgrass. Electron. J. Crop Prod. 4: 4. 67-84.(In Persian)
4.Aminpanah, H. and Yaghoubi, B. 2018. Efficacy of some herbicide for bulrush (Bolboschoenus maritimus (L.) Palla control in paddy fields of Northern Iran. J. Plant Prot. 32: 2. 245-255. (In Persian)
5.Ampong-Nyarko, K. and De Detta, S.K. 1991. A handbook for weed control in rice. International Rice Research Institute, Philippines, 113p.
6.Andres, A., Concenço, G., Theisen, G., Vidotto F. and Ferrero, A. 2013. Selectivity and weed control efficacy of pre- and post-emergence applications of clomazone in Southern Brazil. Crop Prot. 53: 103-108.
7.Bhimal, J.P. and Pandey, P.C. 2014.Bio-efficacy of new herbicide molecules for broad spectrum weed control in transplanted rice (Oryza sativa L.). The Bioscan. 9: 4. 1549-1551.
8.Bhullar, M.S., Kumar, S., Kaur, S., Tarundeep, K., Singh, J., Yadav, R., Chauhan, B.S. and Gill, G. 2016. Management of complex weed flora in dry-seeded rice. Crop Prot. 83: 20-26.
9.Bollich, P.K., Jordan, D.L., Walker, D.M. and Burns A.B. 2000. Rice (Oryza sativa) response to the microencapsulated formulation of clomazone. Weed Technol. 14: 89-93.
10.Bond, J.A., Walker, T.W. and Koger, C.H. 2009. Pendimethalin applications in stale seedbed rice production. Weed Technol. 23: 167-170.
11.Chauhan, B.S. 2012. Weed management in direct-seeded rice systems. International Rice Research Institute, 25p.
12.Dass, A., Shekhawat, K., Choudhary, Anil K., Sepat, S., Rathore, S.S., Mahajan, G. and Chauhan, B.S., 2017. Weed management in rice using crop-competition. Crop Prot. 95: 45-52.
13.Estorninos, L.E., Gealy, D.R. and Talbert, R.E. 2002. Growth responseof rice (Oryza sativa) and red rice(O. sativa) in a replacement series study. Weed Technol. 16: 401-406.
14.Gibson, K.D. and Fischer, A.J. 2004. Competitiveness of rice cultivars as a tool for crop-based weed management. In: Weed Biology and Management(ed. Inderjit), Kluwer Academic Publishers, Dordrecht. pp. 517-537.
15.Hassan, G., Tanveer, S., Khan, N.U. and Munir, M. 2010. Integrating cultivars with reduced herbicide rates for weed management in maize. Pak. J. Bot.42: 1923-1929.
16.Heap, I. 2017. The International Survey of Herbicide Resistant Weeds. [Cited 20 June 2017.] Available from URL: http://www.weedscience.org/in.asp.
17.Jannink, J.L., Orf, J.H., Jordan, N.R. and Shaw R.G. 2000. Index selection for weed suppressive ability in soybean. Crop Sci. 40: 1087-1094.
18.Javaid, M.M., Tanveer, A., Ali, H.H., Shahid, M.A., Balal, R.M. and Aqeel, M.A. 2016. Wheat yield loss in a two species competition with Emex australis and Emex spinosa. Planta Daninha.34: 35-46.
19.Jordan, D.L. and Kendig, J.A. 1998. Barnyardgrass (Echinochloa crus-galli) control with postemergence application of propanil and clomazone in dry‐seeded rice (Oryza sativa). Weed Technol.12: 537-541.
20.Kaya-Altop, E. and Mennan, H. 2011. Genetic and morphologic diversityof Echinochloa crus-galli populations
from different origins. Phytoparasitica. 39: 93-102.
21.Kaya-Altop, E., Şahin, M., Jabran K., Phillippo C.J., Zandstra B.H. and Mennana H. 2019. Effect of different water management strategies on competitive ability of semi-dwarf rice cultivars with Echinochloa oryzoides. Crop Prot. 116: 33-42.
22.Khaliq, A., Matloob, A., Ihsan, M.Z., Abbas, R.N., Aslam, Z. and Rasul, F. 2013. Supplementing herbicides with manual weeding improves weed control efficiency, growth and yield ofdry seeded rice. Int. J. Agric. Biol.15: 191-199.
