فراتحلیل اثر تنش شوری بر عملکرد، اجزای عملکرد و صفات فیزیولوژیک در برنج (Oryza sativa L.)

مقدمه: گیاه برنج اغلب بسیار حساس به شوری در هر دو مرحله گیاهچه ای و زایشی است. نمک و املاح اضافی موجود در خاک یا آب آبیاری می تواند خسارت های فراوانی به گیاه وارد کند، به طوری که رشد طبیعی گیاه را مختل و پتانسیل عملکرد واقعی واریته های برنج را محدود کند. پژوهش های زیادی در زمینه تاثیر تنش شوری در برنج انجام شده است. اگرچه هر پژوهش به طور جداگانه دارای ارزش ویژه ای است، اما نتایج این پژوهش ها متفاوت بوده و جمع بندی جداگانه آن ها جهت دستیابی به یک نتیجه جامع و فراگیر دشوار خواهد بود. در روش فراتحلیل یا متاآنالیز (Meta-analysis)، تجزیه و تحلیل آماری تعداد زیادی از پژوهش ها انجام می شود و با بررسی همپوشانی نتایج مطالعات کوچک تر، برآیندی کلی از یافته های تمامی این پژوهش ها به دست می آید و بنابراین از اعتبار بیش تری برخوردار است. هدف از مطالعه حاضر، فراتحلیل نتایج مطالعات انجام شده در زمینه اثر تنش شوری در برنج بود.مواد و روش ها: برای دستیابی به داده های لازم برای انجام مطالعه حاضر، واژه های کلیدی فارسی شامل «برنج»، «تنش شوری»، «عملکرد دانه»، «اجزای عملکرد»، «NaCl»، «رنگیزه های فتوسنتزی »، «میزان سدیم»، « میزان پتاسیم»، «مرحله رشد رویشی» و «مرحله رشد زایشی» و یا معادل انگلیسی این واژه ها از بانک های اطلاعاتی پژوهش های زراعی نظیر Magiran، SID، Elsevier و Google جستجو شد. تنش شوری نیز در دو سطح شامل تنش ملایم (۴ دسی زیمنس بر متر) و تنش شدید (۸ دسی زیمنس بر متر) در نظر گرفته شد. در این راستا، از ۵۰ پژوهش بررسی شده با موضوع تاثیر تنش شوری بر رشد، عملکرد، اجزای عملکرد، محتوای عناصر و ویژگی های فتوسنتزی برنج، ۳۸ مقاله انتخاب و داده های آن ها استخراج شد. برای تحلیل آماری داده های استخراج شده و رسم نمودارهای مربوطه از نرم افزار جامع فراتحلیل (CMA) استفاده شد.یافته های تحقیق: نتایج حاصل از آماره های آزمون همگنی داده های استخراج شده از پژوهش های قبلی (Q، I۲ و Tau۲) نشان داد که برای عملکرد دانه و تعداد خوشه در بوته در تنش شوری شدید (۸ دسی زیمنس بر متر) و ارتفاع بوته در تنش ملایم (۴ دسی زیمنس بر متر)، ناهمگنی بین مطالعات پایین و غیر معنی دار بود و از این رو از مدل ثابت در فراتحلیل بهره گرفته شد. در مقابل، برای سایر صفات مورد مطالعه در هر دو شرایط تنش ملایم و شدید شوری، میزان ناهمگنی بین مطالعات، بالا و معنی دار بود و بنابراین از مدل تصادفی استفاده شد. اندازه اثر کلی برای عملکرد دانه، ارتفاع بوته، تعداد خوشه در بوته، تعداد دانه پر در خوشه و میزان پتاسیم در هر دو شرایط تنش شدید و ملایم شوری در سمت چپ محور صفر قرار گرفت که بیانگر کاهش معنی دار این صفات تحت شرایط تنش بود، اما برای میزان سدیم در هر دو شرایط تنش شدید و ملایم شوری در سمت راست محور صفر قرار گرفت که نشان دهنده تاثیر افزاینده تنش شوری بر میزان سدیم گیاه بود. نتایج به دست آمده از اندازه اثر کلی، کاهش کلروفیل های a و b را در هر دو شرایط و کاروتنوئید را در شرایط تنش ملایم نشان داد. نتایج نشان داد که عملکرد دانه به ترتیب با کاهش ۷۲.۸ و ۱۱۸.۹ درصدی به ترتیب در سطوح تنش شوری ۴ و ۸ دسی زیمنس بر متر، حساس ترین و آسیب پذیرترین صفت نسبت به تنش بود. همچنین، کاهش تعداد خوشه در بوته در سطوح شوری ۴ و ۸ دسی زیمنس بر متر به ترتیب ۳۰.۴۲ و ۳۵.۲۹ درصد و کاهش تعداد دانه پر در خوشه به ترتیب ۲۵.۱۶ و ۵۷.۸۴ درصد بود. بنابراین، میزان کاهش تعداد خوشه در بوته در تنش شوری ملایم (۴ دسی زیمنس بر متر) بیش تر از تعداد دانه پر در خوشه بود، اما با افزایش سطح شوری به ۸ دسی زیمنس بر متر (تنش شدید)، تعداد دانه پر در خوشه تاثیر بیش تری پذیرفت و حساسیت بیش تری نسبت به تعداد خوشه در بوته در سطوح بالاتر تنش شوری نشان داد.نتیجه گیری: نتایج این مطالعه نشان داد که افزایش تعداد خوشه های بارور و تعداد دانه پر در خوشه، سطوح بالاتر پتاسیم و پایین تر سدیم، کاهش نسبت +Na+/K، حفظ میزان رنگیزه های کلروفیل در حد مناسب و جلوگیری از تخریب آن ها، افزایش تجمع پرولین، افزایش فعالیت آنزیم های کاتالاز و گایاکول پراکسیداز، جلوگیری از تخریب غشای سلولی و کاهش نشت یونی، معیارهای انتخاب مناسبی برای ارزیابی تحمل به شوری و شناسایی ژنوتیپ های برنج متحمل هستند. همچنین، رقم های Xudao۹، Nagdong، Pokkali، غریب سیاه ریحانی، زاینده رود، سنگ طارم و یک لاین موتانت از رقم نعمت، به عنوان منابع ژنتیکی متحمل به شوری بودند و بنابراین می توان از آن ها در برنامه های به نژادی تحمل به شوری در برنج استفاده کرد.

فراتحلیل اثر تنش شوری بر عملکرد، اجزای عملکرد و صفات فیزیولوژیک در برنج (Oryza sativa L.) Keywords:

پتاسیم , سدیم , نمودار انباشت , نمودار قیفی , همگنی