ماجده نیسی - دانشجوی دکتری بیوتکنولوژی، گروه بیوتکنولوژی و اصلاح نباتات، دانشکده کشاورزی، دانشگاه زابل، زابل
براتعلی فاخری - استاد پژوهشی، گروه بیوتکنولوژی و اصلاح نباتات، دانشکده کشاورزی، دانشگاه زابل، زابل
اسماعیل ابراهیمی - دانشیار پژوهشی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شیراز، شیراز
عباسعلی امام جمعه - دانشیار پژوهشی، آزمایشگاه بیوتکنولوژی محاسباتی و بیوانفورماتیک (CBB)، گروه بیوتکنولوژی و اصلاح نباتات، دانشکده کشاورزی، دانشگاه زابل، زابل
جواد ظهیری - استادیار پژوهشی، آزمایشگاه بیوانفورماتیک و علم محاسبات (BioCOOL)، گروه بیوفیزیک، دانشکده علوم زیستی، دانشگاه تربیت مدرس تهران، تهران
مسعود پرویزی آلمانی - استادیار سابق گروه به نژادی و بیوتکنولوژی، موسسه تحقیقات و آموزش توسعه نیشکر، شرکت توسعه نیشکر و صنایع جانبی خوزستان، اهواز

این پژوهش به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی با سه تکرار در آزمایشگاه کشت بافت و گلخانه تحقیقاتی موسسه تحقیقات نیشکر خوزستان و اتاقک سرما، به منظور بررسی اثر تنش سرما بر شاخص های مورفولوژیکی، فیزیولوژیکی و بیوشیمیایی دو رقم حساس (Saccharum officinarum واریته CP۶۹-۱۰۶۲) و متحمل (Saccharum spontaneum) نیشکر در شرایط کنترل شده طی سال زراعی ۱۳۹۹ - ۱۳۹۸ انجام شد. جهت اعمال تنش سرما، گیاهچه های هشت هفته ای نیشکر به مدت ۲۴ ساعت در معرض دماهای صفر و ۴- درجه سانتی گراد قرار گرفتند. تنش سرما به طور معنی داری باعث کاهش کلروفیل برگ، افزایش نشت الکترولیت و افزایش میزان مالون دی آلدئید در هر دو رقم حساس و متحمل و بویژه در رقم حساس شد. میزان پرولین و کل کربوهیدرات های محلول برگ نیز تحت تنش سرما در هر دو رقم حساس و متحمل و بویژه در رقم متحمل به طور معنی داری افزایش یافت. تنش سرما همچنین به طور معنی داری باعث کاهش فعالیت آنزیم کاتالاز نسبت به شاهد شد. فعالیت آنزیم-های پراکسیداز و آسکوربات پراکسیداز در اثر سرما نسبت به شاهد بیشتر شد که میزان آن در رقم متحمل به طور معنی داری بیشتر از رقم حساس بود. علاوه بر این تنش سرما به طور معنی داری باعث افزایش فعالیت آنزیم سوپراکسید دیسموتاز بویژه در رقم متحمل شد. شدت این تغییرات در دمای ۴- درجه سانتی گراد بعلت تشکیل کریستال های یخ و متوقف شدن فعالیت های متابولیکی سلول کمتر بود. از لحاظ ظاهری نیز ارقام تحت تنش سرما، در دمای صفر درجه سانتی گراد نسبت به دمای شاهد تغییر چندانی نداشتند و کمی زرد و پژمرده شدند ولی در دمای ۴- درجه سانتی گراد آثار تخریبی گیاهچه ها به وضوح مشاهده شد. نتایج بدست آمده نشان می دهد رقم S. spontaneum دارای مکانیسم دفاعی بهتر و کارآمدتری نسبت به رقم تجاری CP۶۹-۱۰۶۲ بوده و در نتیجه به تنش سرما متحمل تر می باشد.

آنتی اکسیدانت ها, پرولین, تحمل به سرما, کربوهیدرات های محلول در آب, مالون دی آلدئید, نشت الکترولیت