پاسخ های فیزیولوژیک دو رقم ریحان به محلول پاشی سالیسیلیک اسید تحت تنش شوری

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانش آموخته کارشناسی ارشد علوم باغبانی، دانشگاه زنجان، زنجان، ایران

2 استادیار گروه باغبانی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه زنجان، زنجان، ایران

3 دانشیار، گروه باغبانی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه زنجان، زنجان، ایران

4 دانشجوی دکترا علوم باغبانی، دانشکدهکشاورزی، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران

چکیده

تنش شوری یکی از مهم‌ترین تنش‌های محیطی می‌باشد که رشد و عملکرد گیاهان را تحت تاثیر قرار می‌دهد. به منظور مطالعه اثر سالیسیلیک اسید بر برخی صفات فیزیولوژیکی دو رقم ریحان تحت تنش شوری در آزمایشی بصورت فاکتوریل در قالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی در سه تکرار مورد ارزیابی قرار گرفت. تیمارهای آزمایش شامل شوری کلرید سدیم در چهار سطح (صفر، 50، 100، 150 میلی‌مولار)، سالیسیلیک اسید در سه سطح (صفر، 25/0، 5/0 میلی‌مولار) و دو رقم ریحان (بنفش و سبز) بود. نتایج نشان داد که با افزایش غلظت شوری، مقدار کلروفیل، کارتنوئید و محتوای نسبی آب برگ به طور معنی­داری کاهش و مقدار پرولین، مقاومت روزنه‌ای و درصد نشت یونی افزایش یافت. کاربرد سالیسیلیک اسید باعث افزایش مقدار کلروفیل، کارتنوئید و درصد محتوای نسبی آب برگ و کاهش مقدار پرولین، مقاومت روزنه‌ای و درصد نشت یونی شد. بیش‌ترین مقدار کلروفیل b (617/0 میلی­گرم در گرم وزن تر برگ) و کم‌ترین درصد نشت یونی (4/30) در شرایط بدون شوری و کاربرد 5/0 میلی­مولار سالیسیلیک اسید به ترتیب در ریحان سبز و بنفش حاصل شد. کم‌ترین میزان مقاومت روزنه­ای (8/7 ثانیه بر سانتی­متر مربع) و بیش‌ترین مقدار پرولین (4/11 میکروگرم در گرم وزن تر برگ) در سطح 150 میلی­مولار کلرید سدیم به ترتیب در ریحان بنفش و سبز مشاهده گردید. با توجه به نتایج، استفاده از سالیسیلیک اسید برای بهبود رشد گیاه در شرایط تنش شوری توصیه می‌شود.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Physiological responses of two basil cultivars to foliar application of salicylic acid under salinity stress

نویسندگان [English]

  • Saloomeh Taheri 1
  • Taher Barzegar 2
  • Vali Rabiei 3
  • Hossein Rabi Angoorani 4
1 M.Sc. Student, Department of Horticultural Sciences, Faculty of Agriculture, University of Zanjan, Zanjan, Iran
چکیده [English]

Salinity is one of the most important environmental stresses that affect plant growth. In order to study the effect of Salicylic Acid (SA) on some physiological characteristics of basil under salinity conditions, the experiment was set out as a factorial design in the base of RCBD with three replications. Treatments consisted of four NaCl salinity levels (0, 50, 100, 150 mM), salicylic acid at three levels (0, 0.25, 0.5 mM) and two cultivars of basil (purple and green). Results showed that salinity significantly decreased amount of chlorophyll, carotenoid and leaf relative water content. Application of SA increased amounts of chlorophyll, carotenoid and leaf relative water content. The amount of proline, stomatal resistance and electrolyte leakage in leaves increased significantly under salinity condition and decreased with treatment of salicylic acid. The highest amount of chlorophyll b (0.617 mg/g FW-1) and the minimum electrolyte leakage (30.4 percent) was observed with application of 0.5 mM SA under of 0 mM NaCl concentration in green and purple basil cultivars, respectively. Also, the maximum content of proline (11.4 µg/g FW-1) and the lowest rate of stomatal resistance (7.8 s/cm-2) were obtained under 150 mM NaCl in purple and green basil cultivars, respectively. According to the results, application of salicylic acid can be proposed to improve plant growth under salinity conditions.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Chlorophyll
  • electrolyte leakage
  • proline
  • stomatal resistance
  • treatment

