تغییرات محتوی پرولین و فروکتان برگ‌های ارقام گندم نان در شرایط وقوع تنش سرما در ابتدای رشد زایشی

مقدمه: گندم سومین غله حیاتی جهان پس از برنج و ذرت است و با توجه به نرخ رو به افزایش جمعیت جهان از اهمیت بسیار بالایی برخوردار است. پرولین و فروکتان در تحمل به تنش سرما اهمیت ویژه‌ای دارند. ارقام مختلف گندم در مقابله با تنش سرما سطوح مختلفی از فروکتان و پرولین را تولید می‌کنند. در همین راستا این تحقیق با هدف بررسی تنوع در محتوای فروکتان و پرولین ژنوتیپ‌های گندم تحت تنش سرما انجام گرفت.مواد و روش‌ها: در مطالعه حاضر مقدار سازگارسازهای پرولین و فروکتان در 70 رقم گندم نان بررسی شد. بدین منظور کشت ارقام در قالب طرح کاملاً تصادفی با سه تکرار در گلخانه انجام شد. ارقام در مرحله زایشی (کد زادوکس 48 تا 60) در شرایط دمایی 8+ درجه سانتی گراد و دمای 2- درجه سانتی گراد تیمار شدند. جهت اعمال تیمار دمایی،  دما از 24 درجه سانتی گراد تا سطح دمای مورد نظر هر یک ساعت دو درجه سانتی‌گراد کاهش یافت، سپس گیاهان به مدت دو ساعت در آن سطح دمایی متوقف شده و بعد از اعمال تنش، دما به 24 درجه سانتی گراد افزایش داده شد و پس از 24 ساعت نمونه برداری از آن‌ها انجام گرفت. اندازه گیری غلظت پرولین و فروکتان در برگ‌های 70 رقم گندم نان به ترتیب توسط روش کاریلو و گیبسون (carillo and gibon, 2011) و جرمین (jermyn, 1956) انجام شد.یافته‌ها: ﺗﺠﺰﯾﻪ وارﯾﺎﻧﺲ داده‌ها ﻧﺸﺎن داد ﮐﻪ ﺑﯿﻦ ارﻗﺎم و ﺑﯿﻦ ﺳﻄﻮح ﻣﺨﺘﻠﻒ دما از لحاظ میزان پرولین و فروکتان در برگ اﺧﺘﻼف ﻣﻌﻨﯽدار وﺟﻮد دارد. همچنین اثر مقابل رقم × دما بر غلظت این صفات معنی دار بود. ﻣﻌﻨﯽدار ﺑﻮدن اﺛﺮ ﻣﺘﻘﺎﺑﻞ دﻣﺎ و رﻗﻢ ﻧﺸﺎن ﻣﯽدﻫﺪ رتبه بندی (واکنش) ژﻧﻮﺗﯿﭗﻫﺎ از سطحی به سطح دیگر دما ﯾﮑﺴﺎن ﻧﻤﯽﺑﺎﺷﺪ. به عبارتی ارﻗﺎم ﻣﺨﺘﻠﻒ سازوکارهای ﻣﻘﺎﺑﻠﻪ ﻣﺘﻔﺎوﺗﯽ در ﻫﺮ یک از ﺳﻄوﺢ ﺗﻨﺶ دﻣﺎﯾﯽ دارﻧﺪ. در ادامه ﺑﺮش دﻫﯽ اﺛﺮ ﻣﺘﻘﺎﺑﻞ ﺑﺮای اﯾﻦ صفات اﻧﺠﺎم ﮔﺮﻓﺖ و ﺑﺮ اﺳﺎس ﻧﺘﺎﯾﺞ ﻣﻘﺎﯾﺴﻪ ﻣﯿﺎﻧﮕﯿﻦ ﺟﺪاﮔﺎﻧﻪ، ﺑﯿﺸﺘﺮﯾﻦ و ﮐﻤﺘﺮﯾﻦ ﻣﻘﺪار صفات در ﺳﻄﻮح ﻣﺨﺘﻠﻒ ﺗﻨﺶ دﻣﺎﯾﯽ در ارقام مورد مطالعه مشخص گردید. در ﺳﻄﻮح دﻣﺎﯾﯽ 8+ درجه سانتی گراد و 2- درجه سانتی گراد ﺑﯿﺸﺘﺮﯾﻦ ﻣﻘﺪار ﭘﺮوﻟﯿﻦ به ترتیب در ارقام طلایی و گنبد 2 و ﮐﻤﺘﺮﯾﻦ ﻣﯿﺰان ﭘﺮوﻟﯿﻦ در ﻫﻤﯿﻦ ﺳﻄﻮح دﻣﺎﯾﯽ ﺑﻪﺗﺮﺗﯿﺐ در ارﻗام تیرگان و شیرودی مشاهده شد. در ﺳﻄﻮح دﻣﺎﯾﯽ 8+ درجه سانتی گراد و 2- درجه سانتی گراد ﺑﯿﺸﺘﺮﯾﻦ ﻣﻘﺪار فروکتان به ترتیب در ارقام آزادی و شاهپسند و ﮐﻤﺘﺮﯾﻦ ﻣﯿﺰان فروکتان در ﻫﻤﯿﻦ ﺳﻄﻮح دﻣﺎﯾﯽ ﺑﻪﺗﺮﺗﯿﺐ در ارﻗام برات و دز مشاهده شد. بر اساس نتایج، روند تغییرات منظمی برای میزان فروکتان در 70 رقم مورد مطالعه مشاهده نشد.نتیجه‌گیری: ﻧﺘﯿﺠﻪ اﯾﻦ ﺑﺮرﺳﯽ ﻧﺸﺎن ﻣﯽدﻫﺪ ارﻗﺎﻣﯽ در اﯾﻦ ﻧﻮع از ﺗﻨﺶ ﻣﻄﻠﻮبﺗﺮﻧﺪ ﮐﻪ در ﺳﻄﻮح ﭘﺎﯾﯿﻦ دﻣﺎﯾﯽ، ﭘﺮوﻟﯿﻦ و فروکتان ﺑﯿﺸﺘﺮی را ﺣﻔﻆ ﻣﯽﮐﻨﻨﺪ. در این پژوهش ارﻗاﻢ گنبد2 و شاه‌پسند ﺗﻮاﻧﺴتند به ترتیب ﻣﯿﺰان ﺑﺎﻻﯾﯽ از ﭘﺮوﻟﯿﻦ و فروکتان را در  ﺳﻄح دﻣﺎﯾﯽ  2- درجه سانتی گراد ﺣﻔﻆ ﻧﻤﺎﯾند که می توان از آن‌ها به عنوان رقم متحمل به تنش سرمای دیررس بهاره نام برد. نتایج این تحقیق نشان دهنده واکنش متفاوت ارقام گندم از لحاظ صفات مورد بررسی در هریک از سطوح دمایی می باشد. از این تنوع می توان در -فرایند به نژادی تولید ارقام مقاوم به سرما استفاده نمود.

