تأثیر شوری بر محتوای یونی، رنگیزه‌های گیاهی و قندهای محلول و نشاسته گیاه هالوفیت آلوروپوس (Aeluropus littoralis)
محورهای موضوعی : یافته های نوین کشاورزیفاطمه مهرین‌فر 1 , قربانعلی نعمت‌زاده 2 , همت‌اله پیردشتی 3 , حمیدرضا مبصر 4
1 - کارشناس ارشد زراعت، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد قائمشهر، گروه زراعت، قائمشهر، ایران
2 - استاد، پژوهشکده ژنتیک و زیست فناوری کشاورزی طبرستان، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری، ایران
3 - دانشیار، پژوهشکده ژنتیک و زیست فناوری کشاورزی طبرستان، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری، ایران
4 - استادیار، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد قائمشهر، گروه زراعت، قائمشهر، ایران
کلید واژه: شوری, پتاسیم, آلوروپوس لیتورالیس, سدیم, قندهای محلول, نشاسته,
چکیده مقاله :
این آزمایش در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی در شرایط گلخانه ایدر پزوهشکده ژنتیک و زیست فناوری طبرستان، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری در سال ١٣٨٩، با ۵ سطح شوری ( صفر، ٢٠، ۴٠، ۶٠و ٨٠ دسی زیمنس بر متر) و در سه تکرار اجرا و صفاتی مانند میزان رنگیزه های گیاهی، غلظت قندهای محلول و نشاسته و همچنین میزان عناصر سدیم و پتاسیم در سه بخش برگ، ساقه و ریشه به صورت مجزا محاسبه شدند. نتایج نشان دادند که با افزایش میزان شوری، کلروفیل a، b، کل و کاروتنوئیدها به طور معنی داری کاهش پیدا کردند. میزان نشاسته تا سطح ٢٠ دسی زیمنس بر متر روندی افزایشی و پس از آن کاهش معنی داری یافت درحالیکه غلظت قندهای محلول تا سطح ٢٠ دسی زیمنس بر متر کاهش و پس از آن افزایش یافت. شوری بر محتوای یون های سدیم و پتاسیم در اندام های گیاه تأثیر معنی داری داشت، به طوریکه با افزایش شوری، محتوای یون سدیم در تمامی اندام ها افزایش، ولی از میزان پتاسیم آنها کاسته شد که این کاهش در ساقه و ریشه معنی دار ولی در برگ معنی دار نبود. نتایج همچنین تجمع بیشتر عنصر سدیم را در شوری های بالا، در ریشه نشان دادند که شاید علت، برگشت این عنصر از طریق بافت آبکشی از اندام هوایی به ریشه تحت تنش شوری و یا به دلیل محدودکردنانتقالسدیمبهساقهو نگهداریآندر ریشه به عنوان یکی از سازوکار های مقاومت به شوریباشد.این نتایج نشان می دهد که گیاه آلوروپوس یک هالوفیت تجمع کننده نمک می باشد که قادر است تا شوری حدود ٢٠ دسی زیمنس بر متر را تحمل نموده و سپس با افزایش تنش شوری، با تجزیه نشاسته و تولید قندهای محلول، به تعدیل اسمزی کمک کرده و با شوری مقابله کند.
In this research some of physiological parameters and ion uptake and accumulation of halophyte plant Aeluropus littoralis were investigated. Experiment design was randomized complete block design in greenhouse condition in Genetics and Agricultural Biotechnology Institute of Tabarestan, Sari Agricultural Sciences and Natural Resources Universitywith with five salt levels (0, 20, 40, 60 and 80 dS/m) and three replicates in 2010. Some parameters such as plant pigments٫ soluble sugar concentrations and starch and sodium and potassium content in three parts of plant (leaves, stems and roots) were determined. Results indicated that increasing of salinity significantly decreased chlorophyll a٫ b٫ a+b and carotenoeids content. Starch amount increased up to 20 dS/m and then markedly declined. By contrast٫ soluble sugars decreased up to 20 dS/m and then significantly increased. Salinity also significantly affected sodium and potassium content in plant organs so that with increasing salinity, sodium content significantly increased but potassium content declined. Results also showed that in high levels of salinity, sodium concentrations in roots are more than shoots. Under salt stress, sodium might returns from aerial organs to roots or maybe it is because of limiting transfer of sodium from roots to shoots and save it in roots as a mechanism of salt resistance. These results showed that Aeluropus littoralis as a halophyte plant could resistants salinity up to 20 dS/m and then with increasing salt stress, starch was broken down and produce soluble sugars to help osmotic adjustment to tolerate against salinity.
