بخشی از مقاله
مقدمه
کلزای زراعی با نام علمی Brassica napusL. به عنوان یکی از مهمترین گیاهان روغنی در سطح جهان مطرح میباشد. که بعد از سویا و نخل روغنی مقام سوم را در تأمین روغن نباتی دارد - . - 88 شوری در بسیاری از مناطق خشک و نیمهخشک جهان به عنوان یک مشکل اساسی و عامل محدود کننده رشد، کیفیت و عملکرد گیاهان زراعی محسوب میشود. بنابراین افزایش تحمل به شوری به منظور تولید پایدار محصول امری ضروری است و میتواند منجر به ثبات عملکرد در این مناطق گردد . - 83 - مکانیسم های مختلفی وجود دارند که در تحمل شوری مؤثر هستند و شامل توزیع یکنواخت یونهای نمکی سمی در داخل واکوئل های سلول، تجمع یونهای متعادل کننده اسمزی در داخل سیتوپالسم، قابلیت کاهش جذب کلر یا سدیم توسط ریشه ها و عدم انتقال کلر یا سدیم به قسمتهای هوایی میباشند .
اسید آمینه های مهمی چون آالنین، آرژینین، گالیسین، سرین، لوسین و والین و همچنین ایمینو اسیدهایی مانند پرولین و عالوه بر آنها اسید آمینههای غیر پروتئینی مانند سترولین و اورنتین در پاسخ به تنش شوری در گیاهان عالی تجمع پیدا می کنند ولی میزان انباشته شدن پرولین در پاسخ به این تنش نسبت به سایر اسمولیت ها به مراتب بیشتر میباشد . - 81 - یافته-های جدید نشان میدهد که نقش اولیه پرولین در تحمل تنش اسمزی منحصراً به عنوان یک تنظیم کننده پتانسیل اسمزی نیست، بلکه این مولکول به سلول کمک میکند تا بر تنش اکسیداتیو نیز غلبه کند. از دیگر خواص پرولین، حفاظت آنزیمها از تجزیه شدن - - 85، تنظیم اسید سیتوسیلیک - 81 - ، حذف رادیکالهای آزاد - 1 - ، پایداری ساختار دیواره سلولی و پروتئینها - 81 - ، برقراری تعادل در نسبت - 2 - NADH/NAD+ و فعال سازی منبع انرژی - 82 - است.
مواد و روش
به منظور بررسی تأثیر تلقیح باکتری سودوموناس فلورسنس بر خصوصیات رویشی و مورفولوژی ارقام مختلف کلزا در شرایط تنش شوری، این پژوهش در شرایط گلخانهای - گلخانه تحقیقاتی گروه بهنژادی و بیوتکنولوژی دانشکده کشاورزی دانشگاه تبریز - و در قالب طرح کرتهای دوبار خرد شده با طرح پایه کامالً تصادفی در سه تکرار انجام شد. فاکتور اصلی تنش شوری در سه سطح - صفر، 851 و 311 میلیموالر نمک کلرید سدیم - ، فاکتور فرعی تلقیح با باکتری - تلقیح با Pseudomonas flourescensFY32 و بدون تلقیح - و فاکتور فرعی فرعی ارقام کلزا در دو سطح Hyola308 - و - Sarigol بود.
آزمایش در سیستم هیدروپونیک که امکان کنترل دقیق شرایط محیط رشد گیاهچه ها مانند میزان pH و میزان هدایت الکتریکی و شوری وجود دارد انجام شد. محلول غذایی مورد استفاده هوگلند تغیر یافته بود، که با کمی تغییرات برای گیاه کلزا مورد استفاده قرار گرفت . - 5 - مایه تلقیح باکتری با جمعیت تقریبی 811 cfu2 در میلیلیتر باکتری از بانک میکروبی آزمایشگاه میکروبیولوژی گروه زیست شناسی دانشگاه شهید مدنی آذربایجان - 1 - تأمین شده و به هر مخزن اضافه شد. تنش شوری پس از استقرار کامل گیاهچه ها اعمال شد.
