نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

استادیار بیوتکنولوژی، گروه مهندسی تولید و ژنتیک گیاهی، دانشکده علوم مهندسی، پردیس کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه رازی، کرمانشاه، ایران

چکیده

یکی از بزرگ‌ترین چالش‌های موجود در کشت گیاهان زراعی و باغی در جهان تنش خشکی است که سبب بروز اختلالات متابولیسمی و کاهش عملکرد می‌گردد. در این میان عنصر روی به عنوان یکی از عوامل کاهش دهنده اثرات تنش خشکی حائز اهمیت است. پارامترهای کلروفیل فلورسانس از مهم‌ترین فاکتورها برای تعیین ظرفیت فتوسنتزی در طول زندگی گیاهان می‌باشد. بدین منظور، آزمایشی با هدف مقایسه میزان مقاومت به سطوح مختلف تنش رطوبتی، ارزیابی برخی از شاخص های فیزیولوژیکی و ارزیابی کارکرد فتوسیستم ΙΙ با استفاده از پارامترهای فلورسانس کلروفیل و برخی خصوصیات بیوشمیایی انجام شد. آزمایش به صورت فاکتوریل با طرح پایه کاملاً تصادفی، فاکتور اول شامل سه سطح تنش خشکی (75، 50 و 25 درصد ظرفیت زراعی) و فاکتور دوم سه سطح نیترات روی (0، 5 و 10 میلی‌گرم در لیتر) بر روی گیاه بالنگو انجام شد. در نتایج مقایسه میانگین با افزایش سطوح تنش خشکی و اعمال محلول پاشی با نیترات روی روند کاهشی در میزان Pi و Fv/Fm در سطوح مختلف تنش مشاهده نشد. بیشترین تأثیر در محلول پاشی مربوط به مقدار ده میلی‌گرم بر لیتر نیترات روی در سطوح مورد بررسی بود. هم چنین در سطوح مختلف تنش خشکی محلول پاشی با استفاده از نیترات روی سبب تغییر معنی‌دار در میزان فنول (13.50 میلی-گرم در لیتر)، قند محلول (94.15 میلی‌گرم در لیتر)، فلاوونوئید (8.49 میکروگرم در لیتر) و محتوای آنتوسیانین (0.138 میکروگرم در لیتر) گردید. با توجه به نمودارهای به دست آمده و پارامترهای مورد بررسی در طول دوره تنش می‌توان گفت، محلول پاشی با نیترات روی به عنوان یکی از عناصر ضروری در غلظت‌های مناسب می تواند به عنوان عامل مناسبی کاهش اثرات تنش در مراحل مختلف رشدی گیاه بالنگو برای مقابله با شرایط خشکی مؤثر باشد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

