بخشی از مقاله
چکیده
به منظور مطالعه تنش کم آبی و هیدروژن پراکسید بر نعناع فلفلی، آزمایشی بهصورت فاکتوریل در قالب طرحکاملاً تصادفی با 3 تکرار در گلخانه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه محقق اردبیلی در سال 1394 اجرا گردید. تیماریهای آزمایشی شامل تنش خشکی در 3 سطح 85 - ، 60 و 35 درصد ظرفیت زراعی - و محلول پاشی هیدروژن پراکسید در 4 سطح 0 - ، 2/5، 5 و 7/5 میلیمولار - و صفات مورد بررسی شامل رنگدانه های فتوسنتزی - کلروفیل a، کلروفیل b، کلروفیل کل و نسبت bبه - a، رنگدانههای کمکی - کارتنوئیدها، فلانوئیدها - ، بود.
نتایج نشان داد، اثرات اصلی تنش خشکی و محلول پاشی بر صفات مورد بررسی تأثیر معنیداری داشتند. تنش موجب کاهش رنگدانه-های فتوسنتزی، رنگدانههای کمکی - به جزء کارتنوئیدها - شد. محلول پاشی هیدروژن پراکسید نیز موجب افزایش صفات نامبرده شد. بهطورکلی میتوان گفت تنش موجب کاهش توان فتوسنتزی گیاه و کاهش میزان بیوماس تولید شده میشود، محلول پاشی غلظتهای ملایم هیدروژن پراکسید نیز میتواند بهعنوان یک سیگنال در جهت بهبود سیستمهای فتوسنتزی گیاه عمل نماید.
مقدمه
نعناع فلفلی - Mentha piperita L - گیاهی از خانواده نعناعیان، علفی و به ندرت دارای نمونههای رونده یا بوتهای و یکی از مهمترین گیاهان دارویی متعلق به خانواده Lamiaceae است - امید بیگی و همکاران، . - 1389 در طب سنتی از آن برای کاهش اشتها، سرماخوردگی، سرفه، تب، تهوع، سردرد، آماس روده بزرگ، ضد اسپاسم، ضد نفخ، سوءهاضمه و اثرات ضد التهابی، ضد میکروبی، ضد ویروسی استفاده میشود
ترکیبات اصلی اسانس نعناع را منتول 29 - درصد - ، منتون 20 - تا 30 درصد - و متیل استات 1 - تا 3 درصد - تشکیل میدهد
رشد گیاهی توسط چند عامل مهم کنترل میشود که در این میان آب نقش حیاتی دارد. بسته به مرحله فیزیولوژیکی که گیاه در آن به سر میبرد و شدت تنش، کمآبی اثرات مختلفی بر گیاه میگذارد - رضاپور و همکاران، . - 1390 آب یکی از مهمترین عوامل محیطی است که تأثیر حیاتی بر رشد و نمو و همچنین بر تجمع مواد مؤثره گیاهان دارویی دارد. مقادیر کم آب در جریان تولید گیاهان میتواند صدمات سنگینی بر رشد و نمو و همچنین بر مواد مؤثره دارویی گیاهان وارد نماید
تنش خشکی رشد و نمو گیاهان را در مراحل مختلف تحت تأثیر قرار میدهد . - Jongdee et al., 2002 - خشکی موجب توقف فتوسنتز گیاه، تغییر در محتوای کلروفیل و صدمه به ساختارهای فتوسنتزی میشود . - Fu and Huang, 2001 - در شرایط تنش کمبود آب، روزنهها در گیاه بسته میشوند و متعاقب آن غلظت CO2 در بافت مزوفیل کاهش مییابد و به دنبال این وضعیت واکنشهای تاریکی فتوسنتز مختل شده و محصولات حاصل از واکنشهای روشنایی ATP - و - NADPH، مصرف نمیشود. در چنین شرایطی به دلیل عدم اکسید شدن مولکول NADPH، مصرف NADP+ جهت دریافت الکترون کاهش مییابد، بنابراین مولکول اکسیژن در مسیر زنجیره انتقال الکترون بهعنوان پذیرنده جانشین الکترون عمل میکند و منجر به شکلگیری گونههای فعال اکسیژن میشود
Liheng و همکاران - 2009 - در مطالعه تأثیر تیمار آباکسیژنه بر افزایش به تحمل به تنش خشکی گیاهچههای گندم نشان داد، پیشتیمار 60 میلیمولار این ماده موجب حصول بالاترین وزن خشک گیاهچه شد. تیمار بذور با این ماده موجب افزایش در فعالیت آنزیم کاتلاز، آسکاروبات پراکسیداز، میزان پرولین و کاهش میزان هیدروژن پراکسید بافت شده است.
Ishibashi و همکاران - 2011 - نیز در برسی محلول پاشی هیدروژن پراکسید در کاهش تأثیرات تنش خشکی در سویا نشان دادند، کاربرد این ماده موجب کاهش پژمردگی برگها در مقایسه با استفاده از آب مقطر شد. علاوه بر این محتوای آب نسبی بافتها در طی برگهای تیمار شده تحت تنش بیشتر از برگهای تیمار شده با آب مقطر بودند. همچنین مشاهده شد، سرعت فتوسنتز خالص، هدایت روزنهای در برگها در اثر استفاده H2O2 افزایش پیدا کرد. محلول پاشی H2O2 به سرعت موجب افزایش سطح mRNA ، اینوزیتول -3 فسفات سنتاز - GmMPS2 - 2 و گلاکتینول سنتاز - GolS - که هر کدام اینکود کلیدی آنزیمهای بیوسنتز الیگوساکاریدها هستند که در تحمل به تنش به گیاه کمک میکنند.
