تعیین متحمل ترین ژنوتیپ های موتانت برنج هاشمی (M۳) در پاسخ به تنش خشکی با استفاده از شاخص های رشدی فیزیولوژی و تغییرات آنزیمی

چکیده مبسوط مقدمه و هدف: تنش های غیرزیستی بویژه خشکی اثر منفی بر رشد و تولید محصول دارد. گیاهان واکنش های مختلف فیزیولوژیکی و بیوشیمیایی را در شرایط تنش خشکی در سطح سلولی و موجود کامل نشان می دهند. سطوح تحمل به تنش خشکی و مکانیسم های محافظتی آنتی اکسیدانت برای گیاهچه های ۴۱ ژنوتیپ موتانت (M۳) حاصل از ماده جهش زای اتیل متان سولفونات (EMS) روی رقم برنج هاشمی بررسی شدند. مواد و روش ها: تنش خشکی در کشت هیدروپونیک با پلی اتیلن گلیکول  ۶۰۰۰ (PEG ۶۰۰۰) در سطح ۱۰- بار به صورت آزمایش فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی انجام شد. در این آزمایش صفات مورفولویکی، محتوی رطوبت نسبی، پایداری غشاء سلولی، پرولین و آنزیم های آنتی اکسیدانت مورد بررسی قرار گرفتند. یافته ها: همه ژنوتیپ های مورد مطالعه کاهش قابل توجهی در پارامترهای رشدی تحت تنش نشان دادند. بر اساس شاخص های مورفو فیزیولوژیکی، دو موتانت M۲۹  و M۱۲۲  به عنوان ژنوتیپ های موتانت امیدبخش متحمل به تنش خشکی معرفی شدند. این موتانت ها حداکثر افزایش را در طول ریشه بدون تغییر معنی دار در وزن ریشه و حجم ریشه در مقایسه با والد مادری در شرایط تنش نشان دادند و همچنین بهترین کارکرد را برای شاخص های فیزیولوژیکی مانند محتوی آب نسبی، پایداری غشای سلولی و محتوی پرولین در تنش آب تحت شرایط هیدروپونیک از خود نشان دادند. همزمان، فعالیت آنزیم های آنتی اکسیدانی کاتالاز، پراکسیداز و اسکوربات پراکسیداز در ژنوتیپ های موتانت متحمل به خشکی بطور قابل توجهی در زمان تنش خشکی افزایش یافته، در حالی که با تنش خشکی در ژنوتیپ های موتانت حساس به خشکی کاهش داشته است. همچنین ژنوتیپ های موتانت M۱۰۶ و M۳۱ نیز با داشتن حداقل کارکرد در سطح تنش به عنوان حساس ترین ژنوتیپ معرفی شدند. نتیجه گیری: در این تحقیق مشخص شد، تجمع پرولین، افزایش زیست توده ریشه، افزایش پایداری غشاء و آنزیم های آنتی اکسیدانی مانند POX، APX وCAT در شرایط تنش خشکی در تحمل به خشکی نقش دارند و می توانند در غربالگری برای تحمل به خشکی استفاده شوند. ژنوتیپ های موتانت شناسایی شده در این مطالعه برای تشریح بیشتر تحمل به تنش خشکی در برنج،  مفید خواهند بود.                    

کلیدواژه ها:

Diversity ، Drought ، Enzyme ، Ethyl methanesulfonate ، Mutation ، Prolin ، Rice ، اتیل متان سولفونات ، آنزیم ، برنج ، پرولین ، تنوع ، جهش ، خشکی