مطالعه ی تحمل به خشکی دو رقم سیب زمینی kenebec و concord در شرایط کشت در شیشه

خشکی به عنوان یکی از تنش های محیطی یکی از مهمترین عوامل محدودکننده رشد گیاهان و تولید محصولات کشاورزی دنیا می باشد. تنش خشکی منجر به اختلال گرادیان های پتانسیل آب، کاهش تورگر، اختلال در یکپارچگی غشا و دناتوراسیون پروتئین ها می شود. تنش خشکی از فتوسنتز گیاهان و از انجام واکنش های فتوشیمیایی گیاه جلوگیری می کند. سیب زمینی یک گیاه زراعی مهم است که حساسیت متوسطی به شوری وحساسیت زیادی به خشکی دارد. لذا در این مطالعه تحمل به خشکی گیاه سیب زمینی در دو رقم kenebec و concord در شرایط کشت شیشه بررسی شد. بدین ترتیب ابتدا گیاهان هر دو رقم در محیط کشت msحاوی 50 میلی مولار sts تکثیر شدند سپس به محیط کشت مایع ms منتقل و پس از ریشه دهی با غلظت های صفر، 2 و 4 درصدتیمارهای peg-sts و peg+sts، به مدت 14 روز مورد تیمار قرار گرفتند. بعد از اتمام مدت تنش پارامترهای فیزیولوژیکی از قبیل وزن تر, خشک و محتوای رنگیزه های فتوسنتزی(کلروفیل a, b, کل و کارتنوئید) به منظور تعیین گیاهان مقاوم و حساس به تنش اندازه گیری شد. نتایج حاصل نشان داد که گیاه رقم kenebec نسبت به رقم concord کاهش کمتری در پارامترهای مذکور تحت شرایط تنش نشان دادند و بنابراین مقاوم تر می باشند. جهت مطالعه مکانیسم های تحمل به خشکی در هر دو رقم, میزان پرولین, قندهای محلول, فعالیت آنزیم های آنتی اکسیدانی (کاتالاز و آسکوربات پراکسیداز)، و پروتئین محلول کل در اندام هوایی و در نهایت الگوی الکتروفورزی پروتئین ها مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که با افزایش غلظت peg در هر دو تیمار میزان پرولین و نیز میزان قندهای محلول در اندام هوایی به طور معنی داری در رقم kenebec به شدت افزایش یافت. افزایش در میزان پرولین در رقم concord فقط تا غلظت 2% هر دو تیمار مشاهده شد. میزان کربوهیدرات محلول رقم concord با افزایش غلظت peg، در هر دو تیمار، تغییری نسبت به نمونه شاهد نشان نداد. تغییرات در فعالیت آنزیم های آنتی اکسیدان در رقم kenebec روند مشابهی با میزان پرولین.و کربوهیدرات محلول نشان داد به طوری که فعالیت آنزیم های کاتالاز و آسکوربات پراکسیداز در رقم concord در غلظت های 2 و 4 درصد peg کاهش معنی داری نشان داد. در غلظت های بالای peg میزان گونه های فعال اکسیژن به دلیل بسته شدن روزنه ها و کاهش co2 افزایش یافته و گیاه نیز جهت کاهش اثرات مخرب آنها فعالیت آنزیم های جاروب کننده آنها از جمله کاتالاز و آسکوربات پراکسیداز را افزایش می دهد. تغییرات پروتئین درهر دو رقم و هر دو تیمار در غلظت 4% peg مشاهده شد به طوری که رقم kenebec در غلظت مذکور افزایش و رقم concord کاهش میزان پروتئین کل را نسبت به نمونه شاهد نشان دادند. کاهش میزان پروتئین در رقم حساس می تواند به دلیل کاهش و یا توقف فرآیند های رونویسی ، ترجمه و یا تخریب پروتئین ها در اثر کاهش فعالیت آنزیم های آنتی اکسیدانی و افزایش رادیکال های اکسیژن باشد. . بررسی الگوی الکتروفورزی پروتئین ها در مطالعه حاضر مشخص شد که فقط 2 پروتئین در تیمار(peg-sts) و 4 پروتئین در تیمار sts peg+ در ساختار هوایی، سنتزشان به وسیله تنش خشکی تحت تاثیر قرار می گیرد که به صورت افزایش، کاهش و یا القاء در بیان نمود یافت. بررسی الگوی الکتروفورزی پروتئین در باند 1 و4 در رقم concord در تیمار peg+sts نشان داد که با افزایش غلظت peg کاهش بیان داشت. به طوری که در رقم kenebec در همین تیمار باند 1 و 4 با افزایش غلظت peg به شدت افزایش بیان داشت. در تیمار peg بدون sts باند 1 در رقم concord با افزایش غلظت peg کاهش بیان شدید و باند 2 افزایش بیان نسبی داشت. به طوری که در رقم kenebec باند 1 با افزایش غلظت peg به شدت افزایش بیان داشت اما باند 2 تغییر نکرده بود.