بررسی محتوای نسبی آب، نشت الکترولیت، ترکیبات فنلی و فعالیت آنزیم های فنیل آلانین آمونیالیاز و تیروزین آمونیالیاز در برگ گیاه تریتیکاله تحت تیمار کلرید سدیم و کلرید کلسیم

محورهای موضوعی : فیزیولوژی گیاهی

ملیحه جهانی ¹ (1-گروه زیست شناسی،واحد مرودشت،دانشگاه آزاد اسلامی،مرودشت، ایران 2-گروه زیست شناسی،واحد علوم و تحقیقات،دانشگاه آزاد اسلامی،تهران،ایران)
محمدرضا هادی ² (گروه زیست شناسی، واحد مرودشت، دانشگاه آزاد اسلامی، مرودشت، ایران)
مجتبی جعفری نیا ³ (گروه زیست شناسی، واحد مرودشت، دانشگاه آزاد اسلامی، مرودشت، ایران)
صدیقه جهانی ⁴ (گروه زیست شناسی، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران)

تاریخ دریافت : 1401/12/11 تاریخ پذیرش : 1402/04/10 تاریخ انتشار : 1402/04/10

کلید واژه: تنش شوری, عناصر معدنی, ظرفیت آنتی اکسیدانی, گلوتاتیون ردوکتاز, تریتیکاله (x Triticosecale Wittmack), گلوتاتیون S-ترانسفراز,

چکیده مقاله :

مقدمه: با توجه به افزایش روزافزون زمین‌های شور بواسطه کم‌آبی به نظر می‌رسد بررسی راهکارهای افزایش تحمل به تنش شوری ضروری می‌باشد. هم‌چنین جهت غلبه بر تأثیر منفی تنش شوری، استفاده از مکمل یون کلسیم در محیط رشد برای بهبود عامل تنش بسیار مفید و کاربردی می‌باشد.هدف: هدف از انجام این آزمایش، بررسی محتوای نسبی آب، نشت الکترولیت، میزان عناصر معدنی، ظرفیت آنتی‌اکسیدانی، ترکیبات فنلی و فعالیت آنزیم‌های فنیل‌آلانین آمونیالیاز و تیروزین آمونیالیاز در برگ گیاه تریتیکاله (x Triticosecale Wittmack ) تحت تیمار کلرید سدیم و کلرید کلسیم بود. مواد و روش‌ها: این آزمایش بصورت یک طرح کاملاً تصادفی با 3 تکرار در شرایط کنترل شده‌ی گلخانه‌ای صورت گرفت. گیاهچه‌های یک هفته‌ای با غلظت‌های کلرید سدیم (0، 50، 100 و 150 میلی‌مول بر لیتر) و توأم با غلظت‌های کلرید کلسیم (0، 6 و 10 میلی‌مول بر لیتر) برای 5 هفته تیمار شدند و سپس برخی از خصوصیات فیزیو-مورفولوژیکی و بیوشیمیایی شامل تعداد و سطح برگ، محتوای نسبی آب، نشت الکترولیت، محتوای ترکیبات فنلی (آنتوسیانین، فنل کل، فلاونوئید کل، فلاونول کل)، فعالیت آنزیم‌ها (فنیل‌آلانین آمونیالیاز، تیروزین آمونیالیاز، گلوتاتیون ردوکتاز، گلوتاتیون S-ترانسفراز)، ظرفیت آنتی‌اکسیدانی و میزان عناصر معدنی (سدیم، پتاسیم، کلسیم) در برگ مورد سنجش قرار گرفت. نتایج: نتایج نشان داد که تنش شوری بطور معنی‌داری باعث کاهش تعداد و سطح برگ، محتوای نسبی آب، فعالیت آنزیم گلوتاتیون ردوکتاز، میزان پتاسیم و کلسیم در برگ شد ولی باعث افزایش نشت الکترولیت، محتوای ترکیبات فنلی، فعالیت آنزیم‌های فنیل‌آلانین آمونیالیاز، تیروزین آمونیالیاز و گلوتاتیون S-ترانسفراز، ظرفیت آنتی‌اکسیدانی و میزان سدیم در برگ شد. در‌حالی‌که افزودن کلسیم به محیط شور باعث افزایش تعداد و سطح برگ، محتوای نسبی آب، فعالیت آنزیم گلوتاتیون ردوکتاز، میزان پتاسیم و کلسیم در برگ شد ولی باعث کاهش نشت الکترولیت، محتوای ترکیبات فنلی، فعالیت آنزیم‌های فنیل‌آلانین آمونیالیاز، تیروزین آمونیالیاز و گلوتاتیون S-ترانسفراز، ظرفیت آنتی‌اکسیدانی و میزان سدیم در برگ شد. نتیجه‌گیری: کلسیم باعث کاهش اثرات زیان‌آور تنش شوری در برگ گیاه تریتیکاله شد بنابراین افزودن کلسیم به خاک‌های شور می‌تواند بعنوان راهکاری ساده، کاربردی و اقتصادی برای مقابله با تنش شوری و افزایش بهره‌وری خاک و گامی به سوی کشاورزی پایدار را فراهم نماید.

چکیده انگلیسی:

Introduction: Considering the increasing number of saline lands due to water scarcity, it seems necessary to investigate ways to increase tolerance to salinity stress. Also, in order to overcome the negative effect of salinity stress, the use of calcium ion supplement in the growth environment is very useful and practical to improve the stress factor.Objective: The purpose of this research was to investigate relative water content, electrolyte leakage, amount of mineral elements, antioxidant capacity, phenolic compounds and activity of phenylalanine ammonia-lyase and tyrosine ammonia-lyase enzymes in leaves of triticale (x Triticosecale Wittmack) treated with sodium chloride and calcium chloride.Materials and methods: This experiment was conducted as a completely randomized design with 3 replications in controlled greenhouse conditions. One-week-old seedlings were exposed with sodium chloride doses (0, 50, 100 and 150 mmol L-1) and calcium chloride doses (0, 6 and 10 mmol L-1) for 5 weeks and then some physio-morphological and biochemical characteristics including leaf number and surface, relative water content, ion leakage, contents of phenolic compounds (anthocyanin, total phenol, total flavonoid, total flavonol), enzymes activity (phenylalanine ammonia-lyase, tyrosine ammonia-lyase, glutathione reductase, glutathione S-transferase), antioxidant capacity and amount of mineral elements (sodium, potassium, calcium) were measured in leaves.Results: The results showed that salt stress significantly decreased the number and surface of leaves, relative water content, activity of glutathione reductase enzyme, the amount of potassium and calcium in leaves, but increased ion leakage, the contents of phenolic compounds, activity of phenylalanine ammonia-lyase, tyrosine ammonia-lyase and glutathione S-transferase enzymes, antioxidant capacity and sodium content in leaves. While the addition of calcium to saline environment increased the number and surface area of leaves, relative water content, activity of glutathione reductase enzyme, the amount of potassium and calcium in leaves, but decreased ion leakage, the contents of phenolic compounds, activity of phenylalanine ammonia-lyase, tyrosine ammonia-lyase and glutathione S-transferase enzymes, antioxidant capacity and sodium content in leaves.Conclusion: Calcium reduced the harmful effects of salinity stress in leaves of triticale plant, so adding calcium to salty soils can be a simple, practical and economic solution to deal with salinity stress and increase soil productivity and a step towards to provide sustainable agriculture.