اثر سديم‌نيتروپروسايد و اسيدآمينه آرجينين بر مقاومت به سرما در گياه گوجه‌فرنگي

Effects of Sodium Nitroprusside and Amino Acid Arginine on Chilling Resistance in Tomato Plant

تنش سرما يكي از عامل‌هاي محيطي مهم است كه توليدهاي كشاورزي را تحت تاثير قرار مي‌دهد. در پيشرفت‌هاي اخير يك‌سري تركيب‌هاي كليدي در مسيرهاي هدايت سيگنال تنش شناسايي شده‌اند كه باعث افزايش تحمل گياه در برابر شرايط تنش مي‌شوند. نيتريك‌اكسيد NO)) يكي از مولكول‌هاي فعال زيستي است كه در پاسخ گياه به تنش‌هاي زيستي نقش دارد. در اين پژوهش اثر پيش‌تيمار سديم‌نيتروپروسايد (SNP) (تركيب رهاكننده NO) و آرجينين (گهرمايه آنزيم نيتريك‌اكسيد سنتتاز) در تخفيف آسيب‌هاي ناشي از سرما در گياه گوجه‌فرنگي پژوهش و مقايسه شد. در اين پژوهش گياه‌هاي 3 هفته‌اي به مدت 10 روز با غلظت 100 ميكرومولار سديم نيترو‌پروسايد و غلظت 5 ميكرومولار آرجينين پيش‌تيمار شدند و سپس به مدت 6 ساعت در معرض دماي 5 درجه سلسيوس قرار گرفتند. نتيجه‌ها نشان داد كه پيش‌تيمار با SNP و آرجينين باعث كاهش مقدار پراكسيداسيون چربي و پراكسيدهيدروژن در گياه‌هاي در شرايط تنش شد. همچنين فعاليت آنزيم‌هاي گاياكول پراكسيداز واسكوربات پراكسيداز در گياه‌هاي پيش‌تيمار شده با SNP و آرجينين افزايش چند برابري در شرايط تنش نشان داد اما كاتالاز تنها درگياه‌هاي پيش‌تيمار شده با آرجينين افزايش نشان داد. به نظر مي‌رسد چون آرجينين به عنوان گهرمايه NO، قادر به توليد ديگر محصول‌ها نظير پلي‌آمين‌ها و پرولين نيز مي‌باشد؛ نقش آن نسبت به SNP كه تنها به عنوان رهاكننده NO عمل مي‌كند بهتر و موثرتر است.

Cold stress is a major environmental factor affecting agricultural productivity of crops. Recent advances have revealed key components of stress signal transduction pathways that enhanced stress tolerance in plants. Considering nitric oxide (NO) is a ubiquitous bioactive molecule that plays a central role as a signal in plant responses to biotic and abiotic stress. In this research the effects of sodium nitroprusside (SNP) (as a NO releasing compound) and arginine (Arg) (as NOS substrate) pretreatment on alleviation of chilling stress were investigated and compared in tomato plant. In this study 3-week-old plants pretreated with SNP 100µM and arginine 5µM for 10 days and then subjected to 5°C for 6 h. Finally lipid peroxidation, Hydrogen peroxide content and activity of CAT, APX and GPX enzymes were investigated. Results showed that, SNP and Arg pretreatment declined the lipid peroxidation and hydrogen peroxide content. In addition the activity of GPX and APX increased in plants which were pretreated with SNP and Arg while CAT activity increased only in Arg pretreatment. It seems that Arg as a NO precursor, to produce other products such as polyamines and proline had a more effective role than SNP pretreatment.