پاسخ‌های بیوشیمیایی و فیزیولوژیکی گل‌های شاخه بریده مریم (Polianthes tuberosa L.) تحت تأثیر نانوذرات نقره

Subject Areas : Journal of Ornamental Plants

کرامت اله  محمدی ¹ (گروه علوم باغبانی، واحد اراک، دانشگاه آزاد اسلامی، اراک، ایران)
سعید  چاوشی ² (گروه زراعت و اصلاح نباتات، واحد اراک، دانشگاه آزاد اسلامی، اراک، ایران)
حسینعلی  اسدی قارنه ³ (گروه باغبانی، واحد اصفهان (خوراسگان)، دانشگاه آزاد اسلامی، اصفهان، ایران)
مسعود  گماریان ⁴ (گروه زراعت و اصلاح نباتات، واحد اراک، دانشگاه آزاد اسلامی، اراک، ایران)
بهزاد  ادریسی ⁵ (گروه علوم باغبانی، واحد اراک، دانشگاه آزاد اسلامی، اراک، ایران|مرکز تحقیقات گیاهان زینتی، پژوهشکده علوم باغبانی، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی (AREEO) ، محلات، ایران)

Received: 2021-08-01 Accepted : 2021-12-25 Published : 2021-12-01

Keywords: نانوسیلور, گل مریم, عمر گلجایی, آنتی اکسیدان, ساکارز,

Abstract :

گل مریم از با ارزش‌ترین گیاهان زینتی و جزو پنج گل برتر شاخه بریده جهان است که دارای ارزش اقتصادی بالایی می­باشد. از مهم­ترین مشکلات توسعه صادرات گل­های شاخه بریده بویژه مریم به دلیل عمر کم پس از برداشت و به دلیل به هم خوردن روابط آبی گیاه در اثر رشد و افزایش جمعیت میکروبی در محلول گلجایی می­باشد. در کشاورزی مدرن در سال­های اخیر از نانو ذرات به خاطر خواص ضد میکروبی در صنعت پس از برداشت در محصولات کشاورزی استفاده می­شود. کیفیت و ماندگاری گل­ها تا حدود زیادی به پایداری ساقه و سیستم آنتی­اکسیدانی بستگی دارد. در این پژوهش اثرات نانو نقره بر روی گل­های شاخه بریده‌ مریم رقم ’دزفولی‘ در قالب طرح کاملاً تصادفی به‌صورت تیمار پالسی (24 ساعت) انجام شد. گل­های شاخه بریده در چهار غلظت نانو ذرات نقره (0، 10، 20 و 30 میلی­گرم در لیتر) به همراه ساکارز 3 درصد تیمار شدند و سپس گل‌های تیمار شده تا انتها در آب دیونیزه شده قرارداده شدند. نتایج نشان داد بکارگیری تیمار نانو ذرات نقره باعث افزایش مثبت فعالیت خصوصیات فیزیولوژیکی و بهبود شرایط پس از برداشت در گل­های شاخه بریده مریم شد. نانو ذرات نقره همچنین باعث کاهش تجمع مالون­دی­آلدئید در ساقه­های گل گردید و موجب تاثیر مثبت بر میزان افزایش کلروفیل نسبت به شاهد شد. بکارگیری نانو نقره منجر به افزایش عمر پس از برداشت گل­های تیمار شده نسبت به شاهد گردیده و باعث افزایش جذب محلول، وزن‌تر و شکوفایی در گل‌های شاخه بریده شد. نتایج این تحقیق دلالت بر آن دارد نانو نقره به­عنوان یک تنظیم کننده رشد در پس از برداشت می­باشد. در این آزمایش غلظت 10 میلی­گرم در لیتر بهترین نتیجه را به همراه داشت.

References:

Aarts, J.F.T. 1957. Over de houdbaarheid van snijbloemen. Meded de Landbouw hogeschool te Wageninge, 57: 1-62.

Abeles, F.B. and Biles, C.L. 1991. Characterization of peroxidase in lignifying peach fruit endocarp. Plant Physiology, 95: 269-273.

Arnon, D.I. 1949. Copper enzymes in isolated chloroplasts. Polyphenoloxidase in Beta vulgaris. Plant Physiology, 24: 1-15.

Baker, J.E., Lalang, C.Y., Lieberman, M. and Hardonberg, R. 1977. Delay of senescence in carnation by a rhizobitoxine analog and sodium benzoate. Horticultural Science, 12: 28–39.

Boonyanitlpony, P., Kumar, P., Kositsup, B. and Baruah, S. 2011. Effect of zinc oxide nanoparticles on roots of rice (Oryza sativa L.). World Journal of Environmental Biosciences, 27: 172-176.

da Silva, L.C., Oliva, M.A., Azevedo, A.A. and De Araujo, J.M. 2006. Responses of restinga plant species to pollution from an iron pelletization factory. Water, Air, and Soil Pollution, 175(1): 241-256.

