تاثیر دما و آلودگی قبلی روی برهمكنش شته سبز (Schizaphis graminum) و گیاه گندم
تاریخ دفاع
مقطع تحصیلی
كارشناسی ارشد
گروه آموزشی
گیاهپزشكی
استاد
لادن طلائی
شته سبز گندم (Rondani) Schizaphis graminum یکی از مخربترین شتههای غلات در سراسر جهان است که از شیره گیاهی تغذیه کرده و توانایی انتقال ویروسهای گیاهی را نیز دارد. تغذیه این آفت میتواند سبب ایجاد کلروز در برگ، کاهش کیفیت و حتی مرگ گیاه شود. با توجه به این که آفات سیستم دفاعی گیاه را تحتتاثیر قرار میدهند، آلودگی قبلی گیاهان به شتهها میتواند جمعیتهای بعدی آنها را تحتتاثیر قراردهد. آلودگی قبلی ممکن است با فعال کردن سیستم دفاعی سبب القا مقاومت در گیاه شده و یا با سرکوب موضعی دفاع سبب افزایش عملکرد آفات شود. دما یکی از فاکتورهای محیطی مهم است که حشرات از جمله شتهها را به عنوان موجوداتی خونسرد تحتتاثیر قرار میدهد. تغییرات دمایی میتواند از طریق تغییر کیفیت بافت گیاه میزبان به طور غیرمستقیم بر حشرات تاثیر بگذارد و یا به طور مستقیم بیولوژی آنها تحتتأثیر قرار دهد. هدف از این پژوهش، بررسی تاثیر دما (21 و 25 درجه سلسیوس) و مدت زمان تغذیه شته S. graminum (24، 48 و 72 ساعت) بر پارامترهای بیوشیمیایی مرتبط با دفاع آنتیاکسیدانی گیاه گندم بود. برای دستیابی به این هدف، محتوای هیدروژن پراکسید (H2O2)، مالوندیآلدئید (MDA) و فعالیت آنزیمهای آنتیاکسیدانی کاتالاز (CAT)، گایاکول پراکسیداز (GPX) و گلوتاتیوناس ترانسفراز (GST) در برگ گیاه گندم بررسی شد. همچنین، تاثیر دو تراکم متفاوت آلودگی قبلی (5 و 10 شته روی هر گیاه) بر برخی از پارامترهای جدول زندگی شته S. graminum مورد ارزیابی قرار گرفت. بررسی پارامترهای جدول زندگی نشان داد که طول دوره پورگی شته S. graminum در گیاهان دارای آلودگی قبلی (هر دو تراکم) در مقایسه با گیاهان فاقد آلودگی قبلی (شاهد) به طور معنیداری کاهش یافت. افزایش طول عمر حشرات کامل S. graminum در گیاهان دارای آلودگی قبلی با تراکم ده شته نسبت به شاهد مشاهده شد. آلودگی قبلی منجر به کاهش کل دوره قبل از پورهزایی شته S. graminum شده و میزان باروری آن را به طور معنیداری افزایش داد. نرخ ذاتی و متناهی افزایش جمعیت شتههای S. graminum تحتتاثیر آلودگی قبلی قرار گرفت و بیشترین مقدار آنها در تیمار دارای آلودگی قبلی با تراکم پنج شته مشاهده شد. بیشترین و کمترین مقدار نرخ خالص و ناخالص تولیدمثل نیز به ترتیب برای تیمار دارای آلودگی قبلی با تراکم پنج شته و شاهد ثبت گردید. ارزیابی پارامترهای بیوشیمیایی گیاهان گندم تحت تنش شته S. graminum نشان داد که در دمای 21 درجه سلسیوس محتوای H2O2 از دمای 25 درجه سلسیوس بیشتر ولی میزان MDA کمتر بود. در دمای 21 درجه سلسیوس محتوای H2O2 و MDA در زمانهای 24 و 48 ساعت پس از آلودگی نسبت به شاهد افزایش یافت اما در دمای 25 درجه سلسیوس، تنها در تیمار 24 ساعت پس از آلودگی، افزایش میزان هر دو پارامتر نسبت به شاهد مشاهده شد. همچنین، تغذیه شته S. graminum از گیاه گندم اغلب با افزایش فعالیت آنزیمهای CAT، GPX و GST همراه بود. فعالیت تمامی آنزیمیهای مورد بررسی در دمای 25 نسبت به 21 درجه سلسیوس بیشتر بود. در دمای 25 درجه سلسیوس روند تغییر در محتوای H2O2 و فعالیت آنزیمهای CAT و GST مشابه یکدیگر بود اما فعالیت آنزیم GPX بر خلاف محتوای H2O2 در تیمار 48 ساعت به مقدار قابلتوجهی افزایش یافت. در دمای 21 درجه سلسیوس افزایش میزان H2O2 در هر دو تیمار، سبب افزایش فعالیت آنزیمهای GPX و GST گردید اما افزایش فعالیت آنزیم CAT تنها در تیمار 24 ساعت ثبت شد. در نتیجه، این پژوهش نشان داد که پاسخهای دفاعی گیاه گندم به شته S. graminum تحتتاثیر دما، تغذیه شته و مدت زمان تغذیه قرار میگیرد.
کلمات کلیدی: جدول زندگی، آنزیمهای آنتیاکسیدانی، دما، آلودگی قبلی، شته سبز گندم

