واكنش ضد اكسندگي متفاوت چهار ژنوتيپ جو (Hordeum vulgare L.) به كمبود آب

Differential Antioxidative Responses to Water Deficit Among four Barley (Hordeum vulgare L.) Genotypes

تغييرات شرايط آب و هوايي آينده خطر تنش خشكي را روز به روز افزايش مي دهد و در حال حاضر تنش خشكي يكي از عمومي ترين مشكلات كشت جو در ايران مي باشد. تا به امروز تحقيقات زيادي درباره اثر تنش خشكي بر فعاليت آنزيم‌هاي ضد اكسنده صورت گرفته است، اما اطلاعات اندكي درباره اثر تنش خشكي بر فعاليت اين آنزيم‌ها در شرايط طبيعي رشد گياهان ( در مزرعه) وجود دارد. از اين رو در اين پژوهش اثر تنش خشكي ضعيف وشديد بر فعاليت آنزيم‌هاي ضد اكسنده شامل سوپراكسيد ديسموتاز (SOD)، آسكوربيت پراكسيداز (APX)، كاتالاز (CAT) و پراكسيداز (POX)، در مراحل شروع باروري، پر شدن دانه و شيري شدن دانه چهار ژنوتيپ جو با عملكرد دانه متفاوت در مزرعه بررسي گرديد. نتايج نشان دادند كه تنش كم آبي باعث افزايش فعاليت آنزيم‌هاي ضد اكسنده در هر چهار ژنوتيپ گرديد. در مرحله شروع باروري فعاليت آنزيم پراكسيداز در ژنوتيپ Q22 از ساير ژنوتيپ‌ها بيشتر بود (P < 0.01). با توجه به اينكه بر اساس عملكرد دانه در شرايط خشكي، اين ژنوتيپ از ژنوتيپ‌هاي ديگر نسبت به تنش كم آبي مقاوم‌تر ‌مي باشد، به نظر‌مي رسد اين آنزيم در مقاوم كردن اين ژنوتيپ به تنش كم آبي نقش موثري داشته و مي توان از آن در تحقيقات زيست فناوري و توليد ژنوتيپ هاي مقاوم به تنش خشكي استفاده كرد.

Future climate changes are expected to increase risks of drought, which already represent the most common stress factor for stable barley (Hordeum vulgare L.) production in Iran. Up to now, extensive research projects have been done to study effects of drought stress on the antioxidant enzyme activity. While there is a few works of such studies on the field condition. In order to study of water deficit effects on the antioxidant enzymes activities as a secondary stress, we evaluate the effects of mild and severe drought stress on activities of antioxidative enzymes including superoxide dismutases, ascorbate peroxidase, catalase and peroxidase, among four barley genotypes, differing in the capacity to maintain the grain yield under drought condition during beginning on anthesis, kernel watery ripe and late milk stages under field condition. Results showed that drought increased the activity of antioxidant enzymes in all genotypes. At beginning of anthesis, POX activity of Q22 was higher than it in other genotypes ( P < 0.01). Accordingly grain yield under drought condition Q22 is more tolerant than others. Therefore it seems POX has major role in reactive oxygen species (ROS) detoxifications under drought condition and can be use as biological marker for selection of tolerant barley genotypes at breeding programs.