اثر محلول‌پاشی سیلیس بر برخی صفات فیزیولوژیکی گیاه دارویی کلمو (Physorrhynchus chamaerapistrum)

دوفصلنامه ی علوم به زراعی گیاهی

دوره 10، شماره 1، شهریور 1399، صفحه 92-101   

نوع مقاله: پژوهشی

نویسندگان

ابراهیم فانی^{* 1}؛ شکوفه حاجی هاشمی²

¹استادیار گروه زیست شناسی، دانشکده علوم پایه، دانشگاه صنعتی خاتم الانبیاء بهبهان، بهبهان، خوزستان، ایران

²استادیار گروه زیست‌شناسی، دانشکده علوم پایه، دانشگاه صنعتی خاتم‌الانبیاءبهبهان، بهبهان، خوزستان ، ایران

چکیده

با توجه به گسترش روزافزون مطالعات بر روی گیاهان دارویی و اهمیت آن‌ها در صنایع غذایی و دارویی، مطالعه حاضر  بر روی  گیاه دارویی کلمو (Physorrhynchus chamaerapistrum ) صورت گرفته است. سیلیس (Si) به‌عنوان یک عنصر مفید برای بسیاری از گونه‌های گیاهی شناخته‌شده است. در مطالعه حاضر به بررسی اثر تیمار سیلیس  بر روی برخی از صفات فیزیولوژیک گیاه کلمو پرداخته‌شده است. بدین منظور محلول‌پاشی گیاهان کلمو در رویشگاه طبیعی خود در منطقه بهبهان توسط غلظت‌های صفر (آب مقطر به‌عنوان گیاه شاهد)، 10 و 20 میلی مولارسیلیکات پتاسیم محلول‌پاشی صورت گرفت.  پس از یک ماه برگ گیاهان جهت بررسی پاسخ‌های فیزیولوژیکی گیاه به تیمار سیلیس برداشت شدند. بر اساس نتایج به‌دست‌آمده، تیمار سیلیس تأثیر معنی‌داری  بر روی شاخص‌های فلورسانس برگ گیاه کلمو نشان نداد درحالی‌که سبب افزایش معنی‌دار رنگیزه‌های فتوسنتزی گیاه شد. تیمار سیلیسی تأثیر معنی‌داری بر روی میزانکارایی فتوسیستم 2 (F_v/F_m) و کارایی فتوسیستم های 1 و 2 (PI_ABS) نشان نداد. میزان کلروفیل های a، b و کل و کاروتنوئیدهادر گیاهان تیمار شده با سیلیس افزایش معنی‌داری را نشان دادند، درحالی‌که در شاخص‌های مذکور در تیمارهای 10 و 20 میلی مولار تفاوت معنی‌داری با یکدیگر نشان نداد. نتایج حاصل از مطالعه حاضر حاکی از آن است که سیلیس به‌عنوان یک عنصر معدنی غیرضروری بر گیاهان می‌تواند سبب ارتقاء عملکرد میزان رنگیزه های فتوسنتزی گیاهان شود.