1- ابرسجی، ق. ١٣٧٩. شناسایی و بررسی برخی از ویژگیهای اکوفیزیولوژیک آلوروپوس در مراتع شور و قلیایی شمال گرگان. پژوهش و سازندگی. شماره ٤٦. صفحات: ٢٥-٢١.
2- پوراسماعیل، م.، م. ل. قربانلی.، ر. خاورینژاد. ۱٣٨۴. اثر شوری روی جوانهزنی، وزنتر و خشک، محتوای یونی، پرولین، قند محلول و نشاسته گیاه Suaeda fruticosa.. مجله بیابان. شماره دوم. صفحات: ۲٦۵-۲۵٧.
3- تربتینژاد، ن، م، ح، مقصودلوارد و آ. م، قرهباش. ١٣٧٩. تعیین ارزش غذایی دو گونه گیاه شور مرغ مرتعی Aeluropus littoralis و Aeluropus logopoides در گوسفند. مجله علوم کشاورزی و منابع طبیعی. شماره دوم. صفحات: ٤٥-٣١.
4- جعفری، م.١٣٧٣. سیمای شوری و شوررویها. موسسه تحقیقات جنگلها و مراتع. تعداد صفحات: ٦٢.
5- حیدری شریفآباد، ح.١٣٨٠. گیاه و شوری. انتشارات موسسه تحقیقات جنگلها و مراتع. تعداد صفحات: ١٩٩.
6- رضائی، م. ع.، ر. ع. خاورینژاد و ح. فهیمی. ۱٣٨٣. پاسخ فیزیولوژیک پنبه به شوریهای مختلف خاک. پژوهش و سازندگی در زراعت و باغبانی. شماره ۶٢. صفحات: ٨۹-٨۱.
7- عصاره، م. ح.، آ. شریعت. ١٣٨٧. بررسی مقاومت به شوری در مرحله جوانهزنی و رشد رویشی در چهار گونه از اکالیپتوس. مجله علوم کشاورزی و منابع طبیعی. جلد پانزدهم. شماره ششم. تعداد صفحات: ۱۴.
8- علویپناه، س. ک. 1371. احیای مناطق شور. (ترجمه). انتشارات سازمان جنگلها و مراتع.
9-کریمی، ق.، م. ل. قربانلی.، ح. حیدری شریفآباد.، م. ح. عصاره. ۱٣٨۵. بررسی مکانیسمهای مقاومت به شوری در گونه مرتعی Atriplex verrucifera (M.B) . پژوهش و سازندگی در منابع طبیعی. شماره ٧٣. صفحات: ۴٨-۴٢.
10- میرمحمدی میبدی، س. ع. م.، ب. قرهیاضی. ١٣٨١. جنبههای فیزیولوژیک و بهنژادی تنش شوری گیاهان. انتشارات دانشگاه صنعتی اصفهان. تعداد صفحات: ٢٧٤ .
11- میرمحمدی میبدی، س. ع. م.، ع. ر. امینیحاجیآبادی و ج. خواجهالدین. 1382. ارزیابی دو گونه علفی آلوروپوس در کاهش شوری خاک و احیای اراضی شور. مجله علوم و فنون کشاورزی و منابع طبیعی. شماره دوم. صفحات:249-241.
12- Aghaleh, M., Niknam, V., Ebrahimzadeh, H. and Razavi, K. 2009. Salt stress effects on growth, pigments, proteins and lipid peroxidation in Salicornia persica and S. europaea. Biologia plantarum. Vol 53(2)243-248.
