مطالعه فيزيولو‍ژيك و مولكولي مقاومت به شوري دو رقم ديپلوييد و تتراپلوييد پنبه

Physiological and molecular studies of salinity resistance in diploid and tetraploid Cotton cultivars

در اين تحقيق، پاسخ‌هاي فيزيولوژيك و مولكولي دو رقم ديپلوييد (قوزه‌درشت Gossypium herbaceum) و تتراپلوييد (ساحل Gossypium hyrsutum) پنبه در شرايط تنش شوري بررسي شده است. پس از رشد، گياهچه‌ها در 5 سطح شوري 0، 50، 75، 100 و 150 ميلي‌مولار كلريد سديم در شرايط گلخانه تيمار شدند. آزمايش به صورت طرح كاملاً تصادفي انجام يافت. نتايج نشان داد كه تيمار شوري سبب كاهش طول هر دو رقم مي‌شود. تيمار شوري سبب كاهش بيشتر محتواي كلروفيل a، b و كلروفيل كل در رقم قوزه‌درشت نسبت به رقم ساحل شد. همچنين، با تيمار شوري غلظت سديم برگي در رقم قوزه‌درشت نسبت به رقم ساحل افزايش بيشتري يافت. بررسي فعاليت آنتي‌اكسيدان نشان داد كه با تيمار شوري فعاليت دو آنزيم كاتالاز و پلي فنل اكسيداز در هر دو رقم كاهش معني‌داري را نشان مي‌دهد. بررسي فعاليت آنزيم پراكسيداز در تيمار شوري نشان داد كه با افزايش غلظت نمك فعاليت اين آنزيم در رقم ساحل به طور معني‌داري افزايش يافت، در حالي كه فعاليت اين آنزيم در رقم قوزه‌درشت كاهش معني‌داري را نشان داد. بررسي بيان ژن TPS1 در برگ و ريشه اين دو رقم نشان داد كه با تيمار شوري بيان اين ژن افزايش مي‌يابد. همچنين، بيان ژن TPS1 در رقم ساحل بيشتر از رقم قوزه‌درشت در تنش شوري است. اين نتايج پيشنهاد مي‌كند كه افزايش فعاليت آنزيم پراكسيداز و افزايش بيان ژن TPS1 در مقاومت رقم ساحل به تنش شوري نسبت به رقم قوزه‌درشت نقش دارد.

In this research, physiological and molecular response of diploid (Gossypium herbaceum: Ghozedorosht Mahriz) and tetraploid (Gossypium hyrsutum: Sahel) cotton cultivars were investigated under salt stress. After germination, seedlings were treated by different concentrations (0, 50, 75, 100 and 150 mM) of NaCl under greenhouse conditions. This experiment was implemented applying randomized complete block design in three replicates. The results indicated that the height of Ghozedorosht and Sahel cultivars were decreased by salt treatment. The amount of Chla, Chlb and total chlorophyll showed more reduction in Ghozehdorosht cultivar compared to Sahel cultivar under salinity. After NaCl treatment, Ghozedorosht cultivar showed higher leaf Na concentration compared to Sahel cultivar. The study of antioxidant enzyme activity showed that the peroxidase and polyphenol oxidase activity was reduced by salt treatment. But, peroxidase enzyme activity was significantly induced in Sahel cultivar by treating with NaCl. Gene expression analysis showed that salt treatment can induce TPS1 expression in leaf and root organs. The results indicated that Sahel cultivar had higher TPS1 gene expression than that of Ghozedorosht cultivar under salt stress. These results also suggested that increasing of peroxidase enzyme activity and TPS1 gene expression had important roles in Sahel cultivar to be resistant to salt stress compared to Ghozedorosht cultivar.