عنوان	پاسخ مولکولی، فیزیولوژیکی و بیوشیمیایی گندم به کاربرد گوگرد و باکتری آزوسپیریلوم
نوع پژوهش	پایان نامه
کلیدواژه‌ها	.
چکیده	امروزه تنش خشکی و دمای بالا از محدود کننده‌ترین عوامل محیطی تاثیرگذار بر تولیدات کشاورزی است. گندم جزو غلات اصلی اکثر کشورها است که در دهه‌های اخیر و به علت تغییرات اقلیمی زراعت آن به صورت مکرر و با شدت بیشتری تحت تاثیر تنش خشکی قرار گرفته است. رخدادهای تنش خشکی نه تنها در انتهای مراحل رشد بلکه در ابتدای مراحل رویشی گیاه نیز به علت تاخیرات بارندگی و کم بارشی قابل مشاهده است. در این مطالعه تاثیر (آزمایش اول) عنصر گوگرد بر افزایش تحمل به تنش خشکی (تنش آبی) بر گندم نان در سطح مولکولی، بیوشیمیایی و فیزیولوژیک مورد بررسی قرار گرفت. در آزمایشی دوم تاثیر باکتری از جنس آزوسپیریلوم بر بهبود تحمل به تنش خشکی نیز در سطح مولکولی، بیوشیمیایی و فیزیولوژیک مورد ارزیابی قرار گرفت؛ آزمایش سوم و چهارم به ترتیب تحت شرایط گلخانه و مزرعه انجام گرفت و هدف بررسی پاسخ‌های بیوشیمیایی، فیزیولوژی و عملکرد چند رقم گندم به کاربرد توأمان باکتری و گوگرد تحت تنش خشکی (گلخانه) و دیم کاری (مزرعه) بود. در آزمایش مزرعه‌ای پاسخ چهار رقم گندم دیم (سرداری، ایوان، هما و آذر ۲) به کاربرد به تنهایی و توأمان گوگرد و باکتری مورد ارزیابی قرار گرفت. دو آزمایش اول تحت شرایط کنترل شده ( Growth chamber ) انجام و آزمایش سوم و چهارم به ترتیب در گلخانه و تحت شرایط مزرعه (دیم) به اتمام رسید. در دو آزمایش اول تاثیر دو عامل باکتری و گوگرد بر میزان بیان ژن کد کننده پرولین ( delta-1-Pyrroline-5-carboxylate synthetase,P5CS )، تجمع پرولین، نشت یونی، تغییرات محتوای گوگرد و نیتروژن برگ گیاه ،رنگیزه‌های کلروفیلی، فعالیت آنزیم‌های آنتی اکسیدانتی و میزان فتوسنتز و برخی صفات مرتبط با فتوسنتز مورد بررسی قرار گرفت؛ و در دو آزمایش دیگر خصوصیات روزنه‌ای برگ پرچم گندم، تجمع پرولین، نشت یونی، برخی صفات مورفولوژیک، عملکرد و اجزای عملکرد مورد ارزیابی قرار گرفت. میزان بیان ژن P5CS در اثر اعمال تنش کم‌آبی در مقایسه با شرایط مطلوب آبیاری به صورت معنی‌داری افزایش پیدا نمود. و روندی مشابه افزایش بیان ژن در تجمع پرولین نیز مشاهده گردید. گوگرد موجب افزایش تجمع بیشتر پرولین در برگ گندم تحت شرایط تنش گردید که با الگوی میزان بیان ژن مرتبط با سنتز آن، P5CS، همخوانی داشت. گوگرد موجب بهبود فتوسنتز و کاهش میزان نشت یونی و افزایش فعالیت آنزیم‌های کاتالاز، پراکسیداز و گلوتاتیون گردید. استفاده از باکتری سبب توسعه رشد ریشه و بهبود افزایش جذب آب و مواد غذایی، افزایش زطوبت نسبی برگ و در نهایت موجب کاهش میزان بیان ژن P5CS و کاهش تجمع پرولین گردید. دمای برگ در گیاهان تلقیح شده با باکتری کاهش پیدا نمود و میزان سرعت فتوسنتز افزایش نشان داد از بین ارقام بررسی شده تحت شرایط دیم، رقم ایوان در مقایسه با ارقام سرداری، هما و آذر2 از برتری قابل توجه عملکرد دانه، عملکرد بیولوژیکی برخوردار بود و با کاربرد باکتری عملکرد بیشتری تولید کرد. باکتری میزان نشت یونی را کاهش و میزان فتوسنتز برگ را افزایش داد. تحت شرایط مزرعه کاربرد گوگرد و تلقیح با باکتری میزان پروتئین و محتوای نیتروژن دانه را افزایش داد. رقم هما در مقایسه با سایر ارقام مورد بررسی میزان پروتئین دانه بیشتری داشت. مدیریت تغذیه گیاه و استفاده از باکتری‌های القا کننده رشد با تاثیراتی که در سطح مولکولی، بیوشیمیایی و فیزیولوژیکی می‌گذارند می‌توانند به عنوان راهکارهایی جهت بهبود تحمل به تنش خشکی مطرح گردند.
پژوهشگران	محمدجواد زارع (استاد راهنما)، زهره کریمی (دانشجو)