واکنش‌های مورفوفیزیولوژیکی گیاه سیاه‌دانه (.Nigella sativa L) به اسید سالیسیلیک تحت تنش شوری

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار، بیوتکنولوژی گیاهی، مرکز تحقیقات گیاهان دارویی دانشگاه شاهد، تهران، ایران

2 کارشناس ارشد زراعت، معاونت ترویج سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، تهران، ایران

چکیده

تنش شوری یکی از عوامل محیطی است که بر روی رشد و نمو و ترکیبات ثانویه گیاهان تاثیر می گذارد. سالیسیلیک اسید به عنوان یک تنظیم کننده رشد درونی گیاهان نقش تعدیل کننده را ایفا میکند. برای بررسی واکنش های مورفوفیزیولوژیکی گیاه سیاه دانه به سالسیلیک اسید آزمایشی به صورت کرت های خرد شده با دو فاکتور بر پایه بلوک های کامل تصادفی با 3 تکرار انجام شد. نتایج نشان داد که غلظت‌های مختلف شوری روی صفات مورفولوژیکی و فیزیولوژیکی اثرات معنی داری دارد. بطوری که با افزایش غلظت شوری شاخص های رشد از قبیل تعداد شاخه جانبی، تعداد برگ وکلروفیل b و میزان فعالیت آنزیم سوپر اکسید دیسموتاز و مالون دی الدئید کاهش پیدا کرد، در حالیکه با افزایش غلظت شوری مقدار پرولین برگ و کاتالاز افزایش یافت. نتایج نشان داد با اعمال تیمار سالیسیلیک اسید تحت تنش شوری میزان کاهش شاخض های رشد ورنگریزه های فتوسنتزی تعدیل پیدا کرد. بطوری که در غلظت 3 دسی زیمنس بر متر شوری و 0.5 میلی مولار سالسیلیک اسید بیشترین تعداد شاخه جانبی، تعداد برگ و کلروفیلb بدست آمد، همچنین با افزایش سطح سالسیلیک اسید میزان پرولین وکاتالاز برگ افزایش یافت ولی با افزایش غلظت سالیسیلیک اسید میزان فعالیت مالون دی الدئید و سوپر اکسید دیسموتاز در برگ کاهش یافت. براساس نتایج بدست آمده میتوان نتیجه گیری کرد که گیاه سیاه دانه یک گیاه نیمه حساس به شوری بوده و تحمل این گیاه به شوری حداکثر 6 دسی زیمنس بر متر می باشد.

کلیدواژه‌ها


Aebi, H.E., 1984. Catalase. In Method of Enzymatic analysis, VCH, Weinheim, Germany-Deerfield, FL. 3, 273-286.

Bassim, A., 2003. Some characteristics of nigella (Nigella sativa L.) seed cultivated in Egypt and its lipid profile. Food Chemistry. 83, 63-68.

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

Beauchamp C. Fridovich. I. 1971. Superoxide dismutase: improved assays and an assay applicable to acrylamide gels. Annals of Biochemistry. 44, 276 –287.

Borzouei, A., Kafi, M., Akbari-Ghogdi, E., Mousavi-Shalmani, M., 2012. Long term salinity stress in relation to lipid peroxidation, super oxide dismutase activity and proline content of salt-sensitive and salt-tolerant wheat cultivars. Chilean Journal of Agricultural Research. 72, 476-482.‏

Cayley, S., Lewis, B.A., Record, M.T., 1992. Origins of the osmoprotective properties of betaine and proline in Esherichia coli K-12. Journal of Bacteriology. 174, 1586-1595.

Chen, J.Y., Wen, P.F., Kong, W., Pan, Q.H., 2006. Effect of salicylic acid on phenylpropanoids and phenylalanine ammonia-lyase in harvested grape berries. Postharvest Biology and Technology. 40, 64-72.

Fariduddin, Q., Hayat, S., Ahmad, A., 2003. Salicylic acid influences net photosynthetic rate, carboxylation efficiency, nitrate reductase activity and seed yield in Brassica juncea. International Journal for Photosynthesis Research. 41, 281–284.

Garratt L.C., Janagoudar, B.S., Lowe, K.C., Anthony, P., Power, J.B., Davey, M.R., 2002. Salinity tolerance and antioxidant status in cotton cultures. Free Radical Biology and Medicine. 33, 502-511.

Hayat, Q., Hayat, S., Irfan, M., Ahmad, A., 2010. Effect of exogenous salicylic acid under changing environment: A review. Environmental and Experimental Botany. 68, 14–25.

Heath, R.L., Packer, L., 1968. Photoperoxidation in isolated chloroplasts: I. Kinetics and stoichiometry of fatty acid peroxidation. Archives of Biochemistry and Biophysics. 125, 189-198.

Jaleel, C.A., Gopi, B., Sankor, P., Manivannaon, A., Kishorekumar, R.S., Panneers, L., 2007. Studies on germination, seedling vigner, lipid peroxidatoin and proline metabolism in Catharathus roseus seedling under solt stress. South African Jornal of Botany. 73, 190- 195.

Katsuhara, M., Otsuka, T., Ezaki, B., 2005. Salt stress induced lipid peroxidation is reduced by glurathione S. Tran frease, But this reduction of lipid proxides is not enough for a recovery of root growth in Arabidopsis. Plant Sciences. 169, 369- 373.

