توصيفگر ها :
تنش شوري , ملاتونين , توت فرنگي , پارامترهاي رويشي , پارامترهاي فيزيولوژيك
چكيده فارسي :
شوري از مخربترين تنشهاي غير زندهي محيطي است كه ميزان توليد محصولات كشاورزي را در بسياري از نقاط دنيا به ويژه مناطق خشك و نيمه خشك محدود ميكند. توت فرنگي (Fragaria× ananassa Duch) يكي از مهمترين ميوههاي ريز مناطق معتدله مي باشد كه به تنش شوري بسيار حساس بوده و كيفيت پايين آب آبياري عملكرد اين گياه را كاهش مي دهد. در سالهاي اخير ملاتونين به عنوان يك فيتوهورمون كه در گياهان اثرات مهمي بر رشد ونمو و مقاومت به تنش دارد، بسيار مورد توجه واقع شده است. بنابراين اين آزمايش در شرايط گلخانه براي آزمودن اينكه آيا كاربرد ملاتونين مي تواند اثرات مخرب تنش شوري را بر رشد رويشي و فيزيولوژيك گياه توت فرنگي كاهش دهد ترتيب داده شد. تيمارها در اين آزمايش شامل 4 سطح شوري (0، 15، 30 و 45 ميلي مولار كلريد سديم) و 4 غلظت ملاتونين (0، 50، 100 و 200 ميكرو مولار ) در نظر گرفته شد. طرح آزمايش به صورت فاكتوريل 4×4 در قالب طرح كاملا تصادفي با چهار تكرار و هر تكرار شامل 2 گياه بود. نتايج نشان داد كه شاخص خسارت ظاهري گياهان توت فرنگي با افزايش غلظت نمك به طور معنيداري افزايش يافت. در حاليكه در گياهان تيمار شده با ملاتونين آسيبها به شكل معنيداري نسبت به تيمار شاهد كاهش يافت. همچنين، تنش شوري پارامترهاي رشد رويشي (وزن تر و خشك اندام هوايي و ريشه) را در گياه توت فرنگي كاهش داد. كاربرد ملاتونين در غلظت 50 ميكرومولار باعث افزايش معنيدار وزن تر و خشك اندام هوايي در مقايسه با تيمار شاهد شد، در حاليكه تاثير معنيداري بر وزن تر و خشك ريشه نداشت. افزايش غلظت نمك محتواي پرولين، مالون د ي آلدهيد و كربوهيدرات محلول را افزايش داد. كاربرد ملاتونين باعث افزايش ميزان پرولين (در غلظت 50 ميكرومولار) و كربوهيدرات (در غلظت هاي 100 و 200 ميكرومولار) و كاهش ميزان مالون دي آلدهيد (در غلظت هاي 50 و 100 ميكرومولار) به شكل معني داري شد. افزايش شوري باعث كاهش شاخص فلورسانس كلروفيل و محتواي نسبي آب برگ و افزايش نشت يوني شد. كاربرد 100 ميكرومولار ملاتونين شاخص فلورسانس كلروفيل برگ را به صورت معنيدار افزايش داد. همچنين همهي غلظتهاي كاربردي ملاتونين نشت يوني را به شكل معنيداري كاهش داد. تنش شوري همچنين باعث افزايش فعاليت آنزيمهاي آنتي اكسيداني شد. علاوه بر اين، كاربرد ملاتونين نيز افزايش فعاليت آنزيمهاي آنتي اكسيداني مانند سوپر اكسيد ديسموتاز، كاتالاز و گاياكول پراكسيداز را افزايش داد. بيشترين افزايش در فعاليت اين آنزيمها مربوط به غلظت 50 ميكرو مولار ملاتونين بود. تنش شوري همچنين باعث افزايش معنيدار نسبت يون سديم به يون پتاسيم در اندام هوايي وريشه شد. كاربرد ملاتونين باعث كاهش نسبت يون سديم به پتاسيم در اندام هوايي (در همه ي غلظت ها) و ريشه (در غلظت 100 و 200 ميكرومولار) شد. در مجموع بر اساس نتايج و با توجه به تاثير مثبت ملاتونين بر برخي از ويژگيهاي رويشي و فيزيولوژيك گياه توت فرنگي، استفاده از اين هورمون گياهي در شرايط تنش شوري مي تواند مفيد باشد. در هر حال انجام مطالعات بيشتر به منظور يافتن غلظت بهينهي ملاتونين و مكانيسمهاي مرتبط توصيه مي شود.
چكيده انگليسي :
Salinity is one of the most adverse abiotic environmental stresses that limit the production of agricultural crops in many arid and semi-arid regions of the world. Strawberry (Fragaria × ananassa Duch) is one of the most important small fruits of temperate regions that is very sensitive to salt stress and its yield is reduced by low-quality irrigation water. In recent years, melatonin has received much attention as a phytohormone with important effects on growth and stress tolerance in plants. Therefore, this experiment was conducted in greenhouse conditions to evaluate the effect of melatonin on the vegetative and physiological traits of strawberries under salt stress. Treatments in this experiment included four levels of sodium chloride (0, 15, 30, and 45 mM) and various concentrations of melatonin (0, 50, 100, and 200 μM). The experimental design was 4⨯4 factorial in a completely randomized design with four replications and two plants in each replication. The results showed that the injury index of the strawberry plant increased significantly as the salinity level was raised. In melatonin-treated plants, the injury index was decreased significantly compared to controls. Also, salt stress reduced vegetative growth parameters (fresh and dry weight of shoots and roots) in strawberries. The application of melatonin at a concentration of 50 μM caused a significant increase in fresh and dry weight of shoots compared to the control treatment, while no significant effect on the fresh and dry weight of roots was observed. Proline, malondialdehyde (MDA), and soluble carbohydrate content were increased when salt concentration was enhanced. Application of melatonin increased proline (at 50 μM) and soluble carbohydrate (at 100 and 200 μM); however, the MDA (at 50 and 100 μM) level decreased significantly. When salt concentration increased, the chlorophyll fluorescence index and relative leaf water content decreased; while ion leakage increased significantly. The application of 100 μM melatonin significantly increased leaf chlorophyll fluorescence index. Also, all applied concentrations of melatonin significantly improved ion leakage. The activity of antioxidant enzymes was increased significantly by salt stress. In addition, the use of melatonin increased the activity of antioxidant enzymes such as superoxide dismutase, catalase, and guaiacol peroxidase. The highest increase in the activity of these enzymes was related to the melatonin at the concentration of 50 μM. Salinity stress also caused a significant increase in the ratio of sodium ion to potassium ion both in the root and shoot of strawberries. The application of melatonin significantly reduced the ratio of sodium ion to potassium ion in shoots (at all concentrations) and roots (at 100 and 200 μM). Due to the positive effect of melatonin on some vegetative and physiological characteristics of strawberries, the use of this plant hormone can be beneficial in salinity stress conditions. However, further studies are recommended to find the optimal melatonin concentration and underlying mechanisms of actions