نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار، گروه زیست‌شناسی، دانشکده علوم پایه، دانشگاه پیام نور، تهران، ایران

2 دانشیار، گروه کشاورزی، دانشکده علوم کشاورزی، دانشگاه پیام نور، تهران، ایران

3 پسادکترای فیزیولوژی گیاهی، گروه زیست‌شناسی، دانشکده علوم پایه، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران

4 دکترای علوم خاک و تغذیه گیاهان، گروه علوم خاک، دانشکده کشاورزی، دانشگاه ارومیه، ارومیه، ایران

چکیده

به‌منظور بررسی اثرات سرب و جاسمونات بر شاخص­های فتوسنتزی بادرشبو، آزمایشی در شرایط گلخانه با پنج سطح سرب (صفر، 100، 200، 300 و 400 میلی‌گرم بر کیلوگرم خاک) و چهار سطح جاسمونات (صفر، 50، 100 و 150 میلی مول بر لیتر) در خاک غنی‌شده با ورمی‌کمپوست و بدون آن انجام شد. آزمایش به‌صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی با چهار تکرار انجام شد و میزان اسیمیلاسیون دی‌اکسید کربن، تعرق و کارایی مصرف آب، هدایت روزنه ­ای، نرخ انتقال الکترون فتوسنتزی (ETR)، عملکرد کوانتومی فتوسنتز (Y) و عملکرد فتوسیستم ΙΙ (Fv/Fm) گیاهان در دو مرحله رشد رویشی و زایشی موردسنجش قرار گرفت. نتایج حاصل نشان داد که افزایش غلظت سرب اثر کاهشی بر میزان اسیمیلاسیون، کارایی مصرف آب، عملکرد فتوسیستم ΙΙ و هدایت روزنه­ای داشت. جاسمونات میزان اسیمیلاسیون، کارایی مصرف آب، هدایت روزنه­ای و عملکرد فتوسیستم ΙΙ را به‌طور معنی‌داری افزایش داد. به­طوری­که گیاهان در تیمار 400 میلی‌گرم بر کیلوگرم خاک سرب و صفر میلی مول بر لیتر جاسمونات، کم­ترین میزان اسیمیلاسیون، کارایی مصرف آب و عملکرد فتوسیستم ΙΙ و در تیمار با غلظت صفر سرب و 150 میلی مول بر لیتر جاسمونات بیش­ترین میزان اسیمیلاسیون، کارایی مصرف آب و عملکرد فتوسیستم ΙΙ را به خود اختصاص دادند (P≤0.05). میزان تعرق نیز با افزایش سرب افزایش یافت به­طوری­که گیاهان با سرب 400 بیش­ترین تعرق را در هر دو مرحله رشد نشان دادند (P≤0.05). جاسمونات روند تغییرات تعرق ناشی از سرب را کاهشی نمود. اعمال کود سبب افزایش معنی‌دار اسیمیلاسیون، نرخ انتقال الکترون فتوسنتزی و کارایی مصرف آب و کاهش معنی‌دار تعرق در شرایط تنش سرب گردید. بر این اساس می­توان گفت که سرب احتمالاً با تأثیر بر مسیر نوری فتوسنتزی و اختلال در مسیر انتقال الکترون فتوسنتزی سبب کاهش اسیمیلاسیون دی‌اکسید کربن و کارایی مصرف آب گشته است و همچنین تیمار جاسمونات و ورمی‌کمپوست اثرات تخریبی سرب را جبران نموده است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

