اثر سالیسیلیک ‌اسید بر ویژگی‌های مورفولوژیکی و فیزیولوژیکی وتیورگرس تحت شرایط تنش کم‌آبی

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

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

2 استادیار، گروه علوم باغبانی، دانشکدة کشاورزی، دانشگاه زنجان، زنجان، ایران

چکیده

پژوهش حاضر به‏ منظور بررسی پاسخ‌های مورفولوژیکی و فیزیولوژیکی گیاه وتیورگرس (Chrysopogon zizanioides L. Roberty) به تنش کم‌آبی و کاربرد سالیسیلیک ‌اسید در سال 1394 در گروه علوم باغبانی دانشگاه زنجان انجام شد. پس از شش ماه از کاشت نشای گیاهان در گلدان، سه سطح آب در دسترس خاک (40، 70 و 100 درصد) و سالیسیلیک ‌اسید (0، 1 و 2 میلی‌مولار) به‌صورت آزمایش فاکتوریل در قالب طرحی کاملآً تصادفی در سه تکرار به مدت شش هفته اعمال شد. سالیسیلیک ‌اسید به‏صورت هفتگی روی گیاهان محلول‌پاشی شد. به‏طور کلی، تنش کم‌آبی سبب کاهش وزن خشک ریشه و شاخساره و میزان کلروفیل برگ‌ها شد. طول ریشه، میزان فنل کل، میزان پرولین و نشت یونی برگ‌ها با کاهش میزان آب در دسترس افزایش یافت. کاربرد سالیسیلیک ‌اسید در تمامی صفات آثار منفی تنش کم‌آبی را بهبود بخشید. این اثر در تیمار 40 درصد آب در دسترس چشمگیرتر بود. در صفات وزن خشک ریشه و میزان فنل کل برگ‏ها، در تمام سطوح آب در دسترس تفاوت معناداری بین تیمارهای 1 و 2 میلی‌مولار سالیسیلیک ‌اسید مشاهده نشد، ولی در سایر صفات کاربرد 2 میلی‌مولار سالیسیلیک ‌اسید نتیجة بهتری دربرداشت، به‏طوری ‏که گیاهان در این تیمار وزن خشک شاخساره، پرولین و کلروفیل بیشتر و نشت یونی کمتری نسبت به تیمار 1 میلی‌مولار سالیسیلیک ‌اسید داشتند. بررسی غلظت‌های بالاتر این تنظیم‌کنندة رشد در افزایش تحمل به کم‌آبی گیاه وتیورگرس پیشنهاد می‌شود.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Effect of salicylic acid on morphological and physiological characteristics of vetiver grass under water deficit stress conditions

نویسندگان [English]

  • Mohammad Safari 1
  • Masoud Arghavani 2
  • Azizolah Kheiri 2
چکیده [English]

This experiment was conducted in order to investigate the morphological and physiological responses of vetiver grass (Chrysopogon zizanioides L. Roberty), to water deficit stress and salicylic acid application at Department of Horticultural Sciences, University of Zanjan in 2015. After 6 months of planting transplants into pots, three soil available water levels (40, 70 and 100%) and salicylic acid concentrations (0, 1 and 2 mili Molar) were applied in a factorial experiment based on completely randomized design with three replications for six weeks. Salicylic acid applied through foliar spray weekly. Generally, water deficit reduced root and shoot dry weight and leaf chlorophyll content. Root length, total phenol, proline and electrolyte leakage of leaves were increased by reducing the amount of available water. Salicylic acid application improved negative effects of water deficit in all attributes and its effect was more pronounced in 40% available water treatment. In all available water levels, there was no significant difference between 1 and 2 mili Molar salicylic acid treatments in root dry weight and leaves total phenol whereas in other factors. 2 mili Molar salicylic acid application had better result and plants in this treatment had higher shoot dry weight, proline and chlorophyll content and less electrolyte leakage than 1 mili Molar salicylic acid treatment, suggesting that in order to increase water deficit tolerance of vetiver grass, higher concentration of this plant growth regulator must be evaluated.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Available water
  • growth regulators
  • shoot dry weight
  • tolerance
  • total phenol
ابراهیمی م و جعفری‌حقیقی ب (1391) اثرکاربرد سالیسیلیک اسید بر عملکرد واجزای عملکرد ذرت در شرایط تنش خشکی. اکوفیزیولوژی گیاهی. 4(10): 13-1.

ارغوانی م (1388) مطالعة فیزیولوژی و مورفولوژیکی چمن‌های لولیوم پرنه و پوآ پراتنسیس، تحت تأثیر کاربرد ترینگزاپک اتیل، مدیریت سربرداری و منبع نیتروژن در شرایط تنش شوری. دانشگاه تهران. تهران. رسالة دکتری.

امیری ا،یدالهی‌ده‌چشمه پ، سیروس‌مهر س و اسماعیل‌زاده‌بهابادی ص (1394) تأثیر تنش خشکی و محلول‌پاشی با اسید سالیسیلیک و کیتوزان بر صفات مورفولوژیک گیاه گلرنگ در منطقة سیستان. نشریه تولید گیاهان روغنی. 2(1): 55-43.

تاتاری م، فتوحی‌قزوینی ر، اعتمادی ن‌ا، احدی ع‌م و موسوی ا (1392) مطالعةواکنش‌های مورفولوژیکی،فیزیولوژیکی و بیوشیمیایی چمنPoa pratensis L. رقم Barimpalaتحت تنش خشکی. علوم باغبانی ایران. 44: 329-340.

سودائی‌زاده ح، شمسایی م، تجملیان م، میرمحمدی س‌ع و حکیم‌زاده م‌ع (1395) بررسی تأثیر تنش خشکی بر برخی از صفات موفولوژیکی و فیزیولوژیکی مرزه. فرایند وکارکردهای گیاهی.5(15): 12-1.

شعاع م و میری ح (1391) کاهش اثرات سوء تنش شوری بر خصوصیات مورفوفیزیولوژیک گندم از طریق کاربرداسیدسالیسیلیک. مجلةالکترونیکی تولید گیاهان زراعی. 5(1): 88-71.

عبداللهی م و شکاری ف (1392) اثر پرایمینگ با سالیسیلیک اسید روی بنیه و کارکرد گیاهچه‌های گندم درتاریخ‌های کاشت متفاوت. تحقیقات غلات. 3(1): 32-17.

فاضلی‌کاخاکی س‌ف، غیاث‌آبادی م و گلدانی م (1393)اثر سالیسیلیک اسید در تخفیف تنش خشکی از طریق بهبود برخی صفات مورفولوژیک، فیزیولوژیک، عملکرد بوته و اجزای آن در گیاه خردل. تنش‌های محیطی در علوم زراعی. 7: 65-77.

کافی م، برزویی ا، صالحی م، کمندی ع، معصومی ع و نباتی ج (1393) فیزیولوژی تنش‌های محیطی در گیاهان. انتشارات جهاد دانشگاهی مشهد. 504 ص.

گنجی م، فرهمندفر ا، شهبازی م و زهزاوی م (1395) بررسی خصوصیات بیوشیمیایی وعملکرددانةژنوتیپ‌های منتخب جووحشی(Hordeum vulgare ssp. spontaneum)درسطوح مختلف تنش خشکی. فرایند کارکرد گیاهی. 5(15): 89-75.

لباسچی م‌ح وشریفی‌عاشورآبادی ا (1383) شاخص‌های رشد برخی گونه‌های گیاهان دارویی در شـرایط مختلـف تـنش خشـکی. فصـلنامة پژوهشی تحقیقاتی گیاهان دارویی ومعطرایران. 20 (3): 261-249.

مصطفائی ا، روزبان م، اعتمادی ن و عرب م (1394) ارزیابی مقاومت به خشکی در دو گونه چمن بومی ایران. فرایند و کارکرد گیاهی. 4(14): 40-31.

مهرابیان مقدم ن، آروین م‌ج، خواجویی‌نژاد غ و مقصودی ک (1390) اثر اسید سالیسیلیک بر رشدو عملکرد علوفه و دانة ذرت در شرایط تنش خشکی در مزرعه. به‌زراعی نهال و بذر. 27 (1): 55-41.

