در اثر وقوع تنش خشکی روزنه‌ها بسته می‌شوند و به علت کاهش تبادل روزنه‌ای دی ‌اکسید کربن کافی برای اجرای چرخه کالوین در اختیار سلول‌های برگ قرار نمی‌گیرد. برآیند این عمل کاهش مصرف محصولات نوری فتوسنتز و افزایش نسبت NADPH,H+/NADP+ است. افزایش نسبت یاد شده به بسته شدن زنجیر انتقال الکترون کلروپلاستی منجر می‌گردد که حاصل آن افزایش تولید انواع اکسیژن فعال (Reactive Oxygen Species, ROS) در کلروپلاست و سلول‌های برگ است. انواع اکسیژن فعال تولید شده به دلیل برخورداری از پتانسیل احیای بالا، میل الکترون‌خواهی بالایی داشته، به همین علت درشت مولکول‌های زیستی نظیر: پروتئین‌ها، لیپیدها و نوکلئیک اسیدها را اکسیده می‌کنند که برآیند آن بروز تنش اکسیداتیو در سلول‌های گیاهی است. شایان ذکر است که تجمع صدمات وارده به سلول‌ها در نهایت موجب مرگ سلولی می‌شوند (Imlay and Linn, 1988).

گیاهان برای مقابله با آثار مخرب انواع اکسیژن فعال مجهز به سیستم دفاعی آنتی‌اکسیدانی هستند (Mittler et al., 2004؛ (Singh et al., 2008 که از دو گروه آنتی‌اکسیدان‌های آنزیمی (آسکوربات پراکسیداز، کاتالاز، سوپر اکسید دیسموتاز، گلوتاتیون ردوکتاز، گایاکول پراکسیداز و برخی دیگر) و آنتی‌اکسیدان‌های غیرآنزیمی (کارتنوئیدها، آسکوربات، گلوتاتیون، ویتامین E و برخی دیگر) تشکیل شده است (Upadhyaya and Panda, 2004). پلی‌فنل‌ها نیز از انواع آنتی‌اکسیدان‌های غیرآنزیمی هستند که به منظور کاهش تنش، رادیکال‌های آزاد لپییدی را غیرفعال کرده، یا از تبدیل آنها به رادیکال آزاد جلوگیری می‌کنند Pokorny et al., 2001)؛ (Bahorun et al., 2004.

پرولین نیز به عنوان یک اسمولیت سازگار در تنظیم اسمزی، تأمین انرژی سلول در دوره دهیدراته شدن نقش دارد (Jaleel et al., 2007). همچنین، این متابولیت در سمّ‌زدایی گونه‌های فعال اکسیژن، پایداری ساختار غشاها، پروتئین‌ها و حفظ پتانسیل احیای سلول نقش دارد (Ashraf and Foolad, 2007). Jeyaramraja و همکاران (2005) نشان دادند که با افزایش تدریجی تنش خشکی، فعالیت آنزیم‌های آنتی‌اکسیدانی گیاه کاهش یافته، تولید پراکسید هیدروژن افزایش می‌یابد که در پی آن صدمات وارده به غشاها و پراکسیداسیون لیپیدی نیز شدت می‌گیرد. پراکسیداسیون لیپیدهای غشا از جمله غشاهای کلروپلاست و میتوکندری سبب از بین رفتن خاصیت نفوذپذیری انتخابی آنها شده،با تحت تأثیر قرار دادن نقش‌های فیزیولوژیک آنها موجب کاهش محصولات کشاورزی طی تنش خشکی می‌شود (Chen and Dai, 1994). کاهش رنگیزه‌های فتوسنتزی، سازگاری دیگری است که در گیاه تحت تنش صورت می‌گیرد که احتمال تولید ROS را در واکنش‌های نوری فتوسنتز کاهش می‌دهد .(Kranner et al., 2002) همچنین، کاروتنوئیدها آنتی‌اکسیدان‌هایی هستند که کاهش آنها سبب ضعیف شدن مکانیسم دفاعی گیاه می‌گردد و شرکت انواع گزانتوفیلی آنها در چرخه گزانتوفیل موجب افزایش کارآمدی آنها برای مقابله با تولید انواع اکسیژن فعال و باز نگه داشتن زنجیر انتقال الکترون کلروپلاستی است. کاهش کلروفیل در اثر تخریب و تبدیل بعضی از کاروتنوئیدها (بتا کاروتن، نئوگزانتین و لوتئین) به انواع دیگر (ویولاگزانتین به زآگزانتین) در گیاه چای در شرایط تنش خشکی گزارش شده است (Munné-Bosch and Peñuelas, 2004؛ (Jeyaramraja et al., 2005.

شرایط آب و هوایی و دسترسی آسان به آب عاملی مؤثر در میزان تولید برگ سبز چای است. با این که اغلب باغات چای در ایران در نواحی پُر باران واقع شده‌اند اما به علت پراکندگی نامساوی بارش در فصول مختلف سال و به تبع آن عدم دسترسی کافی به آب، به ویژه در فصل رویش، عملکرد چای به شدت تحت تأثیر قرار می‌گیرد. پژوهش‌ها نشان داده است که در مناطقی که بارندگی سالانه کمتر از 1150 میلی‌متر است، رشد گیاه چای با مشکل مواجه می‌شود (Okhovat and Vakili, 1998). برای اجتناب از کاهش محصول ناشی از تنش کم آبی، لازم است در انتخاب ارقام مناسب برای کاشت در مزارع دقت بیشتری اعمال شود. ارقام کلونی (ارقام اصلاح شده با روش‌های اصلاحی متکی بر تکثیر غیر جنسی) با نیاز آبی کمتر به میزان قابل توجهی موجب ارتقا توانایی گیاه در مقاومت به تنش خشکی و تنش‌های وابسته (نظیر تنش اکسیداتیو) می‌شوند. پژوهش حاضر، با بررسی سه رقم کلونی چای (Camellia sinensis L.) (که به اختصار کلون نامیده می‌شود): DN، 100 و 258 از کلون‌های انتخابی مرکز تحقیقات چای کشور توان تحمل به خشکی آنها در اثر کاهش میزان آب در دسترس را بررسی نموده است. به این منظور، عوامل متفاوتی نظیر: غلظت برخی آنتی‌اکسیدان‌های غیر آنزیمی از قبیل: مقادیر فنل کل، پرولین و همچنین مقادیر رنگیزه‌های فتوسنتزی مقایسه شدند.

مواد و روش‌ها

برای انجام این پژوهش از سه ژنوتیپ (کلون) انتخابی مرکز تحقیقات چای کشور به نام‌های: DN، 100 و 258 استفاده شد. آزمایش به صورت طرح فاکتوریل با دو عامل ژنوتیپ (سه ژنوتیپ) و تیمارهای آبیاری (سه سطح آبیاری) در قالب طرح پایه بلوک‌های کاملاً تصادفی در سه تکرار طراحی شد. هر کرت آزمایشی (مربوط به یک کلون) شامل 9 گلدان (قطر دهانه 36 سانتی‌متر گنجایش 8 کیلوگرم خاک) به صورت سه گلدان در سه ردیف بود که هر ردیف برای اعمال تیمارهای قطع آبیاری بر اساس روش Chen و همکاران (2010) به مدت صفر، 10 و 20 روز در نظر گرفته شدند. پس از شش ماه استقرار نهال در گلدان، در فصول گرما (تیر و مرداد ماه) در منطقه‌ای با طول و عرض جغرافیایی: "10 '55 º49 و"20 '8 º37 و ارتفاع 85 متر از سطح دریا و با شرایط محیطی آورده شده در جدول 1، تیمار قطع آبیاری اعمال شد. به این صورت که ابتدا همه گلدان‌ها آبیاری شده و شاخص‌های رشد (وزن نهال، ارتفاع نهال، تعداد برگ، قطر طوقه، طول ریشه) از گلدان‌های ردیف اول (روز صفر) اندازه‌گیری و یادداشت‌برداری شد. یادداشت‌برداری از گلدان‌های ردیف دوم و سوم به ترتیب 10 و 20 روز پس از قطع آبیاری اولیه انجام شد. پس از هر بار یادداشت‌برداری از نمونه‌های گلدانی، نمونه‌های برگی به تعداد لازم برداشت شده و برای اندازه‌گیری‌های بعدی در دمای 75- درجه سانتیگراد نگهداری شدند.

جدول 1- میانگین دما و رطوبت نسبی محل اجرای طرح

.استخراج و سنجش میزان ترکیبات فنلی و فلاونوئیدی به عنوان آنتی‌اکسیدان‌‌های.غیرآنزیمی: به منظور استخراج ترکیبات فنلی و فلاونوئیدی از روش Erturk و همکاران (2010) با تغییرات جزیی استفاده شد. سنجش مقدار فنل کل با استفاده از معرف فولین سیو کالتئو و با روش اسپکتروفتومتری (مدل M501، شرکت Camspec، انگلستان)، با اندازه‌گیری جذب نمونه‌ها در طول موج 765 نانومتر انجام شد (Gao et al., 2000). برای به دست آوردن مقادیر فنل کل در نمونه‌ها از محلول‌های حاوی غلظت‌های متفاوت گالیک اسید (تهیه شده از شرکت Merck، آلمان) به عنوان منحنی استاندارد استفاده شد.

سنجش فلاونوئید کل با روش کلرید آلومینیوم (Lamaison and Carnet, 1990) و میزان آن بر اساس اندازه‌گیری روتین (rutin) و تعیین جذب نمونه‌ها در طول موج 415 نانومتر انجام شد.

تعیین ظرفیت آنتی‌اکسیدانی: این روش بر اساس قدرت احیایی نمونه با آهن III و کمپلکس تری پیریدیل تریازین (TPTZ) استوار است.

فعالیت آنتی‌اکسیدانی (AOA) با استفاده از قدرت احیای فریک پلاسما (FRAP) و بر اساس روش Benzie و Strain (1996) تعیین شد. جذب نمونه‌ها در طول موج 595 نانومتر خوانده شد. ظرفیت آنتی‌اکسیدانی مطابق با منحنی استاندارد محلول فروس سولفات محاسبه گردید.

اندازه‌گیری پرولین: اندازه‌گیری پرولین مطابق روش Bates و همکاران (1973) با استفاده از معرف نین‌هیدرین انجام شد. از محلول استاندارد برای تعیین مقدار پرولین موجود در نمونه‌ها استفاده گردید.

پراکسیداسیون لیپیدها: برای اندازه‌گیری پراکسیداسیون لیپیدها، غلظت مالون دی آلدهید (MDA)، با روش Heath و Packer (1968) به عنوان محصول واکنش پراکسیداسیون اسیدهای چرب غشا اندازه‌گیری گردید. برای این منظور، از محلول تری کلرو استیک اسید (وزنی-حجمی، (TCA 20 درصد حاوی 5/0 درصد تیو بنزوئیک اسید (وزنی-حجمی، TBA) استفاده شد. جذب کمپلکس MDA+TBA با استفاده از دستگاه اسکپتوفتومتر در طول موج‌های 532 و 600 نانومتر اندازه‌گیری و از ضریب خاموشی
mM^-1cm^-1 155 برای تعیین میزان مالون دی‌ آلدهید استفاده شد.

سنجش کلروفیل و کاروتنوئیدها: از برگ‌های موجود دیسک برگی با مساحت مشخص تهیه گردید. دیسک برگی از هر تکرار با استفاده از نیتروژن مایع در داخل هاون چینی آسیاب گردید و رنگدانه‌های فتوسنتزی با روش Lichtenthaler (1987) استخراج شدند. شدت جذب محلول به دست آمده در طول موج‌های 470، 646 و 663 نانومتر با استفاده از دستگاه اسپکتروفتومتر در مقابل شاهد خوانده و در نهایت، برای تعیین مقدار کلروفیل و همچنین کاروتنوئید کل از رابطه‌های زیر استفاده شد:

.Chl.a = (12.25 A₆₆₃ - 2.79 A₆₄₆) × V/A

.Ch1.b = (21.50 A₆₄₆ - 5.1 A₆₆₃) × V/A

.Chl.T = Chl.a + Chl.b Car. = (1000 A₄₇₀-1.82 .Chl.a - 85.02 Chl.b) /198 × V/A

در این روابط، V حجم عصاره استونی بر حسب میلی‌لیتر و A سطح دیسک بر حسب سانتی‌متر مربع است. غلظت کلروفیل و کاروتنوئید کل بر حسب میکرو‌گرم در سانتی‌متر مربع سطح برگ است.

اندازه‌گیری شاخص‌های رشد: برای انطباق شاخص‌های اندازه‌گیری شده در بخش‌های پیشین با نمودار کلی رشد در نهال‌های بررسی شده، تعدادی از شاخص‌های رشد از جمله: طول ریشه، طول ساقه، وزن نهال (ریشه و ساقه)، تعداد برگ‌ها، طول و عرض برگ و قطر طوقه اندازه‌گیری شد.

تحلیل آماری: تحلیل آماری داده‌ها با نرم‌افزار SPSS نسخه 0/16 انجام شد و برای مقایسه میانگین داده‌ها از آزمون دانکن استفاده شد. انحراف از میانگین داده‌ها با خطای استاندارد نشان داده شد. برای رسم نمودارها از نرم‌افزار Excel 2007 استفاده شد.

نتایج

نتایج نشان داد که قطع آبیاری 10 و 20 روزه سبب افزایش معنی‌دار میزان ترکیبات فنلی کل در کلون 100 نسبت به شاهد گردید. در حالی که در کلون 258 قطع آبیاری در هر دو سطح تنش تأثیر معنی‌داری بر این ترکیب در برگ‌های چای نداشت. اما کلون DN، تنها به قطع آبیاری 20 روزه واکنش نشان داد و میزان فنل کل در برگ‌های آن به طور معنی‌داری نسبت به دو تیمار دیگر افزایش یافت (شکل 1).

میزان ترکیبات فلاونوئیدی کل: مقادیر شکل 2 نشان می‌دهد که محتوای فلاونوئیدی در کلون DN تنها در تیمار 20 روز قطع آبیاری نسبت به شاهد افزایش یافت. در کلون 258 نیز محتوای فلاونوئید در تیمارهای 10 و 20 روز قطع آبیاری دچار تغییرات معنی‌دار شد. اما این تغییرات جهت یکسانی نداشت و این مقادیر در تیمارهای 10 و 20 روز عدم آبیاری به ترتیب کاهش و سپس افزایش یافت. در کلون 100، مقدار فلاونوئید کل در هر دو تیمار نسبت به شاهد ثابت باقی ماند (شکل 2).

ظرفیت آنتی‌اکسیدانی کل: نتایج حاصل از اندازه‌گیری ظرفیت آنتی‌اکسیدانی کل نشان داد که قطع آبیاری 10 و 20 روزه سبب تغییر در توان دفاعی گیاه در برابر تنش اکسیداتیو حاصل از خشکی شد. ظرفیت آنتی‌اکسیدانی کلون 258 در اثر قطع آبیاری به طور معنی‌داری نسبت به شاهد کاهش یافت. اما میزان ظرفیت آنتی‌اکسیدانی در کلون‌های DN و 258 در تیمار 20 روز بدون آبیاری به طور معنی‌داری افزایش یافت (شکل 3).

پرولین: با توجه به شکل 4 مشاهده می‌شود که مقدار پرولین در هر سه کلون و در برابر افزایش تنش حاصل از قطع آبیاری تغییرات نسبتاً مشابهی را دنبال نمود. بر این اساس می‌توان گفت که تنش 10 روز قطع آبیاری تنها در کلون 258 موجب افزایش معنی‌دار پرولین شد. در حالی که کلون‌های DN و 100 از این نظر عکس‌العمل متفاوتی نسبت به شاهد نداشتند. در مقابل، در تنش 20 روز قطع آبیاری هر سه کلون کاملاً تحت تأثیر خشکی طولانی قرار گرفته،مقدار پرولین آنها افزایش چشمگیری به دنبال داشت. بیشترین مقدار پرولین در تیمار 20 روز عدم آبیاری و در کلون 100 مشاهده شد که نسبت به شاهد حدود سه برابر افزایش داشت (شکل 4).

شکل 1- تغییرات فنل کل در برگ‌های سه کلون چای (DN، 100 و 258) در نمونه‌های شاهد و تیمارهای 10 و 20 روز قطع آبیاری. ﻣﻘﺎدﻳﺮ مربوط به هر ستون، ﻣﻴﺎﻧﮕﻴﻦ مقادیر سه ﺗﻜﺮار ± SE و ﺣﺮوف ﻳﻜﺴﺎن ﺑﻴﺎﻧﮕﺮ ﻋﺪم اﺧـﺘﻼف ﻣﻌﻨـﻲدار در سطح احتمال 5 درصد است.

شکل 2- تغییرات فلاونوئید در برگ‌های سه کلون چای (DN، 100 و 258) در نمونه‌های شاهد و تیمارهای 10 و 20 روز قطع آبیاری. ﻣﻘﺎدﻳﺮ مربوط به هر ستون، ﻣﻴﺎﻧﮕﻴﻦ مقادیر سه ﺗﻜﺮار ± SE و ﺣﺮوف ﻳﻜﺴﺎن ﺑﻴﺎﻧﮕﺮ ﻋﺪم اﺧـﺘﻼف ﻣﻌﻨـﻲدار در سطح احتمال 5 درصد است.

شکل 3- تغییرات ظرفیت آنتی‌اکسیدانی در برگ‌های سه کلون چای (DN، 100 و 258) در نمونه‌های شاهد و تیمارهای 10 و 20 روز قطع آبیاری. ﻣﻘﺎدﻳﺮ مربوط به هر ستون، ﻣﻴﺎﻧﮕﻴﻦ مقادیر سه ﺗﻜﺮار ± SE ﺣﺮوف ﻳﻜﺴﺎن ﺑﻴﺎﻧﮕﺮ ﻋﺪم اﺧـﺘﻼف ﻣﻌﻨـﻲدار در سطح احتمال 5 درصد است.

شکل 4-تغییرات پرولین در برگ‌های سه کلون چای (DN، 100 و 258) در نمونه‌های شاهد و تیمارهای 10 و 20 روز قطع آبیاری. ﻣﻘﺎدﻳﺮ مربوط به هر ستون، ﻣﻴﺎﻧﮕﻴﻦ مقادیر سه ﺗﻜﺮار ± SE وﺣﺮوف ﻳﻜﺴﺎن ﺑﻴﺎﻧﮕﺮ ﻋﺪم اﺧـﺘﻼف ﻣﻌﻨـی‌دار در سطح احتمال 5 درصد است.

پراکسیداسیون لیپیدی: مقادیر مالون دی آلدهید (MDA) ظرفیت تأثیر پذیری متفاوتی را برای کلون‌های مورد بررسی در شدت‌های مختلف تنش نشان می‌دهد. بدین ترتیب که کلون DN در هیچ یک از سطوح تنش، افزایش مالون دی آلدهید را نشان نداد. در صورتی که کلون 258 فقط در تنش حاصل از قطع آبیاری 20 روزه و کلون 100 در هر دو سطح تنشی قطع آبیاری 10 و 20 روزه روند افزایشی مالون دی آلدهید را نشان داد (شکل 5).

رنگیزه‌های فتوسنتزی: همان طور که شکل 6 نشان می‌دهد، تنش عدم آبیاری به مدت 10 روز کاهش چشمگیری در مقادیر کلروفیل a را موجب نشد و آنالیز داده‌ها گویای عدم معنی‌دار بودن تغییرات کلروفیل a در این سطح از تنش است. در تنش عدم آبیاری به مدت 20 روز کلروفیل a در کلون DN و 100 به طور معنی‌داری نسبت به شاهد کاهش یافت و در کلون 258 باز هم بدون تغییر قابل توجه آماری باقی ماند. با این وجود، ارتقا سطح تنش از قطع آبیاری 10 روزه به قطع آبیاری 20 روزه موجب تغییر بیشتر مقدار کلروفیل a در کلون 100 شد به طوری که این تغییر نسبت به تیمار سطح قبلی خود نیز معنی‌دار است. در حالی که در دو کلون دیگر تغییرات مقدار کلروفیل بین دو سطح تنشی 10 و 20 روزه معنی‌دار نیست.

شکل 7 نشان می‌دهد که تغییرات مقادیر کلروفیل کل نیز در سطوح مختلف تنش خشکی و در کلون‌های سه‌گانه نسبت به کلروفیل a از روند مشابهی برخوردار است. یعنی ابتدا تغییرات محدود و غیر معنی‌دار در تنش 10 روز عدم آبیاری برای هر سه کلون رخ داد و در ادامه با افزایش روزهای قطع آبیاری افت معنی‌دار مقادیر کلروفیل کل در کلون‌های DN و 100 مشاهده شد. مطابق با آنچه که در مورد کلروفیل a نیز بیان شد، در این جا نیز کاهش مقادیر کلروفیل کل در تیمار قطع آبیاری 20 روزه نسبت به تیمار قطع آبیاری 10 روزه فقط برای کلون 100 معنی‌دار است.

محتوای کاروتنوئیدی کلون‌های مطالعه شده در شکل 8 نشان می‌دهد که نه تنها در شرایط طبیعی و غیر تنشی مقادیر این ترکیبات بسیار نزدیک به یکدیگر است بلکه با شروع تنش خشکی و حتی افزایش شدت آن نیز شرایط به گونه‌ای تغییر یافت که این مقادیر تقریباً نسبت به حالت شاهد ثابت باقی ماند و در هیچ یک از سطوح تنش تغییرات مقادیر کاروتنوئیدها معنی‌دار نبود.

شکل 5-تغییرات مالون دی آلدهید در برگ‌های سه کلون چای (DN، 100 و 258) در نمونه‌های شاهد و تیمارهای 10 و 20 روز قطع آبیاری. ﻣﻘﺎدﻳﺮ مربوط به هر ستون، ﻣﻴﺎﻧﮕﻴﻦ مقادیر سه ﺗﻜﺮار ± SE و ﺣﺮوف ﻳﻜﺴﺎن ﺑﻴﺎﻧﮕﺮ ﻋﺪم اﺧـﺘﻼف ﻣﻌﻨـی‌دار در سطح احتمال 5 درصد است.

شکل 6-تغییرات کلروفیل a در برگ‌های سه کلون چای (DN، 100 و 258) در نمونه‌های شاهد و تیمارهای 10 و 20 روز قطع آبیاری. ﻣﻘﺎدﻳﺮ مربوط به هر ستون، ﻣﻴﺎﻧﮕﻴﻦ مقادیر سه ﺗﻜﺮار ± SE و ﺣﺮوف ﻳﻜﺴﺎن ﺑﻴﺎﻧﮕﺮ ﻋﺪم اﺧـﺘﻼف ﻣﻌﻨـﻲدار در سطح احتمال 5 درصد است.

شکل 7-تغییرات کلروفیل کل در برگ‌های سه کلون چای (DN، 100 و 258) در نمونه‌های شاهد و تیمارهای 10 و 20 روز قطع آبیاری. ﻣﻘﺎدﻳﺮ مربوط به هر ستون، ﻣﻴﺎﻧﮕﻴﻦ مقادیر سه ﺗﻜﺮار ± SE و ﺣﺮوف ﻳﻜﺴﺎن ﺑﻴﺎﻧﮕﺮ ﻋﺪم اﺧـﺘﻼف ﻣﻌﻨـی‌دار در سطح احتمال 5 درصد است

شکل 8-تغییرات کاروتنوئید در برگ‌های سه کلون چای (DN، 100 و 258) در نمونه‌های شاهد و تیمارهای 10 و 20 روز قطع آبیاری. ﻣﻘﺎدﻳﺮ مربوط به هر ستون، ﻣﻴﺎﻧﮕﻴﻦ مقادیر سه ﺗﻜﺮار ± SE و ﺣﺮوف ﻳﻜﺴﺎن ﺑﻴﺎﻧﮕﺮ ﻋﺪم اﺧـﺘﻼف معنی‌دار در سطح احتمال 5 درصد است.

اندازه‌گیری وزن تر نهال: با بررسی وزن تر نهال‌های استفاده شده در ابتدای آزمایش و انتهای هر دوره تنش مشخص شد که تغییرات وزن تر نهال‌ها چندان محسوس نبوده و در اغلب موارد بدون تغییر معنی‌داری نسبت به شاهد باقی مانده است. تنها در کلون 100 و در پایان تنش 20 روزه قطع آبیاری، کاهش وزن تر به اندازه‌ای بود که تفاوت معنی‌داری را با نمونه‌های شاهد نشان داد (شکل 9). تعدادی از شاخص‌های رشد از جمله: طول ریشه، طول ساقه، وزن نهال، تعداد برگ‌ها، طول و عرض برگ و قطر طوقه نیز اندازه‌گیری شد که تفاوت های به دست آمده در تیمارهای مختلف معنی‌دار نبود (داده‌ها نشان داده نشده‌اند).

شکل9-تغییرات وزن نهال در سه کلون چای (DN، 100 و 258) در نمونه‌های شاهد و تیمارهای 10 و 20 روز قطع آبیاری. ﻣﻘﺎدﻳﺮ مربوط به هر ستون، ﻣﻴﺎﻧﮕﻴﻦ مقادیر سه ﺗﻜﺮار ± SE و ﺣﺮوف ﻳﻜﺴﺎن ﺑﻴﺎﻧﮕﺮ ﻋﺪم اﺧـﺘﻼف ﻣﻌﻨـﻲدار در سطح احتمال 5 درصد است

بحث

نتایج حاصل از مطالعه حاضر نشان داد که میزان ترکیبات فنلی کل، بسته به نوع کلون و درجه تنش تغییرات محدودی را می‌پذیرد. به طوری که افزایش مقادیر آن تنها در دو کلون DN و 100 و طی تنش طولانی معنی‌دار بوده و در کلون 258 تغییر معنی‌داری از نظر این ترکیب مشاهده نشده است. از آنجا که مقدار ترکیبات فنلی در گیاه تحت تأثیر عوامل نظیر: ژنوتیپ، شرایط محیطی، نوع بافت گیاهی و نوع خاک تغییر می‌کند (Ksouri et al., 2007) انتظار می‌رود که این تفاوت به قابلیت گیاه (نوع کلون) برای سنتز این ترکیبات در شرایط نامساعد فیزیولوژیکی مربوط باشد. چنان که نتایج بررسی‌های Cheruiyot و همکاران (2007) نیز نشان می‌دهد که مقدار پلی فنل‌های ساقه چای تحت تأثیر مقدار آب خاک بوده و در حال نوسان است. همچنین، در کلون‌هایی که مقدار پلی فنل آنها طی تنش ثابت‌تر است یا مقدار پلی‌فنل بیشتری دارند به خشکی مقاوم‌تر هستند.

نتایج مربوط به محتوای ترکیبات فلاونوئیدی نمونه‌ها هماهنگی خوبی با ظرفیت آنتی‌اکسیدانی تیمارها دارد به نحوی که در کلون DN هر دو این عوامل افزایش معنی‌داری را متحمل می‌شوند. در حالی که به نظر می‌رسد تنش اعمال شده در هیچ یک از سطوح نتوانسته سنتز فلاونوئیدها و افزایش ظرفیت آنتی‌اکسیدانی را در دو کلون دیگر تحریک نماید (شکل 3). در پژوهش‌های پیشین نیز وجود همبستگی بین محتوای ترکیبات فنلی و ظرفیت آنتی‌اکسیدانی نشان داده شده است.(Luximon-Ramma et al., 2005). فلاونوئیدها به عنوان بازدارنده‌های آنزیم‌های مسؤول تولید آنیون‌های سوپر اکسید معرفی شده‌اند (Pietta, 2000) و قادر هستند از طریق برقراری پیوند با یون‌های فلزی در این آنزیم‌ها و دریافت الکترون از فعالیت آنها و تشکیل شکل‌های فعال اکسیژن جلوگیری کنند (Pourcel et al., 2007). گزارش‌های متعددی مبنی بر تغییرات غلظت درون‌زاد ترکیبات فنلی، فلاونوئیدی و پلی فنل‌ها در برابر تنش خشکی در گونه‌های مختلف گیاهی وجود دارد که نشان دهنده افزایش، پایداری یا کاهش این ترکیبات در شرایط تنش خشکی است Jeyaramraja et al., 2003)؛ Kirakosyan et al., 2003؛ Herna´ndez et al., 2004؛ Navarro et al., 2006؛ Ksouri et al., 2007؛ Chen et al., 2010؛ Bettaieb et al., 2011؛ Rebey et al., 2012). افزایش فنل کل در هنگام تنش خشکی را می‌توان به تحریک فعال شدن آنزیم‌های مسیر بیوسنتز آنها نسبت داد که پاسخی هدفمند به شرایط تنشی است.

