۴-۳-۲ فعالیت آنزیم سوپراکسید دیسموتاز
نتایج حاصل از تجزیه واریانس داده های جذب نوری دستگاه اسپکتوفتومتر به منظور قرائت میزان فعالیت آنزیمی سوپراکسید دیسموتاز نشان داد که فعالیت این آنزیم در گیاهان تحت تنش در سطح احتمال ۱% معنی دار هستند. میزان فعالیت آنزیم در ساعات ابتدایی تغییر چندانی نسبت به شاهد نشان نداد ولی با گذشت زمان و در ۲ روز بعد از اعمال تنش به تدریج افزایش یافته و در روز ۷ به بیشترین مقدار رسیده و با گذشت زمان کاهش معنی داری پیدا کرده است. بیشترین میزان فعالیت آنزیم سوپراکسید دیسموتاز در روز ۷ ام تنش بوده است و کم ترین مقدار آن در گیاه شاهد مشاهده شد.
شکل ۴-۷: اثر زمان برای فعالیت آنزیم سوپراکسیددیسموتاز
(( اینجا فقط تکه ای از متن درج شده است. برای خرید متن کامل فایل پایان نامه با فرمت ورد می توانید به سایت feko.ir مراجعه نمایید و کلمه کلیدی مورد نظرتان را جستجو نمایید. ))
نتایج تعدادی از تحقیقات نیز نشان می‌دهد که فعالیت آنزیم دیسموتاز در بافت برگ ارقام حساس و محتمل به خشکی بسیار از گونه‌ها افزایش میابد (بور،۲۰۰۳: دمیرل و ترکن ۲۰۰۵) اگرچه این افزایش فعالیت آنزیم در ارقام محتمل بیشتر از ارقام حساس گزارش‌شده است (شالاتا و همکاران، ۲۰۰۱). در یک بررسی دیگر که میرزایی همکاران (۲۰۱۳) روی دو گونه از Brassica napus تحت تنش خشکی انجام شد گزارش کردند که با افزایش تنش خشکی افزایش آنزیم اکسید دیسموتاز در بافت برگ و ریشه مشاهده شد؛ اما میزان فعالیت این آنزیم‌ها در گونه SLM046 بیشتر از گونه Hyola308 بود. هم‌چنین میزان پر اکسیداسیون لیپیدی نیز در گونه Hyola308 افزایش‌یافته بود. این نتایج نشان داد که تحمل به خشکی در گونه SLM046 بیشتر از گونه Hyola 308 است. در مطالعه‌ای که علی‌رضا پور تقی و همکاران در سال ۲۰۱۱ روی آفتابگردان انجام دادن گزارش کردند که گیاهان تحت تنش نسبت به گیاهان شاهد افزایش قابل‌توجهی در فعالیت آنزیم‌‌اکسیدان سوپر اکسید دیسموتاز (SOD) در بافت برگ را گزارش کردند. از طرفی نیز کاهش فعالیت آنزیم در ارقام حساس مشاهده شده است اینطور می توان نتیجه گرفت که در روز های ابتدایی تنش به علت حفظ ساختار های تولیدکننده سوپراکسیددیسموتاز فعالیت آنزیم افزایش داشته ولی با ادامه تنش ها به علت تخریب این ساختار ها فعالیت آنزیم ها کاهش پیدا کرده است(ثابت تیموری و همکاران، ۱۳۸۶).