23.Kim, D.S., Koo, S.J., Lee, J.N., Hwang, K.H., Kim, T.Y., Kang, K.G.,Hwang, K.S., Joe, G.H., Cho, J.H.and Kim, D. 2003. Flucetosulfuron: a new sulfonylurea herbicide. Proc. Intl. Congr., Crop Science & Technology, BCPC, Farnham, Surrey, UK, pp. 87-92.
24.Lesnik, M. 2003. The impact of maize stands density on herbicide efficiency. Plant Soil Environ. 49: 1. 29-35.
25.Mennan, H., Ngouajio, M., Sahin, M., Isık, D. and Kaya-Altop, E. 2012. Competitiveness of rice (Oryza sativa L.) cultivars against Echinochloa crus-galli (L.) Beauv. in water seeded production systems. Crop Prot. 41: 1-9.
26.Mohammad Sharifi, M. 2000. Practical handbook of paddy weeds and herbicide management in Iran: Ministry of Agriculture, 114p. (In Persian)
27.Naylor, R. 1996. Herbicides in Asian rice transitions in weed management: Stanford University. 270p.
28.O’Barr, J.H., McCauley, G.N., Bovey, R.W., Senseman, S.A. and Chandler, J.M. 2007. Rice response to clomazone as influenced by application rate, soil type, and planting date. Weed Technol. 21: 199-205.
29.Sanchotene, D.M., Kruse, N.D., Avila, L.A., Machado, S.L.O., Nicolodi, G.A. and Dornelles, S.H.B. 2010. Efeito do protetor dietholate na seletividade de clomazone em cultivares de arroz irrigado. Planta Daninha. 28: 339-346.
30.Savary, S., Willocquet, L., Elazegui, F.A., Castilla, N.P. and Teng, P.S. 2000. Rice pest constraints in tropical Asia: Quantification of yield losses due to rice pests in a range of production situations. Plant Dis. 84: 3. 357-369.
31.Scherder, E.F., Talbert, R.E. and Clarck, S.D. 2004. Rice (Oryza sativa) cultivar tolerance to clomazone. Weed Technol. 18: 140-144.
32.Schreiber, F., Avila L., Scherner A., Gehrke V. and Agostinetto D. 2015. Volatility of different formulations of clomazone herbicide, Planta Daninha 33: 315-321.
33.Singh, V., Jat, M.L., Ganie, Z.A., Chauhan, B.S. and Gupta, R.K. 2016. Herbicide options for effective weed management in dry direct-seeded rice under scented rice-wheat rotation of Western Indo-Gangetic Plains. Crop Prot. 81: 168-176.
34.Sorooshzadeh, A., Aminpanah, H., Zand, E., Momeni, A. and Mohadesi, A. 2010. Comparison between rice (Oryza sativa L.) cultivars for competitiveness against barnyardgrass (Echinochloa crus-galli (L.) P. Beauv). Agron. J.86: 51-57. (In Persian)
35.Valverde, B. 2001. Modified herbicide regimes for propanil-resistant jungle rice control in rain-fed rice. Weed Sci.
49: 395-405.
36.Yaghoubi, B. 2019. Study some aspect of biology, ecology, response to herbicides and seed engineering properties of invasive [Echinochloa oryzoides (Ard.) Fritsch] and common (Echinochloa crus-galli L.) barnyardgrass. Final report. Agriculture Research, Education and Extension Organization, Rice Research Institute of Iran. 36p.(In Persian)
37.Yaghoubi, B., Alizadeh, H., Rahimian, H., Baghestani, M., Sharifi, M. and Davatgar, N. 2010. A review on researches conducted on paddyfield weeds and herbicides in Iran. 3rd Iranian weed sci. congress. Babolsar, Mazandaran, Iran. pp. 2-11. (In Persian)
38.Yaghoubi, B., Alizadeh, H., Rahimian, H., Baghestani, M.A. and Davatgar, N. 2011. Comparison of some herbicides on causing the dwarfness on rice. Iran. J. Weed Sci. 2: 6. 23-40. (In Persian)
39.Zand, E. and Beckie, H. 2002. Competitive ability of hybrid and open pollination canola (Brassica napus L.) with wild oat (Avena fatua L.). Can. J. Plant Sci. 82: 473-480.
40.Zhang, W., Webster, E.P., Blouin,D.C. and Linscombe, S.D. 2004. Differential tolerance of rice (Oryza sativa) varieties to clomazone. Weed Technol. 18: 73-76.
پژوهش‌های تولید گیاهی
دوره 26، شماره 1
خرداد 1398
صفحه 169-183

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار