عنوان

تاثیر تنش اسمزی و تیمار خارجی پرولین بر فعالیت انزیم های انتی اکسیدان در گیاه‌چه های جمعیت های یکنواخت و مخلوط ژنتیکی ذرت

‭۱۳۸۲۶پ‬

per

تاثیر تنش اسمزی و تیمار خارجی پرولین بر فعالیت انزیم های انتی اکسیدان در گیاه‌چه های جمعیت های یکنواخت و مخلوط ژنتیکی ذرت

/سمیرا قدیمی

: کشاورزی

، ‮‭۹۴‬

چاپی

کارشناسی ارشد

بیوتکنولوژی کشاورزی

‮‭۱۳۹۴/۰۶/۱۵‬

تبریز

در این پژوهش، اثر تنش اسمزی و تیمار خارجی پرولین بر فعالیت آنزیم‌صهای آنتی‌صاکسیدان سوپراکسید دیسموتاز‮‭(SOD)‬ ، کاتالاز ‮‭(CAT)‬ و پراکسیداز‮‭(POX)‬ ، در مرحله گیاهچه‌صای ذرت مورد مطالعه قرار گرفت .تیمار تنش اسمزی ناشی از پلی اتیلن گلیکول در چهار سطح) صفر،‮‭۴‬ -،‮‭۸‬ - و‮‭۱۲‬ - بار (و پرولین در سه سطح) صفر، ‮‭۵‬ و ‮‭۱۰‬ میلی‌صمولار(، به صورت فاکتوریل با طرح پایه کاملا تصادفی بر روی ‮‭۵‬ جمعیت ذرت انجام گرفت .جمعیت‌صهای ذرت عبارت بودند از دو ژنوتیپ والدی ‮‭MO۱۷ ((P۱‬ و‮‭(P۲) B۷۳‬ ، هیبرید سینگل کراس ‮‭۷۰۴‬ بین آن‌صها ‮‭((F۱‬ و نسل ‮‭F۲‬حاصل از خودگشنی‮‭F۱‬ ها و رقم ‮‭۷۴۰‬ به عنوان شاهد .الگوی نواری و فعالیت آنزیم‌صهای گیاهچه‌صهای ‮‭۱۰‬ روزه با الکتروفورز در ژل‌صهای افقی آکریل‌صآمید ‮‭۸‬ درصد مورد مطالعه قرار گرفت .صفات وزن تر و خشک ریشه و بخش هوایی گیاهچه‌صها اندازه گیری شد .وراثت پذیری عمومی صفات فوق از طریق تفاضل واریانس جمعیت مخلوط ژنتیکی‮‭( (F۲‬ و میانگین واریانس جمعیت‌صهای یکنواخت ژنتیکی‮‭(P۱‬ ، ‮‭P۲‬ و ‮‭F۱)‬محاسبه گردید .در کل برای‮‭CAT‬ ،‮‭SOD‬ ، و ‮‭POX‬ به ترتیب یک، سه و چهار ایزوفرم پایدار مشاهده شد .ارزیابی کمی فعالیت دنسیتومتریک ایزوزیم‌صهای مشاهده شده به کمک نرم افزار ‮‭MCID‬ انجام شد و تجزیه‌صهای آماری داده‌صها نشان داد در اکثر جمعیت‌صهای مورد مطالعه ذرت، فعالیت آنزیم ‮‭CAT‬ در ترکیب بیشترین تنش اسمزی‮‭(۱۲‬ - بار (و بیشترین مقدار پرولین اعمال شده ‮‭(۱۰‬ میلی مولار (با افزایش معنی‌صدار همراه بود .همچنین واکنش جمعیت‌صهای متفاوت ذرت از لحاظ فعالیت ‮‭POX۲‬ و ‮‭POX۳‬ متفاوت به دست آمد .فعالیت ‮‭POX۲‬، درارقام والدی ذرت با اضافه کردن میزان پرولین افزایش معنی‌صدار نشان داد ولی در جمعیت ‮‭F۱‬ این افزایش فعالیت تا تنش‮‭۸‬ - بار صادق بود و در تنش حداکثری‮‭(۱۲‬ - بار (با کاهش معنی‌صدار چشمگیری همراه بود .اثر متقابل تنش اسمزی ‌ پرولین در جمعیت‌ص‍ ‮‭F۲‬ معنی‌صدار نبود .جمعیت‌صهای ذرت مورد مطالعه برای ایزوزیم-های ‮‭SOD‬با نتایج متفاوت و گاها متضاد همراه بود .برای مثال فعالیت ‮‭SOD۱‬ در گیاهچه‌صهای سینگل کراس ‮‭۷۰۴‬ ذرت) جمعیت ‮‭F۱)‬ در شرایط فاقد تنش با افزودن پرولین به شکل معنی‌صدار افزایش یافت ولی در سه سطح دیگر تنش اسمزی، تیمار خارجی پرولین منجر به کاهش معنی‌صدار فعالیت این ایزوزیم شد .برعکس، فعالیت ‮‭SOD۲‬ در شرایط تنش اسمزی شدید‮‭(۱۲‬ - بار (با افزودن پرولین به طور معنی‌صدار افزایش پیدا کرد .تنش اسمزی روی وزن خشک و تر ریشه و اندام هوایی گیاهچه‌صها در همه جمعیت‌صهای ذرت اثر کاهشی معنی-دار داشت ولی اعمال خارجی پرولین در اکثر موارد از این کاهش جلوگیری کرد .برآورد وراثت‌صپذیری عمومی فعالیت آنزیم‌صهای آنتی اکسیدان بین ‮‭۵۹‬ تا ‮‭۶۸‬ و صفات کمی گیاهچه‌صای بین ‮‭۶۵‬ تا ‮‭۸۵‬ در نوسان بود .این موضوع می‌صتواند بیانگر نقش بیشتر ژنتیک در مقایسه با محیط در کنترل صفات مورد مطالعه در گیاهچه‌های ذرت باشد

