ارزیابی و انتخاب ژنوتیپ های متحمل به خشکی برنج با کاربرد روش های فلئورومتری

سابقه و هدف :

کمبود آب خاک و اتمسفر مهمترین فاکتور محدودکننده فتوسنتز و رشد گیاه به ویژه برنج بوده و بر فتوسنتز از طریق کاهش جذب کربن به واسطه محدودیت متابولیکی و روزنه ای اثرات منفی ایجاد می کند.. با توجه به محدود ظرفیت کربن گیری گیاه، خشکی منجر به خسارت یا تلفات مراکز واکنش فعال در فتوسیستم دو می گردد. بنابراین اندازه گیری غیر تخریبی فتوسنتز ازطریق فلیورومتری کلروفیلa، پتانسیل زنده ماندن گیاه و علایمی از پاسخ به خشکی را فراهم می نماید. برنج به افزایش خشکی وقتی که در دوره رویشی و گلدهی اتفاق می افتد حساس است. پاسخ گیاهان به تنش خشکی از طریق شناسایی خصوصیاتی که نقش مهمی در تحمل به تنش خشکی در سطوح مورفولوژیکی، فیزیولوژیکی، سلولی، بیوشیمیایی و مولکولی بازی می کنند ارزیابی می گردد. این آزمایش با هدف ارزیابی ژنوتیپ های برنج با اندازه گیری صفات مرتبط با رنگزه های فتوسنتزی و مولفه های فلیورسانس کلروفیل به منظور انتخاب معیار مناسب برای غربالگری و ژنوتیپ های متحمل به تنش خشکی انجام شده است.

آزمایش به صورت طرح کاملا تصادفی دردو شرایط آبیاری کامل و تنش طی مرحله گیاهچه ای با 56 ژنوتیپ برنج ازاستان های مختلف ایران و موسسه تحقیقات بین المللی برنج (IRRI) در سال 1393 در موسسه تحقیقات برنج کشور (آمل) اجرا شد. بعد از بذرپاشی، آبیاری به صورت روزانه تا مرحله دو تا سه برگی گیاهچه انجام شد. بعد از15روز، درشرایط بدون تنش، آبیاری تا پایان دوره رشد ادامه و در محیط تحت تنش آبیاری به طور کامل قطع شد . پس ازاینکه رطوبت خاک به 20 درصد رسید (حدود 10 روز بعد از قطع آبیاری)، صفات مربوط به رنگیزه های کلروفیل مانند کلروفیل a، b و کارتنوییدها و همچنین مولفه های فلیورسانس کلروفیل مانند Fv/ Fm، ΦPSII ، qN، ETR به همراه PAR بر اساس روش های علمی اندازه گیری شد.

نتایج نشان داد که مقادیرکلروفیل a و b به ترتیب به مقدار 3/2 و 4/21 درصد در تنش خشکی افزایش و مقدارکارتنوییدها 8/3 درصد کاهش داشت. مولفه های فلیورسانس کلروفیل به جز Fv/ Fm اختلاف آماری معنی داری در دو محیط نشان دادند. مولفه های ΦPSII qN ETR و PAR به ترتیب به مقدار 7/3، 13، 5/35 و 8/28 درصد در شرایط تنش نسبت به نرمال کاهش داشتند. نتایج همبستگی صفات نشان داده که بین کلروفیل a با b و کارتنویید با کلروفیل a و b همبستگی مثبت و معنی دار وجود داشت. همبستگی بین ΦPSII با Fv/ F m و با q N به ترتیب با ضریب همبستگی 29/0 و 91/0- معنی دار بوده است.

 نتیجه گیری:
 

نتایج حاصل از این تحقیق حاکی از آن است که از رنگیزه های کلروفیل a، b، کارتنوییدها و مولفه های فلیورسانس کلروفیل به ویژه ΦPSII و ETR می توان به عنوان معیارهای ارزیابی برنج در مرحله گیاهچه جهت انتخاب و غربال گری ژنوتیپ های متحمل به خشکی استفاده کرد.