بررسی اثر تنش غرقابی بر روی آنزیم های آنتی اکسیدان (سوپر اکسید دیسموتاز و کاتالاز) و آنزیم های متابولیسم بی هوازی (الکل دهیدروژناز و لاکتات دهیدروژناز) در گیاه نخود (. cicer arietinum l)

نخود یکی از مهم ترین گیاهان زراعی می باشد که معمولا در ابتدای رشد با تنش غرقابی مواجه می شود. لذا در این تحقیق سعی گردید اثر هیپوکسی برروی آنزیم های آنتی اکسیدان و متابولیسم بی هوازی ریشه و بخش هوایی و مقاومت ارقام مختلف نسبت به شرایط هیپوکسی مورد بررسی قرار گیرد. برای این منظور ارقامی از گیاه نخود، (آزاد، آرمان، هاشم و بیونیچ) پس از یک هفته کشت گلدانی در محیط پرلیت به محیط هیدروپونیک منتقل شدند. تنش هیپوکسی در سن 22 روزگی با سطوح 2، 3، 4 و 7 روز بوسیله ی تزریق گاز ازت اعمال گردید. پس از هر سطح تنش تعدادی از نمونه های گیاهی مورد بازیابی 2و 3 روزه قرار گرفتند. در پایان سطوح مختلف تنش هیپوکسی و بازیابی وزن تر و خشک، فعالیت آنزیم های آنتی اکسیدان و تنفس بی هوازی در بخش هوایی و ریشه اندازه-گیری شد. تیمار هیپوکسی سبب کاهش وزن خشک ریشه و بخش هوایی نمونه های گیاهی تحت تنش نسبت به کنترل گردید. در انتهای تنش رقم بیونیچ کمترین درصد کاهش وزن خشک ریشه (23 درصد) و رقم هاشم بیشترین درصد کاهش (36 درصد) را نشان دادند. در بخش هوایی نیز رفتار مشابه ریشه مشاهده گردید. در زمان بازیابی رقم بیونیچ آسیب کمتری را متحمل شد و رقم هاشم در پایان بازیابی بیشترین کاهش وزن خشک ریشه و بخش هوایی را در مقایسه با سایر ارقام نشان داد. در زمان تنش هیپوکسی فعالیت آنزیم sod در بخش هوایی ارقام مختلف افزایش یافت لیکن در رقم هاشم مخالف سایر ارقام در ابتدا فعالیت آنزیم افزایش و پس از 3 روز تنش، کاهش یافت. در بخش ریشه در زمان تنش هیپوکسی فعالیت sod در رقم هاشم تا روز دوم افزایش و سپس کاهش یافت به طوری که بیشترین میزان کاهش (84/5 درصد) را نسبت به کنترل در مقایسه با ارقام دیگر نشان داد. در حالی که در سایر ارقام فعالیت آنزیم در بخش ریشه کاهش معنی داری را نسبت به کنترل نشان نداد. در زمان بازیابی پس از 2 و 4 روز تنش فعالیت sod ریشه افزایش یافت، اما میزان افزایش در رقم بیونیچ کمتر مشاهده گردید. در بخش هوایی نیز فعالیت طی بازیابی دو روزه افزایش و پس از آن کاهش یافت. طی دو روز اول دوره ی هیپوکسی فعالیت آنزیم cat در رقم هاشم افزایش و سپس کاهش یافت به این صورت که در هفتمین روز تنش بیشترین درصد کاهش (5 درصد) در این رقم مشاهده شد. اما در سایر ارقام فعالیت cat در ابتدای تنش کاهش و سپس افزایش یافت. رقم هاشم در پایان هفت روز تنش کمترین میزان فعالیت آنزیمی و رقم بیونیچ بیشترین میزان را نشان دادند. در زمان بازیابی ارقام مختلف از نظر میزان فعالیت cat رفتار متفاوتی را نشان دادند. به طوری که در زمان بازیابی پس از چهار روز تنش در ریشه ی رقم بیونیچ تغییر معناداری صورت نگرفت اما در سایر ارقام فعالیت آنزیم طی بازیابی 3 روزه افزایش یافت. در بخش هوایی نیز طی بازیابی پس از 2 روز تنش ابتدا افزایش و در انتهای بازیابی کاهش مشاهده گردید و پس از 4 روز تنش در همه ی ارقام بجز بیونیچ افزایش فعالیت آنزیم مشاهده گردید. در زمان تنش هیپوکسی میزان پروتئین ریشه در تمامی ارقام بجز بیونیچ کاهش یافت. اما در بخش هوایی میزان پروتئین در همه ی ارقام افزایش یافت. در زمان بازیابی در بخش ریشه میزان پروتئین در تمامی ارقام افزایش یافت. در بخش هوایی نیز در زمان بازیابی پس از 2 روز تنش میزان پروتئین افزایش یافت اما پس از 4 روز تنش در ابتدای بازیابی کاهش و سپس افزایش مشاهده. همچنین فعالیت adh در بخش هوایی و ریشه در طول هیپوکسی افزایش یافت که رقم بیونیچ بیشترین درصد افزایش (72 درصد) و رقم هاشم کمترین درصد افزایش (67 درصد) را در بخش ریشه نشان دادند. در بخش هوایی نیز بیشترین و کمترین درصد افزایش به ترتیب در رقم بیونیچ (70 درصد) و هاشم (49 درصد) مشاهده گردید. لیکن فعالیت ldh در طی تنش هیپوکسی در ریشه و بخش هوایی کاهش یافت .بر اساس نتایج این پژوهش می توان بیان نمود کاهش درصد کاهش وزن خشک، در بخش هوایی ارقام مختلف نخود شاید به دلیل افزایش بیشتر آنزیم های cat، sod و adh و در بخش ریشه به دلیل کاهش کمتر cat و sod و ازطرفی افزایش adh باشد. به این ترتیب که آنزیم های آنتی اکسیدان سبب ازبین رفتن گونه های فعال اکسیژن می شوند و آنزیم های تنفس بی هوازی سبب تداوم تولید انرژی مورد نیاز سلول ها می شوند. بعلاوه کاهش فعالیت ldh نیز از اسیدی شدن ph داخل سلول جلوگیری کرده و سبب مقاومت می شود. در زمان بازیابی افزایش بیشتر آنزیم های آنتی اکسیدانت sod و cat طی تنش هیپوکسی نشاندهنده ی حساسیت به دوره ی بازیابی است. به طور کلی بر اساس نتایج مشاهده گردید رقم بیونیچ نسبت به سایر ارقام هم در زمان تنش هیپوکسی و هم بازیابی پس از آن بیشترین مقاومت و رقم هاشم کمترین مقاومت و ارقام آرمان و آزاد مقاومت بینابینی را نشان دادند.