فهرست مطالب

نشریه فیزیولوژی محیطی گیاهی
پیاپی 56 (زمستان 1398)

  • تاریخ انتشار: 1398/12/19
  • تعداد عناوین: 6
|
  • علیرضا ایرانبخش، سارا سعادتمند، رمضانعلی خاوری نژاد*، بیتا زاجی صفحات 13-27
    شوری یکی از مهم ترین تهدیدهای محیطی است که بر رشد، توسعه و بهره وری گیاهان اثر می گذارد، لذا دسترسی به روش های کاهش اثرات منفی آن بر روی گیاهان  امری ضروری  به نظر می رسد. به همین منظور، آزمایشی گلخانه ای در قالب طرح کاملا تصادفی با تیمارهای شوری (0، 25، 50 و 75 میلی مولار) و محلول پاشی سلنیوم (0، 5، 10 میکرومولار) اجرا گردید تا نقش احتمالی سلنیوم در تنظیم بردباری گیاه دارویی بادرشبویه به شوری مورد بررسی قرار گیرد. در این راستا محلول پاشی پس از استقرار گیاهچه ها در سه مرحله زمانی، هم زمان با اعمال تنش شوری و سپس به فاصله هر هفته یک بار انجام شد. نتایج نشان داد که شاخص های رشد، رنگیزه های فتوسنتزی و محتوای نسبی آب برگ گیاهان بادرشبویه تحت تاثیر تنش شوری در سطوح مختلف به طور معنی دار کاهش پیدا کردند. محلول پاشی سلنیوم به ویژه در غلظت کم سبب بهبود کلیه صفات ذکرشده در شرایط تنش شوری گردید. در مقابل، سطح بالای سلنیوم سبب تشدید اثر منفی شوری شد، به طوری که حداکثر میزان مالون دی آلدئید، نشت الکترولیتی و پتانسیل آب توسط سلنیوم (10 میکرومولار) در شرایط تنش شوری شدید (75 میلی مولار) حاصل گردید و منجر به تجمع پرولین و قندهای محلول شد. این بررسی نشان داد  تیمار سلنیوم در غلظت پایین نقش بسزایی در کاهش اثرات مضر شوری از طریق افزایش رنگیزه های فتوسنتزی، حفظ یکپارچگی غشاء، کاهش پتانسیل آب و انباشت محلول های سازگار داشته و در نتیجه سبب بهبود عملکرد گیاهان بادرشبویه تحت تنش شوری شد.
    کلیدواژگان: پتانسیل آب، رنگیزه های فتوسنتزی، سلنیوم، مالون دی آلدئید، محلول های سازگار، نشت الکترولیتی
  • خدیجه مهاجری، مسعود طبری کوچکسرایی*، سیداحسان ساداتی، علی خدادوست صفحات 28-38

    تحمل به سرما یکی از عوامل مهم توزیع و پراکنش گونه های گیاهی محسوب می شود. این تحقیق با هدف بررسی پاسخ های زنده مانی و تبادلات گازی نهال زیتون (رقم زرد) به تنش در دماهای پایین و یخ زدگی انجام شد. برای این کار در سال 1396، تعداد 144 اصله نهال گلدانی دو ساله بازکاشتی زیتون (رقم زرد) به ارتفاع متوسط 30 سانتی متر به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی در زمان های یک و سه ساعت در معرض پنج سطح سرما-یخ زدگی شامل دماهای 2+، 5-، 7-، 10-، 16-، 20- درجه سانتی گراد قرار گرفتند. صفات تبادلات گازی از قبیل نرخ فتوسنتز کل، تعرق و هدایت روزنه ای برای هر سطح دما در سه نوبت شامل قبل از تنش، بلافاصله پس از تنش و 12 روز پس از تنش اندازه گیری شدند. نتایج نشان داد که در هر یک از سطوح سرما، اندازه متغیرها در هر دو مدت (یک و سه ساعت) کاهش یافت و این کاهش در نهال هایی که سه ساعت در سرما قرار داشتند بیشتر بود. در دماهای 10-، 16- و 20- درجه سانتی گراد کلیه نهال های زیتون دچار زوال شدند. این در حالی است که تحت تاثیر دماهای 7- درجه سانتی گراد و گرم تر (در هر دو مدت نگهداری)، اندازه متغیرهای تبادلات گازی تا روز دوازدهم پس از تنش بازیابی شد. در کل، این تحقیق آشکار ساخت که نهال زیتون رقم زرد تا سرمای 7- درجه را برای مدت سه ساعت به خوبی تحمل می کند.