کلیدواژه‌ها

پروتئین؛ رنگیزه های فتوسنتزی؛ عملکرد فتوسیستم ها؛ کربوهیدرات

مراجع

1-Bradford, M.M. 1976. A rapid and sensitive method for the quantitation of microgram
quantities of protein utilizing the principle of protein-dye binding. Analytical
Biochemistry, 72: 248-254.
2 - Cherif, M.; Belanger, R. 1992. Use of potassium silicate amendments in recirculating nutrient
solutions to suppress Pythium ultimum on long English cucumber. Plant Disease, 76: 1008-
1011.
3-DuBois, M.; Gilles, K.A.; Hamilton, J.K.; Rebers, P.t.; Smith, F. 1956. Colorimetric method
for determination of sugars and related substances. Analytical chemistry, 28: 350-356.
4-Gamage, D., Thompson, M., Sutherland, M., Hirotsu, N., Makino, A. and Seneweera, S.
2018. New insights into the cellular mechanisms of plant growth at elevated atmospheric
carbon dioxide concentrations. Plant, Cell & Environment 41(6): 1233-1246.
5-.Hajihashemi, S.; Noedoost, F.; Geuns, J.M.C.; Djalovic, I.; Siddique, K.H.M. 2018. Effect
of cold stress on photosynthetic traits, carbohydrates, morphology, and anatomy in nine
cultivars of stevia rebaudiana. Frontiers in Plant Science.
6-Hattori, T.; Inanaga, S.; Araki, H.; An, P.; Morita, S.; Luxová, M.; Lux, A. 2005.
Application of silicon enhanced drought tolerance in sorghum bicolor. Physiologia
Plantarum, 123: 459-466.
7.-Kalaji, H.M.; Bosa, K.; Kościelniak, J.; Żuk-Gołaszewska, K. 2011. Effects of salt stress on
photosystem II efficiency and CO2 assimilation of two Syrian barley landraces.
Environmental and Experimental Botany, 73: 64-72.
8-Kalaji, H.M.; Schansker, G.; Brestic, M.; Bussotti, F.; Calatayud, A.; Ferroni, L.; Goltsev,
V.; Guidi, L.; Jajoo, A.; Li, P. 2017. Frequently asked questions about chlorophyll
fluorescence, the sequel. Photosynthesis Research, 132: 13-66.
9-Kalaji, H.M.; Račková, L.; Paganová, V.; Swoczyna, T.; Rusinowski, S.; Sitko, K. 2018.
Can chlorophyll-a fluorescence parameters be used as bio-indicators to distinguish between
drought and salinity stress in Tilia cordata Mill? Environmental and Experimental Botany,
152: 149-157.
10-Krause, G.H.; Weis, E. 1984. Chlorophyll fluorescence as a tool in plant physiology.
Photosynthesis Research,:139-157.
11-.Li, H.; Zhu, Y.; Hu, Y.; Han, W.; Gong, H. 2015. Beneficial effects of silicon in alleviating
salinity stress of tomato seedlings grown under sand culture. Acta Physiologiae Plantarum,
37: 71.

