
تعداد نشریات | 13 |
تعداد شمارهها | 623 |
تعداد مقالات | 6,502 |
تعداد مشاهده مقاله | 8,644,792 |
تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 8,242,177 |
دگر آسیبی گیاه آلاله داسی (ceratocephalus falcata) بر فعالیت های آنزیمی بذر برخی از گیاهان زراعی در مرحله جوانه زنی | ||
مجله تولید گیاهان زراعی | ||
مقاله 5، دوره 13، شماره 1، خرداد 1399، صفحه 67-84 اصل مقاله (713.73 K) | ||
نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
شناسه دیجیتال (DOI): 10.22069/ejcp.2020.17273.2280 | ||
نویسندگان | ||
رحیم تربالی1؛ علی اصغر علیلو* 2؛ منوچهر فرجامی نژاد3 | ||
1دانشجوی دکتری فیزیولوژی گیاهان زراعی، دانشگاه مراغه، مراغه، ایران | ||
2دانشیار گروه مهندسی تولید و ژنتیک گیاهی دانشگاه مراغه، مراغه،ایران | ||
3استادیار گروه شیمی واحد اردبیل، دانشگاه آزاد اسلامی، اردبیل، ایران | ||
چکیده | ||
سابقه و هدف: علفهای هرز دگر آسیب عمدتاً با انتشار مواد بازدارنده به محیط اطراف خود، رشد و نمو گیاهان همجوار را متأثر میسازند. هر چند نحوهی عمل این مواد بسیار پیچیده بوده و مراکز هدف آنها متنوع میباشد ولی در غالب موارد بازداری جوانهزنی بذر یکی از اهداف مهم آنها بهشمار میرود. در این پژوهش ضمن بررسی توانایی دگر آسیبی گیاه آلاله داسی (ceratocephalus falcata) روی جوانهزنی گیاهان ذرت، گندم و آفتابگردان نحوهی عمل آن روی سیستمهای آنزیمی هیدرولیزگر و آنتیاکسیدانت نیز بررسی شد. مواد و روشها: آزمایش بهصورت فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی در 3 تکرار انجام شد. فاکتورهای مورد آزمایش شامل سه رقم بذر گندم، ذرت و آفتابگردان و غلظت عصارهی آبی آلاله داسی در پنج سطح شاهد (آب مقطر)، 5، 10، 15 و 20 درصد بود. یافتهها: نتایج درصد جوانهزنی نشان داد که با افزایش سطح غلظت عصارهی آبی گیاه آلاله داسی درصد جوانهزنی بهطور معنیدار کاهش یافت. در تمامی گونهها در غلظتهای 10 درصد و بالاتر جوانهزنی مشاهده نشد. بیشترین درصد جوانهزنی بهترتیب از بذور گندم (88/99 درصد) و ذرت (36/99 درصد) از تیمار شاهد (آب مقطر) حاصل شد. در غلظت 5 درصد عصاره در تمامی گونههای مورد مطالعه درصد جوانهزنی به زیر 50 درصد کاهش یافت. همچنین فعالیت آنزیمهای آنتیاکسیدانت و آلفاآمیلاز نیز تحت تأثیر غلظت عصاره و گونهی گیاهی قرار گرفت. در اغلب گونهها فعالیت آنزیمهای آنتیاکسیدانت تا غلظت 10 درصد عصاره افزایش یافت ولی در غلظت 20 درصد عصاره فعالیت آنها بهطور معنیدار کم شد. بیشترین فعالیت آنزیم سوپراکسیددیسموتاز، کاتالاز، پراکسیداز و پلیفنل اکسیداز در بذر ذرت و در سطوح متوسط عصارهی آلاله داسی مشاهده شد در حالیکه کمترین میزان فعالیت آنزیم سوپراکسیددیسموتاز و کاتالاز در بذر آفتابگردان و در سطح تیماری 20 درصد غلظت عصارهی آبی حاصل گردید. غلظت 20 درصد عصارهی آبی نیز منجر به کمترین فعالیت آنزیم پراکسیداز در بذر گندم شد. همچنین بیشترین و کمترین فعالیت آنزیم پلیفنل اکسیداز بهترتیب مربوط به تیمار 10 درصد در بذر گندم و غلظت 20 درصد در بذر آفتابگردان بود. در تمامی گونههای مورد آزمایش با افزایش غلظت عصارهی آلاله داسی فعایت آنزیم آلفاآمیلاز به تدریج کاهش یافت. نتیجهگیری: در کل نتایج نشان میدهد آلاله داسی دارای اثر دگر آسیبی بسیار قوی بر جوانهزنی گیاهان مورد مطالعه میباشد. با توجه به نتایج جوانهزنی، گندم دارای حساسیت بالاتری نسبت به دو گیاه دیگر بود. همچنین نتایج نشان میدهد