بخشی از مقاله
مقدمه
آمینواسیدها یکی از اجزاي تشکیلدهنده سلولهاي زنده و واحد سازنده پروتیئنها میباشند که در کلیه فرآیندهاي متابولیکی مرتبط با رشد، توسعه و پاسخ گیاه به تنشها نقش دارند. آمینواسیدها القاکننده تشکیل بافت گیاهی و بیوسنتز کلروفیل بوده، پیشماده برخی هورمونهاي گیاهی میباشند و از طریق افزایش غلظت کلروفیل در گیاه و بهبود فرآیند فتوسنتز باعث افزایش رشد گیاه میگردند - عبدل-کاداس . - 2009 در مطالعات متعدد به نقش آمینواسیدها به عنوان محرك رشد گیاه اشاره شده است. به عنوان مثال کاربرد آمینواسیدهایی نظیر تریپتوفان و متیونین در خاك، از طریق تولید اکسین و اتیلن در خاك و بافت گیاهی و یا تغییر جمعیت میکروبهاي مفید، باعث بهبود رشد گیاهان میگردد - آرشاد و همکاران . - 1995 پاشالیدیس و روبلاکیس-آنگلاکیس - 2005 - به نقش پلیآمینها و آرجینین در تحریک تقسیم، توسعه و تمایز سلول و توسعه سیستم آوندي گیاه تنباکو اشاره کردند. نتایج تحقیقات راشاد و همکاران - 2003 - نیز بیانگر نقش مؤثر آمینواسید گلوتامین در بهبود رشد و عملکرد لوبیا بود. آمینواسیدها پیشساز بیوسنتز هورمونهاي موثر در تشکیل گل و میوه نیز میباشند. در این راستا مطالعات متععد نشان دادهاند که گلدهی برخی از گیاهان تحت تأثیر حضور آمینواسیدها در محیط رشد است. به عنوان مثال افزودن آمینواسیدهاي آسپاراژین، اسیدآسپاراتیک، اسیدگلوتامیک، آلانین، گلیسین و سرین به محیط کشت، باعث تحریک گلدهی میگردد، اما آمینواسیدهاي سیستئین، گلوتامین، آرجینین، ترهاونین و فنیلآلانین مانع از گلدهی گیاه میشوند. این مساله احتمالا مربوط به تحریک یا ممانعت جذب آهن توسط گیاهان است. بنابراین آمینواسیدها میتوانند نفوذپذیري غشاء و درنتیجه جذب یونها را تحت تأثیر قرار دهند و احتمالا این امر یکی از مهمترین نقش آمینواسیدها در کاهش خسارت ناشی از تنشهاي محیطی است - گوتگان و پاولزیک . - 2008 در این مطالعه تأثیر کاربرد آمینواسیدهاي بر رشد دو گوجهفرنگی در سیستم هیدروپونیک مورد ارزیابی قرار گرفت.
مواد و روشها
این آزمایش در قالب طرح کاملاً تصادفی به صورت فاکتوریل با دو رقم گوجهفرنگی - رانی و ساریکا - و سه نوع آمینواسید آرجینین، گلیسین و هیستیدین و سه تکرار در گلخانه پژوهشی مرکز کشت بدون خاك دانشگاه صنعتی اصفهان انجام شد. بذرهاي گوجهفرنگی پس از ضدعفونی توسط محلول هیپوکلریدسدیم 1 درصد، در جعبه کاشتنشاء حاوي کوکوپیت کاشته شده و روزانه توسط آبمقطر آبیاري گردیدند. حدود دو هفته پس از جوانهزنی، نشاءها به ظروف حاوي محلول غذایی منتقل شدند - جدول . - 1 در ترکیب محلول غذایی از سه نوع آمینواسید بهطور جداگانه با غلظت 200 میکرومولار استفاده شد. محلول غذایی بدون آمینواسید نیز به عنوان شاهد در نظر گرفته شد. تعداد کل ظروف مورد استفاده در آزمایش 24 عدد بود و در هر ظرف سه گیاه قرار داده شد. گیاهان تحت شرایط کنترل شده با مدت نور هشت ساعت در روز، رطوبت نسبی 75-65 درصد و دماي 20-25 درجه سلسیوس قرار داشتند. جایگزینی محلول غذایی، دو بار در هفته انجام شد.
جدول -1-4 ترکیب محلول غذایی پایه
پس از گذشت چهار هفته از انتقال نشاءها به محیط آبکشت، ریشه و شاخساره بهطور جداگانه برداشت شده و با آب مقطر شسته شدند. نمونههاي گیاهی به مدت 48 ساعت در دماي 65 درجه سلسیوس در خشککن قرار گرفته و وزنخشک ریشه و شاخساره محاسبه گردید. تجزیه و تحلیل نتایج حاصل از این مطالعه با استفاده از نرمافزار آماري SAS و مقایسه میانگینها بر اساس آزمون LSD در سطح احتمال 5 درصد انجام شد.
