افزایش مقاومت گل‌ شاخه بریده آنتوریوم به سرمازدگی پس از برداشت با تیمار اسید سالیسیلیک از طریق افزایش فعالیت مسیر GABA شانت

نوع مقاله : پژوهشی

نویسندگان

1 دانشگاه بین المللی امام خمینی قزوین

2 گروه علوم باغبانی، دانشگاه بین المللی امام خمینی، قزوین، ایران

چکیده

سابقه و هدف: انبار با دمای پایین به طور گسترده برای به تاخیر انداختن پیری در سبزی ها و گل های شاخه بریده و رسیدن میوه ها استفاده می شود که موجب افزایش ماندگاری و حفظ کیفیت پس از برداشت آنها می گردد، اما کاربرد دمای پایین برای میوه ها، سبزی ها و گل های شاخه بریده گرمسیری و نیمه گرمسیری مانند گل شاخه بریده آنتوریوم به علت حساسیت آنها به سرمازدگی محدودیت دارد. با افزایش روز افزون زنجیره سرد به عنوان کاربرد دمای پایین در نگهداری و جابجایی پس از برداشت محصولات باغبانی، توسعه روش های مقرون به صرفه برای کاهش سرمازدگی پس از برداشت در محصولات حساس به سرمازدگی مانند گل شاخه بریده آنتوریوم در اولویت می‌باشد.علایم سرمازدگی در گل شاخه بریده آنتوریوم مانند قهوه‌ای شدن اسپات زمانی ظاهر می‌گردد که گل های شاخه بریده در دمای کمتر از 12 درجه سانتی‌گراد نگهداری شوند یا جابجایی آنها در دمای کمتر از 12 درجه سانتی‌گراد صورت گیرد. سرمازدگی گل های شاخه بریده آنتوریوم همراه با کاهش بازار پسندی آنها می‌باشد و لذا پژوهش در جهت افزایش مقاومت به سرمازدگی پس از برداشت آنها می‌تواند در جهت استفاده عملی از زنجیره سرمایی با هدف نگهداری یا جابجایی طولانی مدت در دمای پایین مفید باشد.
مواد و روش‌ها: در این پژوهش، تاثیر تیمار اسید سالیسیلیک (SA) در غلظت‌های صفر (شاهد)، 1، 2 و 4 میلی مولار به صورت غوطه‌وری انتهای ساقه پس از برداشت (15 دقیقه در دمای 20 درجه سانتی گراد) بر فعالیت مسیر GABA شانت در گل شاخه بریده آنتوریوم رقم Sirion نگهداری شده در دمای سرمازدگی 4 درجه سانتی گراد به مدت 21 روز مورد ارزیابی قرار گرفت.
یافته‌ها: سرمازدگی در گل های شاخه بریده آنتوریوم با قهوه‌ای شدن اسپات به همراه افزایش نشت یونی و تجمع مالون دی آلدئید (MDA) همراه بود. تیمار SA در غلظت‌ 2 میلی مولار موجب کاهش قهوه‌ای شدن اسپات گردید و افزایش نشت یونی و تجمع MDA را به تاخیر انداخت. تیمار SA با افزایش فعالیت آنزیم GABA ترانس آمیناز (GABA-T) در گل‌های شاخه بریده آنتوریوم در طول نگهداری در دمای سرمازدگی 4 درجه سانتی گراد منجر به مصرف GABA در جهت تولید ATP و کاهش تجمع H2O2 گردید. نتایج این پژوهش پیشنهاد می‌کند که تیمار SA می‌تواند به عنوان یک راهکار موثر برای افزایش مقاومت گل‌های شاخه بریده آنتوریوم به سرمازدگی پس از برداشت مورد استفاده قرار گیرد.

نتیجه گیری: نتایج این پژوهش پیشنهاد می‌کند که تیمار SA می‌تواند به عنوان یک راهکار موثر برای افزایش مقاومت گل‌های شاخه بریده آنتوریوم به سرمازدگی پس از برداشت مورد استفاده قرار گیرد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

Enhancement of postharvest chilling tolerance in anthurium cut flowers by salicylic acid treatment via enhancing GABA shunt activity

نویسندگان [English]

  • Morteza Soleimani Aghdam 1
  • Abbasali Jannatizadeh 2
1 Imam Khomeini International University
2 Department of Horticultural Science, Imam Khomeini International University, Qazvin, Iran
چکیده [English]

