بخشی از مقاله
چکیده:
cm ٥/٣ به منظور بررسی تاثیر تنش خشکی بر خصوصیات کمی، کیفی و فیزیولوژیکی ارقام ماش، آزمایشی بصورت کرتهاي خرد شده بر پایه طرح بلوك هاي کامل تصادفی با چهار تکرار در مزرعه تحقیقات صفی آباد واقع در 18 کیلومتري جنوب شهرستان دزفول، اجرا شد. تیمارهاي آزمایش شامل چهار سطح - آبیاري کامل - عرف منطقه، شاهد - I1=، کمآبیاري کامل - در کل دوره رشد گیاه - I2=، کمآبیاري در زمان گلدهی I3= و کمآبیاري بعد از گلدهی - I4= و سه رقم ماش - شاهد - رقم محلی خوزستان - V1=، رقم گوهر V2= و رقم پرتو - V3= بهترتیب بهعنوان عاملهاي اصلی و فرعی، لحاظ شدند. نتایج بدست آمده در این آزمایش نشان داد که ویژگیهاي فیزیولوژیکی مانند مقدار پرولین - به عنوان یک شاخص تحمل خشکی - مقادیر کلروفیل a و b، کربوهیدراتهاي محلول ، محتواي کلروفیل کل بشدت تحت تنش قرار گرفت. همچنین نتایج نشان داد که رقم محلی خوزستانی مقاومترین رقم در برابر اعمال کمآبیاري در مراحل مختلف رشدي نسبت به سایر ارقام بود. لذا توصیه میگردد که رقم محلی خوزستانی به منظور کشت در شرایط آب و هوایی این منطقه، استفاده شود.
واژگان کلیدي: ماش ، تنش خشکی ، پرولین
۱- مقدمه :
ماش با نام علمی Vigna radiate - L. - Wilezek و با نام انگلیسی Mange bean یاGreen gram از خانواده Fabaceae و از زیر خانواده Papilionoideae و طایفه Phaseolus و یکی از اعضاي مهم جنس Vignaمیباشد. گیاهی یکساله، علفی، ایستاده تا نیمه ایستاده به ارتفاع 25 تا 130 سانتی متر، داراي سیستم ریشهاي متراکم و عمودي است - . - FAO, 2009
خشکسالی و تنشهاي ناشی از آن مهمترین و رایجترین تنشهاي محیطی هستند که تولیدات کشاورزي را با محدودیت روبرو ساخته و بازده استفاده از مناطق نیمهخشک را کاهش میدهد، به طوري که یکی از عوامل مهم محدود کننده تولید گیاهان زراعی آب میباشد . - Shig,1989 - زیاد بودن میزان تبخیر و تعرق و محدودیت منابع آبی سبب کاهش طول دوره رشد و کاهش عملکرد گیاهان زراعی میشود و این امر توجه بیشتر به مطالعه در مورد آثار تنش خشکی و انتخاب ارقام مقاوم به خشکی و همچنین ذخیره آب و مصرف کارآمد آن را طلب میکند - سرمدنیا، . - 1372
در مناطق خشک و نیمهخشکجهان آبیاري از اهمی ت فزآیندهاي برخوردار است و بواسطه تبخیر شدید، میزان بارش کم و بکارگیري روشهاي سنّتی آبیاري، کمبود منابع آب غیر قابل اجتناب خواهد بود . - Yazar et al., 2002 - ایران در بخشی از کرة زمین قرار گرفته که نزولات جوي در بسیاري از نقاط آن نیاز آبی گیاهان زراعی و باغی را تأمین نمی کند. قرارگرفتن گیاهان در معرض تنش کمبود آب بویژه در برخی از مواقع سال، امري اجتناب ناپذیر است. براي حصول عملکرد رضایت بخش باید کمبود آب از طریق آبیاري تأمین و از منابع موجود بطور بهینه استفاده گردد - سپاسخواه و همکاران، . - 1385 در شرایط کمآبیاري که میزان نیاز آبی گیاه و تبخیر و تعرق از اهمیت بسزایی برخوردار