تأثیر خاکپوش‌های نایلونی و برخی تنظیمکنندههای رشد گیاهی بر روند تغییرات برخی عناصر برگی، آنزیمها و میزان تجمع نیترات در پیاز خوراکی (Allium cepa) در شرایط تنش کم آبی
محورهای موضوعی : مجله علمی- پژوهشی اکوفیزیولوژی گیاهی
محمدحسن شیرزادی
1
,
محمدجواد آروین
2
,
عبدالحسین ابوطالبی جهرمی
3
,
محمدرضا حسندخت
4
1 - دانشجوی دکتری گروه زراعی باغی، دانشکده کشاورزی و صنایع غذایی، واحد علوم و تحقیقات تهران، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران.
2 - استاد گروه باغبانی، دانشکده کشاورزی دانشگاه شهید باهنر کرمان، کرمان، ایران
3 - دانشیار گروه باغبانی، واحد جهرم، دانشگاه آزاد سلامی، جهرم، ایران
4 - دانشیار گروه باغبانی دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه تهران، تهران، ایران
کلید واژه: عناصر پرمصرف, پرولین, کاتالاز, اسید آمینه,
چکیده مقاله :
اثر تنظیم کننده های رشد و خاکپوش بر میزان عناصر برگی، آنزیمها و تجمع نیترات در پیاز خوراکی تحت تنش کم آبی، بررسی گردید. عامل اصلی تنش کم آبی در سه سطح (100 ، 80 و 60 درصد نیاز آبی) و عامل فرعی خاکپوش در دو سطح (کاربرد و عدم کاربرد)و اسید سالیسیلیک (صفر و 5/0میلی مولار)، متیل جاسمونات (5 و 5/7 میکرو مولار) و 24- اپی براسینولاید (5/0 و 1 میکرو مولار)[ اختصاص یافت. برهمکنش معنی داری بین تنش کم آبی و تنظیم کنندهای رشد در میزان عنصر برگی نیتروژن، آنزیمهای کاتالاز و سوپر اکسید دیسموتاز و مالون دی آلدئید، اسیدهای آمینه متیونین، ایزولوسین و پرولین، نشت یونی و میزان کلروفیل و کاروتنوئید مشاهده شد و اثر تنظیم کننده ها در شرایط تنش شدید کم آبی موثر بود. ،برهمکنش کم آبی و خاکپوش علاوه بر صفات مذکور بر صفات اسید آمینه والین و تیروزین و فسفر و پتاسیم برگ و اثر تنظیم کننده های رشد بر صفات اسید آمینه والین و تیروزین و فسفر و پتاسیم برگ معنی دار بود و این اثر تحت شرایط تنش شدید کم آبی بسیار موثر بود. تیمار براسینولاید بیشترین اثر را بر کاهش نیترات نشان داد بطوریکه تحت شرایط غیر تنش، ملایم و شدید براسینواستروئید 1 میکرومولار به ترتیب باعث کاهش 26 و 23 و 31 درصدی نیترات شد. خاکپوش تحت شرایط عدم تنش ، تاثیری بر کاهش نیترات ندارد ولی تحت شرایط تنش شدید کم آبی ، استفاده از خاکپوش 13 درصد نیترات سوخ را در مقایسه با شاهد کاهش داد.
The effect of plant growth regulators (PGRs) and plastic mulch on the amount of some leaf elements, enzymes and nitrate accumulation in onions under water deficit stress was investigated. The main plots consisted of water deficit stress treatment at three levels (100% water requirement, 80% and 60% water requirement), and subplots including mulch (in two levels of application and no application of dark plastic) and PGRs factor in Six levels (zero, salicylic acid (0.5 mM), methyl jasmonate (5 and 7.5 µM), 24-Epibrassinolide (0.5 and 1 µM). Significant interaction was observed between low water stress and PGRs in the amount of nitrogen, catalase, superoxide dismutase and malondialdehyde enzymes, methionine, isoleucine and proline amino acids, ion leakage, chlorophyll and carotenoids pigmentation. The effect of the PGRs was mainly effective in water deficit conditions. Also, the interaction of water deficit and plastic mulch in addition to these traits was significant on the amino acid valine and tyrosine traits and phosphorus and potassium of leaf and this effect was significant under water deficit condition. Brassinolide growth regulator treatment had the most effect on reducing nitrate in onion bulb. Under non stress, mild stress and severe stress condition, 1 micromolar brassinosteroid reduced 26, 23 and 31 percent of onion nitrate, respectively. Also, plastic mulch under non stress conditions have no effect on reducing the accumulation of nitrate, but under severe stress conditions (60% water requirement), use of plastic mulch detergent reduced the 13% accumulation of nitrate compared with the control
آروین، م. ج. و ا. بیدشکی. 1390. اثر برهمکنش متیل جاسمونات و خشکی بر شاخصه های رشد و بیوشیمیایی، عملکرد سوخ و میزان ماده موثره آلیسین در گیاه داروئی سیر. مجله علوم و فنون باغبانی ایران. 12(4): 431-444.
آروین، م.ج. و ن. کاظمی پور. 1380. آثار تنش‌های شوری و خشکی بر رشد و ترکیب شیمیایی و بیوشیمیایی چهار رقم پیاز خوراکی (Allium cepa). مجله علوم آب و خاک- علوموفنون کشاورزی و منابع طبیعی 5(4): 41-53.
بیدشکی، ا.، م.ج. آروین. و ه. فرهمند. 1389. اثر تنظیمکنندههای رشد اسید سالیسیلیک و ایندول 3- بوتریک اسید بر پارامترهای رشدی و میزان ماده موثره آلیسین در گیاه سیر در شرایط تنش کم آبی در جیرفت. پایان نامه کارشناسی ارشد دانشگاه آزاد اسلامی جیرفت. 120ص.
بیدشکی، ا.، م. ج. آروین و ک. مقصودی. 1391. تأثیر ایندول بوتیریک اسید (IBA) بر رشد، عملکرد و میزان ماده مؤثره آلیسین در پیاز گیاه سیر (Allium sativum L.) در شرایط تنش کم آبی در مزرعه. فصلنامة علمی-پژوهشی تحقیقات گیاهان دارویی و معطر ایران. 28(3): 567-577.
جعفری، پ . 1383. مطالعه نقش استفاده از خاکپوش پلاستیکی به منظور افزایش کارایی مصرف آب در طالبی نشریه بژوهش درعلوم کشاورزی شماره 2 جلد2
حبیبی، غ.، ز. صادفی پور و ر. حاجی بلند. 1394. اثر اسید سالیسیلیک بر روی تنباکو (Nicotiana rustica) در شرایط خشکسالی. مجله گیاهان دارویی ایران 25: 17-28.
سعادت مصطفوی، ر.، م. جلینی. و ع. سبحانی. 1387. بررسی اثر خاکپوش پلاستیک سیاه،روش آبیاری و مقدار آب مصرفی روی خصوصیات کیفی گوجه فرنگی،، مجله آبیاری و زهکشی ایران سال چهارم. شماره 2صفحه245- 249.
سلطانی تمجید، ا.، پ. فتحی و ف. حسین پناهی. 1394. اثر مقدار آب آبیاری و خاکپوش پلاستیک و کاه و کلش گندم بر عملکرد و کارایی مصرف آب سیب زمینی تحت آبیاری قطره ای- نواری در دشت دهگلان. نشریه پژوهش آب در کشاورزی. 29(3): 11 صفحه.
سماواتی، ح.ا. 1393. اثر تنش خشکی بر برخی شاخص های فیزیولوژیک در سه گونه پیاز (Allium cepa .). اولین کنفرانس ملی توسعه پایدار کشاورزی با استفاده از الگوی محصول. همدان، ایران.
صفاری، م.، ج. احمد، ن.ا. خوشخلق سیما و ز. شوبار. 1393. تأثیر اسپری هورمونهای براسینستروئیدی و سیتوکینین بر فعالیت و بیان ژن کاتالاز و پرولین در دو رقم کلزا تحت تنش خشکی. مجله ژنتیک مدرن 9 (3): 329-342.
