تغییرات برخی صفات فیزیولوژیکی و متابولیتهای ثانوی خردل قهوهای (.(Brassica juncea L در واکنش به محدودیت آب و پلیآمینها
Changes in some physiological traits and secondary metabolites of Indian mustard (Brassica juncea L.) in response to water limitation and polyamines
/الهام مصطفائی
: کشاورزی
، ۱۳۹۷
، میرزائی
۱۴۲ص
چاپی - الکترونیکی
دکتری
زراعت (گرایش فیزیولوژی گیاهان زراعی)
۱۳۹۷/۱۱/۱۵
تبریز
دو آزمایش گلخانهای و مزرعهای به ترتیب به صورت فاکتوریل و اسپیتپلات بر پایه طرح بلوک کامل تصادفی با سه تکرار در سالهای ۱۳۹۴ و ۱۳۹۵ در گلخانه و مزرعه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه تبریز اجرا گردیدند تا عملکرد فیزیولوژیکی و تولید متابولیتهای ثانوی خردل در واکنش به کاربرد پلیآمینها) پوترسین و اسپرمیدین (و محدودیت آب ارزیابی شوند .تیمارهای آبیاری برای گیاهان رشد یافته در گلخانه و مزرعه به ترتیب بر اساس ظرفیت زراعی (۱۰۰ ، ۷۵ ، ۵۰ و ( ۲۵ و تبخیر از تشتک تبخیر کلاس( ۷۰ A ،۱۰۰ ، ۱۳۰ و ۱۶۰ میلی متر تبخیر (بودند .با کاهش آب در دسترس، محتوای کلروفیل b, a و کارآیی فتوشیمیایی فتوسیستم II کاهش یافت، اما محتوای کارتنوئید افزایش یافت .محلول پاشی پلیآمینها محتوای کلروفیل b, a و کارتنوئید را بهبود بخشید .با کاربرد پلیآمینها تحت شرایط تنش رطوبتی، محتوای نسبی آب برگ، گلایسین بتائین و قندهای محلول افزایش یافت اما محتوای پرولین کاهش یافت .فعالیت آنزیم های آنتی اکسیدانی) کاتالاز، پراکسیداز و آسکوربات پراکسیداز (تحت تنش خشکی و تیمار پلیآمینها افزایش یافت .این امر سبب کاهش نشت الکترولیت و پراکسیداسیون لیپیدی تحت شرایط تنش رطوبتی گردید .در هر دو آزمایش گلخانه ای و مزرعه ای کاربرد پلیآمینها) اسپرمیدین و پوترسین(، متابولیت های ثانویه) آنتوسیانین، فنل کل و فلاونوئید (در گیاهان تحت تنش خشکی را بهبود داد .در آزمایش مزرعه ای کاربرد پلیآمینها عملکرد بیولوژیکی، عملکرد دانه، شاخص برداشت، درصد روغن و عملکرد روغن در گیاهان تحت تنش را بهبود داد .با تشدید تنش کم آبی اسیدهای چرب استئاریک، لینولنیک و لینولئیک کاهش، ولی اسیدهای پالمتیک، اولئیک، اروسیک و آرکیک افزایش پیدا کرد .اما کاربرد پلی آمین ها موجب کاهش اسیدهای چرب استئاریک، پالمتیک، آرکیک و اروسیک و افزایش اسیدهای اولئیک، لینولنیک و لینولئیک گردید .بدین ترتیب محلول پاشی پلیآمینها با کاهش اسیدهای چرب اشباع و افزایش اسیدهای چرب غیر اشباع سبب بهبود کیفیت روغن دانه خردل شدند .این نتایج نشان می دهد کاربرد پلیآمینهای پوترسین و اسپرمیدین می تواند برخی اط اثرات زیان آور تنش رطوبتی را بر روی خردل هندی را کاهش دهد و منجر به افزایش عملکرد دانه و افزایش کیفیت و عملکرد روغن دانه در گیاه مزبور شود
Greenhouse and field experiments were carried out as factorial and split-plot (respectively) based on randomized complete block design with three replications in 2015 and 2016 to evaluate physiological performance and secondary metabolites of mustard in response to water limitation and foliar application of polyamines (spermidine and utrescine). Irrigation treatments in pot and field experiments were applied on the bases of field capacity ( 100 , 75 , 50 and 25 FC) and evaporation from class A pan ( 70, 100, 130 and 160 mm evaporation), respectively. Chlorophyll a and b contents and photochemical efficiency of photosystem II decreased, but the carotenoid content increased with decreasing water supply. Foliar sprays of polyamines improved chlorophyll a and b and carotenoid con tents. Relative water content, glycine betaine and soluble sugars contents were increased, but proline content was decreased by exogenous polyamines under limited water supply. Antioxidant enzymes (POX, CAT and APX) activities were enhanced by drought stress and polyamine treatments. This was resulted in lower electrolyte leakage and lipid peroxidation (less MDA) under stressful conditions. In both greenhouse and field trials, foliar applications of polyamines (spermidine and Putrescine) improved secondary metabolites (anthocyanin, total phenol and flavonoids) in drought-stressed plants. In field experiment, exogenous spray of polyamines improved plant biomass, grain yield, harvest index, oil content and oil yield in drought-stressed plants. Fatty acids of stearic, linoleic and linolenic decreased, But palmitic, oleic and arcic (Arachidonic) acids increased with increasing water deficit. In contrast, foliar spray of polyamines reduced stearic, palmitic, arcic (arachidonic) and erucic acids, but enhanced oleic, linoleic, linolenic acids. In general, application of polyamines improved oil quality by reducing the saturated fatty acid and enhancing the unsaturated fatty acids. These results indicate that exogenous polyamines such as putrescine and spermidine can alleviate some of the deleterious impacts of water limitation on Indian mustard, leading to higher grain and oil yields and quality in drought-subjected plants
Changes in some physiological traits and secondary metabolites of Indian mustard (Brassica juncea L.) in response to water limitation and polyamines