تأثیر شوری بر محتوای یونی، رنگیزه‌های گیاهی و قندهای محلول و نشاسته گیاه هالوفیت آلوروپوس (Aeluropus littoralis)

یافته های نوین کشاورزی

مقاله 6، دوره 8، شماره 3 (بهار 1393) 31، اردیبهشت 1393، صفحه 251-261   

نوع مقاله: علمی پژوهشی

نویسندگان

فاطمه مهرین‌فر^{* 1}؛ قربانعلی نعمت‌زاده²؛ همت‌اله پیردشتی³؛ حمیدرضا مبصر⁴

¹کارشناس ارشد زراعت، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد قائمشهر، گروه زراعت، قائمشهر، ایران

²استاد، پژوهشکده ژنتیک و زیست‌ فناوری کشاورزی طبرستان، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری، ایران

³دانشیار، پژوهشکده ژنتیک و زیست‌ فناوری کشاورزی طبرستان، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری، ایران

⁴استادیار، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد قائمشهر، گروه زراعت، قائمشهر، ایران

چکیده

         این آزمایش در قالب طرح بلوک­های کامل تصادفی در شرایط گلخانه­ایدر پزوهشکده ژنتیک و زیست فناوری طبرستان، دانشگاه علوم­کشاورزی و منابع­طبیعی ساری در سال ١٣٨٩، با ۵ سطح شوری (­ صفر، ٢٠، ۴٠، ۶٠و ٨٠  دسی­زیمنس بر متر) و در سه تکرار اجرا و صفاتی مانند میزان رنگیزه­های گیاهی، غلظت قندهای محلول و نشاسته و همچنین میزان عناصر سدیم و پتاسیم در سه بخش برگ، ساقه و ریشه به­صورت مجزا محاسبه شدند. نتایج نشان دادند که با افزایش میزان شوری، کلروفیل a، b، کل و کاروتنوئیدها به­طور معنی­داری کاهش پیدا کردند. میزان نشاسته تا سطح ٢٠ دسی­زیمنس ­بر متر روندی افزایشی و پس از آن کاهش معنی­داری یافت درحالیکه غلظت قندهای محلول تا سطح ٢٠ دسی­زیمنس ­بر متر کاهش و پس از آن افزایش یافت. شوری بر محتوای یون­های سدیم و پتاسیم در اندام­های گیاه تأثیر معنی­داری داشت، به­طوریکه با افزایش شوری، محتوای یون سدیم در تمامی اندام­ها افزایش، ولی از میزان پتاسیم آنها کاسته شد که این کاهش در ساقه و ریشه معنی­دار ولی در برگ معنی­دار نبود. نتایج همچنین تجمع بیشتر عنصر سدیم را در شوری­های بالا، در ریشه نشان دادند که شاید علت، برگشت این عنصر از طریق بافت آبکشی از اندام هوایی به ریشه تحت تنش شوری و یا به­دلیل محدودکردنانتقالسدیمبهساقهو نگهداریآندر ریشه به­عنوان یکی از سازوکار­های مقاومت به شوریباشد.این نتایج نشان می­دهد که گیاه آلوروپوس یک هالوفیت تجمع کننده نمک می­باشد که قادر است تا شوری حدود ٢٠ دسی­زیمنس بر متر را تحمل نموده و سپس با افزایش تنش شوری، با تجزیه نشاسته و تولید قندهای محلول، به تعدیل اسمزی کمک کرده و با شوری مقابله کند.

کلیدواژه‌ها

آلوروپوس لیتورالیس؛ پتاسیم؛ سدیم؛ شوری؛ قندهای محلول؛ نشاسته

مراجع

 

1- ابرسجی، ق. ١٣٧٩. شناسایی و بررسی برخی از ویژگی­های اکوفیزیولوژیک آلوروپوس در مراتع شور و قلیایی شمال گرگان. پژوهش و سازندگی. شماره ٤٦. صفحات: ٢٥-٢١.

2- پوراسماعیل، م.، م. ل. قربانلی.، ر. خاوری­نژاد. ۱٣٨۴. اثر شوری روی جوانه­زنی، وزن­تر و خشک، محتوای یونی، پرولین، قند محلول و نشاسته گیاه Suaeda fruticosa.. مجله بیابان. شماره دوم. صفحات: ۲٦۵-۲۵٧.

3- تربتی­نژاد، ن، م، ح، مقصودلوارد و آ. م، قره­باش. ١٣٧٩. تعیین ارزش غذایی دو گونه گیاه شور مرغ مرتعی Aeluropus littoralis و Aeluropus logopoides در گوسفند. مجله علوم کشاورزی و منابع طبیعی. شماره دوم. صفحات: ٤٥-٣١.

4- جعفری، م.١٣٧٣. سیمای شوری و شورروی­ها. موسسه تحقیقات جنگل­ها و مراتع. تعداد صفحات: ٦٢.

5- حیدری شریف­آباد، ح.١٣٨٠. گیاه و شوری. انتشارات موسسه تحقیقات جنگلها و مراتع. تعداد صفحات: ١٩٩.

