بررسی فیزیوبیوشیمیایی و مولکولی گونه های وحشی و ژنوتیپ های اهلی بادام ایران

تحقیق حاضر شامل دو بخش عمده فیزیوبیوشیمیایی و مولکولی گونه های وحشی و ژنوتیپ های اهلی بادام می-باشد. در گونه های وحشی بادام (prunus spp.)، فعالیت های آسکوربات پرواکسیداز (apx)، مونو دی هیدرودی آسکوربات ردوکتاز (mdhar)، دی هیدرو آسکوربات ردوکتاز (dhar) و گلوتاتیون ردوکتاز (gr)، علاوه بر آن سطوح میزان آسکوربات/ گلوتاتیون و h2o2 تحت تنش نقصان آب و شرایط سایه مورد بررسی قرار گرفت. بعد از 60 روز کمبود آب، گونه های وحشی مجدداً تحت تیمار آبیاری قرار گرفتند. در خلال دوره بازیابی آبی، برگ های تحت تاثیر نور خورشید و برگ های تحت شرایط سایه در حدود 35-20 درصد از تشعشع محیطی، نمونه برداری گردیدند. بعد از 70 روز بدون آبیاری میانگین پتانسیل آب برگ همه گونه های وحشی بادام از 32/0- تا 30/2- مگاپاسکال (mpa) کاهش یافته که این امر نشانه کاهش در جذب co2 و عمل تعرق می باشد. فعالیت های apx، mdhar، dhar و gr در ارتباط با شدت تنش خشکی در همه گونه های وحشی مورد مطالعه افزایش یافت. به طورکلی، apx، mdhar، dhar و gr در خلال دوره آبیاری کمتر تنظیم شده و فعالیت های آنها در برگ هایی که در شرایط سایه قرار گرفته نسبت به آنهایی که در معرض نور خورشید قرار گرفته اند، سریع تر کاهش یافته است. در کل میزان آسکوربات، گلوتاتیون و h2o2 مستقیماً در ارتباط با افزایش تنش خشکی بوده و به دنبال آن در خلال آبیاری مجدد کاهش می یابد. واکنش آنزیم های آنتی اکسیدان در گونه های وحشی بادام محدود به خسارت سلولی بوده و توسط گونه های فعال اکسیژن در خلال دوره نقصان آبی بوده و ممکن است نقش مهمی در انتخاب پایه های مقاوم به خشکی برای ژنوتیپ های کاشته شده بادام داشته باشد. اثر پرولین بر روی سیستم آنتی اکسیداتیو در برگ های جدا شده هشت گونه وحشی بادام (prunus spp.) تحت تاثیر تنش اکسیداتیو توسط h2o2 مطالعه گردید. تجمع پرولین (pro) همراه با کاهش در محتوای آسکوربات و گلوتاتیون در برگ های گونه های تحت تیمار h2o2 مشاهده گردید. اثرات ممانعت کننده h2o2 بر روی فعالیت های آنزیم آنتی اکسیدان، mda و el تشخیص داده شد. به دنبال دو تیمار متفاوت با pro + h2o2، فعالیت های sod و cat کاهش یافته، درحالی که فعالیت های pod و apx در مقایسه با برگ های که صرفاً در معرض h2o2 بودند، افزایش یافته اند. تیمار pro + h2o2 همچنین منجر به کاهش محتوای h2o2 سلولی، mda، و el شده درحالی که غلظت پرولین سلولی افزایش یافته است. نتایج نشان می دهند که pro و h2o2 می توانند نقش کلیدی در تنش اکسیداتیو که منجر به خسارت گونه های وحشی بادام می شود، داشته باشد. اثر سه درجه حرارت مختلف 20، 25 یا 35 درجه سانتی گراد، پلی-آمین (پوترسین، اسپیرمایدین، و اسپیرماین) و ممانعت کننده سنتز پلی آمین، متیل گلیوکسال- بیس (گوانیل هیدرازون) (mgbg) بر روی جوانه زنی