است، گیاه در طی مراحل رشدي خاص و یا در تمام طول فصل رشد در معرض سطوح متفاوتی از تنش خشکی قرار میگیرد . - Kirda et al., 1999 - در این شرایط آب مصرفی گیاه کمتر از تبخیر و تعرق واقعی آن است . - Hossain, 2008 - تنوع در حساسیت محصولات زراعی نسبت به کمبود آب در مراحل مختلف رشدي در منابع علمی بخوبی تشریح شده است . - Jaimez et al., 2000 - گزارشهاي زیادي مبنی بر تأثیر کمبود آب از چند نوبت تا تنشهاي شدید در رابطه با مختل شدن فرآیندهاي فیزیولوژیکی گیاهان، تغییر در متابولیسم کربوهیدراتها و نیتروژن، کاهش غلظت کلروفیل، افزایش فلورسانس و نیز تغییر در ساختمان پروتئینها و فعالیت آنزیمها در شرایط تنش آبی، صورت گرفته است - Haleem and Mohammed, 2007 ؛ جمشیدي مقدم و همکاران، 1381؛ Chakrabartiand Mukherji, 2002؛ دلخوش و همکاران، . - 1385
گزارشهاي برخی از تحقیقات انجام شده حاکی از تأثیر عوامل تنش زا بر مقدار کلروفیل و سبزینگی برگ در شرایط تنش است. اعلام کردند کلروفیل برگ یکی از مهمترین شاخصهاي نشان دهنده فشارهاي محیطی است آنها معتقدند که مقدار کلروفیل در گیاهان تحت تنش خشکی کاهش یافته و باعث تغییر در نسبت جذب نور و در نتیجه کاهش کل جذب نور توسط گیاه میشود. کلروپلاست و رنگیزههاي موجود در آن نیز از خشکی تاثیر میپذیرند. به عنوان مثال، تنش خشکی سبب هیدرولیز پروتئینهاي تیلاکوئیدي و کاهش مقدار کلروفیل a و b تخریب رنگدانهها و تشکیلات فتوسنتزي میگردد Kirnak, et al ., 2001 - ، Loggini, et al.,1999 نیاکان و قربانلی، . - 1386
پرولین و دیگر آمینواسیدها مثل گلیسین بتائین به عنوان تنطیم کنندههاي اسمزي در بسیاري از گیاهان در شرایط تنش کمآبی میباشند - قاسمپور و کیانیان، . - 1380 آمینو اسید پرولین از طریق افزایش ثبات در زیرساختارهاي سلولی مثل غشاء و پروتئینها - ، از بین بردن رادیکالهاي آزاد و ایجاد شرایط بافري از نظر پتانسیل احیاء سلولی در شرایط تنش اسمولاریته سلول را تنظیم میکند Ashraf and Foolad, 2005 - ؛Pinheiro et al., 2001 و مجدي هروان، . - 1372 اگر چه پرولین در همه اندامهاي گیاه کامل در طی تنش خشکی تجمع مییابد ولی سریعترین انباشت را در برگها دارد - حیدري شریف آباد، . - 1379
-2 مواد و روشها:
:1-2اندازه گیري پرولین:
اندازهگیري میزان پرولین با استفاده از روش بیتس و همکاران - 1973 - به شرح زیر انجام گرفت:
-1 ابتدا محلول ناین هیدرین طبق روش زیر ساخته شد: 0/125 گرم ناین هیدرین به 2 میلی لیتر اسید استیک گلاسیال افزوده شد. سپس محلول حرارت داده شد تا ناین هیدرین کاملاً در اسید حل شود . پس از آن 2 میلی لیتر اسید فسفریک 6 مولار به محلول اضافه شده و محلول بدست آمده به مدت 24 ساعت در یخچال با دماي 4 درجه سانتیگراد به منطور تثبیت معرف قرار داده شد.
0/05 -2 گرم از بافت برگ را در 5 میلی لیتر محلول اسید سولفوسالیسیلیک 3 - درصد - ساییده و محلول را با کاغذ صاف نمودیم.
