
تعداد نشریات | 13 |
تعداد شمارهها | 623 |
تعداد مقالات | 6,502 |
تعداد مشاهده مقاله | 8,647,531 |
تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 8,248,589 |
تاثیر تنش خشکی بر ویژگیهای مورفولوژیکی و بیوشیمیایی برخی گونه های گل سوسن | ||
پژوهشهای تولید گیاهی | ||
دوره 30، شماره 1، فروردین 1402، صفحه 49-65 اصل مقاله (805.58 K) | ||
نوع مقاله: مقاله کامل علمی پژوهشی | ||
شناسه دیجیتال (DOI): 10.22069/jopp.2022.19771.2899 | ||
نویسندگان | ||
رضوان احدی راد1؛ یونس پوربیرامی هیر* 2؛ اسماعیل چمنی3؛ حسن ملکی لجایر4؛ نورالدین ایزدی5 | ||
1دانشآموخته کارشناسیارشد اصلاح و فیزیولوژی گلها و گیاهان زینتی، دانشکده علوم کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران. | ||
2نویسنده مسئول، استادیار گروه علوم باغبانی و فضای سبز، دانشکده علوم کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران. | ||
3استاد گروه علوم باغبانی و فضای سبز، دانشکده علوم کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران. | ||
4استادیار گروه علوم باغبانی و فضای سبز، دانشکده علوم کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران. | ||
5دانشآموخته دکتری اصلاح و فیزیولوژی گلها و گیاهان زینتی، دانشکده علوم کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران. | ||
چکیده | ||
سابقه و هدف: تنش خشکی از مهمترین عوامل محدودکننده رشد گیاهان در جهان میباشد و متداولترین تنشی است که بخش بیشتری از اراضی جهان را تهدید و باعث کاهش محصولات مختلف میشود. تنشهای محیطی باعث تغییراتی در رشد و نمو گیاهان داروئی، مقدار و کیفیت مواد مؤثره آنها میشود که این ترکیبات گیاهان را در مقابل عوامل مزاحم خارجی و همچنین شرایط نامساعد محیطی حفاظت میکند تا گیاهان بتوانند به حیات خود ادامه دهند. استفاده از شیوههای کشت بافت گیاهان در شرایط آزمایشگاهی نسبت به کشتهای مزرعهای، محیط کنترل شدهای را برای مطالعات فیزیولوژیکی از قبیل اثرات تنش خشکی با استفاده از گیاهان فراهم کرده است تا با مدیریت عوامل محیطی بتوان به حداکثر محصول دست یافت. مواد و روشها: این پژوهش در قالب طرح کاملاً تصادفی در آزمایشگاه کشت بافت و بیوتکنولوژی دانشگاه محقق اردبیلی به منظور غربالگری درون شیشهای سه گونه گل سوسن نسبت به تنش خشکی انجام گردید. فلسهای سوخک درونشیشهای tsingtauense .L، L. regale و L. ledebourii در محیط کشت پایه MS حاوی غلظتهای مختلف پلیاتیلنگلیکول6000 (0، 5، 10، 20 و 40 گرم در لیتر) کشت گردید پس از دو ماه شاخصهای مورفولوژیکی گیاهچههای باززایی شده از قبیل ارتفاع گیاهچه، طول و تعداد برگ، تعداد سوخک، تعداد ریشه و وزن تر و همچنین شاخصهای بیوشیمیایی مانند میزان پرولین، کربوهیدراتهای محلول، فنل، فلاونوئید، آنتوسیانین، کلروفیل و کاروتنوئید در هر یک از تیمارها بصورت جداگانه اندازهگیری و مورد ارزیابی قرار گرفت. یافتهها: در پژوهش حاضر از بین سه گونه گل سوسن فقط L. regale برگ تولید کرد نتایج نشان داد که ارتفاع گیاهچه، تعداد و طول برگ، تعداد سوخک و تعداد ریشه و وزن تر گیاهچهها با افزایش تنش خشکی کاهش یافت. بیشترین تعداد سوخک از L. ledebourii، بیشترین تعداد ریشه از L. regale و بیشترین وزن تر از نمونههای tsingtauense.L بدست آمد. بیشترین مقدار فنل و کاروتنوئید از L. regale و بیشترین مقدار پرولین از L. ledebourii حاصل شد در حالی که