اثر محلول‌پاشی برگی سالیسیلیک‌اسید بر ویژگی‌های مورفوفیزیولوژیک و بیوشیمیایی گیاه فیسالیس (Physalis peruviana L.) در شرایط تنش شوری

نوع مقاله : پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی کارشناسی‌ارشد گروه علوم باغبانی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه لرستان، خرم‌آباد، ایران

2 استادیار گروه علوم باغبانی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه لرستان، خرم‌آباد، ایران

3 دانشیار گروه علوم باغبانی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه لرستان، خرم‌آباد، ایران

چکیده

سابقه و هدف: ﺷﻮری ﺧﺎک از مهم‌ترین ﻣﺸﻜﻼت ﻛﺸﺎورزی در ﻣﻨﺎﻃﻖ ﺧﺸﻚ و نیمه ﺧﺸﻚ دﻧﻴﺎ می‌باشد. تنش شوری از طریق برهم زدن توازن عناصر موجود در خاک، موجب استقرار ضعیف گیاه می‌شود، که میزان این تأثیر بستگی به میزان حساسیت گیاه دارد. از طرف دیگر سالیسیلیک‌اسید، به‌عنوان یک تنظیم‌کننده رشد درونی، یک ترکیب موثر در سیستم دفاعی گیاهان محسوب می‌شود. فیسالیس (Physalis peruviana L.) متعلق به خانواده سولاناسه می‌باشد. پراکندگی جغرافیایی این گیاه بیش‌تر در مناطق گرمسیر آمریکای جنوبی و شرق آسیا بوده و در دامنه وسیعی از شرایط آب و هوایی رشد می‌کند. این تحقیق با هدف بررسی اثر اﺳﻴﺪ ﺳﺎﻟﻴﺴﻴﻠﻴﻚ بر برخی صفات مورفولوژیکی و بیوشیمیایی ﮔﻴﺎه فیسالیس در شرایط ﺗﻨﺶ ﺷﻮری انجام شد.
مواد و روش‌ها: این آزمایش در سال 1397 در گلخانه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه لرستان به‌صورت فاکتوریل، در قالب طرح کاملا تصادفی، با سه تکرار انجام شد. فاکتورهای آزمایش، شامل چهارسطح شوری (0 ، 35، 70 و 105میلی‌مولار کلرید سدیم) و چهار سطح سالیسیلیک‌اسید (0، 5/0، 1 و 2 میلی‌مولار) بودند. نشاهای فیسالیس در گلدان حاوی خاک، کود دامی و ماسه به نسبت 2:1:1 کشت شدند. صفات اندازه‌گیری شده در این آزمایش شامل ارتفاع بوته، قطر ساقه، تعداد و سطح برگ، وزن تر و خشک ریشه، برگ، ساقه و کل شاخساره، کلروفیل، آنتوسیانین، کارتنویید، پرولین، نشت یونی، مالون دی آلدهید و محتوای نسبی آب برگ بودند.
یافته‌ها: نتایج تجزیه واریانس داده‌ها نشان داد، اثرات اصلی و اثرات متقابل تنش شوری و سالسیلیک‌اسید برای اکثر صفات اندازه‌گیری شده معنی‌دار شد. با افزایش غلظت کلریدسدیم، ارتفاع گیاه، ﻗﻄﺮ ﺳﺎﻗﻪ، ﺗﻌﺪاد ﺑﺮگ، وزن تر و ﺧﺸﻚ ﺷﺎﺧﺴﺎره و رﻳﺸﻪ، میزان کلروفیل و کارتنویید، آنتوسیانین برگ، محتوای نسبی و سطح برگ، کاهش، و میزان مالون دی آلدهید، نشت الکترولیت و پرولین افزایش یافت و کاربرد سالیسیلیک‌اسید موجب کاهش اثرات منفی ناشی از تنش شوری شد، به‌طوری‌که غلظت 2 میلی‌مولار سالیسیلیک‌اسید بیش‌ترین اثر را بر صفات مورد بررسی داشت، در بین تیمارها، بیش‌ترین میانگین برای اکثر صفات در تیمار شاهد (بدون تنش شوری) و غلظت 2 میلی‌مولار سالیسیلیک‌اسید مشاهد شد. بیش‌ترین (09/79 درصد) و کم‌ترین (59/59 درصد) میزان محتوای نسبی به ترتیب در تیمار بدون تنش شوری (با کاربرد غلظت 2 میلی‌مولار سالیسیلیک‌اسید) و تیمار شوری 105 میلی‌مولار کلریدسدیم (با غلظت صفر میلی‌مولار سالیسیلیک‌اسید) مشاهده شد. بیش‌ترین میزان مالون‌دی‌آلدهید در تیمار تنش شوری 105 میلی‌مولار، غلظت صفر میلی‌مولار سالیسیلیک‌اسید مشاهده شد.
نتیجه‌گیری: ﻧﺘﺎﯾﺞ به دست آمده از پژوهش، نشان داد که اﻓﺰاﯾﺶ غلظت کلرید سدیم، ﺳـﺒﺐ ﮐـﺎﻫﺶ ﻣﺤﺘـﻮای ﻧﺴـﺒﯽ آب ﺑـﺮگ، رنگدانه‌های فتوسنتزی، وزن تر و خشک گیاه و سایر صفات مورفوفیزیولوژیک و بیوشیمیایی فیسالیس شد و کاربرد برگی سالیسیلیک‌اسید، موجب بهبود این صفات شد. به نظر می‌رسد گیاه فیسالیس، گیاهی حساس به شوری است و شوری بیش از 35 میلی‌مولار را تحمل نمی‌کند، اما کاربرد سالیسیلیک‌اسید در غلظت 2 میلی‌مولار می‌تواند تا حدودی اثرات منفی ناشی از تنش شوری را کاهش دهد. با توجه به نتایج حاصل از پژوهش، گیاه فیسالیس برای کشت در مناطق دارای آب شور توصیه نمی‌شود.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Effect of salicylic acid foliar application on Morpho- physiological and biochemical traits of Goldenberry (Physalis peruviana L.) under salinity stress condition

