فراتحلیل اثر تنش شوری بر عملکرد، اجزای عملکرد و رنگدانه های فتوسنتزی در برنج (Oryza sativa L.)

مقدمه: گیاه برنج اغلب بسیار حساس به شوری در هر دو مرحله گیاهچه ای و زایشی است، که نمک/املاح اضافی موجود در خاک یا آب آبیاری می تواند سبب خسارت های فراوانی برای آن شود. اگر برآیندی کلی از تجزیه و تحلیل آماری نتایج تعداد زیادی مقاله، فراتحلیل (meta-analysis)، به دست آمده باشد، می توان با اطمینان بیشتری به یافته های این مطالعات نگریست. هدف از این مطالعه، انجام یک فراتحلیل برای مرور مطالعات انجام شده در زمینه بررسی اثر تنش شوری در برنج است.مواد و روش ها: برای دستیابی به داده های لازم برای انجام پژوهش حاضر، از بانک های اطلاعاتی پژوهش های زراعی با کلیدواژه های «برنج»، «تنش شوری»، « عملکرد»، «اجزای عملکرد»، «NaCl»، «رنگ دانه »، «محتوی عناصر »، «سدیم»، «رویشی» و «زایشی» و یا معادل انگلیسی هر کدام از این کلیدواژه ها جستجو شد. در این راستا، از ۵۰ پژوهش بررسی شده، ۳۸ مقاله با موضوع تاثیر تنش شوری بر رشد، عملکرد، اجزای عملکرد، محتوی عناصر و ویژگی های فتوسنتزی برنج انتخاب شد و داده های آنها پس از استخراج تحلیل شد. در بین مقالات، شوری در دو سطح شامل ملایم (۴ دسی زیمنس بر متر) و شدید (۸ دسی زیمنس بر متر) در نظر گرفته شد. تمامی محاسبات و نمودارها با نرم افزار جامع فراتحلیل (CMA) انجام شدند. یافته های تحقیق: با توجه به آماره های ارزیابی کننده همگنی مطالعات (Q، I۲ و Tau۲)، برای عملکرد دانه و تعداد خوشه در بوته در تنش شدید شوری و ارتفاع بوته در تنش ملایم، ناهمگنی بین مطالعات پایین بود، لذا از مدل ثابت در فراتحلیل بهره گرفته شد. برای صفات دیگر، در هر دو شرایط تنش شوری با توجه به بالا بودن ناهمگنی بین مطالعات، از مدل تصادفی استفاده شد. اندازه اثر کلی برای عملکرد دانه، ارتفاع بوته، تعداد خوشه در بوته، تعداد دانه پر در خوشه و میزان پتاسیم در هر دو شرایط تنش شدید و ملایم شوری، در سمت چپ محور صفر قرار داشتند، که بیانگر کاهش معنی دار این صفات تحت شرایط تنش بود. اندازه اثر کلی برای تنش شدید و ملایم شوری بر میزان سدیم در سمت راست محور صفر قرار گرفت، که بیانگر تاثیر افزاینده تنش بر میزان سدیم بود. اندازه اثر کلی، کاهش کلروفیل a و کلروفیل b را در هر دو شرایط و کاروتنوئید را در شرایط تنش ملایم نشان داد. عملکرد دانه به ترتیب با کاهش ۸/۷۲ و ۹/۱۱۸ درصدی در شوری ۴ و ۸ دسی زیمنس بر متر، حساس ترین و آسیب پذیرترین صفت نسبت به تنش بود. در شوری ۴ و ۸ دسی زیمنس بر متر، کاهش تعداد خوشه در بوته به ترتیب ۴۲/۳۰ و ۲۹/۳۵ درصد و کاهش تعداد دانه پر در خوشه به ترتیب ۱۶/۲۵ و ۸۴/۵۷ درصد بود. این یافته نشان داد که در شوری ملایم، میزان کاهش تعداد خوشه در بوته بیشتر از کاهش تعداد دانه پر در خوشه بود؛ اما با افزایش سطح شوری، تعداد دانه پر در خوشه تاثیر بیشتری پذیرفت و این صفت حساسیت بیشتری به سطوح بالای تنش شوری داشت. نتیجه گیری: در مجموع، بهبود تعداد خوشه های بارور، تعداد دانه پر در خوشه، سطح بالاتری از پتاسیم و سطح پایین تری از سدیم، کاهش نسبت Na+/K+، حفظ میزان رنگیزه های کلروفیل در حد مطلوب و جلوگیری از تخریب آنها، افزایش تجمع پرولین و فعالیت آنزیم کاتالاز و گایاکول پراکسیداز، جلوگیری از تخریب غشاء سلولی و کاهش نشت یونی معیارهای مناسبی برای تحمل به شوری بودند. این معیارها می توانند برای شناسایی و معرفی ژنوتیپ های برنج متحمل به شوری استفاده شوند. ارقام غریب سیاه ریحانی، Xudao۹، Nagdong، Pokkali، زاینده رود، سنگ طارم و یک لاین موتانت از رقم نعمت، منابع ژنتیکی متحمل به شوری بودند که می توانند برای برنامه های به نژادی به کار گرفته شوند.

کلیدواژه ها:

پتاسیم ، سدیم ، نمودار انباشت ، نمودار قیفی ، همگنی