بخشی از مقاله
چکیده
بابونه از جمله گیاهان دارویی مهم است که علاوه بر مصارف دارویی در صنایع آرایشگری و غذایی نیز مورد استفاده قرار میگیرد و روز به روز نیز تقاضا برای این محصول در جهان در حال افزایش است. بابونه نیز همانند سایر گیاهان تحت تاثیر تنشها قرار میگیرد و رشد و عملکرد آن دچار زیان میشود. به خاطر اهمیت بابونه، پژوهش حاضر بصورت طرح پایه کاملا تصادفی با دو فاکتور به منظور بررسی اثر پوترسین در کاهش اثرات منفی تنش اسمزی در کشت درون شیشهای مورد بررسی قرار گرفت.
نتایج نشان دادند که تمامی صفات رشدی مورد مطالعه به ویژه تحت سطوح بالای تنش اسمزی 6 - گرم بر لیتر مانیتول - به شدت کاهش پیدا میکنند و در بین صفات مورد مطالعه وزن تر ریشه و ساقه بیشتر تحت تاثیر قرار گرفتند. در مورد طول ریشه، ارتفاع ساقه و تعداد ریشه ملاحظه شد که گیاهان رشد یافته در محیط کشتهای حاوی پوترسین و به ویژه 0.5 میلی مولار پوترسین در مقایسه با گیاهان رشد یافته در محیط کشتهای بدون پوترسین از میانگین بالاتری برخوردار هستند.
در مورد تعداد ساقه اثر مثبت پوترسین تنها در شرایط بدون تنش اسمزی و 2 گرم بر لیتر مانیتول ملاحظه گردید. سایر صفات رشدی شامل وزن تر ریشه و ساقه متاثر از غلظت پوترسین نبودند و تحت شرایط تنش اسمزی به شدت کاهش پیدا کردند. این مطالعه اثر مثبت پوترسین روی ارتفاع ساقه، طول ریشه و تعداد ساقه و ریشه در بابونه را نشان میدهد.
.1 مقدمه
پیش بینی میشود که تا سال 2050حدود نصف زمینهای کشاورزی جهان تحت تاثیر خشکی قرار بگیرند .[2 ,1] در حالت تنش اسمزی که در تنش خشکی و شوری روی گیاه اعمال میشود، گیاهان به خاطر وجود املاح نمکی یا ترکیباتی مانند پلی اتیلن گلیکول یا مانیتول قادر نیستند مقادیر کافی آب از محیط جذب کنند. تحت شرایط تنش کم آبی گیاهان تغییرات زیادی را در بیان ژن و پروتئینهایشان ایجاد میکنند اما تاثیر نهایی این تنشها روی گیاهان اکثرا مضرر و کاهش رشد و عملکرد آنها است
پلی آمین ها ترکیبات بیولوژیکی با وزن مولکولی پائین هستند که دارای گروه های نیتروژنی آلیفاتیک می باشند. پوترسین از پلی آمین های متداول است. پلیآمینها سبب افزایش رشد در گیاهان میشوند که ممکن است ناشی از افزایش تقسیم سلولی باشد، آنها همچنین بیوسنتز آنزیم ها را افزایش میدهند، پلیآمین ها ممکن است افزایش پیری ناشی از فعالیت پروتئاز، کاهش کلروفیل و سنتز اتیلن را محدود کنند، آنها عامل مهمی در تنظیم بیوسنتز قند و کربوهیدرات ها نیز هستند
مالیک و همکاران [6] دریافتند که پلیآمین ها در بهبود اجزای عملکرد گیاه گندم بسیار موثر هستند. ساختار این ترکیبات از دو بخش عمده، زنجیره هیدروکربنی و گروه آمین تشکیل شده است. گروه آمین این ترکیبات در pH فیزیولوژیک بار مثبت پیدا میکند و این بارهای مثبت در عملکردهای فیزیولوژیک آمینها نقش کلیدی دارند.
