The effect of drought stress on morpho-physiological traits of alfalfa (Medicago sativa L.) genotypes under organic farming

In der vorliegenden Untersuchung werden acht iranische Ökotypen und zehn europäische Sorten auf der Versuchswirtschaft Groß Enzersdorf der Universität für Bodenkultur Wien (BOKU), Österreich, in den Jahren 2006 bis 2008 unter bewässerten und unbewässerten Bedingungen verglichen. Die Ziele der Untersuchung waren a) die Anpassungsfähigkeit unterschiedlicher Genotypen unter bewässerten und unbewässerten Bedingungen im Ökologischen Landbau festzustellen, b) die Auswirkungen von Trockenstress in dem Versuch ohne Bewässerung auf die Leistungsfähigkeit der Genotypen und die Eignung verschiedener Indices für Trockentoleranz als Kriterien der Selektion überlegener Genotypen festzustellen, c) die Korrelation zwischen unterschiedlichen Merkmalen unter den beiden Bedingungen zu untersuchen d) die genetische Distanz und Abweichung zwischen den Genotypen zu messen und diese auf der Basis morphologischer und physiologischer Merkmale zu klassifizieren und f) die Kohlenstoffisotopen-Diskriminierung () der Genotypen in verschiedenen Pflanzenteilen festzustellen und ihren Zusammenhang mit der Wassernutzungseffizienz unter den beiden genannten Bedingungen zu bestimmen. Mit Ausnahme des Blatt-Stängel-Verhältnisses sowie der Spross- und Wurzel-Proteingehalte waren die Mittelwerte aller Eigenschaften unter Stressbedingungen im Versuch ohne Bewässerung verringert. Die Sorte Sitel war der über beide Bedingungen hinweg am besten angepasste Genotyp. Die Pflanzenhöhe und der Blattflächenindex (LAI) können als die hauptsächlichen Selektionskriterien zur Verbesserung der Sprosstrockenmasse angesehen werden. Eine Clusteranalyse, basierend auf morphologischen und physiologischen Daten, unterschied die iranischen Ökotypen klar von den europäischen Sorten. Der Stresstoleranz-Index (STI) und das Geometrische Mittel der Produktivität (GMP) waren die besten Indices, um Genotypen mit hoher Leistung unter beiden Bedingungen zu erkennen. Die Beziehung zwischen Wassernutzungseffizienzen und den -Werten von Spross, Stoppel und Wurzel der Genotypen variierten mit den Pflanzenteilen und Untersuchungsbedingungen (mit bzw. ohne Bewässerung).Legume fodder crops such as alfalfa (Medicago sativa L.) are an essential component of organic systems especially in arid and semiarid conditions. In this study, 8 Iranian ecotypes and 10 European cultivars were evaluated under irrigated and rain-fed conditions at the research station of BOKU University, Austria, during 2006-08. The objectives of study were: i) assessing of adaptability of different genotypes under irrigated and rain-fed organic farming; ii) assessing of drought stress effects in rain-fed experiment on performance of genotypes and suitability of different drought tolerance indices for selection of superior genotypes; iii) studying of correlation between different characters under both conditions; v) measuring genetic distance and divergence between genotypes and classifying them based on morphological and physiological characters; iv) evaluating carbon isotope discrimination () of genotypes in different plant parts and association between water use efficiency (WUE) and in both conditions. Except for leaf to stem ratio, shoot and root protein content, average of all traits was reduced under stress condition in rain-fed trial. The cultivar Sitel was the best genotype (as wide adapted genotype) across two conditions. Plant height and LAI can be considered as primary selection criteria for improving shoot DM. Cluster analysis clearly differentiated Iranian and European genotypes from each other using morphological and physiological data. Stress tolerance index (STI) and geometric mean productivity (GMP) were the best indices to distinguish genotypes with high performance in both conditions. The relation between water use efficiency and responses of genotypes (shoot, stubble and root) were variable based on plant part and study conditions (irrigated and rain-fed).by Ali MoghaddamAbweichender Titel laut Übersetzung der Verfasserin/des VerfassersZsfassung in dt. SpracheWien, Univ. für Bodenkultur, Diss., 2010OeBB(VLID)193069