ارزیابی پاسخ به تنش خشکی در 13 رقم گیاه همیشه بهار (Calendula officinalis)

Subject Areas : Journal of Ornamental Plants

مریم  ضرغامی مقدم ¹ (گروه علوم باغبانی و فضای سبز، دانشکده کشاورزی، دانشگاه فردوسی، مشهد، ایران)
محمود  شور ² (دانشیار گروه علوم باغبانی و فضای سبز، دانشکده کشاورزی، دانشگاه فردوسی، مشهد، ایران)
حسین  نعمتی ³ (دانشیارگروه علوم باغبانی و فضای سبز، دانشکده کشاورزی، دانشگاه فردوسی، مشهد، ایران)
احمد  نظامی ⁴ (استاد، دانشکده کشاورزی دانشگاه فردوسی، مشهد، ایران)

Received: 2020-09-29 Accepted : 2020-12-15 Published : 2021-06-01

Keywords: فضاهای سبز کم نهاده, محدودیت آب, گیاهان حاشیه ای, دیدگاه های آتی, یکساله های زینتی,

Abstract :

گیاهان حاشیه­ای بخش پر اهمیتی از فضاهای سبز عمومی و همچنین باغ­های خصوصی به شمار می­آیند و مدیریت تنش امروزه به­عنوان یک عامل ارزشمند در فضاهای سبز شناخته می­شود. خشکی یک تنش غیرزیستی عمده بوده و ظاهر و نمود گیاهان را محدود می­نماید. فضاهای سبز با نیاز آبی کم رفته رفته به یک موضوع معمول در مناطق خشک تبدیل شده و اطلاعات اندکی درباره مقاومت نسبت به کم آبی و پاسخ­های بسیاری از گیاهان زینتی به ویژه یکساله­ها یا چندساله­های علفی در دسترس است. گیاه همیشه بهار یک گونه یکساله به شمار آمده که در سراسر دنیا به عنوان یک گیاه دارویی شناخته می­شود. هدف اصلی این تحقیق بررسی و ارزیابی پاسخ­های 13 رقم گیاه همیشه بهار (فیستا گیتانا،کَندی­مَن اورنج، سیتروس کوکتیل،کَندی­مَن یلو، نئون، فروت توئست، شِربیت فیز، اوپسی دیزی، پوت ماریگلد، گرین­هرت اورنج، کالِندولا پروکوپاین، پینک سوپرایز، تاچ آف دِ رد) در برابر تنش خشکی در 2 سطح (100 و 50 % ظرفیت زراعی) به روش وزنی با 4 تکرار در شرایط گلخانه­ای بود. در پایان آزمایش برخی از صفات مورفولوژیکی و بیوشیمیایی اندازه­گیری و مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفتند. تیمار کم آبی (50 درصد ظرفیت زراعی) بیشتر صفات مورد بررسی را به طور قابل ملاحظه کاهش داده و تنها پرولین را افزایش داد(P<0.01). شاخص­ها و صفات گل مانند قطر و تعداد نیز به­عنوان صفات محوری و مطلوب با کاهش روبرو شدند. در نهایت دو رقم برتر نئون و کَندی­مَن مقاومترین­ها شناخته و گزینش شدند. به نظر می­­رسد منابع آبی مهمترین عامل موثر بر رشد و گلدهی در گیاهان یکساله حاشیه­ای بوده و کیفیت و کمیت در اثر خشکی کاهش معنی­داری پیدا می­کند. ارزیابی این صفات در کنار پاسخ­ها در مقاومت به داشتن فضاهای سبز پایدارتر و با نیاز آبی کمتر در آینده کمک شایانی خواهد نمود.

References:

Auge, R.M., Stodola, A.J.W., Moore, J.L., Klingeman, W.E. and Duan, X. 2003. Comparative dehydration tolerance of foliage of several ornamental crops. Scientia Horticulture, 98: 511–516.

Baher, Z.F., Mirza, M., Ghorbanil, M. and Rezaii, M.Z. 2002. The influence of water stress on plant height, herbal and essential oil yield and composition in Satueja hortensis L. Flavour and Fragrance Journal, 17: 275-277.

Bargali, K. and Tewari, A. 2004. Growth and water relation parameters in drought stressed Coriaria nepalensis seedlings. Journal of Arid Environment, 58: 505-512.

Bates, L.S., Waldran, R.P. and Teare, I.D. 1973. Rapid determination of free proline for water studies. Journal of Plant Soil, 39: 205–208.

