ارزیابی پاسخ به تنش خشکی در برخی از ژنوتیپ‌های امید بخش و ارقام ایرانی و خارجی زیتون با استفاده از شاخص-های مبتنی بر عملکردهای میوه و روغن

نوع مقاله : مقاله کامل علمی پژوهشی

نویسندگان

1 1دانش آموخته دکتری ژنتیک مولکولی، گروه زراعت و اصلاح نباتات، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران، 2عضو هیأت علمی، بخش تحقیقات زراعی و باغی، مرکز تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی و منابع طبیعی، قزوین، ایران

2 دانشیار گروه زراعت و اصلاح نباتات، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران

3 استادیار بخش تحقیقات خاک و آب، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی، زنجان، ایران

4 دانشیار گروه علوم باغبانی، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران

5 استادیار بخش تحقیقات زراعی و باغی، مرکز تحقیقات و آموزش و پرورش و منابع طبیعی و منابع طبیعی، قزوین، ایران

چکیده

سابقه و هدف: زیتون درختی همیشه سبز و یکی از قدیمی‌ترین گیاهان کشت شده در حوزه مدیترانه شناخته شده است. تنش خشکی به عنوان یکی از مهم‌ترین تنش‌ غیرزیستی سبب کاهش عملکرد زیتون در شرایط گرمسیری و نیمه‌گرمسیری می‌باشد. بنابراین شناسایی ارقام مقاوم به تنش جهت کشت در مناطق مستعد خشکی یکی از کارهای مهم در توسعه سطح زیر کشت این گیاه باغی محسوب می‌شود. این آزمایش با هدف ارزیابی برخی از ارقام تجاری و ژنوتیپ‌های امیدبخش زیتون با استفاده از شاخص‌های تحمل و حساسیت به تنش خشکی صورت گرفت.
مواد و روش‌ها: به‌منظور بررسی اثر تنش خشکی بر عملکرد میوه و درصد روغن 20 رقم تجاری و ژنوتیپ امیدبخش زیتون یک آزمایش فاکتوریل در قالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی با سه تکرار در ایستگاه تحقیقات زیتون طارم طی دو سال باغی 1396-1394 اجرا شد. اعمال تنش خشکی به صورت قطع آبیاری به‌مدت یک ماه قبل از سخت شدن تا زمان سخت شدن هسته صورت گرفت. محاسبه 9 شاخص تحمل و حساسیت به تنش خشکی بر اساس عملکرد میوه و درصد روغن در شرایط تنش و بدون تنش خشکی، محاسبه همبستگی بین عملکرد و شاخص‌ها و نیز تجزیه به مؤلفه‌های اصلی با استفاده از ماتریس ضرایب همبستگی انجام شد.
یافته‌ها: بر اساس نتایج به دست آمده تنش خشکی موجب کاهش عملکرد میوه در کلیه ژنوتیپ‌ها و ارقام و افزایش درصد روغن در برخی از آن‌ها شد. نتایج تجزیه همبستگی نشان داد کلیه شاخص‌ها به جز TOL و SSI دارای همبستگی مثبت و معنی‌داری با عملکرد میوه و درصد روغن در شرایط تنش و بدون تنش خشکی هستند. نتایج تجزیه به مؤلفه‌های اصلی (PCA) نشان داد دو مؤلفه نخست در مجموع 78/98 و 59/99 درصد کل تغییرات مربوط به عملکرد میوه و درصد روغن را توجیه نمودند. زاویه بین بردارهای هر یک از شاخص‌ها در بای‌پلات ترسیم شده توسط دو مؤلفه نخست نتایج تجزیه همبستگی را تأیید نمود. با توجه به نمودار سه‌بعدی ترسیم شده بر اساس مقادیر عملکرد و شاخص STI مشخص شد که ژنوتیپ امیدبخش T7 در هر سال باغی و متوسط دو سال از نظر عملکرد میوه و درصد روغن در گروه A قرار داشت. با در نظر گرفتن نتایج تجزیه به مؤلفه‌های اصلی نیز این ژنوتیپ در زمره ارقام برتر قرار گرفت.
نتیجه‌گیری: نتایج به دست آمده از این آزمایش نشان داد ژنوتیپ امیدبخش T7 نسبت به سایر ارقام و ژنوتیپ‌ها به عنوان متحمل‌ترین ژنوتیپ به تنش خشکی شناسایی شد. لذا استفاده از آن در برنامه‌های اصلاحی ارقام متحمل و همچنین کشت در مناطق مستعد خشکی توصیه می‌شود.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Evaluation of response to drought stress in some of promising Iranian and foreign olive cultivars using using yield-based indices

نویسندگان [English]

