ارزیابی مسیرهای بیوسنتز گاما آمینو بوتریک اسید (GABA) در نخود زراعی (Cicer arietinum L.) تحت تنش سرما

نویسندگان
doi
10.22103/jab.2020.15694.1221
چکیده

هدف: سازگاری متابولیکی گیاهان به تنش سرما نقش مهمی در رشد، بقا و عملکرد گیاهان زراعی دارد. گاماآمینوبوتریک اسید (GABA) به­ عنوان اسمولیت احتمالا در جهت مقابله با تنش اکسیداتیو القا شده توسط سرما مشارکت دارد. روش: در این پژوهش میزان GABA، پوتریسین(Put)، پراکسیدهیدروژن (H 2 O 2 )، فعالیت آنزیم دی‌آمین‌اکسیداز (DAO) و بیان نسبی ژن‌ گلوتامات دکربوکسیلاز (GAD1) (موثر در بیوسنتز GABA) در دو ژنوتیپ متحمل (Sel96th11439) و حساس (ILC533) نخود زراعی (Cicer arietinum L.) تحت تنش سرما چهار درجه سلسیوس به صورت آزمایش فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی مطالعه شد. نتایج: در ژنوتیپ متحمل میزان H 2 O 2 پس از افزایش معنی‌دار در روز اول تنش، در روز ششم کاهش معنی‌داری در مقایسه با شاهد نشان داد (بیش از 7/4 درصد در حالی‌که تجمع آن در ژنوتیپ حساس مشاهده شد (تا50 درصد) ، نتایجی که بیانگر سازگاری نسبی به سرما در ژنوتیپ متحمل بود. تحت تنش سرما میزان متابولیت‌هایGABA و  Putدر ژنوتیپ متحمل به ترتیب تا 14 و 35 درصد بیشتر از ژنوتیپ حساس بود. بهموازات افزایش میزان GABA تحتتنشسرما، در ژنوتیپ متحمل فعالیت آنزیم DAO و بیان نسبی ژن GAD1 به‌عنوان مسیرهای بیوسنتز این متابولیت افزایش معنی­دارییافت (به ترتیب تا 3 و 17 برابر). حداکثر فعالیت این دو مسیر در ژنوتیپمتحملدرروزششم پسازتنشسرمامشاهدهشد. نتیجه­گیری: تحت تنش سرما تجمع GABA در ژنوتیپ متحمل منجر به کاهش آسیب سلولی (نتایج H 2 O 2 ) و بهبود درجه تحمل نخود به سرما شد. چنینشاخص­هاییدرارزیابیژنوتیپ­هاینخودتحتتنش سرما موثر بوده و بکارگیریآنهادربرنامه‌هایبه‌نژادیمفیداست .