اثر محلول پاشی کیتوزان بر رشد و خصوصیات بیوشیمیایی گلرنگ (Carthamus tinctorius L.) در شرایط تنش کم آبی

پژوهشهای زراعی ایران

مقاله 9، دوره 12، شماره 2 - شماره پیاپی 34، تیر 1393، صفحه 229-236   

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/gsc.v12i2.39153

نویسندگان

بتول مهدوی¹؛ سید علی محمد مدرس ثانوی^{* 2}؛ مجید آقاعلیخانی؛ مظفر شریفی؛ سید علی علوی اصل

¹دانشگاه ولی عصر (عج) رفسنجان

²تربیت مدرس

چکیده

به منظور ارزیابی اثر تنش کم آبی و محلول پاشی کیتوزان در گیاه گلرنگ (Carthamus tinctorius L.) آزمایشی گلدانی بصورت فاکتوریل در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی در سه تکرار در سال 1388 در دانشکده ی کشاورزی دانشگاه تربیت مدرس انجام شد. تیمارهای آزمایشی شامل تنش کم آبی (آبیاری پس از تخلیه ی 55 درصد رطوبت قابل دسترس خاک (بدون تنش) و آبیاری پس از تخلیه ی 70 درصد رطوبت قابل دسترس خاک (تنش کم آبی))، دو سطح کیتوزان (صفر (شاهد)، 05/0 و 1/0 درصد، که همه در اسید استیک یک درصد حل شده بودند) همراه با تیمار آب مقطر (شاهد آب) و زمان محلول‌پاشی کیتوزان (قبل و در طول دوره‌ی ساقه دهی) بودند که داخل گلدان های آزمایشی اعمال شدند. نتایج نشان داد که تنش کم آبی موجب کاهش ارتفاع بوته، سطح برگ، وزن خشک ساقه و ریشه، طول و حجم ریشه گردید. درحالی که محلول پاشی با کیتوزان سبب افزایش این صفات شد. همچنین تنش کم آبی میزان فلورسانس کلروفیل، کلروفیل برگ و محتوی آب نسبی را کاهش داد. محتوی کاروتنوئید، پرولین و مالون دی آلدئید (MDA) در پاسخ به تنش آبی افزایش یافت. محلول‌پاشی گیاهان قرار گرفته در معرض تنش کم آبی با کیتوزان سبب افزایش محتوی آب نسبی (%77/68)، کارآیی کوانتومی نظام نوری 2 (Fv/Fm) و کلروفیلb شد، درحالی که محتوی MDA را در این گیاهان کاهش داد. نتایج این آزمایش نشان داد که مصرف کیتوزان می تواند اثرات مضر تنش کم آبی را در گیاه گلرنگ کاهش داده و رشد آن را بهبود بخشد.

کلیدواژه‌ها

رطوبت قابل دسترس؛ کلروفیل؛ مالون دی آلدئید؛ میزان فلورسانس کلروفیل

مراجع

1- خواجه پور، م. ر. 1383. گیاهان صنعتی، انتشارات جهاد دانشگاهی دانشگاه صنعتی اصفهان. 580 صفحه.

2- Arnon, D. I. 1949. Copper enzymes in isolated chloroplasts. Polyphennoloxidase in Beta vulgaris. Plant Physiology. 4: 1-150.

3- Bates, L. S., R. P. Waldern, and I. D. Teave. 1973. Rapid determination of free proline for water stress studies. Plant Soil. 39: 205-207.

4- Boonlertnirun, S., E. D. Sarobol, S. Meechoui, and I. Sooksathan. 2007. Drought recovery and grain yield potential of rice after chitosan application. Kasetsart Journal. 41: 1-6.

5- De Vos, C., H. M. Schat, M. A. De Waal, R. Vooijs, and W. Ernst. 1991. Increased to copper-induced damage of the root plasma membrane in copper tolerant Silene cucubalus. Plant Physiology. 82: 523-528.

6- Dzung, N. A., V. T. Phuong Khanh, and T. T. Dzung. 2011. Research on impact of chitosan oligomers on biophysical characteristics, growth, development and drought resistance of coffee. Carbohydrate Polymer. 84: 751–755.

7- Goorge, A. and F. Roberts. 1992. "Chitin Chemistry" In Senior Lecture in Dyeing Nottingham Polytechnic; The Macmilan press LTD. London. 349p.

8- Gu, L. Q., C. X. Li, Y. X. Qiao, F. J. Gao and H. Lu. 2010. Effects of Exogenous Chitosan on Physiological Characteristics of Cucumber Seedlings under Drought Stress. Southwest China Journal Agriculture Science, 1: 70-73.

9- Hamada, A. M. 2000. Amelioration of drought stress by ascorbic acid, thiamine or aspirin in wheat plants, Indian Journal Plant Physiology, 5: 358–364.

10- Hamidou, F., G. Zombre, S. Guinko, O. Diouf, N. N. Diop, and S. Braconnier. 2007. Physiological, biochemical and agromorphological responses of five cowpea genotypes (Vigna unguiculata (L.) Walp.) to water deficit under glasshouse conditions. Biotechnology, Agronomy, Society and Environment, 11 (3): 225-234.

11- Jaleel, C. A., R. Gopi, P. Manivannan, M. Gomathinayagam, R. Sridharan, and R. Panneerselvam. 2008. Antioxidant potential and indole alkaloid profile variations with water deficits along different parts of two varieties of Catharanthus roseus. Colloids and Surfaces B: Biointerfaces, 62: 312–318.

12- Kaiser, W. M. 1987.Effects of water deficit on photosynthetic capacity. Physiol Plant. 71: 142-149.

