دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان

 آمار

تعداد نشریات13
تعداد شماره‌ها650
تعداد مقالات6,787
تعداد مشاهده مقاله9,553,179
تعداد دریافت فایل اصل مقاله8,986,805
بنده حق, علی, ولیزاده, مصطفی, غفاری, مهدی, جهانگیر, فاطمه, دهقانیان, زهرا. (1398). الگوی نواری برخی آنزیم‌های آنتی‌اکسیدان تحت تنش کم آبی و پرولین در گیاهچه آفتابگردان. , 12(3), 21-34. doi: 10.22069/ejcp.2020.17020.2267
علی بنده حق; مصطفی ولیزاده; مهدی غفاری; فاطمه جهانگیر; زهرا دهقانیان. "الگوی نواری برخی آنزیم‌های آنتی‌اکسیدان تحت تنش کم آبی و پرولین در گیاهچه آفتابگردان". , 12, 3, 1398, 21-34. doi: 10.22069/ejcp.2020.17020.2267
بنده حق, علی, ولیزاده, مصطفی, غفاری, مهدی, جهانگیر, فاطمه, دهقانیان, زهرا. (1398). 'الگوی نواری برخی آنزیم‌های آنتی‌اکسیدان تحت تنش کم آبی و پرولین در گیاهچه آفتابگردان', , 12(3), pp. 21-34. doi: 10.22069/ejcp.2020.17020.2267
بنده حق, علی, ولیزاده, مصطفی, غفاری, مهدی, جهانگیر, فاطمه, دهقانیان, زهرا. الگوی نواری برخی آنزیم‌های آنتی‌اکسیدان تحت تنش کم آبی و پرولین در گیاهچه آفتابگردان. , 1398; 12(3): 21-34. doi: 10.22069/ejcp.2020.17020.2267

الگوی نواری برخی آنزیم‌های آنتی‌اکسیدان تحت تنش کم آبی و پرولین در گیاهچه آفتابگردان

