Effect of cycocel and micronutrients on antioxidants rates as indices of drought resistance of rapeseed
Subject Areas : New Finding in AgricultureS. Hamrahi 1 , D. Habibi 2 , H. Madani 3 , M. Mashhadi Akbar Boojar 4
1 - M. Sc. in Agronomy, Islamic Azad University, Arak Branch, Iran
2 - Assist. Prof., Islamic Azad University, Karaj, Iran
3 - Associ. Prof., Islamic Azad University, Arak Branch, Iran
4 - Associ. Prof., Tarbiat Moallem University,Tehran, Iran
Keywords: Drought stress, Enzyme, Rapeseed, micronutrients, Cycocel,
Abstract :
Effect of micronutrients and cycocel in drought tolerance of rapeseed was determined by using split factorial design on RCBD with 12 treatments and 4 replications. Experiment was done in research farm of Arak Islamic Azad University during 2007-2008. The treatments considened by irrigation as main factor in 2 levels (normal and drought), 3 levels of micronutrients (0, 1, 1.5 lit/ha) and 2 levels cycocel (0, 1.5lit/ha) as sub factors. 22 variables were determined which were included plant height, full and empty pod number per plant, pod weight per plant, pod number per stem and sub-branch, seed number per pod, stem diameter, seed weight per plant, 1000 seed weight, seed yield, total dry weight, harvest index, relative water content, ionic leakage, SOD, CAT, GPX, MDA , di-Tyro, 8-oh-dg. Result indicated high significant increase in antioxidant enzymes rate in drought condition which means the defensive mechanism of plant in drought condition. Micronutrients caused high significant difference in antioxidant enzymes rate between drought and normal condition so that caused drought tolerance in plant by decreasing the pressure of tension. In addition cycocel consuming resulted in high significant plant height decrease and stem diameter increase due to drought tolerance.
1- امام، ی. و ایلکایی، م. ن. 1381. تاثیر سایکوسل در تراکم های مختلف بوته بر عملکرد و اجزای عملکرد دانه دو رقم کلزای پاییزه. پایان نامه کارشناسی ارشد. دانشگاه شیراز.
2- باقری، ل. 1380. بررسی اثر تنش خشکی بر جوانه زنی و برخی جنبه های مورفولوژیکی عملکرد و مقدار روغن دانه دو رقم کلزای دو صفر پاییزه. پایان نامه کارشناسی ارشد. دانشگاه تربیت معلم.
3- بقایی، ن. 1383. بررسی اثر تنش کمبود آب در مراحل مختلف نمو، عملکرد و اجزاء عملکرد سه رقم لوبیا چیتی. پایان نامه کارشناسی ارشد. دانشگاه آزاد اسلامی واحد کرج.
4- رفیعی، ح.، حبیبی، د.، خدابنده، ن.، دانشیان، ج.، مشهدی اکبر بوجار، م. و شکروی، م. 1384. آنزیم های آنتی اکسیدانت به عنوان معیاری جهت گزینش ارقام مقاوم به خشکی در آفتابگردان روغنی. چکیده مقالات اولین همایش علوم زیستی ایران.
5- ساعی، م.، حبیبی، د.، مشهدی اکبر بوجار، م.، محمودی، ع. و اردکانی، م. 1384. تعیین سطح فعالیت آنزیم های آنتی اکسیدانت به عنوان یک پارامتر در تعیین گونه های مقاوم سورگوم علوفه ای به تنش خشکی. چکیده مقالات اولین همایش بین المللی علوم زیستی ایران.
6- شافعی، س. 1383. بررسی تأثیر تنش کم آبی بر برخی از خصوصیات فیزیولوژیکی، بیوشیمیایی و زراعی ارقام مختلف سویا. پایان نامه کارشناسی ارشد. دانشگاه آزاد اسلامی واحد کرج.
7- عطائی شیخ، ا. 1383. بررسی تنش خشکی بر برخی خصوصیات فیزیولوژیکی و سطح فعالیتهای آنزیم های آنتی اکسیدانت در ارقام مختلف نخود. پایان نامه کارشناسی ارشد. دانشگاه آزاد اسلامی واحد کرج.
8- عمان، ع.، حبیبی، د.، مشهدی اکبر بوجار، م. و خدابنده، ن.1384. آنزیم های آنتی اکسیدانت به عنوان شاخصی جهت انتخاب ژئوتیپهای مختلف آفتابگردان برای تحمل به خشکی. پایان نامه کارشناسی ارشد. دانشگاه آزاد اسلامی واحد کرج.
