بررسی بهبود صدمات تنش شوری در دانهال‌های خرمندی با پوتریسین و کیتوزان

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی سابق کارشناسی ارشد، گروه باغبانی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شاهد، تهران، ایران

2 استادیار گروه باغبانی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شاهد، تهران، ایران

چکیده

شوری یکی از مهم‌ترین عوامل محدودکنندة رشد گیاهان است که با استفاده از مواد تعدیل‌دهندة تنش می‌توان از آثار نامطلوب آن کاست. در این پژوهش پاسخ دانهال‌های خرمندی به تنش شوری کلرید سدیم و اثر دو ترکیب پوتریسین و کیتوزان بر کاهش آثار ناشی از شوری بررسی شد. آزمایش در دانشگاه شاهد، در سال 95-1394، به‌صورت فاکتوریل، شامل سه سطح کلرید سدیم (0، 30 و 60 میلی‌مولار) و پنج تیمار ضدتنش (شاهد، پوتریسین در دو غلظت 1 و 2 میلی‌مولار و کیتوزان در دو غلظت 25/0 و 5/0 درصد) بر پایة طرحی کاملاً تصادفی با چهار تکرار اجرا شد. نتایج نشان داد که گیاه خرمندی در مراحل اولیة رشد، حساس به تنش شوری بود و کاهش معناداری در وزن تر ساقه، وزن تر ریشه، طول ساقه، طول ریشه و مقدار کلروفیل برگ در دانهال‌های تیمارشده با تنش شوری کلرید سدیم در مقایسه با شوری صفر مشاهده شد. در حالی که مقدار سدیم، درصد سوختگی برگ، درصد نشت یونی و مقدار مالون دی‌آلدهید در دانهال‌های تنش شوری کلرید سدیم افزایش یافت. تیمار پوتریسین، به‌خصوص در غلظت 2 میلی‌مولار به‌طور معناداری آثار ناشی از تنش شوری کلرید سدیم را در دانهال‌های خرمندی کاهش داد و موجب بهبود رشد رویشی ریشه و ساقه شد، در حالی که تیمار کیتوزان اثر معناداری در کاهش آثار مضر ناشی از تنش شوری در این آزمایش نشان نداد. بنابراین، دانهال خرمندی حساس به شوری و از جمله تیمارهای مؤثر در افزایش تحمل آن به تنش شوری استفاده از پوتریسین است.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Investigation of improving salinity stress damages in Diospyros lotus seedlings by putrescine and chitosan

نویسندگان [English]

  • Fariba Rezaei Aderyani 1
  • Ayatollah Rezaei 2
  • Yavar Sharafi 2
چکیده [English]

Salinity is one of the most important plant growth limiting factors, which using the anti-stress materials is considered as an important approach in moderating its effects on plants. In this research, the date plum seedlings response to salinity stress and two compounds putrescine and chitosan to reduce salinity stress was studied. The experiment was conducted as a factorial with three levels of sodium chloride (0, 30 and 60 mM), and five treatments of control, putrescine (1 and 2 mM) and chitosan (0.25 and 0.5%), based on a completely randomized design with four replications at Shahed University in 2016. The results showed that date plum was sensitive to salt stress in the early stages of growth and sodium chloride salinity stress resulted in significant decrease in vegetative traits such as fresh matter weight and length of shoots and roots as well as leaf chlorophyll content in compared to 0 salinity. In addition, the leaf blight percentage, sodium content, electrolyte leakage and malondialdehyde content were increased in plants treated with salinity. Putrescine treatment, especially at 2 mM concentration effectively reduced the effects of salinity on date plum seedlings and improved vegetative growth of stem and root, while chitosan had no significant effect in reducing the harmful effects induced by salt stress in this experiment. According to the results, Diospyros lotus seedlings were sensitive to salinity and using treatments such as putrescine is effective in increasing its resistance to salinity stress.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Anti-stress materials
  • Chlorophyll
  • persimmon
  • Sodium Chloride
  • vegetative growth
اورعی م، طباطبایی س‌ج، فلاحی ا و ایمانی ع (1388) اثرات تنش شوری و پایه بر رشد، شدت فتوسنتز، غلظت عناصرغذایی و سدیم درخت بادام. نشریة علوم باغبانی. 23:131-140.

