نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی کارشناسی‌ارشد، گروه اصلاح نباتات و بیوتکنولوژی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، گرگان، ایران.

2 دانشیار، گروه اصلاح نباتات و بیوتکنولوژی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، گرگان، ایران

3 دانشیار، پژوهشکده بیوتکنولوژی، دانشگاه شیراز، شیراز، ایران

4 استادیار، مؤسسه تحقیقات برنج ایران، سازمان آموزش و توسعه تحقیقات کشاورزی رشت، رشت، ایران.

5 ستادیار پژوهش، بخش تحقیقات اصلاح و تهیه نهال و بذر، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان بوشهر، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی

چکیده

در این مطالعه به‌منظور بررسی پاسخ به تنش شوری، گیاهچه­های برنج دو رقم هاشمی و لاین پیشرفته موتانت آن در آزمایشی در سال 1396 در دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان تحت شرایط تنش شوری 100 میلی­مولار نمک کلریدسدیم قرار داده شدند. نمونه‌برداری از ریشه در زمان­های سه و شش روز پس از تنش شوری­ برای بررسی­های بیوشیمیایی انجام گرفت. آزمایش به‌صورت کرت­های خردشده با طرح پایه بلوک‌های کامل تصادفی با سه تکرار به‌صورت کشت هیدروپونیک اجرا گردید. در شرایط تنش شوری محتوای یون سدیم در ریشه هر دو ژنوتیپ به‌شدت افزایش یافت، اما این افزایش در ریشه ژنوتیپ موتانت نسبت به والد غیرموتانت به‌طور معنی­داری کم‌تر بود. تنش اکسیداتیو حاصل از تنش شوری با اندازه­گیری میزان پراکسید هیدروژن مشخص کرد که رقم والد تحت تنش اکسیداتیو بیش‌تری بوده است و این نتیجه با میزان بیش‌تر مالون‌دی‌آلدهید مورد تأیید قرار گرفت. ارزیابی فعالیت آنزیم­های آنتی‌اکسیداسیونی سوپراکسیددیسموتاز، کاتالاز، آسکوربات‌پراکسیداز و گلوتاتیون‌ردوکتاز نشان از افزایش معنی‌دار این آنزیم­ها در ریشه ژنوتیپ موتانت داشت. به‌طور کلی، نتایج این پژوهش نشان داد که در ژنوتیپ برنج موتانت، جهش (با پرتودهی گاما) با افزایش فعالیت آنزیم­های اکسیداسیونی و سنتز برخی اسمولیت­ها در بافت ریشه، باعث افزایش تحمل به شوری در مرحله گیاهچه‌ای نسبت به والد غیرموتانت شد.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Assessment of antioxidant responses of a mutant rice root under salinity stress in the seedling stage

نویسندگان [English]

  • Maryam Forough 1
  • Saeid Navabpour 2
  • Esmaeil Ebrahimie 3
  • Ali Akbar Ebadi 4
  • Davood Kiani 5

1 M.Sc. Student, Plant Breeding and Biotechnology Department, Gorgan University of Agricultural Sciences and Natural Resources, Gorgan, Iran.

2 Associate Professor, Plant Breeding and Biotechnology Department, Gorgan University of Agricultural Sciences and Natural Resources, Gorgan, Iran

3 Associate Professor, Biotechnology Research Center, Shiraz University, Shiraz, Iran

4 Assistant Professor, Rice Research Institute of Iran (RRII), Agricultural Research Education and Extension Organization (AREEO) Rasht, Rasht, Iran.

5 Research Assistant Professor, Seed and Plant Improvement Research Department, Bushehr Agricultural and Natural Resources Research and Education Center, AREEO, Bushehr, Iran.

چکیده [English]

In this study, in order to investigate the response to salinity stress, seedlings of two rice kinds, Hashemi and its advanced mutant line, have exposed to 100 mM NaCl as a salinity stress in an experiment, conducted in 2017 at Gorgan University of Agricultural Sciences and Natural Resources, Iran. For the biochemical investigation, root sampling is performed during three and six days after the salinity stress treatment. The experiment is conducted as a split plot with randomized complete block design with three replications in hydroponic culture. Under salinity stress, the sodium ion content in both genotypes’ roots has increased significantly, while this trend is much lower in the root of mutant genotype than wild type. The induced oxidative stress of salinity stress is measured by the amount of hydrogen peroxide, indicating that the wild type is under higher oxidative stress which is confirmed by the higher amount of malondialdehyde. Evaluation of antioxidant enzymes’ activity include superoxide dismutase, catalase, ascorbate peroxidase, and glutathione reductase. It reveals a significant rise in the root of the mutant genotype. Overall, this study shows that mutation in the rice genotype leads to salt tolerance, compared to the wild type, through promoting the activity of oxidative enzymes and the synthesis of some osmolytes in the root tissue.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Enzyme activity
  • Malondialdehyde
  • mutation
  • Osmolytes
  • Sodium Chloride