مجله تولید گیاهان زراعی
مقاله 2، دوره 12، شماره 3، آذر 1398، صفحه 21-34    اصل مقاله (1.19 M)
نوع مقاله: مقاله پژوهشی
شناسه دیجیتال (DOI): 10.22069/ejcp.2020.17020.2267
نویسندگان
علی بنده حق* 1؛ مصطفی ولیزاده1؛ مهدی غفاری2؛ فاطمه جهانگیر3؛ زهرا دهقانیان4
1دانشگاه تبریز
2کرج، جاده محمد شهر، شهرک نهال و بذر- بخش تحقیقات دانه های روغنی
3گروه به‌نژادی و بیوتکنولوژی گیاهی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تبریز
4گروه به نژادی و بیوتکنولوژی گیاهی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تبریز
چکیده
سابقه و هدف: بروز تنش خشکی سبب ایجاد اختلالات متابولیسمی در سلول‌های گیاهی می‌گردد که می‌توان به افزایش تولید گونه‌های فعال اکسیژن به‌عنوان یکی از عوامل اصلی اختلالات متابولیسمی سلول اشاره کرد. گیاهان برای مقابله با تنش اکسیداتیو ایجاد شده، دارای سیستم دفاعی با کارایی بالایی هستند که می‌تواند رادیکال‌های آزاد را از بین برده و یا خنثی کنند. بنابراین در شرایط تنش خشکی، فعالیت‌های بالای آنزیم‌های آنتی‌اکسیدان برای تحمل تنش توسط گیاهان مهم است. آگاهی از تغییرات
آنزیم‌های آنتی‌اکسیدان تحت تنش خشکی می‌تواند کمکی برای شناسایی صفات مورفوفیزیولوژیکی موثر و مرتبط با این آنزیم‌ها در برنامه‌های اصلاحی و تولید ارقام متحمل باشد.
مواد و روش‌ها: برای بررسی اثر تنش خشکی و تیمار خارجی پرولین بر فعالیت آنزیم‌های آنتی‌اکسیدان سوپراکسید دیسموتاز (SOD)، کاتالاز (CAT) و پراکسیداز (POX) ، تیمار خشکی توسط پلی اتیلن گلیکول در سه سطح (صفر، 4- و 8- بار) و تیمار پرولین در سه سطح (صفر، 5 و10 میلی‌مولار)، به‌صورت محلول غذایی در مرحله گیاهچه‌ای به محیط گلدان‌ها اضافه شد. آزمایش به‌صورت فاکتوریل با طرح پایه کاملا تصادفی در 10 ژنوتیپ آفتابگردان انجام گرفت.
یافته‌ها: بر اساس میزان تغییر در میزان پرولین و وزن خشک شاخه از بین 10 لاین اینبرد دو لاین 329 BGK و 221RGK
به‌ترتیب به‌عنوان متحمل‌ترین و حساس‌ترین لاین‌های اینبرد شناسایی شدند. الگوی نواری آنزیم‌ها با الکتروفورز در ژل‌های افقی آکریل‌آمید 5/7 درصد بررسی شد. ارزیابی کمی فعالیت دنسیتومتریک ایزوزیم‌های مشاهده شده و تجزیه‌های آماری داده‌ها نشان داد که بین ژنوتیپ‌های مورد مطالعه از نظر فعالیت چهار ایزوزیم‌ SOD1، SOD2، CAT1 و POX1 از کل هفت ایزوزیم مشاهده شده، تفاوت معنی‌‌دار وجود دارد. ایزوزیم SOD1 با افزایش میزان تنش و تیمار پرولین تغییر معنی‌دار نشان نداد. اثر متقابل ژنوتیپ × پرولین برای SOD2 و POX1 در سطح 5 درصد معنی‌دار شد. تنش خشکی برای CAT1 و اثر متقابل تنش × ژنوتیپ روی فعالیت ایزوزیم SOD2 اثر معنی‌دار گذاشت. در حالی‌که فعالیت ایزوزیم POX1 در سطوح تنش × پرولین معنی-دار بود، اثر سه جانبه تنش × پرولین × ژنوتیپ POX1 در سطح یک درصد معنی‌دار شد. فعالیت ایزوزیم SOD2 تحت تاثیر ژنوتیپ قرارگرفت
به‌طوری که در سطوح مختلف تنش و پرولین، برخی ژنوتیپ‌ها افزایش و برخی دیگر کاهش فعالیت نشان دادند. تیمار خارجی 5 میلی‌مولار پرولین باعث کاهش فعالیت ایزوزیم POX1و CAT1 در حضور تنش شد. تجزیه داده‌ها بر اساس دو گروه حساس و متحمل آفتابگردان در برابر تنش خشکی نشان داد که تنها فعالیت POX1 بین دو گروه فوق اختلاف معنی‌دار وجود دارد.
نتیجه‌گیری: اسید آمینه پرولین توانایی تعدیل اثرات تنش را دارد و یک سیستم آنتی‌اکسیدان کارآمد به‌همراه القای افزایش تجمع پرولین در گیاه می‌تواند نقش مهمی در تحمل به خشکی ایفا کند. می‌توان از این ایزوزیم‌های POX در تشخیص ژنوتیپ‌های متحمل به خشکی در مرحله گیاهچه‌ای استفاده کرد.
کلیدواژه‌ها
الکتروفورز؛ ایزوزایم؛ پراکسیداز؛ دنسیتومتریک؛ سوپراکسید دیسموتاز
مراجع
  1. Abogadallah, M.J. 2010. Antioxidative defense under salt stress. Plant Signal Behav. 5: 4. 369-374.
  2. Anderson, M.D., Prasad, T.K., and Stewart, C.R. 1995. Changes in isozyme profiles of catalase, peroxidase and glutathione reductase during acclimation to chilling in mesocotyls of maize seedling. J Plant Physiol. 109: 4. 1247-1257.
  3. Anwar Hossain, M., and Fujita, M. 2010. Evidence for a role of exogenous Glycine betaine and proline in antioxidant defense and methylglyoxal detoxification systems in mung bean seedlings under salt stress. Plant Mol. Biol. 16:1.19-28.
  4. Ashraf, M., and Foolad, M.R. 2007. Roles of glycinebetaine and proline in improving plant to abiotic stress tolerance. Environ. Exp. Bot. 59: 2. 206-216.
  5. Baloglu, M.C., Kavas, M., Aydin, G., Oktem, H.A., and Yucel, A.M. 2012. Antioxidative and   physiological responses of two sunflower cultivars under PEG mediated drought stress. Turk J Botany. 36: 6. 707-714.
  6. Bai, L.P., and Sui, F.G. 2006. Effect of soil drought stress on leaf water status, membrane permeability and enzymatic antioxidant system of maize. Pedosphere. 16: 3. 326-332.
