غربال کردن ژنوتیپ‌های برنج برای تحمل به تنش دمای پائین با استفاده از فلئورسانس کلروفیل

برنج گیاهی گرمسیری و نیمه‌گرمسیری است که نسبت به درجه حرارت‌های پایین بسیار حساس و رشد آن در دمای پایین با مشکل مواجه می‌شود. فلئورسانس کلروفیل یکی از روش‌های متداول در غربال کردن گیاهان زراعی و بررسی تغییرات فتوسنتز آن‌ها در مواجهه با تنش‌های غیرزیستی می‌باشد. در این روش معمولاً رابطه بین مؤلفه‌های فلئورسانس کلروفیل و عملکرد فتوسنتزی برگ‌ها برای غربال گیاهان حساس و متحمل مورد استفاده قرار می‌گیرد. در این آزمایش به منظور شناسایی ژنوتیپ‌های متحمل به تنش سرما, هفتاد وهفت ژنوتیپ برنج (شامل 49 لاین متحمل به تنش دمای پایین ارسالی از IRRI سری 2005 و 28 واریته زراعی ایرانی) به روش آبکشت در فیتوترون پژوهشکده بیوتکنولوژی کشاورزی کاشته شدند. قدرت رویش گیاهچه به روش استاندارد IRRI تعیین، و مؤلفه‌های فلئورسانس و تغییرات کلروفیل برگ سنجیده شدند. نتایج نشان داد که در شرایط تنش سرما (13/15 درجه سانتی گراد, شب/روز) مؤلفه‌های Fv:Fm،ΦPSII ، ETR،qP ، عدد کلروفیل‌متر و قدرت رویش گیاهچه کاهش معنی‌داری نسبت به شرایط طبیعی (22/ 29 درجه سانتی‌گراد, شب/روز) داشتند که بیانگر وارد شدن خسارت به زنجیره انتقال الکترون و افزایش اتلاف حرارتی و همچنین کاهش جذب فتوشیمیایی الکترون‌ها می‌باشد. ژنوتیپ‌های 33، 34, 36 از IRRI و 44 از فیلیپین دارای بیشترین میزان مؤلفه‌های Fv:Fm و ΦPSII در شرایط تنش و بدون تنش بودند و از این نظر متحمل به سرما ارزیابی شدند, در حالیکه رقم ایرانی هویزه کمترین تحمل نسبت به تنش سرما را نشان داد و از نظر مؤلفه‌های فوق در پایین‌ترین سطح خود قرار داشت. همچنین در شرایط تنش همبستگی معنی‌داری بین وزن خشک ریشه و قدرت رویش دیده شد, که نشان‌دهنده حساسیت ریشه به دما پایین است. با توجه به نتایج این آزمایش, از بین مؤلفه‌های فلئورسانس کلروفیل, مؤلفه حداکثر عملکرد کوآنتومی فتوسیستم دو (Fv:Fm), بهترین معیار برای انتخاب لاین‌های متحمل به تنش دمای پائین بوده و می‌توان از آن در برنامه‌های به‌نژادی به عنوان معیار انتخاب در نسل‌های در حال تفکیک و ارقام برنج استفاده کرد.