ارزیابی اثر سایکوسل و سالیسیلیک اسید بر برخی خصوصیات فیزیولوژیک و اسانس گیاه دارویی بادرشبویه (Dracocephalum moldavica L.) تحت شرایط تنش خشکی و نرمال

نوع مقاله : پژوهشی

نویسندگان

1 دانشگاه زنجان

2 استاد دانشگاه

3 عضو هیئت علمی دانشگاه زنجان

4 عضو هیئت علمی مرکز تحقیقات اموزش کشاورزی و منابع طبیعی زنجان

چکیده

مقدمه: خشکی یکی از مهمترین تنش‌های محیطی است که مورفولوژی، فیزیولوژی و بیوشیمی گیاه را تحت تأثیر قرار می‌دهد و اثرات عمده‌ای بر تولید کشاورزی می‌گذارد. کاربرد ترکیبات محرک رشد (سالیسیلیک اسید) و بازدارنده رشد (سایکوسل) در دامنه‌ای از فرایندهای مختلف رشدی و در افزایش تحمل به خشکی در گیاهان اثر گذارند. به منظور بررسی اثر تنظیم کننده‌های رشدی، سایکوسل و سالیسیلیک اسید بر تغییرات فیزیولوژیک و تغییرات اسانس گیاه بادرشبو در شرایط تنش خشکی، در مزرعه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه زنجان انجام گرفت
مواد و روش‌: آزمایش به صورت اسپیلیت پلات با دو عامل دو عامل آبیاری (آبیاری نرمال و تنش کم آبی) و تنظیم کننده-های رشدی (شاهد، سایکوسل 600، سایکوسل 1200، اسید سالیسیلیک 800 و اسید سالیسیلیک 1600 میکرو مولار) با چهار تکرار در قالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی اجرا شد. تنش خشکی به صورت پیوسته با قطع کامل آب در بازه زمانی قبل از گلدهی تا انتهای آزمایش اعمال گردید. اعمال سطوح مختلف اسید سالیسیلیک (800 و 1600 میکرو مولار)، سایکوسل (600 و 1200 میکرو مولار) و شاهد (بدون محلول پاشی) به صورت یک بار محلول پاشی دو روز قبل از اعمال تنش خشکی انجام شد.
یافته‌ها: اثر متقابل رژیم رطوبتی در تنظیم کننده رشد در سال برای صفات تعرق، هدایت روزنه‌ای، فتوسنتز، هدایت مزوفیلی و کارآیی مصرف آب فتوسنتزی معنی‌دار بود اما برای صفات محتوای نسبی آب، درصد اسانس، عملکرد اسانس و غلظت CO2 زیر روزنه‌ای معنی‌دار نبود. مقایسه میانگین اثر متقابل تنظیم کننده رشد در رطوبت برای صفت عملکرد اسانس نشان داد که در شرایط تنش رطوبتی اختلافی بین سطوح شاهده نمی‌شود ولی در شرایط نرمال اختلاف وجود دارد، بطوری‌که سالیسیلیک (1600 میکرو مولار) بیشترین مقدار عملکرد اسانس را دارا بود. همبستگی منفی و معنی‌دار بین درصد اسانس با سرعت تعرق، هدایت روزنه‌ای و سرعت فتوسنتز و رابطه مثبت و معنی‌دار با صفت کارایی مصرف آب فتوسنتزی وجود دارد.
نتیجه‌گیری: نتایج حاصل از این آزمایش نشان داد که تنش خشکی سبب کاهش صفات فیزیولوژیک شامل، محتوای کلروفیل، سرعت فتوسنتز، هدایت روزنه‌ای و سرعت تعرق می‌شود. همچنین با اعمال تنش خشکی وضعیت آب در گیاه دچار تغییرات معنی-داری می‌گردد و محتوای نسبی آب برگ کاهش پیدا می‌کند. تنش خشکی موجب کاهش درصد و عملکرد اسانس شد بطور‌ی‌که حتی استفاده از تنظیم کننده‌های رشدی که در این آزمایش مورد استفاده قرار گرفتند نتوانست این کاهش را جبران کنند. پس می‌توان نتیجه گرفت که در شرایط تنش خشکی به علت کاهش کلروفیل و سبزینگی گیاه و همچنین کاهش سطح برگ میزان اسانس گیاه بادرشبویه کاهش پیدا می‌کند.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

Evaluation the effects of cycocel and salicylic acid on some physiological characteristic and essential oil under normal and drought conditions in medical plant Dragonhed (Dracocephalum moldavica L.)

نویسندگان [English]

  • Ali Jalalvand 1
  • babak andalibi 2
  • afshin tavakoli 3
1
2
3
4
چکیده [English]

Introduction: Drought is one of the most important environmental stresses which impact on morphological, physiological and biochemical process of plant and have major effects on agricultural productions. Application of plant growth regulators like salicylic acid as growth stimulator and cycocel as growth inhibitor effect on different growth process and influence on increases of drought tolerance. In order to study the effect of growth regulators, cycocel and salicylic acid on physiological changes and essential oil at dragonhead in drought stress condition in the research field of Zanjan University.
Material and method: A split plot experiment with two factors irrigation (normal and water stress) and growth regulators treatment (control, 600 and 1200 µm cycocel and 800 and 1600 µm salicylic acid) was conducted in based of completely randomized block design with four replications. Two moisture regimes (normal and drought stress) were main factors. In drought stress, plants were irrigated before flowering stage and after that irrigation was stopped in drought stress treatment until end of experiment. Different levels of salicylic acid (800 and 1600 µm) and cycocel (600 and 1200 µm) and control were sub factors which was applied once, two days before drought treatment.
Findings: Interaction of moisture in growth regulators in year for treats transpiration, stomatal conduct, photosynthesis, mesophyll conduct and photosynthesis water use efficiency was significant, but treats of relative water content, essential oil percent, essential oil yield and sub-stomatal CO2 concentration was not significant. Mean compression of interaction of growth regulators in moisture for essential oil yield indicated that there is no significant differences between growth regulators treatment in drought stress, but in normal condition it had significant impact, so that the highest essential oil yield obtained at 1600 µm salicylic acid. A negative and significant correlation between essential oil percent with transpiration, stomatal conduct and photosynthesis rate and also exist a positive and significant correlation with photosynthesis water use efficiency.
Conclusion: Results of this experiment showed that drought stress reduced physiological traits include, chlorophyll content, photosynthetic rate, stomatal conductance and transpiration rate and also it significantly changed plant water status and decreased relative water content. Drought stress decreased essential oil present and essential oil yield. So that even the use of growth regulators that used in this experiment were unable to compensate for this decrease. So it can be concluded that in drought stress conditions due to decreased chlorophyll and greenness plant and also reduced leaf area in dragonhead the essential oil is reduced

کلیدواژه‌ها [English]

  • Mesophyll conductance
  • Photosynthesis
  • Essence yield
  • Stomatal conductance

