عنوان

تغييرات برخي متابوليت‌هاي ثانوي و پاسخ‌هاي فيزيولوژيكي مرزه سهندي (Satureja sahendica Bornm.) تحت تاثير پنكونازول و تنش خشكي

شماره

پ۲۴۴۶۸

زبان متن نوشتاري يا گفتاري و مانند آن

per

عنوان اصلي

تغييرات برخي متابوليت‌هاي ثانوي و پاسخ‌هاي فيزيولوژيكي مرزه سهندي (Satureja sahendica Bornm.) تحت تاثير پنكونازول و تنش خشكي

نام نخستين پديدآور

رزيتا مظلومي اسگويي

نام ناشر، پخش کننده و غيره

کشاورزی

تاریخ نشرو بخش و غیره

۱۳۹۹

نام خاص و کميت اثر

۱۴۰ص

مواد همراه اثر

سی دی

جزئيات پايان نامه و نوع درجه آن

دکتری

نظم درجات

اکوفیزیولوژی گیاهی

زمان اعطا مدرک

۱۳۹۹/۰۶/۲۶

متن يادداشت

چکیدهجهت تعیین ساز وکارهای تحمل به خشکی القاء شده به وسیله پنکونازول در گیاه مرزه سهندی، یک آزمایش اسپليت پلات در قالب بلوك‌هاي كاملا تصادفي با دو عامل سطوح آبیاری (نرمال، FC %60 و FC %30) و غلظت ماده تنظیم کننده رشد گیاهی (كنترل، 10 و20 ميلي گرم در ليتر) با سه تكرار در گلخانه پژوهشکده بیوتکنولوژی کشاورزی شمالغرب و غرب کشور به اجرا در آمد. آنالیز واریانس داده‌ها نشان داد که تنش کمبود آب منجر به کاهش معنی‌دار ارتفاع بوته، محتوای نسبی آب برگ (RWC)، پایداری غشای سلولی (CMS)، پتانسیل اسمزی (OP)، تنظیم اسمزی (OA)، محتوای کلروفیل a، کلروفیل b، کلروفیل کل، محتوای پروتئین محلول کل، سطح فیتوهورمون‌های اسید ایندول استیک (IAA)، اسید جیبرلیک (GA)، وزن تر (FW) گیاه، وزن خشک (DW) گیاه، و القاء افزایش معنی‌دار محتوای کاروتنوئید، نسبت کاروتنوئید به کلروفیل کل برگ، فعالیت آنزیم‌های کاتالاز (CAT)، پراکسیداز (POX) و آسکوربات پراکسیداز (APX)، محتوای کربوهیدرات محلول کل (TSC)، گلوکز، ساکارز و فروکتوز، سطح اسید آبسیزیک (ABA)، میزان مالون دی آلدهید (MDA) و محتوای آلفا-توکوفرول گردید. تیمار پنکونازول منجر به کاهش ارتفاع بوته، پتانسیل اسمزی، نسبت کاروتنوئید به کلروفیل کل برگ، سطوحIAA ،GA ، محتوای MDA، و افزایش RWC، CMS، OA، محتوای کلروفیل a، کلروفیل b، کلروفیل کل، کاروتنوئید، پروتئین محلول کل، فعالیت آنزیم‌های CAT، POX و APX، محتوای کربوهیدرات محلول کل، گلوکز، ساکارز، فروکتوز، ABA، محتوای آلفا-توکوفرول، وزن تر و خشک، عمدتا در برداشت دوم گردید. کاهش معنی‌دار هورمون‌های رشد به موازات افزایش چشمگیر هورمون بازدارنده با افزایش تنش خشکی و تیمار پنکونازول منجر به کاهش معنی‌دار در نسبت (GA+IAA) به ABA - حدود 70 درصد در سطح آبیاری 30 درصد و غلظت 20 میلی گرم در لیتر پنکونازول- در مقایسه با شاهد شد. تیمار پنکونازول میزان OA، محتوای فروکتوز، ABA و آلفا-توکوفرول را در حدود 7/3-8/1، 5/2، 5/4-5/3 و 3/2 برابر بیشتر از کنترل افزایش داد که به نظر می‌رسد افزایش تولید آن‌ها در کنار برخی از مکانیسم‌ها نقش برجسته‌ای در افزایش تحمل خشکی در این گیاه داشته باشد. میزان اسانس مرزه سهندی بر اساس وزن خشک 1/2-52/0 درصد به دست آمد که در برداشت دوم 57 درصد بیشتر از برداشت اول بود. عمده‌ترین ترکیبات اسانس شامل تیمول (%22/59-19/44)، گاما-ترپینن (%04/27-46/11)، پارا-سیمن (%44/23-9/8)، آلفا-ترپینن (%62/3-57/1)، بتا-پینن (%88/2-07/1)، ای-کاریوفیلن (%52/2-97/0) و آلفا-توژین (%1/1-32/0) بودند. با افزایش کمبود آب، مایریسین (%50) کاهش و ای-کاریوفیلن ( %38)، آلفا-ترپینئول (%55) و پارا-سیمن (%47) افزایش یافت. میزان آلفا-هومولن، لیمونن و بتا-فلاندرین در سطح آبیاری 60 درصد افزایش و در سطح 30 درصد به شدت افت پیدا کرد. کاربرد 20 میلی گرم در لیتر پنکونازول، باعث افزایش میزان مایرسین و لیمونن به ترتیب 536 و 142 درصد و کاهش میزان بتا-فلاندرین تا 48 درصد در مقایسه با شاهد گردید. افزایش غلظت پنکونازول، تولید مایرسین، لیمونن، بتا-فلاندرین و آلفا-ترپینئول را تا سطح رطوبتی60 درصد ظرفیت مزرعه‌ای افزایش داد. ولی غلظت بالای پنکونازول در سطح آبیاری 30 درصد اثر بازدارنده داشته و تولید مایریسین، لیمونن، بتا-فلاندرین و آلفا-ترپینئول را به شدت تقلیل داده و یا متوقف کرده است. به نظر می‌رسد در برداشت دوم گیاهان به دليل برخورداری از ارتفاع کمتر بوته، و در عین حال تولید بیشتر بیوماس، محتوای کلروفیل، پروتئین محلول کل، کربوهیدرات محلول کل، فعالیت آنتی اکسیدان های آنزیمی و محتوای آنتی اکسیدان های غیر‌آنزیمی، سطح اسید آبسیزیک و درصد اسانس نسبت به برداشت اول قدرت تحمل بیشتری داشتند. از طرف دیگر به علت عدم وجود تفاوت معنی‌دار تیمارهای ترکیبی صفر و 10 میلی گرم در لیتر پنکونازول با تیمارهای 100 و 60 درصد ظرفیت مزرعه‌ای و القای تولید بسیاری از ترکیبات موثره در سطح آبی 60 درصد، به نظر می‌رسد که تیمار 60 درصد ظرفیت مزرعه‌ای با کاربرد 20 میلی گرم در لیتر پنکونازول، تیمار مناسبی جهت ایجاد تحمل و حصول عملکرد، اسانس و ترکیبات موثره در مرزه سهندی می‌باشد. علاوه بر آن، با توجه به نقش پنكونازول در افزايش 14-12 درصدي عملكرد و هزينه ناچيز استفاده از اين تنظيم كننده رشد، كاربرد آن به ويژه در شرايط محدوديت آبي از لحاظ اقتصادی مقرون به صرفه خواهد بود.

