تابستان
برگشت به فهرست مقالات |
برگشت به فهرست نسخه ها
1- دانشگاه ارومیه
چکیده: (6 مشاهده)
مقدمه و هدف: گندم نان (Triticum aestivum L.) بهعنوان یکی از مهمترین غلات جهان، نقش اساسی در تأمین پروتئین و کالری انسان دارد. کمبود عناصر کممصرف بویژه روی (Zn)، یکی از چالشهای جدی در تولید و کیفیت گندم به شمار میرود. این عنصر بهعنوان کوفاکتور بسیاری از آنزیمها در فرآیندهای زیستی مهمی از جمله فتوسنتز، متابولیسم نیتروژن، سنتز پروتئین و تنظیم تعادل اکسیداتیو نقش دارد. کمبود روی علاوه بر کاهش عملکرد گیاه، ارزش تغذیهای دانه را نیز کاهش میدهد که از دیدگاه سلامت انسانی اهمیت فراوانی دارد. در چنین شرایطی، استفاده از ژنوتیپهای گندم با کارایی بالا در جذب و استفاده از روی میتواند رویکردی پایدار برای مقابله با این محدودیت باشد. هدف این پژوهش بررسی اثر کمبود روی خاک بر صفات مورفولوژیک، فعالیت آنزیمی و ترکیب اسیدهای آمینه در ارقام گندم با کارایی متفاوت در جذب و استفاده از روی بود تا امکان شناسایی ژنوتیپهای کارا برای بهکارگیری در برنامههای به نژادی فراهم شود.
مواد و روشها: این پژوهش طی پاییز و زمستان سال 1402 در گلخانه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه ارومیه به صورت فاکتوریل و در قالب طرح کاملاً تصادفی با سه تکرار اجرا شد. عوامل مورد مطالعه شامل دو سطح روی (عدم مصرف و مصرف پنج میلیگرم روی در کیلوگرم خاک از منبع سولفات روی)، هفت رقم گندم (نیکنژاد، کویر، امین، ستاره، اوج، سارنگ و فرین) و سه مرحله نمونهبرداری (رویشی، زایشی و پرشدن دانه) بود. در این پژوهش صفات مورفولوژیک شامل ارتفاع بوته، قطر ساقه، طول ریشک، طول و حجم ریشه، وزن تر و خشک ریشه، طول و قطر سنبله، تعداد دانه در سنبله، تعداد کل سنبلهها، وزن کل سنبلهها، وزن هزار دانه و عملکرد نهایی اندازهگیری شد. شاخص روی-کارایی جهت شناسایی ارقام روی-کارا و روی- ناکارا محاسبه شد. همچنین صفات غلظت روی در ریشه، برگ و دانه، غلظت مس در دانه، فعالیت آنزیمهای سوپراکسید دیسموتاز و آلکالین فسفاتاز و غلظت اسیدهای آمینه ضروری (لیزین، ترئونین، لوسین و ایزولوسین) و غیرضروری (آسپارتیک اسید، آسپاراژین، آرژنین، گلایسین و تیروزین) در ارقام روی-کارا و روی-ناکارا اندازهگیری شد.
