اثر متابوليت‌ها و آنتي‌اكسيدان‌ها بر تحمل به يخ‌زدگي ژنوتيپ‌هاي عدس در شرايط كنترل شده

Effect of Metabolites and Antioxidants on Freezing Tolerance of Lentil Genotypes Under Controlled Conditions

اين مطالعه جهت به‌گزيني تحمل به يخ‌زدگي (13-، 15- و 18- درجه‌سانتيگراد) 40 ژنوتيپ عدس به‌صورت فاكتوريل در قالب طرح كاملاً تصادفي تحت شرايط كنترل‌شده در سال 1397 در دانشگاه فردوسي مشهد انجام شد. بين ژنوتيپ‌هاي موردمطالعه ازنظر درصد بقا بعد از تنش يخ‌زدگي و محتواي كلروفيل a، كاروتنوئيدها، آنتوسيانين، كربوهيدرات‌هاي محلول، پرولين، مالون‌دي‌آلدئيد، فنل، پروتئين، DPPH، آسكوربات‌پراكسيداز و پراكسيداز قبل‌از تنش يخ‌زدگي تفاوت معني‌داري وجود داشت. مدل رگرسيوني نشان داد كه كلروفيل b بيشترين تأثير مثبت و پروتئين و مالون‌دي‌آلدئيد بيشترين تأثير منفي را بر درصدبقا داشتند. تجزيه خوشه‌اي، ژنوتيپ‌ها را به پنج گروه تفكيك كرد. براي بيشتر صفات مورد مطالعه ژنوتيپ‌هاي گروه چهارم و پنجم نسبت به ميانگين كل و ژنوتيپ‌هاي ساير گروه‌ها برتري داشتند. در گروه چهارم محتواي آنتوسيانين، پروتئين، مالون‌دي‌آلدئيد، فنل، پرولين، آسكوربات‌پراكسيداز و پراكسيداز نسبت به ميانگين كل و ساير گروه‌ها برتري داشت. درصدبقا، محتواي كلروفيل‌b، كاروتنوئيدها، كل رنگ‌دانه‌ها و DPPH گروه پنجم نسبت به ساير گروه‌ها برتر بودند. تجزيه به مؤلفه‌هاي اصلي نشان داد كه ژنوتيپ‌هاي MLC469، MLC458، MLC409، MLC74، MLC84،MLC169 ، MLC394، MLC95، MLC17، MLC163 و MLC303 ازنظر ظرفيت آنتي‌اكسيداني و متابوليت‌ها و ژنوتيپ‌هاي MLC70، MLC410، MLC47، MLC31، MLC91، MLC8، MLC286، MLC407 وMLC472 ، MLC61، MLC83 و MLC334 ازنظر ظرفيت رنگ‌دانه‌هاي فتوسنتزي از وضعيت مطلوبي برخوردار هستند. به‌طوركلي، به‌نظر مي‌رسد اين شاخص‌ها قبل از وقوع تنش سرما اهميت زيادي در پيش‌بيني تأثير سرما بر درصد بقا ژنوتيپ‌هاي عدس دارند.

To study freezing tolerance (-13, -15 and -18°C) of 40 lentil (Lens culinaris Medik.) genotypes, a factorial experiment in completely randomized design was carried out at the Research Center of Plant Science, Ferdowsi University of Mashhad, Mashhad, Iran, in 2017-2018. Significant differences observed between genotypes for survival percentage after freezing stress and chlorophyll a, carotenoids, anthocyanins, soluble carbohydrates, proline, malondialdehyde (MDA), phenol, protein, DPPH, ascorbate peroxidase and peroxidase before freezing stress. Stepwise regression analysis showed that chlorophyll b had the most positive effect and protein, and MDA had the most negative effect on survival percentage. Cluster analysis grouped genotypes into five clusters. For most of the studied traits, genotypes in clusters 4 and 5 were greater than average of all genotypes as well as genotypes in other clusters. In clusters 4, anthocyanins, protein, MDA, phenol, proline, ascorbate peroxidase and peroxidase contents were higher than other clusters. Survival percentage, chlorophyll b, carotenoids, total pigments, and DPPH of cluster 5 were higher than the other clusters. Principal component analysis showed that MLC469, MLC458, MLC409, MLC74, MLC84, MLC169, MLC394, MLC95, MLC17, MLC163 and MLC303 for antioxidant capacity and metabolites, and MLC70, MLC410, MLC47, MLC31, MLC91, MLC8, MLC286, MLC407, MLC472, MLC61, MLC83 and MLC334 for photosynthetic pigment capacity were more suitable than the other genotypes. It can be concluded that these attributes are very important in predicting, before cold stress, the effect of cold stress on survival percentage of lentil genotypes.