Khan, W., Prithviraj, B., Smith, D.L., 2003. Photosynthetic responses of corn and soybean to foliar application of salicylates. Plant Physiology. 160, 485–492.

Kiarostami, K.H., Mohseni, R., Saboora, A., 2010. Biochemical changes of Rosmarinus officinalis under salt stress. Journal of Stress Physiology and Biochemistry. 6, 114-122

Koca, H., Bor, M., Ozdemir, F., Turkan, I., 2007. The effect of salt stress on lipid peroxidation, antioxidative enzymes and proline content of sesame cultivars. Environmental and Experimental Botany. 60,344-351

Kovacik, J., Backor, M., Strnad, M., Repcak, M., 2009. Salicylic acid-induced changes to growth and phenolic metabolism in Matricaria chamomilla plants. Plant Cell Reports. 28, 135–143.

Krantev A., Yordanova R., Janda T., Szalai, G., Popova, L., 2008. Treatment with salicylic acid decreases the effect of cadmium on photosynthesis in maize plants. Journal of Plant Physiology. 165, 920–931.

Lichtenthaler, H.K., 1987. Chlorophylls and carotenoids: pigments of photosynthetic biomembranes. Methods in Enzymology. 148, 350-382.

Molassiotis, A., Sotiropoulos, T., Tanou, G., Diamantidis, G., Therios, I., 2006. Boron-induced oxidative damage and antioxidant and nucleolytic responses in shoot tips culture of the apple rootstock EM 9 (Malus domestica Borkh). Environmental and Experimental Botany. 56, 54-62.

Muhammad, Z., Hussain, F., 2010. Vegetative growth performance of five medicinal plants under NaCl salt stress. Pakistan Journal of Botany. 42, 303-316.‏

Noctor, G., Foyer C.H., 1998. Ascorbate and glutathione: Keeping active oxygen under control. Annual Review in Plant Physiology and Plant Molecular Biology. 49, 249-279.

Panda, S.K., Upadhyay, R.K., 2004. Salt stress induces oxidative alterations and antioxidative defense in the roots of Lemna minor. Biology Plant. 48, 249-253.

Rahimi-Tashi, T., Niknam, V., 2015. Evaluation of salicylic acid pretreatment and salinity stress on some physiological and biochemical parameters in Triticum aestivum L. Iranian Journal of Plant Biology. 28, 297-306

Rajeshwari, V., Bhuvaneshwari, V., 2017. Salicylic Acid Induced Salt Stress Tolerance in Plants. International Journal of Plant Biology Research. 5, 1-6.

Ramezani, E., Ghajar-Sepanlou, M., Ali Naghdi Badi H., 2011. The effect of salinity on the growth, morphology and physiology of Echium amoenum Fisch. and Mey. African Journal of Biotechnology. 10, 8765-8773.

Salem, M.L., 2005. Immunomodulatory and therapeutic properties of the Nigella sativa L. seeds. International Immunopharmacology, 5, 1749-1770

Sakhabutdinova, A.R., Fatkhutdinova, D.R., Bezrukova, M.V., Shakirova, F.M., 2003. Salicylic acid prevents damaging action of stress factors on wheat plants. Bulgarian Journal of Plant Physiology (special issue). 314–319.

Shalini, V., Duey, R.S., 2003. Lead toxicity induces lipid peroxidation & alters the activities of anrioxidant enzymes in growing rice plants. Plant Science. 164, 645-655.

Silva-Ortega, C.O., Ochoa-Alfaro, A.E., Reyes-Agüero, J.A., Aguado-Santacruz, G.A., Jiménez-Bremont, J.F., 2008. Salt stress increases the expression of p5cs gene and induces proline accumulation in cactus pear. Plant Physiology and Biochemistry. 46, 82-92.

Smirnoff, N., Cumbes, Q.J., 1989. Hydroxyl radical scavenging of compatible solutues. Phytochemistry. 28, 1057-1060

Turan, M.A., Turkmen, N., Taban, N., 2007. Effect of NaCl on stomatal resistance and proline, chlorophyll, Na, Cl and K concentrations of lentil plants. Journal of Agronomy. 6, 378-381.

Vicente, M.R., Plasencia, J., 2011. Salicylic acid beyond defence: its role in plant growth and Development. Journal of Experimental Botany. 62, 3321–3338.

Yusuf, M., Hasan, S.A., Ali, B., Hayat, S., Fariduddin, Q., Ahmad, A., 2008. Effect of salicylic acid on salinity induced changes in Brassica juncea. Integrative Plant Biology. 50, 1–4.

Zahir, M., Farrukh, H., 2010. Effect of NaCl salinity on the germination and seedling growth of some medicinal plants. Pakistan Journal of Botany. 42, 889-897

Zarghami-Moghaddam, M., Shoor, M., Ganjeali, A., Moshtaghi, N., Tehranifar, A., 2014. Effect of salicylic acid on morphological and Ornamental characteristics of petunia hybrida at drought stress. Indian Journal of Fundamental and Applied Life Sciences. 4, 523-532.

Zhao, J., Davis, L., Verpoorte, R., 2005. Elicitor signal transduction leading to production of plant secondary metabolites. Biotechnology Advances. 23, 283–333.