  7. Blokhina, O., Virolainen, E., and Fagerstedt, K.V. 2003. Antioxidants, oxidative damage and oxygen deprivation stress. A review. Ann Bot. 91: 2. 179-194.
  8. Casano, L.M., Martin, M., and Sabater, B. 1994. Sensitivity of superoxide dismutase transcript levels and activities to oxidative stress is lower in mature-senescent than in young barley leaves. Plant Physiol. 106: 3. 1033-1039.
  9. Celina, M.L., Gabriela, M.P., and Simon, D. 2004. Drought and CAT gene expression in wheat. J. Exp. Bot. 56: 2. 417-423.
  10. Jiang, Y., and Huang, N. 2001. Drought and Heat stress injury to two cool-season turfggrasses in relation to antioxidant metabolism and lipid peroxidation. Crop Sci. 41: 2. 436-442.
  11.  Jung, S. 2004. Variation in antioxidant metabolism of young and mature leaves of (Arabidopsis thaliana).subjected to drought. Plant Sci. 166: 2. 459-466.    
  12.  Maribel, L., Dionisio, S., and Satoshi, T. 1998. Antioxidant responses of rice seedlings to            salinity stress. Plant Sci. 135: 1. 1-9.
  13.  Manivannan, P., AbdulJaleel, C., Sankar, B., Kishorekumar, A., Somasundaram, R., Lakshmanan, G. M.A., and Panneerselvam, R. 2007. Growth, biochemical modifications and proline metabolism in (Helianthus annuus L.). as induced by drought stress. Colloids Surf B Biointerfaces.59: 2. 141-149.
  14. Masoumi, H., Masoumi, M., Darvish, F., Daneshian, J., Nourmohammadi, G.H., and Habibi, D. 2010. Change in several antioxidant anzymes activity and seed yield by water deficit stress in soybean (Glycine max L.) cultivars, Notulae Botanicae Horti Agrobotanici. Cluj-Napoca. 38: 3. 50-59. (In Persian)
  15. Pan, Y., Jun Wu, L., and Liang Yu Z. 2006. Effect of salt and drought stress on antioxidant enzymes activities and SOD isoenzymes of liquorice (Glycyrrhiza uralensis Fisch), J. Plant Growth Regul. 49: 2. 157-165.
  16. Sairam, k., Chandrasekhar, V., and srivasta, G.C. 2001. Comparison of hexaploid and tetraploid wheat cultivars in their responses to water stress. Biologia Plantarum. 44: 1. 89-94.
  17. Sairam, K., Deshmuh, P.S., and Shukla, D.S. 1997. Tolerance of drought and temperature stress in relation to increased antioxidant enzyme activity in wheat. J. Agron. Crop Sci. 178: 3. 171-178.      
  18. Sayfzadeh, S., Habibi, D., and Fathollah, D.F. 2010. Response of antioxidant enzyme activities and root yield in sugar beet to drought stress. Int. J. Agric. Biol. 13: 3. 358-362. (In Persian)
  19. Sharma, P., and Dubey, R.S. 2005. Drought induces oxidative stress and enhances the activities of antioxidant enzymes in growing rice seedlings. J. Plant Growth Regul. 46: 3. 209-221.
  20. Sharp, R.E., and Boyer, J.S. 1986. Photosynthesis at low water potential in sunflower: lack of photoinhibitory effects. Plant Physiol. 82: 1. 90-95.     
  21. Singh, A.M.L., and Saini, R.K. 2004. Seed germination and seedling growth of citrus (Cytrus species) root stocks under different salinity regimes. J. Agri. Sci. 74: 5. 246-248.
  22. Soltis, D., and Soltis, P.S. 1990. Isozymes in Plant Biology. Dioscorides Press. Portland. USA. 97: 13. 7051-7057.
  23. Soshinkova, T.N., Radyukina, N.L., Korolkova, D.V., and Nosov, A.V. 2013. Proline and functioning of the antioxidant system in (thellungiella salsuginea) plants and cultured cells subjected to oxidative stress. Russ. J. Plant Physiol. 60: 1. 41-54.
  24. Stepien, P., and Klobus, G. 2005. Antioxidant defense in the leaves of C3 and C4 plants under salinity stress. Physiol. Plant. 125: 1. 31-40.
  25. Sun, C., Du, W., Cheng, X., Xu, X., Zhang, Y., Sun, D., and Shi, J. 2010. The effects of drought stress on the activity of acid phosphatase and its protective enzymes in pigweed leaves. Afr. J. Biotechnol. 9: 6. 825-833.
  26. Valizadeh, M., Mohayeji, M., Yasinzadeh, N., Nasrullazade, S., and Moghaddam, M. 2011. Genetic diversity of synthetic alfalfa generations and cultivars using tetrasomic inherited allozyme markers. J. Agri. Sci. 13: 425-430. (In Persian)
  27. Yong, T.L., Zongsuo, S., and Feng, D. 2006. Effect of water deficits on the activity of anti-oxidative enzymes and osmoregulation among three different genotypes of (Radix astragali) at seedling stage. Colloids Surf B Biointerfaces. 49: 1. 60-65.
آمار
تعداد مشاهده مقاله: 570
تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 526


سامانه مدیریت نشریات علمی. طراحی و پیاده سازی از سیناوب