13- Asch, F., Dingkuhn, M. and Droffling, K. 2000. Salinity increases CO2 assimilation but reduces growth in field growth irrigated rice. Plant and soil. Vol 218: 1-10
14- Amirjani, M. R. 2011. Effect of salinity stress on growth, sugar content, pigments and enzyme activity of rice. International Journal of Botany. Vol 7(1): 73-81.
15- Barhoumi, Z., Djebali, W., Chaibi, W., Abdelly, Ch. and Smaoui, A. 2007a. Salt impact on photosynthesis and leaf ultrastructure of Aeluropus littoralis. Journal of Plant Research. Vol 120: 529-537.
16- Barhoumi, Z., Djebali, W., Smaoui, A., Chaibi, W. andAbdelly, Ch. 2007b. Contribution of NaCl excretion to salt resistance of Aeluropus littoralis (Willd) Parl. Journal of Plant Physiology. Vol 164(7): 842-850.
17- Barhoumi, Z., Djebali, W., Abdelly, Ch., Chaibi, W. andSmaoui, A. 2010. Ultrastructure of Aeluropus littoralis leaf salt glands under NaCl stress. Protoplasma. Vol 233(3-4): 195-202.
18- Dhanapackiam, S. andMuhammad Ilyas, M. H. 2010. Effect of salinity on chlorophyll and carbohydrate contents of Sesbania grandiflora seedlings. Indian Journal of Science and Technology. Vol 3(1): 64-66.
19- Dewan, M. L. and Famouri, J. 1964. The soils of Iran. Soil and Water Research Institute of FAO, Rome. 319pp.
20- Drazkiewicz, M. 1994. Chlorophyllase: occurrence, functions, mechanism of action, effects of external and internal factors. Photosythetica. Vol 30: 321-331.
21- Fougere, F., Rudulier, D. L. andStreeter, J. G. 1991. Effects of salt stress on amino acid, organic acid, and carbohydrate composition of roots bacteroids, and cytosol of alfalfa (Medicago sativa L.). Plant Physiology. Vol 96: 1228-1236.
22- Francis G., Jhon, L., Jifo, S., Micaela, C. and James, P. S. 2002. Gas exchange , Chlorophyll and nutrient contents in relation to NA and CL accumulation in "sunburst" mandarin grafted on different root stocks. plant science. Vol 35: 314-320.
23- Gratten, S. R. andMass, E.V. 1984. Interactive effect of salinity and substrate phosphate on Soybean. Agronomy Journal. 76: 668-679.
24- Hamada, A. M. and Khulaef, E. M. 2010. Effect of salinity and heat-shock on wheat seedling and content of carbohydrates, proteins and amino acids. Biologia Plantarum. Vol 37(3): 399-404.
25- Hakim, M. A., Juraimi, A. S., Ismail, M. R., Hanafi, M. M. and Selamat, A. 2010. Effect of salinity on chlorophyll contents, yield and yield components of rice (Oryza sativa L.). IRRC28 Abstract Evaluation Results sorted by Topic. Sequence: 4696.
26- Havaux, M. 1998. Carotenoids as membrane stabilizers in chloroplasts. Trends in Plant Science. Vol 3: 147–151.
27- Hansen‚ W. P. andMoller, I. 1975. Percolation of Starch and Soluble carbohydrates from plant tissue for quantitative determination with anthrone. Anal Biochem. Vol 68(1): 87-94.
28- Islam UI Haq‚ M. and Khan, M. F. A. 1971. Reclamation of saline and alkaline soils by growing Kallar grass.The Nucleus. Vol 8: 139-144.
29- Irma T., Jolan, C., Gabriella, S., Ferenc, H., Attila, P., Gabriella, K., Agnes, S., Margit, S. and Laszlo, E. 2002. Acclimation of tomato plants to salinity stress after a salicylic acid pre-treatment. Proceeding of the 7th Hungarian congress on plant physiol. Vol 46: 55-56.