Elgimabi, M.N. and Ahmed, O.K. 2009. Effects of bactericides and sucrose-pulsing on vase life of rose cut flowers (Rosa hybrida). Botany Research International, 2 (3): 164-168.

Feng, Q.L., Wu, J., Chen, G.Q., Cui, F.Z., Kim. T.N. and Kim, J.O. 2000. A mechanistic study of the antibacterial effect of silver ions on Escherichia coli and Staphylococcus aureus. Journal of Biomedical Materials Research, 52: 662-668.

Gerailoo, S. and Ghasemnezhad, M. 2011. Effect of salicylic acid on antioxidant enzyme activity and petal senescence in ‘Yellow Island’ cut rose flowers. Journal of Fruit and Ornamental Plant Research, 19: 183-193.

Goldwasser, Y., Herschhorn, J., Plakhine, D., Klefeld, Y. and Rubin, B. 1999. Biochemical factors involved in vetch resistance to Orobanche aegyptiaca. Physiological and Molecular Plant Pathology, 54: 87-96.

Hafis, C., Romero-Puertas, M.C. and Sandalio, L.M. 2011. Antioxidative response of Hordeum maritimum L. to potassium deficiency. Acta Physiologiae Plantarum, 33: 193–202.

Halevy, A.H. and Mayak, S. 1979. Senescence and postharvest physiology of cut flowers. Part 1. Horticultural Reviews, 1: 204-236.

Hatami, M. and Ghorbanpour, M. 2014. Defense enzyme activities and biochemical variations of Pelargonium zonale in response to nanosilver application and dark storage. Turkish Journal of Biology, 38: 130-139.

Heath, R. and Packer, L. 1969. Photoperoxidation in isolated chloroplast, kinetics and stoichiometry of fatty acid peroxidation. Archives of Biochemmistry, 125: 189-198.

Hettarachchi, M.P. and Balas, J. 2005. Postharvest handling of cut kniphofia (Kniohofia uvaris oken ‘Flamenco’) flowers. Acta Horticulturae, 669: 359-365.

Hoque, T.S., Hossain, M.A., Mostofa, M.G., Burritt, D.J., Fujita, M. and Tran, L.S.P. 2016. Methylglyoxal: An emerging signaling molecule in plant abiotic stress responses and tolerance. Frontiers in Plant Science, 7 (Article 1341): 1-11.

Hossain, M.A., Bhattacharjee, S., Armin, S.M., Qian, P., Xin, W., Li, H.Y., Burritt, D.J., Fujita, M. and Tran, L.S.P. 2015. Hydrogen peroxide priming modulates abiotic oxidative stress tolerance: Insights from ROS detoxification and scavenging. Frontiers in Plant Science, 6: 420. https://doi.org/10.3389/fpls.2015.00420

Hung, K.T. and Kao, C.H. 2005. Nitric oxide counteracts the senescence of rice leaves induced by hydrogen peroxide. Botanical Bulletin- Academia Sinica Taipei, 46: 21–28.

Ichimura, K. 1998. Improvement of postharvest life in several cut flowers by the addition of sucrose. Japan Agriculture Reserch Quartery, 32: 275-280.

Ichimura, K. and Goto, R. 2002. Effect of gibberellin A3 on leaf yellowing and vase life of cut Narcissus tazzeta var Chinensis flowers. Journal of Japanese Society of Horticulturae, 69 (4): 423–427.

Ichimura, K., Yoshioka, S. and Yumoto-Shimizu, H. 2008. Effects of silver thiosulfate complex (STS), sucrose and combined pulse treatments on the vase life of cut snapdragon flowers. Environmental Control in Biology, 46: 155-162.

Knee, M. 2000. Selection of biocides for use in floral preservatives. Postharvest Biology and Technology, 18:  227–234.

Kochert, G. 1978. Carbohydrate determination by the phenol sulfuric acid method, in Helebust. In: Handbook physiological methods. (Ed. Craig, J. S.) 96-97. Cambridge University Press, Cambridge.

Kumar, N., Pal, M., Singh, A., Sairam, R.K. and Srivastava, G.C. 2010. Exogenous proline alleviates oxidative stress and increase vase life in rose. Scientia Horticulturae, 127: 79-85.

Li, H.B., Li, H.M., Liu, J., Luo, Z., Joyce, D.C. and He, S. 2017. Nano-silver treatments reduced bacterial colonization and biofilm formation at the stem-ends of cut gladiolus ‘Eerde’ spikes. Postharvest Biology and Technology, 123: 102–111. Https: //doi.org/10.1016/j. postharvbio.2016.08.014.

Liu, R. and Lal, R. 2015. Potentials of engineered nanoparticles as fertilizers for increasing agronomic productions. Science of the Total Environment, 514: 131–139.

Liu, J., He, S., Zhang, Z., Cao, J., Lv, P., He, S., Chenge, G. and Joyce, D.C. 2009a. Nano-silver pulse treatments inhibit stem-end bacteria on cut gerbera cv. Ruikou flowers. Postharvest Biology and Technology, 54: 59-62.