proline was not significant in the F2 population. The studied corn population for SOD isozymes yieled different and sometimes in the F2 population. For example, the SOD1 activity in SC 704 (F1) in non-stress conditions was increased significantly by the addition of proline, but in the other three levels of osmotic stress, exogenous proline application resulted in a significant reduction in the activity of these isozymes. On the contrary, SOD2 activity in maximum osmotic stress (-12 Bar) was significantly increased by the addition of proline. Osmotic stress decreased significantly root and shoot dry weight in all maize populations, but in most cases the external application of proline prevented this reduction. Estimated general heritability of antioxidant enzymes varied between 59 and 68 and seedling quantitative traits between 65 to 85 . This may reflect the greater role of genetic role compared to the environment in controlling of different traits in corn seedlings ‌ In this research, the effect of drought stress and exogenus proline treatment on antioxidant enzymes including superoxide dismutase (SOD), catalase (CAT) and peroxidase (POX) activities, was studied in maize seedling stage. Osmotic stress induced by polyethylene glycol in four levels (0, -4, -8 and -12 Bar) and proline levels (0, 5 and 10 mM), were applied in a factorial experiment with a completely randomized design on 5 corn population. Corn populations consisted of two parental genotypes MO17 (P1) and B73 (P2), 704 single cross hybrid between them (F1) and F2 generation and the 740 cultivar as a control. Banding pattern and enzyme activities of 10-day-old seedling were studied by electrophoresis in horizontal acrylamide gel 8 . Dry and fresh weight of seedling root and shoot were measured. The heritability of these traits was calculated through the different of mixed genetic population variance (F2) and the genetically uniform populations variance average (P1, P2 and F1). For CAT, SOD, and POX, one, three and four stable isoforms were obsorved respectively. Quantitative evaluation of densitometric activities of the observed bands were done by MCID software Statistical analysis of data showed that in the majority of the studied corn population, CAT activity was increased in significantly maximum osmotic stress (-12 Bar) and the highest level of proline (10 mM) combination. The response of different populations of maize in terms of POX2 and POX3 activity was different. POX2 activity in parent cultivars of maize showed a significant increase by adding proline, but this increase in the F1 population was true until -8 Bar and in maximum stress (-12 Bar) there was a significant decrease. The interaction of osmotic stress

قدیمی، سمیرا

ولیزاده، مصطفی، استاد راهنما

بنده حق، علی، استاد مشاور

سیاه و سفید

نمایه‌سازی قبلی