ارزيابي فعاليت برخي از آنزيم هاي دفاعي نخود (Cicer arietinum L.) تحت تنش سرما

Evaluation of some defense enzymes activities in chickpea plants under cold stress

گياهان جهت بقا و تحمل تنش‌هاي محيطي نيازمند مكانيسم‌هاي دفاعي متعددي هستند. در اين پژوهش فعاليت آنزيم‌هاي اكسيداز متناوب (AOX) ميتوكندري، سوپراكسيد ديسموتاز (SOD) و كاتالاز (CAT) ، ميزان نشت الكتروليتي (ELI) و پراكسيد هيدروژن (H2O2) به عنوان شاخص‌هاي خسارت سلولي در دو ژنوتيپ حساس (ILC533) و متحمل (Sel 96TH11439) نخود زراعي (Cicer arietinum L.) تحت تنش سرماي 4 درجه سانتي‌گراد ارزيابي شد. نتايج تجزيه آماري نشان داد كه اختلاف معني‌داري بين ژنوتيپ‌ها تحت تيمارهاي دمايي وجود داشت. تحت تنش سرما به موازات كاهش شاخص‌هاي خسارت، فعاليت آنزيم AOX افزايش معني‌داري يافت. بيشترين فعاليت اين آنزيم در ژنوتيپ متحمل در روز ششم پس از تنش سرما مشاهده شد در حالي كه تحت اين شرايط ميزان فعاليت اين آنزيم در ژنوتيپ حساس به طور معني داري كمتر از ژنوتيپ متحمل بود. افزايش فعاليت آنزيم AOX كه با خسارت سلولي كمتر (نتايج ELI و H2O2) به خصوص در روز ششم پس از تنش سرما همراه بود، بيانگر اهميت اين آنزيم در تحمل به سرما در گياه نخود مي‌باشد. افزايش معني دار و همزمان الگوي فعاليت آنزيم‌هاي SOD و CAT ضمن تاييد نتايج فعاليت AOX، درجه تحمل ژنتيكي نخود به سرما را افزايش داده و يا اينكه سبب بهبود گياه پس از اعمال تنش مي‌شود. چنين شاخص‌هايي ممكن است در ارزيابي ژنوتيپ‌هاي نخود تحت تنش سرما و يا بكارگيري آن‌ها در برنامه‌هاي اصلاحي مفيد باشند.

Plants require different defensive mechanisms for being survive and tolerance to environmental stresses. In present study, activity of defensive enzymes such as alternative oxidase (AOX), superoxide dismutase (SOD), catalase (CAT), electrolyte leakage index (ELI) and hydrogen peroxide (H2O2) amount as a cellular damage indices in two genotypes of chickpea, susceptible (ILC533) and tolerant (Sel96Th11439) under 4°C cold stress was evaluated. Statistical analyses results showed that there is a significant difference between genotypes under cold stress. Under cold stress, decrease in damage indices was accompanied with an increase in AOX activity. The maximum activity of AOX was seen in tolerant genotype on sixth day of cold stress, whereas under such conditions AOX activity in susceptible genotype significantly was lower compared to tolerant genotype. The increase in AOX activity which was accompanied with a decrease in cellular damage (ELI and H2O2 results) particularly on sixth day of cold stress showed the significance of AOX enzyme in tolerance of chickpea plants to cold stress. The simultaneous and significant increase in SOD and CAT activities along with confirmation the results of AOX activity increased degree of genetic tolerance of chickpea to cold stress or plant recovery after exposure to cold stress. These indices may be useful in assessment of chickpea genotypes under cold stress or utilization them in breeding programs.