الطالب :غسان اللحام الهيئة العامة للبحوث العلمية الزراعية – إدارة بحوث المحاصيل
جامعة دمشق- كلية الزراعة
2005

الملخص

تمت غربلة 40 طرازاً وراثياً من الـذرة البيضـاء Sorghum bicolor (L.) Moench  في طور البادرة الفتية، باستخدام تقانة غربلة طورت مخبرياً، تتماشى مع ما يحدث في الطبيعة. وانتخبت استناداً إلى تجارب الغربلة الأولية خمسة طرز وراثيـة، متحملـة للإجهـاد الملحـي،(GIZA-123,  LOCAL-29,  LOCAL-26,  IZRAA-18, IZRAA-15)،  وثلاثــة حساســة  (ICSV-115, IZRAA-19, IZRAA-14)، بهدف دراسة آلية تأثير الإجهاد الملحـي فـي الـذرة البيضاء وأنماط تحملها، وذلك استناداً إلى، بعض المؤشرات المورفولوجيـة (الشكليـة) والفيزيولوجية والبيوكيميائية، عبر أربع مراحل فينولوجية من عمر النبات [مرحلة الإنبات، مرحلة البادرة الفتية بعمر (48 ساعة)، مرحلة النمو الخضري المبكر للنبات (حتى عمر 49 يوم)، مرحلة النبات الكامل تحت ظروف الزراعة الحقلية].
أجريت تجربتا الإنبات، وتقييم مدخلات الذرة البيضاء عند مرحلة البادرة الفتية في أطباق بتري تحت ظروف مخبرية مراقبة، بينما نفذت الزراعة المائية Hydroponic خلال مرحلة النمو الخضري المبكر للنبات، تحت ظروف البيت الزجاجي المتحكم بها، في أحواض تحتوي على محلول Hoagland المغذي، الذي أضيف إليه تراكيـز مختلفـة مـن ملـح كلـور الصوديـوم (mM 150,100,50,0، NaCl)، وتم تقييم أداء وسلوكية الطرز المنتخبة من الدراسة المخبرية عند مرحلة البادرة، في أربعة مواقع حقلية ذات تربة غير مالحة وأربعة مواقع أخرى ذات تربة متملحة، خلال موسمين زراعيين متتالين (2002-2001). نفذت التجارب وفق تصميم القطاعات الكاملة العشوائية RCBD، بثلاثة مكررات للدراسة المخبرية وبمكررين للدراسة الحقلية.
وأظهرت النتائج ما يلي:
– تعد تقانة الغربلة المخبرية المقترحة في مرحلة البادرة، سريعة وفعالة في سبر التباين الوراثي لتحمل أصناف وسلالات الذرة البيضاء للإجهاد الملحي، لوجود علاقات ارتباط إيجابية، قوية بين مؤشري نسبة الانخفاض(%) في طول الجذور عند  مرحلة البـادرة، والغلـة الحبيـة فـي الحقل (r=0.816**)، وكذلك ارتباط نسبة الانخفاض (%) في طول البادرة، مع الغلة الحبية في الحقل (r=0.772**)، تؤيد هذه النتائج مصداقية وفعالية هذه التقانة السريعة في عزل الطرز المتحملة للإجهاد الملحي عن الطرز الحساسة خلال فترة زمنية قصيرة لا تتجاوز 7 أيام. ويمكننا تصنيف طرز الـذرة IZRAA-18 GIZA-123, LOCAL-29, LOCAL-26, المنتخبة بالاعتماد على أسلوب الغربلة المقترح في مرحلة البادرة من أكثر طرز الذرة البيضاء تحملاً للملوحة، ويمكن زراعتها تحت ظروف البيئات المتملحة، للحصول على أعلى غلة حبية ممكنة، في حين يعد الصنف ICSV-115 من أكثر الطرز المدروسة حساسية للملوحة.
– أدت زيادة  تركيز ملح كلور الصوديوم (NaCl)، في وسط النمو إلى زيادة أو نقصان في الصفات المورفولوجية والفيزيولوجية والبيوكيميائية المدروسة، فتراجعت نسبة الإنبات، وأطوال الجذور، والسوق، والنباتات، لطرز الذرة المختبرة، وذلك لقلة كمية الماء الممتصة من قبل الجذور، ولإنخفاض محتوى الماء النسبي، ولزيادة عجز الإشباع المائي للخلايا النباتية، وتقلصت المساحة الورقية للنبات، وتراجعت نسبة المساحة الورقية(LAR) ومعدل النمو النسبي للنبات (RGR)، وصافي التمثيل الضوئي (NAR)، والمحتوى مـن الكلوروفيل الكلي (آ + ب)، مما أدى إلى تراجع في كمية المادة الجافة الواصلة إلى الأجزاء الأرضية والهوائية للنبات، وترافق ذلك بزيادة في معدلات تراكم شوارد الصوديوم Na+ في الأجزاء المختلفة للنبات، وانخفاض في امتصاص البوتاسيوم K+، مما أدى إلى تراجع في تناسب أيوني البوتاسيوم إلى الصوديوم (K+/Na+). وازداد محتوى السكريات الذوابة والأحماض الأمينية الحرة والبرولين باختلاف الطرز المدروسة، وذلك خلال أطوار النمو المبكرة من حياة النبات. تأثر النمو النباتي لطرز الذرة المدروسة، مع زيادة الأملاح المنحلة في التربة أو في مياه الري، وذلك من خلال تأثيرها في موعد الإزهار زيادةً ونقصاناً، وتراجعت أطوال النباتات والعثاكيل تحت الظروف الحقلية المالحة، كما أظهرت تلك الطرز تبايناً في قدرتها على إعطاء غلة حبية عالية.
– أبدت الأصناف والسلالات المختبرة، تبايناً واضحاً في استجابتها للإجهاد الملحي، عبر مراحل النمو المختلفة للنبات حيث كان لبعض الطرز تكيفاً تحت ظروف الإجهاد الملحي دون غيرها، حيث تعد صفة نسبة الإنبات وطول الجذور والمساحة الورقية من المؤشرات الشكلية المرتبطة بتحمل الملوحة، بينما يعد معـدل صافـي التمثيل الضوئـي (NAR)، والانتقائية الشاردية (K+/Na+)، ومحتوى البرولين، من المؤشرات الفيزيولوجية والبيوكيميائية الهامة، حيث يمكن اعتماد هذه المؤشرات كمعايير لغربلة المدخلات، والأصول الوراثية، لتحمل الملوحة خلال الأطوار المبكرة من حياة نبات الذرة البيضاء،  وإعطاء غلة حبية عالية.
– تعد صفة الغلة الحبية النسبية، من أهم المعايير الكمية المحددة لاستجابة طرز الذرة البيضاء للملوحة.
– يمكن أن يعزى تحمل السلالة IZRAA-14 والصنفين LOCAL-29,LOCAL-26 للإجهاد الملحي، إلى طول الجذور التي ساهمت في تعويض كمية الماء المفقودة بالتبخر – نتح، والمحافظة على ضغط الامتلاء لاستمرار معدل انقسام واستطالة الخلايا، واستمرار نمو الأوراق، مما أدى إلى زيادة مساحة المسطح الورقي الأخضر الفعّال في عملية التمثيل الضوئي، وتكوين المادة الجافة، وبالتالي زيادة معدلات صافي التمثيل الضوئي، بالإضافة إلى تفعيل الخاصية الانتقائية لشاردتي K+/Na+ التي تتواجد بشكلٍ أساسي في المنطقة الفاصلة بين الجذور والأجزاء الهوائية، بالمقارنة مع الطرازينICSV-115,GIZA-123 اللذين أظهرا حساسية مفرطة للإجهاد الملحي في هذه المرحلة من النمو على الرغم من امتلاكهما لمعدلات تراكم عالية من الأحماض الأمينية الحرة في أوراقها، والذي يرجع إلى تخريب البروتينات وعدم قدرة مثل هذه الطرز على تصنيع بروتينات جديدة, وبالمقابل تراجع محتواها من البرولين، الأمر الذي انعكس بصورة سلبية على محتوى الماء النسبي في أوراقهما، مما يشير إلى ضعف أو غياب آلية التعديل الحلولي، مع غياب آلية ضبط امتصاص شوارد Na+ عند جذورهما، وانتقال وتراكم هذه الشوارد من الجذور إلى الأجزاء الهوائية الأكثر حساسية للملوحة. يمكن الاعتماد على المعايير السابقة في غربلة، وتقييم طرز الذرة المختلفة، لتحمل الإجهاد الملحي. والاستفادة من هذا التباين في برامج التربية لزيادة تحمل الذرة البيضاء للملوحة، وذلك بإدخال الطرز المتحملة كآباء في برامج التربية والتحسين الوراثي لتحمل الملوحة في محصول الذرة البيضاء.