نمایش افتراقی تحمل به تنش حرارتی ارقام زیتون زرد و دیره براساس شاخص های فیزیولوژیکی، بیوشیمیایی و الگوی بیان ژن های PPO و PAL

سابقه و هدف: زیتون یکی از مهم ترین گونه های محصولات باغی ایران بوده که به طور وسیعی در مناطق نیمه گرمسیری کشور کشت می-شود. در بسیاری از این مناطق دمای هوا به ویژه در فصول تابستان تا حد ایجاد تنش حرارتی برای این گونه گیاهی بالا می رود. اطلاعات اندکی در خصوص تحمل ارقام و راهکارهای فیزیولوژیکی و بیوشیمیایی موثر در پاسخ به تنش حرارتی در زیتون وجود دارد. لذا شناخت این راهکارها و نیز کشت ارقامی با دامنه تحمل بالا به چنین شرایطی از اهداف اصلاحی زیتون می باشد. مواد و روش: به منظور مطالعه تاثیر تنش حرارتی بر تغییرات صفات فیزیولوژیکی، بیوشیمیایی و الگوی بیان ژن های فنیل آلانین آمونیالیاز (PAL) و پلی فنول اکسیداز (PPO)، در سال ۱۳۹۶ آزمایشی به صورت فاکتوریل بر پایه طرح کاملا تصادفی اجرا شد. نهال های یکساله حاصل از قلمه ریشه دار شده ارقام زیتون زرد و دیره، بعد از انتقال به اتاقک رشد مصنوعی و سازگار شدن در سه مرحله دمایی مختلف، با تیمارهای دمایی ۳۲ (مرحله قبل از تنش، به مدت سه ماه)، ۴۵ (مرحله تنش، به مدت یک ماه) و ۳۶ (مرحله بعد از تنش، به مدت پنج روز) درجه سانتی گراد مورد ارزیابی قرار گرفتند. صفات اندازه گیری شده شامل میزان رشد طولی تجمعی و وزن خشک شاخساره، رطوبت نسبی برگ ها، میزان نشت یونی، محتوی مالون دی آلدئید، حداکثر عملکرد فتوسیستم II (Fv/Fm)، حداقل فلورسنس کلروفیل (Fo)، میزان فعالیت آنزیم های PAL و PPO و الگوی بیان ژن های مربوط به این دو آنزیم بودند. تجزیه و تحلیل داده ها با استفاده از نرم افزار SAS ۹.۱ انجام و مقایسه میانگین داده ها به روش LSD در سطح احتمال یک درصد انجام شد. یافته ها: نتایج مربوط به شاخص های رشد تجمعی و وزن خشک شاخساره، برتری نسبی رقم زرد را در مواجهه با تنش حرارتی و در مقایسه با رقم دیره نشان داد. تنش درجه حرارت بالا میزان رطوبت نسبی برگ هر دو رقم را نسبت به دوره قبل از تنش به طور معنی داری کاهش داد، اما این کاهش در رقم دیره با اختلاف معنی داری نسبت به رقم زرد محسوس تر بود. میزان آسیب تنش حرارتی به ساختارهای غشای سلولی که از طریق اندازه گیری متغیرهای نشت یونی و شاخص پراکسیداسیون چربی های غشاء (مالون دی آلدئید) تعیین شده بود، نشان داد تحت تنش درجه حرارت بالا، رقم زرد هم آسیب کمتری دیده بود و هم بازیافت سریع تری را در دوره بعد از تنش داشت. تنش حرارتی شاخص Fv/Fm را به طور معنی داری در دیره نسبت به زرد کاهش داد، در حالی که شاخص Fo در رقم دیره بطور معنی داری بیشتر از رقم زرد بود. میزان فعالیت آنزیم های PPO و PAL تحت شرایط تنش حرارتی افزایش بیشتری در رقم زرد نسبت به دیره نشان داد. میزان فعالیت PPO هر دو رقم در دوره بعد از تنش نسبت به دوره تنش کاهش یافت. بررسی الگوی تظاهر ژن های PPO و PAL نیز افزایش بیان این ژن ها را در پاسخ به تنش حرراتی در هر دو رقم نشان داد. میزان بیان ژن مربوط به این آنزیم PPO و PAL در مرحله تنش در رقم زرد نسبت به دیره به ترتیب ۳ و ۵/۱ برابر افزایش داشت. نتیجه گیری: نتایج نشان داد که رقم زرد در مقایسه با رقم دیره تحمل نسبتا بالایی به تنش حرارتی دارد. هم چنین، این رقم به دنبال رفع تنش، توانایی بالایی را در بازیافت خصوصیات فیزیولوژیکی و بیوشیمیایی دارد.

Keywords:

تنش غیر زیستی , فلورسانس کلروفیل , نشت یونی , تنش دمای بالا , زیتون