تأثیر سطوح مختلف کم‌آبی بر برخی صفات بیوشیمیایی دو گونه گل جعفری آفریقایی و فرانسوی

علوم باغبانی

مقاله 2، دوره 31، شماره 3، آذر 1396، صفحه 590-598   

نوع مقاله: مقالات پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/jhorts4.v31i3.59172

نویسندگان

سید موسی موسوی^{* 1}؛ مهرانگیز چهرازی¹؛ اسماعیل خالقی²

¹دانشگاه شهید چمران اهواز

²گروه علوم باغبانی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز، ایران.

چکیده

با عنایت به کاهش نزولات جوی و پراکنش نامناسب بارندگی در طول سال، پدیده خشکی، یکی از معضلات فضای سبز شهری به شمار می‌رود. در واقع تنش خشکی یکی از مهم‌ترین تنش‌های محیطی می‌باشد که در مراحل مختلف رشد و نمو گیاه را تحت تأثیر قرار می‌دهد. به‌منظور بررسی تأثیر سطوح مختلف کم‌آبی بر سیستم آنتی‌اکسیدان و پراکسیداسیون چربی در گل جعفری، آزمایشی به‌صورت فاکتوریل در قالب طرح پایه بلوک‌های کامل تصادفی با 3 تکرار در دانشگاه شهید چمران اهواز در سال 1393 به اجرا درآمد. تیمارهای آزمایش شامل آبیاری در 3 سطح ETcrop 100 درصد (بدون تنش)، ETc75 درصد (تنش متوسط) و ETc50 درصد (تنش شدید) و ارقام گل جعفری آفریقایی و فرانسوی بود؛ در این پژوهش فعالیت آنزیم‌های آنتی‌اکسیدانی (کاتالاز، پراکسیداز، آسکوربات پراکسیداز ) ، غلظت مالون دی آلدهید و رنگیزه های فتوسنتزی، 63 روز پس از اعمال تیمار اندازه‌گیری شدند؛ که طبق نتایج: تیمار آبیاری تاثیر معناداری بر کلروفیل a، b ، کل، شاخص محتوی کلروفیل ، فعالیت آنزیمهای کاتالاز، آسکوربات پراکسیداز، پراکسیداز و غلظت مالون دی آلدهید داشت. در حالیکه تفاوت معناداری بین دو گونه از گل جعفری بر هر یک از شاخص های اندازه گیری شده وجود نداشت. همچنین نتایج نشان داد میزان کلروفیل aو کلروفیل کل با افزایش تنش خشکی کاهش یافت، نتایج فعالیت آنزیمی نیز مشابه رنگیزه های فتوسنتزی و شاخص محتوی کلروفیل تحت تاثیر تنش خشکی، کاهش نشان داد. در کل طبق این پژوهش بین سطوح مختلف تیمار آبیاری از نظر میزان فعالیت آنزیم‌های کاتالاز، آسکوربات پراکسیداز، غلظت مالون دی آلدهید، کلروفیل a، کلروفیل کل و غلظت کلروفیل تفاوت معنادار آماری وجود داشت به‌گونه‌ای که با کاهش مقدار آبیاری بر فعالیت آنزیم کاتالاز، آسکوربات پراکسیداز و غلظت مالون دی آلدهید افزوده شد و میزان رنگیزه‌های فتوسنتزی کاهش یافت. هرچند که تفاوتی بین دو گونه گل جعفری و اثر متقابل بین گونه و سطوح آبیاری از نظر شاخص‌های اندازه‌گیری شده به‌جز کلروفیل کل و کلروفیل b وجود نداشت.

کلیدواژه‌ها

آبیاری؛ آنزیم‌، تنش خشکی؛ تنش اکسیداتیو؛ مالون دی آلدهید

مراجع

1- Amini Z., Hadad R., and Moradi F. 2008. The effect of drought stress on antioxidant enzymes activity in reproductive growth stages (Hordeum vulgare L.). Journal of Science and Technology of Agriculture and Natural Resources, 46, 74-65.

2- Arji A. 2003. Effects of drought stress on physiological characteristics, morphological and biochemical some olive varieties. Thesis Faculty of Agriculture. Tarbiat Modarres University, 213 p. (in persian)

3- Arnon A. N. 1967. Method of extraction of chlorophyll in the plants. Agronomy Journal, 23,112-121.

4- Asada K. 2000. The water–water cycle as alternative photon and electron sinks. Philosophical Transactions of the Royal Society of London B: Biological Sciences, 355(1402), 1419-1431.

5- Bacelar E. A., Santaos D. L., Moutinho-Pereira J. M., Lopes J. I., Goncalves B. C., Ferreira T. C., and Correia C. M. 2007. Physiological behavior, oxidative damage and antioxidative protection of olive trees grown under different irrigation regimes. Plant Soil, 292 (1-2), 1-12.

6- Ben Ahmed C., Ben Rouina B., Sensoy S., Boukhris M., and Ben Abdallah F. 2009. Changes in gas exchange, proline accumulation and antioxidative enzyme activities in three olive cultivars under contrasting water availability regimes. Environmental and Exprimental Botany, 67(2), 345-352.

7- Bhattacharjee S., and Mukherjee A. K. 2002. Salt stress induced cytosolute accumulation, antioxidant response and membrane deterioration in three rice cultivars during early germination. Seed Science and Technology, 30(2), 279-287.

8- Bian S., and Jiang Y. 2009. Reactive oxygen species, antioxidant enzyme activities and gene expression patterns in leaves and roots of Kentucky bluegrass in response to drought stress and recovery. Scientia Horticulturae, 120(2), 264-270.

9- Breusegem F.V., Vranova E., Dat J.F., and Inze D. 2001. The role of active oxygen species in plant signal transduction. Plant Science, 161(3), 405-414.

10- Cook D., Fowler S., Fiehn, O. and Thomashow, M. F. 2004. A prominent role for the CBF cold response pathway in configuring the low temperature metabolome of Arabidopsis. Plant Biology, Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 101(42), 15243-15248.

11- Cunhua S., Joui-jie S., Dan W., Wei B., and Sun Dong L. 2011. Effects on physiological and biochemical characteristic of medicinal plant pigweed by drought stress. Journal of Medicinal Plants Research, 5(17), 4041-4048.

12- Dabrowska G., Kata A., Goc A., Hebda M.S., and Skrzypek E. 2007. Characteristics of the plant ascorbate peroxidase family. Acta Biologica Cracoviensia Series Botanica, 49(1), 7-17.

13- Draikewicz M. 1994. Chlorophylase occurrence functions, mechanism of action, effect of extra and internal factors. Phtosyth, 30, 321-337.

14- Edreva A. 2005. Generation and scavenging of reactive oxygen species in chloroplasts: A submolecular approach. Agriculture, Ecosystems and Environment, 106(2), 119-133.

15- Eilkaei M. N., Habibi F., Paknejad F., Gol zardi F., Mohebbati M.A., Mashhadi akbar bojar, M. and Taleghani, F. 2010. The effects of foliar application of selenium on drought tolerance in different cultivars of red beans. Agronomy and Plant Breeding, 5 (2), 61-71. (in persian)

16- Esfandiari A., Mahboob S., Shakiba M., and Lyary H. 2009. The role of the Treasury and proline in water-soluble antioxidants protect cell membranes in water stress. Journal of Agricultural Science, 19 (2), 139-147. (in persian)

17- Fu, J. and Huang, B. 2001. Involvement of antioxidants and lipid peroxidation in the adaptation of two cool-season grasses to localized drought stress. Environment Experimental Botany, 45(2), 105-114.

18- Ghasemi Ghehsareh, M., and Kafi M. 2010. Practical potting, Practical potting, Volume I, Tenth Edition, p. 55. (in persian)

19- Guo Z., Ou W., Lu S., and Zhong Q. 2006. Differential responses of antioxidative system to chilling and drought in four rice cultivars differing in sensitivity. Plant Physiology Biochemistry, 44(11), 828-836.

20- Hemeda H.M., and Kelin B.P. 1990. Effects of naturally occurring antioxidants on peroxidase activity of vegetables extracts. Journal of food Science. 55(1), 184-185.

21- Hojati M., Modarres-Sanavy S. A. M., Karimi M., and Ghanati F. 2011. Responses of growth and antioxidant systems in Carthamus tinctorius L. under water deficit stress. Acta Physiologia Plantarum, 33(1), 105-112.

22- Hosseini Boldaji S. A., Khavari-Nejad R. A., Sajedi R. H., Fahimi H., and Saadatmand S. 2012. Water availability effects on antioxidant enzyme activities lipid peroxidation, and reducing sugar contents of alfalfa (Medicago sativa L.). Acta Physiologia Plantarum, 34(3), 1177-1186.

23- Jiang C. D., Gao H. Y., Zou, Q., Jiang G. M., and Li L. H. 2006. Leaf orientation, photorespiration and xanthophyll cycle protect young soybean leaves against high irradiance in field. Environmental and Experimental Botany, 55(1), 87-96.

24- Kafi M., and Mahdavi Damghani, a. 2000. Mechanisms of resistance of plants to drought stress. Press Ferdowsi University of Mashhad. The second edition, p 472. (in persian)

25- Kamali M., Goldani M., and Farzaneh A. 2013. The effect of different irrigation regimes on growth parameters and photosynthesis and hydrogen peroxide in Amaranthus tricolor. Journal of Soil and Water (Agricultural Science and Technology), 26(2), 309-318. (in persian)

26- Kendall E. J., and McKersie B. D. 1989. Free radical and freezing injury to cell membrance of winter physiol. Physiologia Plantarum, 76(1), 86-94.

27- Khaleghi E., arzani K., Moalemi N., and barzegar M. 2014. Effect of kaolin on fluorescence and chlorophyll content in olive (olea europaea L.) cultivars under water stress conditions Dezful. Journal of Plant (Journal of Agriculture), 37 (2), 139-127. (in persian)

28- Khan M. H., and Panda S. K. 2008. Alternations in root lipid peroxidation and antioxidative responses in two rice cultivars underNaCl-salinity stress. Acta Physiologia Plantarum, 30(1), 81-89.

29- Khanna-Chopra R., and Selote D. S. 2007. Acclimation to drought stress generates oxidative stress tolerance in drought-resistant than -susceptible wheat cultivar under field conditions. Environmental and Experimental Botany, 60(2), 276-283.

30- Mckersie B. D., Bowley S. R., Harjanto E., and Leprince O. 1996. Water-deficit tolerance and field performance of transgenic alfalfa overexpressing superoxide dismutase. Plant Physiology, 111(4), 1177-1181.

31- Mittler R. 2002. Oxidative stress, antioxidants and stress tolerance. Trends in Plant Science, 7(9), 405-410.

32- Monakhova O. F., and Chernyadev I. I. 2002. Protective role of kartolin-4 in wheat plants exposed to soil drought. Applied Environmental Microbiology, 38(4), 373-380.

33- Nakano Y., and Asada K. 1987. Purification of ascorbate peroxidase in spinach chloroplast: its inactivation in ascorbate-depleted medium and reactivation by monodehydroascorbate radical. Plant and Cell Physiology, 28(1): 131-140.

34- Oneill P., Shanahan J.F., and Schepers J.S. 2006. Use of chlorophyll fluorescence differentiate corn hybrid response to variable water conditions. Crop Science. 46: 681-687

35- Ozkur O., Ozdemir F., Bor M., and Turkan I. 2009. Physiochemical and antioxidant responses of the perennial xerophyte Capparis ovata Desf to drought. Environmental and Experimental Botany, 66(3), 487-492.

36- Pazoki A. 2001. Evaluation and measurement of water stress on physiological traits and drought resistance indexes of two cultivars of rapeseed. Crop Physiology PhD thesis. Islamic Azad University, Science and Research Branch of Ahvaz. 258. (in persian)

37- Sairam R., Rao K., and Srivastava C. 2002. Differential response of wheat genotypes to long term salinity stress in relation to oxidative stress, antioxidant activity and osmolyte concentration. Plant Science, 163(5), 1037-1046

38- Salehi M., Kouchaki A., and Nasiri mahallati M. 1382. The amount of nitrogen and chlorophyll content as an indicator of drought stress in wheat. Journal of agricultural research, 1(2), 205-199.

39- Sayee M., Habibi D., Mashhadi akbar bojar M., Mahmoudi A., and Ardakani M.R. 2005. Determine the level of activity of antioxidant enzymes as a parameter in determining forage sorghum varieties resistant to drought stress. Background papers of the International Conference on Life Sciences Iran. (in persian)

40- Schutz M., & Fangmeier A. 2001. Growth and yield responses of spring wheat (Triticum aestivum L. cv. Minaret) to elevated CO2 and water limitation. Environmental Pollution, 114(2): 187-194.

41- Simova–stoilova L., Vaseva I., Grigorova B., Demirevska K., and Fel1er, U. 2010. Proteolytic activity and cysteine protease expression in wheat leaves under severe soil drought and recovery. Plant physiology Biochemistry, 48(2), 200-206.

42- Smirnoff, N. 2000. Ascorbic acid: Metabolism and functions of a multi-facetted molecule. Current Opinion Plant Biologica, 3(3), 229-235.

43- Stewart R.R.C., and Bewley J.D. 1980. Lipid peroxidation associated with accelerated aging of soybean axes. Plant Physiol, 65(2), 245-248.

44- Xiao X., Xu X., and Yang F. 2008. Adaptive responses to progressive drought stress in two Populus cothayana populations. Silva Fennica, 42, 705-719.