ارزیابی صفات مورفولوژیک و فیزیولوژیک آویشن باغی تحت تنش کم‌آبی و محلول‏پاشی اسید آسکوربیک

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی کارشناسی‌‌ارشد، گروه علوم باغبانی، دانشکدة کشاورزی، دانشگاه زابل، زابل، ایران

2 دانشیار، گروه زراعت و اصلاح نباتات، دانشکده کشاورزی، دانشگاه زابل، زابل، ایران

3 استادیار، گروه زراعت و اصلاح نباتات، دانشکده کشاورزی، دانشگاه زابل، زابل، ایران

چکیده

به‌‌منظور بررسی تأثیر محلول‌پاشی اسیدآسکوربیک بر شاخص‌های رشد و صفات فیزیولوژیک آویشن باغی تحت تنش خشکی آزمایشی به‌صورت کرت‌های خردشده در قالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی با سه تکرار در مزرعة تحقیقاتی دانشکدة کشاورزی دانشگاه زابل اجرا شد. عامل اصلی تنش خشکی در سه سطح آبیاری در 75، 55 و 35 درصد ظرفیت زراعی و عامل فرعی محلول‌پاشی در سه سطح آب مقطر (شاهد)، 10 و 20 میلی‌مولار اسید آسکوربیک بود. آثار اصلی تنش خشکی و محلول‌پاشی اسید‌آسکوربیک برای تمامی صفات مورد بررسی در سطح احتمال یک درصد معنادار بود. اثر متقابل تنش خشکی و محلول‌پاشی اسیدآسکوربیک فقط برای میزان پرولین معنادار شد. اعمال تنش شدید، صفات کلروفیل کل، کارتنوئید، وزن خشک ریشه و وزن خشک شاخساره را به‌ترتیب 0/29، 9/39، 5/50 و 0/43 درصد نسبت به شاهد کاهش، درحالی که میزان پرولین برگ و طول ریشه را به میزان 2/44 و 6/26 درصد افزایش داد. محلول‌پاشی اسیدآسکوربیک (20 میلی‌مولار) موجب افزایش معنادار میزان رنگیزه‌های فتوسنتزی، طول شاخساره، وزن ریشه و وزن شاخساره شد. ضرایب همبستگی ساده صفات، ارتباط مثبت و معنا‌دار وزن خشک شاخساره را با سایر صفات مورد بررسی در شرایط اعمال تنش و کاربرد اسیدآسکوربیک با غلظت 20 میلی‌مولار نشان داد. تجزیه به عامل‌ها چهار عامل برای شرایط نرمال و چهار عامل برای شرایط تنش شدید استخراج کرد که در مجموع به‌ترتیب 98 و 95 درصد از تغییرات داده‌ها را توجیه کردند. در کل استنباط شد که رنگیزه‌های فتوسنتزی و صفات مرتبط با ریشه از معیارهای مهم مرتبط با عملکرد (وزن خشک شاخساره) بودند که می‌توانند در اصلاح آویشن با عملکرد بیشتر در شرایط تنش سودمند باشند.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Evaluation of the morphological and physiological traits of thyme under water deficit stress and foliar application of ascorbic acid

نویسندگان [English]

  • Ali Asghar Ghaderi 1
  • Barat Ali Fakheri 2
  • Nafiseh Mahdi Nezhad 3
چکیده [English]

