بهبود تحمل سرمای نخود زراعی از طریق تجزیه پلی آمین های با وزن مولکولی بالا و هورمون اتیلن

این تحقیق به منظور بررسی نقش ارتباط بین سوخت وساز پلی آمین ها (PAs) و اتیلن در پاسخ به تنش سرما در دو ژنوتیپ متحمل (Sel96th11439) و حساس (ILC 533) به سرمای نخود انجام شد. در این تحقیق میزان اتیلن، PAs با وزن مولکولی بالا (اسپرمیدین (Spd) و اسپرمین (Spm))، فعالیت آنزیم های پلی آمین اکسیداز (PAO) و دی آمین اکسیداز (DAO)، بیان نسبی ژن های 1-آمینو سیکلوپروپان 1-کربوکسیلیک اسید سنتاز (ACS) و 1-آمینو سیکلوپروپان 1-کربوکسیلیک اسید اکسیداز (ACO) و پراکسید هیدروژن (H2O2) در طی روزهای اول و ششم پس از آغاز تنش سرما C 4 در مقایسه با شرایط کنترل به صورت آزمایش فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی بررسی شد. تحت تنش سرما هر دو ژنوتیپ افزایش معنی داری در محتوی Spd و Spm (به ترتیب حداکثر تا 66/66 درصد و 23/96 درصد) نشان دادند. تحت تنش سرما بیوسنتز اتیلن در ژنوتیپ حساس در مقایسه با شرایط کنترل کاهش یافت (08/26 درصد) در حالی که در ژنوتیپ متحمل به سرما، حداکثر تجمع اتیلن در روز اول تنش در مقایسه با شرایط کنترل (62/15 درصد) ارتباط نزدیکی با افزایش تجمع PAs با وزن مولکولی بالا داشت. در ژنوتیپ متحمل افزایش فعالیت پلی آمین اکسیداز (PAO) و دی آمین اکسیداز (DAO) (به ترتیب 6/2 و 01/3 برابر) در پاسخ های زودهنگام با افزایش بیوسنتز اتیلن و همچنین افزایش همزمان محتوی PAs تحت تنش سرما در ارتباط بود. در ژنوتیپ متحمل بیان نسبی ژن های ACS و ACO پس از یک افزایش معنی دار در روز اول تنش سرما (به ترتیب 2/5 و 03/4 برابر) کاهش معنی داری در روز ششم تنش در مقایسه با گیاهان کنترل نشان داد در حالیکه روند کاهشی مداوم (به ترتیب 35 و 21/7 برابر) در ژنوتیپ حساس در مقایسه با شرایط کنترل مشاهده شد.  یافته های این تحقیق بیانگر آن است که اتیلن از طریق فعال سازی مسیر پیچیده پیام رسانی H2O2 که وابسته به تجزیه زیستی PAs است، مستقیما در بهبود تحمل به تنش سرما موثر بود. این نتایج پیشنهاد می کند که مسیر بیوسنتزی اتیلن و تجزیه زیستی PAs با وزن مولکولی بالا می توانند در سازوکار تحمل سرما موثر باشند.