ارزیابی عصاره و اسانس زعفران و تیمار سالیسیلیک اسید بر جوانه‌زنی و مراحل ابتدایی رشد فستوکای بلند (Scherb. Festuca arundinacea) تحت تنش کلرید سدیم

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجو سابق کارشناسی ارشد و استادیار دانشکده علوم کشاورزی دانشگاه شاهد

2 استادیار مرکز تحقیقات گیاهان دارویی دانشگاه شاهد

چکیده

هر ساله بخش زیادی از گلبرگ‌­های گل­های زعفران در ایران بلااستفاده رها می‌شوند، می­توان از آب­گیری این گلبرگ­ها به عنوان محرک جوانه­زنی و مکمل رشد گیاهان استفاده نمود .در واقع عصاره و اسانس گلبرگ­های گل زعفران دارای مقادیری سافرانال[1] است و تحقیقات نشان داده است که ساختار شیمیایی مشابهی با بتا-سایکلوسیترال[2] دارد. بتا-سایکلوسیترال ترکیبی با ارزش برای بهبود قدرت گیاهان به ویژه در شرایط سخت محیطی می­باشد. در آزمایش اول، پیش تیمار سالیسیلیک اسید در 3 سطح (صفر، mM 1/0 و mM 5/0) آب گلبرگ زعفران، اسانس کلاله زعفران و عصاره آبی کلاله زعفران هر یک با غلظت μL/mL 50 و سه غلظت کلرید سدیم (صفر،  mg/L3000 و mg/L 6000) در یک آزمون فاکتوریل در قالب طرح کاملاٌ تصادفی در 3 تکرار بررسی شد. سالیسیلیک اسید mM 1/0، درصد جوانه زنی را 2/17 درصد در شرایط تنش شوری mg/L 3000 بهبود بخشید. طول ساقه­چه (%67) و وزن ریشه­چه (%60) با غلظت 50 میکرو لیتر در میلی­لیترآب گلبرگ زعفران در شرایط تنش شوری نسبت به شاهد افزایش یافت. مناسب‌ترین سطح سالیسیلیک اسید برای بهبود شاخص جوانه­زنی تحت تنش کلرید سدیم پیش تیمار با غلظت mM 1/0 بود. در آزمایش دوم پس از استقرار گیاهچه­ها تاثیر تیمار­های آب گلبرگ زعفران با سه غلظت شاهد، μL/100mL 250 و μL/100mL 500 و اسانس کلاله زعفران با سه غلظت صفر، μL/100mL 40 و μL/100mL 125 تحت تنش­های شوری صفر، mg/L 3000  و mg/L 6000 روی گیاهچه­های فستوکای بلند مورد ارزیابی قرار گرفت. افزایش غلظت کلرید سدیم باعث افزایش مقدار پراکسید هیدروژن و فعالیت آنزیم پراکسیداز و کاتالاز شد. استفاده از تیمار اسانس کلاله زعفران با غلظت μL/100mL 40 باعث کاهش معنی­دار میزان پراکسید هیدروژن و افزایش معنی دار فعالیت آنزیم­های کاتالاز و پراکسیداز شد. استفاده از اسانس کلاله و آب گلبرگ زعفران در زمان یا غلظت بالاتر باعث افزایش فعالیت آنزیم­های آنتی اکسیدانی، بهبود استقرار و پاسخ گیاه به تنش­های محیطی مانند تنش کلرید سدیم خواهد شد.
 

کلیدواژه‌ها


Azevedo Neto, D., Prisco, J., Eneas, J., De Abreu, C. and E. Gomes. 2006. Effect of salt stress on antioxidative enzymes and lipid peroxidation in leaves and roots of salt-tolerant and salt-sensitive maize genotypes. Environmental and experimental botany, 56, 87-94.
Bahrani, B. and J. Pourreza. 2012. Gibberlic Acid and Salicylic acid effects on seed germination and seedlings growth of wheat (Triticum aestivum L.) Under salt stress condition. World applied sciences journal. 18 (5): 633-641
Corradi, C. and G. Michelli. 1979. Spectrophotometric determination of the coloring, American and odorous power of saffron. Bollettino chimico farmaceutico. 118: 553-562.
Dickinson, A. J., Lehnera K., Mid J., Jiad K.P., Mijara M., Dinnenyc J., Al-Babilid S., and P. N. Benfeya. 2019. β-Cyclocitral is a conserved root growth regulator. Proceedings of the national academy of sciences. 116 (21): 10563-10567.
El­Tayeb, M.A. 2012. Response of barley grains to the interactive effect of salinity and salicylic acid. Plant Growth Regulation. 45: 215-224.
 Godefroot, M.; Sandra, P. and M. Verzele. 1981. New method for quantitative essential oil analysis. Journal of Chromatography A. 203: 325-335.
Harris, D., Pathan, A.K., Gothkar, P., Joshi, A., Chivasa, W. and P. Nyamudeza. 2001. On-farm seed priming: Using participatory methods to revive and refine a key technology. Agriculture system. 69: 151-164.
Hasanuzzaman, M., Hossain, M.A., Teixeira da Silva, J.A., and M. Fujita. 2011. Plant responses and tolerance to abiotic oxidative stress: Antioxidant defense is a key factor. Crop stress and its management: perspectives and strategies. Springer, Berlin, pp. 261–316.
Iborra, J. L. Castellar, M. R. Canovas, M. and A. Manjon. 1992. TLC Preparative purification of picrocrocin, HTCC and crocin from saffron. Journal of Food Science 57(3): 714-716.
Jayakannan, M., J. Bose, O. Babourina, S. Shabala, A. Massart, C. Poschenrieder and Z. Rengel. 2015. 'NPR1-dependent salicylic acid signaling pathway is pivotal for enhanced salt and oxidative stress tolerance in Arabidopsis. Journal of Experimental Botany. 66:1865-75.
Joulain, D. 1986. Study of the fragrance given off by certain springtime flowers. Progress in essential oil research. Walter de Gruyter & Co., Berlin.
Kang, G., Li, G., Zheng, B., Han, Q., Wang, C., Zhu, Y. and T. Guo. 2012. Proteomic analysis on salicylic acid-induced salt tolerance in common wheat seedlings (Triticum aestivum L.). Biochim et Biophys Acta., 1824(12), 1324–33.
Karimi, I. Y. M., Kurup, S. S., Abdul Mohsen Ali Salem, M., Jaleel Cheruth, A., Thayale Purayil, F., Subramaniam, S. and M. Pessarakli. 2018. Evaluation of Bermuda and Paspalum grass types for urban landscapes under saline water irrigation, Journal of Plant Nutrition. 41: 888-902.
Khoshkholghsima, N.A. and I. Rohollahi. 2015. Evaluating biochemical response of some selected perennial grasses under drought stress in Iran. Horticulture, environment, and biotechnology. 56: 383-390.
Lee, S., Kim, S. G., Park, C. P. M. 2010. Salicylic acid promotes seed germination under high salinity by modulating antioxidant activity in Arabidopsis. New phytologist foundation., 188 (2): 626-637.
Loutfy, N., El-Tayeb, M.A., Hassanen, A.M., Moustafa, M.F., Sakuma, Y. and M. Inouhe. 2012. Changes in the water status and osmotic solute contents in response to drought and salicylic acid treatments in four different cultivars of wheat (Triticum aestivum). Journal of plant research. 125(1), 173–84.
Mahdavian, K., 2018. Effect of different concentrations of salicylic acid on salinity tolerance of barley seedling (Hordeum vulgare L.). Crop physiology journal 9(36): 121-136. [in Persian with English Abstract]
Malamy J.E. and P.N. Benfey. 1997. Organization and cell differentiation in lateral roots of Arabidopsis thaliana. Development (Cambridge). 124 (1):33–44.
Meloni, D. A., M. A. Oliva, Martinez, C. A.  and J. Cambraia. 2003. Photosynthesis and activity of superoxide dismutase, peroxidase and glutathione reductase in cotton under salt stress. Brazilian Journal of Plant Physiology. 15 (2): 12-21.
Misra, N., Misra, R., Mariam, A., Yusuf k, and L. Yusuf. 2014. Salicylic acid alters antioxidant and phenolics metabolism in Catharanthus rosus groom under salinity stress. African Journal of Traditional, Complementary and Alternative Medicines, 11(5), 118–25.
Moreno-Risueno MA. Norman, J.M.V., Moreno, A., Zhang, J., Ahnert, S.E. and P.N. Benfey. 2010 Oscillating gene expression determines competence for periodic Arabidopsis root branching. Science (Washington). 329 (5997):1306–1311.
Navarro, J. M.; Martinez, V. and V. Carvajal. 2000. Amonium, bicarbonate and calcium effects on tomato Plants grown under saline conditions. Plant Science. 157: 89-96.
Parmoon, Gh., Ebadi, A., Jahanbakhsh Godahkahriz, S. and M. Davari. 2014. Effect of seed priming by salicylic acid on the physiological and biochemical traits of agingmilk thistle (Silybum marianum) seeds. Journal of crop production. 7: 223-234.
Polidoros, A.N., and J.G. Scandalios. 2002 Role of hydrogen peroxide and different classes of antioxidants in the regulation of catalase and glutathione S-transferase gene expression in maize (Zea mays L.). Physiologia plantarum. 106 (1): 112-120.
 Ramel, F. et al. 2012. Carotenoid oxidation products are stress signals that mediate gene responses to singlet oxygen in plants. Proc. National Academy of Sciences USA. 109:5535–5540.
Raskin, I. 1992. Role of Salicylic acid in plants. Annual review of plant physiology and plant molecular biology. 43: 439-463.
Rohollahi, I., Khoshkholghsima, N.A., Nagano, H., Hoshino, Y. and T. Yamada, 2018. Respiratory burst oxidase-D expression and biochemical responses in Festuca arundinacea under drought stress. Crop science. 58:435–442.
Wahome, P.K., Jesch H.H., and I. Grittner. 2001. Mechanisms of salt stress tolerance in two rose rootstocks: Rosa chinensis `Major' and R. rubiginosa. Scientia Horticulture. 87: 207-216.
Yavas, I. and A. Unay. 2016. Effects of zinc and salicylic acid on wheat under drought stress. The Journal of Animal and Plant Sciences. 26 (4): 1012-1018.