آویشن یکی از ارزشمندترین گیاهان دارویی جهانی است و چندین گونه از آن به ایران تعلق دارند. با توجه به موقعیت ایران در مناطق خشک و نیمه خشک، بررسی تأثیر تنش خشکی بر این گیاه جزو اولویت های اصلی تحقیقات در کشور است. این پژوهش با هدف شناسایی جمعیتهای متحمل و حساس به تنش کم آبی و ارزیابی تنوع ژنتیکی صفات مورفولوژیکی، فیزیولوژیکی و بیوشیمیایی 10 جمعیت آویشن تحت شرایط تنش کمآبی در سه سطح (100، 70 و 40 درصد ظرفیت زراعی) در شرایط کنترل شده گلخانه به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی و شرایط مزرعه ای به صورت اسپیلیت پلات در قالب طرح بلوک کاملا تصادفی با سه تکرار در دانشگاه صنعتی اصفهان انجام شد. سپس بر اساس نتایج تجزیه به مؤلفه های اصلی، 3 جمعیت (حساس به خشکی، متحمل به خشکی و شاخص) انتخاب شدند. نتایج تجزیه واریانس نشان داد که جمعیتها ازنظر اکثر صفات مورد مطالعه اختلاف معنیداری داشتند. همچنین اثر سطوح آبیاری بر تمام صفات معنی دار بود. تنش کمآبی موجب کاهش معنیداری در صفات ارتفاع گیاه، طول میانگره، طول و عرض برگ، وزن تر و خشک بوته، محتوای کلروفیل a و b، کلروفیل کل، محتوای کاروتنوئید و محتوای نسبی آب برگ شد؛ اما تنش کمآبی منجر به افزایش فعالیت آنزیمهای آنتیاکسیدانی (کاتالاز، آسکوربات پراکسیداز، گایاکول پراکسیداز و سوپر اکسید دیسموتاز)، میزان مالوندیآلدئید، هیدروژن پر اکسید، پرولین، نشت الکترولیت، کربوهیدرات کل، پروتئین کل، محتوای اسانس، محتوای فنول و فلاونوئید کل، فعالیت آنتیاکسیدانی، ترکیبات پلی فنول و تغییر در ترکیبات اسانس شد. برای انتخاب جمعیتهای متحمل به تنش، شاخص های TOL، SSI، STI، MP، GMP و YSI مورد بررسی قرار گرفتند که شاخص های STI و GMP به عنوان شاخص های برتر برای شناسایی جمعیت های متحمل آویشن معرفی شدند. بر اساس این شاخص ها جمعیت T. kotschyanus-2 به عنوان متحمل ترین و T. serpyllum به عنوان حساس ترین جمعیت معرفی شدند. در ادامه این پژوهش به بررسی صفات مورفو-فیزیولوژیکی و صفات فیتوشیمیایی و تغییرات متابولیت های ثانویه سه جمعیت منتخب تحت رژیم آبیاری در دو سطح (100 و 40 درصد ظرفیت زراعی) و محلول پاشی آبسیزیک اسید در سه سطح (0، 25 و 50 میکرو مولار) و سیلیکات سدیم در سه سطح (0، 1 و 2 میلی مولار) جهت کاهش اثرات منفی خشکی پرداخته شد. نتایج نشان داد که آبسیزیک اسید در غلظت 25 میکرو مولار و سیلیکات سدیم در غلظت 2 میلی مولار تأثیر مثبتی در بهبود فرایندهای آنزیمی و متابولیکی مورد بررسی داشت. در نتیجه، استفاده از آبسیزیک اسید و سیلیکات سدیم باعث بهبود رشد در شرایط آبیاری معمول و افزایش مقاومت و تحمل در برابر تنش خشکی گردید. آنالیز کروماتوگرافی گازی نشان داد که تیمول، کاریوفیلن اکسید، اندوبورنئول، لینالول، گاماترپینن و پیسایمن ترکیبات اصلی اسانس آویشن را تشکیل می -دهند و بیشترین محتوای تیمول (32/57 درصد) در پاسخ به تنش کمآبی در جمعیت T. kotschyanus-2 مشاهده شد. علاوه بر این، نتایج کروماتوگرافی مایع با کارایی بالا وجود چهارده ترکیب گالیک اسید، کلروژنیک اسید، کافئیک اسید، 4- هیدروکسی بنزوئیک اسید، وانیلیک اسید، سیرینژیک اسید، الاژیک اسید، پی-کوماریک اسید، فرولیک اسید، رزمارینیک اسید، آپیژنین، لوتئولین، روتین و کوئرستین را در عصاره فنولی جمعیتهای منتخب آویشن نشان داد و بیشترین محتوای رزمارینیک اسید (86/61 میلی گرم بر 100 گرم وزن خشک) در جمعیت T. kotschyanus-2 در شرایط تنش خشکی شدید مشاهده شد. این پژوهش همچنین به بررسی تغییرات بیان ژن های دخیل در مسیر سنتز تیمول و کارواکرول ازجمله TPS2، CYP71D178، CYP71D180 وCYP71D181 در شرایط تنش کمآبی و محلول پاشی آبسیزیک اسید در سه جمعیت منتخب گیاه آویشن در اتاق رشد در موسسه ماکس پلانک آلمان پرداخت. نتایج نشان داد که بیان ژن TPS2 بیشترین افزایش را در پاسخ به آبسیزیک اسید و تنش خشکی در هر سه جمعیت نشان داد. داده ها نشان می دهد که TPS2 بیشتر از CYP71D178، CYP71D180 و CYP71D181 تحت تأثیر قرار گرفت که نشان می دهد نقش مهمی در بیوسنتز تیمول و کارواکرول دارد.
کلمات کلیدی :آویشن، تنش کم آبی، متابولیت های ثانویه، سیلیکات سدیم، آبسیزیک اسید، بیان ژن