تاثير سازگاري كوتاه مدت در تحمل به تنش سرما در نخودهاي كابلي و دسي ايران

Effect of short-term cold acclimation on cold stress of Iranian Kabuli and Desi chickpea genotypes

در اين تحقيق پاسخ هاي القا شده ژنوتيپ هاي نخود كابلي و دسي پس از دوره كوتاه مدت سازگاري ( ̊C10) به تنش سرما از طريق شاخص هاي فيزيولوژيكي بيوشيميايي و مولكولي ارزيابي شد. سازگاري به سرما، آمادگي بيشتري را در مقابله با تنش سرما در ژنوتيپ كابلي در مقايسه با ژنوتيپ دسي ايجاد كرد به طوري كه كمترين ميزان خسارت و بيشترين ميزان فعاليت سيستم دفاعي سلول در اين شرايط بدست آمد. تغيير همزمان الگوي فعاليت آنزيم هاي آنتي اكسيدان كه با تغيير شاخص هاي خسارت نشت الكتروليتي غشا (ELI) و ميزان پراكسيد هيدروژن (H2O2) مرتبط بود، گوياي آن است كه فعاليت اين آنزيم ها احتمالا در همراهي با ساير مكانيسم هاي دفاع سلولي، تحمل به تنش سرما را در نخود افزايش داد. نتايج حاكي از وجود تفاوت در الگوي بيان دو ژن كاتالاز (CAT) و آسكوربات پراكسيداز (APX) در ژنوتيپ ها تحت تيمارهاي دمايي بود. افزايش معني دار بيان هر دو ژن در ژنوتيپ كابلي در مقايسه با ژنوتيپ دسي الگوي كلي پاسخ هاي برنامه ريزي شده سلول را به موازات افزايش در فعاليت آنزيم ها نشان داد كه با شاخص خسارت كمتر غشاء در ژنوتيپ كابلي همراه بود. بنابراين دوره هاي سازگاري كوتاه مدت سبب افزايش ظرفيت ژنتيكي تحمل به سرما در ژنوتيپ هاي نخود شده به طوري كه درجه تحمل در ژنوتيپ كابلي بيشتر از ژنوتيپ دسي بود. چنين شاخص هايي ممكن است در ارزيابي ژنوتيپ هاي نخود به تنش سرما به همراه تيمارهاي تنش كوتاه مدت كه موجب صرفه جويي در زمان و هزينه پژوهش شده، موثر باشند.

In this study, the induced responses of Kabuli and Desi chickpea (Cicer arietinum L.) genotypes to cold stress physio-biochemical and molecular indices have been assayed. Cold acclimation established more readiness in facing up cold stress in Kabuli genotype compared to Desi one so that the minimum damage indices and the maximum enzyme activities were observed under these conditions. Simultaneous change of antioxidative activities related with damage indices electrolyte leakage index (ELI) and hydrogen peroxide (H2O2) showed that these enzymes accompanied with other defense mechanisms increased cold tolerance in chickpea. Results indicated that there were significant differences in catalase (CAT) and ascorbate peroxidase (APX) genes expression under thermal treatments. A significant increase of genes expression in Kabuli genotype compared to Desi one showed global patterns programmed cell responses along with increases in antioxidative activities, accompanying with a significant decrease particularly in Kabuli genotype. The short-term cold acclimation increased genetic capacity in chickpea genotypes so that the degree of tolerance in Kabuli genotype was higher than that of Desi one. Such defense and damage indices may be used as cold tolerance marker in evaluation of genotypes in a short-term cold stress profitably in a short time and low cost.