.2تئوری و پیشینه تحقیق
رینا و همکاران [7] اظهار داشتند که در تمام سلول های گیاهی و در pHهای فیزیولوژیکی - 5/0-6/0 - پوترسین به صورت کاتیونی یافت میشوند.
موناو همکاران [8] در بررسی اثر محلول پاشی پوترسین و تیامین بر روی گیاه بابونه مشاهده شده است که بهترین تاثیر بر صفات فیزیولوژیک و عملکرد گیاه با محلول پاشی ppm 150 پوترسین بدست میآید. کاربرد پوترسین در گیاهان باغبانی زنجیرهی گسترده ای دارد و محققان در تحقیقات انجام شده روی عمر انباری برخی از میوه ها متوجه شدند که پوترسین در میوه هایی مانند توت فرنگی [9]، آلو [10] و انار سبب افزایش عمر انباری و استحکام بافت میوه میشود.
لوک و همکاران [11] نیز نشان دادند که پیش تیمار پوترسین 2/5 - میلی مولار - رشد گیاهان گندم را افزایش می-دهد.
بابونه از جمله گیاهان مهم دارویی است که بومی جنوب و شرق اروپا میباشد. این گیاه بصورت سنتی بعنوان گیاه دارویی مورد استفاده قرار میگرفته است. در سالهای اخیر نیز بابونه از نظر ارزش دارویی، آرایشی و غذایی بطور گستردهای توسط محققین مورد مطالعه قرار گرفته است .[13 ,12] گلهای بابونه محتوی 0.2 تا 1.9 درصد اسانس هستند که برای مصارف گوناگونی مورد استفاده قرار میگیرند
اسانس مستخرج از این گیاه عمدتا به عنوان داروی ضد التهاب، ضد عفونت، ضد اسپاسم و تعرق آور مورد استفاده بالینی قرار میگیرد .[16] تقاضاهای جهانی برای اسانس این گیاه روز به روز در حال افزایش است که باعث شده است این گیاه بطور وسیعی در اروپا مورد کشت وکار قرار بگیرد. اسانس بابونه علاوه بر مصارف دارویی در صنایع عطرسازی و آرایشی نیز مورد استفاده قرار میگیرد
بابونه نیز همانند سایر گیاهان تحت تاثیر تنش کم آبی دچار افت عملکرد و رشد میگردد. یافتن ترکیباتی که بتوانند اثرات مضرر ناشی از تنشها را روی بابونه کاهش دهند، در راستای افزایش تولید و گسترش وسعت کشت این گیاه حتی در زمینهای مستعد تنش میتواند بسیار کارآمد و کلیدی باشد. در راستای همین هدف مطالعه حاضر برای مطالعه اثرات تنش اسمزی در سطوح مختلف و تاثیر پوترسین در تعدیل اثرات تنش اسمزی روی صفات رشدی بابونه، اجرا گردید.
.3مواد و روشها
این پژوهش به صورت یکساله و در آزمایشگاه تحقیقاتی دانشگاه محقق اردبیلی صورت گرفت. این پژوهش در آبان ماه 1394 با ضد عفونی و آماده سازی آزمایشگاه، تهیه بذور مورد نظر، کشت بذور ضد عفونی شده آغاز شد. پژوهش مورد نظر در قالب آزمایش فاکتوریل و بر پایه طرح کامل تصادفی و به تعداد 4 تکرار برای هر تیمار انجام گرفت. در این آزمایش فاکتور A تنش خشکی و فاکتور B پوترسین در نظر گرفته شد. برای اعمال تنش اسمزی از غلظتهای مختلف مانیتول در محیط کشت پایه بهره گیری گردید.
برای تولیدگیاهچهها از محیط کشت موراشیک و اسکوگ - - MS استفاده شد. پس از کشت، ریز نمونهها به اتاقک رشد انتقال داده شدند و پس از این مراحل از آنها ریز نمونههای یکنواخت تهیه گردید و تحت تیمار پوترسین با غلظت های صفر، 0.5 و 1/5 میلیمولار و مانیتول با غلظت های6،4،2،0 گرم بر لیتر در شرایط درون شیشهای قرار گرفتند. محیط کشت تهیه شده به مدت 20 دقیقه در دمای 121 درجه سانتی گراد اتوکلاو شده و pH محیط کشت در محدوده 5/7 تنظیم گردید. محیط کشت پایه در این پژوهش محیط کشت موراشیک و اسکوگ بود .
