دوره 14، شماره 42 - ( تابستان 1401 )
جلد 14 شماره 42 صفحات 126-117 |
برگشت به فهرست نسخه ها
گروه زراعت و اصلاح نباتات پردیس کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه تهران
چکیده: (1334 مشاهده)
چکیده مبسوط
مقدمه و هدف: تنش خشکی یکی از مهم‌ترین عوامل مهم محدودکننده رشد گیاهان به‌شمار می‌رود. اسید سالیسیلیک یک ترکیب فنلی تولید شده توسط گیاه است که نقش مهمی در تنظیم فرایندهای مختلف گیاه دارد. تحقیقات نشان داده است که کاربرد خارجی اسید سالیسیلیک می‌تواند تحمل گیاه در برابر برخی تنش‌های غیرزنده از جمله تنش اسمزی، خشکی، شوری، ازن و اشعه ماورای بنفش را افزایش دهد. هدف از اجرای این پژوهش بررسی برهم‌کنش تنش خشکی و محلول پاشی اسید سالیسیلیک بر برخی پارامترهای فیزیولوژیکی، بیوشیمیایی در ژنوتیپ‌های لوبیا بود.
مواد و روش‌ها: این پژوهش در سال 1400-1399 به‌صورت فاکتوریل در در قالب طرح کاملا تصادفی با سه تکرار در گلخانه گروه زراعت و اصلاح نباتات واقع در پردیس کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه تهران اجرا شد. سطوح مختلف خشکی در دو سطح 80% و 50% ظرفیت زراعی، فاکتور ژنوتیپ شامل دو ژنوتیپ لوبیای معمولی (ناز و 167) برگزیده از آزمون مزرعه‌ای و عامل اسید سالیسیلیک در دو سطح شامل عدم مصرف اسید سالیسیلیک (شاهد) و محلول‌پاشی اسید سالیسیلیک (به‌میزان 1میلی‌مولار) مورد مطالعه قرار گرفتند. پس از اعمال تیمارها صفاتی مختلف فیزیولوژیکی و بیوشیمیایی مورد ارزیابی قرار گرفت.
یافته‌ها: نتایج نشان داد تنش خشکی موجب کاهش معنی‌داری در نشت یونی و افزایش معنی‌داری در میزان نشت یونی، پراکسید هیدروژن و مالون دی آلدئید در هر دو ژنوتیپ گردید. این تغییرات تحت تنش خشکی در ژنوتیپ ناز به مراتب بیشتر از ژنوتیپ 167 بود. محلول‌پاشی برگی اسید سالیسیلیک موجب کاهش میزان مالون دی‌آلدئید، نشت یونی و پراکسید هیدروژن و افزایش میزان فعالیت آنزیم‌های آنتی‌اکسیدان، پرولین و محتوای نسبی در تمام سطوح خشکی گردید. کاهش این تغییرات در محلول‌پاشی برگی توسط سالسیلیک اسید در ژنوتیپ ناز به مراتب بیشتر از ژنوتیپ 167 بود.
نتیجه‌گیری: نتایج پژوهش نشان داد که محلول‌پاشی برگی اسید سالیسیلیک توانست با حفظ بهتر وضعیت آبی برگ )محتوای نسبی آب برگ گیاه(، حفظ بهتر پایداری غشاء سلولی )با کاهش نشت یونی و مالون دی‌آلدهید(، افزایش بیشتر میزان محلول پرولین و همچنین افزایش فعالیت آنزیم‌های آنتی اکسیدانی (سوپراکسید دیسموتاز، کاتالاز، اسکوربات پراکسیداز و گایاکول پراکسیداز) در هر دو ژنوتیپ لوبیا تحت شرایط تنش خشکی، باعث کاهش تأثیرات منفی تنش خشکی شده و درنتیجه گیاه را مقاوم‌تر می‌‌سازد. بنابراین،با توجه به نتایج این پژوهش کاربرد محلول پاشی برگی 1 میلی مولار سالسیلیک اسید برای کاهش اثرات منفی تنش خشکی در لوبیا پیشنهاد می‌گردد.
مقدمه و هدف: تنش خشکی یکی از مهم‌ترین عوامل مهم محدودکننده رشد گیاهان به‌شمار می‌رود. اسید سالیسیلیک یک ترکیب فنلی تولید شده توسط گیاه است که نقش مهمی در تنظیم فرایندهای مختلف گیاه دارد. تحقیقات نشان داده است که کاربرد خارجی اسید سالیسیلیک می‌تواند تحمل گیاه در برابر برخی تنش‌های غیرزنده از جمله تنش اسمزی، خشکی، شوری، ازن و اشعه ماورای بنفش را افزایش دهد. هدف از اجرای این پژوهش بررسی برهم‌کنش تنش خشکی و محلول پاشی اسید سالیسیلیک بر برخی پارامترهای فیزیولوژیکی، بیوشیمیایی در ژنوتیپ‌های لوبیا بود.
مواد و روش‌ها: این پژوهش در سال 1400-1399 به‌صورت فاکتوریل در در قالب طرح کاملا تصادفی با سه تکرار در گلخانه گروه زراعت و اصلاح نباتات واقع در پردیس کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه تهران اجرا شد. سطوح مختلف خشکی در دو سطح 80% و 50% ظرفیت زراعی، فاکتور ژنوتیپ شامل دو ژنوتیپ لوبیای معمولی (ناز و 167) برگزیده از آزمون مزرعه‌ای و عامل اسید سالیسیلیک در دو سطح شامل عدم مصرف اسید سالیسیلیک (شاهد) و محلول‌پاشی اسید سالیسیلیک (به‌میزان 1میلی‌مولار) مورد مطالعه قرار گرفتند. پس از اعمال تیمارها صفاتی مختلف فیزیولوژیکی و بیوشیمیایی مورد ارزیابی قرار گرفت.
یافته‌ها: نتایج نشان داد تنش خشکی موجب کاهش معنی‌داری در نشت یونی و افزایش معنی‌داری در میزان نشت یونی، پراکسید هیدروژن و مالون دی آلدئید در هر دو ژنوتیپ گردید. این تغییرات تحت تنش خشکی در ژنوتیپ ناز به مراتب بیشتر از ژنوتیپ 167 بود. محلول‌پاشی برگی اسید سالیسیلیک موجب کاهش میزان مالون دی‌آلدئید، نشت یونی و پراکسید هیدروژن و افزایش میزان فعالیت آنزیم‌های آنتی‌اکسیدان، پرولین و محتوای نسبی در تمام سطوح خشکی گردید. کاهش این تغییرات در محلول‌پاشی برگی توسط سالسیلیک اسید در ژنوتیپ ناز به مراتب بیشتر از ژنوتیپ 167 بود.
نتیجه‌گیری: نتایج پژوهش نشان داد که محلول‌پاشی برگی اسید سالیسیلیک توانست با حفظ بهتر وضعیت آبی برگ )محتوای نسبی آب برگ گیاه(، حفظ بهتر پایداری غشاء سلولی )با کاهش نشت یونی و مالون دی‌آلدهید(، افزایش بیشتر میزان محلول پرولین و همچنین افزایش فعالیت آنزیم‌های آنتی اکسیدانی (سوپراکسید دیسموتاز، کاتالاز، اسکوربات پراکسیداز و گایاکول پراکسیداز) در هر دو ژنوتیپ لوبیا تحت شرایط تنش خشکی، باعث کاهش تأثیرات منفی تنش خشکی شده و درنتیجه گیاه را مقاوم‌تر می‌‌سازد. بنابراین،با توجه به نتایج این پژوهش کاربرد محلول پاشی برگی 1 میلی مولار سالسیلیک اسید برای کاهش اثرات منفی تنش خشکی در لوبیا پیشنهاد می‌گردد.
نوع مطالعه: پژوهشي |
موضوع مقاله:
اصلاح براي تنش هاي زنده و غيرزنده محيطي
دریافت: 1400/5/18 | ویرایش نهایی: 1401/5/15 | پذیرش: 1400/9/9 | انتشار: 1401/5/21
دریافت: 1400/5/18 | ویرایش نهایی: 1401/5/15 | پذیرش: 1400/9/9 | انتشار: 1401/5/21
فهرست منابع
1. Bates, L.S., R.P. Waldren and I.D. Teare. 1973. Rapid determination of free proline for waterstress studies. Plant and Soil, 39: 205-207. [DOI:10.1007/BF00018060]
2. Bajji, M., J. Kinet and S. Lutts. 2002. The use of the electrolyte leakage method for assessing cell membrane stability as a water stres tolerance test in durum wheat. Plant Growth Regulation. 36: 61-70. [DOI:10.1023/A:1014732714549]
3. Beauchamp, C.O. and I. Fridovich 1971. Superoxide dismutase: Improved assays and an assay applicable to acrylamide gels. Annual Review of Biochemistry, 44: 276-287. [DOI:10.1016/0003-2697(71)90370-8]
4. Chavoushi, M., F. Najafi, A. Salimi and S.A.H. Angaji 2019 Effects of salicylic acid on antioxidant enzymes activities of safflower under drought stress Journal of Plant Process and Function, 33(8): 263-275.
