بررسي پاسخ‌هاي آنتي اكسيداسيوني براي ريشه يك موتانت برنج تحت تنش شوري در مرحله گياهچه‌اي

Assessment of antioxidant responses of a mutant rice root under salinity stress in the seedling stage

در اين مطالعه به‌منظور بررسي پاسخ به تنش شوري، گياهچه ­هاي برنج دو رقم هاشمي و لاين پيشرفته موتانت آن در آزمايشي در سال 1396 در دانشگاه علوم كشاورزي و منابع طبيعي گرگان تحت شرايط تنش شوري 100 ميلي­مولار نمك كلريدسديم قرار داده شدند. نمونه‌برداري از ريشه در زمان ­هاي سه و شش روز پس از تنش شوري­ براي بررسي­ هاي بيوشيميايي انجام گرفت. آزمايش به صورت كرت­ هاي خردشده با طرح پايه بلوك‌هاي كامل تصادفي با سه تكرار به‌صورت كشت هيدروپونيك اجرا گرديد. در شرايط تنش شوري محتواي يون سديم در ريشه هر دو ژنوتيپ به‌شدت افزايش يافت، اما اين افزايش در ريشه ژنوتيپ موتانت نسبت به والد غيرموتانت به‌طور معني­داري كم‌تر بود. تنش اكسيداتيو حاصل از تنش شوري با اندازه­ گيري ميزان پراكسيد هيدروژن مشخص كرد كه رقم والد تحت تنش اكسيداتيو بيش‌تري بوده است و اين نتيجه با ميزان بيش‌تر مالون‌دي‌آلدهيد مورد تأييد قرار گرفت. ارزيابي فعاليت آنزيم ­هاي آنتي‌اكسيداسيوني سوپراكسيدديسموتاز، كاتالاز، آسكوربات‌پراكسيداز و گلوتاتيون‌ردوكتاز نشان از افزايش معني‌دار اين آنزيم­ ها در ريشه ژنوتيپ موتانت داشت. به‌طور كلي، نتايج اين پژوهش نشان داد كه در ژنوتيپ برنج موتانت، جهش (با پرتودهي گاما) با افزايش فعاليت آنزيم ­هاي اكسيداسيوني و سنتز برخي اسموليت­ ها در بافت ريشه، باعث افزايش تحمل به شوري در مرحله گياهچه‌اي نسبت به والد غيرموتانت شد.

In this study, in order to investigate the response to salinity stress, seedlings of two rice kinds, Hashemi and its advanced mutant line, have exposed to 100 mM NaCl as a salinity stress in an experiment, conducted in 2017 at Gorgan University of Agricultural Sciences and Natural Resources, Iran. For the biochemical investigation, root sampling is performed during three and six days after the salinity stress treatment. The experiment is conducted as a split plot with randomized complete block design with three replications in hydroponic culture. Under salinity stress, the sodium ion content in both genotypes’ roots has increased significantly, while this trend is much lower in the root of mutant genotype than wild type. The induced oxidative stress of salinity stress is measured by the amount of hydrogen peroxide, indicating that the wild type is under higher oxidative stress which is confirmed by the higher amount of malondialdehyde. Evaluation of antioxidant enzymes’ activity include superoxide dismutase, catalase, ascorbate peroxidase, and glutathione reductase. It reveals a significant rise in the root of the mutant genotype. Overall, this study shows that mutation in the rice genotype leads to salt tolerance, compared to the wild type, through promoting the activity of oxidative enzymes and the synthesis of some osmolytes in the root tissue.