تاثیر محلول‌پاشی برگی با اسپرمیدین بر برخی ویژگی‌های مورفوفیزیولوژیک و بیوشیمیایی انگور تحت تنش شوری

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانش آموخته کارشناسی ارشد گروه علوم باغبانی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه ارومیه، ارومیه، ایران.

2 دانشیارگروه علوم باغبانی دانشکده کشاورزی، دانشگاه ارومیه، ارومیه، ایران.

3 دانشیارگروه علوم خاک دانشکده کشاورزی، دانشگاه ارومیه، ارومیه، ایران.

10.30466/rip.2022.54228.1236

چکیده

به‌ منظور بررسی تأثیر اسپرمیدین بر برخی ویژگی‌های مورفولوژیک، فیزیولوژیک و بیوشیمیایی در دو رقم انگور (سیاه سردشت و بی‌دانه سفید) در شرایط تنش شوری، آزمایش گلخانه‌ای با سه فاکتور شامل دو رقم انگور (سیاه سردشت و بیدانه سفید)، چهار سطح شوری (کلرید سدیم همراه با محلول غذایی) شامل صفر (شاهد)، ۲۰، ۴۰ و ۸۰ میلی‌مولار و فاکتور سوم شامل اسپرمیدین (به صورت محلول‌پاشی برگی) در چهار سطح صفر (شاهد)، 0.25، 0.5 و 1 میلی‌مولار به-صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی با چهار تکرار و در مدّت شش ماه انجام شد. در سطح شوری ۸۰ میلی‌مولار، میزان کاهش ارتفاع گیاه در رقم بی‌دانه سفید در مقایسه با شاهد 26.7 درصد گزارش گردید. کاربرد یک میلی‌مولار اسپرمیدین در تیمارهای ۴۰ و ۸۰ میلی‌مولار شوری، باعث جلوگیری از کاهش شدید محتوای نسبی آب برگ گردید. میزان قندهای محلول در رقم بی‌دانه سفید در سطوح شوری ۸۰ میلی‌مولار، 2.6 برابر و در رقم سیاه سردشت، 1.6 برابر در مقایسه با شاهد افزایش نشان داد. میزان افزایش فعالیت آنزیم آسکوربات پراکسیداز در رقم بی‌دانه سفید در سطوح شوری۴۰ و ۸۰ میلی‌‌‌مولار در مقایسه با شاهد به ترتیب 2.36 و 2.92 برابر گزارش گردید. یافته‌های این پژوهش نشان داد که مقاومت دو رقم مورد مطالعه نسبت به تنش شوری متفاوت بوده و کاربرد اسپرمیدین می‌تواند برخی از اثرات منفی ناشی از تنش شوری را در هر دو رقم انگور تعدیل نماید.

کلیدواژه‌ها


جلیلی­مرندی، ر. 1388. پرورش میوه­های مناطق معتدله. چاپ اول. انتشارات جهاد دانشگاهی ارومیه، 260 ص.
حبیبی، ق. ۱۳۹۴. کاهش صدمات تنش شوری در گیاه انگور رقم شاهی با استفاده از محلول­پاشی ید. همایش بین­المللی پژوهش­های کاربردی در کشاورزی، تهران.
شهبازمحمدی، ح.، کیان­مهر، ا.س. و مهدی­زاده، ر. ۱۳۹۳. مطالعه فیلوژنتیکی باکتری سودوموناس پوتیدا تولیدکننده پرولین دهیدروژناز و آنالیز بیوانفورماتیکی آنزیم جداسازی شده. مجله پژوهش­های سلولی و مولکولی، ۲۷(۲): ۲8۵-۲9۵.
عزیزی، ح.، حسنی، ع.، رسولی­صدقیانی، م.ح.، عباسپور، ن. و دولتی­بانه، ح. تأثیر محلول­پاشی سیلیکات­پتاسیم و سولفات روی بر برخی ویژگی­های فیزیولوژیک دو رقم انگور در شرایط تنش شوری. مجله علوم باغبانی ایران، ۴۷(۴): 797-810.
مومن­پور، ع.، ایمانی، ع.، بخشی، د. و رضایی، ح.  ۱۳۹۳. ارزیابی تحمل به شوری در برخی از ژنوتیپ­های بادام پیوند شده روی پایه GF677 بر اساس صفات مورفولوژیک و فلورسانس کلروفیل. مجله فرآیند و کارکرد گیاهی، ۳(۱۰): 9-28.
مومنی، ع. ۱۳۸۹. پراکنش جغرافیایی و سطوح شوری منابع خاک ایران. نشریه پژوهش­های خاک، ۲۴: 203-215.
مینازاده، ر. ، کریمی، ر. و محمدپرست، ب. ۱۳۹۷. اثر تغذیة برگی سولفات­پتاسیم بر شاخص­های مورفوفیزیولوژیک انگور در شرایط  تنش شوری. زیست­شناسی گیاهی ایران، ۱۰(۳۷): 83-106.
Ahmed, F.F., Abdel Aal, A.M.K., Aly, M.A. and Ahmed, S.E., 2015. Tolerance of some grapevine cultivars to salinity and calcium carbonate in the soil. Stem Cell, 6: 45-64.
Anser, A., Shahzad, M.A.B., Hussain, S., Iqbal, J., Ahmad, M., BuKhsh, H.A. and Sarwar, M. 2012. Salt stress alleviation in field crops through nutritional supplementation of silicon. Pakistan Journal of Nutrition, 11: 637-655.
Ayad, H.S., Yousf, A.R.M. and Moursi, A.E., 2011. Improving fruit and oil quality of picual olive through exogenous application of putrescine and stigmasterol. New York Science Journal, 4(9), pp.40-45.
Baneh, H.D., Attari, H., Hassani, A. and Abdollahi, R., 2013. Salinity effects on the physiological parameters and oxidative enzymatic activities of four Iranian grapevines (Vitis vinifera L.) cultivar. International Journal of Agriculture and Crop Sciences (IJACS), 5(9): 1022-1027.
Bartels, D. and Sunkar, R. 2005. Drought and salt tolerance in plants. Critical reviews in plant sciences, 24(1): 23-58.
Basra, A.S. and Basra, R.K. 1997. Mechanisms of environmental stress resistance in plants. Routledge.
Chattopadhayay, M.K., Tiwari, B.S., Chattopadhyay, G., Bose, A., Sengupta, D.N. and Ghosh, B. 2002. Protective role of exogenous polyamines on salinity‐stressed rice (Oryza sativa) plants. Physiologia Plantarum, 116(2): 192-199.
Chelli-Chaabouni, A., Mosbah, A.B., Maalej, M., Gargouri, K., Gargouri-Bouzid, R. and Drira, N. 2010. In vitro salinity tolerance of two pistachio rootstocks: Pistacia vera L. and P. atlantica Desf. Environmental and Experimental Botany, 69(3): 302-312.
Chutipaijit, S., Cha-um, S. and Sompornpailin, K., 2011. High contents of proline and anthocyanin increase protective response to salinity in'Oryza sativa'L. spp.'indica'. Australian Journal of Crop Science, 5(10) :1191-1198.
Cramer, G.R., Ergül, A., Grimplet, J., Tillett, R.L., Tattersall, E.A., Bohlman, M.C., Vincent, D., Sonderegger, J., Evans, J., Osborne, C. and Quilici, D. 2007. Water and salinity stress in grapevines: early and late changes in transcript and metabolite profiles. Functional & integrative genomics, 7: 111-134.
Domingos, P., Prado, A.M., Wong, A., Gehring, C. and Feijo, J.A. 2015. Nitric oxide: a multitasked signaling gas in plants. Molecular plant, 8(4): 506-520.
Ekinci, M., Yildirim, E., Dursun, A. and Mohamedsrajaden, N., 2019. Putrescine, spermine and spermidine mitigated the salt stress damage on Pepper (Capsicum annum L.) seedling. Yuzuncu Yıl University Journal of Agricultural Sciences, 29(2): 290-299.
Fisarakis, I., Chartzoulakis, K. and Stavrakas, D. 2001. Response of Sultana vines (V.vinifera L.) on six rootstocks to NaCl salinity exposure and recovery. Agricultural water management, 51(1): 13-27.
 
Fozouni, M., Abbaspour, N. and Baneh, H.D. 2012. Short term response of grapevine grown hydroponically to salinity: Mineral composition and growth parameters. Vitis, 51(3): 95-101.
Gengmao, Z., Yu, H., Xing, S., Shihui, L., Quanmei, S. and Changhai, W. 2015. Salinity stress increases secondary metabolites and enzyme activity in safflower. Industrial crops and products, 64: 175-181.
Gratan, S.R. and Grieve, C.M. 1999. Salinity-mineral nutrient relations in horticulrural crops. Scientia Horticulturae, 78: 127-157.
Hamdani, S., Gauthier, A., Msilini, N. and Carpentier, R. 2011. Positive charges of polyamines protect PSII in isolated thylakoid membranes during photoinhibitory conditions. Plant and cell physiology, 52(5): 866-873.
Hussein, M.M., Nadia, E.L., Gereadly, H.M. and El-Desuki, M. 2006. Role of putrescine in resistance to salinity of pea plants (Pisum sativum L.). Journal of Applied Sciences Research, 2(9): 598-604.
Irigoyen, J.J., Einerich, D.W. and Sánchez‐Díaz, M. 1992. Water stress induced changes in concentrations of proline and total soluble sugars in nodulated alfalfa (Medicago sativa) plants. Physiologia plantarum, 84(1): 55-60.
Kaur-Sawhney, R., Tiburcio, A.F., Altabella, T. and Galston, A.W. 2003. Polyamines in plants: an overview. Journal of Cell and Molecular Biology, 2: 1-12.
Kaya, M.D., Okçu, G., Atak, M., Cıkılı, Y. and Kolsarıcı, Ö. 2006. Seed treatments to overcome salt and drought stress during germination in sunflower (Helianthus annuus L.). European journal of agronomy, 24(4): 291-295.
Khan, A., Khan, A.L., Muneer, S., Kim, Y.H., Al-Rawahi, A. and Al-Harrasi, A. 2019. Silicon and salinity: Crosstalk in crop-mediated stress tolerance mechanisms. Frontiers in plant science, 10, p.1429.
Kumar, V., Khare, T., Shaikh, S. and Wani, S.H. 2018. Compatible solutes and abiotic stress tolerance in plants. Metabolic adaptations in plants during abiotic stress, 3: 213-220.
Kusano, T., Berberich, T., Tateda, C. and Takahashi, Y. 2008. Polyamines: essential factors for growth and survival. Planta, 228: 367-381.
Łuczak, K., Czerniawska-Kusza, I., Rosik-Dulewska, C. and Kusza, G. 2021. Effect of NaCl road salt on the ionic composition of soils and Aesculus hippocastanum L. foliage and leaf damage intensity. Scientific Reports, 11(1): 5309.
Mahouachi, J. 2018. Long-term salt stress influence on vegetative growth and foliar nutrient changes in mango (Mangifera indica L.) seedlings. Scientia Horticulturae, 234: 95-100.
Manchanda, G. and Garg, N. 2008. Salinity and its effects on the functional biology of legumes. Acta Physiologiae Plantarum, 30: 595-618.
Misra, N. and Saxena, P. 2009. Effect of salicylic acid on proline metabolism in lentil grown under salinity stress. Plant Science, 177(3): 181-189.
Mohammadkhani, N., Heidari, R. and Abbaspour, N. 2013b. Effects of salinity on antioxidant system in four grape (Vitis vinifera L.) genotypes. Vitis, 52(3):105-110.
Mohammadkhani, N., Heidari, R., Abbaspour, N. and Rahmani, F. 2013. Comparative study of salinity effects on ionic balance and compatible solutes in nine Iranian table grape (Vitis vinifera L.) genotypes. Journal International des Sciences de la Vigne et du Vin, 47(2): 99-114.
Movahed, N., Eshghi, S., Tafazoli, E. and Jamali, B. 2010. Effects of Polyamines on Vegetative Characteristics, Growth, Flowering and Yield of Strawberry ('Paros' and 'selva'). In XXVIII International Horticultural Congress on Science and Horticulture for People (IHC2010): International Symposium on 926 (pp. 287-293).
Muchate, N.S., Nikalje, G.C., Rajurkar, N.S., Suprasanna, P. and Nikam, T.D. 2016. Plant salt stress: adaptive responses, tolerance mechanism and bioengineering for salt tolerance. The Botanical Review, 82: 371-406.
Nakano, Y. and Asada, K. 1981. Hydrogen peroxide is scavenged by ascorbate-specific peroxidase in spinach chloroplasts. Plant and cell physiology, 22(5): 867-880.
Paquin, R. and Lechasseur, P. 1979. Observations sur une méthode de dosage de la proline libre dans les extraits de plantes. Canadian Journal of Botany, 57(18): 1851-1854.
Parida, A.K. and Das, A.B. 2005. Salt tolerance and salinity effects on plants: a review. Ecotoxicology and environmental safety, 60(3): 324-349.
Rehman, S., Abbas, G., Shahid, M., Saqib, M., Farooq, A.B.U., Hussain, M., Murtaza, B., Amjad, M., Naeem, M.A. and Farooq, A. 2019. Effect of salinity on cadmium tolerance, ionic homeostasis and oxidative stress responses in conocarpus exposed to cadmium stress: Implications for phytoremediation. Ecotoxicology and Environmental Safety, 171: 146-153.
Sarabi, B., Bolandnazar, S., Ghaderi, N. and Ghashghaie, J. 2017. Genotypic differences in physiological and biochemical responses to salinity stress in melon (Cucumis melo L.) plants: Prospects for selection of salt tolerant landraces. Plant Physiology and Biochemistry, 119: 294-311.
Sarker, U. and Oba, S. 2020. The response of salinity stress-induced A. tricolor to growth, anatomy, physiology, non-enzymatic and enzymatic antioxidants. Frontiers in Plant Science, 11: 559876.
Shi, J., Fu, X.Z., Peng, T., Huang, X.S., Fan, Q.J. and Liu, J.H. 2010. Spermine pretreatment confers dehydration tolerance of citrus in vitro plants via modulation of antioxidative capacity and stomatal response. Tree Physiology, 30(7): 914-922.
Sivritepe, N., Sivritepe, H.O., Celik, H. and Katkat, A.V. 2010. Salinity responses of grafted grapevines: Effects of scion and rootstock genotypes. Notulae Botanicae Horti Agrobotanici Cluj-Napoca, 38(3): 193-201.
Sofo, A., Manfreda, S., Fiorentino, M., Dichio, B. and Xiloyannis, C. 2008. The olive tree: a paradigm for drought tolerance in Mediterranean climates. Hydrology and Earth System Sciences, 12(1): 293-301.
Sun, Y., Niu, G., Wallace, R., Masabni, J. and Gu, M. 2015. Relative salt tolerance of seven strawberry cultivars. Horticulturae, 1(1): 27-43.
Tang, W. and Newton, R.J. 2005. Polyamines reduce salt-induced oxidative damage by increasing the activities of antioxidant enzymes and decreasing lipid peroxidation in Virginia pine. Plant Growth Regulation, 46: 31-43.
Tanou, G., Molassiotis, A. and Diamantidis, G. 2009. Induction of reactive oxygen species and necrotic death-like destruction in strawberry leaves by salinity. Environmental and experimental botany, 65(2-3): 270-281.
Torrigiani, P., Bressanin, D., Beatriz Ruiz, K., Tadiello, A., Trainotti, L., Bonghi, C., Ziosi, V. and Costa, G. 2012. Spermidine application to young developing peach fruits leads to a slowing down of ripening by impairing ripening‐related ethylene and auxin metabolism and signaling. Physiologia Plantarum, 146(1): 86-98.
Turner, N.C., 1981. Techniques and experimental approaches for the measurement of plant water status. Plant and soil, 58(1-3): 339-366.
Valero, D., Martı́nez-Romero, D. and Serrano, M. 2002. The role of polyamines in the improvement of the shelf life of fruit. Trends in Food Science and Technology, 13(6-7): 228-234.
Verbruggen, N. and Hermans, C. 2008. Proline accumulation in plants: a review. Amino acids, 35: 753-759.
Zhang, H., Irving, L.J., McGill, C., Matthew, C., Zhou, D. and Kemp, P. 2010. The effects of salinity and osmotic stress on barley germination rate: sodium as an osmotic regulator. Annals of Botany, 106(6):1027-1035.
Zhang, W., Jiang, B., Li, W., Song, H., Yu, Y. and Chen, J. 2009. Polyamines enhance chilling tolerance of cucumber (Cucumis sativus L.) through modulating antioxidative system. Scientia Horticulturae, 122(2): 200-208.
Zhao, H. and Yang, H. 2008. Exogenous polyamines alleviate the lipid peroxidation induced by cadmium chloride stress in Malus hupehensis Rehd. Scientia horticulturae, 116(4): 442-447.
Zhao, M.G., Tian, Q.Y. and Zhang, W.H. 2007. Nitric oxide synthase-dependent nitric oxide production is associated with salt tolerance in Arabidopsis. Plant physiology, 144(1): 206-217.