تنش خشکی سالانه اثرات زیانباری را بر تولید محصولات زراعی کشور از جمله گیاهان دانه روغنی تحمیل می کند. از این رو این تحقیق با هدف مطالعه تأثیر شرایط مختلف رطوبتی بر گیاه کنجد در سه سطح آزمایشگاهی ، گلدانی و مزرعه ای انجام شد. در سطح آزمایشگاهی، پارامترهای رشد گیاهچه ای 24 ژنوتیپ کنجد مورد مطالعه از پتانسیل 0 تا 7/0- مگاپاسکال کاهش نشان داد. با انتخاب 12 ژنوتیپ از بین 24 ژنوتیپ از طریق تجزیه خوشه ای بر اساس درصد کاهش صفات گیاهچه ای و تشکیل سه گروه حساس، نیمه متحمل و متحمل، فعالیت آنزیم های آنتی اکسیدانی اندازه گیری شد. نتایج بررسی فعالیت آنزیم های کاتالاز، آسکوربات پراکسیداز و پراکسیداز نشان داد افزایش فعالیت آنزیم های آنتی اکسیدانی دلیلی بر برتری ژنوتیپ های متحمل بود. در بخش اول مطالعه آزمایش گلدانی، 24 ژنوتیپ کنجد از نظر صفات کارایی کوانتومی فتوسیستم ii، محتوای نسبی آب برگ، شاخص پایداری غشا، تعداد و شاخص سطح برگ، ارتفاع، وزن خشک بوته و ریشه، اجزاء عملکرد و عملکرد مورد بررسی قرار گرفتند. بر اساس درصد کاهش عملکرد در سطح آبیاری 85 درصد تخلیه رطوبت خاک نسبت به شاهد، ژنوتیپ ها به گروه های متحمل شامل اصفهان 4، رشتخوار، اصفهان 1 و برازجان 1،نیمه متحمل شامل سبزوار 2، اردستان، کاشمر، کل، بیرجند، شیراز، اهواز، مبارکه، داراب 2، داراب 14 و اولتان و حساس شامل فردوس 2، مرکزی، اسفراین، کلات، کازرون، خواف 2، خواف 1، شهرضا و فردوس طبقه بندی شدند. در این بخش مطالعه به دلیل تعداد زیاد ژنوتیپ ها از بین 3 گروه معرفی شده، 13 ژنوتیپ انتخاب شد و سپس محتوای کلروفیل،کارتنوئید برگ، محتوای پرولین ریشه و برگ و فعالیت آنزیم های آنتی اکسیدانی کاتالاز، آسکوربات پراکسیداز و پراکسیداز برگ و ریشه در این ژنوتیپ ها اندازه گیری شد. نتایج نشان داد ژنوتیپ های رشتخوار، اصفهان 4 و برازجان 1 با بیشترین درصد افزایش در صفات ذکر شده، متحمل ترین ژنوتیپ ها به تنش خشکی، ژنوتیپ های اولتان، مرکزی، شهرضا، خواف 2 و خواف 1 با کمترین درصد افزایش این صفات حساس تر و اصفهان 1، اهواز، شیراز، کل و اردستان بعنوان ژنوتیپ های نیمه متحمل معرفی شدند. 10 ژنوتیپ انتخابی کنجد از آزمایش جوانه زنی از نظر صفات مورفولوژیک، فیزیولوژیک و بیوشیمیایی مشابه با آزمایش گلدانی در آزمایش مزرعه مورد بررسی قرار گرفتند. بر اساس درصد کاهش عملکرد در سطح آبیاری 85 درصد تخلیه رطوبت نسبت به شاهد ژنوتیپ ها به گروه های متحمل (اصفهان 4، برازجان 1، اصفهان 1، اهواز، اردستان) و حساس (شیراز، مرکزی، کل، شهرضا و اولتان) تقسیم شدند. به طور کلی نتایج نشان می دهد ژنوتیپ هایی که با افزایش تنش کمبود آب کاهش کمتری در محتوای نسبی آب برگ، شاخص پایداری غشا، محتوای کلروفیل، کارایی فتوسیستم ii، فتوسنتز، هدایت گازی برگ و افزایش بیشتری در محتوای کارتنوئید، پرولین برگ و ریشه، کربوهیدرات های محلول برگ، و میزان فعالیت آنزیم های کاتالاز، آسکوربات پراکسیداز و پراکسیداز بعنوان شاخص هایی از مقاومت به خشکی داشتند، بعنوان ژنوتیپ های متحمل تر به تنش مطرح بودند. در این آزمایش اثر رژیم آبیاری بر کمیت و کیفیت روغن کنجد بسته به شدت تنش و ژنوتیپ ها متفاوت بود. ژنوتیپ های متحمل اصفهان 4، برازجان 1 و اصفهان1، اهواز و اردستان با افزایش شدت کمبود آب، کاهش کمتری در اسید چرب غیر اشباع در مقابل اسید چرب اشباع را دارا بودند. بنابراین یک رژیم آبیاری مناسب در طول فصل رشد گیاه، ممکن است باعث کاهش اندکی در کل میزان روغن شود، اما می تواند موجب افزایش کیفیت روغن کنجد شود