بررسی اثر 24-اپی‌براسینولید بر افزایش تحمل به سرما در گیاهچه بادمجان

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار گروه زیست‌شناسی، دانشکدۀ علوم پایه، دانشگاه اراک، اراک - ایران

2 دانشجوی کارشناسی ارشد فیزیولوژی گیاهی، گروه زیست‌شناسی، دانشکدۀ علوم، دانشگاه اراک، اراک - ایران

چکیده

به‌منظور بررسی تأثیر 24-اپی‌براسینولید بر بهبود جوانه‌زنی و رشد اولیه گیاهچۀ بادمجان معمولی آمریکایی تحت تنش سرما، آزمایشی با چهار سطح 24-اپی‌براسینولید (صفر، 5/0، 1 و 2 میکرومولار) به‌صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی در سه تکرار، در آزمایشگاه فیزیولوژی گیاهی دانشگاه اراک در سال 1391 انجام گرفت. بذ‌رهای بادمجان به‌مدت 48 ساعت در غلظت‌های مذکور 24-اپی‌براسینولید خیسانده شدند و سپس به پتری‌دیش انتقال یافتند. برای هر تیمار سه پتری‌دیش، هر یک حاوی 20 بذر به‌عنوان سه تکرار درنظر گرفته شد. پس از کاشت بذر‌ها، ظروف پتری‌دیش به دو گروه تقسیم شدند. یک گروه به انکوباتور با 16 ساعت روشنایی و 8 ساعت تاریکی (دمای 1 ± 22 درجۀ سانتی­گراد) منتقل شدند و گروه دیگر به‌مدت چهار روز در دمای 4 درجۀ سانتی‌گراد قرار گرفتند و سپس به انکوباتور انتقال یافتند. 24-اپی‌براسینولید اثر زیادی در افزایش شاخص‌های جوانه‌زنی، طول ریشه‌چه و ساقه‌چه، وزن تر و خشک ریشه‌چه و ساقه‌چه در هر دو شرایط تنش و شاهد داشت. افزایش پراکسیداسیون لیپید ‌و نشت‌پذیری غشا که تحت تنش سرما مشهود بود، در تیمار با 24-اپی‌براسینولید کاهش معناداری را نشان داد. غلظت 1 میکرومولار 24-اپی‌براسینولید نسبت به سایر غلظت‌ها اثر بهتری داشت. در گیاهان تحت تنش سرما و غلظت 1 میکرومولار 24-اپی‌براسینولید کاهش به‌ترتیب 30/28 و 89/37 درصدی در پراکسیداسیون لیپید و نشت‌پذیری غشا مشاهده شد. 

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Study the effect of 24-epibrassinoilode in increased tolerance of eggplant seedling to cold stress

نویسندگان [English]

  • Fariba Amini 1
  • Shiva Shariat zade 2
  • Mehri Askary 1
1 Assistant Professor of Department of Biology, Faculty of Sciences, Arak University, Arak - Iran
2 M.Sc. Student of Plant Physiology, Department of Biology, Faculty of Sciences, Arak University, Arak, Iran
چکیده [English]

To study the effects of 24-epibrassinolode on improving germination parameters and seedling growth of typical American eggplant under chilling stress, an experiment with four concentrations of 24-epibrassinolode (0, 0.5, 1 and 2 µM) in completely randomized design in factorial form with three replicates were performed in plant physiology lab of Arak University at 1391. Eggplant seeds were soaked in different concentrations of 24-epibrassinolode for 48 h and then moved to plate. Three plates each containing 20 seeds were considered as replications for each treatment. After planting the seeds, plated were divided into two groups. One group was transferred to an incubator with 16/8 -hour light/dark photoperiod (25 ± 1°C temperatures) and other group exposed to 4°C temperature for 4 days then transferred to the incubator. The results showed that 24-epibrassinolid had a great effect on the germination parameters, length of root and shoot, fresh and dry weights of root and shoot in both control and stress conditions. The increase of lipid peroxidation and membrane penetration that observed in chilling stress, indicated a significant decrease in treatment with 24-epibrassinolide. 1 μM concentration was the most effective concentration than others. In plants under chilling stress and 1 μM of 24-epibrassinolide, lipid peroxidation and membrane penetration decreased 28.30 and 37.89 percent, respectively.
 
 

کلیدواژه‌ها [English]

  • Brassinosteroids
  • Cell membrane leakage
  • Cold stress
  • germination parameters
  • Lipid Peroxidation
1 . امیرقاسمی ت (1381) سرمازدگی گیاهان (یخبندان، صدمات و پیشگیری) .نشر آیندگان. 123 ص.

2 . جعفری ر، منوچهری کلانتری خ و احمدی موسوی ع (1386) اثر پاکلوبوترازول بر تجمع آنتی‌آکسیدان‌ها در نهال‌های گوجه­فرنگی تحت تنش سرما‌‌ .(Lycopersicum esculentom L.) زیست­شناسی ایران. 3: 217-206.

3 . شریعت آ، عصاره م ح و قمری زارع ع (1389) اثر کادمیم بر برخی پارامترهای فیزیولوژی در Eucalyptus occidentalis. علوم و فنون کشاورزی و منابع طبیعی، علوم آب و خاک. 145(53): 153-14.

4 . شریفی پ (1390) ارزیابی مقاومت به سرمای رشد ساقه‌چه در برخی از ارقام برنج در مرحلۀ جوانه‌زنی. پژوهشنامۀ اصلاح گیاهان زراعی. 9: 121–108.

5 . علی س، اسلامی و، بهدانی م و جامی­الاحمدی م (1389) تأثیر کاربرد خارجی گلایسین بتائین در افزایش تحمل به سرما در گیاهچه‌های ذرت (Zea mays L.). پژوهش‌های زراعی ایران. 6: 945-939.