5. Dastneshan, S., M.R. Bihamta, A. Abbasi and M. Sabokdast 2019. The Effect of Different Levels of Drought Stress on some Physiological Traits and Chlorophyll Fluorescence of Bean Genotypes (Phaseolus Vulgaris L.). Journal of Crop Breeding, 11(31): 92-104 (In Persian). [DOI:10.29252/jcb.11.31.92]
6. Dmitrieva, V.A., E.V. Tyutereva and O.V. Voitsekhovskaja 2020. Singlet oxygen in plants: Generation, detection, and signaling roles. International Journal of Molecular Sciences, 21: 3237. [DOI:10.3390/ijms21093237]
7. Egert, M. and M. Tevini 2002. Influence of drought on some physiological parameters symptomatic for oxidative stress in leaves of chives (Allium schoenoprasum). Enviromental Experimental Botany, 48: 43-49. [DOI:10.1016/S0098-8472(02)00008-4]
8. Ghai, N., R.C Setia and N. Setia 2002. Effect of paclobutrazol and salicylic acid on chlorophyll content, hill activity and yield components in Brescia napus L. (cv. GSL-1). Phytomorphology, 52: 83-87.
9. Gupta, A., A. Rico-Medina and A.I. Cano-Delgado 2020. The physiology of plant responses to drought. Science, 368: 266-269. [DOI:10.1126/science.aaz7614]
10. Gomes, F.P., M.A. Oliva, M.S. Mielke, A.A.F. Almeida and L.A. Aquino 2010. Osmotic adjustment, proline accumulation and membrane stability in leaves of Cocos nuciera submitted to drought stress. Scientia Horticulturae, 126: 379-384. [DOI:10.1016/j.scienta.2010.07.036]
11. Gerami, M., V. Akbarpour and A. Mohammadian. 2019. The Effect of Putrescine and Salicylic Acid on Physiological Characteristics and Antioxidant in Stevia Rebaudiana B. Under Salinity Stress. Journal of Crop Breeding, 11(29): 40-54. [DOI:10.29252/jcb.11.29.40]
12. Habibi, G. 2012. Exogenous salicylicacid alleviates oxidative damageof barley plants under drought stress. Acta Biologica Szegediensis, 56: 57-63.
13. Hamed, K.B., A. Castagna, E. Salem, A. Ranieri and C. Abdelly. 2007. Sea fennel (Crithmum maritimum l.) under salinity conditions: a comparison of leaf and root antioxidant responses. Plant Growth Regulation, 53(3): 185-194. [DOI:10.1007/s10725-007-9217-8]
14. Hasanuzzaman, M., M.B. Bhuyan, F. Zulfiqar, A. Raza, S.M. Ohsin, J.A. Mahmud, M. Fujita and V. otopoulos 2020. Reactive oxygen species and antioxidant defense in plants under abiotic stress: Revisiting the crucial role of a universal defense regulator. Antioxidants, 9: 681. [DOI:10.3390/antiox9080681]
15. Hashempour, A., M. Ghasemzhad, G. Fotouhi and M.M. Sohani. 2014. The physiological and biochemical response to freezing stress olive plants treated with salicylic acid. Russian Journal. Plant Physiology, 61(4): 443-450. [DOI:10.1134/S1021443714040098]
16. Hayat, S., S.A. Hasan, Q. Fariduddin and A. Ahmad. 2008. Growth of tomato (Lycopersicom esculentum) in response to salicylic acid under water stress. Journal of Plant Interactions, 3(4): 297-304. [DOI:10.1080/17429140802320797]
17. Heath R.L. and L. Parker. 1968. Photoperoxidation in isolated chloroplasts. I. Kinetics and stoichiometry of fatty acid peroxidation. Archives of Biochemistry and Biophysics, 125: 189-198. [DOI:10.1016/0003-9861(68)90654-1]
