پاسخ صفات فيزيولوژيك و بيوشيميايي جو (Hordeum vulgare L.) به تنش شوري تحت شرايط كشت هيدروپونيك

مقدمه: جو (Hordeum vulgare L.) يك گونه زراعي مقاوم به شوري است كه اهميت اقتصادي بالايي در مناطق خشك و نيمه‌خشك جهان دارد. تنش شوري يك تنش چندگانه است كه علت اصلي آن، عمدتاً غلظت بالاي يون سديم است. تنش اسمزي، جذب آب توسط ريشه­‌هاي گياه را كاهش مي‌دهد و در نتيجه منجر به اختلالات فيزيولوژيك مختلف از جمله كاهش فعاليت‌هاي فتوسنتزي و كاهش تجمع گونه‌هاي اكسيژن فعال در سلول مي‌شود. فرايندهاي بيوشيميايي كليدي و مهمي در سطح سلولي وجود دارد كه گياهان از آن‌ها براي ايجاد تحمل به شوري استفاده مي‌كنند. تنش شوري تاثيرات فيزيولوژيك مهمي به‌دنبال دارد كه از آن جمله مي‌توان به از دست دادن فشار تورژسانس و تنظيمات اسمزي، كاهش سرعت جوانه‌زني، كاهش پتانسيل آب برگ، كاهش غلظت CO2 داخلي، كاهش هدايت روزنه‌اي CO2 و كاهش سرعت فتوسنتز خالص اشاره كرد. همچنين، در سطح بيوشيميايي نيز تنش شوري موجب افزايش تجمع پرولين، گلايسين بتائين، قندها و آنزيم‌هاي آنتي‌اكسيداني و كاهش فعاليت‌هاي روبيسكو و كاهش تجمع گونه‌هاي اكسيژن فعال يا نسبت Na+/K+ مي‌شود. در اين آزمايش، ويژگي‌هاي فيزيولوژيك و بيوشيميايي رقم‌هاي جو تحت شرايط بدون تنش و تنش شوري NaCl در سيستم كشت هيدورپونيك با هدف شناسايي رقم‌هاي متحمل به شوري ارزيابي شد.مواد و روش‌ها: به‌منظور ارزيابي پاسخ صفات فيزيولوژيك و بيوشيميايي جو به تنش شوري، چهار رقم جو (ريحان3، فجر30، نصرت و دشت) در چهار سطح شوري (صفر، 100، 200 و 300 ميلي‌مولار NaCl) تحت شرايط كشت هيدروپونيك مورد ارزيابي قرار گرفتند. آزمايش به‌صورت فاكتوريل بر پايه طرح كاملاً تصادفي با سه تكرار در گلخانه تحقيقاتي گروه بيوتكنولوژي دانشكده كشاورزي دانشگاه شهيد مدني آذربايجان انجام شد. دو هفته پس از اعمال شوري، بخش هوايي و ريشه گياهچه‌ها، تفكيك و وزن تر و خشك بخش هوايي و ريشه اندازه‌گيري شد. همچنين، صفات فيزيولوژيك و بيوشيميايي نظير ﻣﺤﺘﻮاي ﻧﺴﺒﯽ آب، نسبت يون­‌هاي K+/Na+، تنظيم كننده‌هاي اسمزي (قندهاي محلول، گلايسين بتائين، پرولين)، پراكسيد هيدروژن، آنزيم‌هاي آنتي‌اكسيداني و رنگدانه‌هاي فتوسنتزي (كارتنوئيدها، كلروفيل‌هاي a و b) به‌تفكيك در ريشه و بخش هوايي ارقام جو اندازه‌گيري شد. يافته‌هاي تحقيق: نتايج تجزيه واريانس داده‌ها نشان داد كه تفاوت معني‌داري بين رقم‌هاي جو از نظر تمامي صفات اندازه‌گيري شده و همچنين بين سطوح تنش شوري و برهمكنش رقم × تنش شوري از نظر همه صفات، به‌جز ميزان گلايسين بتائين ريشه، وجود داشت. نتايج نشان داد كه تنش شوري باعث كاهش ﻣﺤﺘﻮاي ﻧﺴﺒﯽ آب، وزن خشك اندام‌هاي هوايي، رنگدانه‌هاي فتوسنتزي و نسبت K+/Na+ و افزايش قندهاي محلول، گلايسين بتائين، پرولين، H2O2، كاتالاز و پراكسيداز در ريشه و اندام هوايي ارقام جو شد. نتايج مقايسه ميانگين‌ها و تجزيه به مؤلفه‌هاي اصلي نشان داد كه رقم نصرت و پس از آن رقم فجر30 داراي ﻣﺤﺘﻮاي ﻧﺴﺒﯽ آب، وزن خشك اندام­هاي­ هوايي، رنگدانه‌هاي فتوسنتزي، نسبت K+/Na+ و ميزان كاتالاز و پراكسيداز بالاتري در ريشه و اندام هوايي بودند و نسبت به ساير ارقام، تحمل بيش‌تري به تنش شوري نشان دادند.نتيجه‌گيري: نتايج اين آزمايش نشان داد كه اثر سطوح تنش شوري و رقم‌هاي جو و همچنين برهمكنش رقم × تنش شوري بر ويژگي‌هاي فيزيولوژيك و بيوشيميايي اندازه‌گيري شده معني‌دار بود. مقايسه رقم‌هاي جو مورد مطالعه نيز نشان داد كه دو رقم نصرت و فجر30 تحمل بيش‌تري به تنش شوري داشتند و از اين‌رو به‌نظر مي‌رسد كه براي محيط‌هاي شور مناسب‌تر از دو رقم ديگر باشند.