شماره مدرك
21189
شماره راهنما
2506 دكتري
پديد آورنده
سميع عادل، شيبا
عنوان
پاسخ ژنوتيپ هاي گياه خارمريم (Silybum marianum L.) به تنش كم آبي، تغذيه برگي سولفات پتاسيم، تاريخ كاشت و افزايش غلظت دي اكسيدكربن
مقطع تحصيلي
دكتري
گرايش تحصيلي
فيزيولوژي گياهان زراعي
محل تحصيل
اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان
سال دفاع
1404
صفحه شمار
بيست و سه، 306 ص.: مصور، جدول، نمودار.
توصيفگر ها
ژنوتيپهاي خارمريم , گياه دارويي , تنش كمآبي , تاريخ كاشت , غلظت دياكسيدكربن , سيليمارين , روغن
تاريخ ورود اطلاعات
1405/05/18
كتابنامه
كتابنامه
رشته تحصيلي
توليد و ژنتيك گياهي
دانشكده
مهندسي كشاورزي
تاريخ ويرايش اطلاعات
1405/05/18
كد ايرانداك
23238362
چكيده فارسي
اين پژوهش جهت بررسي تاثير كمآبي، محلولپاشي سولفات پتاسيم، افزايش غلظت دياكسيدكربن محيط و تاريخ كاشت بر گياه خارمريم، كه به دليل خواص دارويي و دانههاي غني از سيليمارين بسيار ارزشمند است، در قالب سه آزمايش جداگانه طي سالهاي 1398 تا 1400 در مزرعه و گلخانه تحقيقاتي دانشگاه صنعتي اصفهان انجام شد. در آزمايش اول، ده ژنوتيپ خارمريم (البرز، اصفهان، خوزستان- اميديه، خوزستان- شوشتر، ساري، كهگيلويه و بويراحمد- چرام، مجارستان، مشهد، نجفآباد، يزد- شاهديه) در سه سطح آبياري بر اساس تخليه 40، 60 و 80 درصد آب قابل استفاده و دو سطح سولفات پتاسيم (محلولپاشي 2 درصد و عدم محلولپاشي) ارزيابي شدند. در اثر تنش كمآبي غلظت پرولين، كربوهيدراتهاي محلول، مالونديآلدئيد، فنلها، فلاوونوئيدها و درصد سيليمارين و فعاليت آنزيمهاي آنتياكسيداني افزايش ولي محتواي نسبي آب برگ، كارآيي كوانتومي فتوسيستم II، محتواي كلروفيل وكاروتنوئيد، وزن خشك اندام هوايي، عملكرد دانه و عملكرد روغن و سيليمارين دانه كاهش يافت. كمترين ميزان كاهش عملكرد دانه در سطح آبياري 60 درصد در ژنوتيپ مجارستان ولي بيشترين ميزان كاهش آن در سطح آبياري 80 درصد در ژنوتيپ خوزستان- شوشتر مشاهده شد. بيشترين افزايش فعاليت آنزيم گاياكول پراكسيداز در اثر تنش كم آبي در ژنوتيپ مجارستان بيانگر نقش اين آنزيم در مقاومت به تنش اين ژنوتيپ مي باشد. بيشترين افزايش درصد سيليمارين در اثر تنش كمآبي به ژنوتيپ مشهد تعلق داشت. در اثر محلولپاشي پتاسيم غلظت پرولين، كربوهيدراتهاي محلول، مالونديآلدئيد، فنلها، فلاوونوئيدها و سيليمارين كاهش ولي محتواي نسبي آب برگ، غلظت DPPH، محتواي كلروفيل وكاروتنوئيد، وزن خشك اندام هوايي، عملكرد دانه و عملكرد روغن دانه افزايش يافت. ميزان و جهت تاثير محلولپاشي بر فعاليت آنزيمهاي آنتياكسيداني بسته به سطح آبياري و نوع ژنوتيپ متغير بود. بيشترين افزايش عملكرد دانه در اثر محلولپاشي پتاسيم در سطح آبياري 40 درصد در ژنوتيپ اصفهان، در سطح آبياري 60 درصد در ژنوتيپ مشهد و در سطح آبياري 80 درصد در ژنوتيپ يزد به دست آمد. كمترين كاهش درصد سيليمارين دانه در اثر محلولپاشي در سطوح آبياري 40 و 60 درصد در ژنوتيپ مشهد ولي در سطح آبياري 80 درصد در ژنوتيپ مجارستان مشاهده شد. در آزمايش دوم مزرعهاي، چهار ژنوتيپ خارمريم (اصفهان، خوزستان- اميديه، كهگيلويه و بويراحمد- چرام و مجارستان) در سه سطح آبياري بر اساس تخليه 40، 60 و 80 درصد آب قابل استفاده در پنج تاريخ كاشت 6 مهر، 26 مهر، 16 آبان و 6 آذر و 20 اسفند ارزيابي شدند. در اثر تنش كم آبي غلظت پرولين، كربوهيدراتهاي محلول و مالونديآلدئيد و فعاليت آنزيمهاي آنتياكسيداني افزايش ولي محتواي نسبي آب برگ، كارآيي كوانتومي فتوسيستم II، محتواي كلروفيل وكاروتنوئيد، ارتفاع گياه، درجه روز رشد تا گلدهي و رسيدگي، تعداد گل در بوته، وزن خشك اندام هوايي و عملكرد دانه كاهش يافت. كمترين كاهش عملكرد دانه به ژنوتيپ خوزستان- اميديه و بيشترين عملكرد دانه به ژنوتيپهاي اصفهان و كهگيلويه و بويراحمد- چرام در تاريخ كاشت 26 مهر تعلق داشت. بيشترين افزايش فعاليت آنزيم آسكوربات پراكسيداز در اثر تنش كم آبي در ژنوتيپ خوزستان- اميديه بيانگر نقش اين آنزيم در مقاومت به تنش اين ژنوتيپ بود. در آزمايش سوم در محيط كنترل شده چهار ژنوتيپ خارمريم (اصفهان، خوزستان- اميديه، كهگيلويه و بويراحمد- چرام و مجارستان) در سه سطح آبياري بر اساس تخليه 40، 60 و 80 درصد آب قابل دسترس و دو سطح غلظت دياكسيدكربن محيط (400 و 700 ميكرومول بر مول) ارزيابي شدند. در اثر افزايش سطح دياكسيدكربن غلظت پرولين، مالونديآلدئيد، كلروفيل و كاروتنوئيد، فنلها و فلاونوئيدها و فعاليت آنزيمهاي آنتياكسيداني و كارآيي كوانتومي فتوسيستم II كاهش ولي محتواي نسبي آب برگ، كربوهيدراتهاي محلول، ارتفاع گياه، وزن خشك ريشه و اندام هوايي، عملكرد دانه، درصد و عملكرد روغن و سيليمارين در دانه افزايش يافت. بيشترين افزايش عملكرد دانه در اثر افزايش غلظت دياكسيدكربن در ژنوتيپ مجارستان مشاهده شد. ميزان افزايش عملكرد دانه در اثر افزايش سطح دياكسيدكربن در سطوح آبياري 40، 60 و 80 درصد تخليه رطوبت به ترتيب 24، 69 و 111 درصد بود. نتايج اين مطالعه نشان داد كه بين ژنوتيپهاي خارمريم از نظر واكنش به تنش كم آبي، كود پتاسيم، تاريخ كاشت و افزايش غلظت دي اكسيد كربن محيط تفاوت قابل ملاحظهاي وجود دارد.
