بخشی از مقاله
چکیده
براي ارزیابی 12 ژنوتیپ پیشرفته عدس از لحاظ فعالیت آنزیمی آنتی اکسیدان، آزمایشی به صورت کرتهاي خرد شده در قالب طرح بلوكهاي کامل تصادفی با 3 تکرار در شرایط دیم و کم آبیاري به عنوان عامل اصلی و ژنوتیپها به عنوان عامل فرعی در مناطق، ایستگاه تحقیقات کشاورزي اردبیل و بخش مرکزي شهرستان گرمی در سال زراعی 1394- 1395 اجرا گردید.
نتایج مقایسه میانگین اثرات ساده مکان نشان داد که در اردبیل میزان آنزیم پروکسیداز در بیشترین مقدار بود. در شرایط دیم آنزیم آسکوربات پراکسیداز در بالاترین مقدار بودند. عملکرد دانه در شرایط دیم 22 درصد کمتر از کشت کم آبی بود. بالاترین میزان آنزیم پراکسیداز مربوط به ژنوتیپ ILL6037 و مربوط به ژنوتیپ شماره - 12 - بود. معنیداري اثرات متقابل مکان ژنوتیپ نشان داد، بیشترین میزان عملکرد دانه در منطقه گرمی و ژنوتیپ شماره - 1 - میباشد همبستگی عملکرد دانه با آنزیمهاي آسکوربات پراکسیداز منفی و معنیدار شد. تجزیه خوشهاي نشان داد که بیشترین فاصله ژنتیکی را ژنوتیپهاي شماره 1 و 5 در دو حالت دیم و کم آبیاري، نسبت به ژنوتیپ هاي دیگر داشتند.
مقدمه
خشکی از جمله تنشهاي فیزیکی است که به علت تنوع زیاد و شرایط بارندگی به عنوان مهمترین عامل محدودکننده رشد و تولید گیاهان زراعی در ایران شناخته شده است . - Shiranirad and Abbasian, 2011 - عدس با نام علمی Lens culinaris از تیره لگومینوز، یکساله، روز بلند، خودگشن و دیپلویید - 2n=14 - با متوسط 28/5 درصد پروتئین می باشد. با وجود اینکه هنوز مکانیسم دقیق پراکسیدازها مشخص نشده است اما به نظر می رسد که آن ها نقش مهمی در دفاع گیاهان در برابر تنشها داشته باشند . - Kanzok, 2001 - آنزیم آسکوربات پراکسیداز از مهمترین آنزیمهاي آنتی اکسیدان است که در کلروپلاست به دو فرم آیزوزیمی، متصل به غشاي تیلاکوئید و محلول در استروما حضور دارد - . - Edreva, 2005 هدف از این مطالعه بررسی اثر تنش خشکی روي فعالیت آنزیمی آنتی اکسیدان در ژنوتیپ هاي پیشرفته عدس در شرایط دیم و کم آبیاري براي انتخاب متحمل ترین ژنوتیپ بوده است .
مواد و روش ها
به منظور ارزیابی تنوع ژنتیکی ارقام عدس، به خشکی و شناسایی ارقام مقاوم به خشکی، 12 ژنوتیپ عدس در شرایط دیم و کم آبیاري در سال زراعی 1394-1395 به صورت کرت هاي خرد شده در قالب طرح پایه بلوكهاي کامل تصادفی در سه تکرار که عامل اصلی آبیاري در 2 سطح - کم آبیاري و دیم - و عامل فرعی ژنوتیپ ها، در دو منطقه جداگانه ایستگاه تحقیقات کشاورزي اردبیل، و شهرستان گرمی بخش مرکزي با شرایط و اقلیم هاي متفاوت انجام گرفت. کشت در هر دو منطقه به صورت انتظاري، که در شهرستان گرمی در 27 تا 30 آذرماه اما در اردبیل در 8 اسفندماه صورت گرفت. در تیمار کم آبیاري در هر منطقه جداگانه بسته به زمان رشد تمام کرتها به طور همزمان در 2 مرحله زمان گلدهی و مرحله پر شدن غلافها هر دفعه به میزان 10 میلی متر آبیاري و در تیمار تنش یا دیم تا آخر برداشت آبیاري صورت نگرفت و فقط از نزولات باران استفاده شد. خصوصیات فیزیولوژیکی در زمان رشد و بعد ازپرشدن نیام هاي گیاه در هر دو تیمار آبی و تنش رطوبتی اندازهگیري شد:
آنزیم ها : استخراج آنزیم ها از روش - Beauchamp and Fridovich, 1971 - صورت گرفت. آنزیم پراکسیداز و آسکوربات پراکسیداز از روش - Cesar, 2010 - وروش - Nakano and Asada, 1981 - اندازه گیري شد.
اندازه گیري فعالیت آنتی اکسیدانی برگ
براي اندازه گیري فعالیت یا ظرفیت آنتی اکسیدانی برگ از روش - Sun et al., 2007 - استفاده شد.
