اثر محلول پاشی پرولین و گلایسین بتائین بر شاخص های رشد، میزان پرولین و فعالیت آنزیمی گیاه شمعدانی معطر (Pelargonium graveolens) تحت تنش کم آبی

زمینه و هدف: شمعدانی معطر گیاهی چندساله زینتی است که اسانس آن در صنایع عطرسازی، آرایشی و بهداشتی، غذایی و داروسازی کاربرد دارد. کمبود آب، یکی از مهم ترین تنش های محیطی محدود کننده رشد و عملکرد گیاهان می باشد که تاثیر زیادی بر خصوصیات مورفوفیزیولوژیک، بیوشیمیایی و آنزیمی گیاهان داشته و شانس نمو و بقای آنها را محدود می کند. استفاده از اسمولیت های آلی مانند پرولین و گلایسین بتائین از طریق افزایش ظرفیت و سرعت فتوسنتز، جذب برخی یون ها مانند منیزیم و پتاسیم، جلوگیری از تخریب ترکیب های رنگیزه-پروتئین و حفظ رنگریزه های گیاهی، تقویت سیستم آنتی اکسیدانی، نقش موثری در مهار اثرات منفی کم آبی در گیاهان دارد. لذا هدف از پژوهش تعیین بهترین ماده و غلظت موثر در بهبود کیفیت و گلدهی شمعدانی معطر تحت تنش کم آبی می باشد.مواد و روش: قلمه های شمعدانی معطر در گلخانه­ای تجاری با دمای حدود ۱۷ تا ۲۰ درجه سانتی گراد، رطوبت نسبی ۶۰ تا ۷۰ درصد و شدت نور ۵۰ تا ۶۰ میکرومول بر مترمربع در ثانیه در شهرستان کرج نگهداری شد. تغذیه با محلول هوگلند نیز یک بار در هفته صورت گرفت و به منظور اندازه گیری رطوبت خاک از سیستم توزین گلدان ها، استفاده و آبیاری بر اساس تغییر وزن خاک گلدان ها نسبت به ظرفیت زراعی تعیین شده، انجام شد. محلول پاشی گیاهان با پرولین و گلایسین بتائین (صفر، ۵۰ و ۱۰۰ میلی گرم در لیتر) دو هفته پس از استقرار قلمه ها در گلدان و پس از ۲۴ ساعت سطوح مختلف تنش کم آبی (۲۵، ۵۰، ۷۵ و ۱۰۰ درصد ظرفیت زراعی) به مدت یک ماه اعمال گردید. پس از اتمام اعمال تیمارها، برداشت نمونه ها و ارزیابی صفاتی مانند وزن ترو خشک اندام هوایی و ریشه، آنتوسیانین گلبرگ ها، محتوای کلروفیل کل برگ، پرولین و فعالیت آنزیم های سوپراکسید دیسموتاز و پراکسیداز انجام شد. آزمایش به صورت فاکتوریل در قالب طرح آماری کاملا تصادفی با دو عامل اعمال تنش کم آبی و محلول پاشی با پرولین و گلایسین بتائین و اثر متقابل آن­ها در سال ۱۳۹۸ اجرا ‎گردید. سپس آنالیز داده ها با نرم افزار SPSS، مقایسه میانگین ها با آزمون چند دامنه ای دانکن و رسم نمودارها در Excel انجام شد.یافته ها: مقایسه میانگین داده ها نشان داد که بیش ترین وزن ترو خشک اندام هوایی با ۲۵/۶۷ و ۵۳/۸ گرم و بیش ترین وزن ترو خشک ریشه با ۶۲/۱۵ و ۴۵/۳ گرم در تیمار ظرفیت زراعی ۱۰۰ درصد (شاهد) و کم ترین وزن ترو خشک اندام هوایی با ۷۶/۴۴ و ۴۵/۴ گرم و کم ترین وزن تر و خشک ریشه با ۵۷/۱۰ و ۱۷/۱ گرم در تیمار ظرفیت زراعی ۲۵ درصد (بدون محلول پاشی) بود. هم چنین بیش ترین و کم ترین آنتوسیانین گلبرگ با ۸۹۲۵/۲ و ۵۳۷۶/۱ میلی گرم در گرم وزن تر و کلروفیل کل برگ با ۳۷۳۵/۱۵ و ۱۶۳۲/۱۱ میلی گرم در گرم وزن تر در تیمار ظرفیت زراعی ۱۰۰ درصد (شاهد) و تیمار ظرفیت زراعی ۲۵ درصد (بدون محلول پاشی) بود. بیش ترین و کم ترین میزان پرولین با ۸۴/۳ و ۶۷/۱ میلی گرم در گرم وزن تر در تیمار ظرفیت زراعی ۲۵ درصد (بدون محلول پاشی) و تیمار ظرفیت زراعی ۷۵ درصد+ پرولین ۱۰۰ میلی گرم در لیتر بود. بیش ترین فعالیت آنزیم های سوپراکسید دیسموتاز و پراکسیداز با ۹۷/۲ و ۵۲/۱۶ واحد آنزیم در گرم وزن تر در تیمار ظرفیت زراعی ۷۵ درصد+ گلایسین بتائین ۱۰۰ میلی گرم در لیتر و کم ترین با ۱۲/۱ و ۹۳/۱۲ واحد آنزیم در گرم وزن تر در ظرفیت زراعی ۲۵ درصد (بدون محلول پاشی) بدست آمد.نتیجه گیری: نتایج پژوهش نشان داد که وزن تر و خشک اندام هوایی و ریشه با افزایش تنش کم آبی، کاهش یافت که این کاهش در ظرفیت زراعی ۲۵ درصد بیشتر بود و محلول پاشی گیاهان با گلایسین بتائین و پرولین موجب مهار اثرات منفی تنش شد که این اثرات در غلظت ۱۰۰ میلی گرم در لیتر هر دو ترکیب نمایان تر بود. آنتوسیانین گلبرگ و کلروفیل کل برگ در گیاه شمعدانی با افزایش تنش کم آبی، کاهش یافت و تیمار گیاهان با گلایسین بتائین و پرولین نقش موثری در بهبود رنگریزه های گیاهی داشت. هم چنین تنش کم آبی موجب افزایش میزان پرولین گردید. بیش ترین فعالیت آنزیمی در ظرفیت زراعی ۷۵ درصد بود و با افزایش میزان تنش کم آبی، فعالیت آنزیمی کاهش یافت. محلول پاشی گیاهان با گلایسین بتائین و پرولین ۱۰۰ میلی گرم در لیتر توانست اثر منفی تنش کم آبی را در ظرفیت زراعی ۵۰ و ۷۵ درصد نسبت به ظرفیت زراعی ۲۵ درصد، کاهش دهد. بنابراین با توجه به نتایج حاصل از پژوهش می توان کاربرد اسمولیت های آلی از جمله گلایسین بتائین و پرولین را برای کاهش اثرات منفی تنش کم آبی در گیاهان زینتی توصیه نمود.

Keywords:

آنتوسیانین , پراکسیداز , سوپراکسید دیسموتاز , کلروفیل