ایزدی ز و تدین م‌ر (1392) نقش کاربرد خارجی پلی‌آمین‌ها در مقاومت به تنش در گیاهان زراعی. کنفرانس ملی پدافند غیرعامل در بخش کشاورزی. 1-2.

تیموری ع وجعفری م(1389)بررسی تأثیر تنش شوری بر روی برخی خصوصیات مورفولوژی و آناتومی سه گونه سالسولا.فصلنامةعلمی-پژوهشی تحقیقات مرتع وبیابان ایران. 17: 31-34.

خدیوی ع (1390) میوه‌کاری (عمومی و خصوصی). انتشارات آموزش و ترویج کشاورزی. 468 ص.

گردی تختی ش (1390) تأثیر پلی‌آمین پوتریسین بر افزایش تحمل به نمک و برخی ویژگی‌های مورفولوژیکی و فیزیولوژیکی دو رقم کنار پیوندی. پایان‌نامة کارشناسی‌ارشد، دانشگاه شیراز.

مهدوی ب، مدرس ثانوی ع‌ م، آقاعلیخانی م و شریفی م (1392)اثرغلظت‌های مختلف کیتوزان بر جوانه‌زنی بذر وآنزیم‌های آنتی‌اکسیدانت گلرنگ درشرایط تنش کم‌آبی. مجلةپژوهش‌های گیاهی مجلةزیست‌شناسی ایران. 26: 365-352.

نادری ص، فاخری ب‌ع واسمعیل‌زاده بهابادی ص(1392) اثر تنش شوری و کیتوزان برجوانه‌زنی و رشد دانهال گیاه ریحان Ocimum basilicum. اولین کنفرانس ملی تنش شوری در گیاهان و راهکارهای توسعة کشاورزی درشرایط شور.دانشگاه شهید مدنی آذربایجان: 690-693.

نوحپیشه ز و منوچهری کلانتری خ (1390)اثرات کاربرد متقابل اسپرمیدین وتنش شوری در گیاه فلفل.مجلة زیست‌شناسی ایران. 24: 848-857.

نیاکان م، رضاپور م‌ش و قربانلی م (1394). اثر پوترسین بر رشد، فتوسنتز و ترکیبات آلکالوئیدی گیاه دارویی تاتورهدر پاسخ به تنش شوری تحت شرایط هیدروپونیک. مجلةعلوم و فنون کشت‌های گلخانه‌ای. 21: 111-123.

Banuls J and Primo-Millo E (1995) Effect of salinity on some citrus scion rootstock combination. Annals Botany. 76: 97-102.

Besma BD and Denden M (2012) Effect of salt stress on growth, anthocyanins, membrane permeability and chlorophyll fluorescence of okra (Abelmoschus esculentus L.) seedlings. American Journal of Plant Physiology. 7:174-183.

Cohen AS, Popovic RB and Zalik S (2004) Effects of polyamines on chlorophyll and protein content, photochemical activity, and chloroplast ultrastructure of barley leaf discs during senescence. Plant Physiology. 64: 717-720.

Devlieghere F, Vermeulen A and Debevere J (2004) Chitosan: antimicrobial activity, interactions with food components and applicability as a coating on fruit and vegetables. Food Microbiology. 21: 703-714.

Hajiboland R, Ebrahimi N and Poschenrieder C (2012) Bound putrescine, a distinctive player under salt stress in the natrophilic sugar beet in contrast to glycophyte tobacco. Journal of Sciences, 23: 105-114.

Hasegawa PM, Bressan RA, Zhu JK and Bohnert HJ (2000) Plant cellular and molecular responses to high salinity. Annual Review Plant Physiology and Plant Molecular Biology. 51: 463-499.

Health RL and Packer L (1968) Photoperoxidation in isolate chloroplast Kinetics and stoichiometry of fatty acid peroxidation. Archives of Biochemistry and Biophysics. 125: 189-198.

Hussein MM, EL-Gereadly NHM and El-Desuki M (2006) Role of putrescine in resistance to salinity of pea plants (Pisum sativum L.). Applied Science Research. 2: 598-604.

Incesu M, Cimen B, Yesiloglu T and Yilmaz B (2014) Growth and photosynthetic response of two persimmon rootstocks (Diospyros kaki and D. virginiana) under different salinity levels. Notulae Botanicae Horticulture Agrobotanici Cluj-Napoca. 42: 386-391.

