ارزیابی تنظیم محتوی دی‌آمین کاداوارین به‌عنوان شاخص تحمل تنش سرما در نخود زراعی

سازگاری متابولیکی گیاهان به تنش سرما نقش مهمی در رشد، بقا و عملکرد گیاهان زراعی دارد. دی آمین کاداوارین به عنوان یک اسمولیت احتمالا در جهت مقابله با تنش اکسیداتیو القاشده توسط سرما مشارکت دارد. در این پژوهش، میزان پراکسید هیدروژن(h2o2) ، کاداوارین (cad)، فعالیت آنزیم دی آمین اکسیداز(dao)  و بیان نسبی ژن دی آمین اکسیداز(dao)  در دو ژنوتیپ متحمل (sel96th11439) و حساس(ilc533)  نخود زراعی (cicer arietinum l.) تحت تنش سرما (چهار درجه سلسیوس) به صورت آزمایش فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی مطالعه شد. در ژنوتیپ متحمل، میزان  h2o2پس از افزایش معنی دار در روز اول تنش، در روز ششم کاهش معنی داری در مقایسه با شاهد نشان داد (بیش از 4.7 درصد)؛ درحالی که تجمع آن در ژنوتیپ حساس مشاهده شد (تا50 درصد). این نتایج بیانگر سازگاری نسبی به تنش سرما در ژنوتیپ متحمل بود. تحت تنش سرما متابولیت cad در ژنوتیپ متحمل در روز ششم تنش مشاهده شد (میزان 18 نانومول بر گرم در وزن تر). به موازات افزایش میزان  cadتحت تنش سرما، در ژنوتیپ متحمل فعالیت آنزیم dao و بیان نسبی ژن dao به عنوان مسیرهای بیوسنتز این متابولیت در روز ششم تنش افزایش معنی داری یافت (به ترتیب تا 3.5 و سه برابر). حداکثر فعالیت این مسیر در ژنوتیپ متحمل در روز ششم پس از تنش سرما مشاهده شد. در پاسخ های دیرهنگام تحت تنش سرما، تجمع cad در ژنوتیپ متحمل منجر به کاهش آسیب سلولی (نتایج (h2o2 و بهبود درجه تحمل نخود به سرما شد. این شاخص ها در ارزیابی ژنوتیپ های نخود تحت تنش سرما موثر بوده و به کارگیری آن در برنامه های به نژادی مفید است.

evaluating the regulation of diamine cadaverine content as a cold stress tolerance index in chickpea

metabolic adaptation to cold stress plays an important role in the growth, survival, and yield of crops. diamine cadaverine (cad) as an osmolyte may take part in counteracting the oxidative stress induced by cold stress in chickpea. in this experiment, content of hydrogen peroxide (h2o2), cad, activity of diamine oxidase (dao), and its relative gene expression (dao) in cold-tolerant (sel96th11439) and cold-sensitive (ilc533) chickpea (cicer arietinum l.) genotypes under cold stress (4°c) as a factorial experiment in a completely randomized design (crd) were studied. in tolerant genotype h2o2 content after a significant increase on the first day of cold stress decreased significantly on the sixth day of cold stress compared to control condition (up to 4.7%), while, its accumulation was observed in sensitive genotype (up to 50%). these results indicated a relative acclimation to cold stress in tolerant genotype. the cad metabolite content (18 nmol/g fw) was observed under cold stress in tolerant genotype on the sixth day of stress. under cold stress, in tolerant genotype increasing cad content was accompanied with an increase in dao activity and relative expression of dao gene as biosynthetic pathways of this metabolite (up to 3.5- and 3-fold, respectively). the maximum activity of this route was observed in tolerant genotype on the sixth day of cold stress. in the late responses under cold stress, the accumulation of cad in tolerant genotype led to reduced cell damage (h2o2 results) and improved cold tolerance. these indices were useful in assessment of chickpea genotypes under cold stress and breeding programs.