پديد آورندگان :
چمني، اسماعيل دانشگاه محقق اردبيلي - دانشكده علوم كشاورزي و منابع طبيعي - گروه علوم باغباني , حسيني نياري، سعيده دانشگاه محقق اردبيلي - دانشكده علوم كشاورزي و منابع طبيعي - گروه علوم باغباني , ملكي لجاير، حسن دانشگاه محقق اردبيلي - دانشكده كشاورزي مشگين شهر - گروه علوم گياهي و گياهان دارويي , ترابي گيگلو، موسي دانشگاه محقق اردبيلي - دانشكده علوم كشاورزي و منابع طبيعي - گروه علوم باغباني
كليدواژه :
پرولين , سوخك , كلروفيل , متابوليت هاي ثانويه
چكيده فارسي :
سابقه و هدف: سوسن چلچراغ گونه‌اي در معرض انقراض، وحشي و بومي نواحي جنگلي و مرطوب ايران است كه پتانسيل بسيار بالايي به جهت زيبايي منحصر به فرد در بازارهاي گل ايران و جهان دارد. كمبود آب منجر به پاسخ‌هاي فيزيولوژيكي زيادي در گياهان مي‌شود كه در نهايت منجر به كاهش عملكرد و كيفيت محصول مي‌شود. عواملي در پاسخ گياهان نسبت به تنش خشكي دخيل هستند و برخي از مكانيسم‌هايي كه گياه براي مبارزه با اثرات تنش خشكي استفاده مي‌كند، توسط اسيد آبسيسيك كنترل مي‌شود. لذا هدف از اين تحقيق بررسي تاثير اين ماده در رفع اثرات تنش خشكي اعمال شده توسط پلي اتيلن گليكول در گياه سوسن چلچراغ در شرايط درون شيشه‌اي بود.
مواد و روش‌ها: آزمايشي به صورت فاكتوريل در قالب طرح كاملا تصادفي با 5 تكرار در آزمايشگاه كشت بافت گروه علوم باغباني دانشكده علوم كشاورزي دانشگاه محقق اردبيلي انجام شد. گياهچه‌هاي به‌دست آمده در محيط كشت MS بدون هورمون، در محيط كشت MS حاوي غلظت‌هاي مختلف پلي‌اتيلن گليكول (0، 15، 30 و 60 گرم بر ليتر) و اسيد آبسيسيك (0، 1، 10 و 100 مايكرومولار) كشت شدند. شاخص‌هاي رشدي مثل تعداد سوخك، وزن‌تر و اندازه سوخك، تعداد و طول ريشه، وزن‌تر گياه، تعداد برگ و تعداد فلس و همچنين برخي صفات فيزيولوژيك و متابوليت‌هاي ثانويه شامل محتوي پرولين، محتوي كلروفيل و ميزان آنتوسيانين، تركيبات فنولي و فلاونوئيدها، 70 روز بعد از شروع كشت اندازه‌گيري شدند. يافته‌ها: نتايج به‌دست آمده نشان داد كه تيمار گياهچه‌ها با PEG و ABA به طور معني‌داري (0/01 ≤ p) شاخص‌هاي مورد مطالعه را تحت تاثير قرار داد. با توجه به مقايسه ميانگين داده‌ها با افزايش شدت تنش خشكي، ميزان شاخص‌هاي رشدي گياه مثل تعداد سوخ، تعداد ريشه، تعداد برگ، قطر سوخ، وزن‌تر سوخ، وزن‌تر گياه فلس و طول ريشه سوسن چلچراغ كاهش يافت. كاربرد غلظت‌هاي پايين ABA (1 و 10 مايكرومولار) باعث افزايش رشد گياه ولي كاربرد غلظت بالاتر اين ماده (100مايكرومولار) باعث كاهش رشد تحت شرايط تنش خشكي شد. تجمع تركيبات فنولي، محتوي آنتوسانين، فلاونوئيدها و پرولين به ترتيب 5/5، 4/5، 3/15، 2/15 برابر نسبت به شاهد بيشتر بود ولي كاهش چشمگير در ميزان كلروفيل برگ گياهچه‌هاي درون شيشه‌اي تنش ديده كاهش چشمگيري در مقايسه با شاهد وجود داشت. كاربرد ABA در محيط كشت در شرايط تنش خشكي باعث افزايش غلظت پرولين، ميزان آنتوسيانين كل، فلاونوئيدها و ميزان تركيبات فنولي شد. اين افزايش غلظت در متابوليت‌هاي ثانويه و محلول‌هاي سازگار ممكن است باعث رشد بيشتر گياهچه‌ها در شرايط تنش خشكي شده است. نتيجه‌گيري: نتايج نشان داد كه تنش خشكي باعث كاهش رشد و سوخ‌دهي در گياه سوسن چلچراغ شد. استفاده از ABA در محيط كشت در غلظت‌هاي كم، سبب افزايش رشد رويشي با افزايش توليد متابوليت‌هاي ثانويه و محلول‌هاي سازگار گرديد، ولي اين تركيب در غلظت‌هاي بالاتر اثر بازدارندگي روي گياهچه‌هاي درون شيشه‌اي از خود نشان داد.
چكيده لاتين :
Background and objectives: The Lilium ledebourii Bioss is an endangered and wild species native to native to forest and moist area of Iran, having a high potential for unique beauty in Iran and world flower market.Water deficit produces a cascade of physiological responses that ends-up in decreased production and reduced crop quality. Some factors involved in plant responses to water stress. Several mechanisms that plants utilize to cope with water stress are mediated by abscisic acid. So, the aims of this study were to assess the effects of ABA in alleviating the adverse effect of polyethylene glycol- indced drought stress in lilium plants under in vitro condition.
Materials and methods: This study was carried out as factorial based on completely randomised design with 5 replications in tissue culture laboratory of Department of Horticultural Science, Faculty of Agricultural Science, University of Mohaghegh Ardabili. In vitro plantlets derived from hormone- free MS medium were cultured on MS medium containing different concentrations of PEG (0, 15, 30, 60 gr/l) and ABA (0, 1, 10, 100 µm). Vegetative traits such as bulblet number, bulblet fresh weight, plant fresh weight, root length and root number, plantlet fresh weight, leaf and scale number, and also some physiological traits in response to drought stress such as proline, chlorophyll, anthocyanins, phenols and flavonoids content were measured after 70 days from the beginning of the culture. Results: Results showed that application of ABA and PEG into the cultural medium affected all of the studied traits, significantly (p≤0.01). Vegetative parameters of plantlets such as, root number and root length, bulblet fresh weight, bulblet number, bulblet scale, leaf number and plant fresh weight were declined by increasing the severity of drought stress. Application of lower concentrations of ABA (1 and 10 µm) enhanced plant growth rate, but a higher level (100 µm) of this plant hormone reduced growth rate under drought strss. Accumulation of phenolic compounds, anthocyanins, flavonoids and proline in tissues of plantlets subjected to severe drought stress were respectively 5.5, 4.5, 3.15 and 2.15 times more than control. While, there was a cosiderable drop in leaf chlorophyll content of stressed plantlts compared to the control. Moreover, application of ABA into cultural medium under drought stress condition, increased proline content, anthocyainins, flavonoids and phenolic compounds in the leaves. This increased concentrations of these secondary metabolytes and osmolytes might resulted in an increased plantlet growth under drought stress. Conclusion: Accordinig to the results it can be deduced that growth rate and bulblet formation in lilium plantlet were reduced as a result of drought stress. However, using ABA at lower concentrations in cultural medium enhanced plantlet growth rate by increasing secondary metabolites and osmolytes. While, this compound at higher concentrations showed an inhibitory effect on in vitro plantlets.
