علوم آب و خاک

---

تحمل به شوری 28 رقم بومی و خارجی گندم دوروم در محیط کشت موراشیک و اسکوگ حاوی نمک طعام مورد ارزیابی قرار گرفت. بدین ترتیب که کالوس‌های حاصل از اسکوتلوم جنینهای نارس در ارقام مورد مطالعه تحت تأثیر 8 سطح تیمار شوری صفر، 3/0، 6/0، 9/0، 2/1، 5/1، 8/1 و 1/2 درصد (وزن به حجم) کلرور سدیم قرار داده شدند. گیاهان دهنده جنین نارس در یک سیستم هیدروپونیک با جریان چرخشی و در گلدانهایی در گلخانه و نیز در مزرعه کشت شدند. یادداشت برداری از کالوس‌ها در زمانهای صفر، 8 و 16 روز پس از کشت در محیط شور انجام شد. ارزیابی تحمل به شوری ارقام از طریق سنجش معیارهای سرعت رشد نسبی و درصد کلروز کالوس در محیطهای کشت حاوی سطوح مختلف کلرور سدیم، به صورت آزمایش فاکتوریل 28 × 8 در قالب طرح کاملاً تصادفی، با نمونه‌برداری در 3 تکرار و با 3 نمونه صورت گرفت. نتایج حاصل از تجزیه و تحلیل آماری نشان داد که از میان پارامترهای مورد استفاده در ارزیابی تحمل به شوری کالوس، معیار رشد نسبی از اهمیت و اعتبار بیشتری برخوردار است، لیکن سرعت رشد کالوس، به لحاظ این که یک صفت کاملاً کمی نمی‌باشد و تا حد زیادی مبتنی بر مشاهدات و احتمالاً همراه با خطای مشاهده‌ای است، اهمیت کمتری دارد. حاصل این بررسی معرفی رقم “پی. آی 40100” و رقم “دیپر – 6” به عنوان ژنوتیپ‌های برتر متحمل شوری در شرایط ویترو می‌باشد. این ارقام به لحاظ این که رشد نسبی کالوس بالا و درصد کلروز کالوس پایینی را در مقام مقایسه با سایرین داشته‌اند، در شرایط این آزمایش احتمالاً از ظرفیت ژنتیکی برتری برخوردار می‌باشند.

---

نحوه توارث صفات فیزیولوژیکی مرتبط با تحمل به شوری شامل مقدار تجمع سدیم، پتاسیم، نسبت پتاسیم به سدیم در برگ‌های جوان گندم و وزن خشک اندام‌های هوایی در شش نسل پایه(P₁، ‍P₂، F₁، F₂، BC₁ و BC₂) و تلاقی‌های معکوس حاصل از دو تلاقی کارچیا × نیک نژاد و شوراواکی × نیک نژاد در شرایط شوری بالا ( هدایت الکتریکی= 5/22 دسی زیمنس بر متر) مورد مطالعه قرار گرفتند. یک ماه بعد از اعمال شوری محتوای یونی جوانترین برگ‌ها و در انتهای فصل رشد وزن خشک اندام‌های هوایی بوته‌ها اندازه‌گیری شدند. نتایج نشان داد که تفاوت بین تلاقی‌های مستقیم و معکوس معنی‌دار نیست به جز، برای مقدار پتاسیم در تلاقی برگشتی بین F₁ حاصل از کارچیا×نیک نژاد با کارچیا که در سطح احتمال پنج در صد معنی‌دار گردید. تجزیه میانگین وزنی نسل‌ها مدل افزایشی- غالبیت را برای سدیم و وزن خشک در تلاقی بین کارچیا × نیک نژاد؛ برای سدیم، نسبت پتاسیم به سدیم و وزن خشک در تلاقی شوراواکی × نیک نژاد کافی دانست، اما برای سایر صفات مدل‌های پنج پارامتری کفایت کرد. در اکثر مدل‌ها اثر غالبیت معنی‌دار و نقش مهم‌تری در کنترل صفات ایفا نمود. اثرات متقابل افزایشی × افزایشی و غالبیت × غالبیت در تلاقی کارچیا × نیک نژاد برای مقدار پتاسیم و نسبت پتاسیم به سدیم معنی‌دار بودند اما، در تلاقی دیگر فقط اثر متقابل غالبیت × غالبیت برای مقدار پتاسیم معنی‌دار شد. نتایج حاصل از تجزیه واریانس وزنی حاکی از مهم‌تر بودن واریانس غالبیت برای مقدار سدیم و پتاسیم در هر دو تلاقی بود. این نتیجه با معنی‌دار شدن تفاوت واریانس تلاقی‌های برگشت نیز مشهود بود. در هر دو تلاقی نتایج حاکی از وجود غالبیت ناچیز برای نسبت پتاسیم به سدیم بود، اما برای وزن خشک در تلاقی کارچیا × نیک نژاد غالبیت چند جهته و در تلاقی دیگر عدم وجود غالبیت برای این صفت مشاهده گردید. به طور کلی تنوع ژنتیکی و وراثت پذیری‌های عمومی و خصوصی صفات در تلاقی کارچیا × نیک نژاد خیلی بیشتر از تلاقی دیگر بود که نشان دهنده اهمیت نقش والد‌ها در ایجاد تنوع ژنتیکی در نسل‌های مختلف می‌باشد. با مقایسه پارامتر‌های مختلف واریانس وجود اپیستازی مضاعف در کنترل صفات مقدار پتاسیم (در هر دو تلاقی) و نسبت پتاسیم به سدیم در تلاقی کارچیا × نیک نژاد مشهود گشت. بنابر این برای اصلاح تحمل به شوری باید انتخاب دوره‌ای و به دنبال آن روش شجره‌ای و یا تلاقی دو والدی با یک روش انتخاب مناسب را در نظر گرفت. وجود اپیستازی غالبیت × غالبیت بیانگر لزوم به تعویق انداختن انتخاب برای تحمل به شوری تا چند نسل می‌باشد تا این اثرات تثبیت شوند.