In order to investigate the effects of foliar application of ascorbic acid on the growth indexes and physiological traitsof thyme under drought stress, an experiment was conducted in the split plots based on randomized complete block design with three replications at the Research Farm, Faculty of Agriculture University of Zabol, Iran. The main factor was drought stress and applied based on the irrigation at 75, 55 and 35% FC and the subplot was foliar application with three levels including distilled water (control), 10 mM and 20 mM ascorbic acid. Main effects of drought stress and foliar application of ascorbic acid were significant (P≤0.01) for all studied traits. The interaction of water stress and foliar application of ascorbic acid was significant only for proline. Applying severe stress compared with control was decreased the total chlorophyll, carotenoid, root and shoot dry weight (29.0, 39.9, 50.5 and 43.0%, respectively), while the leaf proline and the root length were increased (44.2 and 26.6%, respectively). The foliar application of ascorbic acid (20 mM) significantly increased the amounts of photosynthetic pigments, shoot length, root and shoot weight. Simple correlation coefficients of the traits showed a significant and positive relationship between shoot dry weight and other traits, in drought stress and 20 mM foliar application of ascorbic acid conditions. Factor analysis was identified four factors for normal and four factors for severe stress conditions that at overall were explained 98 and 95% of total variation, respectively. In general, it was concluded that photosynthetic pigments and root-related traits would be the important yield related criteria (shoot dry weight), that can be beneficial in the development of thyme with higher performance under stress conditions.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Antioxidant
  • Drought stress
  • osmolyte
  • photosynthetic pigment
  • Shoot yield

اردکانی م.، عباس‌زاده ب.، عصاره م.ح.، پاک نژاد ف.، کاشانی ع. و لایق حقیقتی م. (1391) بررسی صفات مورفولوژیک درصد اسانس و برخی از عناصر معدنی موجود در گیاه چندمنظورة کافوری (.Camphorosma monspliaca L) فصلنامة علمی- پژوهشی تحقیقات گیاهان دارویی و معطر ایران. 28 (2): 267-279.

ایزدی ز.، اثنی‌عشری م. و احمدوند گ. (1388) تأثیر تنش خشکی بر عملکرد، میزان پرولین، قندهای محلول، کلروفیل، محتوای نسبی آب و میزان اسانس در نعناع فلفلی (Mentha piperita L.) مجلة علوم و فنون باغبانی ایران .۱۰ (3):223- 234.

بیات ح.، مردانی ح.، آرویی ح. و سلاح‌ورزی ی. (1390) تأثیر سالیسیلیک اسید بر خصوصیات مورفولوژیکی و فیزیولوژیکی دانهال‌‌های خیار (Cucumis sativus cv. Super Dominus) تحت شرایط تنش خشکی. مجلة پژوهش‌های تولید گیاهی. 18(3): 63-76.

حیدری ر.، صبوری ع.، صبوری ح. و فلاحی ح. (1392) شناسایی متحمل‌ترین ژنوتیپ‌های جو (Hordeum vulgare L.) نسبت به تنش غرقابی
 با استفاده از خصوصیات ریشه و شاخص‌های تحمل
 به تنش. مجلة پژوهش‌های تولید گیاهی. 20 (2):
95-120.

حیدری م. و کرمی و. (1392) بررسی اثرات تنش خشکی و گونه‌های میکوریزا بر عملکرد، اجزای عملکرد، کلروفیل و ترکیب بیوشیمیایی آفتابگردان. مجلة تنش‌های محیطی در علوم زراعی. 6(1): 17-26.

حیدری م. و مینایی ا. (1393) تأثیر تنش خشکی و اسیدهیومیک بر عملکرد گل و غلظت عناصر غذایی پر مصرف در گیاه دارویی گاوزبان. نشریه پژوهش‌‌‌های تولید گیاهی. 21 (1): 167-182.

خزایی م.، حبیبی ح.، زند ا.، کردناییج ع.، امینی دهقی م. و هادی‌زاده ح. (1391) تعیین دورة بحرانی کنترل علف‌های هرز آویشن باغی. مجلة دانش علف های هرز. 8: 15-37.

دولت‌آبادیان ا.، مدرس‌ثانوی س.ع.م. و شریفی م. (1388) اثر تغذیة برگ با آسکوربیک اسید بر فعالیت آنزیم‌های آنتی‌اکسیدان، تجمع پرولین و لیپید پراکسیداسیون کلزا در شرایط تنش شوری. علوم و فنون کشاورزی و منابع طبیعی. 13 (47): 611-620.

