بررسي اثر تنش خشكي بر سطح پروتئين D1 و فرآيند ممانعت نوري در ژنوتيپ­ هاي زراعي و وحشي گياه جو

Effects of drought stress on D1 protein content and photoinhibition process of wild and cultivated barley genotypes

نور شديد سبب القاي آسيب نوري به فتوسيستمII و تخريب پروتئين D1 و همچنين مهار مكانيسم هاي ترميم آسيب نوري به ويژه سنتز پروتئين مي گردد كه به اين فرآيند ممانعت نوري اطلاق مي گردد. به منظور بررسي تاثير تنش خشكي بر پديده ممانعت نوري فتوسيستم II در ارقام جو زراعي موروكو و يوسف و ژنوتيپ وحشي، سه سطح مختلف آب در دسترس در خاك شامل كنترل، تنش خشكي ملايم و تنش خشكي شديد اعمال گرديد. نتايج حاصله نشان داد كه، تحت شرايط تنش خشكي، محتوي آب نسبي و هدايت روزنه اي و نرخ تثبيت CO2 در هر سه رقم كاهش مي يابد. همچنين تنش سببب كاهش سطح پروتئين D1 در ارقام مورد مطالعه گرديده بود. تغييرات در اين پارامترها در رقم موروكو در مقايسه با ساير ارقام به مراتب شديدتر بود. قرار دادن گياهان تحت تنش خشكي در معرض نور شديد سبب كاهش معني دار در بازده كوانتومي به ويژه در رقم موروكو گرديد. بر اساس نتايج حاصله مي توان اينگونه بيان كرد كه محدوديت در تثبيت CO2 طي تنش خشكي نهايتاً سبب مهار سنتز پروتئين به ويژه D1 در كلروپلاست گرديده و باعث ايجاد اختلال در روند واكنش هاي ترميم آسيب نوري گرديده و سبب تشديد آسيب هاي ناشي از ممانعت نوري در گياه جو مي گردد.

Strong ligh intensity caused photodamege to photosystem II and degradation of D1 protein as well as inhibition of repair mechanisms especially protein synthesis process. This phenomenon is referred to as photoinhibition. In order to reveal the effects of drought stress on photoinhibition of photosystem II in two cultivated barley genotypes Yousof and Morocco and wild barley, 3 different levels of water availability in soil including control, mild and severe drought stress were used. Our results show that under drought stress conditions, the values of relative water content, stomatal conductance and CO2 fixation rate decrease in both genotypes. Drought also caused reduction in D1 protein levels in both genotypes. These reductions were more prominent in Morocco cultivar compared other genotypes. Expousure of drought stressed plants to strong light results in significant decraese in maximun quantum yeild of photosystem II especially in Morocco cultivar. Based on our findings, we assume that limitation in CO2 fixation under drought stress results in the inhibition of D1 protein synthesis in chloroplast and cause disorder in photodamage repair process and intensify the damages of photoinhibition in barley plants.