تغییرات محتوی پرولین و فروکتان برگ‌های ارقام گندم نان در شرایط وقوع تنش سرما در ابتدای رشد زایشی

نویسندگان

1 گروه ژنتیک و به‌نژادی گیاهی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران

2 گروه ژنتیک و به‌نژادی گیاهی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران

3 گروه تولید و ژنتیک گیاهی دانشکده کشاورزی دانشگاه ارومیه. ارومیه، ایران.

doi
10.22126/cbb.2024.10783.1073
چکیده

مقدمه: گندم سومین غله حیاتی جهان پس از برنج و ذرت است و با توجه به نرخ رو به افزایش جمعیت جهان از اهمیت بسیار بالایی برخوردار است. پرولین و فروکتان در تحمل به تنش سرما اهمیت ویژه‌ای دارند. ارقام مختلف گندم در مقابله با تنش سرما سطوح مختلفی از فروکتان و پرولین را تولید می‌کنند. در همین راستا این تحقیق با هدف بررسی تنوع در محتوای فروکتان و پرولین ژنوتیپ‌های گندم تحت تنش سرما انجام گرفت.مواد و روش‌ها: در مطالعه حاضر مقدار سازگارسازهای پرولین و فروکتان در 70 رقم گندم نان بررسی شد. بدین منظور کشت ارقام در قالب طرح کاملاً تصادفی با سه تکرار در گلخانه انجام شد. ارقام در مرحله زایشی (کد زادوکس 48 تا 60) در شرایط دمایی 8+ درجه سانتی­گراد و دمای ۲- درجه سانتی­گراد تیمار شدند. جهت اعمال تیمار دمایی،  دما از 24 درجه سانتی­گراد تا سطح دمای مورد نظر هر یک ساعت دو درجه سانتی‌گراد کاهش یافت، سپس گیاهان به مدت دو ساعت در آن سطح دمایی متوقف شده و بعد از اعمال تنش، دما به 24 درجه سانتی­گراد افزایش داده شد و پس از 24 ساعت نمونه­برداری از آن‌ها انجام گرفت. اندازه­گیری غلظت پرولین و فروکتان در برگ‌های 70 رقم گندم نان به ترتیب توسط روش کاریلو و گیبسون (Carillo and Gibon, 2011) و جرمین (Jermyn, 1956) انجام شد.یافته‌ها: ﺗﺠﺰﯾﻪ وارﯾﺎﻧﺲ داده‌ها ﻧﺸﺎن داد ﮐﻪ ﺑﯿﻦ ارﻗﺎم و ﺑﯿﻦ ﺳﻄﻮح ﻣﺨﺘﻠﻒ دما از لحاظ میزان پرولین و فروکتان در برگ اﺧﺘﻼف ﻣﻌﻨﯽدار وﺟﻮد دارد. همچنین اثر مقابل رقم × دما بر غلظت این صفات معنی­دار بود. ﻣﻌﻨﯽدار ﺑﻮدن اﺛﺮ ﻣﺘﻘﺎﺑﻞ دﻣﺎ و رﻗﻢ ﻧﺸﺎن ﻣﯽدﻫﺪ رتبه­بندی (واکنش) ژﻧﻮﺗﯿﭗﻫﺎ از سطحی به سطح دیگر دما ﯾﮑﺴﺎن ﻧﻤﯽﺑﺎﺷﺪ. به عبارتی ارﻗﺎم ﻣﺨﺘﻠﻒ سازوکارهای ﻣﻘﺎﺑﻠﻪ ﻣﺘﻔﺎوﺗﯽ در ﻫﺮ یک از ﺳﻄوﺢ ﺗﻨﺶ دﻣﺎﯾﯽ دارﻧﺪ. در ادامه ﺑﺮش­دﻫﯽ اﺛﺮ ﻣﺘﻘﺎﺑﻞ ﺑﺮای اﯾﻦ صفات اﻧﺠﺎم ﮔﺮﻓﺖ و ﺑﺮ اﺳﺎس ﻧﺘﺎﯾﺞ ﻣﻘﺎﯾﺴﻪ ﻣﯿﺎﻧﮕﯿﻦ ﺟﺪاﮔﺎﻧﻪ، ﺑﯿﺸﺘﺮﯾﻦ و ﮐﻤﺘﺮﯾﻦ ﻣﻘﺪار صفات در ﺳﻄﻮح ﻣﺨﺘﻠﻒ ﺗﻨﺶ دﻣﺎﯾﯽ در ارقام مورد مطالعه مشخص گردید. در ﺳﻄﻮح دﻣﺎﯾﯽ 8+ درجه سانتی­گراد و 2- درجه سانتی­گراد ﺑﯿﺸﺘﺮﯾﻦ ﻣﻘﺪار ﭘﺮوﻟﯿﻦ به ترتیب در ارقام طلایی و گنبد 2 و ﮐﻤﺘﺮﯾﻦ ﻣﯿﺰان ﭘﺮوﻟﯿﻦ در ﻫﻤﯿﻦ ﺳﻄﻮح دﻣﺎﯾﯽ ﺑﻪﺗﺮﺗﯿﺐ در ارﻗام تیرگان و شیرودی مشاهده شد. در ﺳﻄﻮح دﻣﺎﯾﯽ 8+ درجه سانتی­گراد و 2- درجه سانتی­گراد ﺑﯿﺸﺘﺮﯾﻦ ﻣﻘﺪار فروکتان به ترتیب در ارقام آزادی و شاهپسند و ﮐﻤﺘﺮﯾﻦ ﻣﯿﺰان فروکتان در ﻫﻤﯿﻦ ﺳﻄﻮح دﻣﺎﯾﯽ ﺑﻪﺗﺮﺗﯿﺐ در ارﻗام برات و دز مشاهده شد. بر اساس نتایج، روند تغییرات منظمی برای میزان فروکتان در 70 رقم مورد مطالعه مشاهده نشد.نتیجه‌گیری: ﻧﺘﯿﺠﻪ اﯾﻦ ﺑﺮرﺳﯽ ﻧﺸﺎن ﻣﯽدﻫﺪ ارﻗﺎﻣﯽ در اﯾﻦ ﻧﻮع از ﺗﻨﺶ ﻣﻄﻠﻮبﺗﺮﻧﺪ ﮐﻪ در ﺳﻄﻮح ﭘﺎﯾﯿﻦ دﻣﺎﯾﯽ، ﭘﺮوﻟﯿﻦ و فروکتان ﺑﯿﺸﺘﺮی را ﺣﻔﻆ ﻣﯽﮐﻨﻨﺪ. در این پژوهش ارﻗاﻢ گنبد2 و شاه‌پسند ﺗﻮاﻧﺴتند به­ترتیب ﻣﯿﺰان ﺑﺎﻻﯾﯽ از ﭘﺮوﻟﯿﻦ و فروکتان را در  ﺳﻄح دﻣﺎﯾﯽ  2- درجه سانتی­گراد ﺣﻔﻆ ﻧﻤﺎﯾند که می­توان از آن‌ها به عنوان رقم متحمل به تنش سرمای دیررس بهاره نام برد. نتایج این تحقیق نشان­دهنده واکنش متفاوت ارقام گندم از لحاظ صفات مورد بررسی در هریک از سطوح دمایی می­باشد. از این تنوع می­توان در -فرایند به­نژادی تولید ارقام مقاوم به سرما استفاده نمود.