دانه گرده و رشد لوله گرده رقم بادام مامایی در شرایط درون شیشه ای مورد بررسی قرار گرفت. همه درجات حرارت و مواد شیمیایی مورد مطالعه به طور معنی داری جوانه زنی دانه گرده و رشد لوله گرده را تحت تاثیر قرار می دهند. به طورکلی، پلی آمین های مختلف، درصد جوانه زنی دانه گرده در همه درجات حرارت مورد مطالعه در مقایسه با کنترل، تحریک نموده امّا با افزایش درجه حرارت به خصوص c° 35 ، اثرات ممانعت کننده بر روی جوانه زنی دانه گرده آشکار می گردد. در تحقیق حاضر تغییرات فعالیت آنزیم های آنتی-اکسیدان و برخی از متابولیت های کلیدی در ارتباط با تحمل به شوری در هشت گونه وحشی بادام توصیف گردید. همه گونه های وحشی در معرض 4 سطح شوری (کنترل، 40، 80، و 120 میلی مولار) قرار گرفتند. بیوماس گیاهی، - ?، - ? و – ? توکوفرول، پروتئین محلول کل، مالوندی آلدئید (mdaeq)، h2o2، فنول کل، و فعالیت های آنزیم سوپراکسید دیسموتاز (sod)، پراکسیداز (pod) و کاتالاز (cat) در برگ های هشت گونه بادام وحشی تحت تنش شوری و کنترل مورد بررسی قرار گرفت. در همه گونه های وحشی، تنش شوری به طور معنی داری فعالیت-های sod و pod، سطح فنول کل و - ? و -? توکوفرول را افزایش داد. سطوح بالای تنش شوری به طور معنی-داری سطوح پروتئین محلول کل، mda و فعالیت cat را کاهش داده درحالی که تنش شوری به طور معنی داری محتوای پراکسید هیدروژن برگ را تحت تاثیر قرار نداده است. مدل خطی دوسویه تغییریافته (modified bilinear model) توصیف بسیار خوبی از واکنش جوانه زنی دانه گرده و رشد لوله گرده به درجه حرارت را نشان داد. بین گونه های وحشی بادام از نظر درجه حرارت کاردینال (tmin، topt و tmax) برای درصد جوانه زنی دانه گرده و رشد لوله گرده تنوع نشان دادند. متوسط درجات حرارت کاردینال برای حداکثر درصد جوانه زنی دانه گرده هشت گونه بادام وحشی 7/14، 2/24 و 7/43 و برای حداکثر طول لوله گرده 48/14، 3/25 و 4/44 محاسبه گردید. گونه های وحشی بادام در شرایط این ویترو با استفاده از دو محلول اسمزی سوربیتول و پلی اتیلین گلیکول (peg) برای تحمل به خشکی غربال گردیدند. در سطح مشابهی از پتانسیل آب، سوربیتول اثرات ناسازگار کمتری نسبت به peg داشته به طوری که در سطوح بالاتر این اثرات مضر، شدیدتر بوده است. اثرات متقابل سوربیتول × prunus و peg× prunus معنی دار بودند. می توان دریافت که غربال نمودن گونه های وحشی بادام بومی ایران در شرایط این ویترو تحت شرایط ویژه و محدودی از تنش آبی، ممکن است یک سیستم موثر و کارآمدی را برای تفکیک گونه های وحشی بادام به منظور تولید حجم وسیعی از ریشه را در شرایط مزرعه ای فراهم نماید. در خاتمه، آلل های خودناسازگاری s-rnase و non-srnase و برخی از خصوصیات مولکولی ژن sfb و s-haplotype گونه های وحشی بادم مورد مطالعه بومی ایران توسط الکتروفورز طول کامل ژن s-rnase، ایزوالکتریک فوکوسینگ (ief) و توالی یابی تعیین گردیدند.