بررسی میزان فعالیت آنزیم های آنتی اکسیدان تحت شرایط تنش خشکی در برخی ژنوتیپ های پیشرفته گندم نان

مقدمه: گندم یکی از غلات اصلی از لحاظ سطح زیر کشت و میزان تولید در جهان به شمار می­رود. این محصول منبع اصلی کربوهیدرات و پروتئین در رژیم غذایی انسان به­شمار می­رود و تقریبا نیمی از زمین­های زراعی ایران نیز تحت کشت گندم قرار دارد. از طرفی، تنش خشکی طیف وسیعی از پاسخ­های گیاهی اعم از فیزیولوژیکی، بیوشیمیایی تا مولکولی را تحریک می­کند و موجب صدمات اکسیداتیو در گیاهان می­شود و گیاهان از آنزیم­های ضد اکسنده برای مقابله با این تنش­ها بهره می­برند. از این رو، با توجه به نقش و اهمیت آنزیم­های ضد اکسنده، نحوه فعالیت این آنزیم­ها در شرایط دیم و آبی در برخی ژنوتیپ­های گندم بررسی شد.مواد و روش ­ها: در این تحقیق به بررسی میزان فعالیت آنزیم­های پراکسیداز، کاتالاز و سوپراکسید دیسموتاز برای ۲۰ ژنوتیپ پیشرفته گندم نان تحت شرایط تنش خشکی در قالب طرح بلوک­های کامل تصادفی با سه تکرار و در دو شرایط تنش کمبود آب (دیم) و بدون تنش پرداخته شد. تحقیق حاضر در مزرعه تحقیقاتی گروه مهندسی تولید و ژنتیک گیاهی، پردیس کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه رازی اجرا گردید.یافته ­ها: بر اساس نتایج حاصل از تجزیه واریانس ساده، ژنوتیپ ها از نظر فعالیت هر سه آنزیم پراکسیداز، کاتالاز، سوپراکسید دیسموتاز  و عملکرد دانه اختلاف معنی داری نشان دادند. همچنین در تجزیه واریانس مرکب برای صفات بیو شیمیایی، اثر محیط، اثر ژنوتیپ و اثر متقابل محیط × ژنوتیپ نیز برای فعالیت آنزیم کاتالاز، پراکسیداز، سوپراکسید دیسموتاز و عملکرد دانه معنی دار بود. در شرایط آبی بیشترین میزان فعالیت آنزیم پراکسیداز در ژنوتیپ ۱۲، کاتالاز در ژنوتیپ ۱۰ و سوپراکسید دیسموتاز در ژنوتیپ ۱۵ مشاهده شد و کم ترین میزان فعالیت آنزیم پراکسیداز در ژنوتیپ ۱۱، کاتالاز در ژنوتیپ ۱۱ و سوپراکسیددیسموتاز در ژنوتیپ ۷ بود. همچنین در شرایط دیم بیشترین میزان فعالیت آنزیم پراکسیداز در ژنوتیپ ۶، کاتالاز در ژنوتیپ ۲ و سوپراکسیددیسموتاز در ژنوتیپ ۱۵ مشاهده شد و کم ترین میزان فعالیت آنزیم پراکسیداز در ژنوتیپ ۴، کاتالاز در ژنوتیپ ۸ و سوپراکسیددیسموتاز در ژنوتیپ ۱ بود. از نظر صفت عملکرد دانه نیز بیشترین میزان در شرایط آبی مربوط به ژنوتیپ­های ۱۰، ۷ و ۸ و کمترین میزان عملکرد مربوط به ژنوتیپ­های ۱۲، ۱۳ و ۱۱ بود. در شرایط دیم بیشترین میزان عملکرد مربوط به ژنوتیپ‎های ۴، ۱۰ و ۱۷ و کمترین میزان مربوط به ژنوتیپ ۹ بود.  نتیجه­ گیری: نتایج نشان داد که میزان فعالیت آنزیم­های پراکسیداز، کاتالاز و سوپراکسید دیسموتاز در محیط دیم بیشتر از آبی است و ژنوتیپ­های مختلف، پاسخ­های متفاوتی به تنش خشکی نشان می­دهند. در واقع می­توان گفت گیاهان برای مقابله با تنش خشکی و از بین بردن اکسیژن­های رادیکال­های آزاد و مقابله با تنش اکسیداتیو حادث شده، فعالیت آنزیم­های آنتی اکسیدانت خود را افزایش می­دهند و با صرف انرژی بر میزان عملکرد دانه تاثیر می­گذارند. بر این اساس، با شناخت بیشتر عوامل ضد اکسنده و عوامل موثر بر آن­ها می­توان راهکار­های مفیدی را برای مواجه با تنش خشکی در گیاهان اتخاذ نمود.

Keywords:

اکسیژن فعال , شرایط دیم , کاتالاز