بررسی میزان فعالیت آنزیم های آنتی اکسیدان تحت شرایط تنش خشکی در برخی ژنوتیپ های پیشرفته گندم نان

گندم یکی از غلات اصلی از لحاظ سطح زیر کشت و میزان تولید در جهان به شمار می رود. این محصول منبع اصلی کربوهیدرات و پروتیین در رژیم غذایی انسان به شمار می رود و تقریبا نیمی از زمین های زراعی ایران نیز تحت کشت گندم قرار دارد. از طرفی، تنش خشکی طیف وسیعی از پاسخ های گیاهی اعم از فیزیولوژیکی، بیوشیمیایی تا مولکولی را تحریک می کند و موجب صدمات اکسیداتیو در گیاهان می شود و گیاهان از آنزیم های ضد اکسنده برای مقابله با این تنش ها بهره می برند. از این رو، با توجه به نقش و اهمیت آنزیم های ضد اکسنده، نحوه فعالیت این آنزیم ها در شرایط دیم و آبی در برخی ژنوتیپ های گندم بررسی شد. در این تحقیق به بررسی میزان فعالیت آنزیم های پراکسیداز، کاتالاز و سوپراکسید دیسموتاز برای 20 ژنوتیپ پیشرفته گندم نان تحت شرایط تنش خشکی در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار و در دو شرایط تنش کمبود آب (دیم) و بدون تنش پرداخته شد. تحقیق حاضر در مزرعه تحقیقاتی گروه مهندسی تولید و ژنتیک گیاهی، پردیس کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه رازی اجرا گردید. بر اساس نتایج حاصل از تجزیه واریانس ساده، ژنوتیپ ها از نظر فعالیت هر سه آنزیم پراکسیداز، کاتالاز، سوپراکسید دیسموتاز  و عملکرد دانه اختلاف معنی داری نشان دادند. همچنین در تجزیه واریانس مرکب برای صفات بیو شیمیایی، اثر محیط، اثر ژنوتیپ و اثر متقابل محیط × ژنوتیپ نیز برای فعالیت آنزیم کاتالاز، پراکسیداز، سوپراکسید دیسموتاز و عملکرد دانه معنی دار بود. در شرایط آبی بیشترین میزان فعالیت آنزیم پراکسیداز در ژنوتیپ 12، کاتالاز در ژنوتیپ 10 و سوپراکسید دیسموتاز در ژنوتیپ 15 مشاهده شد و کم ترین میزان فعالیت آنزیم پراکسیداز در ژنوتیپ 11، کاتالاز در ژنوتیپ 11 و سوپراکسیددیسموتاز در ژنوتیپ 7 بود. همچنین در شرایط دیم بیشترین میزان فعالیت آنزیم پراکسیداز در ژنوتیپ 6، کاتالاز در ژنوتیپ 2 و سوپراکسیددیسموتاز در ژنوتیپ 15 مشاهده شد و کم ترین میزان فعالیت آنزیم پراکسیداز در ژنوتیپ 4، کاتالاز در ژنوتیپ 8 و سوپراکسیددیسموتاز در ژنوتیپ 1 بود. از نظر صفت عملکرد دانه نیز بیشترین میزان در شرایط آبی مربوط به ژنوتیپ های 10، 7 و 8 و کمترین میزان عملکرد مربوط به ژنوتیپ های 12، 13 و 11 بود. در شرایط دیم بیشترین میزان عملکرد مربوط به ژنوتیپ‎های 4، 10 و 17 و کمترین میزان مربوط به ژنوتیپ 9 بود.   نتایج نشان داد که میزان فعالیت آنزیم های پراکسیداز، کاتالاز و سوپراکسید دیسموتاز در محیط دیم بیشتر از آبی است و ژنوتیپ های مختلف، پاسخ های متفاوتی به تنش خشکی نشان می دهند. در واقع می توان گفت گیاهان برای مقابله با تنش خشکی و از بین بردن اکسیژن های رادیکال های آزاد و مقابله با تنش اکسیداتیو حادث شده، فعالیت آنزیم های آنتی اکسیدانت خود را افزایش می دهند و با صرف انرژی بر میزان عملکرد دانه تاثیر می گذارند. بر این اساس، با شناخت بیشتر عوامل ضد اکسنده و عوامل موثر بر آن ها می توان راهکار های مفیدی را برای مواجه با تنش خشکی در گیاهان اتخاذ نمود.