نتایج و بحث
نتایج تجزیه واریانس دادهها نشان داد که تاثیر رقم، آمینواسید و اثر متقابل این تیمارها بر وزنخشک ریشه گوجهفرنگی در سطح 1 درصد معنیدار است. در هر دو رقم گوجهفرنگی، آمینواسدها در مقایسه با شاهد، باعث افزایش معنیدار وزنخشک ریشه شدند - شکل . - 1 تاثیر مثبت آمینواسیدها بر افزایش وزنخشک ریشه با توجه به نوع رقم و آمینواسید متفاوت بود. آرجینین تاثیر معنیداري بر وزنخشک ریشه رقم ساریکا نداشت، اما در حضور این آمینواسید وزنخشک ریشه رقم رانی افزایش یافت. در رقم ساریکا، اختلاف معنیداري بین وزن-خشک ریشه گیاهان تغذیه شده با گلیسین و هیستیدین مشاهده نشد. در مقابل، تأثیر گلیسن بر وزنخشک ریشه رقم رانی بیشتر از هیستیدین بود و از این نظر اختلاف معنیداري بین گیاهان تغذیه شده با آمینواسیدهاي آرجینین و هیستیدین وجود نداشت. در حضور آمینواسیدها، وزنخشک ریشه رقم رانی بیشتر از رقم ساریکا بود، اما در تیمار شاهد از این نظر اختلاف معنیداري بین دو رقم گوجهفرنگی مشاهده نشد. بر اساس نتایج حاصل از تجزیه واریانس دادهها، تأثیر رقم، آمینواسید و اثر متقابل آنها بر وزنخشک شاخساره در سطح 1 درصد معنیدار بود. استفاده از آمینواسیدها باعث افزایش معنیدار وزنخشک شاخساره دو رقم گوجه-فرنگی مورد مطالعه شد - شکل . - 2 تاثیر آمینواسیدها بر افزایش وزنخشک شاخساره رقم ساریکا به ترتیب هیستیدین < گلیسین < آرجینین بود، اما در رقم رانی، اختلاف معنیداري بین وزنخشک شاخساره گیاهان تغذیه شده با سه آمینواسید مشاهده نشد. در تمام تیمارها بجز هیستیدین، وزنخشک شاخساره رقم رانی به طور معنیداري بیشتر از رقم ساریکا بود. در رقم رانی اختلاف معنیداري بین وزنخشک شاخساره گیاهان تغذیه شده با سه آمینواسید مشاهده نشد، اما وزنخشک ریشه گیاهان تغذیه شده با گلیسین بهطور معنیداري بیشتر از گیاهان تغذیه شده با آرجینین و هیستیدین بود.
شکل -1 تأثیر کاربرد آمینواسیدهاي آرجینین، گلیسین و هیستیدین بر وزنخشک ریشه دو رقم گوجه-فرنگی. حروف یکسان نشاندهنده عدم وجود تفاوت معنیدار در سطح 5 درصد آزمون LSD میباشد.
بهطور کلی نتایج مطالعه حاضر نشان داد کاربرد آمینواسیدها محلول غذایی باعث افزایش رشد و عملکرد وزن-خشک ریشه و شاخساره دو رقم گوجهفرنگی شد و این افزایش رشد در رقم رانی بیشتر از رقم ساریکا بود - شکلهاي 1 و . - 2 تاثیر هیستیدین بر افزایش وزنخشک ریشه و شاخساره رقم ساریکا بیشتر از آمینواسیدهاي آرجینین و گلیسین بود. افزایش رشد گیاه در حضور آمینواسیدها میتواند ناشی از تأثیر آنها در افزایش سرعت رشد، تقسیم سلول و یا توسعه و تمایز سلولهاي گیاهی باشد. در واقع آمینواسیدها با افزایش نسخهبرداري mRNA، فعالسازي فرآیند قندسازي و افزایش مقدار پروتئین در گیاه، موجب بهبود ویژگیهاي کیفی و کمی محصول میگردند - عبدل-کاداس 2009، گوتگان و پاولزیک . - 2008 نتایج مطالعه حاضر با نتایج دیگر محققان مطابقت دارد. وانگ و همکاران - 2007 - مشاهده کردند که جایگزینی 20 درصد نیتروژن نیترات محلولغذایی با آرجینین، باعث افزایش معنیدار وزنتر و وزنخشک شاخساره گیاه شد. نسار و همکاران - 2003 - نشان دادند که آرجینین از طریق افزایش تنظیمکنندههاي رشد گیاه بهطور معنیداري باعث بهبود رشد، افزایش وزنتر و وزن-خشک لوبیا گردید. تأثیر مثبت آرجینین بر وزنخشک شاخساره و دانه گندم توسط عبدل-کاداس - 2009 - نیز گزارش شده است.
