
تعداد نشریات | 13 |
تعداد شمارهها | 623 |
تعداد مقالات | 6,502 |
تعداد مشاهده مقاله | 8,649,933 |
تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 8,255,940 |
اثر اسید سالیسیلیک و اسید جاسمونیک در القای تنش اکسیداتیو، افزایش مقاومت و عملکرد در سرخارگل | ||
مجله تولید گیاهان زراعی | ||
مقاله 8، دوره 11، شماره 2، شهریور 1397، صفحه 109-122 اصل مقاله (4.91 M) | ||
نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
شناسه دیجیتال (DOI): 10.22069/ejcp.2018.13888.2059 | ||
نویسندگان | ||
سیده فاطمه رسولی* 1؛ منوچهر قلی پور2؛ کامبیز جهانبین1؛ حمیدرضا اصغری3 | ||
1دانشگاه صنعتی شاهرود | ||
2عضو هیأت علمی دانشگاه صنعتی شاهرود | ||
3دانشیار دانشکده ی کشاورزی دانشگاه صنعتی شاهرود | ||
چکیده | ||
سابقه و هدف: در زراعت گیاهان دارویی تولید متابولیتها بسیار حائز اهمیت میباشد. از این رو استفاده از برخی مواد در جهت افزایش رشد و میزان تولید متابولیتهای ثانویه مورد توجه واقع شده است. الیسیتورها به طور کارآمدی برای افزایش تولید متابولیتهای ثانویه در گیاهان دارویی مورد استفاده قرار میگیرند. الیسیتورها میتوانند تغییرات فیزیولوژیکی را در گیاه القا نمایند. استعمال خارجی ترکیباتی مثل اسید جاسمونیک و اسید سالیسیلیک باعث القا تنش کاذب در گیاه شده و پاسخهای دفاعی آن را بر میانگیزد. گیاه در پاسخ به تنش اکسیداتیو ایجاد شده، میزان بیان ژنهای آنتیاکسیدانی را زیاد نموده و بدنبال آن، فعالیت آنتیاکسیدانهای آنزیمی و غیرآنزیمی (اغلب جنبهی دارویی دارند) افزایش پیدا میکند. بنابراین هدف از انجام این آزمایش، بررسی اثر اسید سالیسیلیک و اسید جاسمونیک در القای تنش اکسیداتیو، و افزایش مقاومت و عملکرد در سرخارگل بود. مواد و روشها: آزمایش حاضر در سال زراعی 1395-1394 در دانشکده کشاورزی دانشگاه صنعتی شاهرود در سه تکرار و در قالب طرح بلوکهای کامل تصادفی با 12 تیمار انجام شد. تیمارهای آزمایشی شامل محلولپاشی با چهار غلظت اسید جاسمونیک (0، 5 20 و 50 میکرومولار)، سه غلظت اسید سالیسیلیک (0، 5/0 و 1 میلیمولار) و محلولپاشی هر دوی آنها [ (5ja-0.5 sa, 20 ja-0.5 sa و 50 ja- 0.5 sa) و (5ja-1 sa, 20 ja-1 sa و 50 ja- 1sa)] با فاصله زمانی 10 روز از زمان ورود به فاز زایشی بود، که در سه نوبت تکرار گردید.. القای تنش اکسیداتیو از طریق اندازهگیری فعالیت NADPH اکسیداز و غلظت پراکسید هیدروژن، افزایش مقاومت از طریق اندازهگیری فعالیت آنزیمهای آنتیاکسیدانی از جمله کاتالاز، گایاکول پراکسیداز، پلیفنل اکسیداز و آسکوربات پراکسیداز و فعالیت آنتیاکسیدانهای غیر آنزیمی از جمله فنل کل و اسید آسکوربیک گلبرگ نشان داده شد؛ در نهایت تأثیرپذیری پروتئین محلول برگ، کلروفیل a و b، وزن خشک برگ و عملکرد وزن خشک گل از محلولپاشی سنجیده شد. یافتهها: نتایج تجزیه واریانس نشان داد که محلولپاشی کلیه صفات مورد بررسی را به طور معنیداری تحت تأثیر قرار داد. بیشترین میزان فعالیت NADPH اکسیداز در تیمار 20ja-1 sa مشاهده شد که 6/1 برابر شاهد بود. بیشترین غلظت پراکسیدهیدروژن در تیمارهای پنج میکرومولار اسید جاسمونیک و نیم میلیمولار اسید سالیسیلیک مشاهده شد. بیشترین میزان فعالیت آنزیم کاتالاز در تیمار 20 میکرومولار اسید جاسمونیک با میانگین 021/0 میکرومول بر دقیقه بر گرم وزن تر بافت مشاهده شد. بیشترین و کمترین میزان فعالیت آنزیم گایاکول پراکسیداز در برگ به ترتیب در تیمار 20 میکرومولار اسید جاسمونیک-یک میلیمولار اسید سالیسیلیک و تیمار شاهد با میانگین 205/0 و 038/0 میکرومول بر دقیقه بر گرم بافت بدست آمد. بیشترین میزان فعالیت آسکوربات پراکسیداز به تیمار 