ارزيابي تحمل ژنوتيپ هاي عدس (Lens culinaris Medik.) به دماهاي يخ زدگي با استفاده از عوامل فلورسانس كلروفيل

Evaluation of freezing temperature tolerance of lentil (Lens culinaris Medik) genotypes with using chlorophyll fluorescence parameters

اندازه‌گيري فلورسانس كلروفيل روشي سريع و غير تخريبي را براي ارزيابي نحوه عملكرد سيستم فتوسنتزي در طول و بعد از شرايط تنش‌هاي محيطي فراهم كرده و اطلاعات حاصل از آن براي مشخص كردن سرعت انتقال الكترون و چگونگي فرود انرژي الكترون برانگيخته بكار مي‌رود. به همين منظور جهت ارزيابي تحمل ژنوتيپ‌هاي عدس شامل MLC7، MLC60، MLC185، MLC225، MLC357، توده قزوين و توده محلي رباط به يخ‌زدگي 0، 3-، 6-، 9-، 12-، 15-، 18-، 21- و 24- درجه سانتيگراد، آزمايشي به صورت فاكتوريل در قالب طرح بلوك‌هاي كامل تصادفي در سه تكرار در فريزر ترموگراديان اجرا شد. بازتاب فلورسانسي از برگ سازگار شده به نور بسيار كم (Fʹo)، بيشينه فلورسانس برگ سازگار شده به نور (Fʹm)، فلورسانس متغير (Fʹv) و بيشينه‌ي كارايي پتانسيل فتوشيميايي فتوسيستم Fʹv/Fʹm II قبل، پنج و ده روز پس از اعمال تيمار يخ زدگي‌اندازه گيري و ثبت شد. درصد بقاي ژنوتيپ‌هاي مختلف نيز سه هفته پس از اعمال تيمارهاي دمايي تعيين شد. نتايج تجزيه واريانس مربوط به عوامل فلورسانس كلروفيل در پنج روز پس از اعمال تيمار نشان داد كه ژنوتيپ‌هاي مختلف تفاوت معني‌داري با يكديگر دارند. ژنوتيپ MLC225بيشترين و ژنوتيپ MLC7 كمترين مقدار Fʹo را به خود اختصاص دادند. از نظر عامل Fʹm ژنوتيپ‌هايMLC225، MLC357 و قزوين بالاترين و ژنوتيپ‌هاي رباط و MLC185 پايين‌ترين‌ مقادير را داشتند. همچنين در بين ژنوتيپ‌هاي مختلف، ژنوتيپ رباط كمترين مقدار Fʹv را داشت. تفاوت بالاترين نسبت Fʹv/Fʹm در ژنوتيپ MLC7 با پايين‌ترين آن در ژنوتيپ رباط حدود 16 درصد بود. همچنين در اين مرحله سطوح مختلف دمايي با وجود مشابه بودن مقادير Fʹo به علت تفاوت در Fʹm از نظر Fʹv و Fʹv/Fʹm با يكديگر متفاوت بودند و به طور نسبي هم روند با كاهش دما، مقادير اين عوامل كاهش يافت. سه هفته بعد از اعمال تيمار يخ‌زدگي ژنوتيپ MLC60 بيشترين (9/49 درصد) و ژنوتيپ قزوين كمترين (3/38 درصد) درصد بقا را داشت. اثر دماي يخ‌زدگي بر درصد بقا معني‌دار بود. با افزايش شدت يخ‌زدگي، درصد بقاي نمونه‌ها كاهش يافت، به صورتيكه در دماي 12- درجه سانتي راد درصد بقا گياهان حدود 56 درصد بود ولي در دماهاي پايين‌تر هيچ يك از گياهان در ژنوتيپ‌هاي مختلف قادر به زنده ماندن نبودند. بين درصد بقاي ژنوتيپ‌هاي مختلف عدس و نسبت Fʹv/Fʹm پيش از تيمار يخ‌زدگي رابطه قوي (**93/0=R2) وجود داشت. ولي اين رابطه در‌اندازه گيري‌هاي پس از اعمال تيمارهاي يخ‌زدگي بسيار ضعيف بود. به نظر مي‌رسد بتوان از طريق ‌اندازه گيري نسبت Fʹv/Fʹm پيش از اعمال يخ‌زدگي تا حدودي به ميزان تحمل به يخ‌زدگي ژنوتيپ‌هاي عدس پي برد.

During and after environmental stresses, measuring chlorophyll fluorescence parameters provide a fast and non-destructive method to evaluate the performance of photosynthetic system, and achieving data is used to determine the electron transfer rate and type of excited electrons quenching. So in order to assess tolerance of lentil genotypes including MLC7, MLC60, MLC185, MLC225, MLC357, Qazvin and Rabat to freezing temperatures consist of 0,-3,-6,-9,-12,-15,-18,-21,-24 oC, as a factorial experiment in randomized complete block design with three replications was conducted in the thermo gradient freezer. Reflection fluorescence of leaves adapted to low light (F?o), maximum fluorescence of light adapted leaves (F?m), variable fluorescence (F?v) and maximal photochemical efficiency potential PSII (F?v/F?m) were measured before, 5 and 10 days after the freezing treatments. Percent survival of different genotypes was determined also three weeks after applied the treatments. Analysis variance results showed that different genotypes were significantly varied related to chlorophyll fluorescence parameter in five days after the treatments. Two MLC225 and MLC7 genotypes indicated the highest and lowest F’o, respectively. MLC225, MLC357 and Qazvin genotypes allocated the highest values of F?m, also Rabat and MLC185 had the lowest levels. For F?v parameter, Rabat had the lowest contribution among the different lentil genotypes. Also in this phase, temperature levels regardless of similar F’o, had different F?v and F?v/F?m because of dissimilarity in F’m parameter, and relatively with decreased temperature this parameters were reduced. Three weeks after freezing treatment, MLC60 and Ghazvin genotypes had highest (49.9%) and lowest (38.3%) survival rate, respectively. Freezing effect on survival rate was significantly different. Survival rate decreased when freezing intensity was increased. Survival rate of plants were 56% in -12oC but in lower temperature none of plants of different genotypes could not be survive. There was positive correlation between survival rate and F?v/F?m ratio before freezing in all genotypes. While this correlation after freezing was weak. It seems we can predict freezing tolerance in lentil genotypes by measuring F?v/F?m ratio before exposure of freezing.