متن يادداشت

Abstract:A split plot experiment based on randomized complete block design with three replications was carried out to determine the possible drought tolerance mechanisms in Satureja sahendica Bornm.induced by penconazole (PEN). The determined water (100, 60 and 30% of field capacity) and PEN (0, 10 and 20 mg.l-1) levels was conducted in the greenhouse of Agricultural Biotechnology Research Institute, branch for Northwest and West region (ABRIINW) of Iran. The variance analysis showed that drought stress significantly decreased plant height, relative water content (RWC), cell membrane stability (CMS), osmotic potential (OP), osmotic adjustment (OA), chlorophyll a, chlorophyll b and total chlorophyll contents, total soluble protein content, levels of indole acetic acid (IAA) and gibberellic acid (GA), fresh weight (FW), dry weight (DW) and induced accumulation of carotenoids, carotenoids/chlorophyll ratio, activities of catalase (CAT), peroxidase (POX) and ascorbate peroxidase (APX), content of total soluble carbohydrates (TSC), glucose, sucrose, fructose, levels of abscisic acid (ABA), malondialdehyde (MDA) and α-tocopherol contents. PEN treatment even more decreased the plant height, OP, ratio of carotenoids/chlorophyll,levels of IAA and GA, MDA content and it further increased RWC, CMS, OA, content of chlorophyll a, chlorophyll b, total Chlorophyll, carotenoids, soluble protein content, activities of CAT, POX and APX enzymes, TSC, glucose, sucrose, fructose, ABA, α-tocopherol contents, fresh weight and dry weight, especially in the second harvest. The significant decrease in growth hormone levels along with significant increase of inhibitor hormone level by elevating drought stress and PEN application lead to significant augmentation in (GA+IAA)/ABA ratio (~70% at 30% FC and 20 mg.l-1 PEN) compared to control. PEN treatment increased OA, fructose, ABA and α-tocopherol contents up to 1.8-3.7, 2.5, 3.5-4.5 and 2.3 folds, compared to control, respectively. Further, the improved production of mentioned traits beside the other studied mechanisms have outstanding roll on drought tolerance of this plant. The Essential oil of Satureja sahandica was obtained as 0.52-2.1 percent of dry weight. The values in the second harvest were 57% higher than the first harvest. Thymol (44.19-59.22%), γ-terpinene (11.46-27.04%), p-cymene (8.9-23.44%), α-Terpinene (1.57-3.62%), β-Pinene (1.07-2.88%), E-caryophyllene (0.97-2.52%) and α-thujene (0.32-1.1%) compose the main components of essential oil content. With growing deficiency, myrcene (50%) was decreased while E-caryophyllene (38%), α-terpineol (55%) and p-cymene (47%) were increased. The level of α-humulene, limonene and β-phellandrene in field capacity of 60% was incremented whilst, in 30% field capacity it was intensely reduced. The application of 20 mg.l-1 PEN increased myrcene and limonene respectively as 536% and 142% and decreased β-phellandrene level 48%, compared to control. The elevation of PEN concentration, augmented myrcene, limonene, β-phellandrene and α-terpineol production in 60% field capacity compared to control. However, the elevated penconazole in irrigation level of 30% demonstrated inhibitory effect and production of myrcene, limonene, β-phellandrene and α-terpineol has been severely inhibited or totally hindered. Compared to the first harvest, satureja plants indicated high drought tolerance in the second harvest resulted from lower height along with higher yield, chlorophyll content, soluble protein content, total soluble carbohydrate, enzymatic activities and non-enzymatic anti-oxidants content, abcisic acid level as well as essential oil percent. On the other side, due to lack of significant differences in combinatory treatments of 0 and 10 mg.l-1 PEN with 100 and 60% FC and induction of effective compounds in 60%, it seems that the application of 20 mg.l-1 PEN followed by 60% FC is appropriate treatment for achieving desired yield, essential oil and effective compounds for culturing Satureja sahendica in dry region. In addition, considering the role of penconazole in yield increase (12-14%) and low price, the use of this plant growth regulator will be economical, especially in water restricted conditions.

عنوان گونه گون

Changes in some of secondary metabolites and physiological responses of Sahandy savory (Satureja sahendica Bornm.) under penconazole and drought stress

عنصر شناسه اي

‏مظلومي اسگويي،

ساير عناصر نام

‏رزيتا

کد نقش

تهيه کننده

عنصر شناسه اي

‏شكيبا،

عنصر شناسه اي

‏دباغ محمدي‌نسب،

ساير عناصر نام

‏محمد رضا

ساير عناصر نام

عادل

تاريخ

استاد راهنما

تاريخ

استاد مشاور

عنصر شناسه اي

‏ تبریز