تغييرات فيزيولوژيك و بيوشيميايي در نهال‌هاي گلابي وحشي (Pyrus boisseriana) در پاسخ به تغييرات آبياري

Physiological and Biochemical properties of wild pear seedlings (Pyrus biosseriana) in response to different watering regimes

بهترین راه مقابله با خشكی همراهی با آن می­باشد كه در این بین استفاده از ژنوتیپ­های وحشی از اهمیت ویژه­ایی برخوردار است. هدف تحقیق حاضر، درك عمیق از مكانیسم­های ژرم پلاسم وحشی گلابی (Pyrus biosseriana) در پاسخ به تنش قطع آبیاری و ارزیابی قدرت بازیابی آن می­باشد. در همین راستا بعد از قطع آبیاری به مدت 18 روز، مصادف با علائم پژمردگی برگ، شاخص های فیزیولوژیكی و بیوشیمیایی در برخی از نهال­ها ارزیابی شد و با آبیاری دوباره­ی نهال­های باقی مانده به مدت یك هفته، قدرت بازیابی گیاه مورد مطالعه قرار گرفت. همزمان با ظهور پژمردگی برگ، محتوی نسبی رطوبت برگ با حدود 58% كاهش در مقایسه با نهال های كنترل، در حد بحران و حیاتی (35%) اندازه گیری شد كه البته بعد از آبیاری، گیاه توانست خود را تا حد قابل قبولی بازیابی كند. پتانسیل آبی گیاه در آوند چوبی در انتهای آزمایش تا 22/2- مگاپاسكال كاهش پیدا كرد و دوباره با جذب آب از ریشه، به شرایط كنترل نزدیك شد. به منظور تعدیل اسمزی در سلول گیاهی، مقدار پرولین آزاد و گلوكز حدود 6-5% در مقایسه با نهال­های كنترل افزایش یافت. نتایج نشان داد كه افزایش محتوی كارتنوئید یكی از مكانیسم آنتی اكسیداتیو در این ژرم پلاسم وحشی می­باشد چرا كه حضور اكسیژن­های آزاد نتوانسته است محتوی كلروفیل را كاهش دهد. از طرفی دیگر، محتوی مالون دی آلدئید و پراكسید هیدروژن به ترتیب بعنوان شاخص­های پراكسیداسیون لیپید و تنش اكسیداتیو افزایش بسیار جزئی و غیر معنی­داری داشت. در نهایت می­توان اذعان كرد كه افزایش پرولین بعنوان یكی از اسمولیت‌های محلول و كارتنوئید بعنوان یكی از مكانیسم آنتی اكسیداتیو، سازوكار این گیاه برای مقابله با كم آبی است. بنظر می­رسد كه ژرم پلاسم وحشی گلابی در سنین اولیه تا حدود 18 روز می­تواند بی­آبی را تحمل كند و علائم پژمردگی برگ شاخص مناسبی برای تشخیص میزان مقاومت آن به خشكی می­باشد.   

One of the best solutions to overcome drought stress is the use of wild germplasm. We aim to understand how wild pear (Pyrus boisseriana) conserves water and recovers water potential after drought. After 18 days without water, which coincides with leaf rolling, we surveyed physiological and biochemical parameters of pear seedlings and were re-surveyed them again after a week of re-watering. After signs of leaf rolling, the relative water content decreased to a critica level (35%).In contrast to the control, RWC declined by 58% and recovered acceptably. By the end of the experiment, xylem water potential declined -2.22 Mpa, but increased watering. For osmosis adjustment in the plant cell, free proline and glucose content was increased about 5-6%. The finding showed that increasing carotenoid content is one of the strategies in response to oxidative stress, because active oxygen species could not decrease chlorophyll content. On the other hand, MDA and H2O2 content as lipid peroxidation and oxidative stress indicator respectively narrowly increased. Finally it can be concluded that increasing the carotenoid and proline content are the important mechanism for water limiting stress. It seems that this wild pear germplasm can tolerate lack of water for about 18 days. Moreover, leaf rolling sign is a good indicator of drought resistance potential.