بررسی تغییرات برخی نشانگرهای بیوشیمیایی موثر در مرگ برنامه ریزی شده طی تنش خشکی در گندم نان

گندم یک گیاه استراتژیک است و به میزان زیادی در سطح جهان و ایران کشت می شود. از مهمترین مشکلات مناطق خشک و نیمه خشک، خشکی و کمبود آب می باشد که بر روی رشد و نمو گیاهان اثر می گذارد. در کشور ما بجز سواحل دریای خزر و قسمتهای کوچکی از شمال غربی کشور بقیه مناطق تماماً جز مناطق خشک و نیمه خشک محسوب می شوند. به همین علت برای استفاده بهینه از مناطق خشک ونیمه خشک مطالعات متعددی جهت شناسایی ارقام مقاوم انجام شده است تا بتوان از آنها به عنوان والد مقاوم برای هیبریداسیون وتولید ارقام مقاوم با صفات مورفولوژیکی و فیزیولوژیکی بهتر بهره برد. در این راستا در مرحله اول پژوهش حاضر اثرات مختلف تنش خشکی بر روی سه رقم گندم کاشته شده در شرایط گلخانه ای (مرودشت، پیشتاز و ws-82-9 ) بررسی شد. و در بخش دوم پژوهش مطالعات بر روی 4 رقم گندم (مرودشت، پیشتاز، m-79-7 و ws-82-9 ) کاشته شده در شرایط مزرعه ای به علت نزدیک بودن به شرایط طبیعی رشد گندم در مزارع و مواجه با آثار سوء ناشی از تنش خشکی بررسی شد. این بررسیها بر اساس طرح آماری کرتهای خرد شده در قالب بلوکهای کامل تصادفی با 3 تکرار انجام شد و اثرات تیمار خشکی بر پارامتر های مختلف رشد (طول ریشه، ساقه وبرگ، وزن تر وخشک ریشه، ساقه وبرگ ومحتوای نسبی آب)، آنالیز های رشدی پس از رسیدگی کامل گیاه (طول ساقه وخوشه، وزن دانه، تعداد سنبلچه، تعداد سنبلچه عقیم وتعداد دانه)، میزان رنگیزه های فتوسنتزی، میزان قند ها(پلی ساکارید وقند احیا کننده)، میزان پرولین، پر اکسیداسیون لیپید ها، غلظت h2o2 ، میزان پروتئین، فعالیت آنزیم های آنتی اکسیدانی ( پراکسیداز، آسکوربات پر اکسیداز و کاتالاز) و پروتئاز مطالعه شد. همچنین تغییر کمی و الگوی الکتروفورزی page آنزیم های پراکسیداز و سوپر اکسید دیسموتاز بررسی شد. تمامی صفات فیزیولوژیکی و مورفولوژیکی مطالعه شده تحت تاثیر تنش خشکی قرار گرفت. پارامتر های مختلف رشد ( به جز ریشه ها) در هر 4 رقم تحت تاثیر خشکی کاهش یافت. تنش خشکی سبب کاهش میزان کلروفیل کل و افزایش کاروتنوئیدها در هر 4 رقم شد. میزان پرولین در آغاز تنش خشکی افزایش یافت ولی در برداشت های پایانی میزان پرولین نمونه های شاهد وتنش دیده تقربیاً یکسان شد. میزان فعالیت آنزیم ها و پروتئین ها نیز تحت تنش خشکی در همه ارقام افزایش یافت. بر اساس نتایج به دست آمده در پژوهش حاضر، گیاهان با افزایش ترکیباتی مانند پرولین، قندهای احیا کننده، کاروتنوئیدها وفعالیت آنزیم های آنتی اکسیدانی باعث افزایش مقاومت به خشکی از طریق جارو کردن رادیکالهای آزاذ و کاهش آثار سوء ناشی از خشکی در گیاهان می شوند. با توجه به افزایش میزان پراکسیداسیون لیپیدها (تخریب غشایی بیشتر)، افزایش میزان پراکسید هیدروژن(به عنوان حسگر آغاز مرگ سلولی) و پروتئاز ها (موثر در تجزیه پروتئین ها) احتمالاً سلولهای دو رقم مرودشت و پیشتاز به خصوص در مراحل پایانی رشد به سمت مرگ سلولی برنامه ریزی شده هدایت می شوند. برعکس در دو رقم m-79-7 و ws-82-9 با عنایت به فعالیت بالای آنزیم های آنتی اکسیدانی و متابولیت های سازگار (پرولین و قندها) و آنتی اکسیدان کاروتنوئید این دو رقم در مقابل تنش خشکی عملکرد بهتری از خود نشان داده و احتمال وقوع مرگ سلولی در آنها ضعیف تر است. به دلیل عملکرد بهتر دو رقم m-79-7 و ws-82-9 یعنی وزن هزار دانه و تعداد دانه بیشتر در سنبله می توان این دو رقم را جزء ارقام متحمل به خشکی معرفی کرد.