بررسی ارتباط خصوصیات سیستم ریشه ای و فیزیولوِیک با تحمل به تنش خشکی در ِنوتیپ های فسکیوی بلند

خشکی یکی از مهم ترین عوامل کاهش تولید گیاهان زراعی در مناطق خشک و نیمه خشک محسوب می شود. بررسی پاسخ گیاهان زراعی به تنش کمبود آب جهت کاهش آب مصرفی در مناطق مواجه با کمبود آب مهم می باشد. این مطالعه با اهداف بررسی اثر تنش خشکی متوسط و شدید بر خصوصیات ریختی و بیوشیمیایی و ارتباط آن با تحمل به خشکی ژنوتیپ ها در مزرعه در گیاه فسکیوی بلند انجام شد. تعداد 24 ژنوتیپ فسکیوی بلند از نتاج پلی کراس بر اساس ارزیابی تحمل به خشکی آن ها در مزرعه طی سال های 1391-1388 انتخاب شدند. این ژنوتیپ ها بر اساس شاخص تحمل (tol) و شاخص تحمل به خشکی (sti) به سه گروه متحمل، نیمه متحمل و حساس تقسیم شدند. سپس 24 ژنوتیپ در سال 1391 به صورت کلونی در گلدان هایی (لوله های pvc) با ارتفاع 60 سانتی متر و قطر 16 سانتی متر جهت اندازه گیری خصوصیات ریختی و بیوشیمیایی کشت گردیدند. ژنوتیپ ها در سه سطح تنش خشکی (شاهد، تنش خشکی متوسط و تنش خشکی شدید) به صورت آزمایش فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی در سه تکرار بررسی شدند. نتایج نشان داد که تنش رطوبتی تاثیر بسیار معنی داری بر روی همه صفات داشت. بین ژنوتیپ ها ی مورد بررسی از نظر کلیه صفات مورد اندازه گیری تفاوت معنی داری مشاهده شد، که بیانگر تنوع ژنتیکی بالا در بین ژنوتیپ ها از نظر این صفات و موثر بودن انتخاب در بین این ژنوتیپ ها می باشد. اثر متقابل تنش خشکی و ژنوتیپ نیز برای همه صفات مورد اندازه گیری معنی دار شد با افزایش شدت تنش خشکی نسبت ریشه به اندام هوایی در هر دو عمق افزایش معنی داری نسبت به حالت شاهد نشان داد. تحت شرایط تنش خشکی متوسط و شدید طول تجمعی ریشه افزایش نشان داد. تنش رطوبتی نسبت به حالت شاهد میزان کارتنوئید، کلروفیل a، نسبت کلروفیل a/b، پرولین، کربوهیدرات محلول و فعالیت آنزیم پراکسیداز را به طور معنی دار افزایش داد. در سطح تنش خشکی متوسط وزن علوفه خشک با طول ریشه، سطح ریشه، حجم ریشه، وزن تر و خشک ریشه همبستگی مثبت و معنی داری نشان داد، بنابراین می توان با انتخاب غیر مستقیم به ژنوتیپ هایی با عملکرد مطلوب دست یافت. در سطح تنش خشکی شدید محتوای آب نسبی برگ با آنزیم های کاتالاز و آسکوربات پراکسیداز همبستگی مثبت داشت. بر اساس رگرسیون مرحله ای در شرایط شاهد قطر طوقه، درشرایط تنش خشکی متوسط وزن تر ریشه و در شرایط تنش شدید نسبت ریشه به اندام هوایی بیشترین تنوع وزن علوفه خشک را توجیه نمودند. نتایج تجزیه خوشه در هر سه محیط رطوبتی و تجزیه به مولفه های اصلی در شرایط تنش خشکی متوسط و شدید نشان داد که برخی از ژنوتیپ های فسکیوی بلند از سیستم ریشه ای گسترده و صفات فیزیولوژیک مناسب با تحمل به خشکی برخوردار نبودند، هم چنین در شرایط مزرعه نیز دارای شاخص sti پایین و tol بالا بودند. این ژنوتیپ-ها به تنش خشکی حساس هستند. تعدادی دیگر از ژنوتیپ های فسکیوی بلند دارای سیستم ریشه ای گسترده، ظرفیت فتوسنتزی و وزن علوفه خشک بالایی بودند، این ژنوتیپ ها هم چنین دارای کمترین شاخص tol و بیشترین شاخص sti در شرایط مزرعه بودند. این ها از طریق مکانیزم های تحمل و اجتناب از خشکی، به تنش خشکی سازگار و متحمل شدند، که می توانند برای برنامه های اصلاحی بعدی و ایجاد واریته ساختگی مورد استفاده قرار گیرند.