9- کافی، م. و مهدوی دامغانی، ع. 1379. مکانیسم های مقاومت گیاهان به تنش های محیطی. انتشارات دانشگاه فردوسی مشهد.
10- کیخا، غ. و فنایی، ح. ر. 1384. بررسی تأثیر محلول پاشی عناصر روی، بر، آهن بر عملکرد کمی و کیفی ارقام کلزا در منطقه سیستان. گزارش نهایی طرح تحقیقاتی مرکز تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی سیستان. وزارت جهاد کشاورزی.
11- لطیفی، ن . 1372 . اثر کمبود آب قبل و بعد از گلدهی بر مشخصات ظاهری ، تولید ماده خشک و اندیس برداشت کلزا ، اولین گنگره علوم زراعی ایران ، دانشگده کشاورزی دانشگاه فردوسی مشهد.
12- مرشدی، ا. و نقیبی، ح. 1383. بررسی تأثیر سطوح مختلف محلول پاشی مس و روی بر عملکرد و خواص کیفی دانه کلزا. مجله علوم کشاورزی و منابع طبیعی 11 (3): 21-15
13- مرشدی، آ. و همکاران. 1379. تأثیر محلول پاشی آهن و روی بر عملکرد، خواص کیفی و غنی‌سازی دانه های کلزا در برد سیر کرمان، مجله خاک و آب، ویژه نامه کلزا، جلد: 12، ص 68-56.
14-Asada, K. 1999. The water–water cycle in chloroplasts: scavenging of active oxygens and dissipation of excess photons, Annual Review of Plant Physiology and Plant Molecular Biology. 50, 601–639.
15-Ananeiva, D.H., Rusterucci, C., Holt, B.F., Dietrich, R.A., Parker, J.E. and Dangl, J.L. 2002. Runaway cell death, but not basal disease resistance, in Isd1 is SA- and NIM1/NPR1-dependent. The Plant Journal. 29, 381–391.
16-Armstrong . E. L., and Nicol, H. I. 1991. Reducing height and loding in rapessed with growth regulators. Aust . J . Exp. Argic. 31: 245 – 250
17-Baylis, A. D. and Hutley, B. 1991. The effect of a paclobutrazol – based growth regulator on the yield .quality and ease of management of oilseed rape. Ann. Appl. Biol. Sci. 118:445- 452
18-Bowler, C., Vanmotago, M. and Inze, D. 1992. Super oxide dismotase and stress tolerance, Ann. Rer. Plant physiology. 43: 83-116.
19-Dixon, D.P., Cummins, I., Cole, D.J. and Edwards, R. 1998. Glutathione-mediated detoxification systems in plants. Current Opinion in Plant Biology. 1: 258–266.
20-Dat, J., Vandenabeele, S., Vranova, E., Van Montagu, M., Inze, D. and Van Breusegem, F. 2000. Dual action of the active oxygen species during plant stress responses. Cellular and Molecular Life Sciences. 57: 779–795.
21-Denis, P. G., Huynh. T. T. and Roumet, P. 1996. Identification of Soybean plant Characterictics that indicate the timing of drought stress. Cop Sci. 40: 716-722.
22-Edmit, V., Adams, W.W., Mattoo, A.K., Sokolenko, A. and Demmig-Adams, B. 1994. Up-regulation of a photosystem II core protein phosphatase inhibitor and sustained D1 phosphorylation in zeaxanthin-retaining, photoinhibited needles of overwintering Douglas fir. 28: 232–240.
23-Emam, Y. and Karimi, H. R. 1996. Influence of chlormequat chloride on five winter barley cultivars. Iran Agric. Res. 15: 89 – 104 .
24-Emam, Y. and Moaied, G. R. 1999. Effects of planting density and chlomequat chloride on morphological and physiological of winter barley (Hordeum vulgare L.) cultivar Valfajr. J. Agric. Sci. Tech. 2: 75 – 83 .
25-Grace, S. C., Logan, B.A. and Adams, W.W. 1991. Seasonal differences in foliar content of chlorogenic acid, a phenylpropanoid antioxidant, in Mahonia repens. Plant, Cell and Environment.21: 513–521.
26-Halliwell, B. and Gutteridge, J.M.C. 1990. Free Radicals in Biology and Medicine, 3rd edn., Oxford University Press, Oxford, UK.
27-Horm, N.E., Fleming, G.R. and Niyogi, K.K. 1987. Toward an understanding of the mechanism of nonphotochemical quenching in green plants. Biochemistry.43: 8281–8289.
28-Jasinska , P.P. and Anderson, J.W. 1987. Light-dependent reduction of hydrogen peroxide by ruptured pea chloroplasts. Plant Physiology. 69:1407–1413.
