بررسي تحمل به يخ‌زدگي يولاف وحشي (Avena ludoviciana L.) با استفاده از آزمون نشت الكتروليت ها

Investigating the freezing tolerance of wild oat (Avena lodoviciana L.) genotypes using electrolyte leakage test

به منظور بررسي تحمل به يخ‌زدگي ژنوتيپ‌هاي DR4، NR11، SOR1، STR1، ZR5،SM و Skh يولاف وحشي به تنش يخ‌زدگي آزمايشي در سال 1388 در دانشكده كشاورزي دانشگاه فردوسي مشهد به صورت فاكتوريل و در قالب طرح كاملاً تصادفي با سه تكرار اجرا شد. از بين ژنوتيپ‌هاي مذكور، دو ژنوتيپSkh (خوزستان) و SM (مشهد)، ژنوتيپ‌هاي حساس به علف كش و در ساير ژنوتيپ‌ها مقاومت به علف كش در آن‌ها گزارش شده است. در اين آزمايش ژنوتيپ‌هاي يولاف وحشي در معرض هفت دماي يخ‌زدگي 3-، 6-، 9-، 12-، 15-، 18- و 21- درجه سانتي‌گراد قرار گرفتند. گياهان تا مرحله 3 تا 4 برگي در محيط طبيعي نگهداري شده و پس از گذراندن دوره خوسرمايي، با استفاده از فريز ترموگراديان، تحت تيمارهاي يخ‌زدگي قرار گرفتند. ميزان پايداري غشا سيتوپلاسمي ژنوتيپ‌هاي يولاف وحشي مورد مطالعه، با استفاده از آزمون نشت الكتروليت‌ها مورد ارزيابي قرار گرفت، سپس دماي كشنده 50 درصد نمونه‌ها (LT50el ) بر اساس درصد نشت الكتروليت‌ها و دماي كاهنده 50 درصد وزن خشك گياهان (RDMT50) در پايان دوره بازيافت (سه هفته بعد از اعمال تيمار يخ زدگي) تعيين گرديد. نتايج نشان داد كه اثرات دماهاي يخ‌زدگي تاثير معني داري (P?0.01) بر درصد نشت الكتروليت و دماي لازم براي 50 درصد نشت الكتروليت (LT50el) ژنوتيپ‌هاي يولاف وحشي داشت. ژنوتيپ‌هاي يولاف وحشي از نظر نشت الكتروليت‌ها اختلاف معني داري (P?0.01) با هم داشتند. بر اساس نتايج آزمايش، كاهش دما به كمتر از 9- درجه سانتي‌گراد سبب افزايش معني دار ميزان نشت الكتروليت‌ها در كليه ژنوتيپ‌هاي مورد بررسي شد. در بين ژنوتيپ‌هاي يولاف وحشي، ژنوتيپ SM بيشترين و ژنوتيپ Skh، كمترين تحمل به سرما را از نظر ميزان LT50el و RDMT50 نشان دادند. نتايج اين آزمايش ضمن اينكه نشان از اختلاف در تحمل به يخ‌زدگي ژنوتيپ‌هاي يولاف وحشي با منشا جغرافيايي مختلف دارند، نشان داد كه مقاومت به علف كش در علف‌هاي هرز مي‌تواند منجر به تغيير بعضي ديگر از خصوصيات آن‌ها از جمله تحمل به سرما شود، به طوري كه بر اساس نتايج حاصل، ژنوتيپ‌هاي مقاوم به علف كش يولاف وحشي (DR4،NR11،SOR1، STR1، ZR5) در مقايسه با ژنوتيپ حساس به علف كش خوزستان (Skh) از LT50el بيشتري برخوردار بودند.

To evaluate the freezing tolerance of seven wild oat genotypes (DR4, NR11, SOR1, STR1, ZR5, SM, SKh), a factorial experiment was performed based on completely randomized design with three replications at Ferdowsi University of Mashhad, Faculty of Agriculture in 2009. Amongst these wild oat genotypes, two of them (SM, SKh) were reported as herbicide susceptible, while herbicide resistance had been reported for the rest of them. Wild oat genotypes were exposed to seven freezing temperatures (-3, -6, -9, -12, -15,-18 and -21°C). Potted plants were grown in natural conditions and maintained for acclimation until 3-4 leaf stage and then, the plants were subjected to freezing temperature (FT) regimes using a thermo-gradient freezer. Plant electrolyte leakage, lethal temperature for 50% of samples based on electrolyte leakage (LT50el) and temperature for 50% dry weight reduction (RDMT50) were determined. Results showed that the effect of frost temperature, and genotype on the rate of electrolyte leakage and LT50el of genotypes was significant (P < 0.01). Reducing the temperature less than - 9 °C increased electrolyte leakage in all genotypes. Among wild oat genotypes, SM and Skh showed the greatest and lowest cold tolerance according to LT50el and RDMT50, respectively. While this experiment confirmed differences in freezing tolerance amongst wild oat genotypes based on their geographical origins, results showed that herbicide resistance in wild oat may lead to change some other plant characteristics such as cold tolerance. So that based on these results, wild oat herbicide resistant genotypes (DR4 NR11, SOR1, STR1, and ZR5) had greater LT50el values comparing with Khoozestaan sensitive genotype (Skh).