Development of an efficient screening tool to assess the genetic variability for NaCl – induced salinity stress among Sorghum (Sorghumbicolor [L.]Moench) genotypes at early growth stages (seedling)

نفذت عدة تجارب مخبرية في كلية الزراعة بجامعة دمشق بهدف الوصول إلى أسلوب غربلة مناسب و فعال في سبر التباين الوراثي في استجابة عشرين مدخلاً من الذرة البيضاء من سلسلة ازرع لإجهـاد الملوحة العالية. تم و بمحاكاة ما يحدث في ظل الظروف البيئية الطبيعية تطوير تقانـة غربلـة تتـضمن التعريض المسبق لبادرات الذرة البيضاء لمستوى محرض (غير مميت) من الإجهاد الملحـي mM 150 ( NaCl ) لمدة 16 ساعة يعد بمنزلة إشارة تحذير signal Warning تدفع المدخلات لتهيئة وسـائلها الدفاعية كل حسب طاقته الوراثية الكامنة، بقصد تجاوز المستوى المميت من الإجهاد الملحي mM 400 (NaCl) ، لمدة 48 ساعة مع المحافظة على سلامة أكبر نسبة ممكنة من الخلايا النباتية. تـسمح صـفة القدرة على استعادة النمو، و ذلك بعد نقل البادرات المعاملة إلى الماء المقطر لمـدة 72 سـاعة، بتمييـز المدخلات المتحملة عن نظيراتها الحساسة. بينت النتائج استناداً إلى نسبة الانخفاض في طول كلٍ من الجذور و البادرات، و معدل النمـو المطلـق خلال فترة استعادة النمو، وجود تباين وراثي في استجابة مدخلات الذرة البيـضاء المدروسـة لإجهـاد الملوحة العالية. و تم اعتماداً على تحليل distribution- Z تصنيف المـدخلات مثـل، ازرع10 ، ازرع15، ازرع18 كمدخلات عالية التحمل للملوحة، في حين كانت المدخلات مثل، ازرع22 حساسة للملوحة لأنهـا أبدت أدنى معدل نمو مطلق و أعلى نسبة انخفاض في طول كلٍ من الجذور و البادرة، أي قدرة ضعيفة على استعادة النمو. و تتميز تقانة الغربلة المقترحة في هذا البحث، بالسرعة و الفعالية، لأنها تنسجم مع مـا يحـدث فـي الطبيعة من كون النباتات تتعرض أولاً لمستوى غير مميت من الإجهاد قبل مواجهـة مـستوى الإجهـاد البيئي المميت.

Different experiments were conducted under laboratory conditions, at the Faculty of Agriculture – Damascus University, in order to develop a suitable and efficient screening tool, which can be applied to assess the genetic variability among 20 sorghum genotypes (Izraa series) for high salt stress tolerance. We were able to develop a screening technique involves pre- exposing sorghum seedlings to a sub – lethal level of salinity stress (induction stress) (150 mM NaCl) for 16 hrs which can induce the genotypes to prepare defensive means, which may differ according to the genetic potentiality of each genotype. These protective responses may help the genotype to endure the lethal level of salinity stress (400 mM NaCl) for 48 hrs. At a later stage, the seedlings were transferred to distilled water for 72 hrs and the rate of recovery growth was taken as a criterion to select the highly salt tolerant genotypes by using Zdistribution analysis. Results revealed that genotypes such as: Izraa 10, Izraa 15, and Izraa 18 could be classified as salt tolerant genotypes which showed higher recovery growth and the least growth reduction over the control. Whereas a genotype such as Izraa 22 was grouped as salt sensitive one where the percent growth reduction over the control was greater, indicating that this genotype has low recovery growth ability. Our results suggest that the proposed screening technique is rapid, effective, and match the natural screening.