بررسی اثر اسپرمیدین و ملاتونین بر آنزیم‌های آنتی‌اکسیدان، میزان ماده موثره روتین و عملکرد در گیاه دیلار(Fagopyrum esculentum moench) تحت تنش خشکی

Abstract

سابقه و هدف: دیلار (Fagopyrum esculentum moench) گیاهی یک‌ساله، از خانواده علف هفت‌بند (Polygnaece) و بومی آمریکاست، این گیاه از منابع مهم دارویی به‌شمار می‌رود اما تنش خشکی به‌عنوان محدود کننده آن، تأثیر زیادی در کاهش عملکرد آن دارد، تحقیقات نشان داده که ترکیبات پلی‌آمینی مانند اسپرمیدین و ملاتونین می توانند تحمل به تنش خشکی را افزایش دهند. به همین دلیل این پژوهش با هدف بررسی اثر پیش‌تیمار بذر و محلول‌پاشی گیاهچه با ترکیبات پلی‌آمینی برفعالیت آنزیم‌های آنتی-اکسیدان، میزان روتین و عملکرد دانه این گیاه تحت تنش خشکی انجام شد. مواد و روش‌ها: این آزمایش در سه مرحله و در سال‌های زراعی 1398 – 1399 در دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه شیراز (باجگاه) اجرا شد. آزمایش اول جهت تأثیر پیش‌تیمار بذر دیلار با پلی‌آمین‌ها بر خصوصیات جوانه‌زنی بود که به‌صورت فاکتوریل در قالب طرح پایه بلوک‌های کامل تصادفی با چهار تکرار در شرایط آزمایشگاهی اجرا گردید. تیمارهای آزمایش شامل تنش خشکی در هفت سطح (صفر، 2/0-، 4/0-، 6/0-، 8/0-، 1- و 2/1- مگاپاسکال) و پیش تیمار بذر با ملاتونین (صفر، 125/0، 250/0، 375/0 و 500/0 میلی‌مولار) و اسپرمیدین (صفر، 5/0، 1، 5/1 و 2 میلی‌مولار) بودند. آزمایش دوم (گلخانه) و سوم (مزرعه) به ترتیب به-صورت فاکتوریل و اسپلیت فاکتوریل در قالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی و با سه تکرار اجرا شد در شرایط گلخانه تنش خشکی در سه سطح آبیاری (10 ،40 و70 درصد تخلیه ظرفیت زراعی) و در مزرعه نیز تنش خشکی در سه سطح: آبیاری کامل مزرعه (بدون تنش)، آبیاری 8 روز یک بار(تنش ملایم) و آبیاری 16روز یک بار (تنش شدید) اعمال شد. پیش‌تیمار بذر در سه سطح (بدون پیش‌تیمار، پیش‌تیمار با ملاتونین، پیش‌تیمار با اسپرمیدین) و همچنین محلول‌پاشی گیاهچه در سه سطح (بدون محلول‌پاشی، محلول-پاشی با ملاتونین، محلول‌پاشی با اسپرمیدین) در شرایط گلخانه و مزرعه بودند. یافته ها: در مرحله اول نتایج بخش آزمایشگاهی مشخص شد که تیمارهای مختلف اسپرمیدین و ملاتونین در مقایسه با تیمار شاهد اثر معنی‌داری بر صفات جوانه‌زنی داشت به طوری که در شرایط تنش خشکی غلظت‌های 1/5 میلی مولار اسپرمیدین و 0/375 میلی-مولار ملاتونین بیشترین تأثیر را بر بهبود جوانه‌زنی دیلار داشت به همین خاطر به عنوان تیمارهای آزمایشی مد نظر در گلخانه و مزرعه انتخاب شدند. در آزمایشات گلخانه‌ای اثرات متقابل سه‌جانبه تنش خشکی، پیش‌تیمار بذر و محلول‌پاشی اسپرمیدین و ملاتونین بر فعالیت آنزیم‌های آنتی‌اکسیدانت و میزان پرولین معنی‌دار شد و بیشترین میزان کاتالاز 8/259 (میلی گرم پروتئین در دقیقه) و پرولین 12/5 (میکروگرم بر میلی‌لیتر) در تیمار توأم پیش‌تیمار بذر با ملاتونین (0/375 میلی‌مولار) و محلول‌پاشی ملاتونین (0/375 میلی‌مولار) تحت شرایط 70 درصد تخلیه ظرفیت زراعی، مشاهده شد. در شرایط مزرعه نیز اثر متقابل تنش خشکی، پیش‌تیمار بذر و محلول‌پاشی اسپرمیدین و ملاتونین اثر معنی‌داری بر طول دوره رشد گیاه و عملکرد دانه داشت و بالاترین عملکرد دانه به پیش‌تیمار بذر با ملاتونین توام با محلول‌پاشی آن با غلظت 0/375 میلی‌مولار و شرایط نرمال رطوبتی اختصاص یافت.نتیجه‌گیری: به طور کلی پیش‌تیمار بذر و همچنین محلول‌پاشی گیاهچه با غلظت 0/375 میلی‌مولار ملاتونین در شرایط گلخانه‌ای و مزرعه‌ای گیاه دیلار را بیشتر از سایر تیمارها تحت تأثیر قرار داد و بیشترین عملکرد دانه نیز باپیش‌تیمار بذر و محلول‌پاشی ملاتونین (0/375 میلی‌مولار) تحت شرایط مطلوب آبیاری به‌دست آمد (538/2 کیلوگرم در هکتار).

Keywords

• پلی‌آمین
• جوانه‌زنی
• کاتالاز
• گندم سیاه
• عملکرد