تغييرات ساختاري بافت‌هاي ريشه، ساقه و برگ در گندم رقم ميهن تحت تنش خشكي

Structural changes of root, stem and leaf tissues in Tritichum aestivum cv. Mihan, under drought stress

خشكي مهمترين تنش غيرزيستي در سراسر جهان محسوب مي‌شود كه اثرات جبران ناپذيري بر رشد و نمو گياه باقي مي‌گذارد و سبب كاهش توليد محصولات زراعي مي‌شود. در اين پژوهش تاثيرات خشكي در چهار سطح شامل كنترل (آبياري مطلوب يا نگهداري رطوبت خاك در حد 100% ظرفيت زراعي خاك)، ملايم (نگهداري رطوبت خاك در حد 75% ظرفيت زراعي خاك)، متوسط (نگهداري رطوبت خاك در حد 50% ظرفيت زراعي خاك) و شديد (نگهداري رطوبت خاك در حد 25% ظرفيت زراعي خاك)، بر روي ويژگي‌هاي آناتوميكي برگ، ريشه و ساقه گياه گندم رقم ميهن مورد مطالعه قرار گرفت. بدين منظور، مقاطعي ميكروسكوپي تهيه گرديد و با رنگ هاي كارمن زاجي و متيلن بلو رنگ آميزي شد. سپس با دو ميكروسكوپ نوري و فلورسانس مورد مطالعه قرار گرفتند. نتايج نشان داد كه استرس خشكي سبب كاهش قطر ريشه، كاهش ضخامت بافت اسكلرانشيمي و ضخامت ديواره‌هاي سلول‌ها، افزايش مقدار ليگنين اپيدرم، كاهش ضخامت نوار كاسپاري در اندودرم، كاهش قطر و تعداد متاگزيلم‌ها در ريشه مي‌شود. همچنين در ساقه سبب تحليل بافت كلرانشيم، كاهش ضخامت كوتيكول، كاهش ضخامت ديواره بافت اسكلرانشيم، كاهش قطر گزيلم و فلوئم و كاهش اندازه سلول‌هاي بافت پارانشيم زمينه مي‌شود. در برگ، افزايش سايز اپيدرم، افزايش آنتوسيانين، افزايش سايز سلول‌هاي اسكلرانشيم و كاهش قطر گزيلم را شاهد بوديم. به نظر مي‌رسد اين تغييرات مي تواند نشانه‌هاي واكنش و تلاش گياه براي سازگار شدن به تنش خشكي, احتمالا از طريق فرايندهاي متابوليسمي ‌باشد.

Drought is the most challenging abiotic stress, which has irreversible effects on plant growth and development and reduces crop production worldwide. The effects of drought stress on the structure of leaves, roots, and stems of Tritichum aestivum cv. Mihan, were investigated under four different irrigation levels i.e. optimal irrigation or 100% of field capacity (FC), low stress (75% FC), mild stress (50% FC), and severe stress (25% FC). Microscopic sections from plant tissues were prepared, stained with Carmen Zaji and Methylene Blue, and studied using fluorescence and light microscopy. The results showed that in the roots, drought stress reduced the thickness of sclerenchyma tissue, cell walls and casparian strip in the endodermis, as well as the diameter of the root and metaxylems and the number of metaxylems. However, the lignin of the root's epidermal cell walls was increased. In stems, drought stress reduced the thickness of the cuticle layer and as well as cell walls diameter of sclerenchyma tissue, xylem and phloem. Reducing of chlorenchyma tissue area and ground parenchyma tissue cell size were also seen. In leaves, an increase in epidermal cell size, anthocyanin content, sclerenchyma cell size, and a decrease in xylem diameter were observed. Taking all together, structural changes indicate plant's effort to adapt to drought stress, possibly through metabolic processes.