نقش رنگيزه هاي فتوسنتزي و آنزيمهاي آنتي اكسيدان در مقابل تنش اكسيداتيو

Role of photosynthetic Pigments and antioxidant enzymes against oxidative stress

در اين پژوهش اثر تنش اكسيداتيو (Oxidative stress) ناشي از تنش خشكي و پيري بر ميزان كلروفيل a، كلروفيل b، كاروتنوييدها، پروتيين زير واحد بزرگ آنزيم روبيسكو (rbcl)، آنزيمهاي آنتي اكسيدان شامل سوپراكسيد ديسموتاز (SOD) و آسكوربات پراكسيداز (APX) در مراحل شروع باروري، پرشدن دانه، شيري شدن ثانويه و خميري نرم در شرايط مزرعه اي در دو ژنوتيپ جو با عملكرد متفاوت (ژنوتيپ Q13 با عملكرد 1390 كيلوگرم در هكتار و ژنوتيپ Q20 با عملكرد 1598 كيلوگرم در هكتار) در گياهان تحت تيمارهاي آبي و خشكي بررسي گرديد. نتايج نشان دادند در هر دو ژنوتيپ تغييرات محتواي كلروفيل b به تنش كم آبي حساس تر از كلروفيل a مي باشد. مقدار كاروتنوييدها در ابتداي دوره تنش افزايش پيدا كرد اما با افزايش شدت تنش مقدار آنها كاهش يافت. ميزان پروتيين زير واحد بزرگ آنزيم روبيسكو با افزايش سن گياه و در اثر تنش خشكي كاهش پيدا كرد. با افزايش سن گياه فعاليت آنزيم سوپراكسيد ديسموتاز در هر دو ژنوتيپ هم در گياهان تيمار آبي و هم در گياهان تيمار خشكي كاهش يافت. اما در گياهان تحت تنش خشكي ژنوتيپ Q13 فعاليت اين آنزيم با شدت بيشتري كاهش يافت. فعاليت آنزيم آسكوربات پراكسيداز با افزايش سن گياهان ژنوتيپ Q13 در هر دو تيمار كاهش پيدا كرد. اما در ژنوتيپ Q20 با افزايش سن گياهان هر دو تيمار كاهش معني داري در فعاليت اين آنزيم مشاهده نشد. به نظر مي رسد توانايي بيشتر ژنوتيپ Q20 در حفظ فعاليت آنزيم سوپراكسيد ديسموتاز در زمان تنش كم آبي و افزايش سن گياه و همچنين حفظ فعاليت آنزيم آسكوربات پراكسيداز در طي مراحل پيري گياه جو نقش موثري در بيشتر بودن عملكرد دانه اين ژنوتيپ نسبت به ژنوتيپ Q13 دارد.

In this experiment, we studied the effects of drought stress under field conditions on chlorophyll a, chlorophyll b, carotenoids, rubisco large subunit (rbsl) and the activities of antioxidant enzymes in barley at early anthesis, watery ripe, late milk and soft dough stages of two genotypes with different yield (Q13: 1390 Kg/ha and Q20:1582 Kg/ha). The results showed that under oxidative stress chlorophyll b is more sensitive than chlorophyll a. The amount of cartenoids increased at initial time of stress period, but declined with the progress of stress. The amount of rbsl declined during senescence and drought stress. The activity of SOD declined with plant age in both water treatments. However it was more in plants under drought stress of Q13. APX activity declined with age in both water treatments of Q13. There were no significant difference with age in Q20 APX activity. Drought stress triggered increases in antioxidant enzymes activities. We concluded that Q20 has more ability to maintain SOD activity during water deficit stress and APX activity during senescence; therefore it seems that this ability is a key role for increasing the yield of Q20 in compare to Q13.