تمامی کشتهای انجام شده در اتاقک رشد در دمای 24 2 درجه سانتیگراد و 16 ساعت روشنایی و 8 ساعت تاریکی قرار گرفتند. برای خشک کردن بوتهها از آون با دمای 65 درجه سانتی گراد به مدت 72 ساعت استفاده شد. بعد از خشک شدن بوتهها توزین انجام شد. برگهای تک تک بوتهها جدا شده و با دستگاه اندازهگیری سطح برگ، سطح برگها اندازه گیری شد. بلافاصله بعد از برداشت گیاه ارتفاع بوته از محل طوقه تا نوک گیاه و طول ریشه از محل طوقه تا نوک ریشهها اندازهگیری گردید.
برای آنالیز دادهها ابتدا مفروضات تجزیه واریانس مورد بررسی قرار گرفت به این ترتیب که نرمال بودن توزیع دادهها و خطاها با آزمون شاپیرو ویلک و یکنواختی واریانسهای درون تیماری با آزمون لون مورد بررسی قرار گرفت. پس از اطمینان از برقرای مفروضات، تجزیهی واریانس انجام شد. مقایسه میانگین با استفاده از آزمون چند دامنهای دانکن در سطح احتمال %5 صورت گرفت و برای تجزیههای آماری از نرمافزارهای SAS ، SPSS و Excel استفاده شد.
.4نتایج و بحث .1 .3تاثیر پوترسین روی طول ریشه و ارتفاع ساقه
طول ریشه و ارتفاع ساقه بصورت معنی داری - p<0.01 - تحت تاثیر اثرات اصلی و متقابل تنش اسمزی و کاربرد پوترسین قرار گرفتند - جدول . - 1 مقایسه میانگین دادهها نشان داد که بیشترین میزان طول ریشه و ارتفاع ساقه در گیاهان رشد یافته در محیط کشت حاوی 0.5 میلی مولار پوترسین و بدون مانیتول است و کمترین میزان نیز در گیاهان رشد یافته در محیط کشت حاوی 6 گرم بر لیتر مانیتول و 1 گرم پوترسین ملاحظه میگردد - شکل . - 1 تحت سطوح مختلف تنش اسمزی ملاحظه شد که گیاهان رشد یافته در محیط کشتهای حاوی 0.5 میلی مولار پوترسین از طول و ارتفاع بهتری برخوردار هستند.
ضمن اینکه گیاهان رشد یافته در محیط کشتهای حاوی 1 میلی مولار نیز در مقایسه با گیاهان رشد یافته در محیط کشتهای بدون پوترسین ارتفاع ساقه و طول ریشه بلندتری دارند. طول ریشه و ارتفاع ساقه گیاهان تحت تنش اسمزی با غلظتهای 2 و 4 گرم بر لیتر با همدیگر اختلاف معنی داری نداشتند ولی در مقایسه با گیاهان شاهد کاهش معنی دار داشتند.
گیاهان رشد یافته تحت تنش اسمزی با 6 گرم بر لیتر مانیتول نسبت به گیاهان شاهد و همچنین گیاهان رشد یافته تحت تیمارهای مانیتول 2 و 4 گرم بر لیتر کاهش معنیدار نشان دادند. در کل نتایج حاکی از آن است که پوترسین به ویژه در غلظت 0.5 میلی مولار باعث میشود که اثر تنش اسمزی روی بابونه تعدیل شود و کاهش در ارتفاع ساقه و طول ریشه کمتر اتفاق بیافتد.
جدول .1 نتایج تجزیه واریانس صفات رشدی بابونه تحت سطوح مختلف تنش اسمزی و پوترسین
