بررسي تغييرات ميزان كلروفيل، پروتيين و آنزيم هاي آنتي اكسيدانت در گندم دوروم تحت تنش خشكي

Changes in Chlorophyll, Protein and Antioxidant Enzymes on Durum Wheat under Drought Stress

تنش خشكي يك تنش غيرزنده است كه سبب ايجاد واكنش هاي بيوشيميايي و فيزيولوژيك متفاوتي در گياه مي گردد. به منظور بررسي اثر تنش خشكي بر روند تغييرات كلروفيل، فعاليت آنتي اكسيدانتي و محتواي پروتيين محلول كل برگ در پنج رقم گندم دوروم آزمايشي در گلخانه تحقيقاتي دانشگاه بين المللي امام خميني (ره) در سال1389 اجرا گرديد. پنج ژنوتيپ مختلف گندم دوروم شامل سيمره، كرخه، دنا، آريا و لاين D-79-15 در يك آزمايش فاكتوريل در قالب طرح كاملا تصادفي در شش تكرار و در دو شرايط نرمال و تنش خشكي ارزيابي شدند. در مرحله پنج برگي نمونه گيري جهت اندازه گيري مقدار پروتيين محلول و فعاليت آنزيم هاي ضداكسنده كاتالاز، پراكسيداز، سوپراكسيدديسموتاز و آسكوربيت پراكسيداز صورت گرفت. نتايج نشان داد كه ميزان پروتيين محلول در ژنوتيپ‌هاي مختلف مورد مطالعه در اثر تنش خشكي بطور معني داري افزايش يافت ولي ميزان كلروفيل كل گياه كاهش پيدا كرد. از نظر كلروفيل a، b و كلروفيل كل رقم آريا بالاترين رتبه را در ميان ارقام داشت. نتايج حاكي از آن بود كه فعاليت آنزيم هاي ضداكسنده كاتالاز (CAT)، پراكسيداز (POX) و سوپراكسيد ديسموتاز (SOD) در واكنش به تنش خشكي معني دار گرديد و افزايش نشان داد، در حالي كه در اثر تنش كم آبي ميزان فعاليت آنزيم آسكوربيت پراكسيداز كاهش يافت. رقم آريا بيشترين فعاليت آنزيم CAT را در برابر تنش خشكي از خود نشان داد و رقمي مقاوم در برابر تنش خشكي محسوب شد. رقم سيمره داراي فعاليت آنزيم POX زيادتري در شرايط تنش بود. كمترين فعاليت آنزيم POX در لاين D-79-15 مشاهده شد كه رقمي حساس نسبت به ساير ارقام در برابر تنش خشكي محسوب مي‌شود. رقم دنا بيشترين افزايش فعاليت آنزيم SOD و رقم كرخه داراي بيشترين افزايش فعاليت آنزيم APX در شرايط تنش بود.

Drought stress as an abiotic stress causes different biochemical and physiological responses in plants. To study changes in chlorophyll, total soluble protein and antioxidant activity due to drought stress, we conducted an experiment on five durum wheat varieties (selected from the Seed and Plant Improvement Institute in Karaj) at research greenhouse of Imam Khomeini International University in 2010. Five varieties (Seymareh, Karkheh, Dena, Aria and D-79-15) were cultivated in a factorial experiment based on completely randomized design with six replicates in both normal and water stress conditions. The sampling was done at five leaf stage for measuring total soluble protein, catalase (CAT), peroxidase (POX), ascorbate peroxidase (APX) and super oxid dismutas (SOD) enzymes activity. Results showed that total soluble protein increased significantly, but total amount of chlorophyll decreased due to drought stress. Amount of chlorophyll a, b and total chlorophyll for cultivar Aria, was maximum. Also, the results showed that activity of CAT, SOD and POX increased due to stress, while stress caused a decrease in the activity of APX. Cultivar Aria had the highest catalase enzyme activity against drought stress and was considered as drought resistant cultivar. Seymareh had the highest POX activity under stress. The lowest POX activity was for line D-79-15 and was recorded more sensitive to stress than other varieties. Dena and Karkheh showed the highest increase in super oxid dismutas and ascorbate peroxidase enzyme activity under stress condition, respectively.