2 - 3 میلی لیتر از عصارهي صاف شده با 2 میلی لیتر محلول اسید ناین هیدرین و 2 میلی لیتر اسید استیک مخلوط و به مدت 30 دقیقه در دماي 100 درجهي سانتیگراد قرار داده شد. پس از آن لولهها به حمام یخ منتقل شدند.
-4 به لولهها 6 میلی لیتر تولوئن اضافه کرده و لولهها به خوبی تکان داده شدند و بعد از حدود 20 ثانیه دو فاز مجزا تشکیل شد. از فاز بالایی که حاوي تولوئن و پرولین است براي اندازهگیري میزان پرولین در طول موج 520 نانومتر و مقایسه با شاهد - تولوئن خالص - استفاده شد. میزان پرولین استخراجی بر اساس میکرومول در گرم وزن تر از جدول استاندارد استخراج میشود.
-2-2اندازهگیري قندهاي محلول در برگ:
به روش ایریگوین1 و همکاران - 1992 - و بر مبناي روش طیف سنجی به کمک دستگاه اسپکتروفتومتر - ساخت کشور انگلیس ،شرکت jenway ، مدل - jenway 6305 ، در نمونه هایی که پس از مرحله گلدهی کامل، تهیه میشوند، انجام شد. در این روش ابتدا 0/2 گرم از بافت سبز برگ به همراه 5 میلی لیتر الکل اتانول 96 درصد در لولههاي آزمایش در بسته قرار داده شد و به مدت یک ساعت در حمام بنماري در دماي 80 درجهي سانتیگراد حرارت داده شد. پس از سرد شدن لولهها، یک میلی لیتر فنول 0/5 درصد و 5 میلی لیتر اسید سولفوریک %98 اضافه میکنیم. میزان نور جذبی در 483 نانومتر را در دستگاه اسپکتروفتومتري قرائت کرده و میزان کربوهیدرات استخراجی براساس میکروگرم گلوکز در گرم وزن تر از جدول استاندارد استخراج میشود.
-2-3میزان رنگدانه هاي گیاهی - مقادیر کلروفیل a و : - b
مقادیر کلروفیل a وb در نمونههاي برگ جوان تهیه شده در مرحلهي گلدهی کامل گیاه بر مبناي روش طیف سنجی با استفاده از دستگاه اسپکتوفتومتر به روش پاك نژاد - 1384 - محاسبه شد. از برگهاي هر کرت یک نمونهي دایرهاي شکل به وزن 0/2 گرم در 10 میلی لیتر استون100 2درصد قرار داده شدند. نمونه ها در سرعت 1600 دور در دقیقه به مدت 10 دقیقه سانتریفیوژ و مقدار کلروفیل a در طیف جذبی 663/2 نانومتر و مقدار کلروفیل b در 646/8 نانومتر با استفاده از دستگاه اسپکتوفتومتر قرائت و به کمک فرمول هاي زیر بر حسب میلیگرم کلروفیل در - لیتر - گرم برگ تازه محاسبه شدند.
که Chl a، Chl b و Chl a+b به ترتیب محتوي کلروفیل a، b و مجموع a+b بر حسب میلیگرم کلروفیل در لیتر وزن تر و A میزان جذب توسط عصارهها در طول موجهاي مربوطه است.
-3نتایج و بحث:
-1-3 کربوهیدراتهاي محلول
نتایج تجزیه واریانس دادههاي حاصل از این آزمایش نشان داد تنها اثر رقم بر کربوهیدراتهاي محلول در سطح احتمال 5 درصد معنیدار است و اثرات تیمار کمآبیاري و اثر متقابل آنها معنیداري ندارند - جدول . - 1 با این وجود در اثر اعمال تیمار کمآبیاري میزان کربوهیدراتهاي محلول در تیمار کمآبیاري بعد از گلدهی - I4 - نسبت به تیمار شاهد 10/78 درصد افزایش یافت - جدول. - 2 در دوره تنش خشکی، گیاه به منظور گریز از پلاسمولیز و ادامه تورژسانس در سلولهاي خود، ملکولهاي درشت نظیر نشاسته را به ساکارز و سپس به ملکولهاي کوچکتري مانند گلوکز و فروکتوز تبدیل میکند که این