  • Majid Gholmohammadi 1
  • Omid Sofalian 2
  • Mahdi Taheri 3
  • Alireza Ghanbari 4
  • Valiollah Rasoli 5
1 1Ph.D.Graduated of Molecular Genetics, Dept. of Agronomy and Plant Breeding, Faculty of Agricultural and Natural Resources, University of Mohaghegh Ardabili, Ardabil, Iran
2 Associate Prof., Dept. of Agronomy and Plant Breeding, Faculty of Agricultural and Natural Resources, University of Mohaghegh Ardabili, Ardabil, Iran
3 Assistant Prof., Dept. of Soil and Water Research, Zanjan Agricultural and Natural Resources Research and Education Center, AREEO, Zanjan, Iran
4 Associate Prof., Dept. of Horticultural Science, Faculty of Agricultural Sciences University of Mohaghegh Ardabili, Ardabil, Iran
5 Assistant Prof., Horticulture Crops Research Department, Qazvin Agricultural and Natural Resources Research and Education Center, AREEO, Qazvin, Iran
چکیده [English]

Background and objectives: The evergreen tree olive (Olea europaea L.) is considered as one of the oldest plants cultivated in the Mediterranean basin. Drought is one of the most abiotic stresses that reduces olive yield in tropical and subtropical climates. Hence, identification of tolerant cultivars for cultivation in drought-prone areas is considered as one of important strategies in increasing cultivated areas for this plant. This study was aimed to investigate some of commercial cultivars and promising genotypes of olive using several yield-based drought tolerance and susceptibility indices.
Materials and methods: To investigate the effect of drought stress on fruit yield and oil percentage in the 20 commercial cultivars and promising genotypes of olive, an factorial experiment based on randomized complete block with three replications was performed in Taroum Olive Research Station located in Zanjan province, during 2015-2017 cropping seasons. During the endocarp hardening period, drought treatments were applied based on cut of irrigation to the appearance of stress symptoms in the tree. Calculation of nine drought tolerance and susceptibility indices based on fruit yield and oil percentage under drought and normal irrigated conditions, correlations among indices and yields and principle component analysis based on correlation coefficient matric were followed.
Results: Based on results, drought reduced fruit yield in all cultivars and genotypes, while it increased oil percentage in some of genotypes. Correlation coefficient analysis showed that all indices except TOL and SSI had significant positive relation with fruit yield and oil percentage under non-stress and drought stress conditions. The results of principal component analysis (PCA) showed that the first two components justified 98.78 and 99.59% of the total variation of fruit yield and oil percentage, respectively. The angles between indices in biplots rendered by PC1 and PC2 confirmed the results of correlation analysis. With respect to all three-dimensional graphs rendered by yields and STI index, promising genotype T7 placed in A group and it was selected as the most tolerant genotypes than others. Furthermore, this result was supported by the results of principal component analysis.
Conclusion: In general, our results revealed that the genotype T7 was identified as the most drought tolerant than other cultivars and genotypes. Thus, use of this genotype in breeding programs for improving tolerant of olive and also for cultivation in drought-prone environments is recommended. According to this results there was significant genetic diversity between studding genotypes that can be used in any improvement perspectives in the breeding projects.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Olive
  • drought stress
  • tolerance indices
  • oil percentage

