بررسي ويژگي‌هاي فيزيولوژيك، دفاعي و محتواي دو رقم قرمز و جارويي سورگوم (Sorghum bicolor) در تنش شوري در شرايط كشت درون شيشه

Evaluation of physiological and defense characteristics and ions contents of Red and Brooms cultivars of sorghum (Sorghum biolor) under salt stress stress in vitro

پژوهش حاضر، براي بررسي پاسخ‎هاي فيزيولوژيك و دفاعي ارقام سورگوم قرمز و جارويي نسبت به تنش شوري در شرايط كشت درون شيشه طراحي شد. در ابتدا بذرهاي ارقام گياه سورگوم در محيط‌كشت MS داراي غلظت‎هاي0، 50، 100 و 150 ميلي‎مولار NaCl در شرايط درون شيشه‎اي كشت شدند. پس از 2 هفته، اثر تنش شوري بر درصد جوانه‎زني، شاخص‌هاي رشد، آنتوسيانين كل، فلاونوئيدها، قندهاي احياءكننده، پرولين، يون‎هاي Na+، K+ و Ca2+، پروتئين محلول كل، فعاليت آنزيم‏هاي كاتالاز و آسكوربات پراكسيداز بررسي شد. در پژوهش حاضر، دو رقم قرمز و جارويي، كه به‌ترتيب ارقام حساس و مقاوم نسبت به شوري هستند بر‌اساس درصد جوانه‎زني و شاخص‌هاي رشد، بررسي شدند. مقدار رنگيزه‎هاي فتوسنتزي (كلروفيل كل و كاروتنوئيد) و آنتوسيانين با افزايش مقدار نمك در هر دو رقم كاهش يافت، درحالي‎كه ميزان فلاونوئيد‌ها در سه طول موج270، 300 و 330 نانومتر افزايش يافتند. با افزايش شوري ميزان پرولين، قند و پروتئين در بافت‎هاي ريشه و ساقه هر دو رقم افزايش پيدا كردند. محتواي يون سديم در ريشه هر دو رقم و ساقه رقم قرمز افزايش يافت؛ ولي در ساقه رقم جارويي تفاوت معني‎داري نشان نداد. به‌طور‌كلي، پتاسيم در تنش شوري كاهش يافت. نسبت سديم به پتاسيم در ريشه هر دو رقم و ساقه رقم قرمز افزايش نشان داد؛ درحالي‏كه نسبت سديم به پتاسيم در ساقه رقم جارويي اثر معني‏دار نشان نداد. شوري اثر معني‎داري بر ميزان يون كلسيم در ريشه دو رقم نداشت. در حالي‏كه ميزان كلسيم در ساقه هر دو رقم افزايش يافت. فعاليت آنزيم CAT در اندام هوايي و ريشه هر دو رقم افزايش يافت؛ ولي فعاليت APX در رقم جارويي افزايش و در رقم قرمز كاهش معني‎‎‎دار را نشان داد.

The present study was conducted to evaluate defense and physiological responses of some red and broomscultivars of Sorghum to salinity stress under in vitro culture. Seeds of Sorghum cultivars were cultured on MS (Murashig and Skoog, 1962) medium containing 0, 50, 100 and 150 mM NaCl under in vitro condition. After 2 weeks, the effect of salinity was studied on percentage of germination, growth parameters, photosynthetic capacity (total chlorophyll and carotenoids), total anthocyanin, total felavonoids, reducing sugars, proline, Na+/K+/Ca2+ ions, total soluble protein content, ascorbate peroxidase and catalase activities in roots and shoots. According to percentage of seed germination and growth parameters, Red and brooms cultivars were selected as susceptible and resistant to salinity in the study, respectively. The photosynthetic pigments (chlorophyll and carotenoids) and the anthocyanin content decreased by increasing salt levels in both cultivars, while flavonoids increased in three wavelengths 270, 300 and 330 nm. The results showed proline, suger and protein contents increased in roots and shoots of two cultivars by increasing salinity. The content of Na+ ion increased in the roots of red and brooms cultivars and shoot of Red cultivar. Ratio Na/K increased in roots of two cultivars and shoots of red by increasing salinity. Ratio Na/K in the shoots of brooms cultivar didn’t change significantly under salt stress. Generally in the presence of salt, potassium decreased in roots and shoots of two cultivars. Calcium ion amount in the roots of two cultivars didn’t change significantly under salt stress while it increased in shoots of two cultivars. The CAT activity increased in roots and shoots of two cultivars but APX activity increased in brooms cultivar and decreased significantly in red cultivar.