Морфо-фізіологічні реакції листя квасолі на стрес з дефіцитом води Insight Medical
1 Кафедра екофізіології рослин сільськогосподарського факультету Університету Тебріза, Тебріз, Іран
2 Кафедра рослинництва та біотехнологій сільськогосподарського факультету Університету Тебріз, Тебріз, Іран
3 Інститут поліпшення насіння і рослин (SPII), Карадж, Іран
Автор-кореспондент: Алі Акбар Ганбарі
Кафедра екофізіології рослин
Сільськогосподарський факультет
Університет Тебріза, Тебріз, Іран
Анотація
Для дослідження ознак та характеристик листя генотипів квасолі звичайної (Phaseolus vulgaris L.) за контрастних режимів вологості проводився дворічний експеримент у вигляді розділеної ділянки на основі рандомізованого повного проекту блоку з чотирма повторностями. Два рівні зрошення (нормальний та дефіцит води) та вісім генотипів (AND1007, Akhtar, D81083, COS16, KS21486, MCD4011, WA4531-17 та WA4502-1) були розміщені відповідно на основних ділянках та на підділянках. Результати показали, що WA4502-1 мав найвищу площу листків і LAI, а також біомасу листя і мав найменший вміст хлорофілу в добре политих обробках. В умовах посухового стресу AND1007 демонстрував найвищий відносний вміст води у листі (RWC), кількість листків на рослину, кут листя, LAI та біомасу листя. У цьому випадку найвищий рівень індексу хлорофілу був пов’язаний з генотипом Ахтара. Генотип WA4531-17 мав найбільшу питому вагу листя (ОЛВ) в обох умовах. Дефіцит води зменшив RWC, вологу вагу листя, суху вагу листя, LAI та кількість листків рослин до 8, 34, 31, 22 та 19 відсотків відповідно. Навпаки, температура листків та кут листя у всіх генотипів зросли до 2 ° C та 24 градусів. Загалом AND1007 та COS16 були вищими генотипами, ніж інші.
Ключові слова
Квасоля, посуха, флуоресценція, кут листя, RWC
Вступ
Відносний вміст води (RWC) як інтегративний показник внутрішнього стану води рослин в умовах посухи успішно застосовується для виявлення посухостійких сортів квасолі звичайної [25]. За даними Кумара та ін. [3], високопродуктивні сорти квасолі продемонстрували менше зменшення вмісту води в листі, але більше зменшення потенціалу листяної води, ніж у бідного віку. Стоянов [26] повідомив, що водна напруга знижує RWC між 19% і 37% у першого трійчастого листа. Це зниження вище у чутливих, ніж стійких сортів [27]. Питома вага листя (ТПВ) та температура пологів були запропоновані як потенційні сурогатні інструменти для відбору генотипів з вищим коефіцієнтом корисних речовин у кількох бобових культур [15]. О’Ніл та ін. [28] розглядав температуру листя як потенційний показник стресу води у рослині, оскільки збільшення дефіциту води в рослині призводить до закриття устьиць, зменшує транспіраційне охолодження і, як наслідок, підвищує температуру листя.
Оскільки листя більш чутливі та пластичні до змін навколишнього середовища, ніж інші органи, а риси листя також пов’язані з важливими функціями листя, оцінка характеристик листя може надати багато інформації про ріст культури та деякі механізми толерантності до стресу. Отже, метою цього дослідження було виявити реакцію листя восьми типових генотипів квасолі на стрес під час посухи.
Матеріали і методи
Дані аналізували на основі експериментальної моделі проектування. Порівняння засобів проводили на основі тесту Данкана на багаторазовий діапазон (P≤0,05). Всі розрахунки проводились за допомогою програм SAS (версія 9.1) та SPSS (версія 16). Кластерний аналіз проводився на основі методу UPGMA.
Результати і обговорення
Кількість листків і кут листя
Ці ознаки суттєво відрізнялись за генотипами та фактором зрошення. Дефіцит води зменшив кількість листків на рослині до 18% і збільшив кут листя від горизонту до 24 градусів. У нормальному стані у AND1007 та Akhtar було найвище та найнижче листя на рослину у передцвітіння (вегетативна стадія) та R6 (стадія розмноження) відповідно. У стресованих рослин найвищі та найнижчі листя на рослину на вегетативній стадії були пов’язані з вищезазначеними генотипами, тоді як на стадії R6 WA4502-1 мали найменше листя на рослину (Таблиця 1). Згідно з багатьма звітами [30, 31], низький рівень зрошення зменшує загальну кількість листя на рослині. В умовах посухи кут листя був збільшений таким чином, що AND1007 та D81083 мали більші кути листя (Таблиця 1). Кут листя безпосередньо впливає на потік сонячної енергії на одиницю площі листя, і, отже, є важливим фактором для визначення максимальної фотосинтетичної здатності рослини [19, 32]. Більші кути листя зменшують транспірацію та пошкодження теплом за рахунок зменшення прямого впливу світла високої інтенсивності [21]. Наші результати узгоджуються з висновками та Lizana et al. [27] що кут листя збільшується із збільшенням дефіциту води.