Blum, A. 2005. Drought resistance, water-use efficiency, and yield potential – are they compatible, dissonant, or mutually exclusive. Pakistan Journal of Biological Sciences, 56: 1159–1168.

Borm, G. and van Dijk, N. 1994. Effects of sowing time, seed rate and row distance on Calendula officinalis L. grown for seed. In: Alternative oilseed and fiber crops for cool and wet regions of Europe. Proceedings of a workshop, 7-8 April 1994 at Wageningen, CPRO-DLO, The Netherlands, pp. 203.

Castro-Diaz, P., Villar-Salvador, P., Perez-Rontome, C., Maestro-Martinez, M. and Montserrat-Marti, G. 1998. Leaf morphology, leaf chemical composition and stem xylem characteristics in two Pistachia (Anacardiaceae) species on a climatic gradient. Flora, 193: 195-202.

Chartzoulakis, K., Patakas, A. and Bosabalidis, A.M. 1999. Changes in water relations, photosynthesis and leaf anatomy induced by intermittent drought in two olive cultivars. Environmental and Experimental Botany, 42: 113-120.

Clavel, D., Drame, N.K., Roy-Macauley, H., Braconnier, S. and Laffray, D. 2005. Analysis of early responses to drought associated with field drought adaptation in four Sahelian groundnut (Arachis hypogaea L.) cultivars. Environmental and Experimental Botany, 54: 219–230.

Dere, S., Gunes, T. and Sivaci, R. 1998. Spectrophotometric determination of chlorophyll a, b and total carotenoid contents of some algae species using different solvents. Journal of Botany, 22: 13-17.

Dickson, R.E. and Tomlinson, P.T. 1996. Oak growth, development and carbon metabolism in response to water stress. Annual Science of Forestery, 53: 181-196.

Dunford, N.T. and Vazquez, R.S. 2005. Effect of water stress on plant growth and thymol and carvacrol concentrations in Mexican oregano grown under controlled conditions. Journal of Applied Horticulture, 7(1): 20-22.

Efeoglu, B., Ekmekci, Y. and Cicek, N. 2009. Physiological responses of three maize cultivars to drought stress and recovery. South African Journal of Botany, 75: 34-42.

Emam, Y., Shekoofa, A., Salehi, F. and Jalali, A.H. 2010. Water stress effects on two common bean cultivars with contrasting growth habits. Journal of Agriculture and Environment Science, 9(5): 495-499.

English, M. 1990. Deficit irrigation, I. Analytical framework. Journal of Irrigation and Drainage Engineering, 116: 399-412.

Farooq, M., Basra, S.M.A., Wahid, A., Ahmad, N. and Saleem, B.A. 2009. Improving the drought tolerance in rice (Oryza sativa L.) by exogenous application of salicylic acid. Journal of Agronmy and Crop Science, 195: 237–246.

Farooq, M., Bramley, H., Palta, J.A. and Siddique, K.H.M. 2011. Heat stress in wheat during reproductive and grain filling phases. Critical Review Plant Science, 30:491–507.

Gratani, L. and Bombelli, A. 2000. Correlation between leaf age and other leaf traits in three Mediterranean maquis shrub species, Quercus ilex, Phillyrea latifolia and Cistus incanus. Environmental and Experimental Botany, 43: 141-153.

Gratani, L. and Varone, L. 2004. Leaf key traits of Erica arborea L., Erica multiflora L. and Rosmarinus officinalis L. co-occurring in the Mediterranean maquis. Flora, 199: 58–69.

Guo, Z., Ou, W., Lu, S. and Zhong, Q. 2006. Differential responses of ant oxidative system to chilling and drought in four rice cultivars differing in sensitivity. Plant Physiology and Biochemistry Journal, 44: 828-836.

Khalid, K.A. 2006. Influence of water stress on growth, essential oil and chemical composition of herbs (Ocimum sp.). International Agrophysiology, 20 (4): 289-296.

Kidokoro, S., Maruyama, K., Nakashima, K., Imura, Y., Narusaka, Y., Shinwari, Z.K., Osakabe, Y., Fujita, Y., Mizoi, J., Shinozaki, K. and Yamaguchi-Shinozaki, K. 2009. The phytochrome-interacting factor PIF7 negatively regulates DREB1 expression under circadian control in Arabidopsis. Plant Physiology, 151(4): 2046-2057.

Kjelgren, R., Rupp, L. and Kilgren, D. 2000. Water conservation in urban landscapes. HortScience, 35: 1037-1043.

Kumar, R., Solankey, S.S. and Singh, M. 2012. Breeding for drought tolerance in vegetables. Vegetable Science, 39: 1-15.

Lambers, H., Chapin, F.S. and Pons, T.L. 2008. Plant physiological ecology, 2nd eds. Springer, New York.

Li, F., Vallabhaneni, R., Yu, J., Rocheford, T. and Wurtzel, E.T. 2008. The maize phytoene synthase gene family: overlapping roles for carotenogenesis in endosperm, photomorphogenesis, and thermal stress tolerance. Plant physiology. 147(3): 1334-1346.

Lin, J.N. and Kao, C.H. 1998. Water stress, ammonium, and leaf senescence in detached rice leaves. Plant Growth Regulation, 26: 165–169.

Loik, M.E. and Harte, J. 1997. Changes in water relations for leaves exposed to a climate-warming manipulation in the Rocky Mountains of Colorado. Environmental and Experimental Botany, 37: 115–123.

Malinowski, D.P. and Belesky, D. 2000. Adaptations of endophyte-infected cool-season grasses to environmental stresses: Mechanisms of drought and mineral stress tolerance. Crop Science, 40: 923-940.

Mee, W., Barnes, J., Kjelgren, R., Sutton, R., Cerny, T. and Johnson, C. 2003. Water wise: Native plants for intermountain landscapes. USU Press, Logan, UT. 254 pp.

Metwally, S.A., Khalid A.K. and Abou-Leila, B.H. 2013. Effect of water regime on the growth, flower yield, essential oil and proline contents of Calendula officinalis. Nusantara Bioscience, 5(2): 65-69.

Moriana, A., Villalobos, F.J. and Fereres, E. 2002. Stomatal and photosynthetic responses of olive (Olea europaea L.) leaves to water deficits. Plant Cell Environment, 25: 395-405. 

Omid Beygi, R. 2005. Production and processing of medicinal plants. First volume. BehNashr Press. P: 135.

Pattangual, W. and Madore, M. 1999. Water deficit effects on Raffi nose family oligosaccharide metabolism in Coleus. Plant Physiology, 121: 998-993.

Sanchez-Blanco, M.J., Hernandez, P.R., Olmos, E., Morales, M.A. and Torrecillas, A. 2004. Differences in the effects of simulated sea aerosol on water relations, salt content, and leaf ultrastructure of Rock-Rose plants. Journal of environmental quality. 33(4): 1369-1375.

Schonfeld, M.A., Johnson, R.C., Carver, B.F. and Mornhinweg, D.W. 1988. Water relations in winter wheat as drought resistance indicator. Crop Science, 28: 526–531.

Seki, M.,Kameiy, A., Yamaguchi-Shinozaki, K. and Shinozaki, K. 2003 Molecular responses to drought, salinity and frost: Common and different paths for plant protection. Current Opinion on Biotechnology, 14:194–199.

Torrecillas, A., Rodriguez, P. and Sanchez-Blanco, M.J. 2003. Comparison of growth, leaf water relations and gas exchange of Cistus albidus and C. monspeliensis plants irrigated with water of different NaCl salinity levels. Scientia Horticulture, 97: 353-368.

Vahdati, N., Tehranifar, A. and Kazemi, F. 2017. Assessing chilling and drought tolerance of different plant genera on extensive green roofs in an arid climate region in Iran. Journal of Environmental Management, 192: 215-223.

Yamaguchi-Shinozaki, K. and Shinozaki, K. 2006. Transcriptional regulatory networks in cellular responses and tolerance to dehydration and cold stresses. Annual Review on Plant Biology, 57:781–803.

Yildiz-Aktas, L., Dagnon, S., Gurel, A., Gesheva, E. and Edreva, A. 2007. Drought tolerance in cotton: Involvement if non-enzymatic ROS-scavenging compounds. Journal of Agronomy and crop science, 195 (4): 247-253.

Zekavati, H.R., Shoor, M., Rohani, H., FazeliKakhki, S.F. and Ganji Moghadam, E. 2018. The effect of Trichoderma isolates on morpho – physiological changes of Polianthes tuberosa under drought stress conditions. Journal of Ornamental Plants, 8 (4): 285-299.

Zhu, J.K. 2002. Salt and drought stress signal transduction in plants. Annual Review of Plant Biology, 53 (1): 247-273.

Zwack, J.A. and Graves, W.R. 1998. Leaf water relations and plant development of three freeman maple cultivars subjected to drought. Journal of American Society of Horticultural Science, 123: 371-375.