6- رضائی، م. ع.، ر. ع. خاوری­نژاد و ح. فهیمی. ۱٣٨٣. پاسخ فیزیولوژیک پنبه به شوری­های مختلف خاک. پژوهش و سازندگی در زراعت و باغبانی. شماره ۶٢. صفحات: ٨۹-٨۱.

7- عصاره، م. ح.، آ. شریعت. ١٣٨٧. بررسی مقاومت به شوری در مرحله جوانه­زنی و رشد­ رویشی در چهار گونه از اکالیپتوس. مجله علوم کشاورزی و منابع طبیعی. جلد پانزدهم. شماره ششم. تعداد صفحات: ۱۴.

8- علوی­پناه، س. ک. 1371. احیای مناطق شور.  (ترجمه). انتشارات سازمان جنگل­ها و مراتع.

9-کریمی، ق.، م. ل. قربانلی.، ح. حیدری شریف­آباد.، م. ح. عصاره. ۱٣٨۵. بررسی مکانیسم­های مقاومت به شوری در گونه مرتعی Atriplex verrucifera (M.B) . پژوهش و سازندگی در منابع طبیعی. شماره ٧٣. صفحات: ۴٨-۴٢.

10- میرمحمدی میبدی، س. ع. م.، ب. قره­یاضی. ١٣٨١. جنبه­های فیزیولوژیک و به­نژادی تنش شوری گیاهان. انتشارات دانشگاه صنعتی اصفهان. تعداد صفحات: ٢٧٤ .

11- میرمحمدی­ میبدی، س. ع. م.، ع. ر. امینی­حاجی­آبادی و ج. خواجه­الدین. 1382. ارزیابی دو گونه علفی آلوروپوس در کاهش شوری خاک و احیای اراضی شور. مجله علوم و فنون کشاورزی و منابع طبیعی. شماره دوم. صفحات:249-241.

12-  Aghaleh, M.,  Niknam, V.,  Ebrahimzadeh, H. and Razavi, K. 2009. Salt stress effects on growth, pigments, proteins and lipid peroxidation in Salicornia persica and S. europaea. Biologia plantarum. Vol 53(2)243-248.

13- Asch, F., Dingkuhn, M. and Droffling, K. 2000. Salinity increases CO2 assimilation but reduces growth in field growth irrigated rice. Plant and soil. Vol 218: 1-10

14- Amirjani, M. R. 2011. Effect of salinity stress on growth, sugar content, pigments and enzyme activity of rice. International Journal of Botany. Vol 7(1): 73-81.

15- Barhoumi, Z., Djebali, W., Chaibi, W., Abdelly, Ch. and Smaoui, A. 2007a. Salt impact on photosynthesis and leaf ultrastructure of Aeluropus littoralis. Journal of Plant Research. Vol 120: 529-537.

16- Barhoumi, Z., Djebali, W., Smaoui, A., Chaibi, W. andAbdelly, Ch. 2007b. Contribution of NaCl excretion to salt resistance of Aeluropus littoralis (Willd) Parl. Journal of Plant Physiology. Vol 164(7): 842-850.

17- Barhoumi, Z., Djebali, W., Abdelly, Ch., Chaibi, W. andSmaoui, A. 2010. Ultrastructure of Aeluropus littoralis leaf salt glands under NaCl stress. Protoplasma. Vol 233(3-4): 195-202.

18- Dhanapackiam, S. andMuhammad Ilyas, M. H. 2010. Effect of salinity on chlorophyll and carbohydrate contents of Sesbania grandiflora seedlings. Indian Journal of Science and Technology. Vol 3(1): 64-66.

19- Dewan, M. L. and Famouri, J. 1964. The soils of Iran. Soil and Water Research Institute of FAO, Rome. 319pp.

20- Drazkiewicz, M. 1994. Chlorophyllase: occurrence, functions, mechanism of action, effects of external and internal factors. Photosythetica. Vol 30: 321-331.

21- Fougere, F., Rudulier, D. L. andStreeter, J. G. 1991. Effects of salt stress on amino acid, organic acid, and carbohydrate composition of roots bacteroids, and cytosol of alfalfa (Medicago sativa L.). Plant Physiology. Vol 96: 1228-1236.

22- Francis G., Jhon, L., Jifo, S., Micaela, C. and James, P. S. 2002. Gas exchange , Chlorophyll and nutrient contents in relation to NA and CL accumulation in "sunburst" mandarin grafted on different root stocks. plant science. Vol 35: 314-320.

23- Gratten, S. R. andMass, E.V. 1984. Interactive effect of salinity and substrate phosphate on Soybean. Agronomy Journal. 76: 668-679.

24- Hamada, A. M. and Khulaef, E. M. 2010. Effect of salinity and heat-shock on wheat seedling and content of carbohydrates, proteins and amino acids. Biologia Plantarum. Vol 37(3): 399-404.

