عملکرد گیاهان زراعی از جمله گندم، به عنوان غذای اصلی بخش عمده‌ای از جهان، در مناطقی که خاک شور یا آب¬ آبیاری نسبتاً شور می¬باشد، به صورت جدی تهدید می‌شود. از طرفی کمبود روی (Zn) ناشی از دریافت ناکافی از رژیم غذایی، چالش تغذیه‌ای جهانی به‌ویژه در کشورهای درحال‌توسعه است و غنی‌سازی زیستی گندم با ریزمغذی روی کار تحقیقاتی با اولویت بالا است. مطالعه حاضر به ارزیابی ژنوتیپ‌های پوشینه¬دار (باستانی) و اصلاح شده بدون پوشینه (مدرن) گندم از نظر پاسخ¬های زراعی، فیزیولوژیک و مولکولی به تنش شوری و همچنین غنی¬سازی روی دانه انجام شد. آزمایش اول به‌صورت گلدانی در فضای باز با دوره رشد کامل در فصل زراعی 1397-1398برای غربالگری 18 ژنوتیپ گندم باستانی و مدرن در سه سطح شوری آب آبیاری شاهد، 75 و 150 میلی-مولار نمک طعام با سه تکرار در مزرعه آموزشی تحقیقاتی چاه اناری دانشگاه صنعتی اصفهان انجام شد (فاکتوریل بر پایه طرح کاملاً تصادفی). نتایج مقایسات میانگین نشان داد که شوری باعث افزایش معنی¬دار غلظت سدیم، غلظت پرولین و فعالیت آنزیم¬های آنتی-اکسیدانی شد. از طرفی کاهش RWC، غلظت پتاسیم و رنگیزه¬های فتوسنتزی در پاسخ به تیمارهای شوری 75 و بویژه 150 میلی¬مولار رخ داد که کاهش صفات رشد و عملکرد موردبررسی را به دنبال داشت. آزمایش دوم در شرایط مزرعه¬ در دو فصل زراعی 1398-1399 و 1399-1400 در دو محیط با آبیاری غیر شور و شوری 150 میلی¬مولار نمک طعام اجرا شد. ضمن اینکه در هر محیط، دو سطح محلول‌پاشی 0 و 4 گرم در لیتر سولفات روی (ZnSO4.7H2O) و ده ژنوتیپ منتخب از آزمایش اول با سه بلوک در مزرعه آموزشی تحقیقاتی لورک نجف‌آباد اجرا شد (اسپلیت پلات-فاکتوریل بر پایه طرح بلوک¬های کامل تصادفی). نتایج مقایسات میانگین نشان داد که شوری باعث افزایش معنی¬دار غلظت سدیم، غلظت پرولین، محتوای پراکسید هیدروژن (H2O2) و مالون دی آلدهید (MDA)، فعالیت آنزیم¬های آنتی¬اکسیدانی کاتالاز، پراکسیداز، آسکوربات پراکسیداز و سوپراکسید دیسموتاز و برخی صفات کیفی شد. از طرفی شوری باعث کاهش RWC، غلظت پتاسیم و رنگیزه¬های فتوسنتزی و مساحت و وزن برگ پرچم شد که نهایتا کاهش رشد و عملکرد را به دنبال داشت. محلولپاشی روی باعث تقویت اغلب صفات فیزیولوژیک، زراعی و کیفی موردبررسی بویژه در محیط شور شد. آزمایش سوم به صورت هیدروپونیک در محیط کنترل شده گلخانه که چهار ژنوتیپ منتخب از مطالعات قبلی در شوری 150 میلی¬مولار نمک طعام در سه تکرار جهت بررسی بیان ژن¬های مرتبط با هموستازی یونی در بستر پرلیت اجرا شد (فاکتوریل بر پایه طرح کاملاً تصادفی). نتایج نشان داد که در مواجهه با شوری، بیان نسبی ژن¬های دخیل در تحمل شوری SOS1 و NHX1 افزایش یافت. رقم هگزاپلوئید بیان ژن¬ SOS1 (حساسیت زیاد به شوری) و رقم تتراپلوئید بیان ژن NHX1 (انتقال سدیم به درون واکوئل) را بیشتر افزایش دادند.

طبق نتایج، برخی ارقام باستانی در مقایسه با سایر ارقام پتانسیل تحمل شوری بالاتری بواسطه داشتن مکانیسم¬های فیزیولوژیک و مولکولی (برقراری هموستازی اسمزی، یونی و ردوکس) نشان دادند. در بخش ارزیابی خصوصیات کیفی دانه مشخص شد که ژنوتیپ‌های گندم باستانی بویژه ایمرها در مقایسه با ژنوتیپ‌های مدرن دارای کیفیت دانه مطلوب¬تری از نظر محتوای پروتئین و روی دانه، سختی دانه، محتوای گلوتن، شاخص گلوتن و میزان جذب آب بودند. بنابراین ارقام باستانی ایمر ایرانی از مجموع صفات مطلوبی برای سازگاری با شرایط محدودکننده رشد محیطی از جمله شوری و کمبود ریزمغذی روی برخوردار بودند که می¬توان آن¬ها را برای مصارف خاص مانند تولید محصول ارگانیک در خاک¬های حاشیه¬ای و فقیر کشت و کار کرد یا در برنامه¬های اصلاحی به عنوان والد دارای عملکرد دانه کم ولی متحمل به شوری و دارای کیفیت دانه مطلوب با والدهای مدرن دارای عملکرد دانه بالا ولی حساس به شوری و کیفیت پایین دانه تلاقی داد.

واژه¬های کلیدی: شوری، تنوع ژنتیکی، گندم، تغذیه روی