    کلیدواژگان: دمای پایین، زیتون، فتوسنتز، هدایت روزنه ای، یخ زدگی
  • رضا نورا، علیرضا صفاهانی* صفحات 39-56

    اسید سالسیلک و کیتوزان مقاومت در برابر خشکی را با استفاده از مکانیسم های مختلف افزایش می دهند. به همین منظور آزمایش  مزرعه ای در رابطه با تاثیر کاربرد کیتوزان و اسید سالسیلیک بر صفات مورفولوژی و فیزیولوژی در گیاه دارویی باباآدم در شرایط تنش خشکی به صورت کرت های خردشده در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با چهار تکرار در دو سال 1396 و 1397 در ایستگاه تحقیقاتی دانشگاه پیام نور اصفهان اجرا شد. تیمارهای آزمایش شامل عامل اصلی آبیاری در سه سطح، آبیاری پس از 40، 60 و 80 درصد تخلیه رطوبتی قابل دسترس (I1-I3) و عامل فرعی محلول پاشی در چهار سطح، عدم محلول پاشی، محلول پاشی کیتوزان 5 گرم بر لیتر، محلول پاشی اسید سالسیلیک 1 میلی گرم بر لیتر و کاربرد توام آنها (S1-S4) بودند. نتایج نشان داد که تشدید کم آبی میزان موسیلاژ، فعالیت آنزیم های آنتی اکسیدان و گونه های واکنشی اکسیژن در گیاه باباآدم را نسبت به عدم تنشI1، افزایش داد. میزان موسیلاژ ریشه افزایش 61 و 110 درصدی  را در تیمار I2 و I3  در مقایسه با تیمار I1، بدون در نظر گرفتن محلول پاشی نشان داد. همچنین کاربرد کیتوزان و اسید سالسیلیک اثرات منفی کم آبی را بر پارامترهای تبادل گازی، محتوی کلروفیل، جذب عناصر غذایی و وضعیت آبی گیاه را کاهش داد. مقدار فتوسنتز خالص در گیاه باباآدم در تیمار محلول پاشی S2-S4 در مقایسه با تیمار عدم محلول پاشی S1 بدون توجه به تیمار های آبیاری را بطور متوسط به ترتیب 9/1، 9/2 و 4/2 میکرومول دی اکسیدکربن در مترمربع در ثانیه افزایش داد. بنابراین می توان نتیجه گیری کرد که کاربرد اسید سالیسیلیک و کیتوزان به طور موثری باعث افزایش کارایی گیاه باباآدم در تنش خشکی شد.

