بخشی از مقاله
چکیده
آزمایشی با هدف بررسی تاثیر پیش تیمار کیتوزان بر تخفیف تنش شوری در گیاه شنبلبله، به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی با سه تکرار انجام شد. فاکتور اول پیش تیمار کیتوزان در 3 سطح 0 - ، 0/5 و 1 گرم در لیتر - و فاکتور دیگر محلول کلرید سدیم با غلظتهای 0 - ، 50، 150 و 250 میلی مولار - در نظر گرفته شد. نتایج آزمایش نشان داد با افزایش شوری 250 - میلی مولار - به طور معنیداری خصوصیات رشد و رنگیزههای فتوسنتزی گیاه کاهش نشان داد. پیش تیمار کیتوزان در شرایط تنش شوری موجب افزایش وزن خشک ریشه و ساقه، طول ساقه و ریشه و محتوای رطوبت نسبی برگ نسبت به شاهد گردید.
همچنین کاربرد کیتوزان 1 - گرم در لیتر - میزان کلروفیل a، کلروفیل b و کارتنوئیدها را در شرایط شوری 250 میلی مولار نسبت به عدم پیش تیمار به میزان 43/7، 65/4 و 28 درصد افزایش داد. در مجموع نتایج حاصل نشان داد که پیش تیمار بذر با کیتوزان در مناطق مستعد تنش شوری میتواند از طریق حفظ محتوای رطوبت نسبی برگ و رنگیزههای فتوسنتزی مقاومت گیاه را بالا برده و در نتیجه باعث رشد و استقرار مطلوبتر گیاه شنبلیله شود. بر اساس نتایج این پژوهش غلظت مناسب کیتوزان جهت پیش تیمار، غلظت 0/5 گرم در لیتر آن میباشد که میتواند در افزایش مقاومت گیاه به تنش شوری موثر باشد.
.1 مقدمه
گیاه شنبلیله - Trigonella foenum-graecum L. - گیاهی یکساله و علفی، متعلق به خانواده بقولات Fabiaceae است که بومی ایران بوده، در بیشتر نواحی ایران از جمله آذربایجان، اصفهان، فارس، سمنان و دامغان میروید و به عنوان سبزی خوراکی کشت و مصرف میشود. شنبلیله دارای خواص ضد دیابتی، ضد سرطان، ضد میکروبی و کاهنده قند خون میباشد
با توجه به افزایش سریع جمعیت دنیا و ایران و نیاز مبرم و روز افزونی که صنایع داروسازی کشور به گیاهان دارویی به عنوان مواد اولیه دارو دارند و نیز بهبود سطح کیفی زندگی، توجه و تحقیق پیرامون این دسته گیاهان ضروری است و لزوم مطالعه و بررسی راهکارهای مختلف جهت افزایش عملکرد آنها دارای اهمیت بالایی است.
تنش شوری یکی از عوامل مهم کاهش رشد و عملکرد بسیاری از گیاهان زراعی بهخصوص در مناطق خشک و نیمه خشک دنیاست. واکنش معمول گیاهان با بالا رفتن غلظت نمک در محیط ریشه، تنش اسمزی، سمیت یونی و کمبود عناصر غذایی است
کمالی و همکاران [2] گزارش کردند که بلندی گیاه، وزن خشک ریشه و ساقه و عملکرد گل تکمهای با شوری کاهش مییابد که این کاهش رشد ممکن است بدلیل اثرات منفی پتانسیل اسمزی شدید محلول خاک باشد که جذب آب و عناصر غذایی را کاهش میدهد و در نهایت باعث کاهش رشد ریشه و بخش هوایی میشود.
در حال حاضر، از ترکیباتی با منشاء طبیعی استفاده میشود که مقاومت گیاهان را به تنشهای محیطی افزایش داده وموجب بهبود فعالیتهای متابولیکی گیاه میشوند. یکی از این ترکیباتی که در این زمینه شناسایی شده، کیتوزان است. این ترکیب یک پلی ساکارید ازتدار طبیعی است که میتواند تنشهای محیطی حاصل از شوری و خشکی خاک را کاهش دهد، و موجب بهبود روند رشد در گیاهان شود
از آنجایی که تاکنون تحقیقات بسیار اندکی بر روی میزان مقاومت این گیاه زراعی و دارویی ارزشمند در شرایط تنش شوری انجام شده و با توجه به اینکه شوری از عوامل محدود کننده رشد و نمو و تولید محصول در بسیاری از گیاهان است، بررسی اثر شوری و کیتوزان بر رشد و رنگیزههای فتوسنتزی گیاه شنبلیله به عنوان هدف این تحقیق در نظر گرفته شد.
.2 مواد و روشها
به منظور بررسی اثر پیش تیمار کیتوزان بر روی برخی از پارامترهای رشد، تغییرات طول ریشه و ساقه، وزن خشک گیاه و برخی خصوصیات فیزیولوژیکی گیاه شامل محتوای نسبی آب برگ، میزان کلروفیل a، کلروفیل b و کارتنوئید برگ شنبلیله آزمایشی به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی و با سه تکرار در گلخانه دانشکده کشاورزی دانشگاه زابل در شرایط نسبی کنترل شده شامل: طول روز 14 ساعت و دمای 28 درجه سلسیوس در روز و 20 درجه سلسیوس در شب، در بهار سال 1393 اجرا شد. فاکتور اول پیش تیمار کیتوزان در 3 سطح 0 - ، 0/5 و 1 گرم در لیتر - و فاکتور دیگر محلول کلرید سدیم NaCl با غلظتهای 0 - ، 50، 150 و 250 میلی مولار - در نظر گرفته شد.
