18036

15746

كارشناسي ارشد

اگروتكنولوژي (فيزيولوژي گياهان زراعي)

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

1401

ده، 56ص.: جدول

1401/08/24

كتابنامه

كشاورزي

مهندسي كشاورزي

1401/08/24

2879849

گاوزبان اروپـايي بـا نـام علمـي Borago officinalis L. حاوي مواد موسيلاژي، تركيبات فنولي و نيز مقدار كمي آلكالوئيد است و از آن به عنوان غني‌ترين منبع شناخته شده براي اسيد چرب گامالينولنيك اسيد ياد مي‌شود. تنش شوري يكي از تنش‌هاي غيرزيستي عمده است كه بر رشد و عملكرد اقتصادي و ماده خشك گياه تأثير منفي مي‌گذارد. ملاتونين يك مولكول چند تنظيمي است كه علاوه بر پيام‌رساني به عنوان پاك‌كننده راديكال‌هاي آزاد و آنتي‌اكسيدان نقش مهمي در بهبود سيستم‌هاي آنتي‌اكسيداني تحت تنش ايفا مي‌كند. كلسيم جزء ساختماني و فراگير در كليه گياهان است كه پاسخ‌هاي پيام‌رساني متنوعي را در شرايط تنش باعث مي‌شود. در اين آزمايش پاسخ دو ژنوتيپ گاوزبان اروپايي به شوري آب آبياري براي بررسي تأثير تنش شوري برصفات مورفولوژيك و نهايتاً رشد و توليد ماده خشك و مقايسه واكنش‌هاي فيزيولوژيك و نقش پيام‌رساني كلسيم و ملاتونين در پاسخ به تنش در اين گياه بررسي شد. اين آزمايش از اواسط فروردين تا تابستان 1400 بصورت گلداني در مزرعه تحقيقاتي چاه‌اناري دانشگاه صنعتي اصفهان به اجرا در‌آمد. دو ژنوتيپ گاوزبان اروپايي (دشتيار و پاكان بذر) در هشت سطح تيماري: (آب غيرشور(شاهد)، شاهد+ 5 ‌ميلي‌مول كلسيم ، شاهد+ 100ميكرومول ‌ملاتونين، شاهد+ ملاتونين+ كلسيم، شوري 100ميلي‌مولار، شوري+ كلسيم، شوري+ ملاتونين، شوري+ ملاتونين+ كلسيم) بررسي ‌شدند. طرح آزمايشي بلوك كامل تصادفي با فاكتوريلي از ژنوتيپ‌ها و سطوح‌ تيماري در سه تكرار بود. يك روز پيش از اعمال تيمار شوري، محلول‌پاشي ملاتونين و كلسيم روي شاخ و برگ گياه به صورتي كه برگ‌ها خيس گردند و در گياهاني كه تيمار ملاتونين و كلسيم را دريافت نكردند آب مقطر روي آن‌ها محلول پاشي شد. سه و پنج هفته پس از اعمال تيمارها صفات مختلف رشد و فيزيولوژيك اندازه‌گيري ‌شدند. تنش شوري باعث افزايش درصد نشت الكتروليت، غلظت پلي‌فنول‌ها، غلظت پرولين، فعاليت آنزيم‌هاي آنتي‌اكسيداني، غلظت مالون‌دي‌آلدهيد، غلظت پراكسيد هيدروژن، سديم ريشه و اندام هوايي و نسبت سديم به پتاسيم اندام هوايي و ريشه ولي باعث كاهش درصد محتواي نسبي آب، غلظت كلروفيل‌هاي a وb و كارتنوئيدها، غلظت پتاسيم و كلسيم در ريشه و اندام هوايي، وزن تازه و خشك اندام هوايي، وزن تازه و خشك و حجم ريشه در ژنوتيپ‌هاي گاوزبان اروپايي شد. اعمال تيمار كلسيم، ملاتونين و ملاتونين+كلسيم سبب تعديل اثر شوري در هر دو ژنوتيپ گرديد كه در ژنوتيپ دشتيار به علت افزايش وزن تر و خشك اندام هوايي و حجم ريشه و افزايش فعاليت‌هاي آنتي‌اكسيداني و كاهش ميزان پراكسيد هيدروژن بيشتر متحمل تر از ژنوتيپ پاكان بذر بود. با توجه به نتايج اين آزمايش مي‌توان نتيجه گرفت كه ضمن آنكه آسيب شوري 100 ميلي مولاري در اين گياه چندان شديد نيست، ايفاي نقش يون و مولكول‌هايي نظير كلسيم و ملاتونين در پاسخ به تنش شوري و بويژه تقويت پيام‌رساني در گياه گاوزبان اروپايي در شرايط تنش شوري تاثير بسزايي دارد. كلمات كليدي: گاوزبان اروپايي، شوري، ملاتونين، كلسيم.

Borage (Borago officinalis L.) is an important medicinal species, as it contains mucilages, phenolic compounds, alkaloids, and gama-linolenic acid. Salinity is one of the most serious environmental constraints to the plant growth, dry mass, and economic yield. Melatonin is a plant growth regulator with signaling and scavenging roles that improves the antioxidative capacity of the stressed plants. Calcium is a ubiquitous structural and signalling molecule with critical roles in signalling responses to different stresses. Beneficial roles of melatonin and calcium in mitigating salt stress-induced alterations in physiological, biochemical and growth attributes have been confirmed for a number of crop species, but not for borage. Hence, a pot experiment was conducted in which two borage genotypes were subjected either to non-saline (Control) or 100 mM NaCl (Salt), Salt + 100 µM melatonin (Salt+Mel), Salt + 5 mM Ca (Salt+Ca), Salt + Mel + 5 mM Ca (Salt+Mel+Ca), Control + Mel, Control + Ca, Control + Mel + Ca treatments in three replicates. Salt-exposed plants indicated increases in the malondialdehyde, H2O2, proline, root and leaf Na+, and total phenolic concentrations, Na+/K+, and electrolyte leakage, but decreases in the chlorophylls and carotenoids concentrations, catalase and ascorbate peroxidase activities, leaf relative water content, root and leaf K+ and Ca+2 concentrations, root and shoot fresh and dry masses, compared with the control plants. Amending the salt-stressed plants with external Ca, Mel, and Mel + Ca resulted in decreases in malondialdehyde, H2O2, root and leaf Na+ concentrations, Na+/K+, and electrolyte leakage, but increases in the chlorophylls and carotenoids, proline, total phenolic, root and leaf K+ and Ca+2 concentrations, catalase and ascorbate peroxidase activities, leaf relative water content, root and shoot fresh and dry masses, and root volume compared with the plants that had not received these amendments. Our findings indicated for the first time that while harmful effects of salt were not substantial, the amendment with signal molecules such as Mel and Ca alone or in combination was effective in mitigating the adverse effects of salt on the physiological, biochemical, and growth attributes of borage. The novel finding that these signal molecules increase the total phenolic concentration potentiates borage as a valuable source for adding to the natural antioxidative properties of the pharmaceutical and food products. Keywords: Borago officinalis, salt stress, plant stress signaling, Na+/K+, phenolics

پرويز احسان زاده

جمشيد رزمجو، حميدرضا عشقي زاده

كريم حسن مجني، محمدرضا مصدقي