بررسی چگونگی انتقال مجدد کربو هیدارت های محلول در ژنوتیپ های متحمل و حساس گندم به تنش خشکی آخر فصل

هدف از تحقیق حاضر، مطالعه انتقال مجدد در ژنوتیپ های گندم تحت شرایط تنش و عدم تنش رطوبتی بود. به منظور شناسایی رفتار رشدی و عملکرد 8 رقم و ژنوتیپ گندم شامل آذر 2 (متحمل-دیم)، زرین (نیمه متحمل آبی)، پیشگام (متحمل-آبی)، سرداری (متحمل-دیم)، الوند (نیمه متحمل-آبی)، گاسپارد (حساس-آبی)، C-85-D-3 (نیمه حساس-آبی) و لاین MV17 (حساس-آبی) در دو شرایط شاهد (آبیاری کامل) و تنش خشکی بعد از گلدهی (تیمار قطع آب از مرحله آبستنی تا زمان رسیدگی فیزیولوژیکی) کشت گردیدند. این پژوهش در پژوهشکده بیوتکنولوژی کشاورزی و در مزرعه به نژادی بخش تحقیقات غلات موسسه اصلاح و تهیه نهال و بذر کرج انجام شد. در مرحله نخست طرح آزمایشی به صورت کرت های خرد شده دو عاملی بر مبنای طرح پایه بلوک های کامل تصادفی و در سه تکرار انجام شد هر رقم در کرت هایی با سطح 2/7متر مربع (با ابعاد2/1×6 متر) در 15 آبان ماه کاشته شدکه شامل چهار ردیف کاشت با فاصله 30 سانتیمتر بود. آزمایش دوم به منظور انجام مطالعات تکمیلی خصوصا در زمینه آنزیم های دخیل در امر انتقال مجدد، براساس نتایج بدست آمده در آزمایش قبلی از نظر از نظر تحمل به شرایط تنش خشکی، آبی بودن رقم، طول دوره رشد و سایر صفات مورفولوژیک دو رقمMV17 (حساس به تنش) و پیشگام (متحمل به تنش خشکی) انتخاب شدند. نحوه کاشت مانند سال اول آزمایش بود. نتایج نشان داد که عملکرد و اجزا عملکرد (مانند تعداد دانه در سنبله، وزن هزاردانه، شاخص برداشت و زیست توده) در ارقام و ژنوتیپ های مورد بررسی نه تنها از نظر ژنتیکی اختلاف معنی داری با هم داشته اند، بلکه تحت تیمار های رطوبتی اختلاف معنی دار آنها بیشتر ومشهودتر شده است. این بررسی نشان داد که ارقام دیم (مانند سرادری و آذر 2) و آبی متحمل به تنش خشکی مانند (پیشگام) از توان بالای ذخیره کربوهیدرات هایی محلول مانند گلوکز، فرکتوز و ساکاروز در میانگره های خود خصوصا میانگره ماقبل آخر برخوردار هستند و مهمترین قند محلول در انتقال مجدد فرکتوز بوده است که به احتمال زیاد در تولید فروکتان ها بکار گرفته شده است. در ارقام آبی حساس مانند MV17 توان بیشتری در فتوسنتز جاری و تولید کربوهیدارت محلول در برگهای خود داشته و قادرند اسمیلات های تولید شده را بطور مستقیم به دانه ها انتقال دهند. این توان ارقام، بشدت تابعی از فراهم بودن رطوبت است، و کمبود آب در مرحله پر شدن دانه به میزان زیادی توان تولید فتواسمیلات و انتقال آنها به دانه ها را کاهش می دهد. نتایج آزمایش دوم که روی دو رقم پیشگام و MV17 انجام شد، نشان داد که مقادیر قابل توجه قند های محلول در دانه رقم حساس MV17 وجود دارد و بنابراین کمبود پیش ساز، محدود کننده سنتز نشاسته در برگ یا دانه ها نیست. پس احتمالا عوامل دیگری نظیر قدرت مخزن و عوامل تنظیم کننده آن نقش مهمی در بهبود عملکرد این رقم داشته اند. در شرایط کنترل، فعالیت اینورتازهای واکویولی و آپوپلاستی دانه رقم MV17 و در شرایط تنش رطوبتی فعالیت اینورتازهای واکویولی، آپوپلاستی و سیتوسولی دانه-های رقم پیشگام بیشتر بود. حداکثر غلظت گلوکز و فروکتوز دانه ها همزمان با حداکثر فعالیت اینورتاز آپوپلاستی، واکویولی و سیتوسولی در مرحله تقسیم سلولی مشاهده شد. اگرچه در شرایط کنترل تفاوت معنی داری بین هر دو رقم از نظر فعالیت ساکارز سنتاز دانه ها وجود نداشت، اما در شرایط تنش رطوبتی فعالیت این آنزیم در دانه های رقم پیشگام بیشتر از رقم MV17 بود. ساکارز سنتاز حداکثر فعالیت را در مرحله پرشدن دانه ها در هر دو رقم داشت. این مطالعه نشان داد که در ارقام متحمل به تنش خشکی، فعالیت آنزیم های دخیل در انتقال مجدد قندها از برگها و میانگره ها به دانه و بطور همزمان سنتز نشاسته در دانه، بسیار کاراتر عمل می کنند. به همین خاطر توصیه می شود که میزان براساس کربوهیدرات های ذخیره شده در ساقه و برگ، میزان آنزیم های فعالیت آنزیم های دخیل در انتقال مجدد از منبع و ذخیره سازی آنها در دانه به عنوان یکی از گزینه ها به نژادی ارقام گندم در زمان انتخاب ارقام مناسب برای افزایش تحمل به تنش خشکی در نظر گرفته شوند.کلمات کلیدی: انتقال مجدد، اینورتاز (واکویولی، سیتوسولی، آپوپلاستی)، تنش رطوبتی، ساکارز سنتاز، گندم