1 . اردلانی ح و دانشیان ج (1390) گزارشی از آخرین رهیافت‌های تحقیقاتی شوری بر روی ریحان در کشور. مجموعه مقالات اولین همایش ملی مباحث نوین در کشاورزی. دانشگاه آزاد واحد ساوه.  1-5.

2 . اکبری س، دشتی ف و غلامی ف (1390) گزارشی از آخرین رهیافت‌های تحقیقاتی تنش شوری بر تره ایرانی در کشور. مجموعه مقالات هفتمین کنگره علوم باغبانی ایران. اصفهان. 1-3.

3 . امید‌بیگیر (1379) گزارشی از آخرین رهیافت‌های تحقیقاتی بر توانمندی‌های کشور در جهات تولید گیاهان دارویی و داروهای گیاهی. مجموعه مقالات اولین همایش بین المللی طب سنتی و مفردات پزشکی تهران. 270-275.

4 . امید‌بیگی ر (1384) روش‌های تولید و فرآیند گیاهان دارویی. انتشارات به نشر مشهد. 397 صفحه.

5 . بیات ح، مردانی ح، آرویی ح و سلاح ورزی ی (1390) تأثیر سالیسیلیک اسید بر خصوصیات مورفولوژیکی و فیزیولوژیکی دانهال‌های خیار (Cucumis sativus cv. Super Dominus) تحت شرایطتنش خشکی. مجله پژوهش‌های تولید گیاهی. 18(3): 1-14.

6 . خوشبخت د، رامین ع الف و باغبانها م ر (1391) امکان کاهش اثر تنش شوری در گیاه لوبیا با استفاده از سالیسیلیک اسید. مجله تولید و فرآوری محصولات زراعی و باغی. 2(5): 1-11.

7 . سپاس خواه الف، امین اسچانی س و ابتهی الف (1364) آبشویی و کنترل نمک در مناطق شور و سدیمی. گزارشی از تحقیقات شماره پنج. دانشکده کشاورزی شیراز . 47 صفحه.

8 . فاموری چ و دیوان م ل (1385) خاک‌های ایران. وزارت کشاورزی و عمران روستایی. سازمان تحقیقات آب و خاک. چاپ دوم. 383 صفحه.

9 . هاشمی ش، اسرار ز و پورسیدی ش (1389) اثر پیش تیمار بذر توسط سالیسیلیک اسید بر رشد و برخی از شاخص‌های فیزیولوژیک و بیوشیمیایی در شاهی (Lepidium sativum). 2(2): 1-10.

 

10 . Abdel F and Gharib L (2006) Effect of Salicylic Acid on the growth, metabolic activities and oil content of Basil and Marjoram. International Journal of Agriculture & Biology. 9(2): 294-301.

11 . Arnon AN (1967) Method of extraction of chlorophyll in the plants. Agronomy Journal. 23:112-121.

12 . Ashraf M (1989) The effect of NaCl on water relations, chlorophyll, protein and proline contents of two cultivars of black gram (Vigna mungo L.). Plant and Soil. pp. 205-210.

13 . Bandurska H and Stroinski A (2005) The effect of salicylic acid on barley response to water deficit. Acta Physiology Plant. 27: 379-386.

14 . Baninasab B and Baghbanha MR (2013) Influence of salicylic acid pre-treatment on emergence and early seedling growth of cucumber (Cucumis sativus) under salt stress. International Journal of Plant Production. 7(2): 1-20.

15 . Bates IS, Waldern RP and Tear ID (1973) Rapid determination of free proline for water stress studies. Plant and Soil. 39: 205-207.