نقی‌زاده م و غلامی‌توران‌پشتی م (1393) بررسی خصوصیات مورفولوژیکی و بیوشیمیایی ژنوتیب‌های منتخب جووحشی در سطوح مختلف تنش خشکی. نشریة بوم‌شناسی کشاورزی. 6(1): 170-162.

Abdalla MM and El-Khoshiban NH (2007) The influence of water stress on growth, relative water content, photosynthetic pigments, some metabolic and hormonal contents of two (Triticum aestivum) cultivars. Journal of Applied Sciences Research. 3(12): 2062-2074.

Abdelrahman R, Ahmed MM and Hanan MA )2012( Effect of drought and salinity stress on total phenolic, flavonoids and flavonols contents and antioxidant activity in in vitro sprout cultures of garden cress (Lepidium sativum). Journal of Applied Sciences Research. 8: 3934-3942.

Abdul Jaleel C, Manivannan P, Wahid A, Farooq M, Somasundaram R and Panneerselvam R (2009) Drought stress in plants: a review on morphological characteristics and pigments composition.International Journal of Agriculture and Biology. 11: 100-105.

Alonso R, Elvira S, Castillo FJ and Gimeno BS (2001) Interactive effects of ozone and droughtstress on pigments and activities of antioxidative enzymes in Pinus halepensis. Plant Cell and Environment.24: 905-916.

Arnon DJ (1956(. Chlorophyll absorption spectrum and quantitative determination. Biochemical and Biophysical Acta. 20: 449-461.

Bates L, Waldern RP and Teare D (1973) Rapid determination of free proline for water stress studies. Plant and Soil. 39(1): 205-207.

Boscaiu M, Sanchez M, Bautista I, Donat P, Lidon A, Llinares J, Llul C, Mayoral O, and Vicente O (2010) Phenolic compounds as stress markers in plants from gypsum habitats. Bulletin of the University of Agricultural Sciences and Veterinary Medicine Cluj-Napoca Horticulture. 67: 44-49.

Chu YH, Chang CL and Hsu HF (2000)Flavonoid content of several vegetable and their antioxidant activity. Journal of the Science of Food and Agriculture. 80(5): 561-566.

Dong J, Wan G and Liang Z (2010) Accumulation of salicylic acid-induced phenoliccompounds and raised activities of secondary metabolic and antioxidative enzyme in Salviamiltiorrhiza cell culture. Journal of Biotechnology. 148: 99-104.

Fabro G, Kovacs I, Pavet V, Szabados, L and Alvarez ME (2004) Proline accumulation and At P5CS2 gene activation are induced by plant pathogen incompatible interactions in Arabidopsis.Molecular Plant-Microbe Interactions. 17:345-350.

Fang CX, Xiong J, Qiu L, Wang HB, Song BQ, He HB, Lin RY and Lin WX (2009) Analysis of gene expression associated with increased allelopathy in rice (Oryza sativa L.) induced by exogenous salicylic acid. Plant Growth Regulation. 57: 163-172.

Foyer CH, Leadis M and Kunert KJ (1994)Photo oxidative stress in plants. PlantPhysiology. 92: 696-717.

Fu J and 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.

Gao X, Ohlander M, Jeppsson N, Bjork L andTrajkovski V (2000) Changes in antioxidant effects and their relationship to phytonutrients in fruit of sea buckthourn (Hippophae rhamnoides L.) during maturation. Agricultural and Food Chemistry. 48: 1458-1490.

Hamada AM and Al-Hakimi AMA (2001) Salicylic acid versus salinitydrought-induced stress on wheat seedlings. Rostlinna Vyroba. 47(10): 444-450.

Hernandez I, Alegre L and Munne-Bosch S (2004) Drought-induced changes in flavonoids and other low molecular weight antioxidants in Cistus clusii grown under Mediterranean field conditions. Tree Physiology. 24: 1303-1311.

Heuer B (1994) Osmoregulatory role of proline in water and salt stressed plants. In: Pessarakli M (Ed.), Handbook of Plant and Crop Stress, Marcel Dekker Pub., New York. pp. 363- 481.

