بررسی تحمل به شوری در رقم‌های پیاز خوراکی (Allium cepa L.) با استفاده از شاخص‌های تحمل به تنش

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانش‌آموخته کارشناسی ارشد علوم و مهندسی باغبانی، دانشکده علوم کشاورزی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی خوزستان، ملاثانی، خوزستان، ایران

2 استادیار گروه علوم و مهندسی باغبانی، دانشکده علوم کشاورزی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی خوزستان، ملاثانی، خوزستان، ایران

3 استادیار گروه مهندسی تولید و ژنتیک گیاهی، دانشکده علوم کشاورزی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی خوزستان، ملاثانی، خوزستان، ایران

10.22034/iuvs.2020.114181.1068

چکیده

تنش شوری یکی از مهم‌ترین محدودیت‌ها برای تولید محصولات کشاورزی در مناطق خشک و نیمه‌خشک است. بنابراین، بهبود ژنتیکی مقاومت به شوری در رقم‌های اصلاح‌شده ضروری می‌باشد. شناسایی و انتخاب ژنوتیپ‌های مقاوم به شوری نقطه شروع برای این اهداف اصلاحی می‌باشد. بدین منظور 19 رقم‌ پیاز خوراکی در دو سطح شوری (صفر و 100 میلی‌مولار کلرید سدیم) در قالب طرح کاملاً تصادفی و با سه تکرار در سامانه کشت هیدروپونیک مورد ارزیابی قرار گرفتند. این آزمایش در گلخانه باغبانی دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی خوزستان طی سال‌ 97-1396 انجام شد. نتایج مقایسه میانگین تفاوت بسیار معنی‌داری را برای عملکرد در شرایط بدون تنش (Yp) و عملکرد در تنش شوری (Ys) در بین رقم‌ها آشکار کرد که دلالت بر وجود تنوع ژنتیکی در بین رقم‌ها بود. بنابراین برای ارزیابی تحمل به شوری رقم‌ها، شاخص‌های مختلف تنش بر اساس Yp و Ys محاسبه شد. بر اساس بیشتر شاخص‌ها، رقم‌های اصفهان و آذرشهر به‌عنوان متحمل‌ترین رقم‌ها به شوری تعیین شدند. تجزیه به مؤلفه‌های اصلی نشان داد که 3/94 درصد تغییرات کل، توسط دو مؤلفه‌ی اول و دوم توجیه‌ شدند. تجزیه خوشه‌ای بر اساس شاخص‌های تحمل به شوری رقم‌ها را در سه گروه قرار داد. در مجموع شاخص تحمل تنش، میانگین هندسی‌ عملکرد، میانگین هارمونیک و شاخص عملکرد را می‌توان به‌عنوان مناسب‌ترین شاخص‌ها برای غربالگری رقم‌های متحمل به شوری معرفی کرد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Investigation of Salinity Tolerance in Onion (Allium cepa L.) Cultivars Using Stress Tolerance Indices

نویسندگان [English]

  • Zahra Hosseini 1
  • Mohammadreza Zare Bavani 2
  • Ahmad Zare 3
1 M.Sc. Graduate, Department of Horticultural Science, Faculty of Agriculture, Agricultural Sciences and Natural Resources University of Khuzestan, Mollasani, Khuzestan, Iran
2 Assistant Professor, Department of Horticultural Science, Faculty of Agriculture, Agricultural Sciences and Natural Resources University of Khuzestan, Mollasani, Khuzestan, Iran
3 Assistant professor, Department of Agronomy and Plant Breeding, Faculty of Agriculture, Agricultural Sciences and Natural Resources University of Khuzestan, Mollasani, Khuzestan, Iran
چکیده [English]