فرهادی، ع.، ا. سلیمانی پور.، ع. نیکویی. و ا. باقری. 1385. اثرات روشهای آبیاری و خاکپوش های پلی اتیلن بر کیفیت گرمگ، مجله علوم و فنون باغبانی ایران 2 (3و4) : 170-161.
مهرابیان مقدم، ن.، م. ج. آروین و غ. ر. خواجویی نژاد. 1388. مطالعه اثراسید سالیسیلیک وعلفکش آترازین بررش ونمو، عملکرد واجزای عملکرد ذرت دابل کراس 370 تحت شرایط تنش کم آبی در مزرعه. مجله بهنژادی نهال وبذر.
Abdala ,G., O. Miersch, R. Kramell, A.Vigliocco, E.Agostinni, G. Forchetti and S. Alemano. 2003. Jasmonate and octadecanoid occurrence in tomatohairy roots. endogenoous level changes in response to NaCl. Plant Growth Regul. 40:21-27.
Ananieva, E. A., V. S. Alexieva and L. P. Popova. 2002. Treatment with salicylic acid decreased the effect of paraquat on photosynthesis. J. Plant Physiol. 159: 685-693.
Asha, A and K. Lingakumar. 2015. Effect of 24 -epibrassinollide on the morphological and biochemical constitutions Vigna unguiculata (L. ) seedlings. Indian J. of Sci Res and Tech. 3 ( 1): 35 -39.
Ashraf, M., N. Akram, R. Arteca and M. Foolad. 2010. The physiological, biochemical and molecular roles of brassinosteroids and salicylic acid in plant processes and salt tolerance. Critical Reviews in Plant Sci. 29 (3): 162-190.
Ashrafuzzaman. M .2011. Effect of plastic mulch on growth and yield of chilli (Capsicum annuum L. ) , Biol and Applied Sci. 54: 2-3.
Biddlingmeyer B.A., S.A. Cohen and T.L. Tarvin .1984. Rapid analysis of amino acids using pre-column derivatization. J Chromatogr. 336: 93-104.
Borsanio, V and M. A. Botella. 2001. Evidence for a role of salicylic acid in the oxidative damage generated by NaCl and osmotic stress in seedling. J. Plant Physiol. 126: 1024-1030.
Bunna S., P. Sinath, O. Makara, J. Mitchell and S. Fukai .2011. Effects of straw mulch on mungbean yield in rice fields with strongly compacted soils. Field Crops Res. 124: 295-301.
Creelman, R. A. and J. E. Mullet. 1997. Bioseynthesi and action of jasmonates in plants. Annual Review of Plant Physiol and Plant Mol Bio. 48: 355-381.
El-Tayeb, M. A. 2005. Response of barley grain to the interactive effect of salinity and salicylic acid. Plant Growth Regul. 45: 215-225.
Hayat, S., P. Maheshwari, A. S. Wani, M. Irfan, M. N. Alyemeni and A. Ahmad. 2012. Comparative effect of 28 homobrassinolide and salicylic acid in the amelioration of NaCl stress in Brassica juncea L. Plant Physiol and Biochem. 53: 61-68.
Heath R. L and L. Packer. 1968. Photoperoxidation in isolated chloroplasts. I. Kinetics and stoichiometry of fatty acid peroxidation. Archives in Biochemistry and Biophysics. 125:189–198.
Hydo, H and S.H. Yang. 1971. Ethylene enhanced synthesis of phenylalanine ammonia-lyase in pea seedling. J of Plant Physiol. 47: 765-770.
Kagale, S., U. K. Divi, J. E. Krochko, W. A. Keller and P. Krishna. 2007. Brassinosteroid confers tolerance in Arabidopsis thaliana and Brassica napus to a range of abiotic stresses. Planta 225(2): 353-364.
Khodray, S. E. A. 2004. Effect of salicylic acid on the growth, photosynthesis and carbohydrate metabolism in salt stressed maize plants. J. Agric and Biol. 1560 (8530) : 5–8.
Koda, Y. 1992. The role of jasmonic acid and related compounds in the regulation of plant development. Int. Rev. Cytol. 133:133-199.
Li L, Van Staden J, Jager AK. 1998. Effects of plant growth regulators on the anti-oxidant system in seedlings of two maize cultivars subjected to water stress. Plant Growth Regul. 25: 81-87.
