بررسي پارامترهاي فيزيولوژيك و مولكولي پروتئين‌هاي 20 لاين‌ پيشرفته گندم دوروم در شرايط تنش آبي

Investigation of physiological and molecular parameters of durum wheat proteins in 20 Advanced lines under water stress

به منظور­ بررسي لاين­ هاي مختلف گندم دوروم در خصوص تحمل به تنش آبي، آزمايشي درگلخانه با استفاده از 20 لاين گندم دوروم در دو سطح تنش آبي (تنش 0/4 و تنش0/7 به ترتيب تنش با تخليه رطوبتي در سطح 40% و 70%) و يك سطح شاهد (آبياري كامل) به صورت طرح كرت­هاي خردشده در قالب طرح بلوك‌هاي كامل تصادفي در سه تكرار اجرا شد. همچنين با استفاده از تكنيك SDS-PAGE و الكتروفورز پروتئين­ها، پروتئين محلول در آب و نمك در آزمايشگاه استخراج شد. صفات اندازه­گيري شده شامل رنگيزه­هاي فتوسنتزي (كلروفيلa، كلروفيلb، كلروفيل a/b، كلروفيل كل و كاروتنوئيد)، قند محلول و ميزان پرولين بود. نتايج حاصل از تجزيه واريانس داده­ها نشان داد كه بين لاين­هاي مورد مطالعه در سطوح مختلف تنش اختلاف معني­دار وجود دارد. مقايسه ميانگين صفات نشان داد كه در مجموع لاين­هاي 16 و 5 در اكثريت صفات بيشترين مقدار را دارا بوده و همچنين لاين­هاي 10 و 18 در بيشتر صفات كمترين مقدار را دارند. همچنين اطلاعات به دست آمده از تجزيه خوشه­اي بيانگر اين مسئله بود كه هم در شرايط بدون تنش و هم در شرايط تنش لاين­هاي 16 و 5 Mra-1/4/Aus1/3/Scar/GdoVZ579//BitI , TRN//21563/AA/3/BD2080/4/BD2339/5/RASCON_37/TARRO_2// با توجه به بالا بودن مقادير ميانگين نسبت به بقيه لاين­ ها داراي ثبات عملكرد بيشتري در شرايط محيطي مختلف هستند. نتايج تجزيه مولكولي پروتئين­هاي مورد بررسي هم بيانگر اين بود كه در پروتئين محلول در آب و نمك بر اساس ماتريس شباهت و فاصله ژنتيكي ني، كمترين فاصله ژنتيكي بين ژنوتيپ­هاي 18 و 19 (0/32) و بيشترين فاصله ژنتيكي بين ژنوتيپ­هاي 16 و 8 (0/98) بود. در نهايت مي‌توان نتيجه گرفت تنوع ژنتيكي قابل توجهي بين ارقام مورد مطالعه وجود دارد و از اين تنوع ميتوان در اصلاح نباتات بهره‌برداري كرد.

In order to investigate different lines of durum wheat for water stress tolerance, an experiment was carried out in the greenhouse in the form of a split plot design in a Randomized complete block design with three replications using 20 lines of durum wheat at two levels of water stress (40% and 70% of the amount of available water was completely drained in 0.4 and 0.7 levels of stress, respectively and re-irrigation was performed) and a control level (complete irrigation). Also, water-soluble and salt-soluble proteins were extracted and SDS-PAGE was done. Measured traits were photosynthetic pigments (chlorophyll a, chlorophyll b, chlorophyll a/b, total chlorophyll and carotenoids), soluble sugar and prolin content. The results of the analysis of variance showed that there was a significant difference between the studied lines at different levels of stress. The results of comparing the mean of the studied traits showed that in total, lines 16 and 5 have the highest value in most of the traits and lines 10 and 18 have the lowest value in most of the traits. Also, the results obtained from the cluster analysis indicated that due to the higher mean values compared to the other lines both in stress-free and stress conditions, lines 16 and 5 (Mra-1/4/Aus1/3/Scar/GdoVZ579//BitI, TRN//21563/AA/3/BD2080/4/BD2339/5/RASCON_37/TARRO_2//) have a higher performance stability in the different environmental conditions. Furthermore, the results of molecular analysis of the studied proteins showed that in water and salt soluble proteins based on matrix similarity and genetic distance of straw, the lowest genetic distance was between genotypes 18 and 19 (0.32) and the highest genetic distance was between genotypes 16 and 8 (0.98). Finally, it can be concluded that there is a significant genetic diversity between the studied cultivars and this diversity can be used in plant breeding.