تاثیر تنش خشکی و کمبود نیتروژن بر تغییرات کمی و کیفی پروتئین‌های محلول در برگ ذرت

Abstract

به‌منظور بررسی تاثیر تنش خشکی و نیتروژن بر میزان و چگونگی پروتئین‌های محلول در برگ ذرت ، یک طرح تحقیقاتی در سال 1381 در دو مکان دانشکدة کشاورزی دانشگاه تربیت مدرس و دانشکدة کشاورزی دانشگاه رازی کرمانشاه به‌طور همزمان به اجرا در آمد. طرح مزبور به‌صورت اسپلیت فاکتوریل در قالب بلوکهای کاملاً تصادفی و در سه تکرار پیاده گردید. در این آزمایش تنش خشکی در چهار سطح شامل تنش در مرحلة رویشی،‌ مرحلة زایشی و مراحل رویشی-زایشی به‌همراه تیمار شاهد (بدون تنش) در کرت‌های اصلی و تیمار کود نیتروژن در دو سطح کود نرمال (200 کیلوگرم نیتروژن در هکتار) و نصف این میزان (100 کیلوگرم نیتروژن در هکتار) به‌همراه کاربرد دو رقم متوسط‌رس S.C 647 و T.C 647 ذرت به‌صورت فاکتوریل و در کرت‌های فرعی قرار داشتند. در طول این آزمایش، مقدار کمی پروتئین‌های محلول در مراحل قبل و بعد از اعمال تنش با استفاده از روش اسپکتروفتومتری اندازه‌گیری شد و سپس داده‌های حاصل تجزیة آماری گردید. همچنین جهت تعیین کیفیت پروتئین‌های محلول در تیمار‌های آزمایشی، عصاره‌های حاصل به روش SDS-PAGE الکتروفورز شده و تغییرات بوجود آمده در باند‌های پروتئینی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج بدست آمده نشان داد که اعمال تنش خشکی در مرحلة رویشی(10-8 برگی)، تاثیر بسیار معنی‌دار بر روی پروتئین‌های محلول در برگ داشته و موجب کاهش آن در تیمار‌های تنشی نسبت به تیمار شاهد گردید. در تنش خشکی مرحلة زایشی(بعد از گرده‌افشانی)، وضعیت پروتئین‌های محلول در تیمار‌ها تغییر کرده و مقدار آن در تیمار‌های تنشی I2 (تنش در مرحلة زایشی) و I3 (تنش در هر دو مرحلة رویشی و زایشی) بطور معنی‌داری بیشتر از تیمار‌های I4 (شاهد) و I1 (تنش در مرحلة رویشی) گردید، در حالیکه در شروع مرحلة دوم تنش، مقدار پروتئین‌های محلول در کلیة تیمار‌ها به حد نسبتاً یکسان رسیده بود. تیمار نیتروژن نیز توانسته بود در بعضی مواقع تاثیر معنی‌‌دار بر روی این مؤلفه گذاشته و مقدار پروتئین در تیمار نیتروژن کامل بیشتر از تیمار کمبود نیتروژن شود. در شروع تنش‌ها، رقم V2 (T.C 647) برتری معنی‌دار نسبت به رقم V1 (S.C 647) داشت، اما در پایان تنش‌ها نتیجه عکس شده و رقم V1 پروتئین محلول بیشتری نسبت به رقم V2 در برگ‌های خود جمع نموده بود. در بررسی ژل‌های حاصل از الکتروفورز پروتئین‌ها در مرحلة بعد از تنش رویشی، باند‌های پروتئینی با وزن مولکولی 3/103، 8/52، 2/14 و 6/4 کیلو دالتن در تیمار‌های تنشی نسبت به تیمار شاهد حذف شده و یا تحلیل رفته بود. همچنین در الکتروفورز بعد از تنش زایشی، باند پروتئینی با وزن 2/89 کیلو دالتن در تیمار‌های تنشی I2 و I3 نسبت به تیمار شاهد ظاهر شده و باند‌های با وزن 6/21 کیلو دالتن در تیمار I1 و 2/35 کیلو دالتن در تیمار I4 تحلیل رفته بود. در این مورد اختلاف قابل توجهی بین باند‌های پروتئینی ارقام مورد آزمایش و سطوح کاربرد نیتروژن مشاهده نشد. به‌طور کلی بیشترین تأثیر تنش ناشی از خشکی بر مقدار کمی و کیفی پروتئین‌ها در مرحلة رویشی بوده و عکس‌العمل مشابه ارقام به‌دلیل مقاومت به خشکی و کودپذیری یکسان آنها می‌باشد.