18. Hussain, I., R. Rasheed, M. Arslan, A. Muhammad Mohsin, S. M.A. Shah, A. Rashid, M. Akram, J. Nisar and M. Riaz. 2020. Foliar Applied Acetylsalicylic Acid Induced Growth and Key-Biochemical Changes in Chickpea (Cicer arietinum L.) Under Drought Stress. Dose-Response, 18(4): 1-13. [DOI:10.1177/1559325820956801]
19. Kadioglu, A., N. Saruhan, A. Saglam, R. Terzi and T. Acet. 2011. Exogenous salicylic acid alleviates effects of long term drought stress and delays leaf rolling by inducing drought stress and delays leaf rolling by inducing antioxidant system. Plant. Growth. Regulation, 64: 27-37. [DOI:10.1007/s10725-010-9532-3]
20. Kapoor, D., S. Bhardwaj, M. Landi, A. Sharma, M. Ramakrishnan and A. Sharma. 2020. The impact of drought in plant metabolism: How to exploit tolerance mechanisms to increase crop production. Applied Sciences, 10: 5692. [DOI:10.3390/app10165692]
21. Khalvandi, M., A. Siosemardeh, E. Roohi and S. Keramati. 2021. Salicylic acid alleviated the effect of drought stress on photosynthetic characteristics and leaf protein pattern in winter wheat. Heliyon, 7: e05908. [DOI:10.1016/j.heliyon.2021.e05908]
22. Khan, M.I., M. Fatma, T.S. Per, N.A. Anjum and N.A. Khan. 2015. Salicylic acid-induced abiotic stress tolerance and underlying mechanisms in plants. Plant Science Journal, 6: 462. [DOI:10.3389/fpls.2015.00462]
23. Krantev, A., R. Yordanova, T. Janda, Szalai and L. Popova 2008. Treatment with salicylic acid decreases the effect of cadmium on photosynthesis in maize plants. Journal of Plant Physiology, 165: 920-931. [DOI:10.1016/j.jplph.2006.11.014]
24. Laxa, M.M. Liebthal, W. Telman, K. Chibani and K.J. Dietz. 2019. The Role of the Plant Antioxidant System in Drought Tolerance Antioxidants, 8(94): 1-32. [DOI:10.3390/antiox8040094]
25. Mafakheri A., A. Siosemardeh, B. Bahramnejad, P.C. Struik and Y. Sohrabi. 2011. Effect of drought stress and subsequent recovery on protein, carbohydrate contents, catalaseand peroxidase activities in three chickpeas (Cicer arietinum L.) cultivars. Australian Journal of Crop Scince, 5: 1255-1260.
26. Manivannan, P., C.A. Jaleel, B. Sankar, A. Kishorekumar, R. Somasundaram, G.M.A Lakshmanan and R. Panneerselvam. 2007. Growth, biochemical modifications and proline metabolism in Helianthus annuus L. as induced by drought stress. Colloids Surfaces B Biointerfaces, 59: 141-149. [DOI:10.1016/j.colsurfb.2007.05.002]
27. Maggio, A., S. Miyazaki, P. Veronese, T. Fujita, J.I. Ibeas and B. Damsz. 2002. Does proline accumulation play an active role in stress-induced growth reduction? Plant Journal, 31: 699-712. [DOI:10.1046/j.1365-313X.2002.01389.x]
28. Mehrabian, N., M. Arvin, R. Khajavinejad and K. Maghsoodi 2011. Effect of salicylic acid on growth and forage and grain yield of maize under drought stress. Seed Plant Improvment Journal, 27: 41-55.
29. Miura, K. and Y. Tada 2014.Regulation of water, salinity and cold stress responses by salicylic acid. Plant Science, 5: 410. [DOI:10.3389/fpls.2014.00004]
30. Moradshahi, A., B. Salehi Eskandari and B. Kholdbarin. 2004. Physiological responses of rape (Brassica napus) to drought stress in vitro conditions. Iranian Journal of Science and Technology, 28 (A1): 181.
