Plant Process and Function

fa تاثیر تنش خشکی و اشعه ماوراء بنفش (UV-C) بر سیستم دفاع آنتی اکسیدانی آنزیمی و غیر آنزیمی در سه رقم گندم (Triticum aestivum L.) The effect of drought stress and Ultraviolet on antioxidant defensive system of enzyme and non-enzyme in three varieties of wheat (Triticum aestivum L.) تنش خشكي Droughts Stress پژوهشي Research    تنش خشکی و اشعه UV به عنوان عوامل محیطی تنشزا اثرات زیانباری بر فرایندهای فیزیولوژیکی و رشد گونههای گیاهی دارند. گیاهان از طریق وابستگی به سازوکارهای خاص فیزیولوژیکی با این عوامل تنشزا که موجب تولید گونههای کنشگر اکسیژن در یاختههای گیاهی میشوند، مقابله میکنند. لذا به منظور بررسی تاثیر تنش خشکی وUV-C بر سیستم دفاع آنتیاکسیدانی آنزیمی و غیر آنزیمی در ارقام مختلف گیاه گندم (.Triticum aestivum L)، آزمایشی گلدانی به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی با سه تکرار در آزمایشگاه دانشگاه پیام نور مرکز ارومیه در سال 1394 اجرا گردید. عامل اول شامل تنش خشکی در دو سطح (شاهد و تنش خشکی با اعمال 25 درصد ظرفیت زراعی)، عامل دوم شامل اشعه UV در دو سطح (شاهد و اشعه UV-C) و عامل سوم سه رقم گندم ("زارع"، "پیشگام" و "میهن") بود. در این تحقیق صفات موروفولوژیک، رنگیزههای فتوسنتزی و آنزیمهای موثر بر سیستم دفاعی مورد بررسی قرار گرفتند. نتایج نشان داد که در شرایط تنش خشکی و اشعه UV محتوای فلاونوئیدها در رقم "میهن" افزایش و در رقم "پیشگام" کاهش معنیداری یافت در حالی که در همین شرایط (تنش خشکی و اشعه UV) محتوای آنتوسیانینها افزایش معنیداری نشان داد. تیمار خشکی و اشعه UV سبب ایجاد تنش اکسیداتیو در ارقام مختلف گیاه گندم شد. علاوه بر این تنش خشکی ترکیبات فنلی را افزایش داد و موجب افزایش فعالیت آنزیمهای آنتیاکسیدان نظیر کاتالاز، سوپراکسید دیسموتاز و پراکسیداز شد. محتوای کربوهیدراتهای محلول نیز تحت شرایط تنش خشکی افزایش معنیداری یافت. تنش خشکی در مقایسه با آبیاری مطلوب، طول ساقه، طول ریشه، کاروتنوئید و کلروفیل کل را به ترتیب حدود 16، 20، 25 و 20 درصد کاهش داد. در شرایط تنش خشکی، کاربرد اشعه UV محتوای پرولین را در کلیه ارقام حدود 31 درصد افزایش داد در حالی که این افزایش در شرایط بدون تنش خشکی 22 درصد بوده است. افزایش فعالیت آنزیمهای آنتیاکسیدانی در هر سه واریته مشاهده شد، همچنین محتوای مالوندیآلدئید و پرولین در هر سه رقم مورد مطالعه افزایش یافت. اشعه UV باعث کاهش معنیدار محتوای کلروفیل a، b و کلروفیل کل شد. همچنین تیمار با اشعهی UV-C باعث کاهش وزن خشک ریشه و ساقه و طول ریشه و ساقه  در هر سه رقم شد. کاربرد توام تنش خشکی و اشعه UV باعث تشدید خسارات وارده به گیاه شد. همچنین رقم "زارع" با توجه به افزایش میزان فلاونوئیدها و آنتوسیانین نسبت به ارقام "میهن" و "پیشگام" رقم متحمل به تنش خشکی شناخته شد.   Drought stress and ultraviolet radiation as stressful environmental factors have deleterious effects on physiological and growth of plants. Plants through specific physiological mechanisms confront with stressors factors that they cause the production of reactive oxygen species in plant cell. So in order to evaluation of the effect of drought stress and Ultraviolet on photosynthesis pigments and antioxidant defensive system of enzyme and non-enzyme in three varieties of wheat (Triticum aestivum L.), pot experimental  was conducted by using factorial based on completely randomized design (RCD) with three replications in Payme Noor university laboratory of Urmia in 2015. Treatments were drought stress in two levels (control and drought stress by applying 25% of field capacity) and ultraviolet radiation (control and UV-C) and three wheat varieties ("Zare", "Pishgham" and "Mihan"). In this study, morphological traits, photosynthetic pigments and enzymes affecting on defense system were studied. The results showed that under drought stress and UV rays, the content of flavonoids increased in " Mihan" and decreased significantly in "Pishgham" cultivar, while in the same conditions (drought stress and UV radiation), the content of anthocyanins increased significantly. Treatment drought stress and UV causes oxidative stress in different varieties of wheat. In addition drought stress increased phenolic compounds and cause to enhance antioxidant enzymes such as catalase activity, superoxide dismutase and peroxidase. The content of soluble sugars increased under drought stess conditions. Drought stress in comparison with optimum irrigation, stem lenth, root lenth, carotenoids and total chlorophyll about 16, 20, 25 and 25 percent significantly reduced, respectively. In drought stress condition, application UV increased proline amount in all three varieties about 31 percent but in optimum irrigation increasing was 22 percent. Increase the activity of antioxidant enzymes was observed in all three varieties, as well as the content of malondialdehyde and proline increased in all three varieties studied. UV radiation caused a significant reduction in the concentration of chlorophyll a, b and total chlorophyll. Also drought stress and UV reduced significantly root and stem dry weight, root and stem length. The interaction between drought stress and ultraviolet radiation increased damage to the plant. Also "Zare" variety according to increasing flavonoids and anthocyanin comparison with "Pishgham" and "Mihan" varieties was known as tolerant to drought stress.    آنتوسیانین, اشعه ماوراء بنفش, تنش خشکی, فلاونوئیدها, گندم Anthocyanin, Drought stress, Flavonoids, UV radiation, Wheat 155 170 http://jispp.iut.ac.ir/browse.php?a_code=A-10-207-1&slc_lang=fa&sid=1 Zeynab Rezayi Far زینب رضایی فر zey.rezaiefar@gmail.com No University of Payame Noor دانشگاه پیام نور Siamak Fallahi سیامک فلاحی s.fallahi@pnu.ac.ir No Payame Noor University دانشگاه پیام نور Esmaeil Gholinezhad اسماعیل قلی نژاد gholinezhad1358@yahoo.com Yes Payame Noor University دانشگاه پیام نور