29-Jin, J., Ningwei, Sh., Jinhe, B. and Junping, G. 2006. Regulation of ascorbate peroxides at the transcript level is involved in tolerance to post harvest water deficit stress in the cut Rose (Rose hybrida L.) CV. Samantha. J. Agri. Sci. Tech. 7:90-103.
30-Kendall, e. j., Murnaghan, B. D., Jonesand, j. and Bowley, S. R. 2000. Iron superoxide dismotase expression in transgenic alfalfa increase winter survivial without a detectable increase in photosynthetic oxidative stress tolerance Plant Physiology. 22: 1427-1836.
31-Kumar, A. and Singh, D. P. 1998. Use of physiological indices as a screening technique for drought tolerance in oilseed Brassica species . Ann . Bot . 81 : 413 – 420.
32-Levite, A., Tenhaken, R., Dixon, R. and Lamb, C. 1981. H2O2 from the oxidative burst orchestrates the plant hypersensitive disease resistance response. Cell 79: 583–593.
33-Narang, M., D’Aquino, M., Tomassi, G., Gentili, V., Di Felice, M. and Scaccini, C. 1993. Inhibition of low density lipoprotein oxidation by caffeic acid and other hydroxycinnamic acid derivatives. Free Radical Biology and Medicine.19: 541–552.
34-Navari, H., Kiegerl, S. and Hirt, H. 1999. OMTK1, a novel MAPKKK, channels oxidative stress signalling through direct MAPK interaction. Journal of Biological Chemistry.279: 26959–26966.
35-Prasad, T.K. 2003. ‘Mechanisms of chilling-induced oxidative stress injury and tolerance in developing maize seedlings: changes in antioxidant system, oxidation of proteins and lipids, and protease activities’, The Plant Journal 10, 1017–1026.
36-Pana, H., Patterson, W.H. and Poulos, T.L. 1992. The homologous tryptophan critical for cytochrome c peroxidase function is not essential for ascorbate peroxidase activity. Journal of Biological Inorganic Chemistry. 1: 61–66.
37-Rao, M.V., Paliyah, G. and Ormrod, D. P. 1996. Ultraviolet-B- and ozone-induced biochemical changes in antioxidant enzymes of Arabidopsis thaliana. Plant Physiology.110: 125–136.
38-Rhashid. A., Rafique, E. and Baghio. 1994. Diagnosing boron deficiency in rapessed and mustard by plant analysis and soil testing. Commun. Soil Sci. 25: 2883 – 2893.
39-Rao, M. S. S. and Mendham, N. J. 1991. Soil – plant – water relations of oilseed rape ( Brassica napus and B. campestris ). J. Agric. Sci. Camb. 117: 197 – 205.
40-Scarisbrick, D. H., Daniels, R. W. and Noorrawi, A. B. 1982 . The effect of chlormequat on the yield and yield components of oil – seed rape ( Brassica napus L. ) . J . Agric . Sci ., Camd . 99: 453 – 455 .
41-Smirnoff, N. 1998. Ascorbate biosynthesis and function in photoprotection. Philosophical Transactions of the Royal Society of London Series B – Biological Sciences. 355: 1455–1464.
42-Stoker, S., Karter, T. 1984. Blue light activates calcium-permeable channels in Arabidopsis mesophyll cells via the phototropin signaling pathway. Proceedings of the National Academy of Sciences USA. 100: 1456–1461.
43-Takahashi, H., Chen, Z., Du, H., Liu, Y. and Klessig, D.F. 1987. Development of necrosis and activation of disease resistance in transgenic tobacco plants with severely reduced catalase levels. The Plant Journal. 11: 993–1005.
44-Ukeda, T., Masuda, Y., Yamanaka, A. and Sagiska, S. 1991. Abrupt increase in the level of hydrogen peroxide in leaves of winter wheat is caused by cold treatment. Plant Physiology. 97: 1265–1267.
45-Watson, J., Zhang, H. and Allen, R.D. 2003. Overexpression of an Arabidopsis peroxisomal ascorbate peroxidase gene in tobacco increases protection against oxidative stress. Plant Cell Physiology. 40: 725–732.
46-Yegappan, T. M., Paton, D. M., Gates, C.T. and Muller,W. J. 1982. Genetic variability of sunflower cultivars.water stress in sunflower response of cypsela size. Annuals of Botany by London. 4 (1): 63-65.
47-Yates, D. J and Steven, M. D. 1987. Reflection and absorption of solar radiation by flowering canopies of oil – seed rape ( Brassica napus L. ). J. Agric. 12: 75-91.