Salinity stress is one of the most constraints for agricultural production in arid and semi-arid regions. Thus, genetically improved tolerance bred cultivars tolerant to salinity are needed for the future. The identification and selection of salt-tolerant genotypes is the starting point for such breeding purposes. Therefore, nineteen onion cultivars were selected and tested in two salinity levels (0 and 100 mM NaCl) in a completely randomized design with three replications in a hydroponic culture environment. The experiment was conducted at Horticulture Department of the Agricultural Sciences and Natural Resources University of Khuzestan during 2016-2017. The results analysis of variance revealed significant differences among yield of cultivars in no salinity (Yp) and salinity stress (Ys) conditions indicating the presence of genetic variation among the cultivars. In addition, in order to assess the salinity tolerance of cultivars, various stress tolerance indices were calculated based on Yp and Ys. Thus, the Esfahan and Azarshahr cultivars were identified as the most salt-tolerant cultivars. Principal component analysis showed that 94.3 % of total variance is explained by the first two components. The cluster analysis based on salinity tolerance indices divided the cultivars into three groups. In overall, stress tolerance index, geometric mean productivity, harmonic mean and yield index can be introduced as the most desirable indices for screening salt tolerant cultivars.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Principal components analysis
  • cluster analysis
  • Selection indices
  • Yield
  • Correlation
-          Abdul Qados, A. M. S. (2011). Effect of salt stress on plant growth and metabolism of beanplant Vicia faba (L.). Journal of the Saudi Society of Agricultural Sciences, 10, 7-15.
-          Allel, D., Ben-Amar, A., Badri, M. & Abdelly, C. (2019). Evaluation of salinity tolerance indices in North African barley accessions at reproductive stage. Czech Journal of Genetics and Plant Breeding, 55(2), 61-69.
-          Asgari Golestani, A., Ramazanpour, S. S., Barzoui, A., Soltanloo, H. & Navabpour, S. (2018). Evaluation of salinity tolerance of the fifth generation (M5) of bread wheat lines using some indices of stress tolerance. Journal of Crop Production, 11(2), 35-49.
-          Badran, A. E. (2015). Comparative analysis of some garlic varieties under drought stress Conditions. Journal of Agricultural Science, 7(10), 271-280.
-          Begum, M. A. J., Selvaraju, P. & Venudevan, B. (2013). Saline stress on seed germination. Scientific Research and Essays, 8(30), 1420-1423.
-          Collado, M. B., Aulicino, M. B., Arturi, M. J. & Molina, M. C. (2015). Evaluation of salinity tolerance indices in seedling of maize (Zea mays L.). Revista de la Facultad de Agronomia, La Plata, 114(1), 27-37.
-          Dadashi, M. (2011). Evaluation of salinity stress tolerance in barley lines without cover. Crop Production in Environmental Stress, 3(1), 99-112. (In Farsi)
-          Ekbic, E., Cagran, C., Korkmaz, K., Kose, M. A. & Aras, V. (2017). Assessment of watermelon accessions for salt tolerance using stress tolerance indices. Ciencia e Agrotecnologia, 41(6), 616-625.
-          Faghfourian, M. & Taheri, G. (2012). Investigation of the relative tolerance of edible bulbs at different concentrations of NaCl. In: Proceedings of The 1st national Conference on Solutions to Access Sustainable Development in Agriculture, Natural Resources and the Environment. 10 March, University of Tehran, Tehran, Iran, pp. 36-30. (In Farsi)
-          Farshadfar, E., Jamshidi, B. & Aghaee, M. (2012). Biplot analysis of drought tolerance indicators in bread wheat landraces of Iran. International Journal of Agriculture and Crop Sciences, 4(5), 226-233.
-          Farshadfar, E., Sheibanirad, A. & Soltanian, M. (2014). Screening landraces of bread wheat genotypes for drought tolerance in the field and laboratory. International Journal of Farming and Allied Sciences, 3(3), 304-311.
-          Food and Agriculture Organization. (2017). Production statistices. In FAOSTAT, from http://www.fao.org/faostat/en/#data/QC.
-          Goodzand Chenghi, K., Fotuvat, R., Bihamta, M. R., Omidi, R. & Shahnejat Bushehri, A. A. (2016). Grouping of tolerance indices and response of kabuli and desi type chickpea genotypes to drought stress. Iranian Journal of Crop Sciences, 48(3), 647- 664. (In Farsi)
-          Hanci, F. & Cebeci, E. (2015). Comparison of salinity and drought stress effects on some morphological and physiological parameters in onion (Allium cepa L.) during early growth phase. Bulgarian Journal of Agricultural Science, 21(6), 1204-1210.
-          Hanci, F., Cebeci, E. & Mendi, Y. Y. (2012). Effects of NaCl and CaCl2 on germination performance of some local onion (Allium cepa L.) cultivars in Turkey. Acta Horticulturae, 960, 203-209.
-          Hosseini, Z. (2019). Evaluation of salt tolerance in some cultivars of onion (Allium cepa L.). M.Sc. Thesis, Faculty of Agriculture, Agricultural Sciences and Natural Resources University of Khuzestan, Iran. (In Farsi)
-          Izaddoost, H., Samizadeh, H., Rabiei, B. & Abdollahi, S. (2013). Evaluation of salt tolerance in rice (Oryza sativa L.) cultivars and lines with emphasis on stress tolerance indices. Cereal Research, 3(3), 167-180 (In Farsi)
-          Jamshidvand, E., Zinli, H. & Arhami, A. (2014). Effects of different levels of salinity on germination and physiological traits of different indigenous onion varieties of Iran. In: Proceedings of the First National Conference on Engineering & Management of Agriculture, Environment and Natural Resources for Sustainable. 13 March, Hamedan, Iran, pp. 1-5. (In Farsi)
-          Joshi, N. & Sawant, P. (2012). Response of onion (Allium cepa L.) seed germination and early seedling development to salt level. International Journal of Vegetable Science, 18(1), 3-19.
-          Krishnamurthy, S., Gautam, R., Sharma, P. & Sharma, D. (2016). Effect of different salt stresses on agro-morphological traits and utilisation of salt stress indices for reproductive stage salt tolerance in rice. Field Crops Research, 190, 26-33.
-          Kumawat, K. R., Gothwal, D. K. & Singh, D. (2017). Salinity tolerance of lentil genotypes based on stress tolerance indices. Journal of Pharmacognosy and Photochemistry, 6, 1368-1372.
-          Mohammadalipour-Yamchi, H., Bihamta, M. R., Peighambari, S. A. & Naghavi, M. R. (2011). Evaluation of drought tolerance in Kabuli type chickpea genotypes. Iranian Journal of Seeds and Plant Breeding, 3, 393-409. (In Farsi)
-          Mohammed, A. K. & Kadhem, F. A. (2017). Screening drought tolerance in bread wheat genotypes (Triticum aestivum L.) using drought indices and multivariate analysis. The Iraqi Journal of Agricultural Sciences, 48, 41-51.
-          Zare bavani, M. R. (2015). The study of physiological and biochemical responses of greenhouse pepper to NaCl salinity during different growth stages. Ph.D. Dissertation, Faculty of Agriculture, University of Guilan, Iran. (In Farsi)