مراجع

1. Abaspor, H. and Rezaei. H. 2014. Effects of salicylic acid and jasmonic acid on hill reaction
and photosynthetic pigmen (Dracocephalum moldavica L.) in different levels of drought stress. Int J. Adv. Biol. Biom. Res. 2:2850-2859.
2. Ahmadi. A. and Baker, D.A. 2001. The effect of stress on the activities of key regulatory enzymes of the sucrose to starch pathway in wheat. Plant Growth Regul. 35: 81-91.
3. Alaci, S., Moradi Khibary Z. and Ahmadi Rad A. 2015. Effect of different concentration of salt and PEG solution on Dracocephalum moldavica seed germination and seedling early growth. Biol. Forum Int. J. 7:1755-1759.
4. Baghizadeh, A., Ghorbanli, M., Haj Mohammad Rezaei, M. and Mozafari, H. 2009. Evaluation of interaction effect on drought stress with acrobat and salicylic acid on some of physiological and  biochemical parameters in okra (Hibiscus esculentus L). Res. J. Biol. Sci.4(4): 380-387.
5. Barkosky, R.R. and Einhellig, F.A. 1993. Effects of salicylic acid on plant–water relationships. J. Chem. Ecoll. 19: 237-247.
6. Dastmalchi, K., Dorman, H.G., Kosar, M. and Hiltunen, R. 2007. Chemical composition and in vitro antioxidant evaluation of a water soluble Moldavian balm (Dracocephalum moldavica L.) extract. Food Sci.Technol. 40: 239-248.
7. El-Lateef Gharib, F. 2006. Effect of salicylic acid on the growth, metabolic activities and oil content of basil and marjoram. Int. J. Agri. Biol. 8(4): 485-492.
8. Gopi, R., Sridharon, R., Somasundaram, R., Alagulakshmanan, G.M. and Panneerselvam, R.2005. Growth and photosynthetic characteristics as affected by triazols in Amorphophallus campanulatus. Gen Appl Plant Physiol. 31: 171-180.
9. Halasz-zelnik, K., Hornok, L. and Domokos, J. 1988. Data on the cultivation of Dracocephalum moldavica L. in Hungary. Herba Hungarica. 28(1): 49-8.
10.Holm, Y. and Hiltunen, R. 1988. Capillary gas chromatographic_mass spectrometric determination of the flavor composition of Dragonhead (Dracocephalum moldavica L).Flavour Fragr. J. 3: 109-112.
11.Holm, Y., Galambosi, B. and Hiltunen, R. 1988. Variation of the main terpenes in Dragonhead (Dracocephalum moldavica L.) during growth. Flavour Fragr. J. 3: 113-115.
12.Hussein, M. S., El-Sherbeny, S. E., Khalil, M.Y., Naguib, N.Y. and Aly, S.M. 2006. Growth
characters and chemical constituents of Dracocephalum moldavica L. plants in relation to compost fertilizer and planting distance. J. Sci. Hort. 108: 322-331.
13. Khalil, S.E., Nahed, G., Aziz, A.E. and Abou Leil, B.H. 2010. Effect of water stress and ascorbic acid on some morphological and biochemical composition of Ocimum basilicum plant. J. Am. Sci. 6: 33.
14.Khan, W., Prithiviraj, B. and Smith, D. 2003. Photosynthesis response of corn and soybean to foliar application of salicylates. J. Plant Physiol. 160: 458-492.
15.Khan, M.I.R., Syeed, S., Nazar, R. and Anjum, N.A. 2012. An insight in to the role of salicylic acid and jasmonic acid in salt stress tolerance. Phytohormones and abiotic stress tolerance in plant. Springer. New York. Pp. 277-300.
16.Klamkowski, K. and Treder, W. 2006. Morphological and physiological responses of strawberry plants to water stress. Agri. Conspect. Sci. 7 (4): 159-165.
17.Koc, M., Barutcular, C. and Genc, I. 2003. Photosynthesis and productivity of old and modern durum vheats in Mediterranean environment. Crop Sci. 43: 2089-2098.
18.Keshvarz, H., Modares Sanavi, S.A.M., Zarinkamar, F., Dolatabadian, M., and Sadaj Aslani, K. 2012. Evolution effect salicylic acid foliar on same traits biochemical two Berasica napus L. under cool stress. Iran. J. Agric. Sci. 42: 723-734.
19.Lawler, D.W. 1995. The effect of water deficit on photosynthesis. In: N. Smirnoff, (Ed),Environment and Plant Metabolism, BIOS Sci Pub, pp. 129-160.