Background and objectives: Low temperature storage is widely used as a postharvest treatment to delay senescence in vegetables and ornamentals, and ripening in fruits, and thereby maintaining their postharvest quality. However, tropical and subtropical crops such as Anthurium flowers are sensitive to chilling injury, a physiopathy affecting these crops when subjected to temperatures below 12 °C but above the freezing point. The recommended optimum temperature for storage of anthurium cut flowers is 12.5–20 ◦C. The main symptom of chilling injury in anthurium flowers under low temperature storage is spadix wilting and spathe browning. Materials and methods: The main symptom of chilling injury in anthurium flowers under low temperature storage is spadix wilting and spathe browning. In this experiment, the impact of 0, 1, 2 and 4 mM salicylic acid (SA) treatment applied by postharvest stem-end dipping (15 min at 20 ˚C) on GABA shunt pathway activity of anthurium cut flowers (cv. Sirion) storage at 4 ˚C for 21 days were investigated. Results: SA treatment at 2 mM delayed spathe browning and retards electrolyte leakage and malondialdehyde (MDA) increase. The anthurium cut flowers in response to 2 mM SA treatment displayed significantly higher GABA transaminase (GABA-T) activity during storage at 4 ˚C for 21 days, which coincided with lower GABA content, leading to flowers with lower spathe browning. SA treatment enhanced GABA shunt pathway activity, by enhancing GABA-T activity, during storage at 4 ˚C, lead to consumption of GABA for providing higher ATP content associated with lower H2O2 content.These findings showed that SA treatment at 2 mM can be applied as an effective procedure for improving anthurium cut flowers tolerance to postharvest chilling stress. Conclusion: Anthurium flowers are sensitive to chilling injury, a physiopathy affecting these crops when subjected to temperatures below 12 °C but above the freezing point. The recommended optimum temperature for storage of anthurium cut flowers is 12.5–20 ◦C. The main symptom of chilling injury in anthurium flowers under low temperature storage is spadix wilting and spathe browning. Anthurium flowers are sensitive to chilling injury, a physiopathy affecting these crops when subjected to temperatures below 12 °C but above the freezing point. The recommended optimum temperature for storage of anthurium cut flowers is 12.5–20 ◦C. The main symptom of chilling injury in anthurium flowers under low temperature storage is spadix wilting and spathe browning.These findings showed that SA treatment at 2 mM can be applied as an effective procedure for improving anthurium cut flowers tolerance to postharvest chilling stress. These findings showed that SA treatment at 2 mM can be applied as an effective procedure for improving anthurium cut flowers tolerance to postharvest chilling stress.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Anthurium cut flowers
  • Chilling injury
  • GABA shunt pathway
  • Salicylic acid