    کلیدواژگان: اسید سالسیلیک، باباآدم، کم آبیاری، کیتوزان، موسیلاژ
  • مهدی آخوندی، مریم نیاکان*، هما محمودزاده، مجید دشتی صفحات 74-93
    تنش شوری یکی از اصلی ترین عوامل محدودکننده رشد و تولید گیاهان می باشد. عنصر روی ازجمله عناصر ضروری در رشد و فرایندهای متابولیسمی می باشد که مصرف آن سبب مقاومت گیاهان به تنش های محیطی می شود. از سوی دیگر کاربرد عناصر در شکل نانو به علت سهولت جذب عناصر امروزه مورد توجه قرارگرفته است. به منظور بررسی اثر محلول پاشی نانواکسیدروی در شرایط تنش شوری، آزمایشی در قالب طرح فاکتوریل بر پایه طرح کاملا تصادفی در سه تکرار اجرا شد. عوامل آزمایشی شامل دو سطح نانواکسیدروی (2 و 4 میلی گرم بر لیتر) و 5 سطح شوری (صفر، 50، 100، 150 و 200 میلی مولار) نمک کلرید سدیم در کنار شاهد بود. نتایج حاصل از این تحقیق نشان داد که طول ساقه، وزن تر گیاه، تعداد برگ، سطح برگ و میزان رنگیزه های فتوسنتزی و همچنین میزان کربوهیدرات های محلول  در سطو مختلف شوری کاهش معنی داری یافت. از سوی دیگر تیمار 4 میلی گرم در لیتر نانواکسیدروی با تاثیر مثبتی بر پارامترهایی رشد،  شاخص پایداری کلروفیل، میزان کلروفیل  و کاروتنوئیدها، پرولین و قندهای محلول برگ و ریشه داشت. همچنین بررسی اثر متقابل داده ها نشان داد که بیشترین میزان طول ریشه و وزن تر کل در سطح 50 میلی مولار کلرید سدیم و نیز میزان پرولین وکلروفیل مربوط به سطح 100 میلی مولار کلرید سدیم همراه با محلول پاشی نانواکسیدروی با غلظت 4 میلی گرم در لیتر بود. به طورکلی در این تحقیق مشخص شد مصرف نانواکسیدروی با غلظت 4 میلی گرم در لیتر توانست سبب بهبود رشد گیاه و اسمولیت های سازگار و در نتیجه بهبود پاسخ گیاه نوروزک به تنش شوری گردد.
    کلیدواژگان: : Salvia leriifolia Benth، پرولین، تنش شوری، شاخص های رشد، قند محلول، کلروفیل نانواکسیدروی
  • ناصر عزتی، عباس ملکی*، امین فتحی صفحات 94-109
    آزمایشی طی یک سال زراعی به صورت طرح کرت های دوبار خرد شده در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار در سال 1396 در شهرستان دره شهر از توابع استان ایلام انجام شد. فاکتور های آزمایشی عبارتنداز آبیاری در چهار سطح شامل: آبیاری عادی یا شاهد، قطع آبیاری در مرحله ساقه رفتن، قطع آبیاری در آغاز گلدهی، قطع آبیاری در آغاز غلاف دهی به عنوان بلوک های اصلی و فاکتور فرعی شامل عدم مصرف و مصرف100 پی پی ام جیبرلیک اسید و فاکتور فرعی فرعی شامل عدم مصرف و مصرف 150 پی پی ام اسید سالیسیلیک بود. نتایج مقایسه میانگین اثر هورمون جیبرلیک اسید نشان داد در تیمار مصرف هورمون بیشترین اسید چرب اشباع و در تیمار عدم مصرف هورمون جیبرلیک اسید کمترین اسید چرب اشباع بدست آمد. همچنین با به تاخیر افتادن اعمال تنش خشکی درصد روغن نیز به طور معنی داری کاهش یافت. تاثیر تنش خشکی بر اسید چرب اشباع معنی دار بود ولی اسید چرب غیراشباع تحت تاثیر تنش خشکی قرار نگرفت. مصرف اسیدهای جیبرلیک و سالیسلیک موجب افزایش معنی دار درصد روعن و اسیدهای چرب اشباع گردید. مقایسه میانگین تیمار قطع آبیاری نشان داد بیشترین تاثیر بر عملکرد بیولوژیک در شاهد و مصرف هورمون جیبرلیک اسید و اسید سالیسیلیک بود، اما کمترین در تیمار قطع آبیاری در مرحله آغاز غلاف دهی و عدم محلول پاشی هردو(جیبرلیک اسید و اسید سالیسیلیک) مشاهده شد. همچنین کابرد توام هر دو هورمون درصد روغن را بصورت معنی داری افزایش داد. بر اساس نتایج این پژوهش می توان نتیجه گرفت، که اعمال محلول پاشی هورمون های جیبرلیک اسید و اسید سالیسیلیک در کشت کلزا تحت تاثیر تنش آبی، تاثیر معنی داری بر عملکرد کلزا داشته و در صورت مصرف هورمون های مذکور در زمان صحیح اثر سوء تنش کاهش یافته و عملکرد روغن کلزا افزایش می یابد.
