بخشی از مقاله
تغییر سیستم هاي دفاعی آنتی اکسیدان در برخی از گونه هاي وحشی بادام (Prunus L. spp.) در اثر القاي تنش سرما
چکیده
گونههاي وحشی بادام (Prunus spp.) مقاومت بالایی به درجات حرارت پائین از خود نشان دادند که این امر ناشی از سیستمهاي دفاعی آنتی اکسیدان بوده، از این رو به عنوان منابع ژرم پلاسم قابل قبول جهت بهنژادي پایههاي درختان میوه به حساب میآیند.
واکنشهاي آنتیاکسیدانهاي آنزیمی در برگ گونههاي بادام اندازهگیري گردید. تفاوت در میزان فعالیت آنتیاکسیداتیو در بین گونه هاي وحشی بادام تحمل به سرما را در این قبیل گونه ها افزایش داده است از این رو میتوانند جهت شناسایی ژنوتیپهاي متحمل در برنامههاي به نژادي سودمند واقع گردند.
کلمات کلیدي:آنزیم هاي آنتی اکسیدان، تنش سرما، بادام وحشی
مقدمه
گونههاي وحشی بادام مقاومت زیادي را از خود نسبت به تنشهاي غیرزیستی از قبیل درجات حرارت پائین از خود نشان دادهاند.
بنابراین، منابع ژرم پلاسم قابل قبولی براي بهنژادي پایههاي درختان میوه به حساب میآیند. درجات حرارت پائین تغییرات زیادي را در اجزاء سلولی ایجاده نموده که منجر به کاهش تقسیم سلول، صدمه به فرایندهاي متابولیکی، فتوسنتز و تجمع پروتئین میگردد. یکی از موارد بسیار مهم در جریان تنش درجات حرارت پائین، تولید گونههاي اکسیژن فعال (ROS) توسط گیاه در پاسخ به سرما بوده، که منجر به وارد آمدن صدمات به غشاء سلولی میشونداخیراً. مطالعات بسیار زیادي جهت مقایسه گونههاي مختلف در درجات حرارت پائین گزارش شده است. این مطالعات نشان دادند که گونههاي مقاوم به سرما، ظرفیت آنتیاکسیدان بیشتري نسبت به دیگر گونههاي حساس خود دارند.
در این مطالعه، تفاوت در میزان فعالیتهاي آنتیاکسیدان از قبیل سوپراکسید دیسموتاز-SOD، آسکوربات پراکسیداز-APX و کاتالاز- CAT کلروپلاست و قابلیت آنتیاکسیدان سلولی در 8 گونه وحشی بادام در اثر القاي تنش سرما مورد بررسی قرار گرفت.
از آنجایی که کشت بادام در میان تولید سایر درختان تجاري خشکبار، تولید وسیعی دارد میتواند از نظر اقتصادي در بسیاري از کشورهاي گرمسیري نقش بسیار ارزندهاي در اقتصاد این قبیل از کشورها داشته باشد. از این رو مطالعه و انتخاب ژنوتیپهاي بادام متحمل و مقاوم به شرایط محیطی به منظور اطمینان از قابلیت زیست این قبیل از ژنوتیپ ها در شرایط سرما بسیار حائز اهمیت می باشد.
مواد و روشها
در این مطالعه 8 گونه بادام وحشیجنس(جنس Prunus و زیر (Amygdalus مورد بررسی قرار گرفت:
P. communis [L. (Archangeli) ], P. eleaegnifolia (Mill.), P. orientalis (Mill.) [syn. P. argentia (Lam)], P. lycioides
(Spach), P. reuteri (Bioss & Bushe) [syn. P. hordia (Spach)], P. arabica (Olivier), P. glauca (Browick), and P.
scoparia (Spach).
عملیات صحرایی در سال 2010 با هدف جمعآوري گونههاي وحشی بادام در ایران توسط سرخه و همکاران (4)انجام گرفت. گیاهان دو ساله در گلدانهاي متوسط در سپتامبر 2011 کشت گردید و سپس به تدریج براي سه مرتبه به گلدانهاي بزرگتر به منظور تحریک و نمو سیستم ریشهاي انتقال داده شدند. خاك مورد استفاده گلدانی شامل 22 درصد خاك سطحی، پرلیت و مالچ گیاهی، 17 درصد ورمی کولیت، 11 درصد کود حیوانی و 6 درصد شن میباشدمتعاقباً. گلدانها به اتاقک رشد 12) ساعت روشنایی، 65 درصد رطوبت نسبی و 800 ʽmol m-2 s-1 روشنایی) انتقال و سطوح مختلف تیمار تنش سرمایی به صورت ذیل اعمال گردید: الف) کاهش تدریجی درجه حرارت (0/5 °C d-1) از 25/20 °C تا 15/10 °C (روز/شب) براي مدت زمان 24 ساعت به منظور بیان توانایی تجمع دماي سرما. ب) سه روز اعمال چرخه سرمازدگی: براي این منظور گیاهان در دماي 4 ° C در طول شبانه روز 4 ساعت در ابتداي صبح قرار گرفتند. به دنبال آن دما به تدریج تا 15 °C در خلال باقیمانده روز افزایش یافت .[3× ( 15 /4 ° C)] ج) بازیابی گیاهان در اثر تنش سرمامدتدر25/20 °C براي 7 روز.
فعالیتهاي سوپراکسید دیسموتاز- (EC 1.15.1.11) SOD و کاتالاز- (EC 1.11.1.6) CAT در برگ براساس روش سوفو و همکاران در سال (2) 2004 و آسکوربات پراکسیداز- (EC 1.11.1.11) APX مطابق با روش سوفو و همکاران در سال (3) 2005 و سرخه و همکاران در سال (5) 2011 اندازه گیري گردید. محتواي پروتئین محلول توسط روش رنگآمیزي کوماسی بلو تعیین گردید.
طرح آزمایش مورد استفاده در قالب طرح بلوكهاي کامل تصادفی با 10 تکرار (n=10) پیاده گردید. دادههاي آماري با استفاده از نرم افزار آماري SAS version 9.1 (Institute Inc.; Cary, NC, USA) تجزیه و تحلیل گردیدند. تفاوت بین صفات مورد مطالعه با استفاده از جدول تجزیه واریانس ANOVA و آزمون مقایسه میانگین توکی (P<0.05) تعیین گردید.
نتایج و بحث
در این تحقیق فعالیت SOD بعد از [15/10 °C ] در گونه +79) P. communis درصد در مقایسه با کنترل) ، +59) P. eleagnifolia درصد)، +27) P . reuteri درصد) و -71 درصد در گونه P. scoparia اختلاف معنیداري از خود نشان دادندتیمار(جدول .(1 تحت [3× (15 /4 ° C)]، گونههاي P. communis، P. reuteri، P. Arabica و P. glauca به ترتیب +311 درصد، +255 درصد، +213 درصد و +57 درصد افزایش معنیداري را نشان دادند. در گونه P. eleagnifolia فعالیت آن تغییري نشان نداده درحالی که فعالیت گونههاي P. orientalis، lycioides .وP . scoparia P کاهش معنیداري به بیش از نصف تیمار کنترل یافتند (جدول .(1 در اثر بازیابی گونههاي تحت تنش [3× ( 15 /4 ° C)] گونه P. eleagnifolia و P. glauca نزدیک به کنترل بودهاند. در حالی که P. communis، P. reuteri و P. arabica به ترتیب +164 درصد، +267 درصد و +143 درصد فعالیت بالاتري از SOD را از خود بروز دادند (جدول .(1 در مقابل، گونههاي P. orientalis، P. lycioides و P. scoparia در شرایط بازیابی روند متفاوتی نسبت به کنترل از خود نشان جدول دادندتقریباً( 1/3 کنترل) (.(1
فعالیت APX نیز در بین گونههاي وحشی مورد مطالعه بعد از تیمار سرما تغییرات معنیداري از خود نشان دادند (جدول .(1 به ویژه پتانسیل حذف H2O2 توسط APX به طور پیوسته در گونههاي P. eleagnifolia،P. arabica، P. gluca وانتهايP.scoparia در تیمار 15/10 °C افزایش یافته است و در سطوح مشابهی بعد از [3× ( 15 /4 ° C)] قرار گرفتهاند