چكيده انگليسي
This research was conducted to investigate the effects of drought stress, potassium sulfate foliar application, elevated air carbon dioxide, and planting date on milk thistle (Silybum marianum L.), a highly valuable plant due to its medicinal properties and having grains rich in silymarin. The study was carried out in the form of three separate experiments during the years of 2019 to 2021 at the research farm and greenhouse of Isfahan University of Technology. In the first experiment, ten milk thistle genotypes (Alborz, Isfahan, Omidiyeh, Shushtar, Sari, Charam, Hungary, Mashhad, Najafabad, Yazd) were evaluated under three irrigation regimes (based on depletion of 40, 60, and 80% available water) and two levels of potassium sulfate. Water stress increased the concentrations of proline, soluble carbohydrates, malondialdehyde, phenol, flavonoid, silymarin, and the activity of antioxidant enzymes were, while decreased relative leaf water content, quantum efficiency of photosystem II, chlorophyll and carotenoid contents, shoot dry weight, and the yields of grain, oil, and silymarin. The lowest reduction in grain yield was observed in Hungary genotype at irrigation treatment based on 60% water depletion, whereas at irrigation based on 80% available water depletion, it was observed in the Shushtar genotype. The highest increase in silymarin content under water stress belonged to Mashhad. potassium foliar application decreased the concentrations of proline, soluble carbohydrates, phenol, flavonoid, and silymarin, while increased relative leaf water content, quantum efficiency of photosystem II, DPPH, chlorophyll and carotenoid contents, shoot dry weight, and grain and oil yields. The highest increase in grain yield due to potassium foliar application was obtained in Isfahan, Mashhad, and Yazd genotypes, respectively at irrigation treatments based on 40, 60 and 80% water depletion. In the second field experiment, four milk thistle genotypes (Isfahan, Omidiyeh, Charam, and Hungary) were evaluated under three irrigation levels based on 40, 60, and 80% depletion of available water under five planting dates including September 27, October 17, November 6 and 26, and March 10. Water stress increased the concentrations of proline, soluble carbohydrates, the activity of antioxidant enzymes, but decreased relative leaf water content, quantum efficiency of photosystem II, chlorophyll and carotenoid contents, plant height, growing degree days to flowering and maturity, number of flowers per plant, shoot dry weight, and grain yield. The lowest reduction in grain yield was observed in Omidiyeh, and the highest yield belonged to Isfahan and Charam under planting date of October 17. The greatest increase in the activity of ascorbate peroxidase enzyme under water stress was observed in the Omidiyeh, indicating the role of this enzyme in the drought tolerance of this genotype. In greenhouse experiment, four milk thistle genotypes were evaluated under three irrigation levels based on 40, 60, and 80% depletion of available water and two carbon dioxide concentrations (400 and 700 µmol mol⁻¹). Elevated carbon dioxide concentration decreased the concentrations of proline, malondialdehyde, chlorophyll, carotenoids, phenols, and flavonoids, antioxidant enzyme activity, and quantum efficiency of photosystem II, while increased relative leaf water content, soluble carbohydrates, plant height, root and shoot dry weight, grain yield, oil percentage and yield, and silymarin percentage. The highest increase in grain yield due to increased carbon dioxide concentration was observed in Hungary. The results of this study showed that significant variation exists among milk thistle genotypes in terms of their response to water deficit, potassium fertilizer, and elevated air carbon dioxide concentration.
استاد راهنما
حميدرضا عشقي زاده , مرتضي زاهدي
استاد مشاور
محمد مهدي مجيدي , مهدي قيصري
استاد داور
حسن كريم مجني , مريم حقيقي , محمود رضا تدين