بررسي تغييرات پارامترهاي فلويورسانس كلروفيل a در دو رقم گندم دوروم در پاسخ به شوري

Study of the variation in chlorophyll a fluorescence parameters in two durum wheat cultivars in response to salinity

شاخص‌هاي فيزيولوژيك كنوني مورد استفاده براي گزينش ژنوتيپ‌هاي متحمل و حساس به تنش‌هاي محيطي عمدتا پرهزينه و وقت‌گير مي‌باشند. بنابراين دستيابي به معيارهاي فيزيولوژيكي كه ضمن رفع معايب ياد شده، دقيق و كم هزينه باشند ضروريست. با توجه به موارد ياد شده، دو رقم مقاوم (مصر 449) و حساس (تركيه 506) گندم دوروم انتخاب و به روش هواكشت، كشت و پرورش يافتند. در مرحله 5-4 برگي گياهچه‌هاي گندم به مدت 10 روز در تنش شوري 200 ميلي‌مولار حاصل از اضافه نمودن كلريد سديم به محلول غذايي قرار گرفتند. سپس در هر دو شرايط عادي و تحت شوري، فلويورسانس كلروفيل a در گياهچه‌هاي گندم ارزيابي شد. در رقم حساس تركيه506، سطح زير منحني OJIP- تست، فاكتور ارزيابي حجم خزانه كينون‌ها، و كارايي اوليه فتوسيستم II در اثر تنش شوري نسبت به شاهد كاهش معني‌داري را نشان داد. بعلاوه اينكه بررسي پارامترهاي مرتبط با جريان انرژي به مركز واكنشي نشان داد كه در رقم تركيه506 به دليل كاهش نسبت مراكز واكنشي فعال به مقطع عرضي برگ در اثر شوري، پارامتر جذب انرژي به مركز واكنشي، ميزان بدام انداختن انرژي به مركز واكنشي و جريان الكترون به مركز واكنشي در اين شرايط نسبت به شاهد افزايش داشت. اما عدم افزايش جريان الكترون به مركز واكنشي در اين رقم سبب شد تا ميزان اتلاف انرژي در مركز واكنشي در شرايط شوري افزايش يابد. از طرفي شاخص‌هاي ميزان به‌دام انداختن انرژي به ميزان جذب آن، ميزان انتقال الكترون به ميزان انرژي به‌دام افتاده و ميزان انتقال الكترون به ميزان انرژي جذبي در رقم تركيه506 در شرايط شوري كاهش معني‌داري داشت. اگرچه شاخص عمكرد در اثر شوري در هر دو رقم مورد مطالعه كاهش يافت ولي پارامترهاي مورد ارزيابي نشان داد كه رقم تركيه506 به شوري حساس‌تر بوده و از كارايي كمي برخوردار است. بعلاوه نتايج حاصل نشان مي‌دهد كه تكنيك فلويورسانس كلروفيل a شاخص فيزيولوژيك معتبري براي گزينش ارقام گندم در پاسخ به شوري مي‌باشد.

Physiological characteristics commonly employed for selection of tolerant and sensitive plant genotypes to environmental stresses are mainly time consuming and expensive. Since, development of alternative accurate and time–saving assay methods is inevitable. Owing to above mentioned facts, two durum wheat cultivars; Egypt 449 (tolerant) and Turky506 (sensitive) were cultured under aeroponic conditions for the evaluation of their chlorophyll a fluorescence parameters under salinity conditions. During 4-5 leafy stage, wheat seedlings were exposed to 200 mM salinity stress for 10 days. Chlorophyll a fluorescence was assayed in both salinity treated and control plants. In Turky506, OJIP-test curve area coverage, evaluation factor for quinones pool volume and photosystem II initial efficiency were significantly reduced under salinity conditions compared to control. Moreover, study of the parameters related to energy flow towards the reaction center showed that in Turky506, due to reduced ratio of active reaction center to cross section under salinity condition, parameters of energy absorption in reaction center, energy trapping ratio related to reaction center and electron flow toward reaction center were increased under salinity situations. However, blocked flow of electron transport toward reaction center in Turky506 led to increased energy waste in reaction center due to salinity. On the other hand, indexes such as energy trapping to energy absorption, electron transmission rate to trapped energy and electron transmission rate to absorptive energy rate in Turky506 were significantly reached under salinity conductions. Although, performance index under salinity was declined in both cultivars, but, the studied traits revealed than Turky506 was sensitive to salinity and also, had low efficiency. Overall, it is worthy of note that, study of the chlorophyll a fluorescence may be a validate physiological index for selection of wheat cultivars in response to salinity.