تأثیر تنش خشکی بر وضعیت آبی، پایدرای غشاء سلول و عملکرد ارزن دم‌روباهی

Abstract

سابقه و هدف: کمبود آب از مهم‌ترین عوامل محدودکننده تولید در گیاهان است که از طریق تأثیر بر وضعیت فیزیولوژیکی گیاه، رشد و عملکرد را تحت تأثیر قرار می‌دهد. ارزن یک گیاه مهم به‌منظور بررسی مکانیزم‌های مقاومت به تنش در گیاهان نسبتاً مقاوم به خشکی است. مکانیزم تغلیظ دی‌اکسید کربن در این گیاه، فتوسنتز و عملکرد بالاتری را در شرایط خشک تضمین می‌کند. اولین پاسخ گیاه به تنش بسته شدن روزنه است (4) و تأثیر خشکی بر فتوسنتز را می‌توان بر اساس هدایت روزنه‌ای ارزیابی نمود (25). در شرایط تنش خشکی محتوی نسبی آب برگ نیز به‌عنوان شاخصی از وضعیت رطوبتی گیاه است (22) و ارقام مقاوم ظرفیت بالای محتوی نسبی آب را نشان دادند(27). سطوح پایین نشت الکترولیت‌ها در ارقام مقاوم نشان‌دهنده حفظ تمامیت غشاء این ارقام است (22). پراکسیداسیون چربی‌های غشاء به همراه نشت الکترولیت شاخصی از مقاومت به خشکی محسوب می‌شود(3). هدف از این تحقیق بررسی تأثیرتنش خشکی بر ویژگی‌های مربوط به روابط آبی برگ پرچم و نفوذپذیری غشاء سلول و تأثیر آن بر عملکرد ارزن است.<br /> مواد و روش‌ها: به‌منظور بررسی تأثیر تنش خشکی بر وضعیت آبی، تمامیت غشاء سلول و عملکرد ارزن آزمایشی به‌صورت فاکتوریل در قالب بلوک‌های کامل تصادفی با چهار تکرار در گلخانه تحقیقانی دانشکده کشاورزی دانشگاه بیرجند ‌به اجرا در آمد. عوامل آزمایشی شامل ژنوتیپ‌های ارزن در سه سطح (باستان، KFM5 و KFM20) و تنش خشکی در سه سطح (شاهد، تنش متوسط و شدید بترتیب با تأمین 100، 75 و 50 درصد نیاز آبی گیاه) بود. محتوی نسبی آب، هدایت روزنه‌ای و نشت الکترولیت‌ها در 30 و 45 روز بعد از اعمال تنش و عملکرد و اجزای آن در رسیدگی کامل اندازه‌گیری شد. <br /> یافته‌ها: نتایج تحقیق نشان داد در ژنوتیپ‌‌ها افزایش شدت و دوام تنش خشکی باعث کاهش محتوی نسبی آب برگ و در نتیجه کاهش هدایت روزنه‌ای شد. افزایش شدت و دوام تنش از طریق پراکسیداسیون چربی غشاء باعث افزایش نفوذپذیری غشاء و کاهش شاخص پایداری غشاء در ژنوتیپ‌‌های ارزن شد. در ژنوتیپ‌‌ها افزایش تنش باعث کاهش معنی‌دار تعداد دانه در پانیکول، وزن هزار دانه و عملکرد دانه شد. در ژنوتیپ‌‌ها بالاترین و پایین‌ترین عملکرد دانه بترتیب در تیمار شاهد و تنش شدید مشاهده شد. در 30 روز بعد از اعمال تنش ارقام از نظر هدایت روزنه‌ای و محتوی نسبی آب برگ وضعیت مشابهی دارا بودند. 45 روز بعد از تنش ژنوتیپ‌ باستان بالاترین هدایت روزنه‌ای را نشان داد و تحت تأثیر تنش متوسط و شدید (بترتیب50 و 33 درصد در مقایسه با شاهد) کمترین کاهش محتوی نسبی آب برگ را نشان داد. با وجود بالا بودن هدایت روزنه‌ای، محتوی نسبی آب برگ آن در 30 و 45 روز بعد از تنش (بترتیب 43/0 و41/0) اختلاف معنی‌داری با دو لاین دیگر نداشت. سطح پایین میزان مالون ‌دی ‌آلدئید و افزایش کم آن تحت تأثیر تنش نشان دهنده تأثیر کمتر تنش بر پراکسیداسیون چربی غشاء در ژنوتیپ‌ باستان بود و در نتیجه این ژنوتیپ ‌از توانایی بالاتری بمنظور حفظ تمامیت غشاء سلول برخوردار بود. در تیمار شاهد و سطوح تنش عملکرد ژنوتیپ‌ باستان بالاتر از دو لاین دیگر بود، ولی میزان کاهش عملکرد تحت تأثیر تیمار تنش در ژنوتیپ‌KFM20 (به‌میزان 57 درصد نسبت به شاهد) از بقیه ارقام کمتر بود. <br /> نتیجه‌گیری: ژنوتیپ‌ باستان از نظر وضعیت رطوبتی و عملکرد از برتری نسبی نسبت به دو لاین دیگر برخوردار بود و بنابراین انتظار می‌رود رشد بهتری در شرایط تنش خشکی داشته‌باشد. محتوی نسبی آب و هدایت روزنه‌ای بعنوان مکانیزم‌های سازگاری و مقاومت به تنش خشکی در گیاهان محسوب می‌شوند و محتوی مالون‌ دی‌ آلدئید نیز شاخصی از میزان خسارت وارده به غشاء سلول است که می‌توان همراه با عملکرد به‌منظور شناسایی ارقام حساس و مقاوم به خشکی آنها را مورد استفاده قرار داد.