قبل از شروع آزمایش بذرهای شنبلیله با هیپوکلرید %5 - وایتکس - به مدت 4 دقیقه ضدعفونی و سپس به خوبی با آب مقطر شسته شدند و 6 ساعت در محلول کیتوزان با غلظتهای مختلف و بهطور جداگانه خیسانده شدند، دانههای پیش تیمار شده در گلدانهای پلاستیکی 2 کیلویی حاوی کوکوپیت + پرلایت کشت شدند - در هر گلدان 8 عدد بذر کاشته شد - . تیمارهای شوری پس از رشد مناسب 2 - تا 4 برگی - به همراه محلول غذایی هوگلند به گلدانها اعمال شد. هفتهای سه بار و به هر گلدان 60 میلیلیتر محلول غذایی هوگلند داده شد و پس از 40 روز رشد، گیاهان برای آنالیز برداشت شدند.
اندازهگیری پارامترهای رشد: برای اندازه گیری طول ساقه و ریشه، گیاهان با دقت از گلدان خارج شدند و بعد از شستشوی ریشه بلافاصله به آزمایشگاه منتقل و طول ساقه و ریشه با استفاده از خطکش اندازهگیری شد، و مقادیر بر اساس واحد سانتیمتر گزارش شد. پس از جدا کردن اندامهای گیاهی از یکدیگر، در داخل پاکت گذاشته شده و به مدت 48 ساعت در دمای 70 درجه سانتیگراد در آون قرار گرفتند و توزین وزن خشک گیاه با ترازوی دیجیتالی با دقت 0/0001 انجام شد. جهت اندازه گیری محتوای رطوبت نسبی - RWC - نمونههای برگی بعد از اندازهگیری وزن تر، در آب مقطر به مدت 24 ساعت در دمای اتاق و نور کم غوطه ور شدند تا وزن آماس نمونهها بدست آید، سپس برای به دست آوردن وزن خشک به مدت 48 ساعت در دمای 70 درجه سانتی گراد در آون قرار داده شدند و RWC طبق رابطه زیر محاسبه شد .
برای سنجش میزان رنگیزههای فتوسنتزی از روش آرنون [4] استفاده شد. برای این منظور 0/12 گرم از برگهای تازه گیاه جدا و استخراج رنگیزهها با استفاده از استون 80 درصد انجام شد. غلظت رنگیزهها با استفاده از رابطههای زیر محاسبه گردید.
در این رابطه: Chla، Chlb، و Car به ترتیب غلظت کلروفیل a، کلروفیل b و کارتنوئیدها - شامل کاروتنها و گزانتوفیلها - ، V حجم محلول صاف شده - محلول فوقانی حاصل از سانتریفیوژ - ، A جذب نور در طول موجهای 663، 645 و 470 نانومتر، و W وزن تر نمونه بر حسب گرم میباشد. نتایج حاصل از اندازهگیری مقدار رنگیزههای فتوسنتزی بر حسب میلیگرم بر گرم وزن تر محاسبه و ارائه گردید. تجزیه و تحلیل آماری دادهها با استفاده از نرم افزار SAS و مقایسه میانگین-ها با استفاده آزمون دانکن در سطح احتمال پنج درصد مقایسه شد.
.3 نتایج و بحث
نتایج تجزیه واریانس دادهها نشان داد که سطوح مختلف شوری و کیتوزان بر کلیه صفات مورد بررسی در سطح احتمال 1 درصد تاثیر معنی دار داشته است. اثر متقابل تنش شوری و پیش تیمار کیتوزان بر صفات وزن خشک گیاه، کلروفیل a و کلروفیل b، کارتنوئیدها و کلرفیل کل در سطح احتمال 1 درصد و بر روی صفات طول ساقه ، محتوای نسبی آب برگ در سطح احتمال 5 درصد معنی دار بود - جدول . - 1
تغییرات طول ساقه: با افزایش میزان شوری طول ساقه کاهش معنیداری یافت. بهطوری که در تیمار شوری 250 میلی مولار طول ساقه با میانگین 5/34 - سانتیمتر - نسبت به تیمار شاهد به میزان 43 درصد کاهش داشت - جدول . - 1 شوری با کاهش تقسیم و طویل شدن سلولی باعث کاهش طول ساقه میگردد .[3] از دلایل کاهش طول گیاه، ایجاد خشکی فیزیولوژیکی در محیط ریشه و همچنین رقابت Cl- و SO4- با No3- توسط میبدی و قره یاضی .[3] گزارش شده است.
مقایسه میانگین پیش تیمار بذر با کیتوزان نشان داد که تیمار 0/5 گرم در لیتر با میانگین طول ساقه 8/38 - سانتی متر - نسبت به عدم پیش تیمار طول ساقه را به میزان 28/5 درصد افزایش داد - جدول . - 1 کیتوزان از طریق تنظیم فشار اسمزی سلول، باعث افزایش جذب آب و مواد غذایی ضروری توسط گیاه شده و در نتیجه رشد گیاه افزایش پیدا میکند
