Abstract:
ถั่วเขียว เป็นพืชล้มลุกที่ปลูกทั่วไปในพื้นที่เขตร้อน อุณหภูมิที่เหมาะสม 28-30 องศาเซลเซียส ความเครียดจากความร้อนเป็นความเครียดทางกายภาพที่สำคัญ ส่งผลกระทบทำให้ผลผลิตเมล็ดของพืชปลูกลดลง นอกจากนี้ความร้อนจากอุณหภูมิสูงจะชักนำให้เกิดสภาพเครียดออกซิเดชั่นมีการสะสมของอนุมูลอิสระในเซลล์พืช การทดลองนี้จึงมีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษากลไกทางชีวเคมีของถั่วเขียวที่ตอบสนองต่อสภาพอุณหภูมิสูงในโรงเรือนร้อน วางแผนการทดลองแบบสุ่มอย่างสมบูรณ์ จำนวน 4 ซ้ำ ทำการวิเคราะห์ปริมาณสารต้านอนุมูลอิสระ (ฟีนอลิกรวม และฟลาโวนอยด์รวม) กิจกรรมของเอนไซม์ต้านอนุมูลอิสระ (คะตะเลส, กลูตาไธโอนเอสทรานส์เฟอเรส, กัวไอเอคอลเปอร์ออกซิเดส และซุปเปอร์ออกไซส์ ดิสมิวเทส) และสารป้องกันแรงดันออสโมติก (ไกลซีนเบตาอีน และโพรลีน) ผลการทดลองพบว่า ถั่วเขียวสายพันธุ์ JP231223, JP31324 และ JP78930 มีผลผลิตลดลงเล็กน้อยเมื่ออยู่ภายใต้สภาพเครียดจากอุณหภูมิสูง โดยถั่วเขียวที่ทนทานต่ออุณหภูมิสูงทั้ง 3 สายพันธุ์นี้มีการสังเคราะห์สารฟีนอลิกรวม และไกลซีนเบตาอีน เพิ่มขึ้น ในขณะที่สายพันธุ์ JP31324 และ JP78930 มีปริมาณของสารฟลาโวนอยด์รวมและโพรลีนเพิ่มขึ้นอีกด้วย นอกจากนี้ยังพบว่าถั่วเขียวทั้ง 3 สายพันธุ์นี้มีกิจกรรมของเอนไซม์กลูตาไธโอนเอสทรานส์เฟอเรส และซุปเปอร์ออกไซส์ ดิสมิวเทส เพิ่มมากขึ้น อีกทั้งยังพบว่า ถั่วเขียวสายพันธุ์ JP231223, JP31324 และ JP78930 มีการยับยั้งปฏิกิริยาลิปิดเปอร์ออกซิเดชั่นโดยมีการสะสมของสารมาลอนไดอัลดีไฮด์ ผลิตภัณฑ์จากปฏิกิริยาลิปิดเปอร์ออกซิเดชั่นลดลง ซึ่งการเพิ่มขึ้นของสารต้านอนุมูลอิสระและสารป้องกันแรงดันออสโมติกนี้อาจมีความสัมพันธ์กับความทนทานต่ออุณหภูมิสูงของถั่วเขียวสายพันธุ์ JP231223, JP31324 และ JP78930
Mungbean (Vigna radiate L.) is grown as a summer season crop. The optimum temperature for growth of mungbean is 28-30o C. High temperature is a major abiotic stress causing yield of seed crops. Moreover, the effect of high temperature stress results in the overproduction of reactive oxygen species (ROS), leading to oxidative stress. The objectives of this study were to investigate the biochemical responses of mungbeans comparing between the same accession of mungbean under high temperature stress in a greenhouse and field condition. This experiments were designed in completely randomized design (CRD) with 4 replications for studies the biochemical response of mungbeans under heat stress. Determination of antioxidant contents (flavonoids and phenolids), antioxidant enzyme activities (catalase, glutathione-S-transferase, guaiacol peroxidase and superoxide dismutase) and organic osmolyte contents (glycine betaine and proline) were done. The results revealed that yield reduction in accessions JP231223, JP31324, and JP78930 was less affected by high temperature stress, as compared to other accessions. Under high temperature, JP231223, JP31324, and JP78930 showed an increase in total phenolics and glycine betaine. JP31324 and JP78930 also expressed a high level of total flavonoids and proline. Besides, JP231223, JP31324 and JP78930 presented overexpression of glutathione-S-transferase and superoxide dismutase. Moreover, JP231223, JP31324 and JP78930 inhibited lipid peroxidation, resulting in a decrease in the accumulation of malondialdehyde, a biomarker of oxidative stress. Altogether, these results suggested that the increase in antioxidants and osmoprotectants are associated with heat tolerance in the mungbean accessions JP231223, JP31324 and JP78930.