در مطالعهای با بررسی اثر متقابل کمبود آبیاری و پراکسید هیدروژن بر برخی صفات رشدی، فتوسنتزی و میزان پرولین در گیاه گل تکمهای و تاج خروس زینتی نشان داد، استفاده خارجی از پراکسید هیدروژنه میتواند در بهبود تنش ناشی از افزایش فواصل آبیاری در صفاتی نظیر وزن خشک ریشه و اندام هوایی میزان نسبی آب و تعداد برگ موثر باشد
هدف از انجام این پژوهش بررسی اثرات اکسیداتیو تنش خشکی و همچنین تأثیر محلول پاشی پراکسید هیدروژن به عنوان سیگنال برای مقاومت گیاه نعناع فلفلی به خشکی میباشد.
مواد و روشها
این پژوهش به صورت فاکتوریل در قالب طرحکاملاً تصادفی با 3 تکرار در گلخانه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه محقق اردبیلی در سال 1394 اجرا گردید. تیمارهای آزمایشی شامل محدودیت آبی در 3 سطح 85 - ، 60 و 35 درصد ظرفیت زراعی - و محلول پاشی هیدروژن پراکسید در 4 سطح 0 - ، 2/5، 5 و 7/5 میلی مولار - بود. اعمال تنش بر اساس ظرفیت زراعی به روش وزنی در مرحله 5 برگی اعمال گردید. محلول پاشی هیدروژن پراکسید نیز 3 روز قبل از اعمال تنش خشکی به صورت دو مرحله در دو روز متوالی انجام گرفت. نمونهبرداری برای اندازهگیری صفات مورد نظر در 10 روز بعد از اعمال تنش خشکی انجام گرفت. در این پژوهش از گلدانهای 5 کیلوگرمی استفاده شد که در هر گلدان 5 عدد نشاء کشت گردید و آبیاری به صورت منظم صورت گرفته تا نشاها به خوبی مستقر شود. بعد تنش خشکی و محلول پاشی اعمال شد.
رنگدانه های فتوسنتزی و کارتنوئیدها: برای سنجش میزان کلروفیل از بافت تازه برگی استفاده شد. در این روش 0/1 گرم از بافت برگ را با استن 80 درصد به تدریج له کرده تا کلروفیل وارد محلول استن شده و در نهایت حجم محلول با استن 80 درصد به 20 میلیلیتر رسانده شد. محلول حاصل به مدت 10 دقیقه در 400 دور سانتریفوژ شد و سپس جذب نوری محلول رویی - روشناور - در طول موجهای 646/8، 470 و 663/2 نانومتر توسط اسپکتروفتومتر - مدل یو وی 2100 ساخت یونیکوامریکا - قرائت شد. مقدار کلروفیل و کارتنوئیدها طبق معادلههای زیر بر حسب میلیگرم بر گرم وزن تر محاسبه شد . - Arnon, 1967 - میزان سبزینگی با دستگاه کلروفیل متر SPAD-502 - ، مینولتای ژاپن - انجام شد.
اندازهگیری محتوای فلانوئیدی :برای اندازهگیری محتوای فلانوئیدی از روش - 1998 - Krizek استفاده شد، به این منظور مقدار 0/1 گرم از برگ گیاهچههای را در اتانول اسیدی - شامل اتانول و اسید استیک گلاسیال به نسبت 99 به - 1 خوب سائیده و عصاره حاصل به مدت ده دقیقه با دور 3600 دور در دقیقه سانتریفیوژ گردید. محلول رویی جدا و به مدت 10 دقیقه در آب گرم 80 درجه سانتیگراد قرار گرفت. سپس میزان جذب عصاره توسط اسپکتروفتومتر در سه طول موج 270، 300 و 330 نانومتر قرائت شدند. ضریب خاموشی =3300mM -1 cm -1 برای محاسبه محتوای فلاونوئید کل مورد استفاده قرار گرفت و بر حسب میکرو مولار بر گرم گزارش گردید.
آنالیز آماری: تجزیه و تحلیل دادهها با استفاده از نرمافزار SAS و مقایسه میانگینها با استفاده از آزمون LSD در سطح احتمال 5 درصد صورت گرفت. برای نرمال کردن دادها از نرمافزار Mintab استفاده شد.
نتایج و بحث
میزان کلروفیلها: نتایج تجزیه واریانس صفات نشان داد، میزان کلروفیل a - در سطح 1 درصد - ، کلروفیل b - در سطح 5 درصد - ، کلروفیل کل - در سطح 5 درصد - و نسبت bبه a - در سطح 5 درصد - تحت تأثیر تنش خشکی قرار گرفتند - جدول . - 1 تنش موجب کاهش میزان کلروفیل a، کلروفیل b، کلروفیل کل و نسبت bبه a شد، کاربرد خارجی هیدروژن پراکسید نیز بر میزان کلروفیل a، کلروفیل کل و نسبت bبه a در سطح 1 درصد و بر میزان کلروفیل b در سطح 5 درصد تأثیر گذار بود. کاربرد هیدروژن پراکسید موجب افزایش میزان کلروفیل شده به طوری که بالاترین مقدار کلروفیل a، کلروفیل b و کلروفیل کل در غلظت 7/5 میلی مولار این ماده مشاهده شد. بالاترین نسبت کلروفیل bبه a - با میانگین - 0/42 نیز از غلظت 5 میلیمولار هیدروژن پراکسید به دست آمد
جدول -1 نتایج تجزیه واریانس کلروفیل ها تحت تنش خشکی و محلول پاشی هیدروژن پراکسید.
