پديد آورندگان :
حاتمي، زهرا دانشگاه ايلام، - دانشكده كشاورزي - گروه علوم باغباني، ايلام، ايران , روئين، زينب دانشگاه ايلام، - دانشكده كشاورزي - گروه علوم باغباني، ايلام، ايران , شيري، محمد علي سازمان تحقيقات، آموزش و ترويج كشاورزي = مؤسسه تحقيقات علوم باغباني - پژوهشكده مركبات و ميوه هاي نيمه گرمسيري، رامسر، ايران
كليدواژه :
پاسخ فيزيولوژيك , پرولين , تنش , كورونيلا , نشت يوني
چكيده فارسي :
سابقه و هدف: كورونيلا (Coronilla varia) يا يونجه تاجي يكي از گياهان خانواده Fabaceae است كه به صورت خودرو در مناطق مختلف ايران پراكنش دارد. سرعت گسترش مناسب ريشه و شاخساره، همچنين كيفيت ظاهري اين گياه در شرايط تنش سبب شده كه براي كنترل فرسايش خاك از آن استفاده شود. علاوه بر اين، دارا بودن پتانسيل سرزني و رشد مجدد، كورونيلا را به يك گزينه مناسب براي جايگزين شدن با چمن در فضاهاي سبز تبديل كرده است. اين مطالعه با هدف ارزيابي پاسخ كورونيلا به تنش يخ‌زدگي و تاثير گلايسين بتائين در كاهش آسيب به گياهچه آن، انجام شد.
مواد و روش‌ها: آزمايش به صورت فاكتوريل در قالب طرح كاملاً تصادفي با سه تكرار انجام شد. دماي پايين به مدت يك ساعت در پنج سطح [25 (شاهد)، صفر، 5-، 10- و 15- درجه سلسيوس] به عنوان فاكتور اول و محلولپاشي با گلايسين بتائين (يك روز قبل از تنش يخ‌زدگي) در دو سطح (صفر و 100 ميلي‌مولار) به عنوان فاكتور دوم در نظر گرفته شد. بعد از تنش يخ‌زدگي، ميزان آسيب يخ‌زدگي و شاخص‌هاي فيزيولوژيك (محتواي نسبي آب، نشت يوني) و بيوشيميايي (ميزان كلروفيل، پرولين، پراكسيداسيون ليپيدها، پروتئين و آنزيم پراكسيداز) اندازه‌گيري شد.
يافته‌ها: براساس نتايج، مواجه گياهچه كورونيلا با دماهاي پايين (10- و 15- درجه سلسيوس) موجب افزايش آسيب به شاخساره آن شد. عدم تفاوت معني‌دار بين دماي صفر و 5- درجه سلسيوس نشان‌دهنده قابل تحمل بودن دماي 5- درجه سلسيوس براي گياه است. محلولپاشي با گلايسين بتائين خسارت و آسيب به برگ را كاهش داد. نتايج نشان داد كه تحت تنش يخ‌زدگي محتواي نسبي آب برگ و ريشه كاهش مي‌يابد. كمترين محتواي نسبي آب برگ با ميزان 18/57 درصد و 02/59 درصد به ترتيب مربوط به تنش شديد در دماهاي 10- و 15- درجه سلسيوس بود. مواجه گياه با دماهاي يخ‌زدگي مقدار نشت يوني ريشه و برگ را افزايش داد، به طوري كه تحت تنش شديد دماي پايين (15- درجه سلسيوس) نسبت به شاهد (دماي 25 درجه سلسيوس) ميزان نشت يوني برگ افزايش 27 درصدي نشان داد. با كاهش دما، محتواي كلروفيل برگ ابتدا در دماي صفر درجه سلسيوس نسبت به دماي 25 درجه سلسيوس افزايش و در دماهايي زير صفر درجه سلسيوس كاهش يافت. در حالي كه كاربرد گلايسين بتائين (100 ميلي‌مولار) باعث افزايش محتواي كلروفيل برگ تحت شرايط تنش يخ‌زدگي شد. نتايج نشان داد كه با كاهش دما، ميزان پرولين در برگ و ريشه افزايش مي‌يابد. محلولپاشي گلايسين بتائين باعث افزايش 7 درصدي پرولين برگ شد. از طرف ديگر، تنش يخ‌زدگي منجر به كاهش ميزان پروتئين برگ (16 درصد) و ريشه (26 درصد) كورونيلا در دماي 10- درجه سلسيوس شد. علاوه بر اين با كاهش دما، ميزان فعاليت آنزيم پراكسيداز برگ (66 درصد) و ريشه (156 درصد) و همچنين ميزان مالون ديآلدهيد برگ (193 درصد) و ريشه (141 درصد) افزايش يافت.
نتيجه‌گيري: مي‌توان جمع‌بندي كرد كه شاخص‌هاي فيزيولوژيك و بيوشيميايي كورونيلا تحت تأثير تنش يخ‌زدگي قرار گرفتند. براساس نتايج، ميزان آسيب‌پذيري برگ كورونيلا بيشتر از ريشه بود. دماي پايين از طريق كاهش محتواي نسبي آب برگ و ريشه و افزايش نشت يوني سبب آسيب به شاخساره كورونيلا شد، در حالي كه محلولپاشي با 100 ميلي‌مولار گلايسين بتائين اثرات منفي تنش را كاهش داد. همچنين محلولپاشي گلايسين بتائين از طريق افزايش تجمع اسموليتهاي سازگار مانند پرولين در برگ و ريشه باعث كاهش اثرات نامطلوب تنش دماي پايين در كورونيلا گرديد.
چكيده لاتين :
Background and objectives: Coronilla varia or Crownvetch is belonging to the Fabaceae family that is wildly distributed in different parts of Iran. The rapid spread of roots and shoots, as well as the ability to grow in stressful conditions, has caused it to be used to control soil erosion. In addition, the possibility of moving and regrowth has made Coronilla an appropriate alternative to turfgrass in green spaces. The aim of this study was to evaluate the response of Coronilla to freezing stress and the effect of glycine betaine on reducing seedling damage.
Materials and methods: a factorial experiment was conducted in a completely randomized design with three replications. Low temperature for one hour in five levels [25 (control), 0, -5, -10 and -15°C] were used as the first factor and spraying with glycine betaine (one day before freezing stress) on two levels (0 and 100 mM) was considered as the second factor. After freezing stress, freezing injury, and physiological (relative water content, ion leakage) and biochemical (chlorophyll, proline, lipid peroxidation, protein, and peroxidase) attributes were measured.
Results: According to the results, exposure to freezing temperatures (-10 and -15°C) increased the damage to Coronilla shoots. The absence of the difference between 0 and -5°C indicates that the temperature of -5°C is tolerable for the Coronilla. Foliar application of glycine betaine reduced leaf damage. The results showed that under freezing stress the relative water content of leaves and roots decreases. The lowest relative water content of leaf with 57.18% and 59.02% was related to severe stress at -10 and -15°C, respectively. Under freezing temperatures, the amount of ion leakage of roots and leaves increased, so that under severe stress of low temperature -15°C compared to 25°C, the amount of ion leakage of leaves increased by 27%. With decreasing temperature, the chlorophyll content of the leaves first increased at 0°C compared to 25°C, then decreased at temperatures below 0°C. While the use of glycine betaine (100 mM) increased the leaf chlorophyll content under freezing conditions. The results showed that with lowering temperatures, the amount of proline in leaf and root increased. In addition, foliar application of glycine betaine increased leaf proline by 7%. On the other hand, freezing stress led to a decrease in leaf (16%) and root (26%) protein at -10°C in Coronilla. In addition, compared to control with lowering the temperature, the high accumulation of malondialdehyde (leaf, 193%; root, 141%), and the activity of peroxidase enzyme in leaves (66%) and roots (156%) recorded.
Conclusion: Based on the results, it can be concluded that physiological and biochemical traits of Coronilla were affected by freezing stress. According to the results, leaf vulnerability was higher than the root. Low temperature caused damage to Coronilla by reducing the relative water content and ion leakage of leaves and roots. While spraying with 100 mM glycine betaine reduced the negative effects of freezing stress. Also, foliar application of glycine betaine effectively alleviates the adverse effects of freezing injury in Coronilla by increasing the accumulation of compatible osmolytes such as proline in leaves and roots.