یافتهها: بر اساس شاخص روی-کارایی در شاخساره، رقم نیکنژاد بهعنوان روی-کارا و رقم فرین بهعنوان روی-ناکارا شناسایی شدند. نتایج تجزیه واریانس نشان داد که اثر کمبود روی بر اغلب صفات مورد بررسی در سطح یک درصد معنیدار بود. به طوری که در شرایط کمبود روی، طول و وزن ریشه، طول سنبله، تعداد دانه در سنبله و عملکرد رقم فرین بهشدت کاهش یافت، در حالی که رقم نیکنژاد توانست بخش عمدهای از ظرفیت رشدی خود را حفظ کند. غلظت روی در ریشه و دانه رقم نیکنژاد در شرایط تنش بهطور معنیداری بیشتر از رقم فرین بود، هرچند تفاوت غلظت روی در شاخساره کمتر مشهود بود. همچنین، غلظت مس دانه در رقم ناکارا نسبت به رقم کارا کاهش بیشتری نشان داد. بررسی فعالیت آنزیمی نشان داد که کمبود روی سبب کاهش فعالیت آنزیم سوپراکسید دیسموتاز در هر دو رقم شد، اما فعالیت این آنزیم در رقم نیکنژاد بهطور قابل توجهی بالاتر بود. فعالیت آنزیم آلکالین فسفاتاز در برگ رقم نیکنژاد تحت شرایط کمبود روی افزایش یافت، در حالی که تغییر معنیداری در ریشه مشاهده نشد. کمبود روی سبب کاهش غلظت اسیدهای آمینه ضروری (لیزین، ترئونین، لوسین و ایزولوسین) و غیرضروری (آسپارتیک اسید، آرژنین، گلایسین و تیروزین) در رقم نیکنژاد شد، بهعنوان مثال، غلظت لیزین و ترئونین در شرایط روی کافی به ترتیب 76/13 و 55/11 میلیگرم بر گرم بود، که در شرایط کمبود به 76/9 و 52/9 میلیگرم بر گرم کاهش یافت. نتیجهگیری: نتایج نشان داد که رقم نیکنژاد (روی-کارا) توانایی بالاتری در سازگاری به کمبود روی نسبت به رقم فرین (روی- ناکارا) دارد. رقم نیکنژاد توانست رشد ریشه و سنبله، تعداد دانه در سنبله و عملکرد را حتی تحت شرایط کمبود روی حفظ کند، در حالی که رقم فرین کاهش معنیداری در این صفات نشان داد. فعالیت آنزیمهای سوپر اکسید دیسموتاز و آلکالین فسفاتاز در برگ و ریشه رقم روی-کارا حفظ یا افزایش یافت که بیانگر توانایی بهتر در حفظ تعادل اکسیداتیو و بهبود استفاده از روی میباشد، در حالی که رقم ناکارا کاهش فعالیت این آنزیمها را نشان داد. همچنین، غلظت روی در ریشه و غلظت روی و مس در دانه رقم روی-کارا بالاتر بود و این نشاندهنده کارایی بالاتر جذب، انتقال و توزیع مجدد این عناصر غذایی در این ارقام است. همچنین مطالعه اسیدهای آمینه نشان داد که کمبود روی موجب کاهش غلظت اسیدهای آمینه در دانه رقم نیکنژاد شد. به طور کلی، یافتههای این پژوهش نشان دادند که انتخاب ارقام روی-کارا میتواند یک راهبرد مؤثر برای مقابله با کمبود روی در خاک باشد. این ارقام علاوه بر افزایش پایداری عملکرد در شرایط تنش کمبود روی، کیفیت تغذیهای دانه را نیز بهبود میبخشند و میتوانند بهعنوان منابع ارزشمند ژنتیکی در برنامههای به نژادی و توسعه ارقام جدید گندم مورد استفاده قرار گیرند.
مواد و روشها: این پژوهش طی پاییز و زمستان سال 1402 در گلخانه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه ارومیه به صورت فاکتوریل و در قالب طرح کاملاً تصادفی با سه تکرار اجرا شد. عوامل مورد مطالعه شامل دو سطح روی (عدم مصرف و مصرف پنج میلیگرم روی در کیلوگرم خاک از منبع سولفات روی)، هفت رقم گندم (نیکنژاد، کویر، امین، ستاره، اوج، سارنگ و فرین) و سه مرحله نمونهبرداری (رویشی، زایشی و پرشدن دانه) بود. در این پژوهش صفات مورفولوژیک شامل ارتفاع بوته، قطر ساقه، طول ریشک، طول و حجم ریشه، وزن تر و خشک ریشه، طول و قطر سنبله، تعداد دانه در سنبله، تعداد کل سنبلهها، وزن کل سنبلهها، وزن هزار دانه و عملکرد نهایی اندازهگیری شد. شاخص روی-کارایی جهت شناسایی ارقام روی-کارا و روی- ناکارا محاسبه شد. همچنین صفات غلظت روی در ریشه، برگ و دانه، غلظت مس در دانه، فعالیت آنزیمهای سوپراکسید دیسموتاز و آلکالین فسفاتاز و غلظت اسیدهای آمینه ضروری (لیزین، ترئونین، لوسین و ایزولوسین) و غیرضروری (آسپارتیک اسید، آسپاراژین، آرژنین، گلایسین و تیروزین) در ارقام روی-کارا و روی-ناکارا اندازهگیری شد.
