بررسی اثر سالیسیلیک اسید بر برخی ویژگی های مورفوفیزیولوژی گیاه به‌لیمو (citriodora Lippia) تحت تنش شوری

نوع مقاله : پژوهشی

نویسندگان

1 عضو هیات علمی، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان قزوین

2 مربی پژوهش، بخش تحقیقات زراعی و باغی، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان قزوین، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، قزوین، ایران.

3 گروه شیمی، دانشگاه هرمزگان، بندرعباس، ایران

4 دانشکده کشاورزی، دانشگاه هرمزگان

چکیده

سابقه و هدف: به‌لیمو با نام علمی citriodora Lippia درختچه‌ای از خانواده‌ی شاهپسند (Verbenaceae) می‌باشد که به دلیل اهمیت فراوان اقتصادی، امروزه در صنایع غذایی و عطرسازی در اکثر کشورها کشت و کار می‌شود. برگ‌های این گیاه که بخش‌های قابل استفاده این گیاه هستند دارای اسانس معطر و ترکیبات ارزشمندی هستند که به صورت دمنوش مورد استفاده قرار می‌گیرند. یکی از مشکلات خاک‌های ایران، شوری آن می‌باشد که یکی از عوامل مهم محدود کننده تولید محصولات کشاورزی می‌باشد. با توجه به اهمیت اقتصادی گیاه به‌لیمو و مشکل شوری که می تواند سبب محدودیت در کشت این گیاه شود این پژوهش صورت گرفت.
مواد و روش‌ها: در این پژوهش اثر غلظت‌های مختلف سالیسیلک اسید بر تحمل به شوری دانهال‌های گیاه دارویی به‌لیمو در شرایط گلخانه مورد بررسی قرار گرفت. طرح آزمایشی به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی بود. فاکتورها شامل شوری در چهار سطح (0، 50 و 100 و 150 میلی مولار کلرید سدیم) و سالیسیلیک اسید در سه سطح (0، 5/0، 1 میلی مولار) با 3 تکرار بودند. پارامترهای وزن خشک برگ، ارتفاع ساقه، محتوای آب نسبی برگ، نشت یونی، میزان کلروفیل، کربوهیدرات کل، پرولین، آنزیم‌های آنتی‌اکسیدان و درصد اسانس در گیاهان اندازه‌گیری شدند.
یافته‌ها: نتایج نشان داد که اثر شوری بر همه پارامترها به جز محتوای نسبی آب برگ معنی‌دار بود (01/0 ≥P). اثر سالیسیلیک ‌اسید نیز بر همه پارامترها به جز وزن خشک برگ، محتوای نسبی آب برگ و میزان فعالیت آنزیم پراکسیداز معنی‌دار بود. در شرایط تنش شوری وزن خشک برگ، ارتفاع ساقه، میزان کلروفیل کاهش یافتند. درصد کاهش وزن خشک برگ در مقایسه با تیمار عدم شوری در تیمارهای 50، 100 و 150 میلی مولار به ترتیب 3/10، 4/24 و 1/30 درصد بودند. بیشترین مقدار تجمع پرولین، کربوهیدرات، آنزیم‌های آنتی اکسیدان و نشت یونی در تیمار شوری 150 میلی‌مولار مشاهده شد. به طوری‌که بالاترین میزان نشت یونی (77/78 درصد) متعلق به سطح شوری 150 میلی مولار و کمترین مقدار (5/52 درصد) در شرایط عدم شوری بدست آمد. کاربرد سالیسیلیک اسید 1 میلی‌مولار سبب افزایش ارتفاع ساقه، افزایش فعالیت آنزیم‌های آنتی‌اکسیدان، کلروفیل، کربوهیدرات، پرولین و درصد اسانس شد. غلظت 1 میلی-مولار سالیسیلیک اسید به‌طور معنی‌داری سبب افزایش ارتفاع ساقه، افزایش قندهای محلول، افزایش میزان کلروفیل و پرولین و کاهش میزان نشت یونی برگ دانهال‌های به‌لیمو در مقایسه با عدم محلول‌پاشی گردید. بیشترین میزان فعالیت کاتالاز (u/mg.fw-1 1/95) و پراکسیداز (u/mg.fw-1 4/26) نیز در شوری 150 میلی‌مولار و غلظت سالیسیلیک اسید 1 میلی‌مولار مشاهده شد. از نظر درصد اسانس نتایج نشان داد که با افزایش سطح شوری تا 100 میلی‌مولار درصد اسانس 25 درصد نسبت به شاهد افزایش یافت و از نظر آماری اختلاف معنی‌دار بود.
نتیجه‌گیری: به طورکلی محلول‌پاشی سالیسیلیک اسید به‌ویژه غلظت 1 میلی‌مولار توانست تاثیر سوء تنش شوری بر دانهال‌های به‌لیمو را کاهش دهد.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Effect of salicylic acid application on some growth traits of Lemon verbena (Lippia citriodora) under salinity stress