20.Merah, O. 2001. Potential importance of water status traits for durum wheat improvement under Mediterranean conditions. J. Agri. Sci. Camb. 137: 139-145.
21.Moeini Ali-Shah, H., Heidari, R., Hassani, A. and Asadi Dizaji, A. 2006. Effect of water stress on some morphological and biochemical characteristics of purple basil (Ocimum basilicum). J. Bio. Sci. 6(4): 763-767.
22.Mohammadpour, M., Negahban, M, Saeedfar, S. Salehi Shanjan, P. and Javadi H. 2015.Effect of drought stress on some of the biochemical characteristics of three Achillea population (Achillea ver micularis). Russ. J. Biol Res. Pp.68-80.
23.Mozhafrian, V. 2003. Culture of the Iranian plant names. Contemporary Culture Publications. Theran. 362 Pp.
24.Nejadsahebi, M., Moallemi, N. and Landi. A. 2010. Effect of cycocel and irrigation regimes on some physiological parameter of three Olive cultivar. Am. J. Appl. Sci. 7(4): 459–465.
25.Petropoulos, S.A., Daferera, D., Polissiou, M.G. and Passam, H.C. 2008. The effect of water
deficit stress on the growth, yield and composition of essential oils of parsley. Sci Hort.115:
393-397.
26.Rahbarian, P. and Salehi Sardoei A. 2014. Effects of drought stress and manure on herb yield
and essential oil of dragonhead (Dracocephalum moldavica). 2th congress of Organic Agriculture, Ardabi, 212-217.
27.Rahbarian, P., afsharmanesh, G. and Shizadi, MH. 2010. Effect of drought stress and manure on relative water content and cell membrane stability in dragonhead (Dracocephallum moldavica). Plant Ecophysiol. 2: 13-19.
28.Ritchie, S.W. and Nguyen, H.T. 1990. Leaf water content and gas exchange parameters of two wheat genotypes differing in drought resistance. Crop Sci. 30: 105-111.
29.Rossini-Pinto, A.C., Deleo-Rodrigues, T.D., Lient L.C. and Barbosa, I.C. 2005. Growth retardants on development and ornamental quality of potted 'Liliput' Zinnia elegans Jaco. Sci Agric. 62: 337-345.
30.Safikhani, F., Heydarye sharifabadi, H., Syadat, A., Sharifi ashorabadi, A., Syednedjad, M. and Abbazadeh, B. 2007. The effect of drought on yield and morphologic characteristics of Deracoceohalum moldavic. Iranian J. Med. Aroma. Plant. 23(2): 183-194. (In Persian).
31.Sawan, M.Z. 2008. Effect of nitrogen fertilization and foliar application of plant growth retardant and zinc on cottonseed, protein and oil yield and oil properties of Cotton. J. Agri. Sci. 186: 183-191.
32.Shakirova, F.M. and Bezrukova M.V. 1997. Induction of wheat resistance against environmental salinization by salicylic acid. Biol Bull. 24: 109-112.
33.Singh, B. and Usha, K. 2003. Salicylic acid induced physiological and biochemical changes in wheat seedling under water stress. Plant Growth Regul. 39:137-14.
34.Srivastava, M.K. and Dwivedi, U.N. 2000. Delayed ripening of banana fruit by salicylic acid. Plant Sci. 158: 87-96.
35.Tari, I., Csiszar, J., Szalai, G., Horvath, F., Pecsvaradi, A., Kiss, G., Szepesi, A., Szabo, M. and Redei, L. 2002. Acclimation of tomato plants to salinity stress after a salicylic acid pretreatment. Acta Bio. 46: 55-56.
36.Venskutionis, P. R., Dapkevicius, A. and Baranuauskiene, M. 1995. Flavour composition of some lemon-like aroma herbs from Lithuania. Develop.t Food Sci. 37(1): 833-847.
37.Yazdani, D. Jamshidi, A., Zadeh, N., Persuade, P. and Shahnaz, S. 2004. Study the changes of volatile oil components in various stages of growth in (Anethum graveolens L). J. Med.Plant. 3(11): 41-38. (In Persian).
38.Yordanov, I., Tsonko, T., Velikova, V., Georgieva, K., Ivanov, P., Tsenov, N. and Petrova,
T. 2001. Change in CO2 assimilation, transpiration and stomatal resistance to different wheat
cultivars expressing drought under field conditions. Bulg. J. Plant Physiol. 27: 20-33.
پژوهش‌های تولید گیاهی
دوره 24، شماره 4
اسفند 1396
صفحه 111-128

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار