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 فلئورومتری کلروفیلa، پتانسیل زنده ماندن گیاه و علائمی 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 فلئورسانس کلروفیل به منظور انتخاب معیار مناسب برای غربالگری و ژنوتیپ های متحمل به تنش خشکی انجام شده است. مواد و روش ها: آزمایش به صورت طرح کاملا تصادفی دردو شرایط آبیاری کامل و تنش طی مرحله گیاهچه ای با ۵۶ ژنوتیپ برنج ازاستان های مختلف ایران و موسسه تحقیقات بین المللی برنج (IRRI) در سال ۱۳۹۳ 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 از۱۵روز، 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 ۲۰ درصد رسید (حدود ۱۰ روز بعد از قطع آبیاری)، صفات مربوط به رنگیزه های کلروفیل مانند کلروفیل a، b و کارتنوئیدها و همچنین مولفه های فلئورسانس کلروفیل مانند Fv/ Fm، ΦPSII ، qN، ETR به همراه PAR بر اساس روش های علمی اندازه گیری شد. یافته ها: نتایج نشان داد که مقادیرکلروفیل a و b به ترتیب به مقدار ۳/۲ و ۴/۲۱ درصد در تنش خشکی افزایش و مقدارکارتنوئیدها ۸/۳ درصد کاهش داشت. مولفه های فلئورسانس 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 ۷/۳، ۱۳، ۵/۳۵ و ۸/۲۸ درصد در شرایط تنش نسبت به نرمال کاهش داشتند. نتایج همبستگی صفات نشان داده که بین کلروفیل a با b و کارتنوئید 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 ۲۹/۰ و ۹۱/۰- معنی دار بوده است. نتیجه گیری: نتایج حاصل از این تحقیق حاکی از آن است که از رنگیزه های کلروفیل a، b، کارتنوئیدها و مولفه های فلئورسانس 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.

کلیدواژه ها:

برنج ، حداکثر عملکرد کوآنتومی ، فلئورسانس کلروفیل ، فتوسیستم دو ، غربال گری