ررررررر12-Lichtenthaler, H.K. (1987) Chlorophylls and carotenoids: pigments of photosynthetic
biomembranes. In: Methods in enzymology. vol. 148: Elsevier- .350-382.
13-Lotfi, R.; Pessarakli, M.; Gharavi-Kouchebagh, P.; Khoshvaghti, H. 2015. Physiological
responses of Brassica napus to fulvic acid under water stress: Chlorophyll a fluorescence
and antioxidant enzyme activity. The Crop Journal, 3: 434-439.
14-Maghsoudi, K.; Emam, Y.; Pessarakli, M. 2016. Effect of silicon on photosynthetic gas
exchange, photosynthetic pigments, cell membrane stability and relative water content of
different wheat cultivars under drought stress conditions. Journal of Plant Nutrition, 39:
1001-1015.
15- Marwat, S.K.; Rehman, F. 2011. Medicinal folk recipes used as traditional phytotherapies in
district Dera Ismail Khan, KPK, Pakistan. Pak J Bot, 43: 1453-1462.
16-.Popovic, R.; Dewez, D.; Juneau, P. 2003. Applications of chlorophyll fluorescence in
ecotoxicology: heavy metals, herbicides, and air pollutants. In: Practical applications of
chlorophyll fluorescence in plant biology. Springer;: 151-184.
17-Schobert, B.; Tschesche, H. 1978. Unusual solution properties of proline and its interaction
with proteins. Biochimica et Biophysica Acta (BBA)-General Subjects, 541: 270-277.
18-.Shafiq, S.; Akram, N.A.; Ashraf, M.; Arshad, A. 2014. Synergistic effects of drought and
ascorbic acid on growth, mineral nutrients and oxidative defense system in canola
(Brassica napus L.) plants. Acta Physiologiae Plantarum, 36: 1539-1553.
19-Shah, A.; Marwat, S.K.; Gohar, F.; Khan, A.; Bhatti, K.H.; Amin, M.; Din, N.U.; Ahmad,
M. ;Zafar, M. 2013. Ethnobotanical study of medicinal plants of semi-tribal area of
Makerwal & Gulla Khel (lying between Khyber Pakhtunkhwa and Punjab Provinces),
Pakistan.
20.-Sharma, D. K., Fernández, J. O., Rosenqvist, E., Ottosen, C.-O. and Andersen, S. B.
2014. Genotypic response of detached leaves versus intact plants for chlorophyll
fluorescence parameters under high temperature stress in wheat. Journal of plant
physiology 171(8): 576-586.
21-Shen, X.; Zhou, Y.; Duan, L.; Li, Z.; Eneji, A.E.; Li, J. 2010. Silicon effects on
photosynthesis and antioxidant parameters of soybean seedlings under drought and
ultraviolet-B radiation. Journal of Plant Physiology, 167: 1248-1252.
22-www.irimo.ir
23- Yordanov, I.; Velikova, V.; Tsonev, T. 2000. Plant responses to drought, acclimation, and
stress tolerance. Photosynthetica, 38: 171-186.
24- Zivcak, M., Brestič, M., Olšovská, K. and Slamka, P. 2008. Performance index as a
sensitive indicator of water stress in Triticum aestivum L. L. Plant Soil Environ 54(4):
133-139.
10012-Lichtenthaler, H.K. (1987) Chlorophylls and carotenoids: pigments of photosynthetic
biomembranes. In: Methods in enzymology. vol. 148: Elsevier- .350-382.
13-Lotfi, R.; Pessarakli, M.; Gharavi-Kouchebagh, P.; Khoshvaghti, H. 2015. Physiological
responses of Brassica napus to fulvic acid under water stress: Chlorophyll a fluorescence
and antioxidant enzyme activity. The Crop Journal, 3: 434-439.
14-Maghsoudi, K.; Emam, Y.; Pessarakli, M. 2016. Effect of silicon on photosynthetic gas
exchange, photosynthetic pigments, cell membrane stability and relative water content of
different wheat cultivars under drought stress conditions. Journal of Plant Nutrition, 39:
1001-1015.
15- Marwat, S.K.; Rehman, F. 2011. Medicinal folk recipes used as traditional phytotherapies in
district Dera Ismail Khan, KPK, Pakistan. Pak J Bot, 43: 1453-1462.
16-.Popovic, R.; Dewez, D.; Juneau, P. 2003. Applications of chlorophyll fluorescence in
ecotoxicology: heavy metals, herbicides, and air pollutants. In: Practical applications of
chlorophyll fluorescence in plant biology. Springer;: 151-184.
17-Schobert, B.; Tschesche, H. 1978. Unusual solution properties of proline and its interaction
with proteins. Biochimica et Biophysica Acta (BBA)-General Subjects, 541: 270-277.
18-.Shafiq, S.; Akram, N.A.; Ashraf, M.; Arshad, A. 2014. Synergistic effects of drought and
