به منظور بررسی اثر تغییرات فلورسانس سریع کلروفیل آزمایشی تحت شرایط مزرعه با هفت رژیم مختلف آبیاری برروی سه رقم گندم نان در چهار تکرار بصورت فاکتوریل در قالب طرح آماری بلوک های کامل تصادفی انجام شد. اندازه گیری پارامترهای فلورسانس کلروفیل برروی برگ های پرچم گیاهان حدود سه هفته بعد از گلدهی انجام گرفت. تغییرات فلورسانس متغیر (FV)، حداقل فلورسانس (F0)، نصف زمان افزایش F0 به FM (T1/2)، ظرفیت فتوشیمیایی فتوسیستم دوم نوری (FV/FM)، مورد ارزیابی قرار گرفت. محتوای آب نسبی (RWC) و محتوای کلروفیل برگ پرچم نیز اندازه گیری شد. اثر رژیم های مختلف آبیاری برروی FV, FV/FM و T1/2 در سطح %5 معنی دار بود. محتوای کلروفیل، RWC و عملکرد دانه (GY) در رژیم مختلف آبیاری و ارقام بسیار معنی دار بود. میانگین مقدار FV, T1/2, FM و FV/FM با کاهش محتوای آب خاک کاهش پیدا نمودند و مقدارF0 برای تمام تیمارها تقریبا ثابت بود. ارقام با عملکرد بالا FV, FV/FM FM, T1/2، محتوای کلروفیل و RWC بالا داشتند. FV وFV/FM  بیشترین همبستگی و F0 کمترین همبستگی را با عملکرد دانه نشان داد. الگوی هماهنگ تغییر در پارامترهای فلورسانس حاکی از آن است که ارقام با عملکرد بالا ارقامی هستند که می توانند در طی پرشدن دانه از تنش خشکی اجتناب کنند. مشاهده همبستگی بین پارامترهای فلورسانس با محتوای آب نسبی این نتایج را تایید می کند.

متن کامل این مقاله به زبان انگلیسی می باشد، لطفا برای مشاهده متن کامل مقاله به بخش انگلیسی مراجعه فرمایید.لطفا برای مشاهده متن کامل این مقاله اینجا را کلیک کنید.

به منظور بررسی اثر تنش شوری بر فلورسانس کلروفیل برگ و عملکرد دانه هفت رقم آفتابگردان شامل زاریا، بلیزار، آرماویروسکی، یوروفلور، هایسان 33، فرخ و پروگرس هر یک در چهار سطح شوری حاصل از نمک کلرور سدیم با هدایت الکتریکی عصاره اشباع خاک در سطوح 2، 4، 6، 8 دسی زیمنس بر متر، دو آزمایش مجزا در سال 1389 در گلخانه و مزرعه تحقیقاتی دانشگاه شهید با هنر کرمان انجام گرفت. آزمایش اول به صورت فاکتوریل در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار در گلخانه و آزمایش دوم به صورت طرح کرت های خرد شده در قالب بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار در مزرعه انجام و سطوح شوری به عنوان فاکتور اصلی و ارقام به عنوان فاکتور فرعی مورد بررسی قرار گرفتند. مقایسه میانگین ها نشان داد که تنش شوری باعث کاهش معنی داری در میزان شاخص کلروفیل (SPAD)، عملکرد کوانتومی، محتوای آب نسبی و عملکرد دانه و در مقابل موجب افزایش میزان نشت یونی، فلورسانس کمینه F0 و Fm فلورسانس بیشینه گردید. همچنین اثر متقابل رقم × شوری برای کلیه صفات بجز عملکرد دانه و محتوای آب نسبی معنی دار بود. مقایسه میانگین عملکرد دانه ارقام نشان داد که بیشترین عملکرد دانه (2736.9 کیلو گرم در هکتار) مربوط به رقم پروگرس بود.

