تاثیر دماهای پایین بر برخی جنبههای زیستی گل و کاربرد غلظتهای مختلف پرولین و پوتریسین بر بعضی صفات فیزیولوژیکی و بیوشیمیایی میوهی سه گونه مرکبات
Effect of low temperatures on some biological aspects of flower and application of different concentrations of proline and putrescine on some physiological and biochemical characteristics of three Citrus species fruit
/سهیلا محمدرضاخانی
: کشاورزی
، ۱۳۹۸
، میرزائی
۱۲۷ص
چاپی - الکترونیکی
دکتری
علوم باغبانی گرایش میوهکاری
۱۳۹۸/۰۶/۱۷
تبریز
مرکبات از مهمترین درختان میوه گرمسیری و نیمهگرمسیری که حساس به دمای پایین میباشند .تحقیق حاضر در قالب دو آزمایش جداگانه انجام شده است :آزمایش اول به منظور اعمال تیمار دماهای مختلف روی جوانهزنی دانهگرده و نیز بررسی ترکیبات فنولی و فلاونوئیدی صورت گرفته است .بعد ار انتخاب درختان با شرایط یکسان، شاخههایی با تعداد گل کافی در مرحلهای که گلهای باز نشده جدا و به مدت شش ساعت در معرض دماهای متفاوت۵ ،۱۰ ، ۱۵ و ۲۰ درجه سانتیگراد قرار داده شدند .دمای ۲۵ درجه سانتیگراد بعنوان شاهد در نظر گرفته شد و بعد از ۴۸ ساعت درصد جوانهزنی در شرایط In vivo و همچنین انالیز ترکیبات فنولی و فلاونووئیدی مورد بررسی قرار گرفت .نتایج اوی نشان دادند که بیشترین میزان ترکیبات فنولی و فلاونوئیدی در دانههای گرده تحت دماهای پایین (۵ و ۱۰ درجه سانتیگراد (در هر سه گونه مرکبات مشاهده گردیده است .مقایسه کروماتوگرامهای حاصل از HPLC در گونه نارنگی یک افزایش هشت و دو برابری بترتیب در سطح زیر منحنی در پیکهای ۱ و ۵ و همچنین در گونه پرتقال بترتیب افزایش چهار و سه برابری در سطح زیر منحنی در پیکهای ۱ و ۴ در دمای ۵ درجهسانتیگراد در مقایسه با دمای شاهد (۲۵ درجهسانتیگراد (را نشان دادند .در گریپفروت پیکهای۱ ، ۳ و ۴ در نمونههای در معرض دمای ۵ درجه سانتیگراد بترتیب افزایش سه، چهار و چهار برابری در سطح زیر منحنی را ثبت کردند .نتایج نشان دادند که درصد جوانهزنی در هر سه گونه مرکبات با افزایش دما بیشتر شده است .بطوریکه، در دماهای ۲۰ و ۲۵ درجه سانتیگراد بیشترین میزان درصد جوانهزنی نسبت به سایر دماها در هر سه گونه مشاهده گردیده است .در آزمایش دوم اثر تنش یخبندان روی میوههای سه گونه مرکبات در مرحله بلوغ فیزیولوژیکی بررسی شد .به این منظور، شاخههای درختان مورد آزمایش، ۲۴ ساعت قبل از قرار گرفتن در معرض دماهای پایین، با اسیدآمینه پرولین با غلظتهای۰ ، ۱۵ و ۲۰ میلیمولار و پوتریسین۰ ، ۵ و ۱۰ میلیمولار محلولپاشی و سپس شاخههای حاوی میوههای تیمار شده از درختان جدا و به مدت سه ساعت در معرض دماهای۱ ،۱ - و۳ - درجه سانتیگراد قرار گرفت و صفاتی مانند میزان فنول و فلاونوئید کل، پراکسید هیدروژن، پراکسیداسیون لیپیدها، میزان قندهای محلول، گلایسین بتائین، پرولین درونی و همچنین ظرفیت آنتیاکسیدانی و فعالیت آنزیمهای سوپراکسیددیسموتاز، کاتالاز و پراکسیداز در پوست و گوشت میوهها مورد ارزیابی قرار گرفت .نتایج نشان دادند که تنش سرما منجر به افزایش تولید پراکسیدهیدروژن و پراکسیداسیون لیپیدها در گوشت و پوست هر سه گونه مرکبات شده است .اگرچه تیمار گیاهان با پرولین و پوتریسین با غلظتهای مختلف باعث کاهش معنیداری در میزان پراکسیدهیدروژن و پراکسیداسیون لیپیدها در طی شرایط تنش گردیده است .میزان ترکیبات فنولی و فلاونوئیدی در پوست و گوشت میوههای هر سه گونه مرکبات با کاهش دما و پیشتیمار میوههای سه گونه مرکبات با پوتریسین و پرولین در غلظتهای مختلف افزایش یافته است .میزان و نوع ترکیبات فنولی در دمای۳ - درجه سانتیگراد با استفاده از HPLC انجام شده است .ترکیبات فنولی استاندارد شامل کلروژنیک، گالیک، کوماریک، فرولیک، سالیسلیک و تانیک اسید و فلاونوئیدها شامل کوئرسیتین، روتین و نارنجینین شناسایی شدند .همچنین کاربرد غلظتهای مختلف پوتریسین و پرولین نیز منجر به افزایش این ترکیبات در مقایسه با نمونههای شاهد گردیده است .اگر چه میزان نارنجینین در اثر کاربرد این تیمارها کاهش یافته و همچنین سالیسیلیک و تانیک اسید در نمونهها مشاهده نشدهاند .تیمار سرما، پرولین و پوتریسین با غلظتهای مختلف نیز باعث افزایش در میزان قندهای محلول، میزان پرولین درونی وگلیسین بتائین در گوشت و پوست میوههای تیمار شده نسبت به نمونههای شاهد شده است .بررسی میزان ظرفیت آنتیاکسیدانی و فعالیت آنزیمهای آنتیاکسیدانی در پوست و گوشت میوههای سه گونه مرکبات نشان داد که تنش دمای پایین و کاربرد پوتریسین و پرولین منجر به افزایش معنیداری در میزان این صفات شده است
