| تعداد نشریات | 127 |
| تعداد شمارهها | 7,119 |
| تعداد مقالات | 76,512 |
| تعداد مشاهده مقاله | 152,912,610 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 115,034,394 |
پاسخهای فیزیولوژیک و فتوسنتزی زیر گونههای ایندیکا و ژاپونیکا برنج (Oryza sativa L.) به تنش سرما | ||
| علوم گیاهان زراعی ایران | ||
| دوره 56، شماره 4، دی 1404، صفحه 147-162 اصل مقاله (1.59 M) | ||
| نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22059/ijfcs.2025.405517.655167 | ||
| نویسندگان | ||
| فرید اسحقی-گرجی1؛ رضا معالی امیری* 1؛ محمدرضا غفاری2 | ||
| 1دانشکدگان کشاورزی و منابع طبیعی کرج دانشگاه تهران، کرج، ایران | ||
| 2پژوهشگاه بیوتکنولوژی کرج | ||
| چکیده | ||
| برنج (Oryza sativa L.) بهعنوان یکی از غلات استراتژیک، سهم مهمی در تأمین امنیت غذایی ایران و جهان دارد. با این وجود تولید آن به شدت تحت تأثیر تنشهای غیرزیستی از جمله سرما قرار دارد. این پژوهش با هدف بررسی پاسخهای فیزیولوژیک و فتوسنتزی چهار ژنوتیپ برنج از زیرگونه ایندیکا شامل "شیرودی" و "هاشمی" (ارقام تجاری) و "کوهسار" (زودرس و متحمل به سرما) و یک زیرگونه ژاپونیکا با نام "گرده" در مواجهه با تنش سرمای چهار درجه سانتیگراد در اتاقک رشد دانشکده کشاورزی دانشگاه تهران در سال 1402 بر اساس آزمایش فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی با سه تکرار انجام شد. تنش سرما موجب افزایش معنیدار پراکسیدهیدروژن (H2O2) در همه ژنوتیپها شده در حالیکه میزان آن در ارقام گرده و کوهسار کاهش معنیداری در مقایسه با شیرودی و هاشمی داشت که این نتایج با ظرفیت آنتیاکسیدانی بالاتر ارقام گرده و کوهسار مرتبط بود. محتوای کلروفیل a، b و کل بهترتیب 81%، 73% و 78% در اثر سرما بهطور معنیداری کاهش یافت درحالیکه میزان کاهش در ژنوتیپهای متحمل (گرده و کوهسار) کمتر بود. در مقابل، تجمع کاروتنوئیدها بهعنوان بخشی از پاسخ دفاعی در تنش افزایش 46 درصدی داشت. شاخصهای فلورسانس کلروفیل کاهش تا 73 درصد را نشان داد که بیانگر آسیب به سیستم فتوسیستم II بود، اما در ارقام گرده و کوهسار میزان افت این شاخصها کمتر بود. | ||
| کلیدواژهها | ||
| برنج؛ تنش اکسیداتیو؛ تنش سرما؛ فلورسانس کلروفیل؛ ژاپونیکا | ||
| مراجع | ||
|
. منابع
Aazami, M.A., Asghari-Aruq, M., Hassanpouraghdam, M.B., Ercisli, S., Baron, M., & Sochor, J. (2021). Low temperature stress mediates the antioxidants pool and chlorophyll fluorescence in Vitis vinifera (L.) cultivars. Plants, 10(9), 1877.
Ali, M.S., & Baek, K.H. (2020). Jasmonic acid signaling pathway in response to abiotic stresses in plants. International Journal of Molecular Sciences, 21(2), 621
Bhagooli, R., Mattan-Moorgawa, S., Kaullysing, D., Louis, Y.D., Gopeechund, A., Ramah, S., Soondur, M., Pilly, S.S., Beesoo, R., Wijayanti, D.P., Bachok, Z., Bin, Monrás, V.C., Casareto, B.E., Suzuki, Y., & Baker, A.C. (2021). Chlorophyll fluorescence – A tool to assess photosynthetic performance and stress photophysiology in symbiotic marine invertebrates and seaplants. Marine Pollution Bulletin, 165, 112059.
Cisse, A., Zhao, X., Fu, W., Kim, R.E.R., Chen, T., Tao, L., & Feng, B. (2020). Non-photochemical quenching involved in the regulation of photosynthesis of rice leaves under high nitrogen conditions. International Journal of Molecular Sciences, 21(6), 2115.
Eshaghi-Gorji, F., Maali-Amiri, R., & Naderi, S. (2025). Acclimation-mediated tolerance to low temperature in bread and durum wheat cultivars via regulation of antioxidative responses and genes involved in ethylene metabolism. Journal of Plant Growth Regulation, 44(7), 3579–3597.
Hajihashemi, S., Noedoost, F., Geuns, J.M.C., Djalovic, I., & Siddique, K.H.M. (2018). Effect of cold stress on photosynthetic traits, carbohydrates, morphology, and anatomy in nine cultivars of Stevia rebaudiana. Frontiers in Plant Science, 9, 1430.
Hossain, M.A., Bhattacharjee, S., Armin, S.M., Qian, P., Xin, W., Li, H.Y., Burritt, D.J., Fujita, M., & Tran, L.S.P. (2015). Hydrogen peroxide priming modulates abiotic oxidative stress tolerance: Insights from ROS detoxification and scavenging. Frontiers in Plant Science, 6, 420.
Kalaji, H.M., Jajoo, A., Oukarroum, A., Brestic, M., Zivcak, M., Samborska, I.A., Cetner, M.D., Łukasik, I., Goltsev, V., & Ladle, R.J. (2016). Chlorophyll a fluorescence as a tool to monitor physiological status of plants under abiotic stress conditions. Acta Physiologiae Plantarum, 38(4), 102.
Lee, J.S., Chebotarov, D., Platten, J.D., McNally, K., & Kohli, A. (2020). Advanced strategic research to promote the use of rice genetic resources. Agronomy, 10(11), 1629.
Li, Y., Zhu, J., Xu, J., Zhang, X., Xie, Z., & Li, Z. (2024). Effect of cold stress on photosynthetic physiological characteristics and molecular mechanism analysis in cold-resistant cotton (ZM36) seedlings. Frontiers in Plant Science, 15, 1396666.
Lichtenthaler, H.K. (1987). Chlorophylls and carotenoids: Pigments of photosynthetic biomembranes. Methods in Enzymology, 148, 350-382.
Lichtenthaler, H.K., & Rinderle, U. (1988). The role of chlorophyll fluorescence in the detection of stress conditions in plants. CRC Critical Reviews in Analytical Chemistry, 19(sup1), S29–S85.
Meynard, D., Vernet, A., Meunier, A.C., Mieulet, D., Bès, M., Portefaix, M., Breitler, J.C., Périn, C., & Guiderdoni, E. (n.d.). Thirty years of genome engineering in rice: From gene addition to gene editing §.
Naderi, S., Fakheri, B.A., Maali-Amiri, R., & Mahdinezhad, N. (2020). Tolerance responses in wheat landrace Bolani are related to enhanced metabolic adjustments under drought stress. Plant Physiology and Biochemistry, 150, 244-253.
Nejat, N., & Mantri, N. (2017). Plant immune system: Crosstalk between responses to biotic and abiotic stresses the missing link in understanding plant defence. Current Issues in Molecular Biology, 23, 1–16.
Niu, L., & Liao, W. (2016). Hydrogen peroxide signaling in plant development and abiotic responses: Crosstalk with nitric oxide and calcium. Frontiers in Plant Science, 7, 230.
Nurhasanah Ritonga, F., & Chen, S. (2020). Physiological and molecular mechanism involved in cold stress tolerance in plants. Plants, 9(5).