Hura T, Hura K, Grzesiak M and Rezepka A (2007) Effect of long-term drought stress on leaf gas exchange and fluorescence parameters in C3 and C4 Plant. Acta Physiologiae Plantarum. 29: 103-113.

Kabiri R, Nasibi F and Farahbakhsh H (2014) Effect of exogenous salicylic acid on some physiological parameters and alleviation of drought stress in nigella sativa under hydroponic culture. Journal of Plant Protection Science. 501): 43-51.

Khodary SFA (2004) Effect of salicylic acid on the growth, photosynthesis and carbohydrate metabolism in salt stressed maize plants. International Journal of Agriculture and Biology. 6: 5-8.

Krause GH and Weis E (1991) Chlorophyll fluorescence and photosynthesis: The Basics. Annual Review of Plant Physiology and Plant Molecular Biology. 42: 313-349.

Maffei M (2002) Vetiveria; The Genus Vetivreia. Taylors and Francis, London, 193 p.

Metwally A, Finkemeier I, Georgi M and Dietz KJ (2003) Salicylic acid alleviates the cadmium toxicity in barley seedlings. Plant Physiology. 132: 272-281.

Min oh M, Cary E and Rajashekar CB (2010) Regulated water deficits improve phytochemical concentration in lettuce. Journal of American Society for Horticultural Science. 135: 223-229.

Niknam V, Razavi N, Ebrahimzadeh H and Sharifizadeh B (2006) Effect of NaCl onbiomass, protein and proline contents andantioxidant enzymes in seedlings and calii of two Trigonella Species. Biologia Plantarum. 50(4): 591-596.

Perez-Perez JG, Robles JM, Tovar JC and Botia P (2009) Response to drought and salt stress of lemon Fino 49’ under field conditions: Water relations, osmotic adjustment and gas exchange. Scientia Horticulturae. 122: 83-90.

Popova LP, Maslenkova LT, Yordanova RY, Ivanova AP, Krantev AP, Szalai G and Janda T (2009)Exogenous treatment with salicylic acid attenuates cadmium toxicity in pea seedlings. Plant Physiology and Biochemistry. 47: 224-231.

Raskin I (1992) Salicylate, a new plant hormone. Plant Physiology. 99: 799-803.

Saeidnejad A, Mardani H and Naghibolghora M (2012) Protective effects of salicylic acid on physiological parameters and antioxidants response in maize seedlings under salinity stress. Journal of Applied Environmental and Biological Sciences. 2(8): 364-373.

Samadi S, Ghasemnezhad A and Alizadeh M (2014) Investigation on phenylalanine ammonia-lyase activity of artichoke (Cynara scolymus L.) affected by methyl jasmonate and salicylic acid in in-vitro conditions. Journal of Plant Production Research. 21(4): 135-148.

Senaratna T, Touchell D, Bunn E and Dixon K (1999) Acetyl salicylic acid (Aspirin) and salicylic acid induce multiple stress tolerance in bean and tomato plants. Plant Growth Regulation. 30: 157-161.

Sakhabutdinova AR, Fatkhutdinova DR, Bezrukova MV, Shakirova FM (2003) Salicylic acid prevents the damaging action of stress factors on wheat plants. Bulgarian Journal of Plant Physiology. Special issue: 314-319.

Singh B and Usha K (2003) Salicylic acid induced physiological and biochemical changes in wheat seedlings under water stress. Plant Growth Regulation. 39: 137-141.

Wang Z and Huang B (2004) Physiological Recovery of Kentucky bluegrass from simultaneous drought and heat stress. Crop science. 44: 1729-1736.

Wen PF, Chen JY, Wan SB, Kong WF, Zhang P, Wang W, Zhan J, Pan QH and Hung WD (2005) Salicylic acid activates phenylalanine ammonia-lyase in grape berry in response to high temperature stress. Plant Growth Regulation. 55: 1-10.

Yanbao L, Chunying Y and Chunyang L (2006) Differences in some morphological, physiological and biochemical responses to drought stress in two contrasting population of populous przewalskii. Physiologia Plantarum. 127: 182-191.