در بسیاری از مناطق خشک کشور، کیفیت آب آبیاری و دور آبیاری گندم از عوامل اصلی تعیین‌کننده عملکرد بهینه محصول هستند. گندم دوروم (Triticum durum L.) به‌دلیل حساسیت بالا به کم‌آبی، یکی از گونه‌های مهم در مطالعات مدیریت منابع آب کشاورزی محسوب می‌شود.
پژوهش‌های جدید دانشگاه ایلام و کرمانشاه نشان داده‌اند که با شناخت رفتار ژنتیکی گندم در شرایط تنش خشکی، می‌توان ارقام مقاوم‌تری برای مناطق خشک ایران توسعه داد.
هدف پژوهش
هدف این مطالعه، بررسی بیان کمی شش ژن کلیدی مرتبط با تحمل خشکی در هفت ژنوتیپ گندم دوروم بود. این ژن‌ها شامل دو گروه اصلی بودند:
- ژن‌های دهیدرین (TdDhn₅ و TdWdhn₁₃) — مرتبط با حفظ آب سلولی
- ژن‌های آنتی‌اکسیدانی (TdAPX₁ و TdCAT₁) — مرتبط با کاهش آسیب اکسیداتیو
- عوامل رونویسی (TdDRF₁ و TdDREB₁) — تنظیم‌کننده واکنش‌های دفاعی گیاه
در این مطالعه تلاش شد نقش این ژن‌ها در پاسخ به تنش خشکی ملایم و شدید مشخص شود تا مسیر به‌نژادی برای تولید گندم دوروم متحمل به خشکی هموار گردد.
مواد و روش‌ها
تیم تحقیقاتی از هفت ژنوتیپ (ذهاب، G6، G8، G9، G10، G12 و G14) استفاده کرد. کشت‌ها در گلدان‌های گلخانه‌ای حاوی خاک مزرعه انجام شد.
شرایط تنش خشکی به دو صورت اعمال شد:
- خشکی ملایم: آبیاری هر دو هفته یک‌بار (۲۵۰ سی‌سی برای هر گلدان).
- خشکی شدید: قطع کامل آبیاری در مرحله سه‌برگی.
پس از چهار هفته، نمونه‌برداری از برگ سوم انجام شد و بیان ژن‌ها با تکنیک Real-time RT-PCR، و ژن Actin به‌عنوان مرجع، بررسی گردید. داده‌ها با آزمون ANOVA و LSD در سطح معنی‌داری p<0.05 تحلیل شدند.
نتایج کلیدی
افزایش معنی‌دار ژن‌های دهیدرین
بیان TdDhn₅ و TdWdhn₁₃ در ژنوتیپ‌های متحمل (به‌ویژه G14 و G12) به‌ترتیب در تنش ملایم و شدید افزایش چشمگیری داشت. این ژن‌ها در حفظ رطوبت سلولی و جلوگیری از آسیب خشکیدگی نقش حیاتی دارند.
🔸 نکته کاربردی: استفاده از این ژن‌ها به‌عنوان نشانگرهای مولکولی تحمل خشکی می‌تواند در اصلاح گندم‌های مناطق کم‌آب مؤثر باشد.
#افزایش_عملکرد_گندم #تنش_خشکی_گندم_دوروم
فعالیت آنتی‌اکسیدانی بالاتر در ژنوتیپ‌های مقاوم
در ژنوتیپ‌های متحمل، ژن TdAPX₁ (در G9) و TdCAT₁ (در G12) بیان بالاتری داشتند. این افزایش باعث کاهش تجمع رادیکال‌های آزاد و حفاظت از کلروفیل شد.
#کیفیت_آب_آبیاری #مدیریت_منابع_آب_کشاورزی
نقش عوامل رونویسی در پاسخ هماهنگ
دو عامل TD_DRF₁ و TD_DREB₁ در ژنوتیپ‌های G12 و G14، در هر دو سطح خشکی فعال شدند و واکنش‌های هماهنگ سلولی را تقویت کردند. این همبستگی ژنی پایه‌ای برای توسعه ارقام جدید گندم دوروم مقاوم به خشکی است.
جمع‌بندی و چشم‌انداز
این پژوهش نشان داد که ژنوتیپ G12 از نظر فعالیت هماهنگ ژن‌های دهیدرین، آنتی‌اکسیدانی و عوامل رونویسی، بهترین عملکرد را در شرایط خشکی شدید دارد. بنابراین می‌تواند به‌عنوان رقم پایه برای اصلاح و شناسایی نشانگرهای ژنتیکی مقاومت معرفی شود.
با انجام مطالعات میدانی در مزارع الگویی کرانه نیلگون افق، امکان اعتبارسنجی این یافته‌ها و اجرای برنامه‌های بومی‌سازی ژن‌های مؤثر فراهم خواهد شد.
نویسندگان
✳️ صبا سیمرغ ـ گروه زراعت و اصلاح نباتات، دانشکده کشاورزی، دانشگاه ایلام، ایران.
✳️ زهرا طهماسبی ـ گروه زراعت و اصلاح نباتات، دانشکده کشاورزی، دانشگاه ایلام، ایران.
✳️ رضا محمدی ـ موسسه تحقیقات کشاورزی دیم، معاونت سرارود، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، کرمانشاه، ایران.
✳️ علیرضا اطمینان ـ گروه بیوتکنولوژی و به‌نژادی گیاهی، واحد کرمانشاه، دانشگاه آزاد اسلامی، کرمانشاه، ایران.
✍🏻 روابط عمومی شرکت کرانه نیلگون افق
🔖 هشتگ‌ها
#دور_آبیاری_گندم #کیفیت_آب_آبیاری #افزایش_عملکرد_گندم #مدیریت_منابع_آب_کشاورزی #تنش_خشکی_گندم_دوروم #نشانگرهای_مولکولی #گندم_دوروم #اصلاح_نباتات #بیوتکنولوژی_کشاورزی #کرانه_نیلگون_افق