---

جهت مقاومت به شوری، گیاهان علاوه بر تنظیم اسمزی از مکانیسم افزایش فعالیت آنزیم‌های آنتی‌اکسیدان نیز استفاده می‌کنند. به منظور بررسی نقش آنزیم‌های آنتی اکسیدان کاتالاز (CAT)، اسکوربات پراکسیداز (APX) وگایاکول پراکسیداز (GPX) و دو تنظیم‌کننده اسمزی کربوهیدرات و پرولین در میزان تحمل به شوری دو رقم سورگوم، آزمایشی به صورت فاکتوریل و در قالب طرح کاملاً تصادفی با سه تکرار در سال 1386 در مرکز زیست پژوهشی دانشگاه زابل (بیوسنتر) انجام گرفت. سه سطح شوری شاهد (0)، 100 و 200 میلی‌مولار نمک NaCl به عنوان فاکتور A و دو رقم سورگوم به نام‌های پیام و محلی سیستان به عنوان فاکتور B در نظر گرفته شدند. نتایج حاصل نشان داد با بالا رفتن سطح شوری از شاهد به 200 میلی‌مولار بر میزان فعالیت هر سه آنزیم افزوده شد، به طوری که بالاترین میزان فعالیت این آنزیم‌ها در سطح شوری 200 میلی‌مولار به دست آمد. به جز CAT میزان فعالیت آنزیم‌های APX وGPX رقم پیام بیشتر بود. شوری با تأثیر معنی‌دار بر دو تنظیم‌کننده اسمزی کربوهیدرات و پرولین بر غلظت آنها در دو رقم سورگوم افزود. میزان پرولین رقم محلی بیشتر بود. در این بین بیشترین میزان پرولین مربوط به رقم محلی سیستان بود. در این آزمایش رابطه معنی‌دار و مثبتی بین میزان فعالیت آنزیم‌های آنتی‌اکسیدان با تجمع دو تنظیم کننده اسمزی در بخش هوایی گیاهان به دست آمد که نشان‌دهنده تأثیر هم‌زمانی هر دو سیستم در تحمل به شوری در گیاه سورگوم به ویژه در رقم پیام است. در بالاترین سطح شوری هر چند بر میزان فعالیت آنزیم‌ها و غلظت تنظیم کننده‌های اسمزی در رقم پیام نسبت به شاهد افزوده شد ولی این افزایش با کاهش وزن کل گیاه همراه بود. این امر بیان‌کننده بالا رفتن هزینه خود نگهداری این رقم از سورگوم از طریق فعال شدن دو سیستم افزایش فعالیت آنزیمی و تنظیم کننده‌های اسمزی است که به نوعی شرایط لازم برای ادامه بقای گیاه را در این حالت فراهم می‌کند.