 
 Ahmadi, K., Omidi, H., 2019. Evaluation of morphological characteristics, yield components, and catalase enzyme activity of Lallemantia royleana Benth. under drought stress. Journal of Agroecology. 11(2), 757-774. [In Persian]. https://doi.org/10.22067/jag.v11i2.69373
Ali, S., Mahmood, A., Khan, N., 2021. Uptake, translocation, and consequences of nanomaterials on plant growth and stress adaptation. Journal of Nanomaterial. 6677616. 1-17. https://doi.org/10.1155/2021/6677616
Amanzadeh, YN., Khosravi Dehaghi, AR., Gohari, HR., Monsef-Esfehani, SE., Sadat Ebrahimi, SE. 2011. Antioxidant activity of essential oil of Lallemantia iberica in flowering stage and post-flowering stage. Research Journal of Biological Sciences. 6, 114-117. https://doi.org/10.3923/rjbsci.2011.114.117.
Amerian, M., Zebarjadi, A.R., Mehrabi, J.A. 2020. Effect of different concentrations of selenium on some morphological and physiological characteristics of dragons head (Lallemantia iberica) under different irrigation regimes. Journal of Water Research in Agriculture (Soil and Water Science). 34, 415-431. [In Persian]. https://doi.org/10.22092/jwra.2020.342710.785
Amin, Gh.R., 1991. Popular Medicinal Plants of Iran. Iranian Research Institute of Medicinal Plants, Tehran, 66p. [In Persian].
Deepak, SB., Thakur, A., Singh, S., Bakshi, M., Bansal, S. 2019. Changes in crop physiology under drought stress: A review. Journal of Pharmacognosy and Phytochemistry. 8, 1251-1253. https://doi.org/10.1234/jpp.2019.1251
El-Zohri, M., Al-Wadaani, N.A., Bafeel, S.O. 2021. Foliar sprayed green zinc oxide nanoparticles mitigate drought-induced oxidative stress in tomato. Plants. 10, 2400. https://doi.org/10.3390/plants10112400
Esmaielpour, B., Fatemi, H., Moradi, M., 2020. Effects of seaweed extract on physiological and biochemical characteristics of Basil (Ocimum basilicum L.) under water-deficit stress conditions. Journal of Science and Technology of Greenhouse Culture. 11, 60-69. [In Persian]. https://doi.org/10.47176/jspi.11.1.10288
Faraji, S., Hadadinejad, M., Abdoosi V., Basaki, T., Karami, S., 2020. Effects of drought stress on the phenol, flavonoid and cyanidin 3-glocoside content of juice and fruit yield in native pomegranate genotypes (Punica granatum L.). Iranian Journal of Medicinal and Aromatic Plants. 35, 889-901. [In Persian]. https://doi.org/10.22092/ijmapr.2019.123934.2426
Fu, J., Huang, B., 2001. Involvement of antioxidants and lipid peroxidation in the adaptation of two cool-season grasses to localized drought stress. Environmental and Experimental Botany. 45, 105–114. https://doi.org/10.1016/s0098-8472(00)00084-8
Hosseinzadeh, S. R., Amiri, H., Ismaili, A., 2016. Effect of vermicompost fertilizer on photosynthetic characteristics of chickpea (Cicer arietinum L.) under drought stress. Photosynthetica. 54, 87–92. https://doi.org/10.1007/s11099-015-0162-x
Karamian, Z., Isvand, H., Daneshvar, M., Akbarpour, A.A., 2019. The effect of foliar application of nano iron oxide under drought stress conditions on the physiological quality of sesame seeds (Sesamum Indicum L.). p. 29-37. The 6th National Conference of Plant Physiology of Iran. [In Persian].  https://civilica.com/doc/998012
Keshavarznia, R., Peyghambari, S.A., Bihamta, M.O., 2017. The impact of seedling drought stress and recovery on chlorophyll fluorescence parameters and physiological characteristics of wheat. Iranian Journal of Field Crop Science. 48, 39-45. [In Persian].  https://doi.org/10.22059/ijfcs.2017.202541.654065
Massacci, A., Nabiev, S.M., Pietrosanti, L., Nematov, S.K., Chernikova, T.N., Thor, K., Leipner, J., 2008. Response of the photosynthetic apparatus of cotton (Gossypium hirsutum) to the onset of drought stress under field conditions studied by gas-exchange analysis and chlorophyll fluorescence imaging. Plant Physiology and Biochemistry., 46, 189–195. https://doi.org/10.1016/j.plaphy.2007.10.006
Mozafarian V., 1996. Dictionary of Iranian Plant Names. Tehran University of Tehran Publication. 739 pp. ISBN 9789645545404  [In Persian]
Oukarroum, A., Madidi, S.E., Schansker, G., Strasser, R.J., 2007. Probing the responses of barley cultivars (Hordeum vulgare L.) by chlorophyll a fluorescence OLKJIP under drought stress and re-watering. Environmental and Experimental Botany. 60, 438-446. https://doi.org/10.1016/j.envexpbot.2007.01.002
Pandjaitan, N., Howard, L.R., Morelock, T., Gil, M.I., 2005. Antioxidant capacity and phenolic content of spinach as affected by genetics and maturation. Journal of Agricultural and Food Chemistry. 53, 8618–8623. https://doi.org/10.1021/jf052077i
Petropoulos, S.A., Daferera, D., Polissiou, M. Passam, H.C., 2008. The effect of water deficit stress on the growth, yield and composition of essential oils of parsley. Horticultural Science. 115, 393-397. https://doi.org/10.1016/j.scienta.2007.10.008
Rahbarian, R., Khavari-Nejad, R., Ganjeali, A., Bagheri, A., Najafi, F., 2013. Drought stress effects on photosynthesis, chlorophyll fluorescence and water relations in tolerant and susceptible chickpea (Cicer arietinum L.) genotypes. Iranian Journal of Pulses Research. 4, 87–96. [In Persian].  https://doi.org/10.2478/v10182-011-0007-2
Rana, R. M., Rehman, S. U., Ahmed, J., Bilal, M., 2013. A comprehensive overview of recent advances in drought stress tolerance research in wheat (Triticum aestivum L.). Asian Journal of Agriculture and Biology, 1, 29–37. https://doi.org/10.12345/ajab.2013.01.0037
Rezapor, A.R., Heidari, M., Galavi, M., Ramrodi, M., 2011. Effect of water stress and different amounts of sulfur fertilizer on grain yield, grain yield components and osmotic adjustment in Nigella sativa L. Iranian Journal of Medicinal and Aromatic Plants. 27, 384-396. [In Persian].  https://doi.org/10.22092/ijmapr.2011.6380
Roberta, A., Lo Piero, I., Puglisi, I., Rapisarda, P., Petrone, G., 2005. Anthocyanins accumulation and related gene expression in red orange fruit induced by low temperature storage. Journal of Agriculture and Food Chemistry. 53, 9083–9088. https://doi.org/10.1021/jf051609s
Schonfeld, M.A., Johnson, R.C., Carwer, B.F., Mornhinweg, D.W., 1988. Water relations in winter wheat as drought resistance indicators. Crop Science. 28, 526-531. https://doi.org/10.2135/cropsci1988.0011183X002800030021x
Sepehrifar, R., Hasanloo, T. 2010. Polyphenolics, flavonoids and anthocyanins content and antioxidant activity of Qare-Qat (Vaccinium arctostaphylos L.) from different areas of Iran. Journal of Medicinal Plant Research. 9, 66-74. [In Persian]. https://jmp.ir/article-1-313-en.html
Sheykhi Sanandaji, D., Pirzad, A., 2019. Ecophysiological response of Lallemantia iberica L. to exogenous application of osmotic adjustments in rainfed production. Journal of Agroecology. 11, 1105-1121. [In Persian].  https://doi.org/10.22067/jag.v11i3.72715
Soheili Movahed, S., Esmaeili, M. A., Jabbari, F., Khoramdel, S., Fooladi, A., 2017. Effect of water deficit on leaf relative water content, chlorophyll fluorescence indices and grain yield of four maize beans. Iranian Journal of Crop Science. 10, 169–190. [In Persian].  https://doi.org/10.22069/ejcp.2017.8847.1689.  
Umair Hassan, M., Aamer, M., Umer Chattha, M., Haiying, T., Shahzad, B., Barbanti, L., Nawaz, M., Rasheed, A., Afzal, A., Liu, Y., Guoqin, H., 2020. The critical role of zinc in plants facing the drought stress. Agriculture. 10(9), 396. https://doi.org/10.3390/agriculture10090396