بخشی از مقاله
چکیده
تحقیق حاضر بهمنظور ارزیابی اثر اسید سالیسیلیک در تعدیل تنش شوري در گیاه صبر زرد و ارزیابی نشت الکترولیتها، سنجش پراکسیداسیون لیپیدهاي غشاء و غلظت سدیم و پتاسیم با اسید سالیسیلیک در شرایط تنش انجام شد. به این منظور گیاهچههاي درون شیشهاي صبر زرد به تعداد کافی پرورش داده شد و در نهایت تیمارهاي شوري در 4 سطح 0، 0/1، 0/2 و 0/3 میلی مولار و اسید سالیسیلیک با 4 غلظت 0، 2/5 ×10 -5، 5 ×10 -5 و 10 -4 میلی مولار در یک آزمایش فاکتوریل و با طرح پایه کاملاً تصادفی صورت پذیرفت. سپس پایداري غشا از طریق ارزیابی نشت الکترولیتها، سنجش پراکسیداسیون لیپیدهاي غشاء با اندازهگیري میزان مالونديآلدئید و غلظت سدیم و پتاسیم انجام شد. نتایج ارزیابیهاي فوق نشان داد که تیمارهاي شوري با افزایش غلظت، آسیب فیزیکی نسبت زیادي را به غشاها وارد نمودهاند که منجر به نشت الکترولیت زیاد و تولید مالون دي آلدهید قابل توجه شده است. از طرفی بررسیها نشان داد در طی مدت یک هفته مقدار قابل توجهی سدیم جذب گیاه شده است ولی تغییر محسوسی در جذب پتاسیم رخ نداده است. این موضوع منجر به افزایش نسبت سدیم به پتاسیم در تیمارهاي داراي سدیم شده است.
کلمات کلیدي: الیسیتور، تعدیل تنش، کشت بافت، کلرید سدیم.
مقدمه
صبر زرد یا آلوئهورا - نام علمی: - Aloe vera یا شَبیار، صَبر یا صبر زرد طبی از سرده سِگِلها - Aloe - راسته مارچوبهايها - Asparagales - و تیره سریشیان - Asphodelaceae - میباشد. این گیاه با اهمیت روزافزون در صنایع دارویی، غذایی، آرایشی و بهداشتی است. مهمترین قسمت گیاه صبر زرد از جهت تولید، برگهاي گوشتی آن است. این گیاه قابلیت تحمل پتانسیل اسمزي منفی خاك را بسیار بهتر از اکثر گیاهان باغی دارا است. در این حالت برگهاي گیاه از متابولیتهاي ثانویه اختصاصی و کمیاب صبرزرد انباشته میشود. پرورش صبر زرد در شرایط بسیار خشک و یا در شرایط بدون تنش مرسوم و مطلوب نیست. این گیاه معمولاً در شرایط حد واسط و با اندکی تنش پرورش داده میشود. با توجه به اینکه گیاه صبر زرد در شرایط تنش خشکی به خوبی رشد میکند، میتوان پیش بینی کرد این گیاه توانایی رشد در شرایط تنش شوري را نیز دارا باشد زیرا اولین جنبه مهم تنش شوري ایجاد استرس ناشی از افزایش هدایت الکتریکی است. با این همه مطالعات گوناگون نشان داده است که گیاه صبر زرد از لحاظ تحمل به شوري در حد متوسطی است و توانایی آن در این مورد به اندازه توانایی تحمل تنش خشکی نیست. تنش شوري یکی از تنشهاي اصلی محیطی و غیرزیستی میباشد و تولید محصولات زراعی را دچار چالش مینماید. غلظت بالاي شوري بهویژه یونهاي سدیم که رسوب آن در خاك موجب تغیر بافت خاك میشود و در نتیجه خلل و فرج خاك کاهش مییابد و هوادهی خاك کاهش یافته و هدایت آبی نیز کاهش مییابد - Mahajan and .Tuteja 2005 - یونهایی که در تحمل شوري در گیاه نقش ایفا میکند کلسیم و سدیم هستند. تحقیق حاضر بهمنظور ارزیابی اثر اسید سالیسیلیک در تعدیل تنش شوري در گیاه صبر زرد و ارزیابی نشت الکترولیتها، سنجش پراکسیداسیون لیپیدهاي غشاء و غلظت سدیم و پتاسیم با اسید سالیسیلیک در شرایط تنش انجام شد.
مواد و روش
در این آزمایش از گیاهچههاي درونشیشهاي استریل آلوئه ورا موجود در آزمایشگاه کشت بافت گروه علوم باغبانی دانشگاه تبریز که در محیط کشت MS و تحت شرایط فتوپریود 16 ساعت روشنایی و 8 ساعت تاریکی با دماي 25 ±2 پرآوري شده بودند، استفاده شد. جهت تهیه محیط کشت اقدام به تهیه محلولهاي پایه1 از نمکهاي معدنی و ترکیبات آلی شد. براي جلوگیري از قهوهاي شدن نمونهها از زغال فعال استفاده شد. بهمنظور کشت، ابتدا گیاهچههاي پرآوري شده در اتاق رشد را از داخل شیشههاي دربدار در زیر هود لامینار خارج و روي کاغذ صافی استریل شده گذاشته شدند. با استفاده از اسکالپل قلمههاي تک گره از وسط شاخساره به طول تقریبی یک سانتیمتر تهیه شد. سپس ریزنمونهها با رعایت قطبیت با استفاده از پنس به داخل محیط کشت MS با تیمارهاي مختلف مورد ارزیابی منتقل شدند. آزمایش در قالب طرح کاملاً تصادفی و به صورت فاکتوریل و با 3 تکرار انجام شد. فاکتور اول غلظتهاي NaCl در 4 سطح 0، 0/1، 0/2 و 0/3 میلی مولار و فاکتور دوم اسید سالیسیلیک با 4 غلظت 0، 2/5 ×10 -5، 5 ×10 -5 و 10 -4 میلی مولار بود. یک هفته بعد از انتقال گیاهچهها به این محیط، ارزیابیها انجام شد.
ارزیابی نشت الکترولیتها
پایداري غشا از طریق ارزیابی نشت الکترولیتها براي گیاه صبر زرد ارزیابی شد. هدایت الکتریکی محلولهاي الکترولیت حاصل، با کمک EC متر با دقت 0/1 میکروزیمنس بر سانتیمتر اندازهگیري شد.
نشت الکترولیت هر نمونه برگ به شیوه زیر محاسبه شد:
× 100 - هدایت الکتریکی بعد از اتوکلاو / هدایت الکتریکی قبل از اتوکلاو - = نشت الکترولیت
اندازهگیري تولید مالون دي آلدهید
سنجش پراکسیداسیون لیپیدهاي غشاء با اندازهگیري میزان مالونديآلدئید بهعنوان فرآورده نهایی پراکسیداسیون لیپیدي انجام شد . - Heath et al ., 1968 - به این منظور از تري کلرو استیک اسید براي هموژن کردن بافتهاي گیاهی استفاده شد. شدت جذب این کمپلکس رنگی حاصل از واکنش مالونديآلدئید و تیوباربیتوریک اسید، به وسیله اسپکتروفتومتر در دو طول موج 532 و 600 نانومتر قرائت شد. میزان مالونديآلدئید با اعمال ضریب خاموشی معادل mM -1cm-1 155 محاسبه شد.
ارزیابی غلظت سدیم و پتاسیم
غلظت سدیم و پتاسیم به روش نشر شعلهاي و با کمک دستگاه فلیم فتومتر اندازهگیري شد. قرائت عدد سدیم و پتاسیم پس از کالیبره نمودن دستگاه فلیم فوتومتر با محلولهاي استاندارد سدیم با غلظتهاي 0، 5، 10، 15، 20 و 25 میلیگرم در لیتر و محلولهاي استاندارد پتاسیم با غلظتهاي 0، 4، 8، 12، 16 و 20 میلیگرم در لیتر - به ترتیب با استفاده از نمکهاي کلرید سدیم و پتاسیم - انجام شد.
نتایج و بحث
نشت الکترولیتها
آنالیز تجزیه واریانس نتایج نشان داد که تاثیر غلظتهاي مختلف نمک بر نشت الکترولیتها در سطح 1 درصد و اسید سالیسیلیک در سطح 5 درصد معنی دار بود. برهم کنش این دو فاکتور نیز در سطح 5 درصد معنیدار بود. همانطور که در نمودار 1 ملاحظه میشود با افزایش غلظت نمک نشت الکترولیتها افزایش یافته است، ضمن این که با افزایش غلظت اسید سالیسیلیک روند نشت الکترولیتها کاهش یافته است. در تحقیقی مشابه روي ارقام مختلف سیب نیز، افزایش سطح شوري به افزایش نشت الکترولیت منجر گردید - . - Jie et al., 2010 در این مطالعه با توجه به افزایش سطح شوري صفت ذکر شده به شوري متحملتر بود. تحت شرایط تنش شوري، نشت غشاي پلاسمایی در گلیکوفیتها افزایش مییابد. درحقیقت، میان میزان نشت غشا و شوري خارج سلولی رابطهي خطی وجود دارد. مکانیسم این افزایش در نشت به خاطر فاکتورهاي اسمزي نیست. زیرا هنگامی که غلظت سوربیتول در محیط پیرامون ریشه بالا برده میشود، تغییري در نشت غشا اتفاق نمیافتد. این تنش اکسیداتیو حاصل از سطوح شوري بالا بهعنوان عامل صدمه زننده به یکپارچگی غشاي سلولی و افزایش نشت الکترولیت در خرما معرفی شده است . - Busaidi et al., 2015 -
نمودار -1 مقایسهي سطوح شوري و غلظتهاي مختلف اسید سالیسیلیک از نظر نشت الکترولیت
پراکسیداسیون لیپیدها
در مطالعه حاضر مالون دي آلدئید بهعنوان بیومارکر پراکسیداسیون لیپیدها تحت تنش شوري در برگهاي صبر زرد افزایش معنیداري در سطح احتمال 1 درصد نشان داد. آنالیز تجزیه واریانس نتایج نشان داد که تأثیر غلظتهاي مختلف نمک بر نشت الکترولیتها در سطح 1 درصد و اسید سالیسیلیک در سطح 5 درصد معنیدار بود. همانطور که در نمودار 2 ملاحظه میشود با افزایش غلظت نمک پراکسیداسیون لیپیدها افزایش یافته است، ضمن این که با افزایش غلظت اسید سالیسیلیک روند تولید مالون دي آلدهید کاهش یافته است. اثر تنش شوري بر سلامت غشاء در بسیاري از گونههاي گیاهی با استفاده از آزمون نشت الکترولیت و محتویات مالون دي آلدئید مطالعه شده است . - Cicerali, 2004 - افزایش میزان مالون دي آلدئید ممکن است نتیجه تخریب غشا ناشی از آسیب اکسیداتیو القا شده از ROS باشد. میزان پایین مالون ديآلدئید بهعنوان یکی از ویژگیهاي مشخصه گیاهان متحمل به تنش شناخته شده است . - Sairam et al., 2004 -