Liu, J., Zhang, Z., He, S., Cao, J., Lv, P. and Joyce, D.C. 2009b. Effects of postharvest nano-silver treatments on cut flowers. International Society for Horticultural Science (ISHS) Postharvest Quality of Ornamentals conference, Odense, Denmark, August 11–14th.

Lu, P., Cao, J., He, Sh., Liu, J., Li, H., Chenga, G., Dinga, Y. and Joycec, D.C. 2010. Nano-silver pulse treatments improve water relations of cut rose cv. Movie Star flowers. Postharvest Biology and Technology, 57: 196–202.

Madadzadeh, N., Hassanpour Asil, M. and Roein, Z. 2014. Effect of essential oils and silver nanoparticles (SNP) on vase life of Alstroemeria cut flowers (cv. Sukari). Iranian Journal of Horticultural Science, 45: 65-78. (In Persian)

Mayak, S., Kofranek, A.M. and Tirosh, T. 1978. The effect of inorganic salts on geophytes plants. Acta Horticulturae, 325: 131–137.

Naidu, S.N. and Reid, M.S. 1989. Postharvest handling of tuberose (Polianthes tuberosa L.). Acta Horticulturae, 261: 313–318.

Naing, A.H. and Kim, C.K. 2020. Application of nano-silver particles to control the postharvest biology of cut flowers: A review. Scientia Horticulturae, 270: 109463. https://doi.org/10.1016/j.scienta.2020.109463

Naing, A.H., Win, N.M., Han, J.S., Lim, K.B. and Kim, C.K., 2017. Role of nano-silver and the bacterial strain Enterobacter cloacae in increasing vase life of cut carnation ‘Omea’. Frontiers in Plant Science, 8: 1590. https://doi.org/10.3389/fpls. 2017.01590.

Nalousi, M., Hatamzadeh, A., Azadi, P., Mohsenpour, M. and mizadeh, L.H. 2019. A procedure for indirect shoot organogenesis of Polianthes tuberosa L. and analysis of genetic stability using ISSR markers in regenerated plants. Scientia Horticulturae, 244: 315-321.

Priyadarshini, S., Deepesh, B., Zaidi, M.G.H., Pardha Saradhi, P., Khanna, P.K. and Arora, S. 2012. Silver nanoparticle-mediated enhancement in growth and antioxidant status of Brassica juncea. Applied Biochemistry and Biotechnology, 167: 2225–2233.

Rabiza-Świder, J., Skutnik, E., Jędrzejuk, A. and Rochala Wojciechowska, J. 2020.  Nanosilver and sucrose delay the senescence of cut snapdragon flowers. Postharvest Biology and Technology, 165: 111165. https://doi.org/10.1016/ j.postharvbio.2020.111165

Roy, S., Barua, N., Buragohain, A.K. and Ahmed, G.A. 2013. Study of ZnO nanoparticles: Antibacterial property and light depolarization property using light scattering tool. Journal of Quantitative Spectroscopy and Radiative Transfer, 118: 8-13.

Sastry, R., Rao, N. and Richard, C. 2010. Can nanotechnology provide the innovations for a second green revolution in India agriculture? Biological Trace Element Research, 13: 639-648.

Setyadjit, S., Joyce, D.C., Irving, D.E. and Simons, D.H. 2004. Effects of 6-benzylaminopurine treatment on the longevity of harvested grevillea ‘Sylvia’ inflorescences. Journal of Plant Growth Regulation, 43: 9-14.

Sikora, M. and Świeca, M. 2018. Effect of ascorbic acid postharvest treatment on enzymatic browning, phenolics and antioxidant capacity of stored mung bean sprouts. Food Chemistry, 239: 1160–1166.

Soleimani Aghdam, M., Naderi, R., Sarcheshmeh, M.A.A. and Babalar, M. 2015. Amelioration of postharvest chilling injury in anthurium cut flowers by γ-aminobutyricacid (GABA) treatments. Postharvest Biology and Technology, 110: 70–76.

Solgi, M., Kafi, M., Taghavi, T.S. and Naderi, R. 2009. Essential oils and silver nanoparticles (SNP) as novel agents to extend vase life of gerbera (Gerbera jamesonii cv. ‘Dune’) flowers. Postharvest Biology and Technology, 53: 155–158.

Waithaka, K., Reid, M.S. and Dodge, L.L. 2001. Cold storage and power keeping quality of cut tuberose (Polianthes tuberosa L.). Journal of Horticultural Science and Biotechnology, 76 (3): 271-275.

Yamada, K., Ito, M., Oyama, T. and Nakada, M. 2007. Analysis of sucrose metabolism during petal growth of cut roses. Postharvest Biology and Technology, 43: 175-177.

Zhao, D., Cheng, M., Tang, W., Liu, D., Zhou, S., Meng, J. and Tao, J. 2018. Nano-silver modifies the vase life of cut herbaceous peony (Paeonia lactiflora Pall.) flowers. Protoplasma, 1: 1–13.