نویسندگان [English]

  • Sara Siahmansour 1
  • Abdollah Ehtesham-Nia 2
  • Abdolhossein Rezaeinejad 3
1 M.Sc. Student, Dept. of Horticultural Sciences, Lorestan University, Khorramabad, Iran
2 Assistant Prof., Dept. of Horticultural Sciences, Lorestan University, Khorramabad, Iran
3 Associate Prof., Dept. of Horticultural Sciences, Lorestan University, Khorramabad, Iran
چکیده [English]

Background and Objectives: Salinity in soil or water is one of the major stresses especially in arid and semi-arid regions and cause plant weak establishment by disturbing the balance of the elements in the soil and this effect depends on the plant sensitivity. In other hand, salicylic acid as an endogenous growth regulator, is one of effective combinations in plant defense system. Goldenberry (Physalis peruviana L.) belong to Solanaceae family and their geographical dispersal occurs mainly in tropical regions of South America and eastern Asia. Physalis can develop in a huge range of soil and climatic conditions. The aim of this study was to investigate the effect of salicylic acid foliar application on the Morpho-physiological and biochemical characteristics of Goldenberry under salt stress condition.
Material and Methods: An experiment was conducted at the research greenhouse of Lorestan University (Khorramabad, Iran) in 2018. The experimental design was a factorial based on a completely randomized design with three replications. The treatments were consisted of four NaCl concentrations (0, 35, 70 and 105 mM) and four salicylic acid concentrations (0, 0.5, 1 and 2 mM). Physalis seedling were grown into the pots containing of soil, sand and manure (2:1:1). Plant height, stem diameter, leaf number, leaf area, root, shoot and total dry and fresh weights, relative water content, chlorophyll and carotenoid content, Malone de aldehyde, Electrolyte Leakage, proline and Anthocyanin were measured.
Results: The result of ANOVA showed that the main effects of salinity stress and salicylic acid and their interaction effects were significant for most traits. Salinity stress, decreased Plant height, stem diameter, leaf number, leaf area, root, shoot and total dry and fresh weights, RWC, chlorophyll a, chlorophyll b, total chlorophyll, carotenoid content, anthocyanin and increased MDA content, electrolyte leakage and proline. Salicylic acid foliar application reduced the salinity negative effects, as the highest mean of the most traits was found in plant control (without salinity) with 2 mM concentration of salicylic acid. The maximum (79.09%) and minimum (59.59%) of RWC content were showed in control plants with 2 mM concentration of salicylic acid and plant treated with 105 mM of salinity (without salicylic acid application), respectively. The MDA content maximum was found in 105 mM concentration of NaCl and 0 mM salicylic acid concentration.
Conclusion: The obtained results of this research, were showed that increasing salt stress, caused RWC, plant fresh and dry weight and other plant Morpho-physiological and biochemical characteristics decreased and salicylic acid using improved all growth parameters compared with salinity treatment only. Physalis does not tolerate salinity over 35 mM and it seems that sensitive to salt stress. But salicylic acid using in 2 mM somewhat can reduce the salt stress effects. The results of present study suggest that, Physalis plant not recommended for region with salt water.

