اثر غلظت‌های مختلف آهن قابل جذب خاک بر صفات مورفولوژیک، محتوی آهن و فعالیت برخی آنزیم‌ های آنتی ‌اکسیدان در گندم نان

به منظور بررسی واکنش ارقام آهن کارا و آهن ناکارای گندم نان به غلظت‌های مختلف آهن قابل جذب (fe) خاک، آزمایشی به صورت فاکتوریل بر پایه طرح کاملا تصادفی با سه تکرار در گلخانه اجرا گردید. ارقام آهن کارا (پیشتاز، پارسی و چمران) و آهن ناکارا (الوند و فلات) در دو شرایط کفایت و کمبود آهن قابل جذب (به ترتیب 10 و 1.4 میلی‌گرم آهن در کیلوگرم خاک) کشت و نمونه­برداری از شاخساره و ریشه گیاهان در دو مرحله 30 روز بعد از جوانه‌زنی (رویشی) و 30 درصد خوشه‌دهی (زایشی) انجام گرفت. در این پژوهش شاخص آهن کارایی ارقام، صفات موفولوژیک، غلظت و محتوی آهن بذر، آهن کارایی و کارایی جذب آهن ریشه و شاخساره اندازه‌گیری شد. همچنین میزان کلروفیل کل و فعالیت آنزیم‌های آسکوربات پراکسیداز، سوپراکسید دیسموتاز، کاتالاز و گایاکول پراکسیداز اندازه‌گیری شد. بر اساس نتایج، ارقام پیشتاز و فلات به ترتیب بیشترین و کمترین آهن کارایی را نشان دادند. از لحاظ غلظت و محتوی آهن بذر، رقم پیشتاز بیشترین و رقم فلات کمترین مقدار را داشتند. بیشترین میزان آهن کارایی در شاخساره رقم پیشتاز در مرحله زایشی و بیشترین میزان کارایی جذب آهن در ریشه همین رقم در مرحله رویشی مشاهده شد. میزان کلروفیل کل در شرایط کمبود آهن قابل جذب در مرحله زایشی، بیشترین کاهش را نشان داد. فعالیت آنزیم‌های آسکوربات پراکسیداز، کاتالاز و گایاکول پراکسیداز در شرایط کمبود آهن قابل جذب در شاخساره و ریشه در هر دو مرحله رویشی و زایشی کاهش ولی فعالیت آنزیم سوپراکسید دیسموتاز افزایش یافت. پیشنهاد می شود به منظور درک بهتر ساز و کار جذب و انتقال آهن در ارقام آهن کارا و آهن ناکارای گندم نان، بیان ژن‌های دخیل در جذب و انتقال آهن در این ارقام در گندم نان در شرایط کمبود آهن قابل جذب، مطالعه شود.

the effect of different soil iron concentrations on morphological traits, fe content, and activity of some antioxidant enzymes in bread wheat cultivars

to investigate the response of fe efficient and inefficient bread wheat cultivars to iron deficiency conditions, a factorial based greenhouse experiment was conducted in a completely randomized design with three replications. fe efficient (pishtaz, parsi and chamran) and inefficient (alvand and falat) cultivars were grown in two fe concentrations: 10 mg kg 1 (iron sufficiency) and 1.4 mg kg 1 (iron deficiency). the shoot and root samples were harvested in two growth stages, 30 days after germination (vegetative) and 30% of heading (reproductive). the traits and indices studied, were fe efficiency index, some morphological traits, chlorophyll content, seed iron concentration and content, fe efficiency and fe uptake efficiency. the activity of ascorbate peroxidase, superoxide dismutase, catalase, and guaiacol peroxidase enzymes were also measured in the roots and shoots of plants. results showed the highest and lowest fe efficiency in pishtaz and falat cultivars, respectively. the maximum amount of seed iron concentration and content was obtained for pishtaz cultivar. the highest level of fe efficiency was observed in the shoots of pishtaz cultivar at reproductive stage, whereas the highest level of fe uptake efficiency was found in the roots of this cultivar at vegetative stage. the chlorophyll content was increased in iron deficiency conditions. the activity of ascorbite peroxidase, catalase and guaiacol peroxidase was reduced in iron deficiency conditions, while the activity of superoxide dismutase enzyme was enhanced in the shoots and roots of cultivars in both vegetative and reproductive stages. to better elucidate the mechanism of iron absorption and transfer in iron efficient and inefficient varieties of bread wheat, it is suggested to study the expression of genes involved in iron uptake and transfer in bread wheat cultivars under iron deficiency conditions.