گیاهان در محیط تحت تأثیر تنشهای مختلف زیستی و غیرزیستی قرار دارند که این تنش ها بسته به مدت، شدت و مرحله رشدی گیاه می توانند فرایند فتوسنتز را کاهش و رشد و نمو و عملکرد آن ها را تحت تأثیر قرار دهند. مطالعه فتوسنتز با روشهایی همچون آنالیز تبادلات گازی شامل دی اکسیدکربن، بخار آب و اکسیژن زمان بر بوده و اطلاعات کاملی از تمام ساختار دستگاه فتوسنتزی در اختیار قرار نمی دهند. بااین وجود، اندازه گیری و کاربرد تکنیک فلورسانس کلروفیل روشی بسیار ساده، غیرتخریبی و سریع برای ارزیابی واکنش های فتوسنتزی است. مطالعه فلورسانس کلروفیل امکان تحلیل وضعیت مراکز واکنشی فتوسیستم II و کمپلکس های دریافت دریافت کننده نور را فراهم می آورد. این شاخص همبستگی بالایی با سایر پارامترهایی فیزیولوژیکی تحت تنش های مختلف محیطی دارد. شاخص کارایی فتوسنتز به عنوان شاخصی حساس برای ارزیابی تنش خشکی است به طوری که سطح مراکز واکنشی فعال در کلروفیل، واکنش های فتوشیمیایی اولیه و انتقال الکترون تحت تأثیر تنش خشکی قرار می گیرد. تحت تنش شوری میزان فلورسانس متغیر، فلورسانس حداکثر، انرژی لازم برای بسته شدن مراکز واکنشی و شاخص کارایی فتوسنتزی کاهش و در مقابل زمان لازم برای رسیدن به فلورسانس حداکثر افزایش می یابد. تحت تنش سرما بیشترین میزان جریان انتقال الکترون به ازای مراکز واکنشی، عملکرد کوانتومی فتوسیستم II، و کارایی کمپلکس تجزیه آب در فتوسیستم II کاهش می یابد. عناصر غذایی به ویژه پتاسیم مراحل وابسته به نور همچون اندازه آنتن های دریافت کننده و ارتباط الکترونی مراکز واکنشی فتوسیستم II را تحت تأثیر قرار می دهد. بخش گیرنده الکترون فتوسیستم II محل اصلی مهار انتقال الکترون فتوسنتزی تحت کاربرد علف کش ها است. ازاین رو، فلورسانس کلروفیل یک شاخص معتبر برای ارزیابی واکنش فتوسیستم II در شرایط تنش های محیطی است.

این آزمایش به صورت فاکتوریل و در قالب طرح کاملاً تصادفی با سه تکرار در شرایط کنترل شده در دانشگاه فردوسی مشهد در سال 1397 انجام شد. عوامل مورد مطالعه شامل 20 ژنوتیپ عدس، سه دمای یخ زدگی (صفر، 18- وC °20-) و شش زمان اندازه گیری (قبل از تنش، 12، 24، 48، 72 و 96 ساعت بعد از تنش) بودند. کاهش دما از صفر به 18- و C°20-، سبب کاهش بیشینه کارایی پتانسیل فتوسیستمII (F'v/F'm) در ژنوتیپ های عدس شد. کمترین میزان این شاخص در دمای 18- و C°20- به ترتیب 12 و 24 ساعت بعد از اعمال تنش مشاهده شد و سپس روند بازیافت در این دماها رخ داد و به تدریج با گذشت زمان، میزان F′v/F′m افزایش یافت، اما در دمای C°20- مقدار این شاخص به مقدار اولیه قبل از تنش نرسید. کاهش دما در تمام ژنوتیپ ها در تمامی دوره های بازیابی، سبب کاهش کارایی عملیاتی فتوسیستمII (F′q/F′m) شد. اکثر ژنوتیپ های مورد مطالعه با وجود کاهش ابتدایی در این شاخص، از توانایی مناسبی به منظور بازیابی آن در دماهای صفر و C°18- برخوردار بودند. نتایج حاصل از تجزیه خوشه ای و تجزیه به مؤلفه های اصلی (PCA) نشان داد که مؤلفه دوم، صفات درصد بقا، وزن خشک، F'v، F′q/F′m و F′v/F′m را با 76/20 درصد توضیح می دهد. بیشتر ژنوتیپ های متعلق به گروه دوم شامل MLC11، MLC286، MLC407 و MLC469، در این مؤلفه قرار دارند. با توجه به بقای 100 درصدی این ژنوتیپ ها در دمای C°18- و پتانسیل مناسب آن ها به منظور بازیابی عوامل فلورسانس کلروفیل و رشد مجدد، استفاده از آن ها به منظور انجام مطالعات تکمیلی در کشت پاییزه در مناطق سردسیر توصیه می شود.