کلیدواژه‌ها [English]

  • chlorophyll
  • Physalis peruviana
  • plant height
  • RWC
  • stress

مراجع

1.Agamy, R.A., ELsayed, E. and Tarek, H.T. 2013. Acquired resistant motivated by salicylic acid applications on salt stressed tomato (Lycopersicon esculentum Mill.). Amer-Eur. J. Agri. Env. Sci.13: 1. 50-57.
2.Alam, I., Kumar, A., Mohan Kumar, B. and Kumar Ravi, A. 2018. Effect of different chemicals in enhancing yield of  cape-  gooseberry. J. Cur. Mic. App. Sci. 7: 3239-3245.
3.Ashraf, M. and Foolad, M.D. 2007. Roles of glycine betaine and proline in improving plant abiotic stress resistance. J. Environ. Exp. Bot. 59: 206-216.
4.Bandurska, H. and Stroinski, A. 2005. The effect of salicylic acid on barley response to water deficit. Acta. Physio. Plant. 27: 379-386.
5.Bastam, N., Baninasab, B. and Ghobadi, C. 2013. Improving salt tolerance by exogenous application of salicylic acid in seedlings of pistachio. J. Plant Growgth Reg. 69: 265-284.
6.Bates, L.S., Waldren, R.P. and Teare, 1973. I.D. Rapid determination of free proline for water stress studies. Plant Soil J. 39: 205-207.
7.Borsani, O., Valpuestan, V. and Botella, M.A. 2001. Evidence for a role of salicylic acid in the oxidative damage generated by NaCl and osmotic stress in Arabidopsis seedlings. Plant Physio. J. 126: 1024-1030.
8.Buege, J.A. and Aust, S.D. 1978. Microsomal lipid peroxidation. Meth Enz. 52: 302-310.
9.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.
10.Choi, K., Murillo, G., Su, B.,Pezzuto, J., Kinghorn, A. and Mehta,R. 2006. Ixocarpalactone isolated from the Maxican tomatillo shows potent anti-proliferative and apoptotic activity in colon cancer cells. Bot. Sci. J.273: 5714-5723.
11.Dehghan, Z., Movahedi dehnavi, M., Balouchi, H. and Salehi, A. 2016. Effect of salisylic acid on some physiological traits of purple (Portulaca oleracea L.) under NaCl stress. J. Plant Pro. Func. 23: 7. (In Persian)
12.El-Tayeb, M.A. 2005. Response of barely grains to the interactive effect of salinity and salicylic acid. J. Plant Growth Reg. 45: 215-225.
13.Eraslan, F., Inal, A., Pilbeam, D.J. and Gunes, A. 2008. Interactive effects of salicylic acid and silicon on oxidative damage and antioxidant activity in spinach (Spinacia oleracea L. Cv. Matador) grown under boron toxicity and salinity. J. Plant Growth Reg.55: 207-219.
14.Fazeli, A., Zareie, B. and Tahmasebi, Z. 1396. Effect of salt stress and salicylic acid on some physiological and biochemical characteristics of black current (Nigella sativa L.). J. Plant Biol. 9: 34. 69-83. (In Persian) 
15.Fischer, G. 2000. In Production, potharvest y exportaciton of the Physalis (Physalis peruviana L.). Unibi. Uni. Natio. Colombia. Pp: 9-26.
16.Garcia-Sanchez, F., Jifon, J.L., Carvajal, M. and Syversten, J.P. 2002. Gas exchange, chlorophyll and nutrient contents in relation to Na+ and Cl- accumulation in sunburst mandarin grafted on different rootstock. J. Plant Sci. 35: 314-320.
17.Ghanbari, F., Amirinejad, A., Sayari, M. and Kordi, S. 2013. Salicylic acid effect on resistance to salt stress and alkalinity in sweet peppers (Capsicum annum L.). J. Plant Prod Res. 29: 1. (In Persian)
18.Gholami, R., Kashefi, B. and Saeedisar, S. 2013. Effect of salisylic acid spraying on reducing the effects of salinity stress on growth traits of salvia (Salvia limbata L.). J. Plant Ecophysiol. 5: 15. 63-73.(In Persian)
19.Ghorbani Javid, M., Sorooshzadeh, A., Moradi, F., Modarre-Sanavy, S.A.M. and Allahdadi, I. 2011. The role of phytohormones in alleviating salt stress in crop plants. Austr. J. Crop Sci.5: 6. 726-734.
20.Hafeznia, M., Mashayekhi, K. and Ghaderifar, F. 2013. Effect of salicylic acid spraying on some of the pigments and morphological traits of tomato (Lycopersicon esculentum L.). J. Plant Pro. Res. 22: 2. (In Persian)
21.Hashemi, A., Abdolzadeh, A. and Sadeghipour, H.R. 2010. Beneficial effects of silicon nutrition in alleviating stress in hydroponically grown canola (Brassica napus L.) plants. Soil Sci. Plant Nut. J. 56: 244-253.
22.Hossein, M.M., Balbaa, L.K. and Gaballah, M. 2007. Salicylic acidand salinity effects on growth ofmaize plants. Res. J. Agric. Bio. Sci.3: 4. 321-328.
23.Karlidag, H., Yildirim, E. and Dursun, A. 2011. Salt tolerance of Physalis during germination and seedling growth. Pac. J. Bot. 43: 6. 2673-2676.
24.Kerepesi, H. and Galiba, G. 2000. Osmotic and salt stress induced alteration in soluble carbohydrate content in wheat seedling. J. Crop Sci. 40: 482-487.
25.Khodary, S.E.A. 2004. Effect of salicilyc acid on the growth, photosynthesis and carbohydrate metabolism in salt stress maize plants. Int. J. Agri. Biol. 6: 1. 5-8.
26.Korkmaz A., Uzunlu, M. and Demirkairan, A.R. 2007. Treatment with acetylsalicylic acid protects muskmelon seedlings against drought stress. Acta. Physio. Plant. 29: 503-508.
27.Koushafar, M., Khoshgoftarmanesh, A.H., Moezzi, A.A. and Mobli, M. 2011. Effect of dynamic unequal distribution of salts in the root environment on performance and crop per drop (CPD) of hydroponic-grown tomato. Sci. Hort. 131: 1-5.
28.Lichtenthaler, H.K. 1987. Chlorophylls and cartenoides pigments of hotosynthetice biomembranes. Meth. Enzym. 148: 350-382.
29.Lutts, S., Kinet, J.M. and Bouharmont, J. 1996. NaCl-induced senescence inleaves of rice (Oryza sativa L.) cultivars differing in salinity resistance. Ann. Bot. 78: 3. 389-398.
30.Matas, A., Sanaz, M.J. and Heredia, A. 2003. Studies on the structure of the plant wax nonacosan-10-ol, the main component of epicuticular wax conifers. Int. J. Biol. Macr. 33: 31-35.
31.Miranda, D., Fischer, G., Mewis, I., Rohn, S. and Ulriches, C.H. 2014. Salinity effects on proline accumulation and total antioxidant activity in leavesof the Cape gooseberry (Physalis peruviana L.). J. Qual. 87: 67-73.
32.Molina, A., Bueno, P., Marin, M.C., Rudriguze- Rosales, M.P., Belver,A., Venema, K. and Donaire, J.P.2002. Innolvement of endogenous salicylic acid content, lipoxygenaseand antioxidant enzyme activities inthe response of tomato cell suspension cultures to NaCl. New Phytol.156: 3. 409-415.
33.Munns, R. 2002. Comparative physiology of salt and water stress. Plant Cell Environ. 25: 239-250.
34.Neinhuis, C., Koch, K. and Barthlott,W. 2001. Movement and regenerationof epicuticular waxes through plant cuticles. Planta. 213: 427-434.
35.Nemeth, M., Janda, T., Hovarth, E., Paldi, E. and Szali, G. 2002. Exogenous salicylic acid increases polyamine content but may decrease drought tolerance in maize. Plant Sci. J. 162: 569-574.
36.Noctor, G. and Foyer, C.H. 1998. Ascorbate and glutathione: keeping active oxygen under control. Ann. Rev. Plant Phys. Plant Mol. Biol. J. 49: 249-279.
37.Noreen, S. and Ashraf, M. 2008. Alleviation of adverse effects of salt stress on (Helianthus annuus L.) by exogenous application of salicylic acid: growth and photosynthesis. Pak. J. Bot. 40: 4. 1657-1663.
38.Parida, A.K. and Das, A.B. 2005. Salt tolerance and salinity effects on plants:a review. Eco toxico. Environ  Safety.
60: 324-349.
39.Rabie, M.A., Soliman, A.Z., Diaconeasa, Z.S. and Constantin, B. 2015. Effect of pasteurization and shelf life on the physicochemical properties of Physalis (Physalis peruviana L.) juice. Food Prod. Pres. J. 39: 6. 1051-1060.
40.Ritchie S.W. and Hanson A.D. 1990. Leaf water content and gas exchange parameters of two wheat genotypes differing in drought resistance. Crop Sci. J. 30: 105-11.
41.Roghami, M., Estaji, A., Bagheri, V. and Ariakia, A. 2013. Effect of salinity stress and salicylic acid on some characteristics of an eggplant (Solanum melonjena var. Taki) in  soilless culture system. J. Sci. Techno. Green. Cult.27: 7. (In Persian)
42.Sairam, R.K. and Tyagi, A. 2004. Physiology and molecular biology of salinity stress tolerance in plants. Current Sci. 86: 406-412.
43.Sairam, R.K., Rao, K.V. and Srivastava, G.C. 2002. Differential response of wheat genotypes to longterm salinity stress in relation to oxidative stress, antioxidant activity and osmolyte concentration. Plant Sci. J. 163: 1037-1046.
44.Sakhabutdinova, A.R., Fatkhutdinova, D.R., Bezrukova, M.V. and Shakirova, F.M. 2003. Salicylic acid prevents the damaging action of stress factors on wheat plants. Bulgaria Plant Physio. J. Pp: 314-319.
45.Salimi, F., Shekari, F., Azimi, M.R. and Zangani, E. 2012. Role of methyl jasmonate on improving salt resistance through some physiological characters in German chamomile (Matricaria chamomilla L.). Iranian Plant Biol. J.27: 700-711. (In Persian)
46.Serraj, R. and Sinclair, T.R. 2002. Osmolyte accumulation: Can itreally help increase crop yield under drought covfition. Plant Cell Environ.25: 333-341.
47.Shakirova, M., Sakhabuydinova, A.R.M., Bezrukova, V.R., Fakhotdinova, A. and Fakhotdinova, D.R. 2003. Change in the hormonal status of wheat (Triticum annum) seedlings induced by salicylic acid and salinity. J. Plant Sci. 164: 317-322.
48.Singh, B. and usha, K. 2003. Salicylic acid induced physiological and biochemical changes in wheat seedlings under water stress. J. Plant Growth Reg. 39: 137-141.
49.Taheri, S., Barzegar, T., Rabiee, V. and Angourani, H. 2013. Physiological responses of two basils (Ocimum basilicum L.) cultivars to salicylic acid spraying under salinity stress. Agri. Crop Manage. J. 18: 1. 259-274. (In Persian)
50.Tester, M. and Venterport, R.D. 2003. Na+ tolerance and Na+ transport in higher plants. Ann. Bot. 93: 503-537.
51.Torres, J., Pascual-Seva, N., San Bautista, A., Pascual, B., López-Galarza., S., Alagarda, J. and Maroto, J.V. 2015. Growth and nutrient absorption of cape gooseberry (Physalis Peruviana L.) in soilless culture. Plant Nut. J. 38: 4. 485-496.
52.Wagner, G.J. 1979. Content and vacuole/extra vacuoles distribution of neutral sugars, free amino acid, and anthocyanins in protoplast. Plant Physiol. J. 64: 88-93.
53.Wanichan, P., Kirdmanee, C.and Vutyano, C. 2003. Effect of salinity on biochemical and physiological characteristics in correlation to selection of salt tolerance in Aromatic rice(Oryza sativa L.). Asia Plant Sci. J.29: 333-330.
54.Zhang, Y.J., Deng, G.F., Wu, S., Li, S. and Li, H.B. 2013. Chemical components and bioactivities of capegooseberry (Physalis peruviana). Inter. J. Food Nut. Saf. 3: 1. 15-24.
55.Zhu, J.K. 2007. Plant salt stress. Encyclopedia of life Sciences. John Wiley and sons, Ltd., N. Y.
پژوهش‌های تولید گیاهی
دوره 27، شماره 1
اردیبهشت 1399
صفحه 165-178

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار