سبر التباين الوراثي لتحمل الإجهادين الملحي والحلولي في محصول الفول وتقييم أهميتة التحريض وإضافة حمض الصفصاف في تحسين المقدرة التكيفية

Abstract

نفذت الدراسة في مخابر قسم المحاصيل الحقلية، في كلية الزراعة بجامعة دمشق، خلال الموسم الزراعي 2019/2018، بهدف تقييم استجابة ثمانية طرز وراثية من القول العادي للإجهادين الحلولي Osmoticstress، والملحي Salinity stress مخبرياً عند مستوى البادرة الفتية، بالاعتماد على تقانة الاستجابة للتحريض الحلولي والملحي، بهدف تطوير تقانة غربلة مخبرية سريعة وفعالة في سبر التباين الوراثي في استجابة طرز الفول العادي المدروسة لتحمل الإجهادين الحلولي والملحي خلال مرحلة البادرة الفتية، وتقييم أهمية التحريض Induction في زيادة كفاءة بادرات الفول العادي على تحمل المستويات المميتة من الإجهادين الحلولي والملحي، وتحديد الفترة الزمنية التي تحتفظ فيها البادرات المحرضة بكامل وسائلها الدفاعية، والمدة الزمنية التي تفقد بعدها البادرات المحرضة مقدرتها على تحمل المستوى المميت من الإجهادين الحلولي والملحي، وتحديد أيهما أقوى إشارة التحريض الحلولية أم الملحية، ومدى وجود خطوط دفاعية عامة وأخرى خاصة للإجهادات اللاأحيائية، بالإضافة إلى تحديد الطرز الوراثية الأكثر تحملاً لظروف الإجهادين الحلولي والملحي، وتقييم أهمية إضافة حمض الصفصاف لتحسين تحمل بادرات الفول للإجهادين الحلولي والملحي خلال مرحلة استرساء البادرات وضعت جميع التجارب وفق التجارب العاملية Factorial experiments باعتماد التصميم العشوائي الكامل (Complete Randomized Design (CRD، بمعدل ثلاثة مكررات لكل طراز وراثي ومعاملة. وتم استعمال برنامج التحليل الإحصائي distribution analysis- الدراسة توزع طرز الفول العادي المدروسة حسب استجابتها للإجهادين الحلولي والملحي.

سبب المستوى الحلولي المميت (1.8-Mpa) انخفاضاً مقداره 50.38، 61.40% في طول البادرات والجذور على التوالي بالمقارنة مع الشاهد، ويُعد تبعاً لذلك بمنزلة المستوى الحلولي المميت الأمثل. وكان متوسط نسبة الانخفاض في طول كل من الجذور، والبادرات الأدنى معنويا (13.67) %27.43 على التوالي عند المستوى الحلولي المحرض (0.4) (Mpa) بالمقارنة مع باقي المستويات الحلولية المحرضة، لذلك يعد بمنزلة المستوى الحلولي المحرض الأمثل. ولوحظ استنادا إلى صفة طول البادرات ونسبة الانخفاض فيها، أن طرز الفول العادي (ع04/57، 04/52، حماه)، صنفت كطرز وراثية عالية التحمل للإجهاد الحلولي، لأنها أبدت أدنى نسبة انخفاض في طول البادرات (13.414.5، %10.30 على التوالي بالمقارنة مع باقي الطرز الوراثية المدروسة، وأعلى طول مطلق لها (38.0 34.77،37.55 سم على التوالي). وكان متوسط نسبة الانخفاض في طول الجذور والبادرات الأدنى معنوياً في البادرات المحرضة حلولياً (5.30 19.37% على التوالي)، في حين كان الأعلى معنويا لدى البادرات غير المحرضة (24.00 38.00% على التوالي)، ما يشير إلى أهمية التحريض الحلولي في تحسين كفاءة بادرات القول العادي على تحمل المستويات الحلولية المميتة.

