مطالعه متابولیسم فتوسنتزی و سیستم آنتی‌اکسیدانی سنبله و برگ پرچمی گندم نان تحت تنش خشکی

پژوهشهای زراعی ایران

مقاله 5، دوره 21، شماره 1 - شماره پیاپی 69، بهار 1402، صفحه 61-74   

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/jcesc.2022.76536.1169

نویسندگان

سعید نواب پور^{* 1}؛ ساسان گل چشمه²؛ ابولفضل مازندرانی³؛ حسین احمدی اوچ تپه⁴

¹گروه اصلاح نباتات و بیوتکنولوژی، رشته اصلاح نباتات (بیولوژی مولکولی)، دانشکده تولید گیاهی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، گرگان، ایران

²دانشجوی دکتری تخصصی، رشته ژنتیک و به‌نژادی گیاهی، گروه اصلاح نباتات، دانشکده علوم زراعی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری، ساری، ایران

³دکترای تخصصی اصلاح نباتات، گروه اصلاح نباتات و بیوتکنولوژی، دانشکده تولید گیاهی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، گرگان، ایران

⁴بخش تحقیقات علوم زراعی و باغی، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی گلستان، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، گرگان، ایران

چکیده

تنش خشکی، یکی از عوامل اصلی تجمع گونه‌های فعال اکسیژن (ROSs) در اندام‌های مختلف گیاهان می‌باشد. این مسئله در کاهش عملکرد غلاتی همچون گندم تاثیرگذار است. سیستم آنتی‌اکسیدانی که شامل آنزیم‌ها و ژن‌های مختلفی است، مسئولیت سم‌زدایی گیاهان از ROSها را بر عهده دارد. در مطالعه حاضر، تفاوت در میزان فتوسنتزخالص (P_N)، تعرق (E)، هدایت‌روزنه‌ای (gs)، کلروفیل (Chl)، میزان‌نسبی‌آب (RWC)، فعالیت برخی آنزیم‌ها و سطح رونوشت ژن‌های آنزیمی دخیل در سیستم آنتی‌اکسیدانی سنبله و برگ‌‌پرچمی گندم تحت شرایط آبیاری‌کامل (FC) و تنش‌خشکی (DS) از 0 تا 25 روز پس از گرده‌افشانی بررسی شدند. طرح آزمایشی مورد استفاده بلوک‌های کامل تصادفی با سه تکرار بود. متوسط میزان پتانسیل آب خاک تیمار آبیاری‌کامل در حد ظرفیت مزرعه و تیمار تنش‌خشکی بر اساس رسیدن به محدوده 70 درصد آب مورد نیاز گیاه تا حد ظرفیت مزرعه بود. سطوح رونویسی ژن‌های APX، DHAR، MDHAR وGR  با استفاده از qRT-PCR اندازه‌گیری شد. به‌طور کلی، سنبله به‌ویژه تا روز پنجم پس از گرده‌افشانی با ثبت مقادیر (µmol) 5/4، (mmol) 36/0، (mmol) 49، (mg/g FW) 53/0 و (%) 90 به‌ترتیب برای پارامترهای P_N، E، gs، Chl و RWC، ظرفیت بالایی به‌منظور مقابله با تنش خشکی در قیاس با برگ‌پرچمی داشت. تنش خشکی، عامل افزایش فعالیت‌های آنزیمی و بیان ژن سیستم آنتی‌اکسیدانی، به‌ویژه در روزهای 15 الی 20 پس از گرده‌افشانی بود و سنبله نسبت به برگ‌پرچمی افزون بر تجمع کمتر ROSها، درصد بیش‌تری از فعالیت آنزیمی و بیان ژن را داشت. این نتایج حاکی از پتانسیل بیش‌تر سنبله نسبت به برگ پرچمی در مقابله با تنش خشکی بود.

کلیدواژه‌ها

برگ پرچمی؛ بیان ژن؛ سنبله؛ فعالیت آنزیمی؛ مکانیسم فتوسنتزی

مراجع