Journal of Agricultural Science and Technology
Journal of Agricultural Science and Technology
JAST
Agriculture
http://jast.modares.ac.ir
1
admin
1680-7073
2345-3737
10.22034/jast
en
jalali
1398
6
1
gregorian
2019
9
1
21
5
online
1
fulltext
en
الگوی نواری آنزیمهای آنتیاکسیدان و ویژگیهای فیزیولوژیکی در خانوادههای ذرت (Zea mays L.) تحت تنش کمبود آب
Banding Patterns Activity of Antioxidant Enzymes and Physiological Attributes in Maize (Zea mays L.)
Families under Water Deficit Stress
<span style="letter-spacing:-.2pt;"><span style="font-family:b zar;"><span style="font-size:12.0pt;">به منظور بررسی اثر تنش کم­آبی بر فعالیت آنزیم­های آنتی­اکسیدان و ویژگی­های آگروفیزیولوژیکی در برگ­های ذرت، آزمایشی مزرعه­ای به صورت اسپلیت­پلات براساس طرح پایه بلوک­های کامل تصادفی در سه تکرار پیاده شد. سه سطح آبیاری (نرمال، تنش ملایم و شدید کم­آبی) به عنوان فاکتور اصلی و چهار خانواده ذرت (شامل 10 ژنوتیپ) به عنوان فاکتور فرعی در نظر گرفته شدند. پس از اعمال تنش­های کم­آبی، آنالیز الکترفورتیک سه آنزیم­های سوپراکسیددیسموتاز (</span></span></span><span dir="LTR" style="letter-spacing:-.2pt;"><span style="font-size:12.0pt;">SOD</span></span><span style="letter-spacing:-.2pt;"><span style="font-family:b zar;"><span style="font-size:12.0pt;">)، کاتالاز (</span></span></span><span dir="LTR" style="letter-spacing:-.2pt;"><span style="font-size:12.0pt;">CAT</span></span><span style="letter-spacing:-.2pt;"><span style="font-family:b zar;"><span style="font-size:12.0pt;">) و پراکسیداز (</span></span></span><span dir="LTR" style="letter-spacing:-.2pt;"><span style="font-size:12.0pt;">POX</span></span><span style="letter-spacing:-.2pt;"><span style="font-family:b zar;"><span style="font-size:12.0pt;">) برگ­های ذرت با استفاده از ژل­های 8% آکریلامید افقی انجام گرفت و ویژگی­هایی آگروفیزیولوژیکی مانند محتوی مالون­دی­آلدهید (</span></span></span><span dir="LTR" style="letter-spacing:-.2pt;"><span style="font-size:12.0pt;">MDA</span></span><span style="letter-spacing:-.2pt;"><span style="font-family:b zar;"><span style="font-size:12.0pt;">)، </span></span></span><span dir="LTR" style="letter-spacing:-.2pt;"><span style="font-size:12.0pt;">H<sub>2</sub>O<sub>2</sub></span></span><span style="letter-spacing:-.2pt;"><span style="font-family:b zar;"><span style="font-size:12.0pt;">، شاخص کلروفیل (</span></span></span><span dir="LTR" style="letter-spacing:-.2pt;"><span style="font-size:12.0pt;">SPAD</span></span><span style="letter-spacing:-.2pt;"><span style="font-family:b zar;"><span style="font-size:12.0pt;">)، محتوی نسبی آب (</span></span></span><span dir="LTR" style="letter-spacing:-.2pt;"><span style="font-size:12.0pt;">RWC</span></span><span style="letter-spacing:-.2pt;"><span style="font-family:b zar;"><span style="font-size:12.0pt;">) و عملکرد دانه مورد اندازه­گیری قرار گرفتند. با افزایش شدت تنش کم آبی در برگ­های ذرت اکثر ایزوزیم­ها و میزان </span></span></span><span dir="LTR" style="letter-spacing:-.2pt;"><span style="font-size:12.0pt;">MDA</span></span><span style="letter-spacing:-.2pt;"><span style="font-family:b zar;"><span style="font-size:12.0pt;"> و </span></span></span><span dir="LTR" style="letter-spacing:-.2pt;"><span style="font-size:12.0pt;">H<sub>2</sub>O<sub>2</sub></span></span><span style="letter-spacing:-.2pt;"><span style="font-family:b zar;"><span style="font-size:12.0pt;"> افزایش یافت ولی فعالیت </span></span></span><span dir="LTR" style="letter-spacing:-.2pt;"><span style="font-size:12.0pt;">POX2</span></span><span style="letter-spacing:-.2pt;"><span style="font-family:b zar;"><span style="font-size:12.0pt;">، میزان کلروفیل، </span></span></span><span dir="LTR" style="letter-spacing:-.2pt;"><span style="font-size:12.0pt;">RWC</span></span><span style="letter-spacing:-.2pt;"><span