پاسخ آنزیم های آنتی اکسیدانی نهال های دو ساله بنه ( Pistacia atlantica Desf.) به تنش همزمان خشکی و گردوغبار

مقدمه و هدف: طی دو دهه اخیر، شدت خشکسالی و وقوع طوفان های گردوغبار در ایران، به ویژه در استان های غربی و جنوب غربی، روندی افزایشی داشته و فشار قابل توجهی بر بوم سازگان های طبیعی وارد کرده است. جنگل های زاگرس به عنوان یکی از ارزشمندترین و حساس ترین بوم سازگان های کشور، در برابر تنش های هم زمان ناشی از خشکسالی و گردوغبار آسیب پذیر هستند. این تنش ها با کاهش رشد، اختلال در فرایندهای فیزیولوژیک و تسریع زوال درختان، پایداری زیست بوم را تهدید می کنند. بنه (Pistacia atlantica Desf.) از گونه های مهم جنگلی مناطق خشک و نیمه خشک ایران است که به دلیل نقش بوم شناختی و اقتصادی خود، در حفظ تعادل این بوم سازگان ها اهمیت ویژه ای دارد. از این رو، این پژوهش با هدف بررسی اثر هم زمان تنش های خشکی و گردوغبار بر فعالیت آنزیم های آنتی اکسیدانی نهال های بنه، به منظور شناخت بهتر سازوکارهای دفاعی این گونه و ارائه راهکارهای مدیریتی برای افزایش مقاومت آن در برابر تنش های محیطی انجام شد.مواد و روش ها: این پژوهش در بازه زمانی اسفندماه ۱۴۰۱ تا آذرماه ۱۴۰۲ در گلخانه دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه لرستان انجام شد. آزمایش به­صورت فاکتوریل با استفاده از طرح کرت­های خردشده (اسپلیت پلات) در قالب بلوک­های کامل تصادفی با ۳۸۴ نهال بنه اجرا شد. نهال ها تحت تنش خشکی در سه سطح شامل ۱۰۰ درصد (بدون تنش)، ۷۵ درصد و ۵۰ درصد ظرفیت زراعی و همچنین تنش گردوغبار در چهار سطح صفر، ۳۵۰، ۷۵۰ و ۱۵۰۰ میکروگرم بر مترمکعب قرار گرفتند. اتاقک های رشد با پوشش پلاستیکی و ابعاد مشخص در داخل گلخانه احداث و گلدان ها در داخل این اتاقک ها قرار گرفتند. خاک مورد استفاده برای گلدان ها ترکیبی برابر از خاک زراعی، ماسه و کود دامی بود که مشابه خاک نهالستان جنگلی تهیه شده بود. در پایان دوره آزمایش، نمونه برداری از برگ های نهال انجام شد و فعالیت آنزیم های کاتالاز (CAT)، پراکسیداز (POD)، سوپراکسید دیسموتاز (SOD) و آسکوربات پراکسیداز (APX) در آزمایشگاه اندازه گیری شد.یافته ها: نتایج نشان داد که تاثیر تنش های خشکی و گردوغبار بر فعالیت آنزیم های مذکور در سطح اطمینان ۹۹ درصد معنی دار بوده است. هرچند اثر متقابل این دو تنش تنها در مورد آنزیم آسکوربات پراکسیداز معنی دار نبود، که نشان دهنده تاثیر مستقل هر تنش بر فعالیت این آنزیم است. آنزیم کاتالاز با افزایش شدت تنش، روند افزایشی قابل توجهی نشان داد. در شرایط تنش خشکی با سطح آبیاری ۵۰ درصد ظرفیت زراعی، فعالیت آنزیم های آسکوربات پراکسیداز و سوپراکسید دیسموتاز در پاسخ به افزایش غلظت گردوغبار ابتدا کاهش مختصری را در غلظت ۳۵۰ میکروگرم بر مترمکعب نشان دادند. این کاهش اولیه احتمالا ناشی از آسیب موقتی به سیستم آنتی اکسیدانی گیاه یا مهار عملکرد آنزیم در اثر فشار استرس اکسیداتیو بوده است که منجر به کاهش موقت کارایی آنزیم می شود با افزایش بیشتر غلظت گرد و غبار به سطوح ۷۵۰ و ۱۵۰۰ میکروگرم بر مترمکعب، فعالیت SOD به­طور قابل توجهی افزایش یافت که نشان دهنده فعالسازی مکانیزم های جبرانی و تقویت پاسخ آنتی اکسیدانی در گیاه برای مقابله با آسیب ناشی از گونه های فعال اکسیژن است. هرچند فعالیت آنزیم پراکسیداز تحت تاثیر تنش های خشکی و گردوغبار در سطح آماری معنی دار قرار گرفت، اما روند تغییرات آن در پاسخ به افزایش شدت تنش، الگوی مشخص افزایشی یا کاهشی نداشت.نتیجه گیری: نتایج این پژوهش نشان داد که نهال های بنه در مواجهه با تنش هم زمان خشکی و گردوغبار، با افزایش معنی دار فعالیت آنزیم های آنتی اکسیدانی کاتالاز، پراکسیداز و سوپراکسید دیسموتاز، پاسخ دفاعی موثر و سازگارانه ای از خود نشان می دهند. افزایش فعالیت سوپراکسید دیسموتاز به عنوان نخستین خط دفاعی در برابر گونه های فعال اکسیژن، نقش مهمی در حفظ یکپارچگی سلولی و کاهش آسیب های اکسیداتیو ایفا می کند و بیانگر توان سازگاری این گونه با شرایط نامساعد محیطی است. با این حال، در سطوح بالای تنش خشکی و گردوغبار، عملکردهای فیزیولوژیک گیاه به شدت تحت تاثیر قرار گرفته و رشد نهال ها محدود می شود؛ به گونه ای که احتمال خشکیدگی آن ها افزایش می یابد. ازاین رو، کاهش منابع تولید ریزگرد از طریق احیای تالاب ها، تامین حق آبه، استفاده از گونه های گیاهی مقاوم در کانون های گردوغبار و توسعه همکاری های منطقه ای برای مدیریت منابع آب و کنترل کانون های فرامرزی گردوغبار، می تواند نقش موثری در کاهش شدت این تنش ها، بهبود کیفیت هوا و افزایش پایداری جنگل های زاگرس ایفا کند.

کلیدواژه ها:

پراکسیداز ، کاتالاز ، سوپراکسید دیسموتاز ، جنگل های زاگرس