تاثیر پلی‌آمین‌ها بر پاسخ‌های آنتی‌اکسیدانی گیاه گلرنگ (Carthamus tinctorius) در شرایط تنش خشکی

Abstract

سابقه و هدف: خشکی رایج‌ترین عامل تنش‌زای غیر زیستی می‌باشد که بیش از سایر عوامل، رشد و نمو گیاهان را کاهش می‌دهد. از این جهت، شناسایی عوامل موثر در افزایش تحمل گیاهان نسبت به خشکی ضروری است. گیاهان در مقابله با خشکی ترکیبات آنتی-اکسیدانی را برای مقابله با تنش اکسیداتیو افزایش می‌دهند. پلی‌آمین‌ها به عنوان تنظیم‌کننده‌های رشد، نقش مهمی در حفظ تمامیت غشاهای سلولی و کاهش تولید گونه‌های اکسیژن فعال در شرایط تنش خشکی دارند. گلرنگ یک گیاه زراعی روغنی، دارویی و صنعتی از تیره آفتابگردان است. بسیاری از مطالعات بر روی گیاهان دیگر نشان داده‌اند که پلی‌آمین‌ها سبب افزایش تحمل به تنش‌های محیطی می‌شوند، اما واکنش گلرنگ به غلظت‌های مختلف پوتریسین+اسپرمین تحت تنش خشکی مشخص نیست. بر همین اساس، این پژوهش برای بررسی تاثیر پلی‌آمین‌های مزبور روی فعالیت آنتی‌اکسیدان‌‌های آنزیمی و غیر آنزیمی، میزان پراکسیداسیون لیپیدی و پایداری غشاها در گلرنگ انجام گرفت.<br /> <br /> مواد و روش‌ها: این آزمایش در سال 1396-1395 به صورت فاکتوریل در قالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی با سه تکرار در گلخانه دانشگاه تبریز انجام گرفت. در این پژوهش تاثیر غلظت‌های مختلف پوتریسین+اسپرمین (0+0، 40+40، 40+60 و 60+40 میکرومولار) بر فعالیت آنزیم‌های آنتی‌اکسیدان (آسکوربات پراکسیداز، کاتالاز، سوپراکسید‌دیسموتاز و پراکسیداز)، غلظت مالون‌دی‌آلدئید، پراکسید هیدروژن و نشت الکترولیت، آنتی‌اکسیدان‌های غیر‌آنزیمی (فنل‌ها، فلاونوئید‌ها و آنتوسیانین‌ها) در گلرنگ تحت آبیاری کامل (100 درصد ظرفیت زراعی) و آبیاری محدود (40 درصد ظرفیت زراعی) مورد بررسی قرار گرفت. گیاهان در مرحله 7-6 برگی برای اندازه‌گیری‌های مختلف برداشت شدند.<br /> <br /> یافته‌ها: آبیاری و محلولپاشی پلی‌آمین‌ها، میزان آنتی‌اکسیدان‌های آنزیمی و غبر آنزیمی، غلظت مالون‌دی‌آلدئید، پراکسید هیدروژن و نشت الکترولیت را به طور معنی‌داری تحت تاثیر قرار داد. اثر متقابل این عوامل نیز برای تمام صفات معنی‌دار بود. فعالیت آنزیم‌های کاتالاز، پراکسیداز و سوپر اکسیددیسموتاز، فلاونوئید کل برگ‌ها و و آنتوسیانین‌ها در اندام هوایی به طور معنی‌داری تحت تیمار خشکی نسبت به گیاهان شاهد افزایش یافت. محلول‌پاشی غلظت‌های 40+60 میکرومولار و 60+40 میکرومولار پوتریسین+اسپرمین در گیاهان تحت تنش سبب افزایش معنی‌دار فعالیت آنزیم‌های کاتالاز، سوپراکسیددیسموتاز و غلظت آنتوسیانین‌ها گردید. تنش خشکی در برگ‌ها سبب افزایش معنی‌دار محتوای مالون‌دی‌آلدئید، پراکسید هیدروژن و نشت الکترولیت‌ها گردید. غلظت مالون‌دی‌آلدئید و میزان نشت الکترولیت‌ها در نتیجه کاربرد پوتریسین+ اسپرمین به طور معنی‌داری کاهش یافتند. <br /> <br /> نتیجه‌گیری: تنش خشکی با القاء تنش اکسیداتیو اثر منفی بر رشد گیاه گلرنگ داشت. به طور کلی کاربرد 40+60 میکرومولار و 60+40 میکرومولار پوتریسین+اسپرمین در کاهش گونه‌های فعال اکسیژن ناشی از کمبود آب موثر بودند. محلول‌پاشی برگی 60+40 میکرو‌مولار پوتریسین+اسپرمین، پراکسیداسیون لیپیدها، نشت الکترولیت و غلظت پراکسید هیدروژن را از طریق افزایش ظرفیت آنتی‌اکسیدانی و افزایش فلاونوئیدها و آنتوسیانین‌ها کاهش داد و منجر به افزایش تحمل خشکی گلرنگ گردید. نتایج این مطالعه نشان داد که محلولپاشی 40+60 میکرومولار و 60+40 میکرومولار پوتریسین+اسپرمین می‌تواند برای کاهش اثرات مخرب تنش خشکی در مراحل اولیه رشد گیاه استفاده شود.