یافتهها: بر اساس شاخص روی-کارایی در شاخساره، رقم نیکنژاد بهعنوان روی-کارا و رقم فرین بهعنوان روی-ناکارا شناسایی شدند. نتایج تجزیه واریانس نشان داد که اثر کمبود روی بر اغلب صفات مورد بررسی در سطح یک درصد معنیدار بود. به طوری که در شرایط کمبود روی، طول و وزن ریشه، طول سنبله، تعداد دانه در سنبله و عملکرد رقم فرین بهشدت کاهش یافت، در حالی که رقم نیکنژاد توانست بخش عمدهای از ظرفیت رشدی خود را حفظ کند. غلظت روی در ریشه و دانه رقم نیکنژاد در شرایط تنش بهطور معنیداری بیشتر از رقم فرین بود، هرچند تفاوت غلظت روی در شاخساره کمتر مشهود بود. همچنین، غلظت مس دانه در رقم ناکارا نسبت به رقم کارا کاهش بیشتری نشان داد. بررسی فعالیت آنزیمی نشان داد که کمبود روی سبب کاهش فعالیت آنزیم سوپراکسید دیسموتاز در هر دو رقم شد، اما فعالیت این آنزیم در رقم نیکنژاد بهطور قابل توجهی بالاتر بود. فعالیت آنزیم آلکالین فسفاتاز در برگ رقم نیکنژاد تحت شرایط کمبود روی افزایش یافت، در حالی که تغییر معنیداری در ریشه مشاهده نشد. کمبود روی سبب کاهش غلظت اسیدهای آمینه ضروری (لیزین، ترئونین، لوسین و ایزولوسین) و غیرضروری (آسپارتیک اسید، آرژنین، گلایسین و تیروزین) در رقم نیکنژاد شد، بهعنوان مثال، غلظت لیزین و ترئونین در شرایط روی کافی به ترتیب 76/13 و 55/11 میلیگرم بر گرم بود، که در شرایط کمبود به 76/9 و 52/9 میلیگرم بر گرم کاهش یافت. نتیجهگیری: نتایج نشان داد که رقم نیکنژاد (روی-کارا) توانایی بالاتری در سازگاری به کمبود روی نسبت به رقم فرین (روی- ناکارا) دارد. رقم نیکنژاد توانست رشد ریشه و سنبله، تعداد دانه در سنبله و عملکرد را حتی تحت شرایط کمبود روی حفظ کند، در حالی که رقم فرین کاهش معنیداری در این صفات نشان داد. فعالیت آنزیمهای سوپر اکسید دیسموتاز و آلکالین فسفاتاز در برگ و ریشه رقم روی-کارا حفظ یا افزایش یافت که بیانگر توانایی بهتر در حفظ تعادل اکسیداتیو و بهبود استفاده از روی میباشد، در حالی که رقم ناکارا کاهش فعالیت این آنزیمها را نشان داد. همچنین، غلظت روی در ریشه و غلظت روی و مس در دانه رقم روی-کارا بالاتر بود و این نشاندهنده کارایی بالاتر جذب، انتقال و توزیع مجدد این عناصر غذایی در این ارقام است. همچنین مطالعه اسیدهای آمینه نشان داد که کمبود روی موجب کاهش غلظت اسیدهای آمینه در دانه رقم نیکنژاد شد. به طور کلی، یافتههای این پژوهش نشان دادند که انتخاب ارقام روی-کارا میتواند یک راهبرد مؤثر برای مقابله با کمبود روی در خاک باشد. این ارقام علاوه بر افزایش پایداری عملکرد در شرایط تنش کمبود روی، کیفیت تغذیهای دانه را نیز بهبود میبخشند و میتوانند بهعنوان منابع ارزشمند ژنتیکی در برنامههای به نژادی و توسعه ارقام جدید گندم مورد استفاده قرار گیرند.
واژههای کلیدی: آلکالین فسفاتاز، اسید آمینه، روی-کارایی، سوپراکسید دیسموتاز، عناصر کممصرف، گندم نان
نوع مطالعه: پژوهشي |
موضوع مقاله:
اصلاح براي تنش هاي زنده و غيرزنده محيطي
دریافت: 1404/6/3 | پذیرش: 1404/7/12
دریافت: 1404/6/3 | پذیرش: 1404/7/12
ارسال پیام به نویسنده مسئول
| بازنشر اطلاعات | |
 |
این مقاله تحت شرایط Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License قابل بازنشر است. |