فلورسانس کلروفیل یک ابزار غیر تخریبی برای تخمین کارایی فتوشیمیایی و موقعیت فتوسنتزی در گیاهان می باشد و به طور گسترده ای در ارزیابی پاسخ گیاهان به تنش های محیطی مورد استفاده قرار گرفته است. در این راستا این پژوهش با هدف ارزیابی اثر تنش خشکی روی فلورسانس، مقادیر و شاخص کلروفیل و همچنین بیوماس چهار پایه دانهالی پسته رشد یافته در شرایط گلخانه انجام گرفت. پایه های مورد بررسی شامل بادامی زرند (Pistacia vera cv. Badami-e-Zarand)، قزوینی (P. vera cv. Ghazvini)، سرخس (P. vera cv. Sarakhs) و بنه P.mutica بودند. نتایج نشان داد که تنش آبی نسبت Fv/Fm (که نشان دهنده حداکثر کارایی فتوسیستم II می باشد)، مقادیر کلروفیل و بیوماس گیاهان را کاهش داد. بیشترین میزان نسبت Fv/Fm در گیاهان شاهد (آبیاری کامل) مشاهده شد و تفاوت معنی داری با تنش شدید داشت. تفاوت بین پایه های مورد بررسی به جز پایه P. mutica که بالاترین عملکرد کوانتومی PSII را نشان داد، در اغلب موارد معنی دار نبود. بیشترین و کمترین غلظت کلروفیل نیز در تیمارهای آبیاری به ترتیب متعلق به شاهد و تنش شدید بود. اثر ژنوتیپ نیز بر مقادیر کلروفیل (کلروفیل a، b، کل و شاخص کلروفیل) معنی دار بود و بیشترین و کمترین مقدار این پارامترها به ترتیب متعلق به پایه بنه و سرخس بود. از نظر وزن خشک ساقه، ریشه و برگ، پایه های، بنه و بادامی کمتر تحت تاثیر خشکی قرار گرفتند. بر اساس نتایج تنش خشکی اثرات منفی بر پایه های دانهالی پسته داشت و پایه بنه نسبت به سایر پایه ها مقاومت بیشتری نشان داد.

کاهش رشد رویشی گیاهچه ها، یکی از پیامدهای زوال بذر است که منجر به کاهش قدرت رقابت گیاه، استفاده از امکانات محیط و قدرت تحمل در برابر شرایط نامساعد محیطی می شود و در صورت ادامه یافتن این وضعیت تا زمان برداشت محصول، ممکن است سبب کاهش عملکرد شود. اختلال در سیستم فتوسنتزی می تواند یکی از دلایل کاهش رشد رویشی باشد. یکی از روش های بررسی این اختلالات، اندازه گیری فلورسانس کلروفیل است که بازتاب وضعیت فتوشیمیایی گیاه می باشد. در این مطالعه بذور سویا با رطوبت 11 درصد برای مدت 0، 7، 14، 21، 28، 35 و 42 روز در دمای 34 درجه سانتی گراد قرار گرفته (فرسوده شدند) و سپس در مزرعه کشت شدند. رشد رویشی گیاهان و پارامترهای فلورسانس کلروفیل به طور هم زمان و در دو مرحله از رشد گیاه (32 و 53 روز پس از کاشت) اندازه گیری شد. نتایج حاصل نشان داد که زوال بذر، منجر به کاهش شاخص سطح برگ و تولید ماده خشک می شود، ولی از نظر پارامترهای فلورسانس کلروفیل و میزان کلروفیل تفاوت معنی داری بین گیاهان حاصل از بذور زوال یافته و شاهد وجود نداشت. معنی دار نبودن پارامترهای فلورسانس کلروفیل حاکی از نبودن ارتباط بین کاهش رشد رویشی و سیستم فتوسنتزی بود. بنابراین، سایر مکانیسم ها باید مطالعه شوند.