Ahmed, S., Nawata, E., Hosokawa, M., Domae, Y., Sakuratani, T., 2002. Alterations in photosynthesis and some antioxidant enzymatic activity of mungbean subjected to waterlogging. Plant Science. 163, 117-123. https://doi.org/10.1016/S0168-9452(02)00080-8
Asadi, S., Moghaddam, M., Ghasemi Pirbalouti, A., Fotovat, A., 2019. Evaluation of physiological characteristics and antioxidant activity of sweet basil (Ocimum basilicum cv.Keshkeni luvelou) under different levels of methyl jasmonate and lead toxicity. Jurnal of Plant Environmental Physiology. 51, 1-16. [In Persian with English summary]. https://dorl.net/dor/20.1001.1.76712423.1397.13.51.1.8
Asadi, S., Moghaddam, M., Ghasemi Pirbalouti, A., Fotovat, A., 2021. The effect of methyl jasmonate spraying on some morphophysiological characteristics and lead absorption of basil (Ocimum basilicum L.) under lead stress. Environmental Stresses in Crop Sciences. 13, 1329-1344.  [In Persian with English summary]. https://doi.org/10.22077/escs.2019.2466.1648
Asghari, G., Nasr Esfahani, B., Paydar P., 2015. Evaluating the effect of Dracocephalum kotschyi methanol extract on Mycobacterium tuberculosis. Research Journal of Pharmacognosy. 2, 31-36.
Balouchi, H., Amini, F., Movahhedi Dehnavi, M., 2016. Effect of different growing organic substrates on growth and yield components of Pinto bean (Phaseolus vulgaris L.) under heavy metals stress. Agricultural Science and Sustainable Production. 26, 57-72.
Chavoushi, M., Manoochehri Kalantari, Kh., Arvin, M.J., 2019. Effect of salinity stress and exogenously applied methyl jasmonate on growth and physiological traits of two Carthamus tinctorius varieties. International Journal of Horticultural Science and Technology. 6, 39-49. https://doi.org/10.22059/ijhst.2019.277800.283
Darzi, M. T., Atarpoor, R., Haj Seyed Hadi, M.R., 2015. Effects of different manure and vermicompost rates on yield and essential oil contents of dragonhead (Dracocephalum moldavica L.). Iranian Journal of Filed Crop Science. 46, 711-721. [In Persian with English summary]. https://doi.org/10.22059/IJFCS.2015.56818
Fatahi, M., Nazeri, V., Sefidkon, F., Zamani, Z., 2013. Autecology of Dracocephalum kotschyi bioss. in Iran. Iranian Journal of Medicinal and Aromatic Plants. 29, 325-342. [In Persian with English summary]. https://doi.org/10.22092/ijmapr.2013.2859
Hulak, K., Tamer, E., Rüveyde, T., Murat, T., 2021. Effects of heavy metal (Pb) stress on some growth parameters and chemical changes in the soybean plant (Glycine max L.). Journal of Elementology. 6, 683-695. https://doi.org/10.5601/jelem.2021.26.3.2131
Kabosi, K., Nodehi, A., 2018. Effect of solt stress on quantitative and qualitative traits of different canola cultivars under vermicompost conditions. Crop Production. 9, 133-155. [In Persian with English summary]. https://doi.org/10.22069/EJCP.2016.9989.1783
Karimi, N., Khanahmadi, M., Moradi, B., 2013. The effects of lead on some physiological parameters of Artichoke. Journal of Plant Production. 20, 49-61. [In Persian with English summary].
Khalvandi, M., Amerian, M.R., Pirdashti, H., baradaran, M., Gholami, A., 2019. Effects of methyl jasmonate on some photosynthetic parameters of peppermint (Mentha piperita) in saline conditions. Journal of Plant Process and Function.7, 233-249. [In Persian with English summary]. https://dorl.net/dor/20.1001.1.23222727.1397.7.23.5.8
Kim, H., Seomun, S., Yoon, Y., Jang, G., 2021. Jasmonic acid in plant abiotic stress tolerance and interaction with abscisic acid. Agronomy. 11, 1-16. https://doi.org/10.3390/agronomy11091886
Maxwell, K., Johnson, G.N., 2000. Chlorophyll fluorescence a practical guide. Journal of Experimental Botany. 51, 659-668. https://doi.org/10.1093/jexbot/51.345.659
