بررسی توزیع عناصر (پتاسیم، سدیم و کلر) در برخی ژنوتیپ‌های انگور (Vitis vinifera) در شرایط شوری

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی سابق کارشناسی ارشد، پردیس کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه تهران، کرج

2 استاد، پردیس کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه تهران، کرج

3 استادیار، پژوهشکدۀ بیوتکنولوژی کشاورزی کرج

چکیده

شوری به‌عنوان یکی از مهم‌ترین تنش‌های محیطی، تولید بسیاری از محصولات کشاورزی و باغی را با مخاطره روبرو کرده است. آیندۀ تولید انگور (Vitis vinifera L.) به‌عنوان یکی از مهم‌ترین محصولات اقتصادی بخش باغبانی درگرو اصلاح و استفاده از پایه‌های مقاوم به­شوری است. هدف از این پژوهش بررسی تحمل شوری و چگونگی توزیع یون‌های مرتبط با تنش شوری در شش رقم و ژنوتیپ انگور از گونۀ Vitis vinifera شامل شاهرودی (سرخ فخری)، سفید فخری، سبز انگور، دیوانة‌کاشمر، SH068 و G-T01در شرایط گلخانه‌ای بود. این آزمایش به‌صورت فاکتوریل در قالب طرح پایۀ کاملاً تصادفی تصادفی با دو عامل رقم و شوری و در سه تکرار انجام شد. گیاهان با سطوح مختلف شوری شامل کمتر از 2 (9/1-8/1)، 4و6 دسی زیمنس بر متر به مدت چهل روز تیمار شدند. نتایج آزمایش نشان داد با افزایش میزان کلرید سدیم تجمع یون‌های سدیم و کلر در اندام‌های مختلف همۀ ژنوتیپ‌ها، به‌صورت معنی‌داری (05/0P<) افزایش و یون پتاسیم در شاخساره افزایش و در ریشه کاهش داشت. ژنوتیپ G-T01  کمترین میزان تجمع کلر (به ترتیب 87/0درصد و 84/1درصد وزن خشک برگ و شاخساره) را نشان داد. درمجموع به نظر می‌رسد ژنوتیپ GT01 و رقم شاهرودی به ترتیب از بیشترین و کمترین توانایی در کاهش عوارض ناشی از مسمومیت کلر را داشتند. نتایج این تحقیق وجود اختلاف در واکنش به تنش شوری در بین ژنوتیپ‌های بومی انگور گونۀ وینیفرا را تأیید می‌کند.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Elements distribution (K, Na & Cl) in some grapevine genotypes (Vitis vinifera L.) under salt stress

نویسندگان [English]

  • Hamidreza Tahanina 1
  • Ali Ebadi 2
  • Maryam Shahbazi 3
  • Hossein Lesani 2
1 Former M. Sc. Student, University College of Agriculture & Natural Resources, University of Tehran, Karaj, Iran
2 Professor, University College of Agriculture & Natural Resources, University of Tehran, Karaj, Iran
3 Assistant Professor, Agricultural Biotechnology Research Institute of Iran (ABRII), Karaj, Iran
چکیده [English]

