مطالعه فعالیت آنزیم‌های پاداکسندگی در برگ ژنوتیپ‌های لوبیا (.Phaseolus vulgaris L) در شرایط نرمال و تنش رطوبتی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه زراعت و اصلاح نباتات، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تهران، کرج، ایران

2 پردیس کشاورزی و منابع طبیعی

3 گروه زراعت و اصلاح نباتات، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تهران

4 هئیت علمی

چکیده

بررسی خصوصیات بیوشیمیایی و فعالیت آنزیمی ژنوتیپ‌های مختلف گیاهی در شرایط تنش خشکی می‌تواند سبب شناسایی ژنوتیپ‌های متحمل به‌تنش‌های غیرزیستی شود. در مطالعه حاضر اثر تنش خشکی بر فعالیت آنزیم‌های پاداکسندگی و بیوشیمیایی برگ 10 ژنوتیپ‌ لوبیا در سطوح مختلف تنش به صورت آزمایش فاکتوریل در قالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی با سه تکرار در گلخانه پژوهشی دانشگاه تهران مورد بررسی قرار گرفت. با افزایش میزان تنش نسبت به شرایط نرمال میزان محتوای پروتئین کل کاهش یافت و ژنوتیپ خمین در تنش 25 درصد ظرفیت زراعی در میان سایر ژنوتیپ‌ها کمترین میزان پروتئین کل را به خود اختصاص داد. بیشترین میزان فعالیت آنزیم کاتالاز مربوط به ژنوتیپ COS-16 در سطح آبیاری 75 درصد ظرفیت زراعی به میزان 196/0 میلی‌گرم پروتئین در دقیقه، برای آنزیم آسکوربات پراکسیداز در تنش 50 درصد ظرفیت زراعی 226/0 میلی‌گرم پروتئین در دقیقه و برای آنزیم گایاکول پراکسیداز در سطح آبیاری 75 درصد ظرفیت زراعی 293/0 میلی‌گرم پروتئین در دقیقه مشاهده شد. میزان فعالیت آنزیم پلی فنول اکسیداز و محتوای پرولین در تنش شدید نسبت به شرایط نرمال رطوبتی افزایش نشان داد که زیاد شدن محتوای این دو آنزیم می‌تواند دلیلی بر فزایش تحمل گیاه به تنش خشکی باشد. بیشترین میزان فعالیت آنزیم پلی فنول اکسیداز در تنش 25 درصد ظرفیت زراعی مربوط به ژنوتیپ‌ COS-16 به میزان 183/0 میلی‌گرم پروتئین در دقیقه بود. همچنین روند افزایشی محتوای مالون دی‌آلدهید در برگ در تنش شدید مشاهده گردید. بر اساس نتایج به دست آمده، ژنوتیپ COS-16 متحمل و ژنوتیپ خمین حساس به تنش خشکی تشخیص داده شدند.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Study of the activity of antioxidant enzymes in the leaves of bean (Phaseolus vulgaris L.) genotypes under normal conditions and moisture stress.

نویسندگان [English]

  • Shokoufeh Dastneshan 1
  • MohammadReza Bihamta 2
  • Alireza Abbasi 3
  • manijeh sabokdast nodehi 4
1 Department of Agronomy and Plant Breeding, Faculty of Agriculture, University of Tehran, Karaj, Iran
2 Agronomy and Plant Breeding Dept., University of Tehran
3 Department of Agronomy and plant Breeding. Faculty of Agriculture. University of Tehran. Karaj. Iran
4 Assistant Professor, Department of Agronomy and Plant Breeding, University College of Agriculture & Natural Resources, University of Tehran, Karaj, Iran
چکیده [English]

Investigation of biochemical properties and enzymatic activity of different plant genotypes under drought stress conditions can identify genotypes tolerant to abiotic stresses. In the present study, the effect of drought stress on the activity of antioxidant and biochemical enzymes of 10 bean genotype leaves at different stress levels was investigated as a factorial experiment in a randomized complete block design with three replications in the research greenhouse at University of Tehran. With increasing drought stress compared to normal moisture conditions, the total protein decreased and Khomein genotype in 25 percent of field capacity stress had the lowest total protein content among other genotypes. The highest catalase activity was related to COS-16 genotype at irrigation level of 75 percent of field capacity at 0.196 mg/min protein, for ascorbate peroxidase at 50 percent of field capacity 0.226 mg/min protein and for guaiacol peroxidase at the irrigation level of 75 percent of the field capacity, 0.293 mg of protein per minute was observed. The activity of polyphenol oxidase enzyme and proline content in severe stress increased compared to normal moisture conditions showed that increasing the content of these two enzymes can be a reason for increasing plant tolerance to drought stress. The highest polyphenol oxidase activity at 25 percent of field capacity was related to COS-16 genotype at 0.183 mg/min protein. Also, an increasing trend of malondialdehyde content in leaves was observed under severe stress. Based on the obtained results, among the studied genotypes, COS-16 identified as tolerant and Khomein were drought sensitive.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Oxidative stress
  • Tolerance
  • Total protein
  • Drought stress
  • Beans
  • تاریخ دریافت: 03 شهریور 1399
  • تاریخ بازنگری: 29 آبان 1399
  • تاریخ پذیرش: 05 آذر 1399
  • تاریخ اولین انتشار: 12 آذر 1400