راهداری پ و صادق‌‌‌حسینی م. م. (1393) بررسی مقدار رنگدانه‌های کلروفیلی، کاروتنوئیدی،کافئین، تئافلاوین، تئاروبیجین و تانن چای و تأثیر آن‌ها در کیفیت چای خشک در 13 کلون (ژنوتیپ) مورد آزمایش. نشریة پژوهش‌های اکوفیزیولوژی گیاهی ایران.33 (1): 46-56.

سلاح‌ورزی ی.، گلدانی م.، نباتی، ج. و علیرضایی، م. (1390). تأثیرکاربرد برونزای آسکوربیک اسید بر برخی از تغییرات فیزیوشیمیایی مرزنجوش تحت تنش شوری. مجلة علوم باغبانی ایران. 42(2): 159-167.

سودایی‌زاده ح. و منصوری ف. (1393) اثر تنش خشکی بر مادة خشک، غلظت عناصر غذایی و قندهای محلول گیاه دارویی مریم گلی لوله‌ای (Salvia macrosiphon Boiss). فصلنامة خشک بوم، 4(1): 1-9.

صفوی ف. (1391) تأثیر پلیمر سوپر جاذب، پتاسیم و کود دامی بر مقاومت کدوی پوست کاغذی به تنش خشکی. رسالة ارشد، دانشگاه زابل. زابل. صص. 119-135.

طباطبایی ج. (1388) اصول تغذیه معدنی گیاهان. جلد اول، انتشارات دانشگاه تبریز، تبریز، 562 صفحه.

عالم‌‌‌زاده ن.، صفاییان ن.، موسوی م. و بیرانوند ز. (1393) ارزیابی تنوع ژنتیکی برخی توده‌های بومی جعفری ایران با استفاده از صفات مورفولوژیکی و فیزیولوژیکی. مجلة به‌نژادی گیاهان زراعی و باغی. 2(2): 139-152.

عیسی‌زاده‌پنجعلی‌خرابسی، ج. (1391) اثر محلول‌پاشی متانول بر برخی ویژگی‌های کمی و کیفی سویا تحت تنش خشکی.پایان‌‌ نامة کارشناسی ارشد، دانشگاه زابل.زابل. صص. 99-126.

فروزنده م.، سیروس‌مهر ع.، قنبری ا.، اصغری‌پور م.ر. و خمری ع. (1390). تأثیر تنش خشکی و کمپوست زباله بر خصوصیات کمی و کیفی گیاه دارویی نعناع فلفلی. نشریة پژوهش‌های زراعی ایران. 4: 670-677.

قادری ع.ا.، فاخری ب. و مهدی‌نژاد، ن. (1394) تأثیر سطوح مختلف تنش خشکی و جاسمونیک اسید بر ارتفاع و محتوای کلروفیل گیاه دارویی آویشن باغی (Thymus vulgaris L.). اولین همایش علمی پژوهشی زیست شناسی و علوم باغبانی ایران، انجمن توسعه و ترویج علوم و فنون بنیادین، تهران. 21 و 22 مرداد ماه: 1-7.

قربانلی م.، ادیب‌هاشمی ن. و پیوندی م. (1389) بررسی اثر شوری و اسید آسکوربیک بر برخی پاسخ‌های فیزیولوژیک در گیاه سیاه دانه. فصلنامة علمی پژوهشی تحقیقات گیاهان دارویی و معطر ایران. 3: 388-370.

قربانلی م.، فرامرزی سپهر م. و نوروزی ف. (1389) مطالعة اثر خشکی و اسیدآسکوربیک بر دو رقم کلزا و پاسخ گیاه سویا به عصارة گیاهان تیمار دیده. فصلنامة علمی پژوهشی فیزیولوژی گیاهان زراعی. 2(3): 73-96.

قلی‌زاده آ.، اصفهانی م. و عزیزی م. (1385) مطالعة اثر تنش آب به همراه کاربرد زئولیت طبیعی بر خصوصیات کمی و کیفی گیاه دارویی بادرشبی (Dracocephalum moldavica L.). مجلة پژوهش و سازندگی در منابع طبیعی. 73: 96-102.

