تنش شوری و خشکی دو تنش عمده در کاهش محصولات زراعی محسوب می شوند. گلرنگ با وجود نیمه مقاوم بودن به شوری و خشکی، در مراحل جوانه زنی و رشد گیاهچه به دو تنش مذکور حساس می باشد. امروزه کاربرد تکنیک های هسته ای به ویژه اشعه ی گاما در مقایسه با روش های قدیم اصلاحی با صرف زمان کوتاه تر و دقت بالاتر، در تولید محصولات مقاوم به تنش های خشکی و شوری نقش بسزایی را ایفا می کند. این آزمایش در چهار مرحله اجرا شد. در مرحله اول، آزمایش جوانه زنی با بذور اشعه ی داده شده با شش دز تشعشع گاما (صفر، 50، 100، 200، 300 و 400 گری تهیه شده از منبع کبالت 60) انجام گرفت. در مرحله ی دوم، جوانه زنی بذور اشعه ی داده شده با شش دز اشعه ی گاما همراه با پنج سطح از تیمار خشکی (0، 3/0-، 6/0، 9/0- و 2/1- مگاپاسکال پلی اتیلن گلیکول 6000) مورد بررسی قرار گرفت. در مرحله ی سوم، جوانه زنی بذور اشعه ی دهی شده با شش دز اشعه ی گاما همراه با پنج سطح از تیمار شوری (0، 3، 6، 9 و 12 دسی زیمنس بر متر از نمک کلرید سدیم) مورد مطالعه قرار گرفت. مراحل اول، دوم و سوم آزمایش به صورت فاکتوریل در قالب طرح پایه کاملاً تصادفی و با سه تکرار در آزمایشگاه تحقیقاتی دانشکده ی کشاورزی بیرجند انجام شد. در مرحله ی چهارم، رشد اولیه ی گیاهچه های بذور اشعه دهی شده به همراه پنج سطح از تیمار شوری (0، 3، 6، 9 و 12 دسی زیمنس بر متر از نمک کلرید سدیم) به صورت فاکتوریل در قالب طرح پایه بلوک کامل تصادفی و با سه تکرار در نهالستان دانشکده ی کشاورزی بیرجند مورد ارزیابی و مطالعه قرار گرفت. نتایج آزمایشات نشان داد که با افزایش سطوح خشکی صفات مورد اندازه گیری شامل: درصد جوانه زنی، طول ریشه چه و ساقه چه، وزن تر و خشک ریشه چه و وزن تر و خشک ساقه چه به طور خطی کاهش یافت. با افزایش سطوح شوری علاوه بر صفات مذکور، تعداد و سطح برگ، کلروفیل و هدایت روزنه به طور خطی کاهش یافت. اشعه ی گاما بر درصد نهایی جوانه زنی بذور تاثیری نداشت. دزهای 300 و 400 گری اشعه ی گاما موجب کاهش سرعت جوانه زنی و افزایش زمان تا 50 درصد جوانه زنی، کاهش رشد ریشه چه و ساقه چه شدند. برای میانگین سطوح خشکی، دز 100 گری در رقم 9kw طول، وزن تر و خشک ریشه چه را به طور معنی داری افزایش داد. برای میانگین سطوح شوری دز 50 گری در رقم اصفهان 14 طول و خشک ریشه چه رابه طور معنی داری افزایش داد. دز 100 در سطوح شوری 3، 6، 9 و 12 دسی زیمنس بر متر و دز 50 گری در سطوح شوری3 و 6 دسی زیمنس بر متر در مقایسه با شاهد (دز صفر گری) وزن خشک ریشه چه را به طور معنی داری افزایش دادند. با استفاده از رگرسیون بیشترین میزان سطح برگ در دز 106/95 گری ارزیابی شد. بنابراین بنظر می رسد که با استفاده از دزهای پایین اشعه ی گاما می توان تغییرات مطلوبی ایجاد کرد، هرچند عکس العمل ارقام مختلف گلرنگ به اشعه ی گاما متفاوت است.

اشعه ی گاما منجر به ایجاد تغییرات مرفولوژیکی و بیولوژیکی در گیاهان می شود. گیاهچه ها در مواجه با دزهای پایین اشعه ی گاما به طور نرمال رشد می کنند در حالی که رشد گیاهان اشعه دیده با دزهای بالای اشعه گاما، به طور معنی داری کاهش می یابد. به منظور بررسی تاثیر اشعه ی گاما روی جوانه زنی و رشد گیاهچه ی پنبه در شرایط تنش خشکی و شوری، ابتدا بذرهای سه رقم پنبه (مهر، ورامین و سیندوز) در سازمان انرژی اتمی ایران در معرض دزهای 0 (شاهد)، 50، 100، 200، 300 و 400 گری قرار گرفتند. سه مرحله ی آزمایش شامل تاثیر اشعه گاما روی جوانه زنی در شرایط نرمال، تنش شوری و خشکی در آزمایشگاه تحقیقاتی دانشکده ی کشاورزی بیرجند و یک مرحله تاثیر اشعه گاما روی رشد رویشی و برخی خصوصیات فیزیولوژیکی ارقام پنبه در شرایط تنش شوری در شرایط گلدانی اجرا شد. مراحل آزمایشگاهی به صورت فاکتوریل در قالب طرح پایه ی کاملاً تصادفی و مرحله گلدانی به صورت فاکتوریل در قالب طرح پایه ی بلوک کامل تصادفی اجرا شد. نتایج آنالیز واریانس نشان داد که دزهای 300 و 400 گری در اکثر موارد تاثیر منفی روی جوانه زنی و رشد گیاهچه داشتند. اشعه ی گاما روی رشد گیاهچه و درصد جوانه زنی رقم مهر در شرایط تنش شوری و خشکی، تاثیر مثبت معنی داری داشت. به طوری که در رقم مهر دز 50 گری در شرایط تنش شوری، درصد جوانه زنی را افزایش داد اما در دو رقم دیگر، اشعه ی گاما (ورامین و سیندوز) یا باعث کاهش درصد جوانه زنی شد یا این که درصد جوانه زنی بذور اشعه دیده با شاهد اختلاف معنی داری نداشت. تنش شوری و خشکی به طور معنی داری جوانه زنی و رشد گیاهچه ی پنبه را کاهش دادند. در آزمایش گلدانی، گیاهچه های حاصل از بذرهای تیمار شده با اشعه ی گامای 400 گری از بین رفتند. دزهای پایین اشعه گاما روی میزان کلروفیل تاثیری نداشتند اما دزهای 200 و 300 گری در رقم سیندوز و دز 300 گری در ارقام مهر و ورامین به طور معنی داری میزان کلروفیل را کاهش دادند. دزهای 50 و 100 گری به طور معنی داری سطح برگ پنبه را افزایش دادند اما دز 300 گری سطح برگ پنبه را به طور معنی داری کاهش داد. بنابر این به نظر می رسد می توان با استفاده از دزهای پایین اشعه ی گاما تغییرات مطلوبی را در گیاهان ایجاد کرد هرچند عکس العمل ارقام مختلف به اشعه ی گاما متفاوت است.