Lichtenthaler H.K and R.A. Wellburn .1987. Determination of total carotenoids and chlorophylls a and b of leaf extracts in different solvents. Biochem Soc Trans. 11(5): 591-592.
Lorenzo, O. 2003. Ethylene response factor1 integrates signals from ethylene and jasmonate pathways in plant defense. Plant Cell. 15:165–178.
Malamy, J., J. P. Carr, D. F. Klessig and I. Raskin. 1990. salicylic acid: Likely endogenous signal in the resistance response of tobacco to viral infection. Sci. 250: 1002-1004.
Mandhanis, S., S. Madan and V. Whney. 2006. Antioxidant defence mechanism under salt stress in wheat seedling. J. Biol. Plantarum. 50 (2): 227-231.
Popova, L. P., L. T.Maslenkova , R. Y. Yordanova, A. P. Ivanova, A. P Krantev, G. Szalai and T. Janda. 2009. Exogenous treatment with salicylic acid attenuates cadmium toxicity in pea seedlings. J. Plant Physiol and Biochem. 47: 224-231.
Rashidi, M. , S. Abbassi and M.Gholami. 2009. Interactive effects of plastic mulch and tillage method on yield and yield components of tomato (Lycopersicon scolentom ) , American Agric and Environ Sci. 5(3) :420 427.
Raskin, I. 1992. Role of salicylic acid in plants. Annul. Rev. Plant Physiol. J. Plant Mol Biol. 43: 439-463.
Reymond, P. 2000. Differential gene expression in response to mechanical wounding and insect feeding in Arabidopsis. J. Plant Cell. 12: 707–719.
Sairam R. 1994. Effects of homobrassinolide application on plant metabolism and grain yield under irrigated and moisture-stress conditions of two wheat varieties. Plant Growth Regu 14: 173-181.
Senaranta, T. , Teuchela, D, E. Bumm, and K. Dixon. 2002. Acetyle salicylic acid (aspirin) and salicylic acid induce multiple stress tolerance in bean and tomato plants. Plant Growth Regul. 30: 157-161.
Sharifa, S. and A. Muriefah. 2015. Effects of paclobutrazol on growth and physiological attributes of Soybean (Glycine max) plants grown under water stress conditions. J. Adv Res in Biol Sci.2: 81-93.
Steinmetz Z., C. Wollmann, M. Schaefer, C. Buchmann, J. David, J. Troger, K. Munoz, O. Fror and G.L. Schaumann. 2016. Plastic mulching in agriculture. Trading short-term agronomic benefits for long term soil degradation. Sci of the Total Environ. 550: 690–705.
Stevens, J. and T. Senaranta. 2006. Salicylic acid induces salinity tolerance in tomato (Lycopersicon esculentum cv. Roma) : associated changes in gas exchange, water relation and membrane stabilization. Plant Growth Regul. 49: 77-83.
Sudha. G and G. A. Ravishankar. 2003. Influence of methyl jasmonate and salicylic acid in the enhancement of capsaicin production in cell suspension cultures of Capsicum frutescens Mill. J. Current Sci. 85: NO. 8.
Takahashi, K. , K. Fnjino and Y. Kikuta. 1995. Invement of the accumulation of sucrose and the synthesis of cell wall polysaccharides in the FAO. 2001. Food and agriculture of garlic, USDA Agric Res Unit, USA: 98-108.
Vardhini B.V and N.A. Anjum. 2015.Brassinosteroids make plant life easier under abiotic stresses mainly by modulating major components of antioxidant defense system. Environmental science. 2(67): 1-16.
Wang, S. Y. 2009. Effect of methyl jasmonate on water stress in strawberry. ISHS Acta Hort. 516: XXV.
Wasternack, C. and B. Hause. 2002. Jasmonates and octadecanoids:signals in plant stress responses and development. Prog. Nucleic Acid Res. Mol. Biol. 72, 165–221.
Whelan, M. 1980. A colorimetric method for the quantitative determination of nitrates and nitrites in biologic fluids biologic fluids. J. Biol. Chem. 1980, 86:189-197.
_||_