ارزیابی دو گونه گوشتی بومی با توان القا cam در خاک های شور و خشک حوضه دریاچه ارومیه

با توجه به خشک شدن دریاچه ارومیه و تغییرات اقلیمی حاصل از آن، مطالعه انعطاف پذیری فتوسنتزی گونه های بومی در خاک اطراف دریاچه اهمیت یافته است. در این تحقیق توان گذر از مسیر فتوسنتزی c3 به مسیر متابولیسم اسید کراسولاسه ای (cam) را در دو گونه ناز طوقهای (rosularia elymaitica) و قیچ (zygophyllum fabago) رشد یافته در خاک های شور و خشک خاک حوضه دریاچه مطالعه شده است. در حالیکه، هیچ کدام از گونه های گوشتی مورد مطالعه در این تحقیق، در پاسخ به شوری انعطاف پذیری فتوسنتزی نشان ندادند، اعمال خشکی تنها باعث افزایش انباشت اسیدیته شبانه در هر دو گونه شد. انباشت اسیدیته شبانه جزیی در این دو گونه در پاسخ به خشکی تنها، نشان دهنده ظهور درجه پایینی از القاء مسیر cam موسوم به مسیر camcycling بود. کشت گونه ها در خاک منطقه آغداش واقع در حوضه دریاچه ارومیه نشان داد که گونه قیچ نسبت به گونه ناز طوقه ای، مقاومت بالایی به تنش توام شوری و خشکی (30 روز اعمال خشکی و شوری 0.42±7 دسی زیمنس) دارد. مقاومت بالای گیاه قیچ به تنش توام شوری و خشکی، با حفظ موثر فعالیت فتوشیمیایی فتوسنتز و فعالیت آنزیم پپ کربوکسیلاز (pepc) همراه بود. در نتیجه بنظر می رسد گیاه قیچ با حفظ انعطاف پذیری فتوسنتزی در شرایط سخت می تواند گزینه مناسبی جهت کشت در مناطق خشک و شور اطراف دریاچه ارومیه باشد.

Evaluation of two native succulent species that can switch from C3 to CAM in salty and dry soils of Lake Urmia

Due to the drying trend of Urmia Lake, climate change and frequent occurrence of droughts in the region, verification of photosynthetic flexibility in the floral elements of Lake Urmia is important. In this work, the ability of Rosularia elymaitica and Zygophyllum fabago species to shift from C3 to Crassulacean acid metabolism (CAM) as well as survival and productivity of these plants were studied in both salty and dry soils of Lake Urmia. While salinity alone was not able to induce functional CAM expression in both species, we showed that drought alone induced low level of nocturnal acid accumulation in both species, which were similar to acid fluctuations in CAMcycling pathway, as an initial stage of CAM. We indicated that Z. fabago species have a high tolerance to combined drought (30 days water dificit) and salt (7±0.42 dSm1) stresses in salty and dry soils of the Lake Urmia, as compared to R. elymaitica plants. This higher tolerance was correlated with upregulation of phosphoenolpyruvatecarboxylase (PEPC) activity and maintenance of higher photochemical functioning. As a result, this research introduces Z. fabago as an important climateresilient crop, which can switch from C3 to CAM in salty and dry soils of the Lake Urmia.