ارتباط تجمع برخی متابولیت¬ها با سازوکارهای فیزیولوژیک و بیوشیمیایی تحمل سرما و انجماد در گندم نان

Abstract

بهاره­سازی از بارزترین فرایند­های سازگاری غلات زمستانه در مناطق معتدل و سرد است. هدف از اجرای این پژوهش مطالعه ارتباط پاسخ تیمارهای خوگیری¹ به سرمـا مبتنـی بر دوره­های متفاوت سرمادهی در چهار رقم گندم نان (نورستار، شهریار، الوند، کویر) واجد نیازهای متفاوت بهاره­سازی (از زمستانه تا بهاره) در شرایط مزرعه و نیز دو شرایط محیط تحت کنترل (اتاق سرد و عادی)، با انباشت برخی ترکیبات بیوشیمیایی مرتبط با بیان تحمل به انجماد و برخی پاسخ­های متابولیک و فیزیولوژیک بود. توان خوگیری ارقام مورد ارزیابی طی دوره سرما و متعاقب آن، روند تحلیل رفتن این توانایی با مراحل نموی گیاهان از همبستگی قابل ملاحظه­ای برخوردار بود. اوج تحمل به انجماد در فاز رویشی گیاه و توأم با مرحله برجستگی ساده در مریستم انتهایی ساقه بود و ظهور برجستگی دوگانه مقارن با کاهش میزان تحمل گیاه به انجماد بود. در بوته­های گندم واجد نیازهای متفاوت بهاره­سازی، اعمال تیمار دمایی 1±3 درجه سانتیگراد شرایط تنش سرما را القاء ننمود، با این­حال، در گیاهان متأثر از تیمارهای خوگیری به سرما در محیط کنترل­شده اتاق سرد هماهنگ با گیاهان مزرعه­ای متأثر از تنش سرمای پاییز و زمستان، بیان تحمل به انجماد و تا حدودی انباشت ترکیبات محافظ گیاه در برابر سرما و انجماد و پاسخ­های فیزیولوژیک مشاهده شد. محتوای کلروفیل در ارقام زمستانه متحمل به انجماد به طرز معنی­داری از ارقام بینابین و بهاره بیشتر بود. محتوای پرولین در گیاهان از روندی مشابه با محتوای کلروفیل، در طول فصل سرما در مزرعه و نیز با تکمیل تیمار خوگیری به سرما در اتاق سرد برخوردار بود. خسارت غشای سلولی در رقم بهاره در مقایسه با دیگر ارقام متأثر از فصول سرما در مزرعه مشهود بود به طوری­که میانگین محتوای مالون­دی­آلدهاید در رقم بهاره کویر به ترتیب قریب به دو، چهار و هشت برابر بیشتر از رقم بینابین الوند و نیز ارقام زمستانه شهریار و نورستار بود. میانگین تجمع پراکسیدهیدروژن نیز در ارقام حساس در شرایط تنش سرما در مزرعه قریب به دو برابر بیشتر از ارقام متحمل به انجماد بود. در مجموع نتایج این پژوهش در تأیید فرضیه­ای است که اذعان می­دارد انباشت اسمولیت­های سازگار و تغییرات متابولیک طی فصل سرما به عنوان رویدادی حیاتی در غلات، همسو با خوگیری و بیان مقاومت به سرما مطرح بوده که زمینه انطباق مناسب با دمای پایین را برای این گروه از گیاهان فراهم می­آورد.