ascorbic acid on growth, mineral nutrients and oxidative defense system in canola
(Brassica napus L.) plants. Acta Physiologiae Plantarum, 36: 1539-1553.
19-Shah, A.; Marwat, S.K.; Gohar, F.; Khan, A.; Bhatti, K.H.; Amin, M.; Din, N.U.; Ahmad,
M. ;Zafar, M. 2013. Ethnobotanical study of medicinal plants of semi-tribal area of
Makerwal & Gulla Khel (lying between Khyber Pakhtunkhwa and Punjab Provinces),
Pakistan.
20.-Sharma, D. K., Fernández, J. O., Rosenqvist, E., Ottosen, C.-O. and Andersen, S. B.
2014. Genotypic response of detached leaves versus intact plants for chlorophyll
fluorescence parameters under high temperature stress in wheat. Journal of plant
physiology 171(8): 576-586.
21-Shen, X.; Zhou, Y.; Duan, L.; Li, Z.; Eneji, A.E.; Li, J. 2010. Silicon effects on
photosynthesis and antioxidant parameters of soybean seedlings under drought and
ultraviolet-B radiation. Journal of Plant Physiology, 167: 1248-1252.
22-www.irimo.ir
23- Yordanov, I.; Velikova, V.; Tsonev, T. 2000. Plant responses to drought, acclimation, and
stress tolerance. Photosynthetica, 38: 171-186.
24- Zivcak, M., Brestič, M., Olšovská, K. and Slamka, P. 2008. Performance index as a
sensitive indicator of water stress in Triticum aestivum L. L. Plant Soil Environ 54(4):
133-139.
10012-Lichtenthaler, H.K. (1987) Chlorophylls and carotenoids: pigments of photosynthetic
biomembranes. In: Methods in enzymology. vol. 148: Elsevier- .350-382.
13-Lotfi, R.; Pessarakli, M.; Gharavi-Kouchebagh, P.; Khoshvaghti, H. 2015. Physiological
responses of Brassica napus to fulvic acid under water stress: Chlorophyll a fluorescence
and antioxidant enzyme activity. The Crop Journal, 3: 434-439.
14-Maghsoudi, K.; Emam, Y.; Pessarakli, M. 2016. Effect of silicon on photosynthetic gas
exchange, photosynthetic pigments, cell membrane stability and relative water content of
different wheat cultivars under drought stress conditions. Journal of Plant Nutrition, 39:
1001-1015.
15- Marwat, S.K.; Rehman, F. 2011. Medicinal folk recipes used as traditional phytotherapies in
district Dera Ismail Khan, KPK, Pakistan. Pak J Bot, 43: 1453-1462.
16-.Popovic, R.; Dewez, D.; Juneau, P. 2003. Applications of chlorophyll fluorescence in
ecotoxicology: heavy metals, herbicides, and air pollutants. In: Practical applications of
chlorophyll fluorescence in plant biology. Springer;: 151-184.
17-Schobert, B.; Tschesche, H. 1978. Unusual solution properties of proline and its interaction
with proteins. Biochimica et Biophysica Acta (BBA)-General Subjects, 541: 270-277.
18-.Shafiq, S.; Akram, N.A.; Ashraf, M.; Arshad, A. 2014. Synergistic effects of drought and
ascorbic acid on growth, mineral nutrients and oxidative defense system in canola
(Brassica napus L.) plants. Acta Physiologiae Plantarum, 36: 1539-1553.
19-Shah, A.; Marwat, S.K.; Gohar, F.; Khan, A.; Bhatti, K.H.; Amin, M.; Din, N.U.; Ahmad,
M. ;Zafar, M. 2013. Ethnobotanical study of medicinal plants of semi-tribal area of
Makerwal & Gulla Khel (lying between Khyber Pakhtunkhwa and Punjab Provinces),
Pakistan.
20.-Sharma, D. K., Fernández, J. O., Rosenqvist, E., Ottosen, C.-O. and Andersen, S. B.
2014. Genotypic response of detached leaves versus intact plants for chlorophyll
fluorescence parameters under high temperature stress in wheat. Journal of plant
physiology 171(8): 576-586.
21-Shen, X.; Zhou, Y.; Duan, L.; Li, Z.; Eneji, A.E.; Li, J. 2010. Silicon effects on
photosynthesis and antioxidant parameters of soybean seedlings under drought and
ultraviolet-B radiation. Journal of Plant Physiology, 167: 1248-1252.
22-www.irimo.ir
23- Yordanov, I.; Velikova, V.; Tsonev, T. 2000. Plant responses to drought, acclimation, and
stress tolerance. Photosynthetica, 38: 171-186.
24- Zivcak, M., Brestič, M., Olšovská, K. and Slamka, P. 2008. Performance index as a
sensitive indicator of water stress in Triticum aestivum L. L. Plant Soil Environ 54(4):
133-139.
100