30- Khan M. A., Ungar, I. A. and Showalter, A. M. 2000. Effects of salinity on growth, water relations and ion accumulation of the subtropical perennial halophyte, Atriplex griffithii var. stocksii.Annals of Botany. Vol 85: 225-232.
31- Kalaji, M. H. and Pietkiewicz, S. 1993. Salinity effects on plant growth and other physiological processes. Acta Physiologiae Plantarum. Vol 15: 89-124.
32- Li, M. Y. andLiu, Y. J. 1994. Halophytes of Yellow River Delta in NorthShandongProvince of China. Journal of QvfuNormalUniversity. Pages: 125-133.
33- Lichtenthaler, H. K. 1987. Chlorophylls and carotenoids: Pigments of photosynthetic biomembrances. Methods in Enzymology. Vol 148: 350-382.
34- Maiti, R. K., Rosa, M. De La, and Gutierrez, L. A. A. 1994. Evaluation of several sorghum ganotypes for salinity tolerance. International Sorghumand Millets Newsletter. Vol 35:121.
35- Minhas, P. S., Sharma, D. R. and Khosla, B. K. 1989. Response to sorghum to the use of saline waters. Journal of Indian Society of Soil Science. Vol 37:140-146.
36- Mitra, A. and Banerjee, K.2010. Pigments of Heritiera fomes seedlings under different salinity conditions: perspective sea level rise. Mesopotamian Journal of Marine Science. Vol 25(1): 1 – 10.
37- Nieman, R. H. and Clarc, R. A. 1973. Interactive effects of salinity and phosphorous nutrition on the concentration of phosphate and phosphate esters in mature corn leaves. Plant Physiology. Vol 57: 157-161.
38- Nedjimi, B. and Daoud, Y. 2006. Effect of Na2SO4 on the growth, water relations, proline, total soluble sugars and ion content of Atriplex halimus subsp. schweinfurthii through in vitro culture. Anales de Biología. Vol 28: 35-43.
39- Oross, J. W. and Thomson, W. W. 1982. The ultrastructure of the salt glands of Cynodon and Distichlis (Poaceae). American Journal of Botany. Vol 69: 939–949.
40- Redondo-Gomez, S., Mateos-Naranjo, E., Davy, A. J., Fernandez-Munoz, F., Castellanos, E. M., Luque, T. and Figueroa, M. E. 2007. Growth and photosynthetic responces to salinity of the salt-marsh shrub Atriplex portulacoides. Annals of Botany. Vol 100(3): 555-563.
41- Schachtman, D. P. and Liu, W. 1999. Molecular pieces to the interaction between potassium and sodium uptake in plants. Trends Plant Science. Vol 4:281-287.
42- Sobhanian, H., N. Motamed., F. Rastgar Jazil., Razavi, K., Niknam, V. and Komatsu, S. 2010. Salt stress responses of a halophytic grass Aeluropus lagopoides and subsequent recovery. Russian Journal of Plant Physiology. Vol 57: 784-791.
43- Ushakova S. A,, Kovaleva, N. P., Gribovskaya, I. V., Dolgushev, V. A. and Tikhomirova, N. A. 2005. Effect of NaCl concentration on productivity and mineral composition of Salicornia europaea as a potential crop for utilization NaCl in LSS. Advances in Space Research. Vol 36: 1349-1353.
44- Wei, Y., Guangmin, X., Daying, Z. and Huimin, C. 2001. Transfer of salt tolerance from Aeluropus littoralis siensis to wheat (Triticum aestivum L.) via asymmetric somatic hybridization. Plant Science. Vol 161: 259-266.
45- Watson, L. and Dallwitz, M. J. 1992. The Grasses Genera of the World. CAB International, Wallingford, Canada. 1038 pp.
46- Yunfei, Y. and Jiandong, L. 1994. Analysis of the producton of three perennial alkali-saline grass community in alkali meadows in the Songnen plain. Pratacultural science. Vol 11: 32-35.