Αξιολόγηση της απόκρισης εμβολιασμένων και μη γονοτύπων καλλιεργούμενης τομάτας και σειρών παρεμβολής (Solanum lycopersicum X Solanum pennellii) σε συνθήκες αλατότητας μέσω ανάλυσης αντιοξειδωτικών ενζύμων και γονιδιακής έκφρασης σχετιζόμενης με επιγενετικούς μηχανισμούς

Abstract

Σκοπός της παρούσας μελέτης είναι η διερεύνηση της απόκρισης εννέα γονοτύπων τομάτας (Solanum lycopersicum L.), συμπεριλαμβανομένων τοπικών και εμπορικών ποικιλιών, σειρών παρεμβολής και συνδυασμών εμβολιασμού, σε συνθήκες αλατότητας, με έμφαση στον ρόλο επιγενετικών μηχανισμών και αντιοξειδωτικών αποκρίσεων. Τα φυτά καλλιεργήθηκαν υπό συνθήκες θερμοκηπίου και υποβλήθηκαν σε μεταχείριση αλατότητας (8,63 mS/cm), ενώ φυτά χωρίς αλατότητα χρησιμοποιήθηκαν ως μάρτυρες. Η πειραματική προσέγγιση επικεντρώθηκε κυρίως στην ανάλυση της σχετικής έκφρασης των γονιδίων AGO1, AGO4, RDR1 και HDA5 μέσω Real-Time PCR, τα οποία εμπλέκονται σε επιγενετικούς μηχανισμούς. Παράλληλα, αξιολογήθηκε η δραστικότητα των αντιοξειδωτικών ενζύμων της καταλάσης (CAT), της υπεροξειδικής δεσμουτάσης (SOD), της περοξειδάσης (POD) και γλουταθειονικής S- τρανσφεράσης (GST), καθώς και μη ενζυμικών αντιοξειδωτικών παραγόντων (FOLIN, FRAP, DPPH), σε συνδυασμό με δείκτες καταπόνησης (H₂O₂, MDA) και ωσμωτικής προσαρμογής (προλίνη). Τα αποτελέσματα της μελέτης έδειξαν ότι οι γονότυποι ανταποκρίνονται διαφορετικά στην αλατότητα. Συγκεκριμένα, οι γονότυποι 5 και 15 εμφάνισαν πιο αποτελεσματική απόκριση, με συντονισμένη ενεργοποίηση επιγενετικών και αντιοξειδωτικών μηχανισμών και χαμηλά επίπεδα οξειδωτικής καταπόνησης. Αντιθέτως, οι υπόλοιποι γονότυποι παρουσίασαν λιγότερο αποδοτικές στρατηγικές απόκρισης, είτε μέσω μερικής ενεργοποίησης επιμέρους μηχανισμών είτε μέσω εμφάνισης ενδείξεων οξειδωτικής βλάβης. Συνολικά, τα ευρήματα υποδεικνύουν ότι η ανθεκτικότητα στην αλατότητα αποτελεί πολυπαραγοντικό φαινόμενο, στο οποίο οι επιγενετικοί μηχανισμοί διαδραματίζουν κεντρικό ρόλο, σε συνδυασμό με αντιοξειδωτικές και φυσιολογικές διεργασίες.Abstract The purpose of this study is to investigate the response of nine tomato genotypes (Solanum lycopersicum L.), including local and commercial cultivars, introgression lines, and grafting combinations, under salinity conditions, with emphasis on the role of epigenetic mechanisms and antioxidant responses. Plants were grown under greenhouse conditions and subjected to salinity treatment (8.63 mS/cm), while non-saline plants were used as controls. The experimental approach primarily focused on the analysis of the relative expression of the genes AGO1, AGO4, RDR1, and HDA5 using Real-Time PCR, which are involved in epigenetic mechanisms. In parallel, the activity of antioxidant enzymes, namely catalase (CAT), superoxide dismutase (SOD), peroxidase (POD), and glutathione S-transferase (GST), was evaluated, along with non-enzymatic antioxidant parameters (FOLIN, FRAP, DPPH), in combination with stress indicators (H₂O₂, MDA) and osmotic adjustment (proline). The results showed that genotypes respond differently to salinity. Specifically, genotypes 5 and 15 exhibited a more effective response, characterized by coordinated activation of epigenetic and antioxidant mechanisms and low levels of oxidative stress. In contrast, the remaining genotypes displayed less efficient response strategies, either through partial activation of individual mechanisms or through the manifestation of oxidative damage. Overall, the findings suggest that salinity tolerance is a multifactorial trait in which epigenetic mechanisms play a central role, in combination with antioxidant and physiological processes.