بررسي سطوح مختلف شوري بر تنظيم كننده‌هاي اسمزي و فعاليت آنزيم‌هاي آنتي‌اكسيدان دو رقم سورگوم

Effects of Different Salinity Stresses on Osmotic Adjustment and Activity of Antioxidant-Enzymes in Two Sorghum Genotypes

جهت مقاومت به شوري، گياهان علاوه بر تنظيم اسمزي از مكانيسم افزايش فعاليت آنزيم‌هاي آنتي‌اكسيدان نيز استفاده مي‌كنند. به منظور بررسي نقش آنزيم‌هاي آنتي اكسيدان كاتالاز (CAT)، اسكوربات پراكسيداز (APX) و گاياكول پراكسيداز (GPX) و دو تنظيم‌كننده اسمزي كربوهيدرات و پرولين در ميزان تحمل به شوري دو رقم سورگوم، آزمايشي به صورت فاكتوريل و در قالب طرح كاملاً تصادفي با سه تكرار در سال 1386 در مركز زيست پژوهشي دانشگاه زابل (بيوسنتر) انجام گرفت. سه سطح شوري شاهد (0)، 100 و 200 ميلي‌مولار نمك NaCl به عنوان فاكتور A و دو رقم سورگوم به نام‌هاي پيام و محلي سيستان به عنوان فاكتور B در نظر گرفته شدند. نتايج حاصل نشان داد با بالا رفتن سطح شوري از شاهد به 200 ميلي‌مولار بر ميزان فعاليت هر سه آنزيم افزوده شد، به طوري كه بالاترين ميزان فعاليت اين آنزيم‌ها در سطح شوري 200 ميلي‌مولار به دست آمد. به جز CAT ميزان فعاليت آنزيم‌هاي APX وGPX رقم پيام بيشتر بود. شوري با تأثير معني‌دار بر دو تنظيم‌كننده اسمزي كربوهيدرات و پرولين بر غلظت آنها در دو رقم سورگوم افزود. ميزان پرولين رقم محلي بيشتر بود. در اين بين بيشترين ميزان پرولين مربوط به رقم محلي سيستان بود. در اين آزمايش رابطه معني‌دار و مثبتي بين ميزان فعاليت آنزيم‌هاي آنتي‌اكسيدان با تجمع دو تنظيم كننده اسمزي در بخش هوايي گياهان به دست آمد كه نشان‌دهنده تأثير هم‌زماني هر دو سيستم در تحمل به شوري در گياه سورگوم به ويژه در رقم پيام است. در بالاترين سطح شوري هر چند بر ميزان فعاليت آنزيم‌ها و غلظت تنظيم كننده‌هاي اسمزي در رقم پيام نسبت به شاهد افزوده شد ولي اين افزايش با كاهش وزن كل گياه همراه بود. اين امر بيان‌كننده بالا رفتن هزينه خود نگهداري اين رقم از سورگوم از طريق فعال شدن دو سيستم افزايش فعاليت آنزيمي و تنظيم كننده‌هاي اسمزي است كه به نوعي شرايط لازم براي ادامه بقاي گياه را در اين حالت فراهم مي‌كند.

To evaluate effects of different salinity levels on activity of antioxidant enzymes (CAT, APX and GPX) and osmotic components (carbohydrate and proline) in two sorghum genotypes, an experiment was conducted as completely randomized factorial design with three replications in Zabol university in 2007. Three levels of salinity control (0), 100 and 200 mM NaCl and two sorghum genotypes (Payam and Sistan) were compared. Results showed that by increasing salinity levels from 0 to 200 mM NaCl, the activities of these three antioxidant enzymes were significantly increased and the highest level of activity was observed in 200 mM salinity. Payam cultivar had the highest level of APX and GPX enzyme activity in these experiments. salinity significantly changed two osmotic adjustment concentrations (Carbohydrate and proline) and increased their concentrations. The highest proline and carbohydrate were showN in Sistan and Payam, respectively. In this study we found positive correlation between osmotic components and antioxidant enzyme activity. The results showed that in these two sorghum cultivars the two mechanisms help with salinity tolerance. A direct relationship between activity of the antioxidant- enzymes and accumulation of osmotic regulators (carbohydrate and proline) was observed. In Payam genotype, as the activity of the enzymes and accumulation of osmotic regulators increased, the weight of the plants decreased. The decrease in weight could mean some of plant energy is allocated to the production of antioxidant enzymes and osmotic regulators.