    کلیدواژگان: اسید چرب اشباع، تنش خشکی، عملکرد دانه، کلزا، محلول پاشی جیبرلیک
  • سعیده رشیدی* صفحات 110-125
    زوال بذر یکی از عوامل کاهش دهنده بنیه و محدودکننده جوانه زنی در بذر می باشد. شناسایی عوامل تاثیر گذار بر زوال بذر بسیار با اهمیت است. به منظور بررسی اثر هورمون های گیاهی بر ویژگی های جوانه زنی و فعالیت آنزیم های آنتی اکسیدانت بذور فرسوده ذرت آزمایشی در سال 1398 در آزمایشگاه بذر گروه زراعت و اصلاح نباتات دانشکده علوم زراعی و دامی دانشگاه تهران انجام گرفت. این تحقیق به صورت آزمایش فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی با چهار تکرار انجام شد. تیمارهای آزمایش شامل عامل رقم در دو سطح (رقم 704 و رقم 260)، عامل پیری زودرس در 4 سطح (0، 5، 10 و 15 روز) و عامل هورمون در دو سطح (هورمون جیبرلین و هورمون سیتوکینین) بودند. زوال بذر سبب کاهش شاخص های جوانه زنی و کاهش فعالیت آنزیم های آنتی اکسیدانت پراکسیداز و کاتالاز شد. تیمار بذرهای زوال یافته با هورمون های سیتوکینین و جیبرلین سبب افزایش فعالیت آنزیم های آنتی اکسیدان شد. هورمون سیتوکینین نسبت به هورمون جیبرلین اثربیشتری بر افزایش فعالیت آنزیم های آنتی اکسیدان در بذرهای زوال یافته داشت. نتایج نشان داد که بنیه ضعیف بذر سبب کاهش فعالیت آنزیم ها می شود و هورمون های گیاهی می تواند به عنوان یک رهیافت زراعی سبب جبران خسارت در بذرهای با بنیه پایین استفاده شود. همچنین طبق نتایج بدست آمده رقم 704 با بنیه بالاتر فعالیت آنزیمی بیشتری را نسبت به رقم 260 نشان داد.
    کلیدواژگان: آنزیم های آنتی اکسیدانت، جیبرلین، ذرت، زوال بذر، سیتوکینین
|
  • Alireza Iranbakhsh, Sara Saadatmand, Ramazanali Khavarinejad *, Bita Zaji Pages 13-27
    Salt stress is one of the most important environmental threats that adversely affects the growth, development, and productivity of plants; therefore, suitable approaches are needed to mitigate its negative effects on plants. For this purpose, a pot experiment was carried out in a completely randomized design with two treatments include salinity (0, 25, 50, and 75 mM) and foliar application of selenium (0, 5 and 10 µM Na2SeO4), and the possible role of selenium in regulating Moldavian balm salt tolerance was investigated. Foliar applications of selenium were applied after seedlings establishment at three stages, simultaneously with the application of salinity stress, and then at weekly intervals. Results indicated that growth indices, photosynthetic pigments, and relative water content of leaves in Moldavian balm plants were decreased significantly by various levels of salinity stress. Foliar application of selenium especially at the low concentration increased all the mentioned traits in stress conditions. In contrast, high level of selenium magnified the negative effect of salinity, so that the highest value of malondialdehyde, electrolyte leakage, and water potential were obtained by 10 µM selenium under 75 mM NaCl and caused the accumulation of proline and soluble sugars. This study indicates that selenium at low concentration plays a significant role in alleviating the harmful effects of salinity through photosynthetic pigments, maintaining membrane integrity, reducing water potential, accumulation of compatible solutes, and consequently, improved the performance in Moldavian balm plants growing under salt stress.