بعد از تست نرمال بودن داده ها، تجزیه واریانس مرکب انجام شد. مقایسه میانگین با آزمون چند دامنهاي دانکن1 در سطح احتمال %5 با نرم افزار MSTATC انجام گرفت. براي تعیین همبستگی خطی و همچنین تجزیه کلاستر از نرم افزار SPSS نسخه 24 استفاده شد. از تجزیه خوشه اي به روش Ward و معیار فاصله اقلیدسی به منظور تعیین خویشاوندي ژنوتیپ هاي مورد بررسی و گروه بندي آنها براساس صفات مهم زراعی استفاده شد. براي تعیین تعداد کلاستر مناسب از روش هاي بیشترین گسیختگی بر اساس تغییر ناگهانی در اختلاف دو فاصله ادغام متوالی و ریشه دوم تعداد افراد استفاده گردید و صحت آنها با تابع تشخیص مورد ارزیابی قرار گرفت و در نهایت تعداد کلاستر مناسب تعیین گردید.
نتایج و بحث
جدول تجزیه واریانس مرکب نشان داد - جدول . - 1 درآنزیم پروکسیداز اختلاف معنیداري بین دو مکان کشت
مشاهده شد. میزان آنزیم پراکسیداز بر حسب میکرو گرم آنزیم در یک گرم برگ در اردبیل در بالاترین مقدار بود
طبق جدول تجزیه واریانس اختلاف معنیداري بین دو شرایط کاشت کم آّبیاري و دیم وجود داشت. به طوري که مقایسه میانگین صفات، عملکرد دانه در حالت کشت کم آبیاري، داراي بیشترین میزان بودند، ولی آنزیم آسکوربات پراکسیداز در شرایط دیم در بالاترین مقدار بود - جدول . - 3 رقم بیله سوار که به عنوان شاهد در نظر گرفته شده بود بیشترین آنزیم پراکسیداز را نسبت به سایر ژنوتیپ ها نشان داد - جدول . - 4 نتایج مقایسه میانگین هاي اثرات متقابل ژنوتیپ در مکان نشان داد که ژنوتیپ شماره 1 در گرمی بالاترین عملکرد دانه 1902 - کیلوگرم در هکتار - را به خود اختصاص داد. در این آزمایش تجزیه واریانس مرکب فعالیت آنتی اکسیدانی معنی دار نشد ولی میانگین عددي آن در شرایط کشت دیم 50/5 و در کشت کم آبیاري 46/7 بود که نشان دهنده واکنش گیاه به این شاخص در شرایط تنش رطوبتی است.
ضرایب همبستگی ساده بین صفات عملکرد دانه با آنزیم آسکوربات پراکسیداز منفی و معنی دار بدست آمد فعالیت بیشتر آنزیمهاي آنتی اکسیدانت در گیاهان باعث میشود که در این رقمها آسیبهاي اکسیداتیو به لیپیدهاي غشاء تحت تنش خشکی در مقایسه با سایر ارقام کاهش یابد. گیاهان داراي یک سیستم آنتیاکسیدانت هستند که تولید اضافی گونههاي فعال اکسیژن را تحت شرایط تنش کنترل میکند و بنابراین آنها را در مقابل تاثیرات مضر گونههاي فعال اکسیژن محافظت میکند و از طرف دیگر سطح مناسبی از ROS - گونههاي فعال اکسیژن - را براي رشد و مسیر انتقال پیام حفظ میکند . - Mittler, 2002 - پاسخ آنتی اکسیدانتی یک فرایند مهم براي محافظت گیاهان در مقابل آسیبهاي اکسیداتیوي است که توسط یک بخش وسیعی از تنش هاي محیطی شامل شوري، خشکی، فلزات سنگین و سرما ایجاد میشود
تجزیه کلاستر
جهت گروه بندي ژنوتیپها از تجزیه خوشهاي استفاده شد بر اساس نتایج حاصله، و برش دندروگرام حاصل از تجزیه خوشهاي ژنوتیپها در شرایط کم آبیاري و دیم در فاصله اقلیدسی 4 در چهار گروه مختلف گروهبندي شدند. ژنوتیپ هاي شماره 1 و 5 در هر دو شرایط کشت فاصله بیشتري نسبت به سایر ژنوتیپ ها داشتند - شکل 1و. - 2
جدول-1 تجزیه واریانس مرکب صفات مورد بررسی در ژنوتیپ هاي عدس
جدول -2 نتایج مقایسه میانگین اثرات ساده مکان براي برخی صفات مورد بررسی در عدس آنزیم پراکسیداز
- میکرو گرم آنزیم در یک گرم برگ -
- براساس آزمون چند دامنه اي دانکن، میانگین هاي داراي حروف مشابه درهرستون درسطح احتمال5 %اختلاف معنی داري با یکدیگر ندارند
جدول -3 نتایج مقایسات میانگین اثرات ساده شرایط کشت براي برخی صفات مورد بررسی در عدس
- براساس آزمون چند دامنه اي دانکن، میانگین هاي داراي حروف مشابه درهرستون درسطح احتمال5 %اختلاف معنی داري با یکدیگر ندارند
