اثرات كاربرد سديم نيترو پروسايد بر سرعت فتوسنتز و فعاليت برخي آنزيم­هاي آنتي اكسيدانت در گياه ماريتيغال تحت سيستم­ كمبود آب

The effects of exogenous sodium nitroprusside on photosynthetic rate and some antioxidant enzymes activity in milk thistle under water deficit system

ماريتيغال گياه دارويي است كه براي توليد سيليمارين و روغن كشت مي­شود. اين پژوهش به منظور بررسي اثرات سديم نيتروپروسايد بر برخي صفات فيزيولوژيكي و عملكرد دانه در ماريتيغال انجام شد. آزمايش به صورت كرت­هاي دو بار خرد شده در قالب طرح بلوك­هاي كامل تصادفي با سه تكرار در مزرعه تحقيقاتي دانشگاه زنجان در سال 1392 انجام گرفت. در اين آزمايش سديم نيتروپروسايد (SNP) در سه سطح صفر، 100 و 200 ميكرومول در ليتر بعنوان فاكتور اصلي، تنش خشكي در سه سطح شاهد، قطع آبياري از مرحله ساقه­روي و گرده­افشاني بعنوان فاكتور فرعي و دو ژنوتيپ ماريتيغال (مجاري و ساري) بعنوان فاكتور فرعي­فرعي در نظر گرفته شدند. با افزايش شدت خشكي سرعت فتوسنتز برگ حدود 52 درصد نسبت به شاهد در هر دو ژنوتيپ كاهش معني­داري نشان داد، در صورتي­كه با كاربرد 100 ميكرومولار سديم نيتروپروسايد، فتوسنتز برگ در رقم مجاري تا 40 و 23 درصد به ترتيب در مرحله تنش ساقه­روي و گرده­افشاني افزايش معني­داري يافت. قطع آبياري از مرحله ساقه­روي فعاليت آنزيم كاتالاز را در هر دو ژنوتيپ بطور معني­داري افزايش داد، در حاليكه فعاليت آنزيم پراكسيداز و آسكوربات پراكسيداز را در رقم مجاري كاهش و در اكوتيپ ساري فعاليت آسكوربات پراكسيداز را افزايش و بر فعاليت پراكسيداز تاثيري نداشت. كاربرد SNP فعاليت آنزيم­هاي آنتي اكسيدانت را در رقم مجاري بطور معني­داري بوِيژه در مرحله تنش ساقه­روي افزايش داد، اما در اكوتيپ ساري فقط در تنش گرده­افشاني سبب افزايش فعاليت آنزيم آسكوربات پراكسيداز گرديد در صورتيكه در تنش ساقه­روي سبب كاهش معني­دار آنزيم كاتالاز شد و تاثيري نيز بر فعاليت آنزيم پراكسيداز نداشت. عملكرد دانه تحت تاثير تنش بطور معني­داري كاهش پيدا نمود در حالي كه اين كاهش با كاربرد خارجي 100 ميكرومولار SNP در مرحله تنش ساقه­روي و گرده­افشاني جبران گرديد. نتايج اين تحقيق نشان داد كه محلول­پاشي گياهان با SNP بويژه در سطح 100 ميكرومولار با افزايش فعاليت آنزيم­هاي آنتي اكسيدانت، كارايي فتوسنتزي را در سيستم­هاي كمبود آب بهبود داده و در نتيجه از افت عملكرد دانه ماريتيغال در شرايط مزرعه جلوگيري نموده است.

Milk thistle is an medicinal plant that is cultivated for the production of silymarin and oil. This study was conducted to investigate the effects of sodium nitroprusside on the some physiological traits and yield in Milkthistle. The experiment was conducted in split-split plot restriction in a randomized complete block design with three replications. Foliar spray with sodium nitroprusside (SNP) at three levels of 0,100 and 200 µmol l–1 was considered as the main factor, while drought stress at three levels of control, withholding of irrigation at stem elongation and withholding of irrigation at anthesis stage were regarded as secondary factors. Finally two genotypes of milk thistle comprised the sub-sub factors. With increasing drought severity, leaf photosynthesis rate decreased significantly almost 52% compared with the control in both genotypes while application of 100 µM SNP in the Hungarian cultivar, increased leaf photosynthesis during stem elongation and anthesis stress by roughly 40% and 24% respectively compared to non-application of SNP. Withholding irrigation enhanced catalase enzyme activity during stem elongation stage in both genotypes, While, drought stress in the Hungarian cultivar peroxidase and ascorbate peroxidase activity decreased and in Sari ecotype ascorbate peroxidase activity increased and had no effect on the peroxidase activity. Application of SNP in in the Hungarian cultivar particularly at the time of stem elongation stress significantly increased enzymes antioxidant activity. However in Sari ecotype, only led to a significant increase of ascorbate peroxidase activity during anthesis stress while, it caused a significant decrease in catalase in the stage of stem elongation stress and did not have any effect on peroxidase activity. Drought stress significantly decreased grain yield while this decrease was compensated by exogenous application of 100 µM SNP in the stages of stem elongation and anthesis stress.The results showed that Spray the plants with SNP, especially at the level of 100 with the increased activity of antioxidant enzymes, improving photosynthetic efficiency under water deficit systems, and as a result, from the reduction in grain yield of milk thistle under farming conditions has prevented.