style="font-family:b zar;"><span style="font-size:12.0pt;"> و عمکلرد دانه کاهش یافت. به صورتی که در تنش ملایم ایزوزیم­ </span></span></span><span dir="LTR" style="letter-spacing:-.2pt;"><span style="font-size:12.0pt;">POX1</span></span><span style="letter-spacing:-.2pt;"><span style="font-family:b zar;"><span style="font-size:12.0pt;"> در لاین </span></span></span><span dir="LTR" style="letter-spacing:-.2pt;"><span style="font-size:12.0pt;">Lia0688</span></span><span style="letter-spacing:-.2pt;"><span style="font-family:b zar;"><span style="font-size:12.0pt;">، 233 درصد و در تنش شدید ایزوزیم ­</span></span></span><span dir="LTR" style="letter-spacing:-.2pt;"><span style="font-size:12.0pt;">POX2</span></span><span style="letter-spacing:-.2pt;"><span style="font-family:b zar;"><span style="font-size:12.0pt;"> در هیبرید </span></span></span><span dir="LTR" style="letter-spacing:-.2pt;"><span style="font-size:12.0pt;">AR68</span></span><span style="letter-spacing:-.2pt;"><span style="font-family:b zar;"><span style="font-size:12.0pt;"> با 201 درصد بیشترین افزایش را نسبت به آبیاری نرمال نشان دادند. در حالت کلی ایزوزیم­های </span></span></span><span dir="LTR" style="letter-spacing:-.2pt;"><span style="font-size:12.0pt;">POX1</span></span><span style="letter-spacing:-.2pt;"><span style="font-family:b zar;"><span style="font-size:12.0pt;">، </span></span></span><span dir="LTR" style="letter-spacing:-.2pt;"><span style="font-size:12.0pt;">SOD2 </span></span><span style="letter-spacing:-.2pt;"><span style="font-family:b zar;"><span style="font-size:12.0pt;">و</span></span></span> <span dir="LTR" style="letter-spacing:-.2pt;"><span style="font-size:12.0pt;">CAT</span></span><span style="letter-spacing:-.2pt;"><span style="font-family:b zar;"><span style="font-size:12.0pt;">و در میان ویژگی­های فیزیولوژیکی </span></span></span><span dir="LTR" style="letter-spacing:-.2pt;"><span style="font-size:12.0pt;">MDA</span></span><span style="letter-spacing:-.2pt;"><span style="font-family:b zar;"><span style="font-size:12.0pt;">، کلروفیل برگ، </span></span></span><span dir="LTR" style="letter-spacing:-.2pt;"><span style="font-size:12.0pt;">RWC</span></span><span style="letter-spacing:-.2pt;"><span style="font-family:b zar;"><span style="font-size:12.0pt;"> به عنوان ایزوزیم­ها و ویژگی­های فیزیولوژیکی برتر شناسایی شدند. براساس فعالیت های آنزیمی و آگروفیزیولوژیکی هیبریدهای</span></span></span><span dir="LTR" style="letter-spacing:-.2pt;"><span style="font-size:12.0pt;"> SC706 </span></span><span style="letter-spacing:-.2pt;"><span style="font-family:b zar;"><span style="font-size:12.0pt;">و</span></span></span><span dir="LTR" style="letter-spacing:-.2pt;"><span style="font-size:12.0pt;"> TWC647 </span></span><span style="letter-spacing:-.2pt;"><span style="font-family:b zar;"><span style="font-size:12.0pt;">متحمل­تر و عملکرد بهتری داشتند. همچنین بین لاین­های والدینی، لاین­های</span></span></span><span dir="LTR" style="letter-spacing:-.2pt;"><span style="font-size:12.0pt;"> MO17</span></span><span style="letter-spacing:-.2pt;"><span style="font-family:b zar;"><span style="font-size:12.0pt;">، </span></span></span><span dir="LTR" style="letter-spacing:-.2pt;"><span style="font-size:12.0pt;">B73</span></span><span style="letter-spacing:-.2pt;"><span style="font-family:b zar;"><span style="font-size:12.0pt;"> و</span></span></span><span dir="LTR" style="letter-spacing:-.2pt;"><span style="font-size:12.0pt;"> Lia0688 </span></span><span style="letter-spacing:-.2pt;"><span style="font-family:b zar;"><span style="font-size:12.0pt;">امید­بخش بودند هر چند که در حالت کلی لاین­های</span></span></span><span dir="LTR" style="letter-spacing:-.2pt;"><span