بررسی میزان فعالیت آنزیمهای آنتی اکسیدان تحت شرایط تنش خشکی در برخی ژنوتیپهای پیشرفته گندم نان
نویسندگان
1 گروه مهندسی تولید و ژنتیک گیاهی، دانشکده علوم و مهندسی کشاورزی، پردیس کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه رازی، کرمانشاه، ایران.
2 مرکز تحقیقات غلات، دانشگاه رازی، کرمانشاه، ایران.
3 گروه مهندسی تولید و ژنتیک گیاهی، دانشکده علوم و مهندسی کشاورزی، پردیس کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه رازی، کرمانشاه، ایران.
4 گروه مهندسی تولید و ژنتیک گیاهی، دانشکده علوم و مهندسی کشاورزی، پردیس کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه رازی، کرمانشاه ایران
doi
10.22126/cbb.2022.8408.1023چکیده
مقدمه: گندم یکی از غلات اصلی از لحاظ سطح زیر کشت و میزان تولید در جهان به شمار میرود. این محصول منبع اصلی کربوهیدرات و پروتئین در رژیم غذایی انسان بهشمار میرود و تقریباً نیمی از زمینهای زراعی ایران نیز تحت کشت گندم قرار دارد. از طرفی، تنش خشکی طیف وسیعی از پاسخهای گیاهی اعم از فیزیولوژیکی، بیوشیمیایی تا مولکولی را تحریک میکند و موجب صدمات اکسیداتیو در گیاهان میشود و گیاهان از آنزیمهای ضد اکسنده برای مقابله با این تنشها بهره میبرند. از این رو، با توجه به نقش و اهمیت آنزیمهای ضد اکسنده، نحوه فعالیت این آنزیمها در شرایط دیم و آبی در برخی ژنوتیپهای گندم بررسی شد.مواد و روش ها: در این تحقیق به بررسی میزان فعالیت آنزیمهای پراکسیداز، کاتالاز و سوپراکسید دیسموتاز برای 20 ژنوتیپ پیشرفته گندم نان تحت شرایط تنش خشکی در قالب طرح بلوکهای کامل تصادفی با سه تکرار و در دو شرایط تنش کمبود آب (دیم) و بدون تنش پرداخته شد. تحقیق حاضر در مزرعه تحقیقاتی گروه مهندسی تولید و ژنتیک گیاهی، پردیس کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه رازی اجرا گردید.یافته ها: بر اساس نتایج حاصل از تجزیه واریانس ساده، ژنوتیپها از نظر فعالیت هر سه آنزیم پراکسیداز، کاتالاز، سوپراکسید دیسموتاز و عملکرد دانه اختلاف معنیداری نشان دادند. همچنین در تجزیه واریانس مرکب برای صفات بیوشیمیایی، اثر محیط، اثر ژنوتیپ و اثر متقابل محیط × ژنوتیپ نیز برای فعالیت آنزیم کاتالاز، پراکسیداز، سوپراکسید دیسموتاز و عملکرد دانه معنیدار بود. در شرایط آبی بیشترین میزان فعالیت آنزیم پراکسیداز در ژنوتیپ 12، کاتالاز در ژنوتیپ 10 و سوپراکسید دیسموتاز در ژنوتیپ 15 مشاهده شد و کمترین میزان فعالیت آنزیم پراکسیداز در ژنوتیپ 11، کاتالاز در ژنوتیپ 11 و سوپراکسیددیسموتاز در ژنوتیپ 7 بود. همچنین در شرایط دیم بیشترین میزان فعالیت آنزیم پراکسیداز در ژنوتیپ 6، کاتالاز در ژنوتیپ 2 و سوپراکسیددیسموتاز در ژنوتیپ 15 مشاهده شد و کمترین میزان فعالیت آنزیم پراکسیداز در ژنوتیپ 4، کاتالاز در ژنوتیپ 8 و سوپراکسیددیسموتاز در ژنوتیپ 1 بود. از نظر صفت عملکرد دانه نیز بیشترین میزان در شرایط آبی مربوط به ژنوتیپهای 10، 7 و 8 و کمترین میزان عملکرد مربوط به ژنوتیپهای 12، 13 و 11 بود. در شرایط دیم بیشترین میزان عملکرد مربوط به ژنوتیپهای 4، 10 و 17 و کمترین میزان مربوط به ژنوتیپ 9 بود. نتیجه گیری: نتایج نشان داد که میزان فعالیت آنزیمهای پراکسیداز، کاتالاز و سوپراکسید دیسموتاز در محیط دیم بیشتر از آبی است و ژنوتیپهای مختلف، پاسخهای متفاوتی به تنش خشکی نشان میدهند. در واقع میتوان گفت گیاهان برای مقابله با تنش خشکی و از بین بردن اکسیژنهای رادیکالهای آزاد و مقابله با تنش اکسیداتیو حادث شده، فعالیت آنزیمهای آنتی اکسیدانت خود را افزایش میدهند و با صرف انرژی بر میزان عملکرد دانه تأثیر میگذارند. بر این اساس، با شناخت بیشتر عوامل ضد اکسنده و عوامل مؤثر بر آنها میتوان راهکارهای مفیدی را برای مواجه با تنش خشکی در گیاهان اتخاذ نمود.