13- Kalefetoglu Macar, T. and Y. Ekmekci. 2009. Alterations in photochemical and physiological activities of chickpea (Cicer arietinum L.) cultivars under drought stress. Journal Agronomy Crop Science, 195: 335–346.

14- Kerepesi, I. and G. Galiba. 2000. Osmotic and salt stress-induced alteration in soluble carbohydrate content in wheat seedlings. Crop Science, 40: 482–487.

15- Khan, W., B. Prithiviraj, and D. L. Smith. 2002. Effect of foliar application of chitin and chitosan oligosaccharide on photosynthesis of maize and soybean. Photosynthetica, 40: 621-624.

16- Lee, Y. S., Y. H. Kim, and S. B. Kim. 2005. Changes in the respiration, growth, and vitamin C content of soybean sprouts in response to chitosan of different molecular weights. Horticulture Science, 40: 1333-1335.

17- Limpanavech, P., S. Chaiyasuta, R. Vongpromek, R. Pichyangkura, C. Khunwasi, S. Chadchanwan, P. Lotrakul, R. Bunjongrat, A. Chaidee and T. Bangyeekhun. 2008. Effect of chitosan on floral production, gene expression and anatomical changes in the Dendrobium orchid. Science Horticulture, 116: 65–72.

18- Manivannan, P., C. Abdul Jaleel, B. Sanka, A. Kishorekumar, R. Somasundaram, G. M. A. Lakshmanan, and R. Panneerselvam. 2007. Growth, biochemical modifications and proline metabolism in Helianthus annuus L. as induced by drought stress. Colloids and Surfaces B: Biointerfaces, 59: 141–149.

19- Maxwell, K. and G. N. Johnson. 2000. Chlorophyll fluorescence – a practical guide. journal of experimental botany, 51: 659-668.

20- Miyashita, K., S. Tanakamaru, T. Maitani and K. Kimura. 2005. Recovery responses of photosynthesis, transpiration and stomata conductance in kidney bean following drought stress. Environmental and Experimental Botany, 53: 205-214.

21- No, H. K., N. Y. Park, S. H. Lee, and S. P. Meyers. 2002. Antibacterial activity of chitosans and chitosan oligomers with different molecular weights. International Journal of Food Microbiology, 74: 65–72.

22- Nqe, K. L., N. New, S. Chandrkrachang and W. F. Sterens. 2005. Chitosan as a growth stimulator in orchid tissue culture. Plant Science, 170: 1185- 1190.

23- Roy, R., R. S. Purty, V. Agarwal and S. C. Gupta. 2006. Transformation of tomato cultivars ‘Pusa Ruby’ with bsp A gene from Populus tremula for drought tolerance. Plant Cell Tiss Org. 84: 55-67.

24- Sheikha, S. A. A. K. and F. M. AL-Malki. 2011. Growth and Chlorophyll Responses of Bean Plants to the Chitosan Applications. European Journal of Scientific Research, 50 (1): 124-134.

25- Tanaka, D. L., N. R. Riveland, J. W. Bergman, and A. A. Schneiter. 1997. Safflower plant development stages. IVth International Safflower Conference, 2-7 June. 1997. Bari.

26- Upadhyaya, H. and S. K. Panda. 2004. Responses of Camellia sinensis to drought and rehydration. Biological Plant, 48: 597-600.

27- Uthairatanakij, A., J. A. Teixeira da Silva, and K. Obsuwan. 2007. Chitosan for Improving Orchid Production and Quality. Orchid Science and Biotechnology, 1(1): 1-5.

28- Walker, R., S. Morris, P. Brown and A. Gracie. 2004. Evaluation of potential for chitosan to enhance plant defense. Publication No. 04.of Rural Industries Research and Development Corporation. Australia.

29- Wang, J. R., S. X. Li, and K. I. Li. 2001. Effect of water limited deficit stress during different growth stages on leaf enzymes of winter wheat. Acta Botanica Boreali-Occidentalia Sinica, 21 (1): 47-52.

30- Wang, X. H., D. P. Li, W. J. Wang, Q. L. Feng, F. Z. Cui, Y. X. Xu, X. H. Song and M. Van Der Werf. 2003. Crosslinked collagen/chitosan matrix for artificial livers. Biomaterials, 24: 3213–3220.

31- Wanichpongpan, P., K. Suriyachan and S. Chandrkrachang. 2001. Effect of Chitosan on the growth of Gerbera flower plant (Gerbera jamesonii). P. 198-201. In: T. Uragami et al. (ed.) Chitin and Chitosan in Life Science. Yamaguchi. Japan.

32- Weiss, E. A. 2000. Oilseed Crops. Second ed. Blackwell Science, Oxford, 364 pp.

33- Wu, F. Z., W. K. Bao, F. L. Li, and N. Wu. 2008. Effects of drought stress and N supply on the growth, biomass partitioning and water-use efficiency of Sophora davidii seedlings. Environmental and Experimental Botany, 63: 248–255.

34- Xu, Q. J., Y. G. Nian JINXC, C. Z. Yan, J. Liu and G. M. Jiang. 2007. Effects of chitosan on growth of an aquatic plant (Hydrilla verticillata) in polluted waters with different chemical oxygen demands. Journal of Environmental Sciences, 19: 217–221.

35- Xue, G. X., H. Y. Gao, P. M. Li and Q. Zou. 2004. Effects of chitosan treatment on physiological and biochemical characteristics in cucumber seedlings under low temperature. Journal of Plant Physiology and Molecular Biology, 30: 441-448

36- Zhang, M., L. Duan, Z. Zhai, J. Li, X. Tian, B. Wang, Z. He and Z. Li. 2004. Effects of plant growth regulators on water deficit-induced yield loss in soybean. In Proceedings of the 4th International Crop Science Congress, 26 Sep- 1Oct. 2004. Brisbane, Australia.