نویسندگان [English]

  • mostafa ghasemi 1
  • shiva Ghasemi 2
  • Fatemeh Alsadat Hosseini Nasab 3
  • Najmeh Rezaei 4
1 Assistance Professor (Ph.D.), Horticulture Crops Research Department, Qazvin Agricultural and Natural Resources Research and Education Center, AREEO, Qazvin, Iran.
2 Scientific member (M.S.), Horticulture Crops Research Department, Qazvin Agricultural and Natural Resources Research and Education Center, AREEO, Qazvin, Iran.
3 Department of Chemistry, university of Hormozgan , P. O. Box 3995, Bandar Abbas, Iran
4 university of Hormozgan , P. O. Box 3995, Bandar Abbas, Iran
چکیده [English]

Background and objectives: The citriodora Lippia is a shrub of the Verbenaceae family which cultivated in many countries due to its high economic importance. The leaves of this plant as usable part of the plant have essential oils.This essential oil is very valuable in the perfume industry. In addition, the dry leaves of this plant are used as a herbal tea. One of the problems in Iran's soils is the presence of salt stress, which is one of the major limiting factors for agricultural production. Due to the economic significance of Lemon verbena, and the salinity problem that could restrict the cultivation of this plant, this study was conducted.
Materials and methods: In this study, the effect of different concentrations of salicylic acid on salinity tolerance Lemon verbena were investigated. Factors included salinity in four levels (0, 50, 100 and 150 mM sodium chloride) and salicylic acid at three levels (0, 0.5, 1 mM) with 3 replications.
Results: The results showed that salinity effect on all parameters was significant except for the relative water content of leaves. The effect of salicylic acid on all parameters except leaf dry weight, leaf relative water content and activity of peroxidase enzyme was significant. In salinity stress conditions, leaf dry weight, stem height, chlorophyll content decreased significantly. The percentage of weight loss in treatments 50, 100 and 150 mM was 10.36, 24.4 and 30.12%, respectively. The highest amount of proline, carbohydrate, antioxidant enzymes and ion leakage was observed in severe stress treatments. So that the highest ion leakage (78.77%) belonged to salinity 150 mM and the lowest amount (52.55%) was obtained in no salinity conditions. The difference between treatments of salinity of 50 and 100 mM was not statistically significant. Application of salicylic acid increased stem height, activity of antioxidant enzymes, chlorophyll, carbohydrate, proline and essential oil percentage. The concentration of 1 mM salicylic acid significantly increased stem height, soluble sugars, chlorophyll content and proline and reduced the amount of ion leakage of seedlings in Lemon verbena compared to non-foliar application. The highest activity of catalase (95.09 u / mg.fw-1) and peroxidase (26.47 u / mg.fw-1) was observed in salinity of 150 mM and concentration of 1 mM salicylic acid. In terms of essential oil content, the results showed that with increasing salinity up to 100 mM, the percentage of essential oil increased. That is, salinity up to 100 mM concentration did not have a negative effect on the essential oil content and even increased it. But with increasing salinity to 150 mM, essential oil content decreased.In general, salicylic acid spraying, especially concentration of 1 mM, could reduce the effect of salinity stress on Lemon verbena seedlings.
Conclusion: In general, salicylic acid spraying, especially concentration of 1 mM, could reduce the effect of salinity stress on Lemon verbena seedlings.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Lemon Verbena
  • Electrolyte leakage
  • Proline
  • Antioxidant enzymes

