پاسخ‌ هاي فيزيولوژيك و فعاليت‌ هاي آنتي اكسيدان در برگ پرچم و سنبله ژنوتيپ‌ هاي گندم (Triticum aestivum L.) تحت تنش خشكي

Physiological responses and anti-oxidative activities in flag leaves and spicules of wheat genotypes (Triticum aestivum L.) under drought stress

اين مطالعه به منظور بررسي اثر تنش خشكي پس از گرده افشاني بر صفات زراعي و برخي از ويژگيهاي فيزيولوژيكي برگ پرچم و سنبله ژنوتيپ هاي مختلف گندم به صورت فاكتوريل و در قالب طرح بلوكهاي كامل تصادفي با دو عامل (آبياري و ژنوتيپ گندم) و سه تكرار اجرا گرديد. دو سطح فاكتور آبياري شامل- شاهد (آبياري در تمام مراحل رشدي بر اساس شرايط كشت آبي) و تنش خشكي (قطع آبياري پس از گرده افشاني تا پايان دوره رشد) و سطوح ژنوتيپ هاي گندم را (SHARK و TEVEE'S'//CROW/VEE'S: حساس، Manning/Sdv1/Dogu8 و Sabalan: نيمه متحمل، Sardari HR-86 و Dogu88/Ghafghaz 7: محتمل به خشكي) تشكيل دادند و صفات زراعي و فيزيولوژيكي اندازه گيري شدند. تنش خشكي باعث كاهش عملكرد دانه از طريق كاهش وزن هزار دانه شد. بيشترين عملكرد دانه مربوط به ژنوتيپ نيمه متحمل Manning/Sdv1/Dogu8 و كمترين عملكرد مربوط به ژنوتيپ SHARK بود. نتايجﺗﺤﻘﯿﻖ ﻣﺸﺨﺺ ﺳﺎﺧﺖ ﮐـﻪ در تيمارهاي تحت تنش محتواي پروتئين محلول در برگ پرچم و سنبله سبت به شاهد افزايش يافت. بيشترين و كمترين محتوا به ترتيب مربوط به ژنوتيپ‌هاي Sardari HR-86 و SHARK - و در سنبله بيشترين محتواي پروتئين محلول در ژنوتيپ Manning/Sdv1/Dogu8 و كمترين آن مربوط به ژنوتيپ SHARK بود. بررسي­ها همچنين مشخص ساخت كه فعاليت آنزيم­ هاي پراكسيداز، آسكوربات پراكسيداز و سوپراكسيد ديسموتاز تحت تنش خشكي افزايش يافت. بيشترين فعاليت آنزيم‌ ها در برگ پرچم در ژنوتيپ محتمل Sardari HR-86 و در سنبله در ژنوتيپ نيمه متحمل Manning/Sdv1/Dogu8 در آخرين مرحله نمونه برداري مشاهده شد. همچنين ژنوتيپ‌ هاي حساس كمترين فعاليت آنزيمي را نشان دادند. بر اساس نتايج به دست آمده به نظر مي­ رسد كه در ژنوتيپ نيمه متحمل Manning/Sdv1/Dogu8، فعال شدن سيستم دفاعي آنزيم­ هاي پراكسيداز و سوپراكسيد ديسموتاز نقش موثري در افزايش تحمل به تنش خشكي داشته است.

This study was carried out for evaluation of the effects of drought stress after anthesis on agronomic characteristics and some physiological responses of flag leaves and spicules of different wheat genotypes using a factorial experiment in a randomized complete block design with two factors (irrigation and wheat genotypes) and three replicates. Two levels of irrigation involving control (full irrigated under water farming conditions) and drought stress (irrigation cut after anthesis until the end of growth period) as the first factor and different wheat genotypes (TEVEE'S'//CROW/VEE'S and Shark: drought sensitive, Manning/Sdv1/Dogu8 and Sabalan: semi tolerant, Sardari HR-86 and Dogu88/Ghafghaz 7: tolerant to drought stress) as the second factor were considered and agronomic and physiological characters were measured. Drought stress decreased grain yield through decreasing 1000 grains weight. Manning/Sdv1/Dogu8 semi tolerant genotype showed the highest and Shark genotype showed the lowest grain yields. Results showed that soluble protein content increased in flag leaves and spicules under stress compared to control. Sardari HR-86 and Shark genotypes showed the highest and lowest soluble protein content in flag leaves, respectively. The highest and lowest soluble protein contents in spicules were observed in Manning/Sdv1/Dogu8 and Shark genotypes, respectively. The study also showed that peroxidase, ascorbate peroxidase, and superoxide dismutase enzymes activities increased under drought. The highest enzyme activity was observed in flag leaves of Sardari HR-86 tolerant genotype and in spicules of Manning/Sdv1/Dogu8 semi tolerant genotype in the last step of sampling. Also, sensitive genotypes showed the lowest enzyme activities. Based on the obtained results it seems that in Manning/Sdv1/Dogu8 semi tolerant genotype, activation defense system of peroxidase and superoxide dismutase enzymes had a key role in improving tolerance to drought stress.