Abstract:
ถั่วเขียวเป็นพืชตระกูลถั่วที่อุดมไปด้วยโปรตีน วิตามิน และแร่ธาตุสูง ดินเค็มส่งผลให้การเจริญเติบโตและผลผลิตของพืชลดลง การเข้าใจถึงกลไกการต้านทานความเค็มของพืช สามารถนำมาใช้เป็นข้อมูลสำหรับการปรับปรุงพันธุ์พืชต้านทานความเค็มได้ ซึ่งการแบ่งแยกส่วนของไอออน การปรับแรงดันออสโมติก และการสร้างสารต้านอนุมูลอิสระ เป็นกลไกที่พบในพืชที่ทนทานต่อสภาพเครียดจากเกลือ งานวิจัยนี้จึงมีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษากลไกการตอบสนองของถั่วเขียวภายต่อความเครียดเกลือ วางแผนการทดลองแบบสุ่มอย่างสมบูรณ์ จำนวน 5 ซ้ำ โดยที่การทดลองที่ 1 ทำการคัดเลือกถั่วเขียว จำนวน 43 สายพันธุ์ ในสารละลายธาตุอาหารที่มีส่วนประกอบของเกลือโซเดียมคลอไรด์ 75 และ 100 มิลลิโมลาร์ เพื่อให้ได้สายพันธุ์ที่มีแนวโน้มทนทานต่อสภาพเครียดเกลือเปรียบเทียบกับถั่วซอมบี้ 2 พันธุ์ (TVNu240 และ AusTRCF322105) และถั่วเขียวพันธุ์การค้า 2 พันธุ์ (KPS2 และ KUML8) การทดลองที่ 2 ศึกษากลไกทางชีวเคมีของถั่วเขียวในการตอบสนองต่อสภาพเครียดเกลือ ด้วยการวิเคราะห์กิจกรรมของเอนไซม์ต้านอนุมูลอิสระ (catalase, guaiacol peroxidase, glutathione-S-transferase, and superoxide dismutase) วิเคราะห์กิจกรรมของเอนไซม์ H+-ATPase และ H+-PPase ซึ่งเกี่ยวข้องกับการแลกเปลี่ยน Na+/H+ บริเวณพลาสมาเมมเบรน นอกจากนี้ยังทำการประเมินการเกิดปฏิกิริยาลิปิดเปอร์ออกซิเดชั่น ผลการทดลองพบว่า ถั่วเขียวสายพันธุ์ JP231216, JP240338, JP229175 และ JP240379 ที่สามารถทนทานต่อสภาวะเครียดเกลือที่ระดับความเข้มข้นของเกลือ 100 มิลลิโมลาร์ ได้ใกล้เคียงกับถั่วซอมบี้สายพันธุ์ TVNu240 และ AusTRCF322105 ทนทานต่อสภาวะเครียดเกลือ โดยมีปริมาณโปรตีนและกิจกรรมของเอนไซม์ต้านอนุมูลอิสระ ได้แก่ GPX และ SOD ในรากและใบเพิ่มขึ้น นอกจากนี้ยังพบว่า ถั่วเขียวสายพันธุ์ดังกล่าวมีกิจกรรมของเอนไซม์ H+-ATPase และ H+-PPase ยังเพิ่มขึ้นอีกด้วยเช่นกัน ดังนั้นสายพันธุ์ที่ทนทานนี้อาจนำไปใช้ประโยชน์เป็นแหล่งพันธุกรรมสำหรับปรับปรุงพันธุ์ถั่วเขียวให้ทนทานต่อสภาวะเครียดเกลือ
Vigna spp. is one of the important legumes, highly rich in proteins, vitamins and minerals. Soil salinity causes growth reduction and yield loss in crops. Understanding mechanism(s) of resistance to salinity in crops can be useful for breeding for salinity resistance. Ion compartmentalization, osmotic adjustment and antioxidative defense are mechanisms of plant resistance to salinity. The objective of this study was to assess resistance to NaCl in mungbean. The aims of this study are determinate the salt tolerance mechanisms of mungbeans. The experiments were laid out following the completely randomized design (CRD) with five replications. At first step of salt tolerance selection from 43 accessions, 2 varieties of zombie peas (TVNu240 and AusTRCF322105) and 2 commercial mungbeans (KPS2 and KUML8) were screened on Hoagland medium containing 75 and 100 mM NaCl in order to find the trend salt tolerant accessions. At the second step, biochemical responses of antioxidant enzyme activities (including catalase, guaiacol peroxidase, glutathione-S-transferase, and superoxide dismutase) are determined. The activities of H+ -ATPase and H+ -pyrophosphatase which essential for Na+ exclusion via Na+ /H+ exchangers at the plasma membrane are investigated. Moreover, lipid peroxidation content is also analyzed. The results showed that mungbean accessions JP231216, JP240338, JP229175 and JP240379 were highly resistant to salt stress at the concentration of 100 mM NaCl close to zombie pea, TVNu240 and AusTRCF322105. Protein content and activities of GPX and SOD in leaves and roots were increased in these accessions, the same as H+ -ATPase and H+ -PPase activities. The tolerant accessions maybe useful as genetic resource for breeding mungbeans for salt stress tolerance.