عنوان پایان‌نامه
مطالعه و بررسی تغییرات مورفولوژیک، فیزیولوژیک و مولکولی در برخی از ارقام انگور تحت تنش خشکی
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی پردیس کشاورزی و منابع طبیعی شماره ثبت: 6037;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 65091
- تاریخ دفاع
- ۲۹ شهریور ۱۳۹۳
- دانشجو
- رضا سوخت سرایی
- استاد راهنما
- علی عبادی
- چکیده
- تنش خشکی اثرات مختلفی بر رشد و متابولیسم گیاهان گذاشته و مهمترین فاکتور محدود کننده رشد انگور در نواحی مدیترانه ای می باشد، انتخاب و استفاده از ارقام انگور متحمل به تنش خشکی از موارد بسیار مهم در برنامه‌های به نژادی و تولید انگور می باشد. نتایج این پژوهش نشان داد رقم های چفته و یاقوتی با افزایش سطوح تنش خشکی توانایی بالاتری در حفظ انسجام غشایی دارا بودند. رقم بی دانه سفید تحت سطوح تنش خشکی دارای بیشترین مقدار نشت یونی به همراه تجمع مالون دی آلدئید بالاتری بود. که نشان دهنده این واقعیت است که رقم بی دانه سفید تحت تنش خشکی کمترین میزان انسجام غشایی را دارا می باشد. رقم های چفته و یاقوتی دارای میزان بالاتری از فعالیت آنزیم های آنتی اکسیدانی شامل CAT، APX و GPX به همراه ظرفیت بالای آنتی اکسیدانی کل (DPPH) و تجمع پایین میزان H2O2 بودند و در مقابل رقم بی دانه سفید دارای فعالیت آنزیم های آنتی اکسیدانی شامل کاتالاز(CAT)، آسکوربات پراکسیداز(APX) و گایاکول پراکسیداز (GPX)پایین تری بود که این امر منجر به تجمع سطوح بالای پراکسید هیدروژن (H2O2) در رقم بیدانه سفید شده بود. رقم بی دانه سفید دارای میزان پایین تجمع پرولین، گلایسین بتائین و قندهای محلول تحت سطوح تنش خشکی بود که با توجه به نقش محافظ های اسمزی در حفظ پتانسیل اسمزی سلول به همراه فعالیت آنتی اکسیدانی آنها، می توان بیان کرد که رقم بیدانه سفید توانایی کمتری در مقابله با تنش خشکی دارد و به عنوان رقم حساس معرفی می گردد. در مقابل ارقام چفته و یاقوتی تحت سطوح تنش خشکی دارای مقادیر بالاتری از تجمع پرولین، گلایسین بتائین و قندهای محلول بودند توان تحمل بالاتری به تنش خشکی داشتند. نتایج نشان داد میزان فعالیت آنزیم PAL در رقم های چفته و یاقوتی تحت سطوح تنش خشکی بیشتر شده بود که در نتیجه آن تجمع فنل کل در این رقم ها نیز بالا بوده و از طرفی دیگر فعالیت آنزیم PPO در این رقم ها نیز پایین تر می باشد. از یک طرف بالا بودن فعالیت آنزیم PAL و از طرفی دیگر پایین بودن فعالیت آنزیم PPO منجر به تجمع سطوح بالای فنل کل و در نتیجه افزایش فعالیت سیستم آنتی اکسیدانی در رقم های چفته و یاقوتی شده بود که می تواند در مقاومت این ارقام به تنش خشکی مشارکت داشته باشد. در تحقیق حاضر میزان بالای بیان ژن DHN2و DHN4 در رقم بی دانه سفید در مراحل اولیه تنش حاکی از تلاش این رقم در ترمیم آسیب های تنش است ولی با شدت یافتن تنش میزان بیان کاسته شده بود. میزان بیان ژن DHN2وDHN4 در رقم چفته در پاسخ به تنش خشکی یکسان نبود به طوری که با افزایش سطوح تنش خشکی بیان ژنDHN4 در رقم چفته تحت سطوح تنش از تیمار شاهد تا شدید خشکی بدون تغییر باقی ماند اما بیان ژنDHN2 با افزایش سطح تنش خشکی از تیمار متوسط به تیمار شدید خشکی به طور چشمگیری افزایش یافت .در رقم یاقوتی در مراحل اولیه تنش افزایشی در میزان بیان هر دو ژن DHN2 و DHN4 مشاهده نشد ولی با افزایش سطوح تنش خشکی میزان بیان ژن DHN2وDHN4 به طور معنی داری در مقایسه با تیمار شاهد افرایش یافت.
- Abstract
- Considering the existence of a rich grapevine germplasm in Iran, it is possible to pick up vigorous genotypes and cultivars as drought tolerant rootstocks for commercial use due to their vast genetic potential. For evaluation of morphophysiological and biochemical and also for study of dehydrine gene expression in grape cultivar under drought stress, experiment carry out with 3 grape cultivar, Bidane sefid, chafte and yaghoti under 4 drought stress level, -0.3, 0.6, .1 and 1.5 MPa soil water. Our results showed that the with increasing drought level, the shoot and root dry weight, leaf number and leaf area, rate of dry weight to leaf area (LMA), relative water content (RWC) and colorophyll content were decresed. Under drought stress, Bidane sefid cultivar has lower RWC, leaf number, LMA, shoot dry weight and colorophyll content, but, chafte cultivar has higher leaf area, LMA and colorophyll content. Under drougth stress, ‘Chafte’ and ‘Yagoti’ cultivars leaves had lower electrolyte leakage and malondialdehyde (MDA) content. Also, ‘Chafte’ and ‘Yagoti’ cultivars leaves had lower H2O2 accumulation, in addition to lower lipoxygenase (LOX) activity, but higher antioxidant enzymes catalase (CAT), guaiacol peroxidase (GPX) and ascorbate peroxidase (APX) activities than ‘Bidane sefid’ leaves. Furthermore, the ‘Chafte’ and ‘Yagoti’ cultivar leaves also showed higher DPPH scavenging activity along with higher soluble sugars. Under drought stress, ‘Chafte’ and ‘Yagoti’ cultivars leaves had higher total phenols accumulation associated with higher phenylalanine ammonia lyase (PAL) and lower polyphenol oxidase (PPO) activities than ‘Bidane sefid’ leaves. In addition, ‘Chafte’ and ‘Yagoti’ cultivars leaves also showed higher proline and glycine betain (GB) accumulation which was coincide with higher leaves RWC. These results suggest that the higher soluble sugars as well as efficient antioxidant system activity, which contribute to eliminating excess reactive oxygen species (ROS) and ultimately maintaining membrane integrity, were both beneficial in enhancing resistance of ‘Chafte’ and ‘Yagoti’ cultivars to drought stress. Also, the higher osmoprotectants as well as phenols accumulation, which are crucial for membrane integrity, both are powerful for acquisition resistance of ‘Chafte’ and ‘Yagoti’ cultivars to drought stress. The results of dehydrines gene expression showed that the ‘Chafte’ and ‘Yagoti’ cultivars have higher DHN2 and DHN4 gene expression under drought stress level. The pattern of DHN2 and DHN4 gene expression were associated with physiological and biochemical response such as antioxidant system activity and osmoprotectants accumulation which led to decrease ROS accumulation and ultimately maintaining membrane integrity.