Raza, A., Charagh, S., Najafi-Kakavand, S., Abbas, S., Shoaib, Y., Anwar, S., Sharifi, S., Lu, G., & Siddique, K.H.M. (2023). Role of phytohormones in regulating cold stress tolerance: Physiological and molecular approaches for developing cold-smart crop plants. Plant Stress, 8, 100152.
Saleh, A.S.M., Wang, P., Wang, N., Yang, L., & Xiao, Z. (2019). Brown rice versus white rice: Nutritional quality, potential health benefits, development of food products, and preservation technologies. Comprehensive Reviews in Food Science and Food Safety, 18(4), 1070–1096.
Sayed, O.H. (2003). Chlorophyll fluorescence as a tool in cereal crop research. Photosynthetica, 41(3), 321–330.
Strasser, R.J., Srivastava, A., & Tsimilli-Michael, M. (2000). The fluorescence transient as a tool to characterize and screen photosynthetic samples. Probing Photosynthesis: Mechanisms, Regulation and Adaptation, 25, 445-483.
Swapnil, P., Meena, M., Singh, S.K., Dhuldhaj, U.P., Harish, & Marwal, A. (2021). Vital roles of carotenoids in plants and humans to deteriorate stress with its structure, biosynthesis, metabolic engineering and functional aspects. Current Plant Biology, 26, 100203.
Thapa, R., Tabien, R.E., Johnson, C.D., & Septiningsih, E.M. (2023). Comparative transcriptomic analysis of germinating rice seedlings to individual and combined anaerobic and cold stress. BMC Genomics, 24(1).
Uarrota, V.G., Stefen, D.L.V., Leolato, L.S., Gindri, D.M., & Nerling, D. (2018). Revisiting carotenoids and their role in plant stress responses: From biosynthesis to plant signaling mechanisms during stress. Antioxidants and Antioxidant Enzymes in Higher Plants, 207–232. Springer International Publishing.
Wang, P., Liu, W., Han, C., Wang, S., Bai, M., & Song, C. (2024). Reactive oxygen species: Multidimensional regulators of plant adaptation to abiotic stress and development. Journal of Integrative Plant Biology, 66(3), 330–367.
Wu, B., Chen, S., Cheng, S., Li, C., Li, S., Chen, J., Zha, W., Liu, K., Xu, H., Li, P., Shi, S., Yang, G., Chen, Z., Liu, K., You, A., & Zhou, L. (2023). Transcriptome analysis revealed the dynamic and rapid transcriptional reprogramming involved in cold stress and related core genes in the rice seedling stage. International Journal of Molecular Sciences, 24(3), 1914.
Xie, X., He, Z., Chen, N., Tang, Z., Wang, Q., & Cai, Y. (2019). The roles of environmental factors in regulation of oxidative stress in plant. BioMed Research International, 9732325.
Xu, C., Wang, Y., Yang, H., Tang, Y., Liu, B., Hu, X., & Hu, Z. (2023). Cold acclimation alleviates photosynthetic inhibition and oxidative damage induced by cold stress in citrus seedlings. Plant Signaling & Behavior, 18(1).
Zhang, G. (2020). Prospects of utilization of inter-subspecific heterosis between indica and japonica rice. Journal of Integrative Agriculture, 19(1), 1–10.
Zhang, H., Zhao, Y., & Zhu, J.K. (2020). Thriving under stress: How plants balance growth and the stress response. Developmental Cell, 55(5), 529-543.
Zhang, Q., Chen, Q., Wang, S., Hong, Y., & Wang, Z. (2014). Rice and cold stress: Methods for its evaluation and summary of cold tolerance-related quantitative trait loci. Rice, 7(1), 24.
Zhao, Y., Han, Q., Ding, C., Huang, Y., Liao, J., Chen, T., Feng, S., Zhou, L., Zhang, Z., Chen, Y., Yuan, S., & Yuan, M. (2020). Effect of low temperature on chlorophyll biosynthesis and chloroplast biogenesis of rice seedlings during greening. International Journal of Mo
lecular Sciences, 21(4), 1390.
| ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 77 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 87 |
||