Salinity, as an abiotic stress, causes significant losses in horticultural production. Future of grape production, as one of the most important economical horticultural fruits, depends on breeding programs and using salt tolerant rootstocks. The aim of this study was to investigate the salinity tolerance and the distribution of ions associated with salinity in six genotypes and Varieties of grapes (Vitis vinifera L.), namely ‘Shahrudi’, ‘Fakhri Sefid’, ‘Sabz Angur’, ‘Divaneh Kashmar’, SH068 and GT01.  The factorial experiment based on Completely Randomized design was carried out with two factors of variety and salinity in three replications. Plants were treated with different salinity levels of less than 2 (1.8-1.9), 4 and 6 dS/m for 40 days. Results showed that increasing the amount of sodium chloride in all genotypes, increased sodium and chloride levels in various organs and Potassium in shoot, while it decreased Potassium concentration in roots, significantly (P<0.05). GT01 presented the lowest concentration of chloride (0.87% and 1.84% of leaf and shoot dry weight, respectively). Overall, it seems that the GT01 and ‘Shahrudi’ had possess the highest and lowest ability in reducing the toxic effects of chloride, respectively. Results of this study confirmed differences between V. vinifera genotypes in response to salt stress.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Chloride
  • genotype
  • Grapevine
  • Rootstock
  • salinity
  • tolerance
Blumwald, E., Aharon, G. S. & Apse, M. P. (2000). Sodium transport in plant cells. Biochimica et Biophysica Acta (BBA)-Biomembranes, 1465(1), 140-151.
Cramer, G. R., Ergül, A., Grimplet, J., Tillett, R. L., Tattersall, E. A., Bohlman, M. C., Vincent, D., Sonderegger, J., Evans, J. & Osborne, C. (2007). Water and salinity stress in grapevines: early and late changes in transcript and metabolite profiles. Functional & Integrative Genomics, 7(2), 111-134.
Downton, W. (1977). Influence of rootstocks on the accumulation of chloride, sodium and potassium in grapevines. Crop and Pasture Science, 28(5), 879-889.
Ehlig, C. (1960).Effects of salinity on four varieties of table grapes grown in sand culture. American Society for Horticultural Science, 76, 323-331.
Fernandez, G.C. (1992). Effective selection criteria for assessing plant stress tolerance. In Proceedings of the International Symposium on Adaptation of Vegetables and Other Food Crops in Temperature and Water Stress (Ed., CG Kuo), 257-27.
Fozouni, M., Abbaspour, N. & Dolati Baneh, H. (2012). Leaf water potential, photosynthetic pigments and compatible solutes alterations in four grape cultivars under salinity. Vitis, 51(3), 147-152.
Garcia, M. & Charbaji, T. (1993). Effect of sodium chloride salinity on cation equilibria in grapevine. Journal of Plant Nutrition, 16(11), 2225-2237.
Greenway, H. & Munns, R. (1980). Mechanisms of salt tolerance in nonhalophytes. Annual Review of Plant Physiology, 31(1), 149-190.
Kishore, D., Pandey, R. & Singh, R. (1985). Effect of salt stress on growth characteristics of Perlette grapevines. Progressive  Horticulture, 17, 289-297.
Maas, E. & Hoffman, G. (1977). Crop Salt Tolerance-Current Assessment. Journal of the Irrigation and Drainage Division, 103(2), 115-134.
Marschner, H. & Marschner, P. (2012). Marschner's mineral nutrition of higher plants. Academic Press. (pp.426-484)
Mohammadkhani, N., Heidari, R., Abbaspour, N. & Rahmani, F. (2013). Comparative study of salinity effects on ionic balance and compatible solutes in nine Iranian table grape (Vitis Vinifera L.) Genotypes. Journal international des sciences de la vigne et du vin= International Journal of Vine and Wine Sciences, 47(2), 99-114.
Momeni, A. (2010). Geographical distribution and salinity levels of soil sources of  Iran. Iranian Journal of Soil Research (Soil and Water Sciences), 24(3), 1-5. (in Farsi)
Motsara, M. & Roy, R.N. (2008). Guide to laboratory establishment for plant nutrient analysis. Food and Agriculture Organization of the United Nations. (pp.134-160).
Munns, R. & Tester, M. (2008). Mechanisms of salinity tolerance. Annual Review of Plant Biology, 59, 651-681.
Rao, K. M., Raghavendra, A. & Reddy, K. J. (2006). Physiology and molecular biology of stress tolerance in plants. Springer. (PP.51-128).
Reuter, D. & Robinson, J. B. (1997). Plant analysis: an interpretation manual.(PP. 90-143) CSIRO Publishing.
Shabala, S. & Munns, R. (2012). Salinity stress: physiological constraints and adaptive mechanisms. Plant Stress Physiology. CAB International, Oxford: 59-93.
Walker, R., Torokfalvy, E., Scott, N. S. & Kriedemann, P. (1981). An analysis of photosynthetic response to salt treatment in Vitis vinifera. Functional Plant Biology, 8(3), 359-374.
Walker, R. R., Blackmore, D. H., Clingeleffer, P. R. & Iacono, F. (1997). Effect of salinity and Ramsey rootstock on ion concentrations and carbon dioxide assimilation in leaves of drip-irrigated, field-grown grapevines (Vitis vinifera L. cv. Sultana). Australian Journal of Grape and Wine Research, 3(2), 66-74.
Xu, G., Magen, H., Tarchitzky, J. & Kafkafi, U. (1999). Advances in chloride nutrition of plants. Advances in Agronomy, 68, 97-150.