مراجع

1.Aghdam, M.S. and Bodbodak, S. 2013. Physiological and biochemical mechanisms regulating chilling tolerance in horticultural crops under postharvest salicylates and jasmonates treatments. Hort. Sci. 156: 73-85.
2.Aghdam, M.S., Sevillano, L., Flores, F. B. and Bodbodak, S. 2013. Heat shock proteins as biochemical markers for postharvest chilling stress in horticultural crops. Hort. Sci. 160: 54-64.
3.Aghdam, M.S., Sevillano, L., Flores, F.B. and Bodbodak, S. 2015. The contribution of biotechnology to improving post-harvest chilling tolerance in fruits and vegetables using heat-shock proteins. J. Agri. Sci. 153: 7-24.
4.Ansari, M.I., Lee, R.H. and Chen, S.C.G. 2005. A novel senescence-associated gene encoding γ-aminobutyric acid GABA.: pyruvate transaminase is upregulated during rice leaf senescence. Physiol Plant. 123: 1-8.
5.Bartyzel, I., Pelczar, K. and Paszkowski, A. 2003. Functioning of theγ-aminobutyrate pathway in wheat seedlings affected by osmotic stress. Biol. Plant. 47: 221-225.
6.Bouché, N., Fait, A., Bouchez, D., Møller, S.G. and Fromm, H. 2003. Mitochondrial succinic-semialdehyde dehydrogenase of the γ-aminobutyrate shunt is required to restrict levels of reactive oxygen intermediates in plants. PNAS. 100: 6843-6848.
7.Bouché, N. and Fromm, H. 2004. GABA in plants: just a metabolite? Trends Plant Sci. 9: 110-115.
8.Deewatthanawong, R. 2011. GABA metabolism in postharvest stress responses. Ph.D. Thesis, Cornell University, United States of America.
9.Ding, P. and Ling, Y.S. 2014. Browning assessment methods and polyphenol oxidase in UV-C irradiated Berangan banana fruit. Intern. Food Res. J.21: 1667-1674.
10.Fait, A., Fromm, H., Walter, D., Galili, G. and Fernie, A.R. 2007. Highway or byway: the metabolic role of the GABA shunt in plants. Trends Plant Sci.13: 14-19.
11.Hodges, D.M., DeLong, J.M., Forney, C.F. and Prange, R.K. 1999. Improving the thiobarbituric acid-reactive-substances assay for estimating lipid peroxidation in plant tissues containing anthocyanin and other interfering compounds. Planta. 207: 604-611.
12.Michaeli, S., Fait, A., Lagor, K., Nunes-Nesi, A., Grillich, N., Yellin, A., Bar, D., Khan, M., Fernie, A.R., Turano, F.J. and Fromm, H. 2011. A mitochondrial GABA permease connects the GABA shunt and the TCA cycle and is essential for normal carbon metabolism. Plant J. 67: 485-498.
13.Michaeli, S. and Fromm, H. 2015. Closing the loop on the GABA shunt in plants: Are GABA metabolism and signaling entwined? Fron Plant Sci.6: 419.
14.Palma, F., Carvajal, F., Jamilena, M. and Garrido, D. 2014. Contribution of polyamines and other related metabolites to the maintenance of zucchini fruit quality during cold storage. Plant Physiol. Biochem. 82: 161-171.
15.Palma, F., Carvajal, F., Ramos, J.M., Jamilena, M. and Garrido, D. 2015. Effect of putrescine application on maintenance of zucchini fruit quality during cold storage: Contribution of GABA shunt and other related nitrogen metabolites. Postharvest Biol. Technol. 99: 131-140.
16.Patterson, B.D., Macrae, E.A. and Ferguson, I.B. 1984. Estimation of hydrogen peroxide in plant extracts using titanium IV. Anal. Biochem.139: 487-492.
17.Paull, R.E. and Goo, T. 1982. Pulse treatment with silver nitrate extends vase life of anthuriums. J. Ame Soci Hort. Sci. 107: 842-844.
18.Phetsirikoon, S., Ketsa, S. and van Doorn, W.G. 2012. Chilling injury in Dendrobium inflorescences is alleviated by 1-MCP treatment. Postharvest Biol. Technol. 67: 144-153.
19.Promyou, S. and Ketsa, S.2014. Cultivar difference in sensitivity to chilling injury of anthuriumflowers Anthurium andraeanum. during low temperature storage. Acta Hortic. 1025: 179-186.
20.Promyou, S., Ketsa, S. and van Doorn, W.G. 2012. Salicylic acid alleviates chilling injury in anthurium Anthurium andraeanum L. flowers. Postharvest Biol. Technol. 64: 104-110.
21.Ramesh, S.A., Tyerman, S.D., Xu, B., Bose, J., Kaur, S., Conn, V., Domingos, P., Ullah, S., Wege, S., Shabala, S., Feijo, J.A., Ryan, P.R. and Gilliham, M. 2015. GABA signalling modulatesplant growth by directly regulatingthe activity of plant-specific anion transporters. Nature Comm. 6: 1-9.
22.Sevillano, L., Sanchez-Ballesta, M.T., Romojaro, F. and Flores, F.B. 2009. Physiological, hormonal and molecular mechanisms regulating chilling injuryin horticultural species. Postharvest technologies applied to reduce its impact. J. Sci. Food Agric. 89: 555-573.
23.Shelp, B.J., Bozzo, G.G., Trobacher, C.P., Chiu, G. and Bajwa, V.S. 2012. Strategies and tools for studyingthe metabolism and function ofγ-aminobutyrate in plants. I. Pathway structure. Botany. 90: 651-668.
24.Simpson, J.P., Clark, S.M., Portt, A., Allan, W.L., Makhmoudova, A., Rochon, A. and Shelp, B.J. 2010.γ-Aminobutyrate transaminase limits the catabolism of γ-aminobutyrate in cold-stressed Arabidopsis plants: insights from an overexpression mutant. Botany 88: 522-527.
25.Yang, A., Cao, S., Yang, Z., Cai, Y. and Zheng, Y. 2011. γ-Aminobutyric acid treatment reduces chilling injury and activates the defence response of peach fruit. Food Chem. 129: 1619-1622.
26.Yi, C., Qu, H.X., Jiang, Y.M., Shi, J., Duan, X.W., Joyce, D.C. and Li,Y.B. 2008. ATP-induced changes in energy status and membrane integrityof harvested litchi fruit and its relation to pathogen resistance. J. Phytop.156: 365-371.
پژوهش‌های تولید گیاهی
دوره 26، شماره 2
شهریور 1398
صفحه 229-243

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار