اثر تنش شوری بر تغییرات بیوشیمیایی- فیزیولوژیکی سیستم آنتی اکسیدانی گیاه گلرنگ

: شوری یکی از مهمترین عوامل محدود کننده رشد گیاهان محسوب می شود. بنابراین، بررسی سازوکارهای مقابله با این شرایط تنش زا که گیاهان را قادر به سازگاری در برابر آن می نماید ، از اهمیت بسزایی برخوردار می باشد. این ساز و کارهای سلولی، به ویژه در گونه های مقاوم به شوری شامل فرایندهای فیزیولوژیکی و بیوشیمیایی می باشد که به رشد و بقاء گیاهان در چنین شرایطی کمک می نماید. در این پژوهش بررسی اثرات فیزیولوژیکی و بیوشیمیایی شوری در پنج سطح تیماری (0، 5/12، 25، 50 و 100 میلی مولار ) کلرید سدیم در دو رقم مختلف گلرنگ (carthamus tinctorius l.cvmcc-190 و (carthamus tinctorius l.cv. i l111 در قالب طرح کاملا تصادفی بررسی شد. . کشت این رقمها به صورت هیدروپونیک در بستر پرلیت به مدت 40 روز با محلول غذایی هوگلند تغییر یافته صورت گرفت. بررسی نتایج حاصل از سنجشهای فیزیولوژیکی در رقم il-111 نشان داد که با افزایش سطح شوری، کاهش وزن خشک اندام هوایی و ریشه ، افزایش غلظت عناصر سدیم و کلر و نیز کاهش غلظت عنصر پتاسیم در اندام هوایی و ریشه، کاهش میزان کلروفیل، کاهش سطح برگ و طول ریشه نمونه های مربوطه شدیدتر از روندهای مذبور در رقم mcc-190 می شود، که به نظر می رسد در ارتباط با مقاومت بالای رقم mcc-190 در برابر تنش شوری باشد. سنجشهای بیوشیمیایی شامل بررسی سینتیکی ایزوآنزیمهای مختلف آنزیمهای گایاکول پراکسیداز، کاتالاز و سوپر اکسید دیسموتاز از نقطه نظر بررسی اثر phهای مختلف( پروفایل ph)، سنجش پارامترهای سینتیکی مختلف، سنجش پایداری دمایی و سنجش اثر مهار کننده های سیانید و آزاید و نیز بررسی فعالیت این آنزیمها از طریق الکتروفورز در حالت کنترل و چهار سطح تیمار شوری (5/12، 25، 50 و 100) می باشد. بررسی نتایج حاصل از سنجشهای بیوشیمیایی، بیانگر وجود ایزوآنزیمهای اختصاصی گایاکول پراکسیداز و فعالیت بالا و الگوی مختلف بیان آنها در رقم mcc-190 نسبت به رقم il-111 می باشد. پروفایل ph فعالیت گایاکول پراکسیداز در عصاره برگهای گیاهان شاهد و نیز گیاهان تیمار شده دارای سه نقطه ph اپتیمم در ph های 5/4، 5/6 و 8 در رقم mcc-190 و دو نقطه ph اپتیمم در ph های 5/4، 5/6 در رقم il-111 می باشد. مقایسه کارایی کاتالیتیکی گایاکول پراکسیداز بین دو رقم، نشان دهنده بالا بودن میزان این پارامتر در تمام سطوح تیماری در رقم mcc-190در مقایسه با رقم دیگر می باشد. فعالیت گایاکول پراکسیداز بر روی ژل 4 و 2 ایزوفرم پراکسیدازی را به ترتیب برای رقمهای mcc-190و il-111 آشکار ساخت. گایاکول پراکسیدازها بیان خود را در سطوح بالای شوری افزایش دادند. با این حال در رقم il-111 الگوی بیان این آنزیمها رفتار آستانه ای را از خود نشان دادند، به این معنی که تا سطح مشخص از شوری (25 میلی مولار کلرید سدیم) به بیشینه مقدار خود رسیده سپس با افزایش غلظت نمک میزان آنها کاهش یافته و به حد مقدار شاهد تنزل یافتند. منحنی پروفایل ph فعالیت کاتالاز در گیاهان گروه شاهد و گیاهان تیمار شده با غلظتهای مختلف کلرید سدیم در هر دو رقم نشان دهنده حضور دو نقطه ph اپتیمم در ph های 5/6 و 5/8 می باشد. فعالیت کاتالاز بر روی ژل 2 ایزوفرم این آنزیم را برای هر دو رقم مورد مطالعه آشکار ساخت. نتایج بر این نکته دلالت می کند که ایزوآنزیمهای کاتالاز فعال در ph های5/6 و 5/8 در عصاره برگهای هر دو رقم ویژگیهای سینتیکی جداگانه ای را نشان می دهند. در این پژوهش بررسی فعالیت سوپر اکسید دیسموتاز، بر روی دو رقم mcc-190 و il111 گلرنگ، از لحاظ تعداد ایزوآنزیم بدست آمده هم از طریق پروفایل ph و هم از طریق مطالعه الکتروفورزی، تغییری را در تعداد ایزوآنزیمها در سطوح مختلف شوری اعمال شده در مقایسه با تعداد ایزوآنزیمهای فعالیت سوپر اکسید دیسموتاز در گیاهان شاهد مربوط به هر دو رقم نشان نداد. همچنین، پایین بودن میزان mda به عنوان شاخص پراکسیداسیون لیپیدی ناشی از تنش اکسیداتیو و نیز افزایش میزان فنول تام و تیول تام تحت تنش شوری در رقم mcc-190، باعث افزایش مقاومت این رقم در برابر تنش شوری در مقایسه با رقم دیگر می باشد.