زهرا طهماسبی

یکی از محدودیت های اصلی تولید محصول لوبیا علف های هرز می باشند. علف های هرز به شدت با لوبیا رقابت می کنند و می توانند باعث افت شدید عملکرد این گیاه شوند. مطالعه حاضر با هدف بررسی عکس العمل ارقام لوبیا به رقابت با علف های هرز و پاسخ های فیزیولوژیک و مولکولی ارقام لوبیا قرمز به تداخل علف های هرز انجام شد. آزمایشات با کشت بذور گیاه لوبیا در مزرعه تحقیقاتی دانشگاه ایلام جهت بررسی صفات مورفولوژیک و عملکرد و همچنین در اتاق رشد دانشگاه تربیت مدرس جهت بررسی صفات فیزیولوژیک و مولکولی انجام شد. آزمایش به صورت فاکتوریل بر پایه طرح بلوک کامل تصادفی با دو عامل، رقم در سه سطح (صیاد، درخشان و لاین D81083) و رقابت علف های هرز در دو سطح (رقابت کامل با علف های هرز و کنترل کامل علف های هرز تا انتهای دوره رشد) و با سه تکرار انجام شد. نمونه برداری های بخش مورفولوژیک در سه مرحله V4 (سومین برگ سه برگچه ای)، R6 (گل دهی) و R7 (غلاف دهی) انجام شد و در مرحله رسیدگی فیزیولوژیک، عملکرد و اجزای عملکرد مورد بررسی قرار گرفتند. نتایج نشان داد که در بین سه رقم مورد مطالعه، لاین D81083 با رشد ایستاده قدرت رقابتی بالاتری با علف های هرز دارد و بیشترین میزان ارتفاع بوته، وزن خشک بوته، تعداد غلاف در بوته، وزن 100 دانه و عملکرد دانه را داشته است. رقابت علف های هرز در شرایط مزرعه باعث کاهش میزان رنگیزه های فتوسنتزی در هر دو مرحله V4 و R7 شد. در بخش مولکولی این پژوهش، بیان نسبی 10 ژن (CAB، PHYB، CAT1، APX، SOD، IAA8، PIF3، HFR، HAT4، PAR1) مرتبط با رقابت با علف هرز بررسی شد و در بخش فیزیولوژیک نیز میزان فعالیت آنزیم های کاتالاز، آسکوربات پراکسیداز، سوپراکسید دیسموتاز، میزان کلروفیل a، b و کلروفیل کل، آنتوسیانین و کاروتنوئید در برگ های گیاه لوبیا در دو مرحله V4 و R7 مورد بررسی قرار گرفت. لاین D81083، بیشترین میزان نسبی بیان ژن های CAT، APX، PHYB، IAA8، PIF3، HFR و HAT4 را در شرایط رقابت با علف های هرز نشان داد. میزان نسبی بیان ژن های مورد مطالعه در مرحله R7 در اکثر نمونه ها همراه با افزایش فشار علف های هرز نسبت به مرحله V4 روند افزایشی داشت. رقابت با علف های هرز باعث افزایش تقریبا 10 درصدی فعالیت SOD (سوپراکسید دیسموتاز) در مرحله R7 رشد گیاه لوبیا شد. نتایج داده های فیزیولوژیک نیز نشان داد که در مرحله R7 افزایش فعالیت آنزیم های آنتی اکسیدانی نسبت به مرحله V4 وجود دارد که نشان دهنده تولید گونه های اکسیژن فعال در گیاه لوبیا در شرایط رقابت با علف های هرز و افزایش فعالیت آنزیمی برای حذف ROS مازاد است. میزان آنتوسیانین در شرایط اتاق رشد، در مرحله R7 نسبت به مرحله V4 کاهش یافت. میزان کلروفیل کل در شرایط اتاق رشد، در مرحله R7 در شرایط رقابت کامل با علف های هرز و کنترل کامل علف های هرز نسبت به مرحله V4 به ترتیب 80/15 و 81/24 درصد افزایش یافت. در شرایط رقابت با علف های هرز میزان کلروفیل، آنتوسیانین و کاروتنوئید نسبت به کنترل کامل علف های هرز کمتر بود. بطور کلی می توان نتیجه گرفت که لاین D81083 با داشتن خصوصیات مورفولوژیک، فیزیولوژیک و مولکولی بهتر نسبت به دو رقم دیگر بیشترین کارآیی را در رقابت با علف های هرز داشت.