changes in proline and fructan concentration in leaves of bread wheat cultivars under the occurrence of cold stress at the beginning of the reproductive growth stage

introduction: wheat is the third most important grain in the world after rice and maize.  proline and fructan are especially important for cold stress tolerance. different wheat cultivars produce different levels of fructan and proline in response to cold stress. in this regard, this research was conducted to identify cold-resistant cultivars by examining the production concentration of fructan and proline during cold stress.materials and methods: in the present study, the amount of osmolites; proline and fructan were investigated in 70 bread wheat genotypes. for this purpose, cultivars were cultivated in a completely random design with three replications in the greenhouse. cultivars in the reproductive stage (zadox code 48-60) were treated with +8 °c -2 °c temperatures. to apply temperature treatments, the temperature was gradually decreased by 2 °c every hour from 24 °c to the desired temperature, then the plants were stopped at that temperature level for 2 hours and after applying the temperature treatment, the temperature was increased to 24 °c. then, after 24 hours, sampling was done. proline and fructan concentrations in the leaves of 70 cultivars were measured by carillo and gibon (2011) and jermyn (1956) methods, respectively.results: analysis of variance showed significant differences among genotypes and temperature levels for proline and fructan content in the leaves. also, the interaction effect of cultivar × temperature was significant in the case of both studied traits. the significance of the interaction effect shows that the reaction of genotypes is not the same from one temperature level to another. in the following, slicing of the interaction effect was done for the studied traits and based on separate mean comparison results, the highest and lowest values of the traits at each temperature level were determined. at the temperature levels of +8°c and -2°c, the highest amount of proline was observed in golden and gombad 2 cultivars, respectively, and the lowest amount of proline at the mentioned temperature level was observed in tirgan and shiroudi cultivars, respectively. at the temperature levels of +8°c and -2°c, the highest amount of fructan was observed in azadi and shahpasand cultivars, respectively, and the lowest amount of fructan at the same temperature level was observed in brat and dez cultivars, respectively. based on the results, no regular changes were observed for the amount of fructan in the 70 cultivars studied.conclusion: the results of this research showed the different reactions of wheat cultivars in terms of the studied traits in each of the temperature levels. this variability can be used in the breeding programs to produce cold-resistant cultivars.