بررسي اثر تنش خشكي بر فتوسيستم II گياه جو وحشي و زراعي بر مبناي كينتيك سريع فلوئورسانس

Effects of drought stress on photosystem II of wild and cultivated barley using OJIP chlorophyll a fluorescence transient kinetics

به منظور بررسي اثر تنش خشكي بر زنجيره انتقال الكترون فتوسنتزي دو رقم جو وحشي و زراعي(موروكو)، از تكنيك كينتيك سريع فلوئورسانس كلروفيل a استفاده گرديد. تنش هاي خشكي به صورت سطوح مختلف آب در دسترس در خاك شامل كنترل، كم آبي خفيف، تنش ملايم، تنش شديد و آبياري مجدد اعمال گرديدند. منحني گذار فلوئورسانس كلروفيل a در رقم موروكو تحت شرايط تنش ملايم و شديد، افزايش زيادي در شدت فلوئورسانس در مراحل O، J و I را در مقايسه با رقم وحشي نشان داد. مقادير پارامتر هاي فلوئورسانس، شامل كارايي انتقال الكترون ازكينون A به B درفتوسيستم II، كارايي انتقال الكترون ازكينون Bبه زنجيره انتقال الكترون و شاخص كارايي هم تحت تاثير تنش دچار اختلال گرديدند كه اين آسيب ها به صورت معني داري در رقم موروكو شديد تر بود. بعد از آبياري مجدد گياهان قادر به بازگرداندن محتوي نسبي آب خود و تعديل آسيب هاي ناشي از تنش در پارامتر هاي مورد مطالعه بودند. بر اساس نتايج، تكنيك فلوئورسانس كلروفيل a ابزاري مناسب حهت مطالعه پاسخ هاي دستگاه فتوسنتزي در شرايط تنش خشكي مي باشد و از شاخص كارايي مي توان به عنوان شاخص دقيق در تشخيص تنش در مراحل اوليه و بررسي سرزندگي و همچنين به عنوان نشانگر موثر جهت جدا سازي ارقام حساس و مقاوم به خشكي استفاده نمود.

To study the effects of progressive drought stress on photosystem II behavior of wild (Spantaneum) and cultivated barley (Morocco), different levels of water availability including control, moderate, mild, severe water stress (70%, 50%, 30% and 10% water holding capacity of soil, respectively) and rehydration were used. Polyphasic OJIP fluorescence transient of Morocco plants exhibit a considerable increase in fluorescence intensity at O, J, and I steps under mild and severe stress relative to slight increase in wild barley. Values of fluorescence parameters and quantum efficiencies including minimal fluorescence, relative variable fluorescence at phase J and I, maximal quantum yield of PSII, performance index, electron transport yield, and excitation transfer efficiency were influenced by water stress in both genotypes. These parameters were significantly less affected in wild barley by progressive drought stress compare to Morocco. After rewatering, both genotypes were able to restore from severe drought in most of the traits. Our findings indicate that the chlorophyll a fluorescence induction technique is sensitive to plant water status and performance index represent an accurate and reliable indicator for early stress detection and explore plant vitality under water stress and also identification of drought tolerant and sensitive cultivars.