تأثير تنش خشكي بر فعاليت‌هاي آنتي‌اكسيداني در سه ژنوتيپ ارزن دم‌ روباهي (Setaria italica L)

(Effect of drought stress on antioxidant activity and yield in several genotype Foxtail Millet (Setaria italica L

خشكي از مهم‌ترين عوامل محدودكننده توليد محسوب مي­شود كه از طريق اختلال در وضعيت فيزيولوژيكي گياه، اثرات شديدي بر عملكرد مي­گذارد. به‌منظور بررسي اثرات تنش اكسيداتيو ناشي از تنش خشكي بر مكانيزم دفاع آنتي­اكسيداني و تأثير آن بر عملكرد در سه ژنوتيپ ارزن دم­روباهي آزمايشي به‌صورت فاكتوريل در قالب طرح بلوك­هاي كامل تصادفي با چهار تكرار در گلخانه تحققاتي دانشكده كشاورزي دانشگاه بيرجند ­به اجرا در آمد. با توجه به جهت گلخانه و عدم يكنواختي نور در بخش­هاي مختلف گلخانه بلوك­بندي بر اساس ميزان نور در گلخانه انجام شد. فاكتورهاي آزمايشي شامل ژنوتيپ ­هاي ارزن در سه سطح (باستان بعنوان ژنوتيپ­ مورد كشت در منطقه و ژنوتيپ ­هاي KFM5 و KFM20) و تنش خشكي در سه سطح شاهد با تأمين 100 درصد تأمين آب مورد نياز گياه، تأمين 75 درصد آب مورد نياز (تنش متوسط) و تأمين 50 درصد آب مورد نياز (تنش شديد) ) بود. بر طبق نتايج تحقيق افزايش تنش باعث افزايش فعاليت آنزيمي ارقام ارزن شد. ژنوتيپ باستان بالاترين فعاليت آنزيمي را در شرايط تنش داشت و حدس زده ­مي­شود علت آن توانايي بالاتر سيستم دفاع آنتي­ اكسيداني و كارايي بهتر اين ژنوتيپ بمنظور پاكسازي گونه­ هاي فعال اكسيژن باشد. سطح پايين مالون دي­آلدئيد در اين ژنوتيپ نيز مي­تواند بيانگر خسارت اكسيداتيو كمتر به غشاء سلولي باشد. عملكرد دانه با فعاليت آنزيمي همبستگي منفي داشت و افزايش فعاليت آنزيمي منجر به كاهش عملكرد ژنوتيپ ­ها شد.

Water shortage is one of the most important limiting factors for crop production, that affected growth and yield by changing physiological conditions. This study was carried out to investigate effect of oxidative stress on antioxidant defense mechanism in Research greenhouses of Birjand University in 2014. A factorial arrangement of treatments based on randomized complete block design (Due to the lack of uniformity of light) with four replications was used .The studied factors were drought stress with three levels including 100, 75 and 50 percent of plant water requirement (non-stress, moderate and severe stress respectively) and millet genotype with three levels (including Bastan, promising lines KFM5 and KFM20).. Malondialdehyde, electrolyte leakage and membrane stability was measured in 30 and 45 days after stress and yield in maturity. Antioxidant activity (including SOD, CAT and APX) was measured in 30 days after stress. The results showed that antioxidant activity increased as intensity of drought stress increased in all three genotypes. Bastan had the highest antioxidant activity under sever stress that showed it had best antioxidant defense system and better scavenge reactive oxygen species than another genotypes. The malondialdehyde content (MDA) was low in Bastan compared to other genotypes and was less affected by increasing drought stress that showed this genotype was less affected by oxidative stress. Seed yield decreased as intensity of drought stress increased in all three genotypes and had negative correlation with antioxidant activity.