style="font-size:12.0pt;"> Lia0688 </span></span><span style="letter-spacing:-.2pt;"><span style="font-family:b zar;"><span style="font-size:12.0pt;">و</span></span></span><span dir="LTR" style="letter-spacing:-.2pt;"><span style="font-size:12.0pt;"> MO17 </span></span><span style="letter-spacing:-.2pt;"><span style="font-family:b zar;"><span style="font-size:12.0pt;">نسبت به</span></span></span><span dir="LTR" style="letter-spacing:-.2pt;"><span style="font-size:12.0pt;"> B73 </span></span><span style="letter-spacing:-.2pt;"><span style="font-family:b zar;"><span style="font-size:12.0pt;">و سایر لاین­ها در شرایط نرمال و تنش متحمل­تر و وضعیت بهتری داشتند</span></span></span><strong><span dir="LTR" style="letter-spacing:-.2pt;"><span style="font-size:12.0pt;">.</span></span></strong><br>
In order to assess the effect of water-deficit stress on the activity of antioxidant enzymes and agro-physiological attributes of maize, a split-plot field experiment was conducted with three replications based on the randomized complete block design. Three levels of irrigation (well-watered, intermediate and severe water-deficit stress) and four maize families including 10 genotypes were considered as the main and sub factors, respectively. Post treatment, the electrophoretic analysis of three enzymes in maize leaves including SuperOxide Dismutase (SOD), Catalase (CAT) and Peroxidase (POX) was carried out on 8% horizontal acrylamide gel. Moreover, agro-physiological attributes such as MalonDiAldehyde (MDA), H<sub>2</sub>O<sub>2</sub>, chlorophyll index (SPAD), Relative Water Content (RWC), and grain yield were measured. Concomitantly with increasing intensity of water-deficit stress, the activity of most isozymes and the contents of MDA and H<sub>2</sub>O<sub>2 </sub>increased while POX2 activity, chlorophyll index, <em>RWC</em>, and grain yield decreased. Under intermediate stress, POX1 isozyme in Lia0688 line (233%) and, under severe stress, POX2 isozyme in AR68 hybrid (201%) showed higher increase compared with the well-watered treatment. Overall, POX1, SOD2, CAT isozymes and MDA, chlorophyll index, and <em>RWC</em> were identified as suitable traits. Based on enzyme activity and agro-physiological attributes, SC706 and TWC647 hybrids were superior to the other genotypes and expressed higher tolerance to water deficit stress. Moreover, among parental lines, MO17, B73 and Lia0688 were promising, although Lia0688 and MO17 were more tolerant lines and showed better performance compared with the line B73 and other lines under well-watered and stress conditions.<br>
Drought tolerance, Irrigation, Isozymes, Oxidative stress, Selection index.
Drought tolerance, Irrigation, Isozymes, Oxidative stress, Selection index.
1249
1264
http://jast.modares.ac.ir/browse.php?a_code=A-23-10011-2&slc_lang=en&sid=23
K.
Mafakheri
1003194753284600225432
1003194753284600225432
No
Department of Plant Breeding and Biotechnology, Faculty of Agriculture, University of Tabriz, Tabriz, Islamic Republic of Iran.
Plant Breeding and Biotechnology Department، Faculty of Agriculture University of Tabriz. Tabriz. Iran.
M.
Valizadeh
1003194753284600225433
1003194753284600225433
Yes
Department of Plant Breeding and Biotechnology, Faculty of Agriculture, University of Tabriz, Tabriz, Islamic Republic of Iran.
Plant Breeding and Biotechnology Department ، Faculty of Agriculture, University of Tabriz. Tabriz. Iran.
S. A.
Mohammadi
1003194753284600225434
1003194753284600225434
No
Department of Plant Breeding and Biotechnology, Faculty of Agriculture, University of Tabriz, Tabriz, Islamic Republic of Iran.
Plant Breeding and Biotechnology Department ، Faculty of Agriculture, University of Tabriz. Tabriz. Iran