مقايسه برخي ساز و كارهاي حفاظت نوري برگ هاي بهاره و زمستانه گياه ياس در شرايط خشكي

Comparison of some photoprotection mechanisms of winter and spring leaves of Jasminum fruticans under drought conditions

در اين پژوهش، تاثير اعمال تنش آبي 25 روزه بر خصوصيات فيزيولوژيكي برگهاي بهاره و زمستانه گياه ياس (Jasminum fruticans L.) مورد مطالعه قرار گرفت. در فصل بهار، سنجش پارامترهاي مربوط به رنگيزههاي فتوسنتزي و متابوليسم فنلي، تفاوتهاي آشكاري را بين برگهاي زمستانه و بهاره مشخص كرد. مقادير كلروفيل b، كاروتنوييد، فنل كل، فلاونوييد و محتوي نسبي آب (RWC) و همچنين فعاليت آنزيم فنيل آلانين آمونيالياز در برگهاي زمستانه نسبت به برگهاي بهاره افزايش معني دار نشان دادند و توانايي برگهاي زمستانه جهت فروكش غيرفتوشيميايي انرژي نوري در فتوسيستمها را بالا بردند. اگر چه خشكي تغيير معني داري در پارامترهاي فوق ايجاد نكرد. خشكي باعث افزايش متابوليتهاي اكسيدان شامل مالون دي آلدييد (MDA) و پراكسيد هيدروژن (H2O2) و همچنين فعاليت آنزيم پراكسيداز (POD) در برگهاي بهاره شد. پارامتر بيشينه عملكرد كوانتومي فتوسيستم II (Fv/Fm) از شرايط خشكي متاثر نشد ولي پارامتر شاخص كارآيي فتوسيستم (PIabs) در برگهاي بهاره در پاسخ به خشكي كاهش يافت. همچنين تغييرات منحني فلورسانس كلروفيل (OJIP) در برگهاي زمستانه متفاوت از برگ هاي بهاره بود. بنابراين به نظر ميرسد كه دستگاه فتوسنتزي برگهاي زمستانه نسبت به برگهاي بهاره در پاسخ به خشكي مناسب عمل كرد و دليل عدم كاهش PIabs در برگهاي زمستانه در پاسخ به خشكي با نقش كاروتنوييدها و فنلها (به عنوان جاذب هاي نوري) در حفاظت فتوسيستمها مرتبط بود.

In this study, the effects of drought on some physiological characteristics of winter and spring leaves of jasmin (Jasminum fruticans L.) were examined in plants grown in pots and treated with or without water stress for 25 days. Our results showed significant difference in pigment content and phenolic metabolism between winter and spring leaves of jasmine during spring season. In this study, winter leaves showed the higher Chlb, carotanoids, total phenol, flavonoids as well as phenylalanine ammonia lyase (PAL) activity, and relative water content (RWC) as compared to spring leaves, indicating winter leaves are sufficient in their capacity for non-photochemical energy dissipation via these mechanisms. However, water stress did not significantly affect these parameters. Drought significantly increased the amount of malondoialdehyde (MDA) and hydrogen peroxide (H2O2) following significant enhancement of peroxidase (POD) activity. However, in winter and spring leaves treated with water stress, decrease in the maximal quantum efficiency of PSII (Fv/Fm) was not statistically significant. In contrary, spring leaves exhibited a significant decrease in the performance index (PIabs) parameter under drought conditions. Notably, the kinetics of the OJIP chlorophyll fluorescence curve exhibited a quicker difference between winter and spring leaves of jasmine under well watered conditions. Thus, photosynthetic apparatus of winter leaves maintained a higher PIabs during spring season, and showed more tolerance to water stress by dissipating excess light energy by carotenoids; and by screening of photoradiation by phenolic compounds.