اثر تنش خشکی و الیسیتورکیتوزان بر رنگیزه های فتوسنتزی، پرولین، قندهای محلول و میزان پراکسیداسیون لیپیدی غشا در گیاه آویشن دنایی (Thymus deanensis Celak.) در شرایط آب‌وهوایی شهرکرد

Abstract

مقدمه آویشن دنایی (Thymus daenensis) گیاهی دارویی از خانواده نعناعیان می­باشد که به‌صورت خودرو بیشتر در بخش­های غربی و مرکزی ایران به‌ویژه رشته‌کوه‌های زاگرس می­روید و دارای تنوع وسیعی ازنظر ترکیبات اسانس می­باشد (Ghasemi Pirbalouti et al., 2014). تنش خشکی عموماً باعث تخریب و شکسته شدن کلروپلاست­ها و کاهش میزان کلروفیل شده و مقدار فعالیت آنزیم­ها را در چرخه کالوین در طی فرآیند فتوسنتز کاهش می­دهد و در نهایت رشد سبزینه­ ای و عملکرد محصول کاهش می­یابد (Monakhova and Chernyadev, 2002). کیتوزان به عنوان یک الیسیتور زیستی برای بهبود بخشیدن بیوسنتز متابولیت­های ثانویه با بیان ژن در گیاهان دارویی تأیید شده است، همچنین جهت افزایش تولید گیاه، تحریک ایمنی گیاه، محافظت گیاه در مقابل میکروارگانیسم­ها، تحریک جوانه­زنی و رشد گیاه عمل می­کند (Yin et al., 2011). تحقیق حاضر با هدف ارزیابی برخی پاسخ­های فیزیولوژیکی شامل رنگیزه­ های فتوسنتزی، پرولین، قندهای محلول و پراکسیداسیون لیپید غشا گیاه آویشن دنایی نسبت به تنش خشکی و سطوح الیسیتور کیتوزان در شرایط آب و هوایی شهرکرد صورت گرفت. مواد و روش­ها این آزمایش در سال زراعی 1393 به‌منظور بررسی اثر سطوح مختلف تنش خشکی و کیتوزان بر رنگیزه­ های فتوسنتزی، پرولین، قندهای محلول، میزان پراکسیداسیون لیپیدی غشا و تراوایی غشای سلول در گیاه آویشن دنایی (Thymus deanensis Celak.) در شرایط آب‌وهوایی شهرکرد گردید. آزمایش با سه سطح S1 (شاهد تأمین نیاز صد درصد آبی) S2 (تأمین نیاز 50 درصد آبی) S3 (تأمین نیاز 25 درصد آبی) و کیتوزان در 3 سطح (0، 0.2 ، 0.4 گرم بر لیتر) و اسید استیک به‌ صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی در سه تکرار اجرا شد. نخست بذرهای موردنظربرای تهیه نشای موردنیازدراوایل بهار درگلخانه کشت شدند و سپس به بیرون گلخانه منتقل شدند. اعمال تیمارهای کیتوزان در دوره قبل از گلدهی، 50 درصد گلدهی و گلدهی کامل اعمال شد. سنجش رنگیزه­ های فتوسنتزی: میزان کلروفیل a، b و کاروتنوئید با روش آرنون (Arnon, 1967)با استفاده از اسپکتروفتومتر در طول‌موج‌های 663 و 645 نانومتر اندازه ­گیری شد. اندازه ­گیری پرولین: مقدارپرولین براساس روش بیتس ((Bates et al., 1973در طول‌ موج 520 نانومتر اندازه­ گیری شد. اندازه­ گیری قند­های محلول: کربوهیدرات­های محلول بااستفاده ازمعرف آنترون با دستگاه اسپکتروفتومتری در طول‌موج 625 نانومتر بر اساس روش (Fsles, 1951) اندازه­ گیری شد. مالون دی­ آلدئید (پراکسیداسیون لیپیدی غشا): اندازه­ گیری این شاخص بر اساس روش رابرت و همکاران (Robbert et al., 1980) با دستگاه اسپکتروفتومتر در طول‌موج‌های 532 و 600 نانومتر قرائت شد. تراوایی غشای سلولی: با استفاده از دستگاه EC متر به روش لاتس et al., 1998)Lutts) محاسبه گردید. تجزیه­ های آماری و مقایسه میانگین­ ها به روش آزمون حداقل تفاوت معنی­ دار بااستفاده از نرم‌افزار SASو MSTATC در سطح احتمال پنج درصد صورت گرفت. نتایج و بحث رنگیزه­ های فتوسنتزی: اثر تنش خشکی بر کلروفیل a در سطح یک درصد معنی­دار بوده است. با افزایش تنش خشکی از میزان کلروفیل a مقداری کاسته شد. به نظر می­رسد با افزایش تنش و فعالیت انواع گونه­ های اکسیژن واکنش­گر، فعالیت آنزیم کلروفیلاز می­شود. کیتوزان تغییر قابل توجهی در رنگیزه­ های فتوسنتزی نداشت. پرولین: اثر سطوح مختلف تنش خشکی، الیسیتور کیتوزان و اثر برهمکنش آن‌ها در سطح یک درصد بر محتوای پرولین برگ گیاه آویشن دنایی معنی­دار بود. درواقع مقدار پرولین تحت شرایط تنش کم‌آبی شدید و متوسط افزایش می­ یابد، به‌این‌ترتیب که بیشترین میزان پرولین (3.85) میکرو مول بر گرم از تنش خشکی شدید و کیتوزان 0.4 گرم بر لیتر به دست آمد. با کاهش پتانسیل آب، میزان سنتز پرولین از گلوتامیک اسید افزایش می‌یابد(Liang et al., 2013). محتوای قندهای محلول برگ: اثر بر هم کنش تنش خشکی و کیتوزان، بر قندهای محلول برگ معنی­دار نبود، اما با افزایش تنش خشکی، مقدار قند محلول در اندام هوایی به‌طور معنی­داری نسبت به گیاه شاهد افزایش یافت. پراکسیداسیون لیپیدی غشا: اثر تنش خشکی، الیسیتور کیتوزان و اثر برهمکنش آن‌ها بر پراکسیداسیون لیپیدی غشا گیاه آویشن دنایی در سطح یک درصد معنی­ دار شد. در مطالعه اثر تنش خشکی بر گیاهچه­ های سیب تولید فزاینده مالون دی آلدئید در برگ ناشی از تنش خشکی مشاهده شد ((Yang et al., 2009. در این بررسی نشان داده شد که محلول پاشی با کیتوزان 0.4 گرم بر لیتر توانست خسارت وارد شده را بر اثر تنش خشکی جبران کند. تراوایی غشای سلولی: اثر تنش خشکی، کیتوزان در سطح یک درصد بر تراوایی غشای سلول معنی­ دار بود، نتیجه‌گیری تنش خشکی باعث ایجاد تنش اکسیداتیو در گیاه آویشن شد، که محلول‌پاشی کیتوزان توانست خسارت ناشی از تنش خشکی را با افزایش تنظیم‌کننده­ های اسمزی مانند پرولین و کاهش پراکسیداسیون لیپیدی غشا را جبران نماید و تراوایی غشای سلول را کاهش دهد. در واقع کیتوزان با نقش حفاظتی خود می­تواند باعث پایداری بیشتر غشاها گردد.

Keywords

• اکسیداتیو
• تنش آب
• کلروفیل
• گیاه دارویی
• مالون دی آلدئید