25- Hakim, M. A.,  Juraimi, A. S., Ismail, M. R., Hanafi, M. M. and Selamat, A. 2010. Effect of salinity on chlorophyll contents, yield and yield components of rice (Oryza sativa L.). IRRC28 Abstract Evaluation Results sorted by Topic. Sequence: 4696. 

26- Havaux, M. 1998. Carotenoids as membrane stabilizers in chloroplasts. Trends in Plant Science. Vol 3: 147–151.

27- Hansen‚ W. P. andMoller, I. 1975. Percolation of Starch and Soluble carbohydrates from plant tissue for quantitative determination with anthrone. Anal Biochem. Vol 68(1): 87-94.

28- Islam UI Haq‚ M. and Khan, M. F. A. 1971. Reclamation of saline and alkaline soils by growing Kallar grass.The Nucleus. Vol  8: 139-144.

29- Irma T., Jolan, C., Gabriella, S., Ferenc, H., Attila, P., Gabriella, K., Agnes, S., Margit, S. and  Laszlo, E. 2002. Acclimation of tomato plants to salinity stress after a salicylic acid pre-treatment. Proceeding of the 7th Hungarian congress on plant physiol. Vol 46: 55-56.

30- Khan M. A., Ungar, I. A. and Showalter, A. M. 2000. Effects of salinity on growth, water relations and ion accumulation of the subtropical perennial halophyte, Atriplex griffithii var. stocksii.Annals of Botany. Vol 85: 225-232.

31- Kalaji, M. H. and Pietkiewicz, S. 1993. Salinity effects on plant growth and other physiological processes. Acta Physiologiae Plantarum. Vol 15: 89-124.

32- Li, M. Y. andLiu, Y. J. 1994. Halophytes of Yellow River Delta in NorthShandongProvince of China. Journal of QvfuNormalUniversity. Pages: 125-133.

33- Lichtenthaler, H. K. 1987. Chlorophylls and carotenoids: Pigments of photosynthetic biomembrances. Methods in Enzymology. Vol 148: 350-382.

34- Maiti, R. K., Rosa, M. De La, and Gutierrez, L. A. A. 1994. Evaluation of several sorghum ganotypes for salinity tolerance. International Sorghumand Millets Newsletter. Vol 35:121.

35- Minhas, P. S., Sharma, D. R. and Khosla, B. K. 1989. Response to sorghum to the use of saline waters. Journal of Indian Society of Soil Science. Vol 37:140-146.

36- Mitra, A. and Banerjee, K.2010. Pigments of Heritiera fomes seedlings under different salinity conditions: perspective sea level rise. Mesopotamian Journal of Marine Science. Vol 25(1): 1 – 10.

37- Nieman, R. H. and Clarc, R. A. 1973. Interactive effects of salinity and phosphorous nutrition on the concentration of phosphate and phosphate esters in mature corn leaves. Plant Physiology. Vol 57: 157-161.

38- Nedjimi, B. and  Daoud, Y. 2006. Effect of Na2SO4 on the growth, water relations, proline, total soluble sugars and ion content of Atriplex halimus subsp. schweinfurthii through in vitro culture. Anales de Biología. Vol 28: 35-43.

39- Oross, J. W. and Thomson, W. W. 1982. The ultrastructure of the salt glands of Cynodon and Distichlis (Poaceae). American Journal of Botany. Vol 69: 939–949.

40- Redondo-Gomez, S., Mateos-Naranjo, E., Davy, A. J., Fernandez-Munoz, F., Castellanos, E. M., Luque, T. and Figueroa, M. E. 2007. Growth and photosynthetic responces to salinity of the salt-marsh shrub Atriplex portulacoides. Annals of Botany. Vol 100(3): 555-563.

41- Schachtman, D. P. and Liu, W. 1999. Molecular pieces to the interaction between potassium and sodium uptake in plants. Trends Plant Science. Vol 4:281-287.

42- Sobhanian, H., N. Motamed., F. Rastgar Jazil., Razavi, K., Niknam, V. and Komatsu, S. 2010. Salt stress responses of a halophytic grass Aeluropus lagopoides  and subsequent recovery. Russian Journal of Plant Physiology. Vol 57: 784-791.

43- Ushakova S. A,, Kovaleva, N. P., Gribovskaya, I. V., Dolgushev, V. A. and Tikhomirova, N. A. 2005. Effect of NaCl concentration on productivity and mineral composition of Salicornia europaea as a potential crop for utilization NaCl in LSS. Advances in Space Research. Vol 36: 1349-1353.

44- Wei, Y., Guangmin, X., Daying, Z. and Huimin, C. 2001. Transfer of salt tolerance from Aeluropus littoralis siensis to wheat (Triticum aestivum L.) via asymmetric somatic hybridization. Plant Science. Vol 161: 259-266.

45- Watson, L. and Dallwitz, M. J. 1992. The Grasses Genera of the World. CAB International, Wallingford, Canada. 1038 pp.

46-  Yunfei, Y. and Jiandong, L. 1994. Analysis of the producton of three perennial alkali-saline grass community in alkali meadows in the Songnen plain. Pratacultural science. Vol 11: 32-35.