ارزیابی تحمل به یخ‌زدگی گیاه نعناع فلفلی (Mentha piperita L.) رشدیافته در مزرعه تحت شرایط آزمایشگاهی با بهره‌گیری از شاخص نشت الکترولیت‌ها

پژوهشهای زراعی ایران

مقاله 5، دوره 13، شماره 2 - شماره پیاپی 38، تیر 1394، صفحه 269-277   

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/gsc.v13i2.24733

نویسندگان

طیبه خیرخواه^* ؛ احمد نظامی؛ محمد کافی؛ قربانعلی اسدی

فردوسی مشهد

چکیده

به‌منظور ارزیابی تحمل به سرمای گیاه نعناع فلفلی‎ (Mentha piperita L.) ‎رشدیافته در مزرعه تحت شرایط ‏کنترل‌شده، آزمایشی در سال 91-1390 در دانشکده کشاورزی، دانشگاه فردوسی مشهد در قالب طرح کاملاً تصادفی به‌صورت فاکتوریل با چهار تکرار اجرا شد. عوامل آزمایش شامل شش دما (صفر، ‏‎ ‎‏4-، 8-‏‎‎، 12-‎‏، 16- و 20- ‏درجه سانتی‌گراد)، هفت زمان برداشت (ماه‌های آبان، آذر، دی، بهمن، اسفند، فروردین و اردیبهشت) و چهار اندام گیاه نعناع فلفلی (شامل برگ، ساقه، استولون و ریزوم) بودند. به این منظور در هر ماه نمونه‌های گیاه نعناع فلفلی پس از رشد و خوسرمایی در شرایط طبیعی از مزرعه ‏برداشت شد و پس از تفکیک اندام‌های موردنظر در معرض دماهای یخ‌زدگی قرار گرفتند. جهت تعیین پایداری غشای سلولی در اندام‌های گیاه، درصد نشت الکترولیت‌ها اندازه‌گیری و دمای کشنده 50 درصد نمونه‌ها براساس نشت الکترولیت‌ها (LT50el) محاسبه شد. نتایج نشان داد که اثر دماهای یخ‌زدگی بر نشت الکترولیت‌ها معنی‌دار بود و با کاهش دما، نشت الکترولیت‌ها افزایش داشت. اندام‌های استولون و برگ به‌ترتیب کمترین و بیشترین میزان نشت الکترولیت‌ها را دارا بودند. همچنین بیشترین تحمل به سرما در نمونه‌برداری‌های مختلف در هر اندام متفاوت بود، با این وجود در نمونه‌برداری اردیبهشت ماه همه اندام‌ها کمترین میزان تحمل به سرما را داشتند. همچنین اندام برگ بیشترین و اندام استولون کمترین مقدار LT50el را داشتند. در نمونه‌برداری اردیبهشت ماه اندام‌ها بیشترین LT50el را داشتند و حساسیت بیشتری به دماهای یخ‌زدگی از خود نشان دادند. با توجه به همبستگی خوب بین درصد نشت الکترولیت‌ها و LT50el در این آزمایش **)96/0r =)، استفاده از این شاخص در ارزیابی خسارت تنش یخ‌زدگی در نعناع فلفلی مفید به‌نظر می‎رسد.

کلیدواژه‌ها

تنش یخ‌زدگی؛ خوسرمایی؛ نشت الکترولیت‌ها؛ LT50el

مراجع

امیر قاسمی، ت. 1381. سرما زدگی گیاهان (یخبندان، صدمات، پیشگیری). نشر آیندگان. 123 صفحه.

2- ایزدی دربندی، ا.، ا. نظامی، ع. عباسیان، و م. حیدری. 1391. بررسی تحمل به یخ زدگی یولاف وحشی با استفاده از آزمون نشت الکترولیت ها. نشریه تنش های محیطی در علوم زراعی 5 (1): 94-81.

3- بیرامی زاده، ا.، ی. ارشد، ب. یزدی صمدی، و م. ر. قنادها. 1381. بررسی ژنتیک پایداری غشای سیتوپلاسمی در گندم. چکیده مقالات سومین همایش کاهش ضایعات ناشی از سرما و یخ زدگی گیاهان زراعی کشور 68-65.

4- رضوان بیدختی، ش.، ا. نظامی، م. کافی، و ح. ر. خزاعی. 1390. بررسی اثر تنش یخ زدگی بر میزان نشت الکترولیت ها در گیاه دارویی و صنعتی موسیر تحت شرایط کنترل شده. نشریه بوم شناسی کشاورزی 3 (3): 382-371.

5- زرگری، ع. 1376. گیاهان دارویی. جلد چهارم، چاپ ششم، انتشارات دانشگاه تهران.

6- قهرمان، ا. 1373. کورموفیت های ایران (سیستماتیک گیاهی)، جلد اول، مرکز نشر دانشگاهی. 373 صفحه.

7- مهرآفرین، ع.، ح. ع. نقدی بادی، م. پورهادی، ا. هادوی، ن. قوامی، و ز. کدخدا. 1390. پاسخ فیتوشیمیایی و زراعی نعناع فلفلی به کاربرد کودهای زیستی و کود اوره. فصلنامه پژوهشی تحقیقات گیاهان دارویی و معطر ایران 10 (4): 118-107.

8- میرمحمدی میبدی، ع. و س. ترکش اصفهانی. 1383. جنبه های فیزیولوژیک و به نژادی تنش های سرما و یخ زدگی در گیاهان زراعی. انتشارات گلبن. 223 صفحه.

9- نظامی، ا.، ا. برزویی، م. جهانی، م. عزیزی، و ع. شریف. 1386. نشت الکترولیت ها به عنوان شاخصی از خسارت یخ زدگی کلزا. نشریه پژوهش‌های زراعی ایران 5 (1): 175-167.

10- نظامی، ا.، ج. نباتی، ا. برزویی، ع. کمندی، ع. معصومی، و م. صالحی. 1389. ارزیابی تحمل به یخ زدگی ارقام جو در مرحله گیاهچه ای تحت شرایط کنترل شده. نشریه تنش های محیطی در علوم زراعی 3 (1): 22-9.

11- Cardona, C. A., R. R. Duncan, and O. Lindstrom. 1997. Low temperature tolerance ‎assessment in paspalm. Journal of Crop Science 37: 1283-1291.

12- Concellon, A., M. C. Anon, and A. R. Chaves. 2007. Effect of low temperature storage on physical and physiological characteristics of eggplant fruit (Solanum melongena L.). Journal of Food Science and Technology 40: 389-396.

13- Dai, X., Y. Xu, Q. Ma, W. Xu, T. Wang, Y. Xue, and K. Chong. 2007. Overexpression of an R1R2R3 MYB gene, OsMYB3R-2, increases tolerance to freezing, drought, and salt stress in transgenic Arabidopsis. Journal of Plant Physiology 143:1739-1751.

14- Dionne, J., Y. Castonguay, P. Nadeau, and Y. Desjardins. 2001. Freezing tolerance and carbohydrate changes during cold acclimation of green type annual Bluegrass (Poa annua L.) ecotypes. Journal of Crop Science 41:443-451.

15- Gusta, L. V., D. B. Fowler, and N. J. Tyler. 1982. Factors influencing hardening and survival ‎in winter wheat. Plant cold hardiness and freezing stress: mechanisms and crop ‎implications, Vol. 2, Li P. H. & Sakai A. (Eds.) Academic Press, New York: pp. 23-40.

16- Hana, B., and J. C. Bischofa. 2004. Direct cell injury associated with eutectic ‎crystallization during freezing. Journal of Cryobiology 48: 8-21.

17- Lang, ‎D. L., P. S. Nobel, C. B. Osmond, and H. Ziegher. 1981. Physiological Plant Ecology. ‎In: Larcher, W. and Bauer, H. (ed). Ecological significant of resistance to low temperature. 13rd edn. Springer-Verlag Berlin Heidelberg: pp. 406-407.

18- Lindow‎, S. E., D. C. Arny, and C. D. Upper. 1982. Bacterial ice nucleation: A factor in frost ‎injury to ‎plants. Journal of Plant Physiology 70: 1084­1089.‎

19- Mahfoozi, S., A. E. Limin, P. M. Hayes, P. Hucl, and D. B. Fowler. 2000. Influence of photoperiod response on the expression of cold hardiness in wheat and barley.‎Canadian Journal of Plant Science 80: 721-724.

20- Murray‎, G. A., D. Eser, L. V. Gusta, and G. Eteve. 1988. Winter hardiness in pea, lentil, faba ‎bean and chickpea. p.831­843. In the R.J. Summerfield (Ed.) World crops: cool season ‎food legumes. Kluwer Academic Publishers, The Netherlands.

21- Nayyar, H., T. S. Bains, and S. Kumar. 2005. Chilling stressed chickpea seedlings: effect of cold acclimation, calcium and abscisic acid on cryoprotective solutes and oxidative damage. Environmental and Experimental Botany 54: 275-285.

22- Uemura, M., Y. Tominaga, C. Nakagawara, S. Shigematsu, A. Minami, and Y. Kawamura. 2006. Responses of plasma membrane to low temperature. Physiologia Plantarum 126: 81-89.

23- Verma, R. S., L. Rahman, R. K. Verma, A. Chauhan, A. K. Yadav, and A. Singh. 2010. Essential oil composition of Menthol mint (Mentha arvensis L.) and Peppermint (Mentha piperita L.) cultivars at different stages of plant ‎growth from Kumaon Region of Western Himalaya. Journal of Medicinal and ‎Aromatic Plants 1: 13-18.

24- Waner, L. A., and O. Junttila. 1999. Cold-induced freezing tolerance in Arobidopsis. Journal of Plant Physiology ‎‎120: 391-399. ‎

25- Xuan, J., J. Xiuliu, H. Gao, H. Uaguabghu, and X. Cheng. 2009. Evaluation of low-‎temperature tolerance of Zoysia grass. Tropical Grasslands 43: 118-124.‎