بررسی الگوی ایزوزیمی آنزیم های آنتی اکسیدان و شاخص های فیزیولوژیکی در ژنوتیپ های ذرت تحت تنش کم آبی

چکیده مبسوط مقدمه و هدف: تنش­ های محیطی گوناگون، به­خصوص تنش خشکی اثرات شدید و عمده­ ای بر روی رشد و تولید ذرت دارند. خشکی از جمله تنش ­های فیزیکی است که به­علت تنوع زیاد در شرایط بارندگی، به ­عنوان مهم­ترین عامل محدود­کننده رشد و تولید گیاهان زراعی در ایران شناخته شده است. به ­همین منظور بررسی اثر تنش کم­ آبی بر روی گیاهان استراتژیک از قبیل ذرت از اهمیت ویژه­ای برخوردار است. مواد و روش ­ها: به ­منظور بررسی اثر تنش کم­ آبی بر فعالیت آنزیم ­های آنتی­ اکسیدان و شاخص ­های آگروفیزیولوژیکی در برگ­ های برخی از ژنوتیپ­ های ذرت، آزمایشی به ­صورت اسپلیت­پلات براساس طرح پایه بلوک­ های کامل تصادفی در سه تکرار در شرایط مزرعه­ ای در مزرعه دانشکده کشاورزی-دانشگاه تبریز اجرا شد. سه تیمار آبیاری (نرمال، تنش ملایم و شدید کم ­آبی) به­ عنوان فاکتور اصلی و ۱۱ ژنوتیپ ذرت به ­عنوان فاکتور فرعی در نظر گرفته شدند. پس از اعمال تنش ­های کم ­آبی، آنالیز الکترفورتیک سه آنزیم سوپراکسیددیسموتاز (SOD)، کاتالاز (CAT) و پراکسیداز (POX) در برگ ­های ذرت با استفاده از ژل­ های ۸% آکریلامید افقی انجام گرفت و برخی شاخص ­های آگروفیزیولوژیکی مانند مالون­دی­آلدئید (MDA)، H۲O۲، شاخص کلروفیل (SPAD)، محتوی نسبی آب (RWC) برگ و محتوی پروتئین محلول مورد اندازه­ گیری قرار گرفتند. یافته ­ها: براساس نتایج بدست آمده، آنزیم CAT در تنش شدید نسبت به آبیاری نرمال با ۱۰۰ درصد افزایش و محتوای MDA با ۱۲۰/۷۸ درصد افزایش بیشترین میزان افزایش فعالیت و کلروفیل برگ تحت تنش شدید کم­ آبی نسبت به آبیاری نرمال با ۲۴/۰۵ درصد بیشترین میزان کاهش را نشان دادند. در حالت کلی با افزایش شدت تنش نسبت به آبیاری نرمال محتوای پروتئین محلول نوسان نشان داد، از طرف دیگر اختلاف بین محتوای پروتئین محلول کل در دو ژنوتیپ SC۷۰۴ و SC۷۰۶ با افزایش شدت تنش از نرمال به تنش ملایم و تنش شدید کمترین اختلاف معنی­ دار را به ­صورت معکوس نشان دادند. نتیجه ­گیری: بررسی ژنوتیپ­ ها با آنزیم­ های آنتی­ اکسیدان و شاخص ­های فیزیولوژیکی نشان داد ژنوتیپ­ های SC۷۰۴، SC۷۰۳،  AR۷۰ و  SC۷۰۶بالاترین سطح فعالیت آنزیم ­های آنتی ­اکسیدان و پاسخ متناسب فیزیولوژیکی را به تنش کم­ آبی نشان دادند و در نتیجه متحمل ­تر به تنش کم­ آبی هستند همچنین در تنش ملایم و شدید ژنوتیپ SC۲۶۰ بیشترین میزان حساسیت به تنش کم ­آبی را نشان داد. نهایتا ایزوزیم­ های CAT، POX۱، SOD۱ و SOD۲ و شاخص­ های H۲O۲، محتوای پروتئین محلول و کلروفیل برگ را می­ توان به­ عنوان ایزوزیم­ها و شاخص­  های کارآمد معرفی نمود که می­ توان از این شاخص ­ها جهت شناسایی ژنوتیپ­ های مقاوم به تنش کم­ آبی در برنامه ­های به ­نژادی ذرت بهره گرفت.  

کلیدواژه ها:

Antioxidant enzymes ، Electrophoresis ، Maize genotypes ، Water deficit stress. ، آنزیم های آنتی اکسیدان ، الکتروفورز ، تنش کم آبی ، ژنوتیپ های ذرت