تأثیر بهبود دهنده محلول‌پاشی برگی پرولین بر خصوصیات مورفولوژیکی و تغذیه‌ای پایه پسته UCB1 در شرایط تنش خشکی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 مربی گروه تولیدات گیاهی، دانشگاه فنی‌حرفه‌ای شهرکرد، دانشکده کشاورزی، شهرکرد، ایران.

2 دانشیار گروه باغبانی، دانشگاه شهرکرد، دانشکده کشاورزی، شهرکرد، ایران.

چکیده

استفاده از محلول‌پاشی اسید‌های آمینه یکی از روش‌های موثر در کاهش اثرات مضر تنش‌ها به ویژه تنش خشکی می‌باشد. به‌منظور بررسی اثر سطوح مختلف تنش خشکی و پرولین بر خصوصیات مورفولوژیکی و عناصر غذایی پایه پسته UCB1، آزمایشی به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی با سه تکرار (هر تکرار شامل 3 گیاه) به‌صورت گلدانی در سال 1398 در دانشگاه شهرکرد انجام شد. تیمارهای آزمایش شامل محدودیت در آبیاری شامل سه سطح (40 %، 70 % و 100 % ظرفیت زراعی) و محلول‌پاشی برگی پرولین در سه سطح (صفر، 75 و 150 میلی‌گرم در لیتر) بود. نتایج آزمایش نشان داد تنش خشکی باعث کاهش ارتفاع گیاه به میزان 6/34 درصد نسبت به شاهد شد. همچنین سطح برگ، وزن خشک برگ و ریشه، غلظت عناصر P، K، Ca، Mg، Fe و Zn نسبت به شاهد کاهش یافت و افزایش محتوای پرولین برگ و ریشه در اثر تنش خشکی مشاهده گردید. محلول‌پاشی برگی پرولین با غلظت 150 میلی‌گرم در لیتر باعث افزایش سطح برگ نسبت به شاهد شد و وزن خشک برگ و ریشه در گیاهان محلول‌پاشی شده با پرولین (75 و 150 میلی‌گرم در لیتر) نسبت به شاهد بیشتر بود. غلظت عناصر P، K، Ca، Mg، Fe و Zn در برگ و عناصر K، Ca، Fe و Zn در ریشه در گیاهان محلول‌پاشی شده با غلظت 150 میلی‌گرم در لیتر پرولین نسبت به شاهد بیشتر بود. برهمکنش خشکی و محلول‌پاشی برگی پرولین بر سطح برگ، وزن خشک ریشه، منیزیم برگ و روی ریشه معنی‌دار بود. تنش خشکی و کاربرد برگی پرولین باعث افزایش پرولین برگ و ریشه نسبت به شاهد شدند. به‌طور‌کلی بهبود خصوصیات رشد و محتوای عناصر غذایی در گیاهان محلول‌پاشی شده با پرولین نسبت به گیاهان شاهد مشاهده شد. همچنین استفاده از محلول‌پاشی پرولین باعث افزایش غلظت پرولین برگ و ریشه گردید. به‌طورکلی در این آزمایش محلول‌پاشی پرولین باعث بهبود شرایط تغذیه گیاهان نسبت به گیاهان تیمار نشده گردید.

کلیدواژه‌ها


Ali, Q., Ashraf, M., and H. R. Athar. 2007. Exogenously applied proline at different growth stages enhances growth of two maize cultivars grown under water deficit conditions. Pakistan Journal of Botany. 39: 1133-1144.
Abdel-Salam, E., Alatar, A., and M. A. El-Sheikh. 2018. Inoculation with arbuscular mycorrhiza fungi alleviates harmful effects of drought stress on damask rose. Saudi Journal of Biological Sciences. 25: 1772–1780.
Ashraf, M., and M. R. Foolad. 2007. Roles of glycine betaine and proline in improving plant abiotic stress tolerance. Environmental and Experimental Botany. 59(2): 206- 216.
Bagheri, V., Shamshiri, M.H., Shirani, H., and H. R. Roosta. 2012. Nutrient uptake and distribution in mycorrhizal pistachio seedlings under drought stress. Journal of Agriculture Science Technology. 14: 1591–1604.
Bates L. S., Waldran, R. P., and I. D. Teare. 1973. Rapid determination of free proline for water studies. Plant Siol. 39: 205-207.
Ben Ahmed, C., Ben Rouina, B., Sensoy, S., Boukhriss, M., and F. Ben Abdullah. 2010. Exogenous proline effects on photosynthetic performance and antioxidant defense system of young olive tree. Journal of Agriculture Food Chemistry. 58(7): 4216-22. https://doi.org/10.1021/jf9041479
Chen, C., and M. B. Dickman. 2005. Proline suppresses apoptosis in the fungal pathogen Colletotrichum trifolii. Proceedings of the National Academy of Sciences. United States of America. 102(9): 3459-3464.
Chun, S. C., Paramasivan, M., and M. Chandrasekaran. 2018. Proline Accumulation Influenced by Osmotic Stress in Arbuscular Mycorrhizal Symbiotic Plants. Frontier Microbiology. 9: 2525. doi: 10.3389/fmicb.2018.02525
Dawood, M. G., Taie, H. A. A., Nassar, R. M. A., Abdelhamid, M. T., and U. Schmidhalter. 2014. The changes induced in the physiological, biochemical and anatomical characteristics of Vicia faba by the exogenous application of proline under seawater stress. South African Journal of Botany. 93: 54–63.
Deivanai, S., Xavier, R., Vinod, V., Timalata, K., and O.F. Lim. 2011. Role of exogenous proline in ameliorating salt stress at early stage in two rice cultivars. Journal of Stress Physiology and Biochemistry. 7(4): 157-174.
Farooq, M., Wahid, A., Kobayashi, N., Fujita, D., and S. M. A. Basra. 2009. Plant drought stress: Effects, mechanisms and management. Agronomy Sustainable Development. 29: 185–212.
Fattahi, M., Mohammadkhani, A., Shiran, B., Baninasab, B., Ravash, R., and Y. Gogorcena. 2021. Beneficial effect of mycorrhiza on nutritional uptake and oxidative balance in pistachio (Pistacia spp.) rootstocks submitted to drought and salinity stress. Scientia Horticulturae. 281:67-82.
Fathi, H., Imani, A., Amiri, M. E., Hajilou, J., and J. Nikbakht. 2017. Response of almond genotypes/cultivars grafted on GN15 ‘Garnem’ rootstock in deficit-irrigation stress conditions. Journal of Nuts. 8 (2): 123-135.
Foyer, C., and C. Spancer. 1986. The relationship between phosphate status and photosynthesis in leaves effects on intracellular orthophosphate distribution photosynthesis and assimilate partitioning. Planta. 167(3): 369-375.
Gijon, C. M., Gimenez, C., Perez-Lopez, D., Guerrero, J., Couceiro, J. F., and A. Moriana. 2010. Rootstock influences the response of pistachio (Pistacia vera L. cv. Kerman) to water stress and rehydration. Scientia Horticulturae. 125: 666–671.
Hashem, A., Abd Allah, E. F., Alqarawi, A. A., and D. Egamberdieva. 2015. Bioremediation of adverse impact of cadmium toxicity on Cassia italica Mill. by arbuscular mycorrhizal fungi. Saudi Journal of Biological Sciences. 23(1): 39-47.
Jacygrad, E., Preece, J. E., Palmer, W. J., Michelmore, R., and D. Golino. 2020. Phenotypic segregation of seedling UCB 1 hybrid pistachio rootstock. Trees. 34:531–541. https://doi.org/10.1007/s00468-019-01934-2
Kaya, C., Levent Tuna, A., Ashraf, M., and H. Altunlu. 2007. Improved salt tolerance of melon (Cucumis melo L.) by the addition of proline and potassium nitrate. Environmental and Ex-perimental Botany. 60(3): 397–403.
Keller, M. 2005. Deficit Irrigation and Vine Mineral Nutrition. American Journal of Enology of Viticulture. 56(3): 267-283.
Khalil Soha, E., and A. A. El-Noemani. 2012. Effect of irrigation intervals and exogenous proline application in improving tolerance of garden cress plant (Lepidium sativum L.) to water stress. Journal of Applied Sciences Research. 8(1):157-167.
Khoyerdi, F. F., Shamshiri, M. H., and A. Estaji. 2016. Changes in some physiological and osmotic parameters of several pistachio genotypes under drought stress. Scientia Horticulture. 198: 44–51.
Kocheva, K., and G. Georgive. 2003. Evaluation of the reaction of two contrasting barley (Hordeum vulgare L.) cultivars in response to osmotic stress with PEG6000. Bulgarian Journal of Plant Physiology. 1(1): 290-294.
Kucukyumuk, Z., Kucukyumuk, C., Erdal, İ., and F. Eraslan. 2014. Effects of different sweet cherry rootstocks and drought stress on nutrient concentrations. Journal of Agricultural Sciences. 21: 431-438.
Kumar, D., Al Hassan, M., Naranjo, M. A., Agrawal, V., Boscaiu, M., and O. Vicente. 2017. Effects of salinity and drought on growth, ionic relations, compatible solutes and activation of antioxidant systems in oleander (Nerium oleander L.). PLoS ONE. 12(9). e0185017. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0185017.
 
Kumar, N., Pal, M., Singh, A., Sairam R. K., and G. C. Srivastava. 2010. Exogenous proline alleviates oxidative stress and increase vase life in rose (Rosa hybrida L. ‘Grand Gala’). Scientia Horticulture. 127(1): 79–85.
Maiato, H., DeLuca, J., Salmon, E., and W. C. Earnshaw. 2004. The dynamic kinetochore-microtubule interface. Journal of Cell Science. 117(23): 5461-5477.
Mohammadrezakhani, S., Hajilou, J., Rezanejad, F., and F. Zaare-Nahandi. 2019. Assessment of exogenous application of proline on antioxidant compounds in three Citrus species under low temperature stress, Journal of Plant Interactions. 14(1): 347-358. DOI: 10.1080/17429145.2019.1629033
Olsen, S. R., Cole, C. V., Watanable, F. S., and Dean, L. A. 1954. Estimation of available phosphorous in soil by extraction with sodium bicarbonate. USDA Circ. 939, U. S. Govern. Prin. Office, Washington, D. C., U. S. A.
Paymaneh, Z., Sarcheshmehpour, M., Bukovska, P., and J. Jansa. 2019. Could indigenous arbuscular mycorrhizal communities be used to improve tolerance of pistachio to salinity and/or drought? Symbiosis. 79: 269–283.
Roozbehani, F., Mosavi Fard, S., and A. Rezaeinejad. 2018. The effect of proline on some morphophysiological, physiological and biochemical properties of two varieties of Impatiens walleriana under salinity stress. M.Sc. thesis. University of Lorestan.
Soroori, S., Danaee, E., Hemmati K., and A. Ladan Moghadam. 2020. Effect of Foliar Application of Proline on Morphological and Physiological Traits of Calendula officinalis L. under Drought Stress. Journal of Ornamental Plants. 1: 13-30.
Tavallali, V., and M. Rahemi. 2007. Effects of rootstock on nutrient acquisition by leaf, kernel and quality of pistachio (Pistacia vera L.). American–Eurasian Journal of Agriculture Environment Science. 2(3): 240–246.
Vimal, S. R., Singh, J. S., Arora, N. K., and S. Singh. 2017. Soil-plant-microbe interactions in stressed agriculture management. Soil Science Society China. 27(2): 177–192.
Wael, M. S., Abdelsattar, A., Mohamed O. A. R., Refat, A., Marey, T. A., and A. El-Mageed. 2020. Exogenously applied proline enhances growth and productivity of drought stressed onion by improving photosynthetic efficiency, water use efficiency and up-regulating osmoprotectants. Scientia Horticulturae. 272.
Zhu, J. K. 2016. Abiotic stress signaling and responses in plants. Cell. 167: 313–324.
Zrig, A., Mohamed, H. B., Tounekti, T., Khemira, H., Serrano, M., Valeroc, D., and A. M. Vadel. 2016. Effect of rootstock on salinity tolerance of sweet almond (cv. Mazzetto). South African Journal of Botany. 102: 50–59.