غلظت پرولین آزاد در برگ شماره سه - از بالای بوته - به روش اسید نین هیدرین - 1 - اندازهگیری شد. به این صورت که حدود 0/2گرم از نمونه برگی منجمد شده در داخل 5 میلی لیتر اسید سولفوسالیسیلیک 3 درصد هموژنیزه شد و سپس عصاره حاصل برای شفاف سازی، با سرعت 1111دور در دقیقه به مدت 81 دقیقه ودر دمای25 درجه سانتیگراد سانتریفوز شد - سوپرناتانت حاصل در دمای 1 c° قابل نگهداری است - . سپسیک میلیلیتر فاز شفاف باالیی با یک میلیلیتر اسیدنین هیدرین 8/25 - گرم نین هیدرین 31 + میلی لیتر اسید استیک گالسیال 21 + میلی لیتر اسید فسفوریک - و یک میلیلیتر اسید استیک گالسیال مخلوط گردید.
نمونه ها همراه بامحلولهای استاندارد پرولین - بین صفر تا 811میکرومول در لیتر - به مدت یک ساعت در فالکونهای 85 میلیلیتری در حمام آب یا بن ماری 811 درجه سانتیگرادقرار گرفتند. سپس نمونهها به مدت 5 دقیقه داخل یخ قرار داده شدند. بعد به هر نمونه 2 میلی لیتر تولوئن اضافه شدند و پس از تکاندادن آنها به مدت 31 ثانیه و قرار دادن آنها به حالت سکون به مدت 31 دقیقه، فاز قرمز رنگی در باالی لوله تشکیل شد. از این بخش حدود 011 میکرولیتر برداشت شدو میزان جذب آن در طول موج 521 نانومتر توسط اسپکتروفتومتر ثبت گردید و اعداد قرائت شده از طریق معادله رگرسیون، به غلظت پرولین تبدیل شد.
نتایج و بحث
تجزیه واریانس نشان داد که تفاوت معنیداری بین سطوح تنش و باکتری و همچنین اثر متقابل آنها وجود دارد - جدول . - 8 با توجه به معنیداری اثرمتقابل تنش شوری و باکتری، تجزیه اضافی مجموع مربعات با برشدهی در سطوح تنش شوری انجام گردید. در شرایط شاهد تلقیح یا عدم تلقیح موجب تفاوت معنیداری در میزان پرولین برگ و ریشه نشده درحالیکه تفاوت معنیدار در تنش شوری مالیم و شدید نشان از فعالیت باالی باکتری Pseudomonas flourescens FY32 نسبت به شرایط شاهد میباشد - جدول . - 2 بطوریکه در تنش شوری مالیم و شدید تلقیح باکتری موجب افزایش میزان پرولین هم در بافت برگی و هم در ریشه شده که موجب افزایش میزان تحمل ارقام کلزا میگردد.
محققین عملکردهای زیادی برای پرولین عنوان کرده اند که از جمله تنظیم اسمزی، حفاظت ماکرومولکولهای سازنده دیواره سلولی از صدمه، ذخیره نیتروژن و مهار رادیکالهای آزاد می باشد .این خصوصیات پرولین باعث کاهش تاثیرتنش شوری میشود . - 1 - بوهنرت و همکاران - - 0 گزارش کرده اند که تجمع پرولین یک فاکتور مهم در ادامه رشد گیاهان تحت تنش شوری است. بعضی از محققین گزارش کردندکه تجمع مقدار زیادی پرولین در گیاهان ممکن است به دلیل آسیب دیدن برگها در اثر تنش شوری باشد که تجمع پرولین درگیاهانی که تحت تاثیر مالیم تنش شوری هستند به متحمل بودن گیاه ارجاع داده است. علی و همکاران - 8 - گزارش نمودند که مقدار پرولین در گیاهان متحمل بیشتر از گیاهان حساس تجمع می یابد.
آنها علت رشد بهتر گیاهانی که پرولین بیشتری تجمع میدهند را تعدیل پتانسیل اسمزی میدانند که در نتیجه آن فشار تورگر سلول و پتانسیل آب برگ افزایش می یابد. ستوارت - 80 - تجمع پرولین در طی دوره تنش را به دلیل کاهش مصرف آن برای سنتز پروتئین می داند .والیا و همکاران - - 81 بیان نمودند که افزایش میزان پرولین در گیاهان تحت تنش شوری به دلیل مصرف بیش از حد پیش ساز گلوتامات برای بیوسنتز این ماده است حال آنکه مقدار بیوسنتز کلروفیل کاهش مییابد زیرا گلوتامات پیش ساز کلروفیل نیز میباشد.