31. Nazar, R., S. Umar, N.A. Khan and O. Sareer. 2015. Salicylic acid supplementation improves photosynthesis and growth in mustard through changes in proline accumulation and ethylene formation under drought stress. South African Journal Botany, 98: 84-94. [DOI:10.1016/j.sajb.2015.02.005]
32. Pfeiffer, W.H. and B. McClafferty. 2007. HarvestPlus: Breeding crops for better nutrition. Crop Science, 47(S3): S88-S10. [DOI:10.2135/cropsci2007.09.0020IPBS]
33. Parveen, A.M.A. Ashraf, I. Hussain, S. Perveen, R. Rasheed, Q. Mahmood, S. Hussain, A. Ditta, A. Hashem, A.B. F. Arjani, A.A. Alqarawi and E.F.A. Allah. 2021. Promotion of Growth and Physiological Characteristics in Water-Stressed Triticum aestivum in Relation to Foliar-Application of Salicylic Acid. Water, 13(1316): 1-17. [DOI:10.3390/w13091316]
34. Premachandra, G.S., H. Saneoka, M. Kanaya and S. Ogata 1991. Cell membrane stability and leaf surface wax content as affected by increasing water deficits in maize. Journal of Experiment Botany. 42: 167-171. [DOI:10.1093/jxb/42.2.167]
35. Rezaeinia, M., M.R. Bihamta, S.A. Peighambari and A. Abbasi. 2019. Effect of Drought Stress on Antioxidant Enzymes Activities and Some Physiological Traits in Chickpea (Cicer Arietinum L.). Journal of Crop Breeding, 11(30): 11-22 (In Persian). [DOI:10.29252/jcb.11.30.11]
36. Sadeghipour, O. and P. Aghaei. 2012. Impact of exogenous salicylic acid application on some
37. traits of common bean (Phaseolus vulgaris L.) under water stress conditions. International Journal
38. of Agriculture and Crop Sciences, 4(11): 685-690.
39. Sabokdast, M., M. Dashtaki and Y. Sassani. 2019. Evaluation of responses of common bean (Phaseolus vulgaris. L) genotypes to drought stress using different stress tolerance indices. Iranian Journal Field Crop Science, 50: 1-9.
40. Sheng, Wu, Q., Y. Ning Zou and R. Xue Xia 2006. Effect of water stress and arbuscular mycorrhizal fungi on reactiveoxygen metabolism and antioxidant production by citrus (Citrus tangerine) roots. Europian Journal of Soil Biology, 42: 166-172. [DOI:10.1016/j.ejsobi.2005.12.006]
41. Singh, B.R. and B.P. Singh 1995.Agronomic and physiological responses of sorghum, maize and pearl millet to irrigation. Field. Crop. Research, 42: 57-67. [DOI:10.1016/0378-4290(95)00025-L]
42. Smirnoff, N. 1993. The role of active oxygen in response of plants to water deficit and desiccation. New Phytologist, 125: 27-58. [DOI:10.1111/j.1469-8137.1993.tb03863.x]
43. Stevens J., T. Senaratna and K. Sivasithamparam. 2006 Salicylic Acid Induces Salinity Tolerance in Tomato (Lycopersicon esculentum cv. Roma): Associated Changes in Gas Exchange, Water Relations and Membrane Stabilisation. Journal of Plant Growth Regulation, 49: 77-83.
44. Velikova, V., I. Yordanov and A. Edreva. 2000. Oxidative stress and some antioxidant systems in acid rain-treated bean plants: Protective role of exogenous polyamines. Plant Science, 151: 59-66. [DOI:10.1016/S0168-9452(99)00197-1]
45. Wahbi, S., R. Wakrim, B. Aganchich, H. Tahi and R. Serraj. 2005. Effects of partial rootzone drying (PRD) on adultolive tree (Olea europaea) in field conditions under arid climate; I. Physiological and agronomic responses. Agriculture, Ecosystems and Environment, 106: 289-301. [DOI:10.1016/j.agee.2004.10.015]
46. Yavas, I. and A. Unay. 2016. Effects of zinc and salicylic acid on wheat under drought stress. Journal of Animal and Plant Science, 26(4): 1012-101.
47. Yazdanpanah, S., A. Baghizadeh and F. Abbassi. 2011. The interaction between drought stress and salicylic and ascorbic acids on some biochemical characteristics of Satureja hortensis. African Journal of Agronomy, 6: 798-807.
| بازنشر اطلاعات | |
 |
این مقاله تحت شرایط Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License قابل بازنشر است. |