Jaleel CA, Gopi B, Sankar P, Manivannan A, Kishorekumar RS and Panneers L (2007) Studies on germination, seedling vigour, Lipid peroxidation and proline metabolism in Catharanthus roseus seedling under salt stress. South African Journal of Botany. 73: 190-195.

Kagami H (1999) Effect of sugars on rooting of shoots of Japanese persimmon propagated in vitro. Plant Biotechnology. 16: 371-374.

Kamiab F, Talaie A, Khezri M and Javanshah A (2013) Exogenous application of free polyamines enhance salt tolerance of pistachio (Pistacia vera L.) seedlings. Plant Growth Regulation. 72: 257-268.

Karimi HR, Zamani Z, Ebadi A and Fatahi R (2012) Effects of water salinity on growth indices and physiological parameters in some wild pistachio. International Journal of Nuts and Related Sciences 3: 41-48.

Katsuhara M, Otsuka T and Ezaki B (2005) Salt stress-induced lipid peroxidation is reduced by glutathione S-transferase, but this reduction of lipid peroxides is not enough for a recovery of root growth in Arabidopsis. Plant Sciences. 169: 369- 373.

Kaya C, Higges D and Kirnak H (2001) The effects of high salinity (NaCl) and supplementary phosphorus and potassium on physiology and nutrition development of spinach Bulgican. Plant Physiology. 27: 47-59.

Lakra N, Pushpa C and Mishrab SN (2016) Growth response modulation by putrescine in Indian mustard Brassica juncea L. under multiple stress. Indian Journal of Experimental Biology. 1: 262-270.

Lianju M, Yueying L, Cuimei Y, Yan W, Xuemei L, Na L, Qiang C and Ning B (2011) Alleviation of exogenous oligochitosan on wheat seedlings growth under salt stress. Protoplasma. 249:393-399.

Liu JH, Kazuyoshi N, Chikako H, Hiroyasu K, Xiao-Peng W, Xiao-Ming P and Takaya M (2006) Polyamine biosynthesis of apple callus under salt stress: importance of the arginine decarboxylase pathway in stress response. Experimental Botany. 57: 2589-2599.

Mowat AD, George AP and Collins RJ (1995) Cultivation of persimmon Diospyros kaki under tropical conditions. Acta Horticulturae. 409:141-149.

Oertli JJ (1968) Extracellular salt accumulation, a possible mechanism of salt injury in plants. Agrochemica. 12: 461-465.

Pinheiro HA, Silva JV, Endres L, Ferreira VM, Camara CA, Cabral FF and Santos BG (2008) Leaf gas exchange, chloroplastic pigments and dry matter accumulation in Caster bean (Ricinus communis L.) seedlings to salt conditions. Crop Science. 27: 385-392.

Rezaei H, Khosh SK, Malakouti MJ and Pessarakli M (2006) Salt tolerance of canola in relation to accumulation and xylem transportation of cations. Journal of Plant Nutrition. 29: 1903-1917.

Sharma DK, Dubey AK, Srivastav M, Singh AK, Sairam RK, Pandey RN (2011) Effect of putrescine and paclobutrazol on growth, physiochemical parameters, and nutrient acquisition of salt-sensitive citrus rootstock Karna khatta (Citrus karna Raf.) under NaCl stress. Journal of Plant Growth Regulation. 30: 301-311.

Tang W and Newton JR (2005) Polyamines reduced salt induced oxidative damage by increasing the activities of antioxidant enzymes and decreasing lipid peroxidation in Virginia pine. Plant Growth Regulation. 46: 31-43.

Wei P, Yang Y, Fang M, Wang F and Chen H (2016) Physiological response of young seedlings from five accessions of Diospyros L. under salinity stress. Korean Journal of Horticultural Science and Technology. 1: 564-577.

Xiao-Ming P, Zhi-Yi Z, Xiao-Peng W, Yusuke B and Takaya M (2007) Polyamines, All-purpose in response to environment stresses in plants. Plant Stress. 1: 173-188.

Yarami N and Sepaskhah AR (2016) Effect of irrigation water salinity, manure application and planting method on soil ions variation and ions uptake by saffron (Crocus sativus L.). International Journal of Plant Production. 10: 197-220.

Yonemori K, Sugiera A and Yamada M (2000) Persimmon genetics and breeding. Plant Breeding Reviews. 19: 191-225.