۴-۳-۳ الگوی تظاهر ژن کاتالاز در پاسخ به تنش خشکی
میزان بیان ژن کاتالاز در بافت برگ در طی گذشت زمان از تنش بطور قابل توجهی کاهش یافته است که حتی بعد از گذشت یک هفته بعد از اعمال تنش میزان کاهش نسبت به شاهد بیش تر بوده و میزان بیان در روز چهاردهم روند افزایشی یافته.میزان بیان کاتالاز در بافت ریشه نیز در ساعات اولیه روند افزایشی داشته به طوریکه بیش ترین میزان بیان در روز دوم گزارش شده و با افزایش زمان شاهد روند کاهشی گزارش شد. کاتالاز آیزوزایمی از چندین ژن است که این امکان و جود دارد سایر ژن های کاتالاز فعال باشند. در نهایت، ممکن است که رونویسی ژن کاتالاز مهار شده، در حالی که میزان تخریب پروتئین کاتالاز در طول دوره کم بوده است. افزایش فعالیت کاتالاز با کاهش سمیت H2O2 بر آسیب خسارت متابولیسم بافت کمک میکند با این حال Harinasut و همکاران (۲۰۰۳) نشان دادند که فعالیت کاتالاز با افزایش استرس تغییر نمیکند. ثابت بودن فعالیت کاتالاز نشان دهنده اهمیت آنزیم های پراکسیداز و آسکوربات پراکسیداز در سیستم مهار پراکسید هیدروژن است. آنزیم های کاتالاز از بین برنده پراکیسد هیدروژن در میتوکندری است. در حالی که آنزیم اصلی چرخه آسکوربات گلوتاتیون آسکوربات پراکسیداز می باشد که در سرکوب تجمع پراکسید هیدروژن در کلروپلاست، سیتوزول، پراکسیزوم ها و آپوپلاست نقش دارند.
شکل ۴-۸: روند تغییرات بیان ژن کاتالاز در بافت برگ
شکل ۴-۹: روند تغییرات بیان ژن کاتالاز در بافت برگ
۴-۳-۴ فعالیت آنزیم کاتالاز
نتایج حاصل از تجزیه واریانس نشان داد که اختلاف معنی داری در فعالیت آنزیم کاتالاز بین تیمار های زمان وجود دارد به صورتی که با افزایش زمان میزان آنزیم کاهش یافته است. بیشترین میزان فعالیت آنزیم در زمان شاهد و کمترین میزان فعالیت در روز ۱۴ ام مشاهده شد.
شکل ۴-۱۰: اثر زمان بر فعالیت آنزیم کاتالاز تحت تنش خشکی در بافت برگ و ریشه
کاتالاز یک آنزیم تبدیل کننده پراکسید هیدروژن به آب و اکسیژن مولکولی است که در نتیجه تنش خشکی میزان آن در بافت برگ و ریشه کاهش می یابد. این امر نشان می دهد، به علت رابطه ضعیف کاتالاز با پیش ماده پیش ماده خود، عاملی در جهت محدود نمودن عمل محافظتی کاتالاز دخالت نموده و باعث غیر فعال نمودن کاتالاز گردیده است (گرامر، ۲۰۰۰). کافی و همکاران نشان دادند که با افزایش میزان شدت شوری میزان فعالیت کاتالاز کاهش معنی داری پیدا کرده است.تحقیقات فرهودی (۱۳۹۰) در تاثیر اثر تنش شوری و خشکی روی ارقام کلزا نشان داد که در هر سه رقم میزان فعالیت آنزیم کاتالاز در مقایسه با نمونه شاهد کاهش معنی داری پیداد کرده است. میرن و همکاران (۲۰۱۰) نشان دادند که فعالیت آنزیم کاتالاز در Lablab purpureus تحت تنش خشکی بعد از ۲۴، ۴۸ و ۷۲ ساعت در برگ ها ۷۵ درصد نسبت به شاهد کاهش داشت که در غلظت های بالاتر این کاهش بیشتر بود.
۴-۳-۵ الگوی تظاهر ژن پلی فنیل اکسیداز در پاسخ به تنش خشکی
میزان بیان پلی فنیل اکسیداز در بافت برگ بعد از گذشت ۶ ساعت بعد از تنش تغییر کرد و تا روز اول بعد از تنش روند کاهشی از خود نشان داد و در روز هقتم به کم تریم مقدار خود رسیداما میزان بیان پلی فنیل اکسیداز در بافت ریشه بعد از اعمال تنش روند کاهشی نشان داد به طوری که بیش ترین میزان بیان در زمان شاهد گزارش شد که با گذشت زمان تا ساعت ۱۲ ام بعد از تنش شاهد روند کاهشی بودیم و در روز اول میزان بیان ژن پلی فنیل اکسیداز دوباره افزایش یافت.اما در روزهای ۷ ام و ۱۴ ام بعد از تنش میزان بیان تقریبا ثابت بود. سطح پلی فنیل اکسیداز وقتی در معرض تنش قرار می گیرد تغییر می کند و از گذشته مورد بحث است با این حال، در هر حال توضیحی برای مکانیسم آن وجود ندارد حتی مشخص نیست که تغییر سطح پلی فنیل اکسیداز برای گیاه مفید است یا مضر. فنل ها توسط پراکسیدازها و در درجه اول توسط پلی فنیل اکسیداز اکسیده می شوند که کاتالیزور اکسیداسیون O-diphenol به O-diquinones می باشد و به همان اندازه هیدرولیز مونو فنل ها. فعالیت این آنزیم ها در پاسخ به تنش های محیطی زیستس و غیر زیستی افزایش می یابد.
