بررسی اثر گرما بر خصوصیات فیزیولوژیکی و سیتوژنتیکی دانه گرده در چند ژنوتیپ داخلی و بین المللی گندم

به منظور بررسی اثر گرما بر خصوصیات فیزیولوژیک و سیتوژنتیک دانه گرده و هم چنین عملکرد و صفات مربوط به عملکرد گندم، آزمایشی در سال زراعی 90-1389 در دو شرایط نرمال (تاریخ کاشت نرمال) و تنش (تاریخ کاشت تاخیری) در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با چهار تکرار در هر شرایط، بر روی 11 رقم گندم، در شرایط آب و هوایی اهواز اجرا شد. در این مطالعه صفات فیزیولوژیک شامل هدایت روزنه ای، محتوای کلروفیل و پایداری غشای سلولی، صفات مورفولوژیک شامل ارتفاع بوته، طول پدانکل، طول سنبله (با ریشک و بدون ریشک)، عملکرد بیولوژیک، صفات فنولوژیک شامل تعداد روز تا خوشه دهی و تعداد روز تا رسیدگی، عملکرد و اجزای عملکرد، صفات مرتبط با فیزیولوژی دانه گرده شامل جوانه زنی دانه گرده، طول لوله گرده و مورفولوژی دانه گرده (با استفاده از میکروسکوپ الکترنی نگاره (sem))، خصوصیات سیتوژنتیکی مرتبط با تقسیمات میوزی میکروسپورهای مادری دانه گرده و هم-چنین شاخص های sti، hm، mp، gmp، ssi و tol، yi و ysi براساس عملکرد دانه مورد بررسی قرار گرفتند. در این آزمایش محیط بهینه کشت دانه گرده در گندم، محیط مایع حاوی 18% ساکارز، 9% پلی اتیلن گلیکول، 2 گرم در لیتر نیترات کلسیم و 60 میلی گرم در لیتر اسید بوریک تعیین گردید. نتایج تفاوت معنی‏داری (01/0?p) در بین ارقام برای تمامی صفات نشان دادند. در شرایط تنش گرما کلیه صفات مورفولوژیک، فنولوژیک، عملکرد و اجزای عملکرد در مقایسه با شرایط نرمال به طور معنی‏داری کاهش یافتند. افزایش معنی دار (01/0?p) هدایت روزنه ای تحت تأثیر گرما نشان دهنده اهمیت این صفت در سازگاری ارقام به تنش گرما بود. علیرغم وجود تفاوت معنی دار (01/0?p) برای پایداری غشاء سلولی، این صفت در ارزیابی تحمل به گرما ارقام مناسب تشخیص داده نشد. تفاوت معنی داری از نظر محتوای کلروفیل بین دو شرایط نرمال و تنش مشاهده نگردید. نتایج بررسی تاثیر تنش گرما در شرایط دمایی 25 (شاهد)، 30، 35، 40 و 50 درجه سانتیگراد بر جوانه‏زنی و طول لوله گرده حاکی از واکنش های متفاوت ژنوتیپ ها در پاسخ به دماهای بالا بود. به طوری که ارقام کاز، چمران، الوند و یاواروس بالاترین درصد جوانه زنی و طول لوله گرده را در شرایط استرس گرمایی نشان دادند. نتایج بررسی مورفولوژی دانه گرده نشان داد که در شرایط دمایی بالا بسیاری از دانه های گرده در مقایسه با شرایط نرمال ساختار منظم خود را از دست داده و چروکیده شدند، به طوری که روزنه ی جوانه زنی لوله گرده در دماهای بالای 40 درجه سانتیگراد در سطح دانه های گرده تخریب شد. هم‏چنین نتایج نشان داد که در شرایط کشت تاخیری به دلیل مصادف شدن مرحله گلدهی ارقام با دمای بالا میزان ناهنجاری در تقسیمات میوزی به طور معنی‏داری (01/0?p) افزایش یافت. ناهنجاری های میوزی از قبیل کروموزوم های پیشتاز، کروموزوم های تنبل، ریزهسته، سیتوکینز غیرنرمال، عدم همزمانی تقسیم میوز ii و عدم وجود صفحه متافازی و در نتیجه کروموزوم-های پراکنده شده در سیتوپلاسم در سلول‏های مادری گرده ژنوتیپ‏های مورد مطالعه مشاهده شدند. لازم به ذکر است که ارقام مختلف از نظر درصد این ناهنجاری ها اختلاف معنی‏داری (05/0?p) در شرایط نرمال و تنش گرما با یکدیگر داشتند. در نهایت ارقام کاز، چمران و الوند توانستند با اتخاذ راهکارهای مناسب، تحمل بالایی نسبت به تنش گرما داشته و در نتیجه عملکرد خود را در مواجه با تنش گرما در حد مطلوبی حفظ کنند. هم چنین این ارقام جزو ژنوتیپ‏های برتر از طریق شاخص های sti، mp، gmp و hm تشخیص داده شدند. این ارقام مناسب برای کشت در مناطق گرم و بکارگیری در برنامه های اصلاحی می باشند.