محمدپور وشوایی ر.، گلوی م. و فاخری ب.ع. (1394) اثرات تنش خشکی و تلقیح کودهای زیستی بر رشد، عملکرد و ترکیبات اسانس آویشن  (Thymus vulgaris L.). بوم‌شناسی کشاورزی. 7 (2): 237-253.

موسوی س. ح.، حسندخت م.ر.، چوکان ر.، سپهوند ن.ع. و خسروشاهلی م. (1392) تنوع ژنتیکی ژنوتیپ‌های کاهوی ایرانی براساس صفات مورفولوژیک. به‌‌‌نژادی نهال و بذر. 1(29): 103-121.

نصری ر.، حیدری‌مقدم ع.، سیادت ع.، پاک‌نژاد ف. و صادقی‌شعاع م. (1391) مطالعة همبستگی صفات و تجزیه علیت آبیاری تکمیلی بر روی عملکرد و اجزاء عملکرد نخود دیم در ایلام. مجلة زارعت و اصلاح نباتات. 8 (2): 161-172.

یدالهی ده‌چشمه پ.، اصغری‌پور م.ر. و شیخ‌پور س. (1392) اثر اسیدآسکوربیک بر رشد و رنگیزه‌های فتوسنتزی ریحان تحت تنش آرسنیک. نشریة علمی پژوهشی اکوفیزیولوژی گیاهان زراعی. 4(32):
553-566.

یدالهی ده‌چشمه پ.، باقری ع.ا.، امیری، ا. و اسمعیل‌‌زاده (1393). اثر تنش خشکی و محلول پاشی کیتوزان بر عملکرد و رنگیزه‌های فتوسنتزی آفتابگردان. فصلنامة علمی پژوهشی فیزیولوژی گیاهان زراعی. 6(21): 73-83.

Agarwal S. and Pandey, V. (2004( Antioxidant enzyme resposes to NaCl stress in Cassia angustifolia. Journal of Plant Biology. 48: 555-560.

Agrama H.A.S. and Moussa, M.E. (1996) Mapping QTLs in breeding for drought tolerance in maize (Zea mays L.). Euphytica 91, 89–97.

Amin A.A., Rashad E.M. and Gharib A.E. ( 2008) Changes in morphological, physiological and reproductive characters of wheat plants as affected by foliar application with Salicylic acid and Ascorbic acid. Australian Journal of Basic and Applied Sciences. 2(2): 252-261.

Arnon A. N. (1987) Method of extraction of chlorophyll in the plants. Agronomy Journal, 23:112-121.

Barth C., Tuillo M.D. and Conklin P.L. (2006) The role of ascorbic acid in the control of flowering time and the onset of senescence. Journal of Experimental Botany. 57: 1657-1665.

Bates L.S., Waldern R.P. and Teave, I.D. (1973). Rapid determination of free proline for water stress studies. Plant and soil. 39: 107-205.

Bhatt G.M. (1973) Significance of path coefficient analysis in determining the nature of character association. Euphytica. 22: 338–343.

Coronic G., Hashghaie J.G., Genty B. and Briantais J.M. (1992) Leaf photosynthesis is resistant to a mild drought stress. Photosynthetica. 27: 295-300.

Debolt S., Melino V. and Ford C.M. (2007) Ascorbate as a biosynthetic precursor in plants. Annals of Botany. 99: 3-8.

Fecht Christoffers M.M., Maier P. and Horst W.J. (2003) Apoplastic peroxidase and ascorbate are involved in manganese toxicity and tolerance of Vigna unguiculata. Physiologia Plantarum. 117: 237-244.

Good A.G. and Zaplachiniski S.T. (1994) The effects of drought stress on free amino acid accumulation and protein synthesis in Brassica napus. PhysiologiaPlantarum. 90: 9-14.

Haupt-Herting S. and Fock H.P. (2000) Exchange of oxygen and its role in energy dissipation during drought stress in tomato plants. Journal of Plant Physiology. 110: 489-495.

 

Horemans N., Foyer C.H., Potters G. and Asard H. (2000) Ascorbate function and associated transport system in plants. Plant Physiology and Biochemistry. 38: 531-540.

Kusaka M., Lalusin A.G. and Fujimura T. (2005) The maintenance of growth and turgor in pearl millet (Pennisetum glaucum L.) cultivars with different root structures and osmo-regulation under drought stress. Plant Science. 168: 1-14.

Lawlor D.W. and Cornic G. (2002) Photosynthetic carbon assimilation and associated metabolism in relation to water deficits in higher plants. Plant, cell and environment, 25: 275-294.

Ma Q.D., Turner W., Levy D. and Cowling, W.A. (2001) Solute accumulation and osmotic adjustment in leaves of Brassica oil seeds in response to soil water deficit. Australian Journal of Agricultural Research. 55: 39-945.

Naghdi badi H. and Makkizadeh M. (2003) Review of common thyme. Journal of Medicinal Plants Research. 2 (7):1-12.

Nogues S. and Baker N.R. (2000) Effect of drought on photosynthesis in Medetrarnean plants grown under enhanced UV-Bradiation. Journal of Experimental Botany. 51: 1309-1317.

Padh H. (1990) Cellular functions of ascorbic-acid biochemistry and cell biology. Biochemistry and cell Biology. 68:1166–1173.

Rosales M.A., Ruiz J.M., Hernandez J., Soriano T., Castilla N. and Romero L. (2006) Antioxidant content and ascorbate metabolism in cherry tomato exocarp in relation to temperature and solar radiation. Journal of the Science of Food and Agriculture. 86:1545–1551.

Ruley A. T., Sharma N. C. and Sahi S.V. (2004) Antioxidant defense in a lead accumulation plant (Sesbania drummondii L.). Plant Physiology and Biochemical. 42: 899-906.

Shalata A. and Neumann P.M. (2001) Exogenous ascorbic acid increase resistance to salt stress and reduces lipid peroxidation. Journal of Experimental Botany. 52: 2207-2211.

Shamsi K. (2010) The effects of drought stress on yield, relative water content, proline, soluble carbohydrates and chlorophyll of bread wheat cultivars. Journal of Animal and Plant Sciences. 8:1051- 1060.

Shigeoka S., Ishikawa T., Tami M. and Miyagawa Y. (2002) Regulation and function of ascorbate peroxidase isoenzymes. Journal of Experimental Botany. 53: 1305-1319.

Smirnoff N. and Wheeler G.L. (2000) Ascorbic acid in plants: Biosynthesis and function. Critical Reviews in Biochemistry and Molecular Biology. 19(4): 291-314.

Smirnoff N. (1996) The function and metabolism of ascorbic acid. plants Annals of Botany. 78: 661-669.

Soha E., Nahed G. and Bedour H. (2010) Effect of water stress, Ascorbic acid and spraying time on some morphological and biochemical composition of Ocimum basilicumplant. American Journal of Science. 6(12): 33-44.

Soussi M., Lluch C. and Ocana A. (1999) Comparative study of nitrogen fixation and carbon metabolism in two chickpea cultivars under salt stress. Journal of Experimental Botany. 50: 1701-1708.

Taqi A.K., Mohd M. and Firoz M. (2011) Ascorbic acid an enigamatic molecule to developmental and environmental stress in plants. International Journal of Applied Biology and Pharmaceutical Technology. 2: 468-483.

Toker C. and Cagirgan M.I. (2004) The use of phenotypic correlations and factor analysis in determining characters for grain yield selection in chickpea (Cicer arietinum L.). Hereditas. 140: 226- 228.

Vwioko E.D., Osawaru M. E. and Erugun O. L. (2008). Evaluation of okra (Abelmoschusesculentus L. Moech). Exposed to paint waste contaminated soil for growth, ascorbic acid and metal concentration. African Journal of Agricultural Research. 4(1): 39-48.