بررسی اثر تنش شوری بر بیان ناقلین پتاسیم در گیاه lagopoides aeluropus

چکیده بررسی اثر تنش شوری بر بیان ناقلین پتاسیم در گیاه lagopoides aeluropus یکی از مهمترین تهدیدها برای منابع کشاورزی در حال حاضر شوری است. تاثیر صدمات اولیه حاصل از تنش شوری در گیاهان عدم تعادل پتاسیم است. افزایش مقاومت به نمک در اکثر محصولات کشاورزی با خروج سدیم و بهبود نسبت پتاسیم به سدیم در برگهای جوان مرتبط می باشد. lagopoides a. گیاهی علفی، استولون دار، هالوفیت و چند ساله از خانواده گندمیان است. در این مطالعه بذرها پس از سترون شدن در محیط کشت پایه موراشیگ– اسکوگ (ms) تغییر یافته حاوی 0، 75/1، 100 میلی مولار کلرید پتاسیم و600 میلی مولار کلرید سدیم بهمراه 100 یا 75/1 میلی مولارکلرید پتاسیم به مدت 29 روز در شرایط نوری 16 ساعت روشنائی/8 ساعت تاریکی به صورت هیدروپونیک کشت و نگهداری شدند. سپس جداسازی و همسانه سازی و بررسی الگوی بیان ژن hak1 توسط روش rt-pcr نیمه کمی در ریشه و نوشاخه تحت تیمارهای مختلف انجام گرفت. بعلاوه تغییرات برخی از ترکیبات بیوشیمیایی و همچنین تغییرات کمی و کیفی محتوای پروتئین محلول و فعالیت آنزیم های پاداکسایشی در این دو اندام سنجش شد. نتایج نشان دادند که بیان hak1 در ریشه و نوشاخه تحت تیمارهای mm nacl 600 + kcl mm 100 و mm nacl 600 + mm kcl 75/1 به ترتیب فروتنظیمی و فراتنظیمی پیدا کرد. با توجه به انباشتگی k+ در نوشاخه و ریشه این گیاه در دو تیمار mm kcl 100 و mm kcl75/1 احتمالا این گیاه برای جذب k+ از هر دو مکانیسم جذب پتاسیم با میل ترکیبی بالا و پایین استفاده می کند. همچنین در تیمار mm nacl 600 + mm kcl100، با افزایش نسبت na+/k+ محتوای na+ در هر دو اندام گیاه a. lagopoides کاهش یافت، که می توان علت آن را به وجود کوترانسپورترهای na+/+ kدر این گیاه برای تحمل نمک نسبت داد. در بین تیمارهای انجام شده بیشترین مقدار پرولین در ریشه ها و نوشاخه ها در تیمار توام 600 میلی مولارکلرید سدیم و 75/1 میلی مولار کلریدپتاسیم مشاهده گردید. همچنین در این تیمار میزان کاروتن و تخریب کلروفیل a افزایش یافته بود. در شرایط فقر پتاسیم بدون حضور nacl، تولید مالون دآلدئید و میزان تخریب کلروفیل b افزایش قابل ملاحظه ای یافت، به نظر می رسد این تیمار با افزایش پراکسیداسیون لیپیدها سبب اختلال در وضعیت یکپارچگی غشاء و تخریب کمپلکسهای پروتئین– رنگیزه می شود. حداکثر میزان انباشتگی گلایسین بتائین در حضور 600 میلی مولار کلرید سدیم بعلاوه 100میلی مولارکلرید پتاسیم مشاهده گردید. با در نظرگرفتن میزان انباشتگی پرولین و گلایسین بتائین به نظر می رسد که پرولین و گلایسین_بتائین به ترتیب در نوشاخه ها و ریشه ها نقش بیشتری از تنظیم اسمزی را بر عهده دارند. کاهش محتوای پروتئین محلول در فقر پتاسیم و در nacl mm 600 + mm kcl 100 nacl , mm 600 + mm kcl 75/1 و افرایش محتوای پروتئین محلول در تیمار 100 میلی مولار پتاسیم به نقش k+در سنتز پروتئین اشاره دارد. در بررسی کمی و کیفی آنزیم پراکسیداز بیشترین فعالیت این آنزیم در ریشه ها و نوشاخه ها در تیمار فقر پتاسیم مشاهده گردید و اما فعالیت این آنزیم در تیمارهای حاوی 75/1 و 100میلی مولار کلرید پتاسیم که همراه با 600 میلی مولار کلرید سدیم بود به طورقابل ملاحظه ای کاهش یافت. به نظر می رسد این اثر ناشی از تنظیم فشار اسمزی سلولها و افزایش نسبت پتاسیم به سدیم بوده است. همچنین بررسی فعالیت آنزیم های سوپر اکسید دیسموتاز و پلی فنل اکسیداز نشان داد که آنها به ترتیب بیشترین فعالیت در بافتهای ریشه و نوشاخه در تیمار mm nacl 600+ mm kcl 75/1 را دارند.