بررسی پاسخ‌های فیزیولوژیکی، بیوشیمیایی و میزان بیان ژن ptcorp نارنگی ژاپنی و گریپ فروت رابی استار بر پایه نارنج به تنش سرما

تنش دمای پایین، یکی از عوامل محیطی مهم محدودکننده در توسعه کشت و تولید مرکبات است. در این پژوهش تاثیر تنش دمای پایین بر شاخص‌های بیوشیمیایی و فیزیولوژیک ژنوتیپ های نارنگی ژاپنی و گریپ فروت رابی استار روی پایه نارنج (نهال دو ساله) بررسی گردید. آزمایش به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی با اعمال تیمار دماهای پایین (4، 4- و 8-درجه سانتی گراد) بر دو رقم نارنگی ژاپنی و گریپ فروت رابی استار اجرا شد. مقایسه میانگین تیمارها نشان داد که بالاترین بیان نسبی ژن ptcorp در دمای 4- درحه سلسیوس و  بیشترین مقدار نشت یونی برگ و کمترین میزان رنگدانه کلروفیل a، کارتنوئید و کلروفیل کل در دمای 8- درجه سانتی گراد در گریپ فروت به دست آمد. محتوای رطوبت نسبی برگ با کاهش دما تا 8- درجه سانتی گراد کاهش یافت. بیشترین مقدار پراکسیداسیون لیپید (1/55 میکروگرم در گرم وزن‌‌تر برگ مالون دآلدئید) و فلاونوئید کل (30/42 میلی‌گرم کوئرستین در گرم بافت تازه برگ) نیز در دمای 4- درجه سانتی گراد در گریپ فروت بدست آمد. بیشترین میزان فعالیت آنزیم های کاتالاز، آسکوربات پراکسیداز و سوپر اکسید دیسموتاز به ترتیب با میانگین 36/36 میکرومولار بر گرم وزن تازه در دقیقه، 59/3 واحد آنزیمی در میلی گرم وزن تازه و 161/3 میکرومول بر گرم وزن تازه، در نارنگی، گریپ فروت و نارنگی در دمای 8- درجه سانتی گراد حاصل شد. گیاهچه نارنگی ژاپنی بر روی پایه نارنج تا دمای 8- درجه سانتی گراد در طی مرحله سازگاری (به دمای پایین) آثار تخریبی نداشت، به طوری که نهال‌ها پس از اتمام مرحله تیمار و بازگشت از تنش یخبندان به رشد عادی خود برگشتند، لیکن در گریپ فروت رابی استار در دمای 8- درجه سانتی گراد اغلب برگ‌ها علایم تخریبی چون جمع شدن برگ را نشان دادند.

investigation of physiological, biochemical and ptcorp gene expression responses of japanese mandarin and star ruby grapefruit genotype to cold stress

low temperature stress is one of the major environmental factors limiting the development of citrus cultivation and production. in this study, the effect of low temperature stress on the biochemical and physiological indices of japanese tangerine and star ruby grapefruit grafted onto sour orange rootstock (two-year-old seedlings) was investigated. the experiment was conducted as a completely randomized design with cold temperature treatments (-8, -4, and 4 °c). comparison of treatment means showed that the highest leaf ion leakage and the lowest chlorophyll a, carotenoid, and total chlorophyll pigment contents were obtained at -8 °c in grapefruit. relative water content decreased with decreasing temperature, reaching its lowest level at -8 °c. furthermore, the highest levels of lipid peroxidation (1.55 µg·g⁻¹ fw mda) and total flavonoids (30.42 mg·g⁻¹ fw quercetin equivalents) were recorded at -4 °c in grapefruit. the highest activities of catalase (36.36 µmol·g⁻¹ fw·min⁻¹), ascorbate peroxidase (59.3 enzyme units·mg⁻¹ fw), and superoxide dismutase (161.3 µmol·g⁻¹ fw) enzymes were observed at -8 °c, in tangerine, grapefruit and tangerine respectively. japanese mandarin seedlings grafted onto sour orange rootstock showed no signs of damage at -8°c during the cold acclimation phase. the seedlings resumed normal growth after the treatment period and recovery from freezing stress. in contrast, 'ruby star' grapefruit seedlings exhibited signs of damage such as leaf curling in the majority of their leaves at -8°c.