1

وكانت نسبة الانخفاض في طول كل من الجذور والبادرات تقريباً 50% (53.52%، و 52.66% على التوالي) عند المستوى الملحي 210 mM NaCl، ويعد تبعاً لذلك بمنزلة المستوى الملحي المميت الأمثل، في حين بعد المستوى الملحي المحرض 20 mM NaCl بمنزلة المستوى الملحي المحرض الأمثل، لأن نسبة الانخفاض في طول كل من الجذور والبادرات عند هذا المستوى كانت الأدنى معنوياً (%4.19، و 2.45% على التوالي. وصنفت طرز الفول العادي حماه حماه، ع 04/56، 2008/HBP/SOD/2007 HBP/SOF كطرز وراثية عالية التحمل للإجهاد الملحي، لأنها أبدت أدنى نسبة انخفاض في طول البادرات (4.61 3.90 3.74، 1.84، 0.95% على التوالي بالمقارنة مع باقي الطرز الوراثية المدروسة. وكان متوسط نسبة الانخفاض في طول الجذور الأدنى معنوياً لدى البادرات التي نقلت مباشرة بعد التحريض إلى المستوى المميت الأمثل (8.39%) في حين كان الأعلى معنوياً لدى بادرات الفول العادي التي تركت بعد تحريضها مدة خمس ساعات في الماء المقطر قبل أن تنقل إلى المستوى الحلولي المميت الأمثل (53.27%). وكان متوسط طول البادرات الأعلى معنويا عندما نقلت بادرات الفول العادي من كلا الطرازين الوراثيين المدروسين مباشرة من المستوى الحلولي المحرض الأمثل 0.4) (Mpa) إلى المستوى الحلولي المميت الأمثل (-1.8 Mpa) (34.22 سم)، في حين كان متوسط طول البادرات الأدنى معنوياً عندما نقلت من المستوى الحلولي المحرض الأمثل إلى المستوى الحلولي المميت الأمثل بعد بقائها خمس ساعات في الماء المقطر، وعند معاملة الشاهد (عرضت البادرات مباشرة للمستوى الحلولي المميت الأمثل بدون تحريض وبدون فروقات معنوية بينهما (24.38 24.56 سم على التوالي). وكان متوسط طول البادرات الأعلى معنوياً عندما نقلت بادرات الفول العادي من كلا الطرازين الوراثيين بعد بقائها ساعة واحدة في الماء المقطر، وعند نقلها مباشرة من المستوى الملحي المحرض الأمثل (20) mM NaCl) إلى المستوى الملحي المميت الأمثل (210) mM NaCl وبدون فروقات معنوية بينهما (34.05) 34.86 سم على التوالي، في حين كان متوسط طول البادرات الأدنى معنوياً عند معاملة الشاهد (عرضت البادرات مباشرة للمستوى الملحي المميت الأمثل بدون تحريض، وبعد بقائها مدة خمس ماعات في الماء المقطر وبدون فروقات معنوية بينهما (30.21,2963 مم على التوالي كان ساعات في الماء المقطر، وبدون فروقات معنوية بينهما (30.21،29.63 سم على التوالي). كان متوسط طول البادرات الأعلى معنوياً لدى معاملة الشاهد المطلق، وطبيعة الإشارة محرض حلولي -مميت حلولي لدى الصنف حمام، ولدى معاملة الشاهد المطلق وطبيعة الإشارة (محرض ملحي مميت ملحي لدى الصنف نفسه وبدون فروقات معنوية بينهما (34.57) 34.15 سم على التوالي)، في حين كان الأدنى معنوياً لدى معاملة استعادة النمو بعد التحريض والنقل للمستوى المميت الملحي أو الحلولي المتماثل أو المتباين عند طبيعة الإشارة (محرض ملحي - مميت حلولي لدى الطراز حمام (27.20 سم). وكانت نسبة الإنخفاض في طول البادرات الأعلى معنوياً لدى معاملة استعادة النمو بعد التحريض والنقل للمستوى المميت الملحي أو الحلولي المتماثل أو المتباين عند المعاملة (محرض