شکل ۴-۱۱ روند تغییرات بیان ژن پلی فنیل اکسیداز در بافت برگ گیاه کنجد
شکل ۴-۱۲ روند تغییرات بیان ژن پلی فنیل اکسیداز در بافت ریشه گیاه کنجد
۴-۳-۶ فعالیت آنزیم اسکوربات پراکسیداز
نتایج حاصل از تجزیه واریانس نشان داد که فعالیت آنزیم آسکوربات پراکسیداز نسبت به زمان شاهد افزایش یافته است. به طوریکه بیشترین میزان فعالیت آنزیم در روز ۱۴ ام بعد از اعمال تنش خشکی مشاهده شد و کم ترین میزان در زمان شاهد بوده است.
شکل ۴-۱۳: اثر دوره های زمان روی فعالیت آنزیم آسکوربات پراکسیدازدر بافت برگ
نتایج حاصل از تجزیه واریانس بافت ریشه نشان داد که اختلاف معنی داری در فعالیت آنزیم کاتالاز بین تیمار های زمان وجود دارد به صورتی که با افزایش زمان میزان آنزیم کاهش یافته است. بیشترین میزان فعالیت آنزیم در زمان شاهد و کمترین میزان فعالیت در روز ۱۴ ام مشاهده شد.
شکل ۴-۱۴: اثر دوره های زمان روی فعالیت آنزیم آسکوربات پراکسیدازدر بافت ریشه
اسید آسکوربیک یکی از قوی ترین آنتی اکسیدان ها است (نوکتر و فویر، ۱۹۹۸(که در طیف وسیعی از واکنش های آنزیمی و غیر آنزیمی به عنوان پالاینده اصلی گونه های اکسیژن واکنش دهنده عمل می کند. اسید آسکوربیک به طور مستقیم به سوپراکسید، رادیکال های هیدروکسیل و اکسیژن منفرد متصل و آن ها را پالایش می کند و پراکسید هیدروژن را از طریق آنزیم آسکوربات پراکسیدازبه آب احیاء میکند (نوکتر و فویر،۱۹۹۸). در سلول های گیاهی آسکوربات مهم ترین جزء برای رفع سمیت هیدروژن پرااکسید می باشد و APX برای کاهش هیدروژن پراکسید به آب عمل می کند. افزایش فعالیت آسکوربات پراکسیداز مهم ترین نشانه برای تحمل به خشکی بالا است. آسکوربات پراکسیداز آنتیاکسیدانتی است که وظیفهای مشابه کاتالاز انجام می‌دهد با این تفاوت که از آسکوربات به‌عنوان عامل احیاکننده استفاده میکند. آسکوربات پراکسیداز نقش مهمی در تنظیم میزان پراکسید هیدروژن درون‌سلولی دارد (وان بروسم و همکاران، ۲۰۰۱؛ شیجاکا، ۲۰۰۲).
جدول ۴-۱: تجزیه واریانس فعالیت آنزیم های مورد برسی بر اساس طرح کاملا تصادفی
| Title (Leaf) | ||||||
| S.O.V | df | Mean Squares | ||||
| Prolin | GPX | Pro | APX | CAT | ||
| Treatment | ۶ | ۲٫۳۹۹** | ۴۹٫۰۸۲** | ۰٫۳۷۴* | ۲۸۳۰۴۸۳٫۷۶۰** | |