Molaei, S., Shirani, H., Hamidpour, M., Shekofteh, H., Besalatpour, A.A., 2016. Effect of vermicompost, pistachio kernel and shrimp shell on some growth parameters and availability of Cd, Pb and Zn in corn in a polluted soil. Journal of Water and Soil Science. 19, 113-124. [In Persian with English summary]. https://doi.org/10.18869/acadpub.jstnar.19.74.10
Mosavi, M., Baghi zadeh, A., Aghayari, F., Afzali groh, D., Mohamadi, N., 2013. The investigation of lead accumulation in different parts of garlic (Allium sativum L.) and the response of plant to lead oxidative stress. Iranian Journal of Agronomy and Plant Breeding. 8,111-118. [In Persian with English summary].
Mojdehi, F., Taghizadeh, M., Baghaie, A. M., Changizi, M., Khaghani, SH., 2022. Effect of lead and cadmium on germination stage and application of vermicompost in concomitant pollution control by ornamental sunflower (Helianthus annuus "Sungold"). Journal of Plant Process and Function. 7, 298-312. [In Persian with English summary]. https://dorl.net/dor/20.1001.1.23222727.1401.11.47.22.1
Narimani, R., Moghaddam, M., Ghasemi Pirbalouti, A., Nemati, S. H., 2017. Effect of humic acid and ascorbate on growth and biochemical traits of Moldavian balm (Dracocephalum moldavica L.) under salinity stress. Journal of Plant Process and Function. 11, 110-128. [In Persian with English summary]. https://dorl.net/dor/20.1001.1.23222727.1397.7.23.23.6
Parvaiz, A., Saiema, R., Alvina, G., Subzar, A. Sh., Nudrat, A. A., Kazi, M. A., Salih, G., 2017. Jasmonates: Multifunctional Roles in Stress Tolerance. Frontiers in Plant Science. 7, 15. https://doi.org/10.3389/fpls.2016.00813
Pirzadah, T.B., Malik, B., Salam, Sh.T., Ahmad Dar, P., Rashid, S., 2019. Impact of heavy metal stress on plants and the role of various defense elements. Iranian Journal of Plant Physiology. 9(4), 2883-2900. https://doi.org/10.30495/ijpp.2019.668855
Poonam, Sh., Kaur, H., Geetika, S., 2013. Effect of Jasmonic acid on photosynthetic pigments and stress markers in Cajanus cajan L. Millsp. seedlings under copper stress. American Journal of Plant Sciences. 4, 817-823. https://doi.org/10.4236/ajps.2013.44100
Ranjbar, M., Lari Yazdi, H., Boroumand Jazi, Sh., 2012. The effect of Salicylic acid on photosynthetic pigments, contents of sugar and antioxidant enzymes under lead stress in Brassica napus L. Plant Biology. 9, 39-52. [In Persian with English summary]. https://dorl.net/dor/20.1001.1.20088264.1390.3.9.5.5
Rezaei, H., Saeidi-Sar, S., Ebadi, M., Abbaspour, H., 2018. The effect of spraying of methyl jasmonate and Epi-brassinolide on photosynthesis, chlorophyll fluorescence and leaf stomatal traits in black mustard (Brassica nigra L.) under salinity. Journal of Plant Process and Function. 7, 53-62.
Ruley, A.T., Sharma, N. C., Sahi, S.V., Singh, S.R., Sajwan, K. S., 2006. Effects of lead and chelators on growth, photosynthetic activity and Pb uptake in Sesbania drummondii grown in soil. Environmental Pollution. 144, 11-18. https://doi.org/10.1016/j.envpol.2006.01.016
Suresh Kumar, K., Han, Y.S., Choo, K.S., Kong, J.E., Han, T., 2009. Chlorophyll fluorescence based copper toxicity assessment of two algal species. Toxicology and Environmental Health Sciences. 1, 17-23. https://doi.org/10.1007/bf03216459
Sharma, P., Dubey, R.S., 2005. Lead toxicity in plants. Brazilian Journal of Plant Physiology. 17(1), 35–52. https://doi.org/10.1590/S1677-04202005000100004 
Thanh-Tam, H., Niranjana Murthy, H., Park, S.Y., 2020. Methyl jasmonate induced oxidative stress and accumulation of secondary metabolites in plant cell and organ cultures. International Jornal of Molecular Science. 21, 716. https://doi.org/10.3390/ijms21030716
Vatankhah, E., Kalantari, B., Andalibi, B., 2015. Effect of methyl jasmonate on some physiological and biochemical responses of peppermint (Mentha piperita L.) under salt stress. Journal of Plant Process and Function. 5, 157-171. [In Persian with English summary]. https://dorl.net/dor/20.1001.1.23222727.1395.5.17.18.5