مراجع

1.Ahmadi Mousavi, E., Kalantari Kh., Jafari, R., Hasibi, N. and Mahdavian,K. 2010. Study of the effects of24-epibrassinolide and water stress on some physiological parameters in canola (Brassica napus L.) seedling. Iran. J. Biol. 3: 2. 275-286. (In Persian)
2.Amini, S., Ghobadi, C. and Yamchi, A. 2015. Proline auumulation and osmotic stress: an overview of P5CS gene in plants. J. Plant Mol. Breed, 3: 2. 44-55.
3.Alvesda Costa, P.H., Azevedo Neto, A.D., Alves Bezerra, M., Tarquinio Paisco, J. and Gomes-Filho, E. 2005. Antioxidantive–enzymatic system oftwo sorghum genotypes differing in salt tolerance. Plant Physiol. 17: 4. 353-361.
4.Appel, K. and Hirt, H. 2004. Reactive oxygen species: metabolism, oxidative stress and signal transduction. Annu. Rev. Plant Biol. 55: 373-399.
5.Arazmjo, A., Heidari, M., Ghanbari, A., Siahsar, B. and Ahmadian, A. 2010. Effects of three types of fertilizers on essential oil, photosynthetic pigments, and osmoregulators in chamomile under drought stress. Environ. Stress. Crop Sci. 3: 1. 23-33. (In Persian)
6.Arnon, A. 1967. Method of extractionof chlorophyll in the plants. Agron. J.23: 112-121.
7.Ashraf, M., Akram, N.A., Arteca,R.N. and Foolad, M.R. 2010. The physiological, biochemical and molecular roles of brassinosteroids and salicylic acid in plant processes and salt tolerance. Crit. Rev. Plant Sci. 29: 162-190.
8.Bagherian Lemraski, H., Rezvan Beidokhti, S., Masoud Sinaki, J., Hashemi Moghadam, H. and Soroori, S. 2017. Effect of different levels of salt stress on qualitative and quantitative traits on lemon verbena (Lippia citriodora L.). Cell. Mol. Plant Biol. J. 12: 2. 5-14.(In Persian)
9.Bates, L., Waldren, R.P. and Teare, I.D. 1973. Rapid determination of free proline for water-stress studies. J. Plant Soil.
39: 205-207.
10.Bayat, H., Mardani, H., Arouie, H. and Salahvarzi, Y. 2011. Effects of salicylic acid on morphological and physiological characteristics of cucumber seedling (Cucumis sativus cv. Super Dominus) under drought stress. J. Plant Prod.
18: 3. 63-76. (In Persian)
11.Blokhina, O., Virolainen, E. and Fagestedt, K.V. 2003. Antioxidants, oxidative damage and oxygen deprivation stress: A review. Ann. Bot. 91: 179-194.
12.Bowen, W.R. and Baxter, W.D.1980. Exp. Cell Biol. An Integrated Laboratory Guide and Text, Macmillan Publishing Co, Inc., New York.
13.British pharmacopoeia.1993. HMSO: London. ISBN 0-11-321543-6.
14.Candan, N. and Tarhan, L. 2003. The correlation between antioxidant enzyme activities and lipid peroxidation levels in Mentha pulegium organs grown in Ca2+, Mg2+, Cu2+, Zn2+ and Mn2+ stress conditions. Plant Sci. 163: 769-779.
15.Dhindsa, R.S. and Motowe, W. 1981. Drought tolerance in two mosses: correlation with enzymatic defense against lipid peroxidation. J. Exp. Bot. 32: 79-91.
16.Dianat, M., Saharkhiz, M.J. and Tavassolian, I. 2016. Salicylic acid mitigates drought stress in Lippia citriodora L. Effects on biochemical traits and essential oil yield. Biocatal. Agric. Biotechnol. 8: 286-293.
17.Dirk, I. and Montago, M.V. 2002. Oxidative Stress in Plants, Taylor & Fransis.
18.Dubois, M., Gilles, K.A., Hamilton, J.K., Rebers, P.A. and Smith, F. 1956. Colorimetric method for determination of sugars and related substances. Ann. Chem. 28: 350-356.
19.Fatma, A.E. and Gharib, L. 2007. Effect of salicylic acid on the growth, metabolic activities and oil content of basil and majoram. Int. J. Agric. Biol.4: 485-492.
20.Gorgini-Shabankareh, H. and Khorasani Nejad, S. 2016. Comparison of quantitative and qualitative traits of essential oil compounds of Basil (Ocimum basilicum) under salinity stress. First National Conference on medicinal plants. (In Persian)
21.Hassani, A. and Omidbeigi, R. 2002. Effects of water stress on some morphological, physiological and metabolical characteristics of basil (Ocimum basilicum). Agric. Knowledge, 12: 3. 47-59.
22.Jabbari, F., Ahmadi, A., Poostini, K. and Alizadeh, H. 2006. Investigating the relationship between the activity of some antioxidant enzymes and cell membrane stability and chlorophyll in drought resistant and drought susceptible cultivars of wheats. J. Agri. Sci. Iran. 1: 37: 2. 307-316. (In Persian)
23.Khodary, S.E.A. 2004. Effect of salicylic acid on the growth, photosynthesis and carbohydrate metabolism in salt-stressed maize plants. Intl. J. Agri. Biol. 6: 5-8.
24.Lutts, S., Kinet, J.M. and Bouharmont, J. 1996. NaCl-induced senescence in leaves of rice (Oryza sativa L.) cultivars differing in salinity resistance. Ann. Bot. 8: 389-398.
25.Moradi, F. and Abdelbaghi, M.I. 2007. Responses of photosynthesis, chlorophyll fluorescence and ROS-scav enging systems to salt stress during seedling and reproductive stages in rice. Ann. Bot. 99: 1161-1173.
26.Munns, R. 2002. Comparative physiology of salt and water stress. Plant Cell Environ. 25: 239-250.
27.Parida, A.K., Das, A.B. and Mittra, B. 2004. Effects of salt on growth, Ion accumulation, photosynthesis and leaf anatomy of the mangrove. Trees.18: 167-174.
28.Pirasteh-Anosheh, H., Emam, Y., Rousta, M.J. and Hashemi, S.E. 2017. Effect of salicylic acid on biochemical attributes and grain yield of barley (Hordeum vulgare L. cv. Nosrat) under saline conditions. Iran. J. Crop Sci.18: 3. 232-244. (In Persian)
29.Ranjbar, Gh. and Pirasteh-Anoosheh, H. 2015. A glance to the salinity research in Iran with emphasis on improvement of field crops production. Iran. J. Crop Sci. 17: 2. 165-178. (In Persian)
30.Rezaei, M.B. and Jaimand, K. 2001. Study the chemical composition ofthe essential oil of Lemon verbena(Lippia citriodora). Pajohesh Sazandegi. 53: 3. 13-15. (In Persian)
31.Ritchie, S.W., Nguyen, H.T. and Halody, A.S. 1990. Leaf water content and gas exchange parameters of two wheat genotypes differing in drought resistance. Crop Sci. 30: 105-111.
32.Salimi, F. and Shekari, F. 2012. The effects of methyl jasmonate and salinity on some morphological characters and flower yield of German chamomile (Matricaria chamomilia L.). J. Integr. Plant Biol. 4: 11. 27-38. (In Persian)
33.Seilsepour, M., Golchin, A. and Roozban, M.R. 2016. Evaluation of salt tolerance in two olive rootstocks based on growth characteristics and regression analysis to salinity. J. Soil Manage. Sustain. Prod. 6: 2. 83-100.
34.Shakirova, F.M., Sakhabutdinova, A.R., Bozrutkova, M.V., Fatkhutdinova, R.A. and Fatkhutdinova, D.R. 2003. Changes in the hormonal status of wheat seedlings induced by salicylic acid and salinity. Plant Sci. 164: 317.
35.Waseem, M., Athar, H.U.R. andAshraf, M. 2006. Effect of salicylic acid applied through rooting medium on drought tolerance of wheat. Pak. J. Bot. 38: 4. 1127-1136.
پژوهش‌های تولید گیاهی
دوره 26، شماره 4
اسفند 1398
صفحه 163-176

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار