بررسی تغییرات عملکرد و برخی پاسخ های فیزیولوژیک ژنوتیپ های مختلف گندم نان در شرایط اعمال تنش کم آبی انتهای فصل رشد

مقدمه: گندم محصولی استراتژیک در امنیت غذایی جهان به شمار می رود، به طوریکه بیش از ۱۵ درصد سطح زیر کشت جهان را پوشش می دهد. تغییرات جوی که به طور غالب در نتیجه فعالیت صنعتی زیاد ایجاد شده است، سبب ایجاد تنش خشکی در بیش تر نقاط جهان گردیده است. تنش خشکی سبب پیامدهای مخرب از جمله کاهش رشد و عملکرد با تغییر فعالیت های بیوشیمایی گیاه می شود. بنابراین به منظور دستیابی به بیش ترین سازگاری و عملکرد گندم در شرایط کم آبی، آزمایش حاضر در شرایط آب و هوایی کرج روی هشت ژنوتیپ مهم گندم نان (تهیه شده از بانک ژن گیاهی ملی ایران) انجام شد. مواو و روش ها: آزمایش در قالب طرح کرت های خرد شده و بر پایه طرح کاملا تصادفی در سه تکرار در سال زراعی ۹۶-۱۳۹۵ در شرایط آب و هوایی کرج انجام شد. تیمار رطوبتی در دو سطح شامل شاهد (آبیاری براساس نیاز آبی گیاه در طول دوره نمو تا زمان رسیدگی فیزیولوژیک) و تنش کم آبی به صورت قطع آبیاری از زمان ظهور سنبله ها تا رسیدگی فیزیولوژیک در کر های اصلی و ۸ ژنوتیپ مختلف گندم نان (استار، سیروان، روشن، مهرگان، ۱۳۹۹، ۳۷۳۷، ۳۷۲۹ و ۴۲۲۸) در کرت های فرعی قرار گرفتند. سپس در زمان رسیدگی تکنولوژیک عملکرد دانه و برخی صفت های مرتبط با آن و همچنین در اوایل مرحله نموی رسیدگی فیزیولوژیکی صفت های فیزیولوژیک و بیوشیمایی شامل محتوای نسبی آب برگ، محتوای رنگدانه های فتوسنتزی برگ، محتوی اسید آمینه پرولین برگ، و فعالیت آنزیم های آنتی اکسیدانی شامل: کاتالاز و سوپراکسید دیسموتاز اندازه گیری شدند و در ادامه توسط روش تحلیل مولفه های اصلی و خوشه بندی مورد بررسی قرار گرفتند. یافته ها: طبق نتایج تحقیق، اختلاف معنی داری بین ژنوتیپ های مختلف گندم از نظر کاهش عملکرد بیولوژیک و عملکرد دانه در شرایط تنش کم آبی نسبت به تیمار کنترل مشاهده شد. در این شرایط بیش ترین و کم ترین کاهش عملکرد دانه به ترتیب در ژنوتیپ های ۳۷۳۷ (۴۷ درصد) و ۴۲۲۸ (۲۴ درصد) مشاهده شد. همچنین محتوای رنگدانه های فتوسنتزی و محتوای نسبی آب برگ های ژنوتیپ های مورد بررسی در تیمار تنش کم آبی کاهش یافت. در شرایط تنش کم آبی، علی رغم کاهش محتوی کلروفیل a در ژنوتیپ های ۴۲۲۸ و ۳۷۲۹، اختلاف معنی داری با تیمار شاهد نداشتند. بیش ترین تغییرات در این شرایط مربوط به ژنوتیپ ۳۷۳۷ با ۲۵ درصد کاهش نسبت به تیمار شاهد بود. محتوای اسید آمینه پرولین برگ ها به عنوان فاکتوری مهم در شرایط کم آبی، برعکس عملکرد گیاه افزایش یافت. بیش ترین تجمع پرولین برگ ها در شرایط تنش در ژنوتیپ ۴۲۲۸ با ۱/۹ برابر و کم ترین مقدار آن در ژنوتیپ ۳۷۲۹ با ۵/۲ برابر نسبت به شرایط آبیاری نرمال گزارش شد. نتایج تجزیه به مولفه های اصلی نشان داد که ژنوتیپ های ۴۲۲۸ و ۳۷۲۹ دارای رابطه منفی و معنی داری با مهرگان و استار بودند. نتایج خوشه بندی سلسله مراتبی بیانگر این بود که ژنوتیپ های ۳۷۲۹ و ۴۲۲۸ در کلاستر ۱، ژنوتیپ های ۱۳۹۹، ۳۷۳۷ و سیروان در کلاستر ۲ و ژنوتیپ های استار، مهرگان و روشن در کلاستر ۳ قرار گرفتند. نتیجه گیری: پاسخ های فیزیولوژیکی ژنوتیپ های گندم نان به تنش کم آبی انتهای فصل رشد متفاوت بود به طوریکه سبب تغییرات متفاوت در رشد و عملکرد گیاهان تحت تنش شد.