tsingtauense.L نسبت به گونه های دیگر از فلاونوئید، آنتوسیانین و کلروفیل بیشتری برخوردار بود. طبق نتایج بدست آمده میزان پرولین، فلاونوئید و آنتوسیانین همبستگی مثبتی با میزان تنش خشکی داشت ولی بیشترین میزان کربوهیدراتهای محلول و فنل از تیمار 10 گرم در لیتر پلیاتیلن-گلیکول و بیشترین مقدار کاروتنوئید نیز از غلظت 5 گرم در لیتر پلیاتیلنگلیکول بدست آمد. نتیجهگیری: در پژوهش حاضر تنش خشکی با کاهش طویل شدن و تقسیم سلولی و با تاثیر بر روی فرآیندهای مختلف فیزیولوژیکی، بیوشیمیایی و هورمونی شاخصهای رشدی گیاهچههای گونههای گل سوسن را کاهش داد در حالی که میزان شاخص-های بیوشیمیایی نسبت به شاهد در شرایط تنش خشکی تجمع پیدا کردند. افزایش پرولین، کربوهیدراتهای محلول و متابولیتهای ثانویه علاوه بر افزایش عملکرد محصول، نوعی ساز و کار تحمل به تنش خشکی بوده و شاخصی جهت ارزیابی مقاومت گیاه به تنش خشکی محسوب میشود. | ||
کلیدواژهها | ||
گل سوسن؛ تنش خشکی؛ پلیاتیلنگلیکول؛ پرولین | ||
مراجع | ||
1.Azad, P. and Khosh-Khui, M. 2007. Micropropagation of Lilium Ledebourii bioss. as affected by plant growth regulator, sucrose concentration, harvesting season and cold treatments. J. Biotech. 10: 4. 583-591.
2.Walpola, B.C. and Arunakumara, K.K. 2017. Effect of salt stress on decomposition of organic matter and nitrogen mineralization in animal manure amended soils. Agric. Sci. J. 5: 1. 9-18.
3.Khan, A.S., Ul-Allah, S. and Sadique, S. 2010. Genetic variability and correlation among seedling traits of wheat (Triticum sativum) under water stress. Agric. Biol. J. 12: 2. 247-250.
4.Amobeigi, M. and Razavizadeh, R. 2013. Effects of drought stress and PBA on flavnoid accumulation and minerals in Brassica napus. J. Plant Echophysiol. 8: 31. 12-22. (In Persian)
5.Kusano, T., Berberich, T., Tateda, C. and Takahashi, Y. 2008. Polyamines: essential localizations of anthocyanin in arabidopsis. Plant Signal Behavior J. 10: e1027850.
6.Dami, I. and Hughes, H. 1995. Leaf anatomy and water loss of In-vitro Polyethylene Glycol treated of ‘Valiant’ Grape. Plant Cell. Tiss. Org. Cult. J. 42: 2. 179-184.
7.Georgieva, M.D., Djilianov, D., Konstantinova T. and Parvanova, D. 2004. Screening of bulgarian raspberry cultivars and elites for osmotic tolerance in-vitro. Biotech. Equip. J. 18: 2. 95-98.
8.Naveed, M.S., Manzoor, A., Javed, A. and Tariq, M.A. 2019. In-vitro screening of different tomato genotypes against peg induced water stress. World J. Biol. Biotech. 4: 15-19.
9.Raj, R.N., Gokulakrishnan, J. and Prakash, M. 2020. Assessing drought tolerance using PEG-6000 and molecular screening by SSR markers in maize (Zea mays L.) hybrids. Maydica. 64: 7.
10.Kaur, A. and Sarlach, R.S. 2020. Leaf area, relative water content and stay-green habit of iranian landraces (Triticum aestivum L.) under water stress in field conditions. Adv. Res. 21: 1-13.
11.Li, W., Wang, Y. and Zhang, Y. 2020. Impacts of drought stress on the morphology, physiology, and sugar content of Lanzhou lily (Lilium davidii var. unicolor). Acta. Physiol. Plant. 42: 127p.
12.Turan, T.O. and Ekmekci, Y. 2009. Effect of water deficit induced by PEG and NaCl on chickpea (Cicer arietinum L.) cultivars and lines at early seedling stages. GaziUniv. J. Sci. 22: 1. 5-14.
13.Bates, L., Waldren, P.P. and Teare, J.D. 1973. Rapid determination of the free proline of water stress studies. Plant Soil J. 39: 201-205.
14.Slinkard, K. and Singleton, V.L. 1997. Total phenol analysis: automation and comparison with manual methods. American Soc. Enology Viticult. J. 28: 49-55.
15.Farooq, M., Wahid, A., Kobayashi, N., Fujita, D. and Basra, S.M.A. 2009. Plant drought stress: effects, mechanisms and management, Argon. Sustain J. Dev. 29: 185-212.
16.Jaleel, C.A., Manivannan, P., Lakshmanan, G.M.A., Gomathinayagam, M. and Panneerselvam, R. 2008. Alterations in morphological parameters and photosynthetic pigment responses of Catharanthus roseus under soil water deficits. Colloids surfaces B. Biointerfaces J. 61: 298-303.
17.Irrigoyen, J.H., Emerich, D.W. and Sanchez Diaz, M. 1992. Water stress induced changes in concentration of proline and total soluble sugars in nodulated alfalfa plant. Phys. Plantarum J. 84: 55-66.
18.Burnett, S., Thomas, P. and Van Iersel, M. 2005. Post germination drenches with Polyethylene Glycol 8000 reduce growth of salvia and marigolds. Hort. Sci. J. 40: 675-679.
19.Rani Roy, M., Rais Uddin Rashed, M.D. and Sharmin Mitu, A. 2017. Screening and diversity of drought tolerance genotypes in-vitro in tomato. Agric. Res. Tech. J. 4: 2.1-6.
20.Abdolrahman, R.A., Gaber, Hanan, A.M.M., AL-Sayed, M.A. and Smetanska, I. 2012. Effect of drought and salinity stress on total phenolic, flavonoids and flavanols contents and antioxidant activity in-vitro sprout cultures of garden cress (Lepidium sativum). Applied Sci. Res. J. 8: 8. 3934-3942.
21.Hernandez-Perez, C.A., Gomez-Merino, F.C., Spinoso-Castillo, J.L. and Bello-Bello, J.J. 2021. In-vitro Screening of Sugarcane Cultivars (Saccharum spp. Hybrids) for Tolerance to Polyethylene Glycol-Induced Water Stress. Agronomy. 11: 598.
22.Bhatt, R.M. and Srinivasa Rao, N.K. 2005. Influence of pod load on response of okra to water stress. Indian J. Plant Phys. 10: 1. 54-59.
23.Colom, M.R. and Vazzana, C. 2003. Photosynthesis and PSII functionality of drought resistant and drought sensitive weeping love grass plants. Environ. Exp. Bot. 49: 135-144.
24.Jangpromma, N., Kitthaisong, S., Lomthaisong, K., Daduang, S., Jaisil, P. and Thammasirirak, S. 2010. A proteomics analysis of drought stress responsive proteins as biomarker for drought tolerant sugarcane cultivars. American J. Biochem. Biotech. 6: 2.89-102.
25.Nasir Khan, M., Siddiqui, M.H., Mohammad, F., Masroor, M., Khan, A. and Naeem, M. 2007. Salinity induced changes in growth, enzyme activities, photosynthesis. Proline accumulation and yield in linseed genotype. Agric. Sci. J. 3: 685-695.
26.Ghorbanli, M., Bakhshi Khaniki, G.R., Salimi Elizei, S. and Hedayati, M. 2010. Effect of water deficit and its interaction with ascorbate on proline, soluble sugars, catalase and glutathione peroxidase amounts in (Nigella sativa L.). Med. Aromatic Plants J. 26: 465-476.
27.Heidari-Sharifabad, H. 2001. Plants, aridity and drought research. Inst. Forest. Rang. Press J. 200p.
28.Razavizadeh, R., Shafghat, M. and Najafi, Sh. 2014. The effect of water shortage stress on morphological and physiological characteristics of Carum copticum. J. Plant Bio. Iran. 6: 22. 25-38. (In Persian)
29.Mamnoei, E. and Seyyed Sharifi, R. 2010. Study the effects of deficit on chlorophyll fluorescence indices and the amount of proline in six barely genotypes and its relation with canopy temperature and yield. Plant Biol. J. 2: 5. 51-62.
30.Aliabadi, F.H., Lebaschi, M.H., Shiranirad, A.H., Valadabadi, A.R. and Daneshian, J. 2008. Effects of arbuscular mycorrhizal fungi, different levels of phosphorus and drought stress on water use efficiency, relative water content and proline accumulation rate of coriander (Coriandrum sativum L.). Med. Plant Res. J. 2: 6. 125-131.
31.Arndt, S.K.K., Clifford, S.C., Wanek, W., Jones, H.G. and Popp, M. 2001. Physiological and morphological adaptations of the fruit tree ziziphus rotundifolia in response to progressive drought stress. Tree Phys. J. 21: 705-715.
32.Serraj, R. and Sinclair, T.R. 2002. Osmolyte accumulation: can it really help increase crop yield under drought conditions. Plant cell Environ. J. 25: 333-341.
33.Aran, M., Abedi, B., Tehranifar, A. and Parsa, M. 2017. Effect of drought stress on morphological and physiological traits of grape. Hort. Sci. J. 31: 2. 315-326.
34.Bano, A., Ullah, F. and Nosheen, A. 2012. Role of absicisic acid and drought stress on the activities of antioxidant enzymes in wheat. Plant Soil Environ. J. 58: 4. 181-185.
35.Dehghani Bidgoli, R. 2018. The effect of drought and salinity stresses on some secondary metabolites of Rosmarinus officinalis. J. Plant Ecophys. App. Res. 5: 1. 27-51. (In Persian)
36.Anjum, N.A., Arena, C. and Singhgill, S. 2014. Reactive oxygen species (ROS) and response of antioxidants as ROS scavengers during environmental stress in plant. Frontiers in Environ. Sci. 2: 1-13.
37.Fabriki Orang, S. and Davudnia, B. 2019. Investigation of changes in growth traits and secondary metabolites in medicinal plant of Thymus vulgaris L. under mild salinity and drought stress. J. Med. Plant Ecophyt. 22: 2. 27-40. (In Persian) 38.Farah, S., Hosseinian, A., Wende Li, A. and Trust, B. 2008. Measurement of anthocyanin’s and other phytochemicals in purple wheat. Food Chem. 109: 916-924.
39.Bolat, I., Dikilitas, M., Ercisli, S., Ikinci, A. and Tonkaz, A.T. 2014. The effect of water stress on some morphological physiological, and biochemical characteristics and bud success on apple and quince rootstocks. The Scientific World J. pp. 1-9.
40.Epstein, E. 1994. The anomaly of silicon in plant biology. Proceedings of the National Academy Sci. 91: 11-17.
41.Fu, J. and Huang, B. 2001. Involvement of antioxidants and lipid peroxidation in the adaptation of two cool-season grasses to localized drought stress. Environ. Exp. Bot. J. 45: 2. 105-114.
42.Ilektra, S. and Michael, M. 2012. Interaction of proline, sugars and anthocyanin’s during photosynthetic acclimation of Arabidopsis thaliana to drought stress. Plant Phys. 169: 577-585.
43.Tohidi, Z. 2015. The effect of drought stress on physiological characteristics of plants. Malaysia international conference on research in science and technology. pp. 1-7.
44.Setayeshmehr, Z. 2012. Effect of drought stress on growth rate, proline content and photosynthetic pigments of Antheum graveolens. The first national conference of biotechnology students of Golestan Univ. Gorgan, Iran.
45.Ashraf, M. and Farooq, M. 2005. Pre-Sowing seed treatment a shotgun approach to improve germination, plant growth and crop yield under saline and non-saline conditions. Advance Agronomy. J. 88: 223-271.
46.Kramer, P.J. 1980. Drought stress, and the origins of adaptations. Adaptation of plants to water and high temperature stress. New York, Wiley. pp. 7-22. | ||
آمار تعداد مشاهده مقاله: 429 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 374 |