مواد دگر آسیب موجود در عصارهی آبی گیاه باعث القا تنش اکسیداتیو در بذور در حال جوانهزنی گیاهان میشود که افزایش سطوح فعالیت آنزیمهای آنتی-اکسیدانت در غلظتهای متوسط عصاره بیان کنندهی این اتفاق بود. همچنین کاهش فعالیت آنزیم آلفاآمیلاز نشان دهندهی تداخل مواد بازدارنده با انتقال مجدد اندوخته بذر برای جنین در حال رشد میباشد. در کل تجمع صدمات واردهی ناشی از تنش اکسیداتیو به ساختارهای بذری و عدم انتقال مجدد اندوخته بذر از دلایل مهم کاهش شدید درصد جوانهزنی در بذور مورد مطالعه بود که میتوان از عصارهی آلاله داسی بهعنوان علفکش زیستی جهت کنترل و مدیریت علفهای هرز استفاده کرد. | ||
کلیدواژهها | ||
"آلفاآمیلاز"؛ "آنزیم های آنتی اکسیدانت"؛ "جوانه زنی"؛ "دگر آسیبی" | ||
مراجع | ||
Asada, K. 1999. The water-water cycle in chloroplasts: scavenging of active oxygen and dissipation of excess photons. Annu. Rev. Plant Physiol. Plant Mol. Biol. 50: 1. 601-639.
3.Bais, H.P., Vepechedu, R., Gilroy, S., Callaway, R.M., and Vivanco, J.M. 2003. Allelopathy and exatrac plant invasion: from molecules and genes to species interactions. Science. 301: 5638. 1377-1380.
4.Bogatek, R., Gniazdowska, A., Zakrzewska, W., Oracz, K., and Gawroski, S.W. 2006. Allelopathic effects of sunflower extracts on mustard seed germination and seedling growth. Biol. Plant. 50: 1. 156-158.
5.Castillo, F.J., and Greppin, H. 1986. Balance between anionic and cationic extracellular peroxidase activities in sedum album leaves after ozone exposure. Physiol Plant. 68: 2. 201-208.
6.Cruz-Ortega, R., Ayala-Cordero, G., and Anaya, A.L. 2002. Allelochemical stress produced by the aqueous leachate of Callicarpa acuminata: effects on roots of bean, maize and tomato. Physiol Plant. 116: 1. 20-27.
7.Ding, C., Chachin, K., Ueda, Y., and Wang, C.Y. 2002. Inhibition of loquat enzymatic browning by sulfhydryl compounds. Food Chem. 76: 2. 213- 218.
8.Du, Y.Y., Wang, P.C., Chen, J., and Song, C.P. 2007 .The comprehensive functional analysis of catalase gene family in Arabidopsis thaliana. N.S.F.C. 121: 1. 16-23.
9.Du, Y.Y., Wang, P.C., Chen, J., and Song, C.P. 2008. Comprehensive functional analysis of the catalase gene family in Arabidopsis thaliana. J. Integr. Plant Biol. 50: 10. 1318–1326.
10.El-Shora, H.M., and Abd El-Gawad, A.M. 2015. Physiological and biochemical responses of Cucurbita pepo L. mediated by Portulaca oleracea L. allelopathy. Fresenius Environ. Bull. 24: 1. 386-393.
13.Foyer, C.H., and Noctor, G. 2005. Oxidant and antioxidant signaling in plants: A reevaluation of the concept of oxidative stress in a physiological context. Plant Cell Environ. 28: 8. 1056-1071.
14.Ghahreman, A. 1993. Iranian Cormophytes (Systematic Plant). TehranUniv. Press. 2: 31-34. (In Persian)
15.Giannopolitis, C.N., and Ries, S.K. 1977. Superoxide dismutases: I. Occurrence in higher plants. Plant Physiol. 59: 2. 309-314.
16.Gill, SS., and Tuteja, N. 2010. Reactive oxygen species and antioxidant machinery in abiotic stress tolerance in crop plants. Plant Physiol. Biochem. 48: 12. 909-30.
17.Glenn, A. 2008. Allelopathic Interference of Invasive Acacia dealbata on the rice seedling growth, 5th World Congress on Allelopathy, New York, USA.
19.Hatami Hampa, A., Javanmard, A., Alebrahim, M.T., and Sofalian, O. 2018. Allelopathic effects of aqueous extract of sorghum and Acroptilon repens on seedling growth and antioxidant enzymes activity in wheat, Sugar beet, Chenopodium album and Amaranthus retroflexus. J. Plant. Protec. 32: 1. 101-119. (In Persian)
20.Hoseinzadeh, M., Kiarostami, M., Ilkhanizadeh, M., and Saboora, A. 2009. A study on allelopathic compounds derived from Hordeum spontaneum on carbohydrates, proteins andsome Enzymes of wheat (Triticum aestivum L.). Iran. J. Biol. 22: 3. 392-406. (In Persian)
21.Inderjit, S.O. 2003. Ecophysiological aspects of allelopathy.Planta. 217: 4. 529-539.
23.Jabran, K. 2017. Manipulation of Allelopathic Crops for Weed Control. First Ed. New York: Springer International Publishing. Pp: 77-85.
24.Kar, R.K. 2011. Plant responses to water stress: role of reactive oxygen species. Plant Signal Behav. 6: 11. 1741-5.
25.Karo, M., Mishra, D. 1976. Catalase, peroxidase and polyphenol oxidase activity during rice leaf senescence. Plant Physiol. 57: 2. 315-319.
26.Kato-Noguchi, H., and Macias, F.A. 2005. Effects of 6-methoxy-2 benzoxazoline on Germination and amylase activity in lettuce seeds. J. Plant physiol. 162: 12. 1304-1307.
27.Li, Zh., Wang, H., Ruan, Q.X., Pan, C.D., and Jiang, D.A. 2010. Phenolics and plant allelopathy. Molecules. 15: 12. 8933-8952.
28.Lorenzo, P., Palomera-Pe´Rez A., Reigosa, M.J., and Gonzal, L. 2011. Allelopathic interference of invasive Acacia dealbata link on the physiological parameters of native understory species. Plant Ecol. 212: 3. 403-411.
29.Macías, F.A., Galindo, J.C.G., Castellano, D., and Velasco, R.F. 2008. Sesquiterpene Lactones with Potential use as Natural Herbicide Models (I): Trans, trans-germacranolides. J. Agr. Food. Chem. 47: 10. 4407-4414.
31.Mahdavikia, F., Saharkhiz, M.J., and Karami, A. 2017. Defensive response phenolic compounds of radish seedlings to the oxidative stress arising from in the extract of peppermint (Mentha piperita L.). Sci. Hortic. 214: 1. 133-140.
33.Mishra, A. 2015. Allelopathic properties of Lantana camara. Int. J. Basic Clin. Study. 3: 1. 13-28.
34.Mittler, R. 2004. Oxidative stress, antioxidants and stress tolerance. Trends. Plant. Sci. 7: 9. 405-410.
35.Mittler, R., and Poulos, T.L. 2005. Ascorbate peroxidase. In antioxidants and reactive oxygen species in plants N. Smirnoff (Ed.). Blackwell Publishing Ltd, Chennai, India. Pp: 87-100.
36.Moller, I.M., and Sweetlove, L.J. 2010. ROS signaling-specificity is required. Trends Plant Sci. 15: 7. 370-374.
37.Newman, E.I., and Rovira, A.D. 2005. Allelopathy among some British grassland species. Ecology. 63: 3. 727-737.
38.Omidpanah, N., Asrar, Z., and Moradshahi, A. 2011. Allelopathic potential of Zhumeria majdae essential oil on Brassica napus (Talaye cultivar). Iran. J. Plant. Biol. 7: 1. 1-9. (In Persian)
39.Omidpanah, N., Moradshahi, A., and Asrar, Z. 2012. Investigation on allelopathic potential of Zhuceria majdae Rech. Essential oil on two wheat cultivars. Iran. J. Med. Arom. Plant. 28: 3. 198-209. (In Persian)
40.Oracz, K., Bailly, C., Gniazdowska, A., Côme, D., Corbineau, D., and Bogatek, R. 2007. Induction of oxidative stress by sunflower phytotoxins in germinating mustard seeds. J. Chem. Ecol. 33: 2. 251-264.
41.Parera, C., and Cantliffe, D. 1994. Dehydration rate after solid matrix alters seed performance of shrunken-2 corn. J. Am. Soc. Hortic. Sci. 119: 3. 629-635.
42.Rassam, G.H., and Dadkhah, A. 2013. The effects of drought stress on germination and heterotrophic seedling growth characteristics of lentil (Lens culinaris Medik.). J. Agron. Sci. 5: 9. 13-24. (In Persian)
43.Saberi, M., Shahriar, R., Jafari, M., Tarnian, A., and Safari, H. 2011. Allelopathic effect of Thymus kotschyanus on seed germination and initial growth of Bromus inermis and Agropyron elongatum. J. Watershed. Manag. Res. 93: 1. 18-25. (In Persian)
46.Scott, S.J., Jones, R.A., and Williams, W.A. 1984. Review of data analysis methods for seed germination. Crop Sci. 24: 6. 1192-1199.
48.Sharma, P., Jha, A., Dubey, R., and Pessarakli, M. 2012. Reactive oxygen species, oxidative damage, and antioxidative defense mechanism in plants under stressful conditions. J. Bot. 14: 1. 1-26.
49.Singh, H.P., Batish, D.R., Kaur, S., Arora, K., and Kohli, R.K. 2006. a-pinene inhibits growth and induces oxidative stress in roots. Ann Bot. 98: 6. 1261-1269.
50.Soltani, A., Gholipoor, M., and Zeinali, E. 2006. Seed reserve utilization and seedling growth of wheat as affected by drought and salinity. Environ. Exp. Bot. 55: 1. 195-200.
51.Sudhakar, C., Lakshmi, A., and Giridara, Kumar, S. 2001. Changes in the antioxidant enzyme efficacy in two high yielding genotypes of mulberry (Morus Alba L.) under Naci salinity. Plant Sci. 161: 3. 613-619.
52.Taheri, Gh. 2015. The Study of allelopathic mechanism of aqueous extract of Ferula flabelliloba in germinating seeds of Alyssum szowitsianum. J. Plant. Protec. 29: 1. 134-143. (In Persian)
53.Thipyapong, P., Melkonian, J., Wolfe, D.W., and Steffens, J.C. 2004. Suppression of polyphenol oxidases increases stress tolerance in tomato. Plant Sci. 167: 4. 693-703.
54.Tigre, R.C., Silva, N.H., Santos, M.G., Honda, N.K., Falcao, E.P.S., and Pereira, E.C. 2012. Allelopathic and bioherbicidal potential of Cladonia verticillaris on the germination and growth of lactuca sativa. Ecotoxicol. Environ. Saf. 84: 1. 125-132.
55.Varier, A., and Yaduraju, N. 1996. Field emergence of cabbage seed as affected by hydro and osmo priming treatment. Seed Res. 23: 2. 116-117.
56.Wen-Bin, W., Yun-Hee, K., Haeng-Soon, L., Ki-Yong, K., and Xi-Ping, D. 2009. Analysis of antioxidant enzyme activity during germination of alfalfa under salt and drought stresses. Plant Physiol. Biochem. 47: 7. 570-577.
57.Yang, T., and Poovaiah, B.W. 2002. Hydrogen peroxide homeostasis: Activation of plant catalase by calcium/calmodulin. Proc. National Acad. Sci. USA. 99: 6. 4097-4102.
58.Yarnia, M., Khorshidi Benam, M.B., and Farajzade Memari Tabrizi, E. 2009. Allelopathic effects of sorghum extracts on Amaranranthys retroflexus seed germination and growth. J. Food, Agri. Environ. 7: 3-4. 770-774.
59.Yilmaz, H., Taskin, T., and Otludil, B. 2003. Polyphenol oxidase activity during rooting in cuttings of grape (Vitis vinifera L.) varieties.Turk. J. Botany. 27: 6. 495-498.
60.Yu, J.Q., Fye, S., Zhang, M.F., and Hu, W.H. 2003. Effects of root exudates and aqueous root extract of cucumber and allelochemicals on photosynthesis and antioxidant enzymes in cucumber. Biochem. Syst. Ecol. 31: 2. 129-139.
61.Zanganeh, H., and Farhoudi, R. 2011. Allelopathic Investigation of Barley Extract on Germination, Seedling Growth and Lipoxygenase Enzyme Activity of Cultivar Karun. Second National Seed Technology Conference. Pp. 123-127. (In Persian) | ||
آمار تعداد مشاهده مقاله: 421 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 237 |