2

حلولي - مميت ملحي لدى صنف الفول العادي حماه (6.08%)، في حين كانت نسبة الإنخفاض في طول البادرات الأدنى معنوياً لدى معاملة استعادة النمو عند المعاملة محرض ملحي - مميت ملحي) لدى الطراز حماه (0.70%). ويلاحظ أن متوسط طول الجذور كان الأعلى معنويا لدى معاملة الشاهد المطلق عند معاملة محرض ملحي - مميت (ملحي) لدى الطراز حماة (15.13 سم)، في حين كان الأدنى معنوياً لدى معاملة استعادة النمو بعد التحريض والنقل للمستوى المميت الملحي أو الحلولي المتماثل أو المتباين عند المعاملة محرض ملحي - مميت حلولي لدى الطراز حماه (9.46) سم). وكانت نسبة الإنخفاض في طول الجذور الأعلى معنوياً لدى معاملة استعادة النمو بعد التحريض والنقل للمستوى المميت الملحي أو الحلولي المتماثل أو المتباين عند المعاملة (محرض ملحي - مميت حلولي) لدى الطراز حمام (12.83%)، في حين كان الأدنى معنوياً لدى معاملة استعادة النمو بعد التحريض والنقل للمستوى المميت الملحي أو الحلولي المتماثل أو المتباين عند المعاملة (محرض حلولي - مميت ملحي) لدى الطراز حماه (3.06%). كان متوسط طول البادرات الأعلى معنويا لدى بادرات الطراز الوراثي ع 04/52 عند المستوى الحلولي -0.7 Mpa عند التركيز الأعلى من حمض الصفصاف (1) 15.50 سم)، في حين كان الأدنى معنوياً لدى بادرات الطراز الوراثي 2008/HBP/SOE عند المستوى الحلولي -1.2 Mpa عند معاملة الشاهد (بدون إضافة حمض الصفصاف)، والتركيز الأدنى من محلول حمض الصفصاف (0.25 mM) وبدون فروقات معنوية بينهما (7.17)، 7.72 سم على التوالي. وكانت نسبة الزيادة في طول البادرات الأعلى معنويا لدى بادرات الطراز الوراثي 04/52 عند المستويات الحلولية 0.8 0.9 -1.2 Mpa عند التركيز الأعلى من حمض الصفصاف (1) (21.4119.47 19.09% على التوالي). بالمقابل، كانت نسبة الزيادة في طول البادرات الأعلى معنوياً لدى بادرات الطراز الوراثي ع 04/57 عند المستويين الملحيين 120 ، 90 mM NaCl والتركيز الأعلى من حمض الصفصاف، ولدى بادرات الطراز الوراثي حماه عند المستوى الملحي 90 mM NaCl والتركيز الأعلى من حمض الصفصاف (12.27 12.88 %13.51 على التوالي. وكان متوسط طول الجذور الأعلى معنويا لدى بادرات الطرز الوراثية حماه، ع 04/57 عند المستوى الملحي 90 mM NaCl والتركيز الأعلى من حمض الصفصاف (1) ) (16.86 1 ، 16.83 سم على التوالى)، في حين كان الأدنى معنوياً لدى بادرات الطراز الوراثي 04/57 عند المستوى الملحي 200 mM NaCl ومعاملة الشاهد (بدون إضافة حمض الصفصاف) (6.27) سم). وكانت نسبة الزيادة في طول الجذور الأعلى معنوياً لدى بادرات الطراز الوراثي حماهو عند المستويات الملحية 120 ، 150، 200 mM NaCl والتركيز الأعلى من حمض الصفصاف (1) ) (19.38 ، 19.29 ، 19.25% على التوالي، في حين كانت الأدنى معنوياً لدى بادرات الطراز الوراثي ع 04/52 عند المستويين الملحيين 150، 120 mM NaCl والتركيز الأدنى من حمض الصفصاف (0.25) (m)، ولدى بادرات الطراز الوراثي حماه عند المستويين

3

الملحيين 150 200 M والتركيز الأدنى من حمض الصفصاف (0.25) m)، وبدون فروقات معنوية بينها (5.65 4.60 4.67 3.51% على التوالي. وكان متوسط وزن البادرة الأعلى معنوياً لدى بادرات الطراز الوراثي حماه عند المستويات الملحية 120 ، 150، 90 mM NaCl والتركيز الأعلى من حمض الصفصاف (1) 4.76 غ)، في حين كان الأدنى معنوياً لدى بادرات الطرز الوراثية حمام، حمام، ع 04/52، ع 04/57 عند المستوى الملحي 200 mM NaCl ومعاملة الشاهد (بدون إضافة حمض الصفصاف) (4.067 4.08 4.07،4.20 غ على التوالي). وكانت نسبة الزيادة في وزن البادرات الأعلى معنويا لدى بادرات الطراز الوراثي حماه عند المستويات الملحية 90 ورن دی حماة 2 8.239.26.9.82( )1( والتركيز الأعلى من حمض الصفصاف NaCl 120 ،150 على التوالي).

عموماً، يُعد الطرازان الوراثيان ع 04/52، 2008/SOE/HBP أكثر الطرز الوراثية المدروسة تحملاً للإجهادين الحلولي والملحي، واستجابة لإضافة حمض الصفصاف إلى وسط النمو، لأن نسبة الزيادة في طول البادرات ووزنها لديهما كانت الأعلى معنوياً، عند مختلف المستويات الحلولية والملحية على التوالي، وعند التركيز الأعلى من حمض الصفصاف.