Citrus are one of the most important tropical and subtropical fruit tree that are sensitive to low temperatures. The present study was carried out as two separate experiments: The first experiment was conducted to investigate the effect of different temperatures on pollen germination and also phenolic and flavonoids compounds were measured. After selection of trees with the same conditions, branches with sufficient number of flowers at stage that flowers are unopened were separated and exposed to different temperatures of 5, 10, 15 and 20 C for six hours. The temperature of 25 C was considered as control. The Spectrophotometry results showed that highest amount of polyphenol and flavonoids were observed at 5 C in all species. Comparison of chromatograms obtained by HPLC in C. reticulata showed an increase of eight- and two-fold in area under the curve peaks of one and five, respectively and also, in C. sinensis increase of four- and three-fold, in area under the curve peaks of one and four respectively, at 5 C compared to the control (25 C). In C. paradisi, areas under the curve peaks one, three and four in samples exposed to 5 C increased approximately three-, four- and four-fold, respectively. The results of this study indicated that the percentage of germination in all three Citrus species increased with increasing temperature. The highest germination percentage was observed at temperatures of 20 and 25 C in all three species. In the second experiment, the effect of low temperature stress on the fruits of three Citrus species at physiological maturity was investigated. For this purpose, the branches of the trees 24 hours before exposure to low temperatures, sprayed with proline amino acid with concentrations of 0, 15 and 20 mM and putrescine 0, 5 and 10 mM and then were exposed to temperatures of 1, -1 and -3 for three hours and traits such as phenol and flavonoid, hydrogen peroxide, lipid peroxidation, soluble carbohydrate, glycine betaine, proline, antioxidant capacity and enzyme activity of superoxide dismutase, catalase, peroxidase in peel and pulp of fruits were evaluated. Low temperature stress has led to increased of production of hydrogen peroxide and lipid peroxidation in the peel and pulp of all three Citrus species. However, the treatment with proline and putrescine significantly reduced the amount of hydrogen peroxide and lipid peroxidation during conditions of stress. The amount of phenolic and flavonoid compounds in of fruits of all three species increased with decreasing temperature and pretreatment of fruits with putrescine and proline at different concentrations. The amount and type of phenolic compounds at -3 C was determined using HPLC. Phenolic compounds included chlorogenic, gallic, coumaric, ferulic, salicylic and tannic acid, and flavonoids such as quercetin, rutin and naringenin. Application of different concentrations of putrescine and proline leads to an increase in these compounds. Althought, the amount of naringenin decreased as a result of these treatments and salicylic acid and tannic acid were also not observed in the samples. Proline and putrescine also increased the soluble carbohydrate, proline and glycine betaine content in the treated fruits compared to the control samples. Evaluation of antioxidant capacity and activity of antioxidant enzymes in the peel and pulp of three Citrus fruits showed that low temperature stress and treatments proline and putrescine resulted in a significant increase in these traits
Effect of low temperatures on some biological aspects of flower and application of different concentrations of proline and putrescine on some physiological and biochemical characteristics of three Citrus species fruit