الاستجابات المورفولوجية والفيزيولوجية البعض أصول وأصناف العنب للإجهاد الجفافي والكتف من المورقات المساهمة في تحمل الجفاف

Abstract

نفذ البحث خلال الفترة 2018-2020، في مزرعة أبي جرش - كلية الزراعة دمشق، وفي مخابر هيئة الطاقة الذرية قسم البيولوجيا الجزيئية والتقانة الحيوية بدمشق، بهدف دراسة الاستجابات المورفولوجية والفيزيولوجية الأربعة أصول وأربعة أصناف من العنب للإجهاد الجفافي باستخدام الري الناقص، واستخدام تراكيز مختلفة من الجهود الأسموزية المحلول البولي إثيلين غليكول 6000 لاختبار قدرتها على تحمل ظروف الجفاف. استخدم 3 مستويات من الري وهي 100 % من السعة الحقلية (شاهد) و 75 % من السعة الحقلية معاملة ثانية)، و 50% من السعة الحقلية معاملة ثالثة. أما معاملتي الإجهاد الجفافي بواسطة محلول البولي إثيلين غليكول، فاستخدم فيها مستويان من الجهود الحلولية وهي (5) و 10 غ/ل). لدراسة تأثير الإجهاد الجفافي في النباتات أخذت القراءات التالية : طول الطرود، عدد الأوراق، مساحتها، الوزن الرطب والجاف للمجموع الخضري والجذري عدد الأفراخ الصيفية وطولها، طول الجذور الهيكلية والثانوية، محتوى الماء النسبي للأوراق، ومحتوى الأوراق من الكلوروفيل والبرولين. هدف البحث الحالي إلى دراسة التنوع الوراثي، وتحديد درجة القرابة الوراثية بين أصول وأصناف العنب المدروسة باستعمال تقنيتي الـ RAPD والـ ISSR. بالإضافة لذلك، تم الكشف عن بعض المورثات المساهمة في تحمل الجفاف من خلال استخدام 8 أزواج من المرئسات الممثلة لمجموعة من مورثات التحمل للجفاف، ودراسة التتابع النيوكليوتيدي للمورثة ABREI. أظهرت نتائج الإجهاد الجفافي باستخدام الري الناقص، ومحلول البولي إيتلين غليكول لمدة 60 يوماً تأثيرات مختلفة في الصفات المورفولوجية والفيزيولوجية الأصول وأصناف العنب المدروسة. حيث أدى الإجهاد الجفافي بوساطة الري الناقص والبولي إثيلين غليكول إلى انخفاض في نمو النباتات، وانعكس ذلك على طول الطرود، عند الأوراق المساحة الورقية، عدد الأفراخ الصيفية وطولها، إضافة إلى تأثيره في أدائها الفسيولوجي، وتمثل بخفض الوزن الجاف للمجموع الخضري، ومحتوى الماء النسبي، ومحتوى الأوراق من الكلوروفيل، وازدياد طول الجذور الهيكلية والجذور الثانوية، والوزن الجاف للمجموع الجذري، ومحتوى الأوراق من البرولين. ولوحظ زيادة هذا التأثير مع زيادة الإجهاد الجفافي. وبينت النتائج وجود فروق معنوية في استجابة أصول وأصناف العنب المدروسة للإجهاد الجفافي وأبدى الأصلان 1103 Paulsen و Ru140 والصنفان سلطي وأسود قاري تحملاً أكبر معنوياً للإجهاد الجفافي بالمقارنة مع بقية أصول وأصناف العنب المدروسة، نتيجة قيامهما ببعض الآليات التي مكنتهما من الحد من فقد الماء بالنتح، والمحافظة على جهد الامتلاء داخل الخلايا النباتية. كما تمكنت جميع أصول وأصناف العنب المدروسة من البقاء على قيد الحياة، بالرغم من زيادة الإجهاد الجفافي حتى 50% من السعة الحقلية، ما يسمح بزراعتها في المناطق الهامشية ذات المخزون المائي المحدود.وفي الدراسة الوراثية التي أجريت لتحديد درجة القرابة الوراثية بين أصول وأصناف العنب المدروسة بتطبيق تقنية RAPD استخدم لهذا الغرض 17 مرتساً عشوائياً. أعطت كافة المرئسات نواتج تضخيم في تفاعل البلمرة المتسلسل استطاع 14 مرتساً منها إعطاء تعددية شكلية بين أصول وأصناف العنب المدروسة، حيث أظهرت هذه المرئسات 148 حزمة كلية من بينها 38 حزمة متشابهة، و 110 حزمة متعددة شكلياً بنسبة تعددية شكلية 74.30 %. بلغ متوسط عدد الحزم 9.25 حزمة. ومتوسط عدد الحزم المتباينة للمرئس 6.75 حزمة تراوحت نسبة التشابه الوراثي بين 0.434-0.781 بين أصول وأصناف العنب المدروسة، وقد استطاع التحليل العنقودي التمييز بين الأصول والأصناف المدروسة. كما حدد عدد الواسمات الفريدة المميزة لها 28 واسماً فريداً منها 18 واسماً موجباً و 11 واسماً سالياً. وفي دراسة القرابة الوراثية بين أصول وأصناف العنب المدروسة باستخدام تقنية ISSR وتطبيق 24 مرئساً لهذا الغرض. أظهر 18 مرئساً منها كفاءة في إعطاء تعددية شكلية بين الأصول والأصناف المدروسة، فقد أظهرت 430 حزمة منها 376 حزمة متعددة شكلياً، وبلغت نسبة التعددية الشكلية 87.40%. بلغت أعلى درجة للتشابه الوراثي 0.67 بين الصنفين أسود قاري وسلطي، في حين كانت أقلها 0.34 بين الأصل Kober 5 BB والصنف سلطي. وقد بين التحليل العنقودي انفصال الأصول عن الأصناف. كما تم تحديد عدد الواسمات الفريدة المميزة للأصول والأصناف المدروسة 133 واسماً فريداً منها 104 واسما موجباً و 29 واسما ساليا، وأثبتت تقنية الـ ISSR كفاءتها في تأكيد وتعريف وتقييم التنوع الوراثي للعنب. تم الكشف عن وجود 10 مورثات مسؤولة عن بعض الصفات المرتبطة بتحسين تحمل الجفاف على مستوى الحمض النووي DNA، حيث أظهر تفاعل الـ PCR اختلاف المورثات في عدد الأليلات لدى أصول وأصناف العنب المدروسة، وقد اختلفت الأليلات الناتجة بوزنها الجزيئي، وقد أظهرت المورثة DHN2 ثلاثة اليلات مختلفة في حجمها لدى أصول وأصناف العنب المدروسة. كما تم تحديد التسلسل النيوكليوتيدي السلسلة الـ DNA بطول 2739 bp الخاص بالموقع الوراثي ABREI، وتبين أنها تشابه المورثة ABRE المخزونة على موقع المركز الوطني المعلومات التقانة الحيوية (NCBI) والموجودة في Vitis vinifera conting بنسبة %82.98 ، كذلك تشابه المورثة ABRE الموجودة في Vitis riparia والمخزونة على موقع المركز الوطني لمعلومات التقانة الحيوية (NCBI) بنسبة 98.50%. الكلمات المفتاحية: العنب الإجهاد الجفافي، التوصيف الجزيئي التضخيم العشوائي للـ DNA التكرارات الترادفية البسيطة الداخلية، مورثات التحمل للجفاف.