6 . عیسوند ح ر و علیزاده م ع (1382) بررسی برخی فاکتورهای کیفیت فیزیولوژیکی بذر (درصد جوانه‌زنی، سرعت جوانه‌زنی و شاخص بنیۀ بذر) گیاه دارویی بادرشبو (Dracocephalum moldavica L.) تحت شرایط آزمون پیری زودرس. تحقیقات ژنتیک و اصلاح گیاهان جنگلی و مرتعی ایران. 11(2): 255-249.

7 . میرمحمدی میبدی ع م (1379) ‌جنبه‌های فیزیولوژی‌ و به‌نژادی تنش‌های سرما و یخ‌زدگی گیاهان زراعی .انتشارات گلبن، اصفهان. 223 ص.

8 . Bajgaz A (2000) Effect of brassinosteroids on nucleic acids and protein content in cultured cells of Chorella vulgaris. Plant Physiology and Biochemistery. 38: 209-215.

9 . Blum A (1988) Plant breeding for stress environments. Boca Raton. 5: 99-132.

10 . Cruz RP and Milach SCK (2004) Cold tolerance at the germination stage of rice: Methods of evaluation and characterization of genotypes. Scientia Agricola. 61: 1-8.

11 . Ding HD, Zhu XH, Zhu ZW, Yang SJ, Zha DS and WU XX (2012) Amelioration of salt-induced oxidative stress in eggplant by application of 24-epibrassinolide. Biologia Plantarum. 56(4): 767-770.

12 . Fu J and Huang B (2001) Involvement of antioxidant and lipid peroxidation in the adaptation of two cool season grasses to localized drought stress. Environmental and Experimental Botany. 45: 105-114.

13 . Hanna B and Bischofa JC (2004) Direct cell injury associated with eutectic crystallization during freezing. Cryobio. 48: 8-21.

14 . Ishwar S, Upendra K, Singh SK, Charu G, Madhulika S and Kushwaha SR (2012) Physiological and biochemical effect of 24-epibrassinoslide on cold tolerance in maize seedlings. Physiology and Molecular Biology of Plants. 18(3): 229-236.

15 . Jaisingh SN and Ota Y (1993) Effects of epi brassinolide on gram (Cicer arientinum) plants grow under water stress in juvenile stage. Indian Journal of Agricultural Science. 63: 395-397.

16 . Janska A, Marsik P, Zelenkov S and Ovesn J (2010) Cold stress and acclimation – what is important for metabolic adjustment?. Plant Biology. Pp. 395-405.

17 . Jiang L, Xun MM, Wang JL and Wan JM (2008) QTL analysis of cold tolerance at seedling stage in rice (Oryza sativa L.) using recombination inbred lines. Cereal Science. 48: 173-179.

18 . Khripach VA, Zhabinskii VN and Groot AE (1998) Brassinosteroids: A New Class of Plant Hormones. Acadamic press, United States of America, 460 p.

19 . Mirtabar M, Pirdashti H, Karbalaei MT and Moradi F (2009) Cold stress effects on different iranian rice cultivars at germination stage. Journal of Crop Breeding. 1: 66-81.

20 . Nguyen H, Leipner J, Stamp p and Guerra-peraza O (2009) Low temperature stress in maize (Zea mays L.) induces genes involved in photosynthesis and signal transduction as studied by suppression subtractive hybridization. Plant Physiology and Biochemistry. 47: 112-116.

21 . Ozdemir F, Bor M, Demiral T and Turkan I (2004) Effects of 24-pibrassinolide on seed germination, seedling growth, lipid peroxidation, proline content and antioxidant system of rice (Oryza sativa L.) under salinity stress. Plant Growth Regulation. 42: 203-211.

22. Rao SSR, Vardhini BV, Sujatha E and Anuradha S (2002) Brassinosteroids a new class of phytohormones. Current Science. 82: 1239-1245.

23. Schilling G, Schiller C and Otto S (1991) Influence of brassinosteroid on organ retention and enzyme activities of sugarbeet plants. In: Cutler HG, Yokota T and Adam G (Eds.), Brassinosteroids. Chemistry, bioactivity and applications. American Chemical Society,Washington DC, USA. Pp. 208-219.

24 . Schwarz D, RoufhaelY, Colla G and Yenema JH (2010) Grafting as a tool to improve tolerance of vegetables to abiotic stresses:Thermal stress, water stress and organic pollutants. Scientia Horticulturae. 127: 162-171.

25 . Scott SJ, Jones RA and Williams WA (1984) Review of data analysis methods for seed germinat ion. Crop Science. 26: 1192-1199.

26 . Sekara A, Kwinta RB, Kalisz A and Cebula S (2011) Tolerance of eggplant (Solanum melongena L.) seedlings to stress factors. Acta Agrobotanica. 65(2): 83-92.

27 . Seppanen MM (2000) Characterize of freezing tolerance in solanum commersonii ‘dun’ with oxidative stress. University of Helsinki department of production section of crop husbandry. 4: 44-56.

28 . Valentovic P, Luxova M, Kolarovi L and Gasparikora O (2006) Effect of osmotic stress on compatible solutes content, memberane stability and water relation in two maize. Plant Soil Enviroment. 52: 186-191.

29 . Wu XX, Ding HD, Zhu ZW, Yang J and Zha D (2012) Effects of 24-epibrassinolide on photosynthesis of eggplant (Solanum melongena L.) seedlings under salt stress. African Journal of Biotechnology. 11(35): 8665-8671.

30 . Yoshida S (1981) Fundamentals of rice crop science. IRRI, Los Baños, Philippines, 543 p.