16 . Bosch SM, Penuelas J and Liusia J (2007) A deficiency in salicylic acid alters is opened accumulation in water-stressed NahG transgenic Arabidopsis plants. Plant Science. 172(4): 756-762.

17 . Demichele DW and Sharpe PJH (1974) A parametric analysis of the anatomy and physiology of stomata. Agricultural Meteorology. 14: 229-241.

18 . El-Khallal SM, Hathout TA, Ashour AA and Kerrit AA (2009) Brassinolide and salicylic acid induced growth, biochemical activities and productivityof maize plants grown under salt stress. Journal of Agriculture and Biological Science. 5: 380- 390.

19 . El-Tayeb MA (2005) Response of barley grain to the interactive effect of salinity and salicylic acid. Plant Growth Regulation. 42: 215-224.

20 . Eraslan F, Inal A, Pilbeam DJ and Gunes A (2008) Interactive effects of salicylic acid and silicon on oxidative damage and antioxidant activity in spinach (Spinacia oleracea L. CV. Matador) grown under boron toxicity and salinity. Plant Growth Regulation. 55: 207-219.

21 . Horvath E, Szalai G and Janda T (2007) Induction of a biotic stress tolerance by salicylic acid signaling. Journal of Plant Growth Regulation. 26: 290-300.

22 . Jiang H and Huang B (2001) Drought and heat streets injury to two cool-season turf grass in relation to antioxidant metabolism and lipid per oxidation. Journal of Crop Science. 41: 436-442.

23 . Kang HM and Saltveit ME (2002) Chilling tolerance of maize, cucumber and rice seedlings leaves and roots are differently affected by salicylic acid. Physiology Plant Aromatic. 115: 571-576.

24 . Korkmaz A, Uzunlu M and Demirkairan AR (2007) Treatment with acetylsalicylic acid protects muskmelon seedlings against drought stress. Acta Physiology Plant. 29: 503-508.

25 . Koyro HW (2006) Effect of salinity on growth, photosynthesis, water relations and solute composition of potential cash crop halophyte (Plantago coronopus L.). Environmental and Experimental Botany. 56: 136-149.

26 . Kuzentzov VIV and Shevyakova NI (1999) Proline under stress. Russian Journal of Plant Physiology. 46: 274-287.

27 . Larque-Saavedra A (1978) The antitransparent effect of acetylsalicylic acid on Phaseolus vulgaris L. Plant Physiology. 43: 126-128.

28 . Li N, Parsons BL, Liu DR and Mattoo AK (1992) Accumulation of wound-inducible ACC syntheses transcript in tomato fruit is inhibited by salicylic acid and polyamines. Plant Molecular Biology. 18: 477-487.

29 . Lutts S, Kinet JM and Bouharmont J (1996) NaCl-induced senescence in leaves of rice (Oryza sativa L.) cultivars differing in salinity resistance. Annals of Botany. 78: 389-398.

30 . Munns R and Tester M (2008) Mechanisms of salinity tolerance. Annual Review of Plant Biology. 59: 651-681.

31 . Nemeth M, Janda T, Hovarth E, Paldi E and Szali G (2002) Exogenous salicylic acid increases polyamine content but may decrease drought tolerance in maize. Plant Science. 162: 569-574.

32 . Parida AK and Das AB (2005) Salt tolerance and salinity effects on plants: a review. Eco toxicology and Environmental Safety. 60: 324-349.

33 . Platten JD, Cotsaftis O, Berthomieu P, Bohnert H and Bressan R (2006) Nomenclature for HKT genes, key determinants of plant salinity tolerance. Trends Plant Science. 11: 372-374.

34 . Ramin AA (2006) Effects of salinity and temperature on germination and seedling establishment of sweet basil (Ocimum basilicum L.). Journal Herbs, Spices & Medicinal Plants. pp. 81-90.

35 . Rai VK, Sharma SS and Sharma S (1986) Reversal of ABA-induced stomatal induced closure by phenolic compounds. Journal of Experimental Botany. 37: 129-134.

36 . Ritchie SW and Nguyen HT (1990) Leaf water content and gas exchange parameters of two wheat genotypes differing in drought resistance. Crop Science. 30: 105-111.

37 . Sakhabut dinova AR, Fatkahut dinova DR, Bezrukova MV and Shakiorova FM (2003) Salicylic acid prevents the damaging action of stress factors on wheat plant. Journal of Physiology Special. 23: 314-319.

38 . Sayyari M, Ghavami M, Ghanbari F and Kordi s (2013) Assessment of salicylic acid impacts on growth rate and some physiological parameters of lettuce plants under drought stress conditions. International Journal of Agriculture and Crop Sciences. 5(17): 1951-1957.

39 . Senaranta T, Touchell D, Bunn E and Dixon K (2000) Acetyl salicylic acid and salicylic acid induce multiple stress tolerance in bean and tomato plant. Journal of Plant Growth Regulation. 30: 157-161.

40 . Singh B and Usha k (2003) Salicylic acid induced physiological and biochemical change in wheat seedling under water stress. Plant Growth Regulation. 39: 137-141.

41 . Stevens J, Senaratna T and Sivasithamparam K (2006) Salicylic acid induces salinity tolerance in tomato (Lycopersicon esculentum cv. Roma): associated changes in gas exchange, water relations and membrane stabilization. Plant Growth Regulation. 49: 77-83.

42 . Sudhakar C, Lakshmi A and Giridarakumar S (2001) Changes in the antioxidant enzyme efficacy in two high yielding genotypes of mulberry (Morus Alba L.) under NaCl salinity. Plant Science. 141: 613-619

43 . Summart J, Thanonkeo P, Panichajakul S, Prathepha P and McManus MT (2010) Effect of salt stress on growth, inorganic ion and proline accumulation in Thai aromatic rice, Khao Dawk Mali 105, callus culture. African Journal of Biotechnology. 9: 145-152.

44 . Szepesi A, Csiszar J, Bajkan S, Gemes K, Horvath F, Erdei L, Deer AK, Simon ML and Tari I (2005) Role of salicylic acid pre-treatment on the acclimation of tomato plants to salt-and osmotic stress. Acta Biology. 49: 123-125.

45 . Tanji KK (1990) Agricultural salinity assessment and management. ASCe, New York. pp. 619.

46 . Tari I, Csiszar J, Szalai G, Horvat F, Pecsvaradi A, Kiss G, Szepsi A, Szabo M and Erdei L (2002) Acclimation of tomato plants to salinity stress after a salicylic acid pre-treatment. Acta Biological Szegediensis. 46: 55-56.

47 . Teulate B, Monneveux P, Werg J, Borriers C, Souyrus I, Charri A and This D (1997) Relationship between relative water content and growth parameters and water stress in barley, a QTL study. New Philologist. 137: 99-107.

48 . Tuna LA, Kaya C, Dikilitas M, Yokas I, Burun B and Altulu H (2007) Comparative effects of various salicylic acid derivatives on growth parameters and some enzyme activities in salinity stressed maize plants. Pakistan Journal of Botany. 39: 787-798.

49 . Verslues PE, Agarwal M, Katiyar S, Agarwal J, Zhu J and Zhu JK (2006) Methods and concepts in quantifying resistance to drought, salt and freezing, a biotic stresses that affect plant water status. Plant Journal. 45: 523-539.

50 . Wang WX, Vinocur B, Shoseyov O and Altman A (2001) Biotechnology of plant osmotic stress tolerance: physiological and molecular considerations. Acta Horticulture. 560: 285-293.

51 . Yildirim E, Turan M and Guvenc I (2008)Effect of foliar salicylic acid applications on growth, chlorophyll and mineral content of cucumber grown under salt stress. Journal Plant Nutrition. 31: 593-612.

52 . Zehtab-salmasi S, Javanshir A, Omidbaigi R, Alyjari H and Ghassemi-golezani K (2001) Effects of water supply and sowing date on performance and essential oil production of anise (Pimpinella anisum L.). Acta Agronomical Hungarian. 49: 75–81.