20 میکرومولار اسید جاسمونیک-یک میلیمولار اسید سالیسیلیک با میانگین 29/0 میکرومول بر دقیقه بر گرم بافت تر برگ تعلق داشت که تقریباً 2 برابر شاهد بود. بیشترین میزان فنل کل در تیمار نیم میلی-مولار اسید سالیسیلیک مشاهده شد که حدود 68/3 برابر شاهد بود. بالاترین میزان اسید آسکوربیک در شرایط اعمال تیمار پنج میکرومولار اسید جاسمونیک -نیممیلیمولار اسید سالیسیلیک حاصل گردید که 68/4 برابر شاهد بود. نتایج: الیسیتورها شبکهای از ترارسانی علامت را القا میکنند که با تشخیص مولکولهای الیسیتور توسط پذیرنده شروع میشوند، بدنبال آن اسیدی شدن سیتوپلاسم و افزایش pH خارج سلول را سبب میگردند؛ فعالیت NADPH اکسیداز مسئول تولید گونههای اکسیژن فعال افزایش یافت و تولید پراکسید هیدروژن یکی از گونههای فعال اکسیژن افزایش یافت، فعالیت آنتیاکسیدانهای آنزیمی و غیرآنزیمی از جمله میزان فنلها و اسید آسکوربیک افزایش یافت. افزایش فعالیت سیستمهای دفاعی در گیاه باعث بوجود آمدن شرایط مطلوب برای فعالیتهای ساخت و ساز گیاه نظیر افزایش میزان کلروفیلهای a و b و افزایش میزان پروتئین محلول و در نهایت افزایش وزن خشک برگ و گل گیاه گردید. | ||
کلیدواژهها | ||
آنتیاکسیدان آنزیمی؛ آنتیاکسیدان غیرآنزیمی؛ پروتئین محلول؛ کلروفیل | ||
مراجع | ||
1. Ahmadi Moghadam, Y., Piri, K.H., Bahramnejad, B., and Habibi, P. 2013. Methyl jasmonate and salicylic acid effects on the dopamine production in hairy cultures of Portulaca oleracea (purslan). Bull. Env. Pharmacol. Life Sci., 2: 89-94. 2. Apel, K., and Hirt, H. 2004. Reactive oxygen species: metabolism, oxidative stress and signal transduction. Plant Biol., 55: 373-399. 3. Ardakani, M., and Nadvar, A. 2008. Practical principles and technique for plant science proficient. Tehran University Press, 145p. (In Persian) 4. Arnon, D.I. 1949. Copper enzymes in isolated chloroplasts: polyphenoloxidase in Beta vulgaris. Plant Physiol. Rockville., 24: 1-24. 5. Blokhina, O., Virolainen, E., and Fagerstedt, K.V. 2003. Antioxidant, oxidative damage and oxygen deprivation stress: a review. Ann. Bot., 91: 179-194. 6. Bradford, M.M. 1976. A rapid and sensitive method for the quantitation of microgram quantities of protein utilizing the principle of protein-dye binding. Anal. Biochem., 72: 248-254. 7. -Cakmak, I., and Marschner, H. 1992. Magnesium deficiency and high light intensity enhance activities of superoxide dismutase, ascorbate peroxidase, and glutathione reductase in bean leaves. Plant Physiol., 98: 1222- 1227. 8. Capitani, F., Biondi, S., Falasca, G., Ziosi, V., Balestrazzi, A., Carbonera, D., Torrigiani, P., and Altamura, M. 2005. Methyl jasmonate disrupts shoot formation in tobacco thin cell layers by over-inducing mitotic activity and cell expansion. Planta., 220: 507-519. 9. Chance, B., and Maehly, A.C. 1955. Assay of catalases and peroxidases. Methods Enzymol., 11: 764-755. 10. Chan, Z., and Tian, S. 2006. Induction of H2O2 metabolizing enzyme and total protein synthesis by antagonistic yeast and salicylic acid in harvested sweet cherry. Postharvest Biol. Technol., 39: 314-320. 11. Cheryl Kaiser, C., Geneve, R., and Ernst, M. 2015. Echinacea. University of Kentucky Press, USA, 50p. 12. Chen, J., Cheng, Z., and Zhong, S. 2007. Effect of exogenous salicylic acid on growth and H2O2- metabolizing enzymes in rice seedlings lead stress. J. Environ. Sci., 19: 44-49. 13. Comparot, S.M., Graham, C.M., and Reid, D.M. 2002. Methyl jasmonate elicits a differential antioxidant response in light and dark grown canola (Brassica napus) roots and shoots. J. Plant Growth Reg., 38: 21-30. 14. Creelman, R.A., and Mullet, I.E. 1997. Biosynthesis and action of jasmonate in plants. Ann. Rev. Plant Physiol., 48: 355-381. 15. Debnam, P.M., Fernie, A.R., Leisse, A., Golding, A., Bowsher, C.G., Grimshaw, C., Knight, J.S., and Emes, M.J. 2004. Altered activity of the P2 isoform of plastidic glucose-6-phosphate dehydrogenase in tobacco (Nicotiana tabacum cv. Samsun) causes changes in carbohydrate metabolism and response to oxidative stress in leaves. Plant J., 38: 49–59. 16. Divya, P., Puthusseri, B., and Neelwarne, B. 2013. The effect of plant regulators on the concentration of carotenoids and phenolic compound in foliage of Coriander. Food Sci. Technol., 56: 101-110. 17. Esmaeilzadeh-Bahabadi, S., and Sharifi, M. 2013. The increasing of secondary metabolites in plant with use of biological elicitors. J. Cells Tissue, 4: 119-128. 18. Foyer, C., Rowell, J., and Walker, D. 1983. Measurement of the ascorbate content of spinach leaf protoplasts and chloroplasts during illumination. Planta., 157: 239-244. 19. Galeshi, S., Torabi, B., Rahami- Karizaki, A., and Barzagar, A. 2009. Stress and stress coping in cultivation plants. Gorgan University of Agriculture Sciences and Natural Resources Press, 147p. (In Persian) 20. Gundluch, H., Muller, M.J., Kutchan, T.M., and Zenk, M.H. 1992. Jasmonic acid is a signal transducer in elicitor induced plant cell cultures. Proc. Nat. Acad. Sci. USA., 98: 2389-2393. 21. Haji_Mehdipour, H., Khanavi, M., Shkrchy, M., Abadi, Z., and Pirali- Hamadani, M. 2008. The investigation of best method for phenolic compound extraction in Echinacea purpurea. J. Medic. Plant., 8: 145-152. (In Persian) 22. Hare, P.D. 2007. Metabolic implications of stress-induced accumulation in plant. Plant Growth Reg., 21: 79-103. 23. Howlett, B. 2006. Secondary metabolite toxins and nutrition of plant pathogenic fungi. Curr. Opin. Plant Biol., 9: 371– 375. 24. Jana, S., and Choudhuri, M.A. 1981. Glycolate metabolism of three submerged aquatic angiosperms during aging. Aquatic Bot., 12: 342-354. 25. Jung, S. 2004. Effect of chlorophyll reduction in Arabidopsis thaliana by methyl jasmonate or norflurazon on antioxidant systems. J. Plant physiol. Biochem., 42: 231-255. 26. Kafi, M., Zand, A., Kamkar, B., Mahdavi-Damghani, A., Abbasi, F., and Sharifi, H.R. 1388. Plant Physiology. Mashhad University Press, 600p. (In Persian) 27. Kar, M., and Mishra, D. 1976. Catalase, peroxidase, and polyphenoloxidase activities during rice leaf senescence. Plant Physiol., 57: 315-319. 28. King, C. 2005. Commercial Echinacea production. Alberta Agric. Food Rural dev., 13: 27- 40. 29. Kumari, G.J., Reddy, A.M., Naik, S.T., Kumar, S.G., Prasanthi, J., Sriranganayakulu, G., Reddy, P.C., and Sudhakar, C. 2006. Jasmonic acid induced changes in protein pattern, antioxidative enzyme activities and peroxidase enzymes in peanut seedlings. Biol. Plantarum, 50: 219-226. 30. -Maria J. Jimenez-Quesada, M.J., Traverso, J.A., and Alché1, J.D. 2016. NADPH Oxidase-Dependent Superoxide Production in Plant Reproductive Tissues. Frontiers in plant Sci. 1-133. 31. Mittler, R. 2004. Oxidative stress, antioxidants and stress tolerance. Trends Plant Sci., 7: 405-410. 32. Moller, IM., and Sweetlove, LJ. 2010. ROS signalling-specificity is required. Trends Plant Sci 2010; 15(7): 370-74. 33. Moungsrimuandee, B., Moriwaki, H., Nakayama, M., Nishigaki, S., and Yamamato, F., Effects of injection of etherl, Methyl jasmonate and Salicylates and Raffaelea Quercivora incubation on sapwood discoloration in Quercus serrata. Tree Physiol., 32: 41-53. 34. Nakano, Y., and Asada, K. 1981. Hydrogen peroxide is scavenged by ascorbate specific peroxidase in spinach chloroplast. Plant Cell Physiol., 22: 867- 880. 35. Omidbaigi R. 2001. Study of cultivation and adaptability of Echinacea purpurea (L.) Moench in the north of Tehran. Sci. Technol. Agric. Natural Res., 6: 240- 230. (in Persian with English abstract) 36. Parvaiz, A., and Satyawati, S. 2008. Salt stress and phyto-biochemical responses of plants. Plant Soil Environ., 54: 89-99. 37. Razavinia, C.M., Aghaalykany, M., and Naghdabadi, H. 2015. The effect of vermicomposting and chemical fertilizer on quantitative and qualitative characteristics of Echinacea purpurea (L.) Moench. Iran. J. Med. Arom. Plants., 31: 373-357. (In Persian) 38. Raouf Fard, F., Sharifi, M., Omidbaigi, R., Sefidkon, F., Behmanesh, M., and Ahmadi, N. 2014. Effect of methyl jasmonate on metabolic enzymes and phenolics, in Agastache foeniculum [Pursh] Kuntze. Iran. J. Med. Arom. Plants., 30: 361-369. (In Persian) 39. Rao, M.V., Paliyath, G., Ormord, D.P., and Watkins, C.B. 1997. Influence of salicylic acid on H2O2 production, oxidative stress and H2O2 metabolizing enzymes. Plant Physiol., 115: 137-149. 40. Samadi, S., Ghasemnezhad, A., and Alizadeh, M. 2014. Investigation on phenylalanine ammonia-lyase activity of artichoke (Cynara scolymus L.) affected by methyl jasmonate and salicylic acid in in-vitro conditions. J. Plant Prod. Res., 21: 135-148. 41. Soltani, A. 2014. Design and Analysis of Agricultural Experiment with SAS. Mashhad University Press, 431p. 42. Ueda, J., and Saniewski, M. 2006. Methyl Jasmonate- induced stimulation of chlorophyll formation in the basal part of tulip bulbs kept under natural light conditions. J. Fruit Ornam. Plant Res., 14: 199-210. 43. Vasconsuelo, A., and Boland, R. 2007. Molecular aspects of the early stages of elicitation of secondary metabolites in plants. Plant Sci., 172: 861-875. 44. Weathers, P.J., Towler, M.J., and Xu, J. 2010. Bench to batch: advances in plant cell culture for producing useful products. Appl. Microbiol. Biotec., 85: 1339–1351. 45. Zhang, Y., Mian, M.R., and Bouton, J.H. 2006. Recent molecular and genomic studies on stress tolerance of forage and turf grasses. Crop Sci., 46: 497-511. | ||
آمار تعداد مشاهده مقاله: 843 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 890 |