بررسی فعالیت آنزیم فنیل آلانین آمونیالیاز و برخی تغییرات فیزیولوژیکی طی تنش دگرآسیبی سورگوم

آللوپاتی (دگرآسیبی) پدیده ای اکولوژیکی است که در آن گیاه مواد شیمیایی را تولید و آزاد می کند و روی جوانه زنی و رشد گیاهان دیگر تأثیر می گذارد. خودمسمومیتی نوعی از دگرآسیبی است که بین گیاهان یک گونه روی داده و مانع رشد و جوانه زنی همان گونه شده یا آن را به تأخیر می اندازد. این پدیده عموماً در سامانه های زراعی مشاهده شده و باعث کاهش رشد گیاه و در نتیجه کاهش میزان محصول در کشاورزی و جنگلداری می گردد. ترکیبات دگرآسیب می توانند اثرات متنوعی روی فرایندهای فیزیولوژیکی و حیاتی گیاه بگذارند از جمله جوانه زنی، مهار رشد ریشه و اندام های هوایی، تنفس، فتوسنتز، تقسیم و رشد سلولی، سیالیت غشا، بیوسنتز پروتئین، فعالیت بسیاری از آنزیم ها، محتوای آب بافت، نسبت رشد اندام هوایی به ریشه، جذب یون ها و مواد غذایی و هدایت هیدرولیکی. در بوم سازگان های کشاورزی، ترکیبات دگرآسیب تاثیرات زیان آوری روی رشد محصولات در همان فصل کاشت و برداشت و در فصل بعد می گذارند. ترکیبات فنیل پروپانوئیدی پیش ساز ترکیبات فنلی هستند که نقش های بسیاری را در گیاهان بر عهده دارند. تمام فنیل پروپانوئیدها از سینامیک اسید مشتق می شوند که با دآمیناسیون غیر اکسیداتیو فنیل آلانین توسط آنزیم فنیل آلانین آمونیالیاز (pal) تشکیل می گردند. افزایش قابل توجه جمعیت جهان، آلودگی های زیست محیطی و استفاده بی رویه از منابع طبیعی ایجاد تغییر در روش های کشاورزی را ضروری نموده است و توجه دقیق به دگرآسیبی و خودمسمومیتی را در سامانه های کشت و کار حائز اهمیت می نماید. خواص دگرآسیبی می توانند به منظور کنترل گونه های علف هرز و کاهش آثار منفی علف کش های شیمیایی به کار گرفته شود. سورگوم یا ذرت خوشه ای (sorghum bicolor l. ) یک گونه زراعی مهم با خواص دگر آسیبی و خودمسمومی است. در این پژوهش، در شرایط in vitro، بذرهای سورگوم رقم کیمیا روی محیط موراشیگ-اسکوگ پایه (ms) بدون هورمون حاوی عصاره آبی (w/v5%) اندامهای هوایی سورگوم رقم شوگرگریز در غلظت های صفر، 5، 10 و 15 درصد (v/v) کشت داده شد. متغیرهای فیزیولوژیکی گیاهچه های 21 روزه سورگوم رقم کیمیا بررسی گردید. علاوه بر این، به منظور بررسی بیان ژن pal از تکنیک rt-pcr استفاده شد. نتایج این پژوهش نشان داد که عصاره آبی اندام هوایی سورگوم رقم شوگرگریز باعث کاهش محتوای آب، جوانه زنی، محتوای کلروفیل a، کلروفیل b و محتوای کلروفیل کل در سورگوم رقم کیمیا شد. هر چند غلظت های بالای عصاره آبی دگرآسیب محتوای کاروتنوئید، پرولین، هیدروژن پراکسید، مالون دآلدئید، ترکیبات فنلی تام، فلاوونوئید کل، فعالیت آنزیم های پاداکسایشی، فعالیت آنزیم فنیل آلانین آمونیالیاز در رقم کیمیا افزایش یافت. علاوه بر این، محتوای قندهای احیاکننده در اندام هوایی و پلی ساکارید در ریشه در رقم کیمیا بالا رفت.