بررسی اثر l-آرژنین و d-آرژنین در کاهش اثرات ناشی از تنش خشکی در گیاه گوجه فرنگی lycopersicon esculentum

تنش خشکی از مهم ترین تنش های محیطی است و از عوامل محدودکننده¬ی رشد و تولید محصولات کشاورزی محسوب می¬شود. گزارش شده است که اسیدآمینه آرژنین از طریق سه مسیر متابولیسمی و محصولات نهایی این مسیرها (شامل پرولین، پلی¬آمین ونیتریک اکسید) در تنش¬های زیستی و غیرزیستی شرکت کرده و اثرات مخرب ناشی از این تنش¬ها را تخفیف می¬دهد. در این پژوهش از دو ایزومرآرژنین یعنی l-آرژنین و d-آرژنین به عنوان پیش تیمار گیاه گوجه فرنگی استفاده شد.گیاهان درمعرض خشکی قرارگرفتند و اثرات این دو ایزومرآرژنین بر برخی پارامترهای فیزیولوژیکی و بیان ژن آرژیناز که یکی از آنزیم های دخیل در سنتز پرولین و پلی آمین می¬باشد مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان دادکه وزن تر و خشک ریشه و ساقه و محتوی نسبی آب گیاه، تحت تنش خشکی، نسبت به شاهد کاهش یافت که پیش تیمار گیاهان با l-آرژنین تا حدی این کاهش را جبران کرد اما d-آرژنین تاثیر بسزایی در این مورد نداشت. در تمامی گروه¬هایی که تحت تنش خشکی قرار داشتند کاهش در طول ساقه مشاهده شد ولی تفاوت بین این گروه¬ها در سطح معنی¬داری نبود. هم¬چنین تیمارآرژنین برروی رنگیزه¬های فتوسنتزی هم تاثیر معنی¬داری نداشت. مقدار فلاوونوئید، قندهای احیاء¬کننده و محصولات پراکسیداسیون لیپیدها (مالون¬دآلدئید و سایر¬آلدئیدها)تحت تنش خشکی افزایش یافتندکه پیش¬تیمارگیاهان با d-آرژنین و lآرژنین، تاثیر معنی¬داری بر مقدار فلاوونوئید و قندهای احیاء کننده نداشت ولی توانست خسارات ناشی از افزایش پراکسیداسیون لیپیدها را جبران کند. پرولین، تحت تنش خشکی افزایش یافت که پیش تیمار با l-آرژنین، مقدار آن را چند برابرکرد، نتایج آنالیز مولکولی و افزایش بیان ژن آرژیناز که در سنتز پرولین نقش دارد هم موید این مطلب است. در مورد پیش تیمار با d-آرژنین مقدار پرولین افزایش یافت ولی نسبت به اثر l-آرژنین کمتر بودکه با بررسی بیان ژن آرژیناز در این گروه مشخص شدکه آرژیناز می¬تواند از این ایزومر آرژنین هم استفاده کرده و پرولین تولید کند.بنابراین به نظر می¬رسد که نقش حفاظتی آرژنین در کاهش اثرات مخرب ناشی از تنش خشکی بر گیاه، از طریق مسیر سنتز پرولین، بیشتر مربوط به ایزومر l-آرژنین باشد