تنش خشکی یکی از مهم ترین عوامل محیطی در کاهش رشد، توسعه و تولید گیاهان است. جوانه زنی و رشد گیاهچه یکی از مراحل اصلی زندگی گیاه است که تحمل به خشکی در این مرحله شرط ادامه سایر مراحل به ویژه در کشت دیم است. در این زمینه تنوع ژنتیکی کافی در گونه زراعی گلرنگ محدود بوده و به نظر می رسد بتوان از پتانسیل گونه های وحشی سود جست. در این مطالعه، تحمل به خشکی سه گونه گلرنگ و هیبریدهای مستقیم و متقابل (شش هیبرید) حاصل از آنها تحت چهار سطح از پتانسیل اسمزی (0، 5-، 10- و 15- مگاپاسکال) توسط پلی اتیلن گلیکول با استفاده از آزمایش فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی در سه تکرار مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد با افزایش سطوح تنش خشکی صفات درصد جوانه زنی، طول و وزن خشک برای صفات ریشه چه، ساقه چه و گیاهچه در گونه اهلی (Ct) Carthamus tinctorius نسبت به گونه های وحشی (Cp) C. palaestinus، (Co) C. oxyacanthus و نتاج حاصل از تلاقی آنها کاهش بیشتری یافت که این موضوع می تواند بیانگر مقاومت بیشتر گونه های وحشی نسبت به گونه اهلی باشد. نتایج حاصل از شاخص های درصد کاهش، TOL و STI نیز بیان کننده مقاومت بیشتر گونه های وحشی و نتاج حاصل از تلاقی آنها نسبت به گونه های اهلی بود. تجزیه بای پلات بر اساس مولفه های اصلی نشان داد که گونه C. tinctorius حساس ترین و نتاج حاصل از تلاقی دو گونه وحشی (Cpo و Cop) متحمل ترین به تنش خشکی بودند که می تواند ناشی از هتروزیس حاصل از تلاقی دو گونه باشد. نمودار سه بعدی والدین و نتاج حاصل از تلاقی آنها بر اساس شاخص STI برای صفت درصد جوانه زنی نشان داد که نتاج F2 حاصل از تلاقی گونه اهلی با دو گونه وحشی (Ctp و Cto) دارای تحمل به خشکی بالا در هر دو شرایط تنش و عدم تنش می باشند که می توانند پس از مطالعات بیشتر در برنامه های پیشرفته به نژادی برای اصلاح و ایجاد ارقام متحمل به خشکی استفاده شوند.