افزایش سریع‌تر پرولین نسبت به سایر آمینو اسیدها در گیاهان تحت تنش آبی، علت انتخاب این اسید آمینه به عنوان گزینه‌ای مناسب‌تر برای ارزیابی برنامه آبیاری و انتخاب ارقام مقاوم به خشکی است (Bates et al., 1973). تنش طولانی مدت، مقدار پرولین را در تمامی ارقام نسبت به شاهد و حتی نسبت به تنش قطع آبیاری 10 روزه به طور معنی‌داری افزایش داد. Ghorbanli و Niakan (2005) نیز اشاره کرده‌اند که مقدار پرولین فقط در تنش شدید در برگ‌ها افزایش یافته، تنش ملایم نتوانست افزایش معنی‌داری را در برگ‌ها القا نماید. بیوسنتز افزایش یافته پرولین، کاهش تجزیه آن و تجزیه برخی پروتئین‌ها به آمینو اسیدهای سازنده آنها موجب افزایش و تجمع پرولین در گیاهان تحت تنش می‌شود Levitt, 1980)؛ Nakashima et al., 1998؛ Pirooz and Manouchehri Kalantari, 2012). در پژوهش‌های پیشین نیز افزایش پرولین در تنش خشکی در گونه‌های دیگر گیاهان گزارش شده است (Fujita et al., 2003؛ Upadhyaya and Panda, 2004؛ Manivannan et al., 2007). طولانی شدن تنش و افزایش میزان تولید گونه‌های فعال اکسیژن در گیاه، فرآیندهای مخربی همچون پراکسیداسیون لیپیدی را در پی خواهد داشت و مالون دی آلدهید می‌تواند شاخص مناسبی برای اندازه‌گیری پراکسیداسیون لیپیدی غشا محسوب شود (Sofo et al., 2004). غلظت مالون دی آلدهید درکلون‌های 100 و 258 با افزایش سطح تنش افزایش یافت. برخی از عوامل آنتی‌اکسیدانی اندازه‌گیری شده مانند میزان ترکیبات فلاونوئیدی و ظرفیت آنتی‌اکسیدانی در هر دو کلون 100 و 258 ثابت باقی ماند یا کاهش یافت. همچنین، فنل کل در کلون 258 فاقد افزایش معنی‌دار است که همگی از کارآیی کمتر سیستم دفاع آنتی‌اکسیدانی غیرآنزیمی در این دو کلون حکایت دارد. در حالی که در کلون DN تغییرات غلظت MDA در مدت تنش معنی‌دار نبود که به نظر می‌رسد با دارا بودن بالاترین میزان فنل کل، فلاونوئید و ظرفیت آنتی‌اکسیدانی و همچنین افت کمتر مقدار رنگیزه‌های فتوسنتزی نسبت به سایر کلون‌ها توجیه‌پذیر باشد. Upadhyaya و Panda (2004)، Jeyaramraja و همکاران (2005)، Nair و همکاران (2008) و Gallea و همکاران (2009) افزایش پراکسیداسیون لیپیدی را در گیاهان تحت تنش خشکی گزارش کرده‌اند. اگر چه گزارش‌های محدودی برای کاهش مقدار MDA برای نهال‌های چای نیز وجود دارد که علت آن را افزایش سنتز کتچین‌های کوئینون با قابلیت آنتی‌اکسیدانی فراوان ذکر کرده‌اند (Herna´ndez et al., 2006).

محتوای کاروتنوئیدی کلون‌های بررسی شده در هیچ یک از سطوح تنش تغییر محسوسی را متحمل نشدند. به نظر می‌رسد روند تغییرات انواع کاروتنوئیدها در مقابل تنش اکسیداتیو کاملاً یکسان و هماهنگ نباشد. زیرا برخی از انواع آنها نسبت به سایرین از حساسیت متفاوتی برخوردار هستند. به طوری که در بررسی‌های مختلف، هم به افزایش تعدادی از کاروتنوئیدها مثل ز‌آگزانتین و هم به کاهش انواعی مثل بتا کاروتن، لوتئین (Munné-Bosch and Peñuelas, 2004) و آستاگزانتین (Schroeder and Johnson, 1995) اشاره شده است. گزانتوفیل‌ها به عنوان بخشی از انواع کاروتنوئیدها، با شرکت در چرخه گزانتوفیل و کاروتن‌ها به عنوان بخش دیگر کاروتنوئیدها با دریافت مستقیم الکترون‌های اضافی در کاهش آثار اکسیداسیونی شکل‌های فعال اکسیژن نقش به سزایی دارند (Demmig-Adams and Adams, 1996). از این جهت، به نظر می‌رسد گیاهان به گونه‌ای عمل می‌کنند که سنتز کاروتنوئیدها را در بالاترین سطح ممکن حفظ کنند. بنابراین، در پژوهش حاضر نیز مشاهده می‌شود که حتی کلون‌های حساس‌تر به تنش اکسیداتیو نیز عدم کاهش در مقادیر کل کاروتنوئیدها را نشان می‌دهند. اما روند کاهش محتوای کلروفیلی به ویژه تیمار 20 روز عدم آبیاری در کلون‌های DN و 100 کاملاً معنی‌دار بود. اما محتوای رنگیزه‌ای کلون 258 طی تنش ثابت ماند. به نظر می‌رسد کاهش مقادیر کلروفیل‌ها در شرایط تنش آبی ناشی از افزایش سرعت تخریب این رنگیزه‌ها یا کاهش سنتز آنها به علت اختلال در فعالیت آنزیم‌های مسؤول باشد (Volti et al., 1998). کاهش رنگیزه‌های فتوسنتزی در شرایط تنش خشکی در گندم (Gallea et al., 2009)، زیتون (Ben Ahmed et al., 2009) و ذرت (Efeoğlu et al., 2009) نیز گزارش شده است.

جمع‌بندی