اثر برودت کوتاه مدت بر روی تغییرات پرولین و هیدرات های کربن در گیاه سورگوم (sorghum bicolor l.)

خاستگاه گیاه سورگوم bicolor) sorghum) نواحی نیمه گرمسیری است و اغلب به درجه حرارت پایین حساس است. در عرض های جغرافیایی بالا وقوع برودت به طور موثری روی رشد گیاه در اوایل بهار تاثیر گذار است و باعث کاهش میزان محصول می شود. با توجه به این که مصرف عمده سورگوم برای تامین علوفه است لیکن در تامین غذای بیش از 300 میلیون نفر از مردم جهان نیز مشارکت دارد به همین دلیل گیاه سورگوم برای این پژوهش انتخاب گردید. در این پژوهش اثر تنش برودت بر روی پانزده رقم سورگوم بر اساس شاخص های رشد و درصد جوانه زنی بررسی شد و بر اساس طول ساقه چه و ریشه چه و همچنین وزن خشک ساقه چه و ریشه چه و درصد جوانه زنی، رقم 1 و sofra از بین پانزده رقم به ترتیب به عنوان مقاوم ترین و حساس ترین رقم برای مطالعات بیشتر و بررسی میزان مقاومت به تنش برودت انتخاب شدند. در مرحله بعد، پس از جوانه زنی بذرهای ارقام مقاوم و حساس، گیاهان تا روز چهاردهم در شرایط 16 ساعت روشنایی و 8 ساعت تاریکی و درجه حرارت 2±25 درجه سانتی گراد قرار گرفتند و سپس در معرض برودت های 1±4، 1±8 و 1±12 درجه سانتی گراد به مدت 12 ساعت در شرایط تاریکی در اتاقک رشد قرار گرفتند. وزن خشک، محتوای نسبی آب برگ و نشت الکترولیتی غشاء، تغییرات کلروفیل، پراکسیداسیون لیپید، هیدرات های کربن احیا و محلول و پرولین در طی دو مرحله (الف) پایان زمان تنش برودت و (ب) 7 روز پس از فرصت بازیابی بررسی شدند. نتایج حاصل نشان داد که برودت بر روی رشد هر دو رقم مورد مطالعه تاثیر گذار است. در پایان زمان تنش، محتوای نسبی آب برگ به دلیل کاهش پتانسیل تورگر کاهش یافت که با افزایش سطوح برودت معنی دار است همچنین با کاهش وزن تر اندام هوایی همبستگی مثبتی را نشان داد. این کاهش در رقم حساس sofra در مقایسه با رقم مقاوم (رقم 1) شدیدتر است. نشت الکترولیتی و پراکسیداسیون لیپید غشاء بعد از پایان زمان تنش برودت افزایش می یابد که این افزایش در رقم sofraدر مقایسه با رقم 1 شدیدتر و معنی دار است. برودت سبب شد که میزان اسمولیت ها از جمله پرولین، کربوهیدرات های محلول و احیا در برگ هر دو رقم افزایش معنی داری نسبت به شاهد یافته و روند این افزایش با روند افزایش شدت برودت در گیاه مطابقت دارد لیکن در رقم مقاوم به برودت این افزایش چشمگیرتر بود. البته مقدار هیدرات های کربن محلول و احیا در زمان پس از تنش برودت افزایش نشان داد در حالی که افزایش میزان پرولین در مرحله بازیابی گیاه بیشتر بود. این امر نشان دهنده آن است که گیاه برای جلوگیری از آثار ناشی از کاهش پتانسیل آب بر اثر افزایش سطح برودت اسمولیت ها را در برگ تجمع می دهد. پرولین علاوه بر کاهش آثار ناشی از کاهش پتانسیل آب و تطبیق اسمزی با جمع آوری رایکال های آزاد اکسیژن ناشی از تنش سبب تعدیل اثرات ناشی از تنش می گردد.رنگدانه های فتوسنتزی نظیر کلروفیل a، b و نیز کلروفیل کل در اثر افزایش برودت در رقم حساس کاهش معنی داری یافته و سبب می شود که میزان فتوسنتز و در نتیجه رشد و تجمع ماده خشک گیاه کاهش یابد. کاهش در وزن خشک می تواند به دلیل اختصاص یافتن کربوهیدرات های سنتز شده در اثر فتوسنتز جهت تطبیق اسمزی نیز باشد.با توجه به نتایج این تحقیق می توان نتیجه گرفت که گیاه سورگوم گیاهی حساس نسبت به برودت بوده به همین دلیل وزن خشک گیاه نسبت به برودت کاهش می یابد. این گیاه سعی در ایجاد دسته ای از مکانیسم های تحمل به برودت از قبیل سنتز و تجمع اسمولیت ها را دارد. با توجه به نتایج به دست آمده می توان عنوان نمود که کاهش آسیب های ناشی از برودت در زمان بازیابی به ژنوتیپ گیاه بستگی دارد.