    Keywords: water potential, Photosynthetic pigments, selenium, Malondialdehyde, Compatible solutes, Electrolyte leakage
  • Khadijeh Mohadjeri, Masoud Tabari Kouchaksaraei *, SeyedEhsan Sadati, Ali Khodadust Pages 28-38

    Cold tolerance is one of the important factors in the distribution of plant species. The aim of this study was to investigate the survival and gas exchange responses of olive (Olea europaea L.) seedlings to low temperature and freezing stress. For this purpose, 144 two-years-old potted seedlings of olive (cultivar yellow) with averaged height of 30 cm were examined as factorial in a completely random design (CRD) with 3 replications. Seedlings were exposed to six temperature levels (+2, -5, -7, -10, -16, and -20° C) for 1 and 3 hours. Gas exchange parameters such as net photosynthesis rate, transpiration, and stomatal conductance were measured for each treatment in three steps: before stress, immediately after stress, and 12 days after stress. Results showed that in each temperature level net photosynthesis rates, stomatal conductance, and transpiration reduced in both 1 and 3 hours chilling and this reduction was higher in seedlings subjected to 3 hours chilling. Olive seedlings exposed to -10, -16 and -20 °C temperatures were dead while in seedlings subjected to -7 °C and higher temperature (under both 1 and 3 hours chilling) gas exchange variables were recovered on day 12 after the stress. In general, this research revealed that olive seedlings (cultivar yellow) are able to tolerate low temperature up to -7°C for 3 hours.

    Keywords: freezing, Low temperature, Olea europaea L, Photosynthesis, Stomatal Conductance
  • Reza Noora, AliReza Safahani * Pages 39-56

    Salicylic acid and chitosan improve the plants’ resistance against drought stress through various mechanisms. To date, no information is available about the simultaneous effect of drought stress, chitosan, and salicylic acid onthe biochemical and physiological responses of burdock (Arctium lappa L.) plant. Therefore, a field experiment was conducted in a split plot form based on randomized complete block design with four replicates at the experimental farm of the Agriculture Faculty of Payame Noor University in Isfahan, during two successive years (2017-2018). Treatments included irrigation as the main factor at three levels (40%, 60%, and 80% hereafter called I1, I2 and I3, respectively), based on a predefined level of maximum allowable depletion of the threshold of available soil water, and four levels of foliar applications as the subplots (control, 5 g/liter of chitosan, 1 mg/liter of salicylic acid, and combined application of salicylic acid and chitosan hereafter called S1, S2, S3, and S4, respectively). Results indicated that the reduction of irrigation water, I2 and I3 treatments, compared to I1 treatment increased the activity of antioxidant enzymes, the content of reactive oxygen species, and content of mucilage in burdock plant. The mucilage content in root showed an increase by 61%, and 110% in I2 and I3, respectively, in comparison with I1 regardless of foliar applications. Also, application of chitosan and salicylic acid led to improved chlorophyll content, gas exchange parameters, plant water status, and the uptake of nutrients. Burdock photosynthesis rate was higher in S2-S4 than S1 regardless of irrigation levels (on the average 1.9, 2.9, and 2.4 μmol CO2 m-2 s-1, respectively). It is therefore suggested that application of chitosan and salicylic acid could be effective in growing burdock under drought stress.

    Keywords: Burdock, Chitosan, Mucilage, Reduced irrigation, Salicylic acid
  • Mahdi Akhondi, Maryam Niakan *, Homa Mahmoodzadeh Akharat, Majid Dashti Pages 74-93
    Salinity stress is one of the main factors limiting the growth and production of plants. Zinc is one of the essential elements in the plant growth and metabolic processes whose application causes the plants to withstand environmental stresses. On the other hand, application of nano-material has been considered recently for the ease of uptake. In order to investigate the effect of foliar application of ZnO nanoparticles under salinity stress, a factorial experiment was conducted based on a completely randomized design with three replications. Treatments consisted of two levels of ZnO solution at concentrations of 2 and 4 mg.l-1 and NaCl salinity at five levels of 0 (control), 50, 100, 150, and 200 mM. Results showed that stem length, plant fresh weight, leaf number, leaf area, and photosynthetic pigments content, as well as soluble carbohydrate content were significantly decreased compared to control especially at 200 mM salinity level. On the other hand, foliar application of 4 mgr/l nano zinc oxide through positive effects on parameters such growth parameters, chlorophyll stability index, chlorophylls, carotenoids, proline and soluble sugars content of leaf and root. Also, analysis of the interaction of effects of the treatments showed that maximum root length and total fresh weight at 50 mM NaCl and maximum proline and chlorophyll at 100 mM NaCl were observed in spraying nano zinc oxide with a concentration of 4 mg/l. In general, the results of the study showed that the application of 4 mg/l nano-zinc oxide resulted in an increase in the growth and compatible osmolytes of Salvia leriifolia Benth., improving its response to salinity stress.
    Keywords: Chlorophyll, Growth indices, Nano ZnO, Proline, Salinity, Salvia leriifolia Benth, soluble sugar
  • Naser Ezati, Abbas Maleki *, Amin Fathi Pages 94-109
    An experiment was conducted as split-split plot based on randomized complete block design (RCBD) with three replications during cultivation season 2017-2018 in Darreh-Shahr, Ilam Province. The experimental factors were four levels of irrigation as main plots including normal irrigation, cut of irrigation at stem elongation stage, cut of irrigation at the beginning stage of flowering, and cut of Irrigation at the beginning of the pod. Sub-factors included two levels of spraying and non-spraying of gibberellin hormone (100ppm) and salicylic acid (150 ppm), respectively. The comparison of mean effects of gibberellin showed that application of gibberellin resulted in highest saturated fatty acid while the plants receiving no gibberellin contained the lowest saturated fatty acid. The later drought stress occurred, the more significant was reduction in the oil percentage. The effect of drought stress on saturated fatty acid was significant but it had no significant impact on the unsaturated fatty acid. Both applications of gibberellin and salicylic acid increased the oil percentage and saturated fatty acid content. Results showed that normal irrigation with both uses of gibberellin hormone and salicylic acid produced the highest biological yield and the lowest dry matter was obtained in irrigation cutting at the beginning of podding stage without any spraying . The combined application of these two hormones increased seed oil content significantly. Finally, the findings indicated that the spraying of gibberellin and salicylic acid under drought stress significantly affected the yield in canola and when these hormones are applied at a suitable time they decrease the adverse effects of drought stress and increases oil yield.
    Keywords: Saturated fatty acid, Drought stress, Grain yield, Canola, Gibberellin spraying
  • Saedeh Rashidy * Pages 110-125
    Deterioration of seed is one of the vigor reducing factors limiting seed germination. Determination of factors affecting seed deterioration is important. In order to determine the effect of plant hormones on germination characteristics and antioxidant enzymes activities of deteriorated corn seeds an experiment was carried out at seed and biotechnology laboratories of College of Agriculture, Tehran University in 2019. The study was designed with a factorial experiment based on completely randomized design (CRD) with four replications. The experiment treatments included varieties at 2 levels (704 single cross hybrid and 260 single cross hybrid), accelerated aging at 4 levels (0, 5, 10, and 15 day), and hormones at 2 levels (gibberellin and cytokinin). Seed deterioration reduced germination indexes and peroxidase and catalase enzymes activity. Treatment of deteriorated seeds with cytokinin and gibberellin increased antioxidant enzymes activities. Cytokinin was more effective than gibberellin in increasing the activities of antioxidant enzymes in deteriorated seeds. Results indicated that low seed vigor decreased the activity of enzymes and plant hormones as an agronomy solution compensated for the loss in low vigor seeds. Also, cultivar 704, with a higher vigor indicated amore enzyme activity than cultivar260.
    Keywords: Antioxidant enzymes, corn, Cytokinin, Gibberellin, Seed deterioration