مراجع

1.Akbari, V. and Jalili Marandi, R. 2014. Effect of Cycocel on Growth and Photosynthetic Pigments of Tow Olive Cultivars under Different Irrigation Intervals. J. Hort. Sci. 27: 460-464.(In Persian)
2.Alavi, S.R., Darvishzadeh, R., Valizadeh, M., Moghaddam, M., Farrokhi, E., Basirnia, A. and Pirzad, A. 2014. Evaluation of drought tolerance indices in various sunflowers cultivars (Helianthus annuus L.). Res Field Crop. 2: 16-27.(In Persian)
3.Bahrami, F., Arzani, A. and Karimi, V. 2014. Evaluation of yield-based drought tolerance indices for screening safflower genotypes. Agron. J. 106: 1219-1224.
4.Beltran, G. and Rio, C. 2004. Influence of harvest date and crop yield on the fatty acid composition of virgin olive oils
from Cv. Picual. J. Agri. Food Chem.52: 3434-3440.
5.Blum, A. 1988. Plant breeding for stress environments. CRC Press. Boca Raton, Florida, Pp: 38-78.
6.Bouslama, M. and Schapaugh, W.T. 1984. Stress tolerance in soybean: 1. Evaluation of three screening techniques for heat and drought tolerance. Crop Sci. 24: 933-937.
7.Cioffi, G., Pesca, M. and Caprariis, P. 2010. Phenolic compounds in olive oil and olive pomace from Cilento (Campania, Italy) and their antioxidant activity. Food Chem. 121: 105-111.
8.Farshadfar, E. and Sutka, J. 2002. Multivariate analysis of drought tolerance in wheat substitution lines. Cereal. Res. 31: 33-39.
9.Fernandez, G.C. 1992. Effective selection criteria for assessing plant stress tolerance. International symposium on adaptation of vegetables and other food crops in temperature and water stress. Taiwan. Pp: 257-270.
10.Fischer, R.A. and Maurer, R. 1978. Drought resistance in spring wheat cultivars: 1. Grain yield response. Aust. J. Agri. Res. 29: 897-912.
11.Gavuzzi, P., Rizza, F., Palumbo, M., Campaline, R.G., Ricciardi, F.L. and Borghi, G. 1997. Evaluation of field and laboratory predictors of drought and heat tolerance in winter cereals. Plant Sci. 77: 523-531.
12.Ghasemnezhad, M., Meighani, H. and Eftekhari, S. 2017. The effect of ripening index on fruit and oil quality of three cultivars olive in Rodbar region. J. Crop. Improv. 19: 273-286. 13.
13.Gholami, R. and Hajiamiri, A. 2018. Effects of regulated deficit irrigation regime on vegetative and pomological characteristics and yield of oli Olive Amphisis Cultivar. Elec. J. Crop. Pro. 25: 63-72. 14. (In Persian)
14.Gholami, R.A., Sarikhani, H. and Arji, I. 2017. Effects of deficit irrigation on vegetative growth, yield and fruit quality in three olive oil cultivars. Iranian J. Hort. Sci. 48: 191-2015. (In Persian)
15.Giron, I.F., Corell, M., Galindo,A., Torrecillas, E., Morales, D., Dell’Amico, J., Torrecillas, F., Moreno, A. and Moriana, A. 2015. Changes in the physiological response between leaves and fruits during a moderate water stress in table olive trees. Agric. Water Manag. 148: 280-286. 16.
16.Hosseini, S.Z., Soleimani, A.,Taheri, M. and Tavakoli, A. 2013. Drought Tolerance Indices in some Olive Cultivars (Olea europaea L.). Seed Plant Improv. J. 29: 211-226. 17.(In Persian)
17.I.O.O.C. 2002. Methodology for the secondary characterization (agronomic, phonological, pomological and oil quality) of olive varieties held in collection. Project on conservation, characterization, collection of Genetic Resources in olive.
18.Khalili, M., Naghavi, M.R. and Pour-Aboughadareh, A. 2016. Assessment of drought tolerance in barley: integrated selection criterion and drought tolerance indices. Envi. Exp. Biol. 14: 33-41.
19.Khalili, M., Pour-Aboughadareh, A., Naghavi, M.R. and Mohammad-Amini, E. 2014. Evaluation of drought tolerance in safflower genotypes based on drought tolerance indices. Not. Bot. Hort. Agro. 42: 214-218.
20.Memari, H.R., Tafazoli, E., Kamgar-Haghighi, A., Hassanpour, A. and Yarami, N. 2011. Effects of Water Stress and Cycocel as a Growth Retardant on Growth of Two Olive Cultivars. J. Water Soil Sci. 15: 1-11. (In Persian)
21.Mitra, J. 2001. Genetics and genetic improvement of drought resistance in crop plants. Current Sci. 80: 758-762.
22.Naghavi, M.R., Pour-Aboughadareh, A. and Khalili, M. 2013. Evaluation of drought tolerance for screening some of corn (Zea mays L.) cultivars under environmental conditions. Not. Sci. Biol. 5: 388-393.
23.Quisenberry, J.E., Roark, B. and Michael, B.L. 1982. Use of transpiration decline curves to identify drought-tolerant cotton germplasm. Crop Sci.22: 918-922.
24.Rapoport, H.F., Costagli, G. and Gucci, R. 2004. The effect of water deficit during early fruit development on olive fruit morphogenesis. J. Am. Soc. Hort. Sci. 129: 121-127.
25.Rosecrance, R.C., Krueger, W.H., Milliron, L., Bloese, J., Garcia, C. and Mori, B. 2015. Moderate regulated deficit irrigation can increase olive oil yields and decrease tree growth in super high density Arbequina olive orchards. Sci. Hort. 190: 75-82.
26.Rosielle, A.A. and Hamblin, J. 1981. Theoretical aspects of selection for yield in stress and non-stress environment. Crop. Sci. 21: 943-946.
27.Sio-Se Mardeh, A., Ahmadi, A., Poustini, K. and Mohammadi, V. 2006. Evaluation of drought resistance indices under various environmental conditions. Field Crop Res. 98: 222-229.
28.Youssef, N.B., Zarrouk, W., Carrasco-Pancorbo, A., Ouni, Y., Segura-Carretero, A., Fernandez Gutierrez, A., Daoud, D. and Zarrouk, M. 2010. Effect of olive ripeness on chemical properties and phenolic composition of Chetoui virgin olive oil. J. Sci. Food Agri.90: 199-204.
پژوهش‌های تولید گیاهی
دوره 27، شماره 1
اردیبهشت 1399
صفحه 107-127

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار