بررسي اثر تيمارهاي پاكلوبوترازول و جيبرلين بر تعديل تنش خشكي در بافت كالوس گياه Stevia rebaudiana

The effect of paclobutrazol and gibberllin treatments on drought stress alleviation of Stevia rebaudiana callus

تنش خشكي يكي از عوامل محدود كننده رشد و توليد گياهان در سراسر جهان است. گياه Stevia rebaudiana بومي منطقه نيمه مرطوب پاراگوئه و داراي تركيبات شيرين كننده استويول گليكوزيدها با خاصيت دارويي مي باشد. در اين مطالعه كالوس هاي حاصل از گياه Stevia rebaudiana در محيطهاي كشت MS تحت تيمارهاي مختلف پلي اتيلن گليكول، پاكلوبوترازول و جيبرلين كشت داده شدند و سپس برخي از خصوصيات رشد و فيزيولوژيك مورد مطالعه قرار گرفتند. نتايج نشان داد كه پلي اتيلن گليكول سبب كاهش ميزان وزن تر، وزن خشك، رشد نسبي و محتواي آب كالوس ها شد درحاليكه تيمارهاي پاكلوبوترازول و جيبرلين سبب كاهش اثرات منفي تنش خشكي بر رشد كالوس ها شدند. تنش خشكي بر روي ليپيدهاي غشاء اثر منفي داشت و باعث پراكسيداسيون ليپيدهاي غشاء و افزايش معني دار مالون دي آلدئيد شد. تيمارهاي پاكلوبوترازول و جيبرلين سبب كاهش پراكسيداسيون ليپيدهاي غشاء ناشي از تيمار پلي اتيلن گليكول شدند. ميزان كربوهيدرات هاي احياء و محلول در پاسخ به تنش خشكي كاهش معنيداري نشان دادند درحاليكه تيمارهاي جيبرلين و پاكلوبوترازول از اثرات منفي تنش خشكي و افت ميزان كربوهيدرات ها پيشگيري نمودند. كربوهيدراتها در تطابق اسمزي و حفظ ساختارهاي سلولي نقش مهمي را ايفا مي كنند. كالوس هاي استويا در پاسخ به تيمارهاي پلي اتيلن گليكول ، جيبرلين و پاكلوبوترازول ميزان آنتي اكسيدان هاي فنل و آلفاتوكوفرول را افزايش دادند كه در كاهش اثرات منفي تنش اكسيداتيو ناشي از تنش خشكي نقش دارند. بر اساس بررسي نتايج، كالوس حاصل از گياه Stevia حساس به تنش خشكي است و تيمارهاي پاكلوبوترازول و جيبرلين سبب تعديل اثرات سوء تنش خشكي بر روي كالوس هاي اين گياه مي شوند.

Drought stress is one of the limiting factors for plant growth and yield all over the world. Stevia rebaudiana from semi-humid area of Paraguay contains steviol glycosides with pharmacological properties. In the present study, the callus obtained from Stevia rebaudiana were treated with different treatments of poly ethylene glycol, paclobutrazol and gibberellin under in vitro culture and then some growth and physiological parameters were studied. The results showed that poly ethylene glycol decreased the fresh mass, dry mass, water content and relative growth rate of calluses, while paclobutrazol and gibberellin reduced the negative effects of drought stress on callus growth. Drought stress had a negative effect on membrane lipids and caused lipid peroxidation with a significant increase in malondialdehyde content. The paclobutrazol and gibberellin treatments reduced the lipid peroxidation induced by drought stress. The water soluble carbohydrates and reducing sugars contents significantly decreased in response to drought stress, while gibberellin and paclobutrazol treatments prevented the negative effects of drought stress on carbohydrates and their reduction. The carbohydrates play an important role in osmotic adjustment and stabilization of cellular structures. The Stevia calluses enhanced the antioxidant of phenols and α-tocopherol in response to poly ethylene glycol, gibberellin and paclobutrazol which reduce the adverse effects of drought-induced oxidative stress. According to the obtained results, the calluses obtained from Stevia is sensitive to drought stress and paclobutrazol and gibberellin treatments alleviated the negative effects of water deficient on them.