بررسی تأثیر تنش کم آبی بر رشد میزان اسانس و برخی صفات فیزیولوژیک چهار رقم ریحان (Ocimum basilicum L.)

نوع مقاله : مقاله کامل علمی 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

چکیده

سابقه و هدف: یکی از مهم‌ترین عوامل محیطی که پراکنش، رشد و تولید موفق محصولات گیاهی را تحت تأثیر قرار می‌دهد، میزان آب در دسترس گیاه است. خشکی بهعنوان مهم‌ترین عامل غیرزنده محدودکننده‌ی رشد و عملکرد گیاهان، باعث بروز یا تشدید سایر تنش‌ها مخصوصاً تنش کمبود عناصر غذایی در گیاه نیز می‌شود. از طرفی دیگر تحت شرایط تنش کم آبی، گیاهان مقادیر مشابهی از متابولیت‌های اولیه در مقایسه با شرایط بدون تنش تولید می‌کنند و چون تحت شرایط تنش، گیاه میزان تولید بیوماس و ماده خشک خود را کاهش می‌دهد، لذا مقادیر زیادی از این متابولیت‌های اولیه به سمت تولید متابولیت‌های ثانویه می‌روند. پژوهش حاضر به‌منظور ارزیابی میزان رشد، اسانس و برخی صفات فیزیولوژیکی چهار رقم ریحان تحت شرایط تنش کم آبی انجام گرفت.
مواد و روشها: آزمایش بهصورت فاکتوریل در قالب طرح پایه‌ی کاملا ً تصادفی در شرایط گلخانه در سال 1396 انجام گرفت. چهار رقم تجاری ریحان (شامل ارقام سبز ایرانی، بنفش ایرانی، گنوس و آمیتیست) بهعنوان فاکتور اول و تنش خشکی در چهار سطح (شامل آبیاری درحد 100، 85، 70 و 55 درصد ظرفیت زراعی) بهعنوان فاکتور دوم در نظر گرفته شد. ویژگی‌هایی مانند وزن تر و خشک گیاه، وزن تر و خشک ریشه، درصد اسانس، عملکرد اسانس، کلروفیل، مالون‌دی‌آلدئید، پرولین، کاتالاز، پراکسیداز، آسکوربات پراکسیداز، فتوسنتز، هدایت روزنه‌ای و مقاومت روزنه‌ای اندازه‌گیری شد. داده‌ﻫﺎی به‌دست آمده از آزمایش ﺑﺎ اﺳﺘﻔﺎده از ﻧﺮم افزار Minitab ﻣﻮرد ﺗﺠﺰﻳه‌ی آﻣﺎری ﻗﺮار ﮔﺮﻓﺘﻨﺪ. ﻣﻘﺎﻳﺴه‌ی ﻣﻴﺎﻧﮕﻴﻦ‌ﻫﺎ ﻧﻴﺰ ﺑﺎ اﺳﺘﻔﺎده از روش آزمونLSD در سطح 05/0 انجام ﮔﺮﻓﺖ.
یافته‌ها: نتایج نشان داد تنش کم آبی باعث کاهش وزن تر و خشک اندام هوایی و فتوسنتز در همه ارقام شد. علاوه بر این، تحت تأثیر تنش خشکی، وزن تر و خشک ریشه و هدایت روزنه‌ای کاهش و میزان پرولین، مالوندیآلدئید، کلروفیل و آنزیم‌های آنتیاکسیدان افزایش نشان دادند. با این وجود شدت تغییرات این صفات در ارقام مورد مطالعه متفاوت بود و در اغلب موارد شدت کاهش صفات مختلف در رقم گنوس کمتر از سایر ارقام بود. در مقایسه بین ارقام نیز، ارقام سبز ایرانی و گنوس بیش‌ترین میزان وزن تر و خشک بوته را دارا بودند. علاوه بر این، بیشترین درصد اسانس مربوط به رقم گنوس بود.
نتیجه گیری: رقم گنوس بیش‌ترین وزن تر و خشک اندام هوایی، بالاترین درصد اسانس و بیش‌ترین میزان هدایت روزنه‌ای را به خود اختصاص داد و به‌عنوان رقم متحمل جهت کشت در شرایط کم آبی بهمنظور استحصال اسانس توصیه می‌شود.
واژه‌های کلیدی : پارامترهای فیزیولوژیک، تنش کم آبی، اسانس، پارامترهای فتوسنتزی

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Evaluation of the effect of drouth stress on growth, esential oil and some physiological traits of four Basil (Ocimum basilicum L.) cultivars

نویسندگان [English]

  • somayeh karimi 1
  • Bahman Zahedi 2
  • Hassan mumivand 2
1 M.Sc. Student, Dept. of Horticultural Science, Faculty of Agriculture, Lorestan University, Khorramabad, Iran
2 Assistant Prof., Dept. of Horticultural Science, Faculty of Agriculture, Lorestan University, Khorramabad, Iran
چکیده [English]

effect of deficit stress on growth, essential oil and some physiological traits of four Basil (Ocimum basilicum L.) cultivars

Abstract
Background and objectives: Water availability is one of the most important environmental factors affects the distribution, growth and successful production of crops. Drought stress, as the main non-biological limiting factor of plant growth and yield, can caused or intensify other stresses in the plant, especially the stress of nutrient deficiency.On the other hand, plants produce similar amounts of primary metabolites under water deficit stress conditions compared The to non-stress conditions. Scince plant reduces its biomass under stress conditions, so higher portion of primary metabolites allocate to the production of secondary metabolites.The present study was conducted to evaluate the growth, esential oil and some physiological traits of four Basil cultivars under water deficit stress condition.
Materials and methods: The experiment was conducted as a factorial based on a completely randomized design in greenhous in 2017. Four commercial Basil cultivars (including Iranian green, Iranian violet, Genovese and Amethyst) were used as the first factor and water deficit stress at four levels (including irrigation at 100%, 85%, 70% and 55% FC) was used as second factor. Traits such as fresh and dry weight of the plant, fresh and dry weight of the root, essential oil content, essential oil yield, chlorophyll, malondialdehyde, proline, catalase, peroxidase, ascorbate peroxidase, photosynthesis, stomatal conductance and stomatal strength were measured. The data obtained from the experiment were analyzed using Minitab software and means comparidion were done by LSD test.
Results :The results showed that water deficit stress decreased fresh and dry weights of the plant and photosynthesis in all cultivars. In addition, fresh and dry weights of root and stomatal conductance were reduced under drought stress. While, proline, malondialdehyde, chlorophyll and antioxidant enzymes activity were increased in respons to drought stress. However, the amount of change in traits was different among the cultivars. The reduction of different traits in respone to drought was mostly lower in the genoves cultivar than the others. Iranian green and genoves cultivars had the highest fresh and dry weight of the plant. In addition, the highest percentage of essential oil belonged to the genoves cultivar.
Conclusion: Genoves cultivar had the highest fresh and dry weight of shoot, had the highest percentage of essential oil and the highest stomatal conductance and recommended as a resistant cultivar in order to essential oil production under drought condition.
Keywords : Physiological parameters, water deficit stress, essential, photosynthesis parameters

کلیدواژه‌ها [English]

  • Physiological parameters
  • water deficit stress
  • essential
  • photosynthesis parameters

مراجع

1.Ansari, H., Sharifian, H. and Davari,K., 2010. Basic principles of irrigation. Jahad University Mashhad. Press, 316p. (In Persian)
2.Aghlmand, S., Ismail Pour, B., Jalil Vand, P. and Heidari, H. 2017. The Effect of Salicylic Acid and Paclobutrazol on Growth and Physiological Significance of Basil in under water conditions, J. Proc Vegeta, 6: 19. (In Persian)
3.Ahmadi, A. and Siocemardeh, A. 2004. Effect of drought stress on soluble carbohydrate, chlorophyll and Proline in four adopted wheat cultivars with various climate of Iran. Agric. Sci. 35: 753-763.
4.Ameri, R., Azizi, M., Tehranian Far, A. and Rosand Sarvestani. 2015. The Effect of natural transpiration compounds on some of the physiological and biological traits of (Ocimum basilicum L.). Under drought conditions, J. Hort. Sci. Technol. Agric. 29: 55-67. (In Persian)
5.Baghalian, H. and Naghdibady, H.A. 2018. Essential oils of the translation, publishing House of Andares, Tehran, 236p. (In Persian)
6.Baghalian, K., Abdoshah, S., Khalighi-Sigaroodi, F. and Paknejad, F.2011. Physiological and phytochemical response to drought stress of German chamomile (Matricaria recutita L.). Plant Physi. Biol. 49: 2. 201-207.
7.Bates, L.S., Waldren, R.P. and Teare, I. D. 1973. Rapid determination of free proline for water-stress studies. Plant and Soil. 39: 1. 205-207.
8.Bettaieb, I., Zakhama, N., Wannes, W.A., Kchouk, M.E. and Marzouk, B. 2009. Water deficit effects on Salvia officinalis fatty acids and essential oils composition. Sci. Hort. 120: 2. 271-275.
‏‏9.Bilal, A., Jahan, N., Ahmed, A., Bilal, S.N., Habib, S. and Hajra, S. 2012. Phytochemical and pharmacological studies on (Ocimum basilicum L.) Linn-A review. Int. J. Curr. Res. Rev. 4: 23.
10.Buege, J.A. and Aust, S.D. 1978. [30] Microsomal lipid peroxidation. In Methods in enzymology. 52: 302-310. Academic Press.
11.Chance, B. and Maehly, A.C. 1995. Assay of catalas and proxidase. In: Colowick, S.P., and N.D. Kaplan (eds). Methods in Enzymology. Academic Press. New York. 2: 764-775.
12.Ehdaye, B. 1993. Selection for drought tolerance in wheat. Abstract articles of the fourth congress of agriculture and plant breeding in Iran, Pp: 43-46. (In Persian)
13.Forouzandeh, M., Fanoudi, M., Arazmjou, E. and Tabiei, H. 2012. Effect of drought stress and types of fertilizers on the quantity and quality of medicinal plant Basil (Ocimum basilicum L.). Indian J. Inn. Dev. 1: 10. 734-737.
14.Gharibi, Sh., Seyyed Tabatabaei, B.A., Saeedi, Gh., Goli, S.A.H. and Talebi, M. 2012. Effect of Drought Stress on Some Physiological Traits and Antioxidant Activity of (Anethum graveolens L.).J. Herb Med. 3: 3. 181-190. (In Persian)
15.Hasani, A. and Omid Beigi, R.2002. The Effect of water stress onsome morphological, physiological and metabolic characteristics of Basil plant. J. Danesh Agric. Sci. Tab. (In Persian)
16.Hasani, A., Omidibi, R. and Heydari Sharif Abadi, H. 2003. Evaluation of Some Indices of Drought Resistance in Basil Plant (Ocimum basilicum L.). J. Agric. Sci. Natur. Res. 4: 10. 65-74.(In Persian)
17.Heydari, M. and Golpayegani, A. 2012. Effect of water stress on antioxidant status and photosynthetic pigments in basil (Ocimum basilicum L.) J. Saud. Soc. Agric. Sci. Pp: 57-61.
18.Lichten Haler, H.K. 1987. Chlorophylls and cartenoides:pigments of photosynthetice bio membranes. In: metod in anzimol. (eds.s.p.colowick and N.O.Kaplan) Academic press. Newyork, 48: 350-382.
19.Lawler, D.W. and Cornic, G. 2002. Photosynthetic carbon assimilation and metabolism in relation to water deficits in higher plants. Plant Cell Environ.25: 275-294.
20.MacAdam, J.W., Nelson, C.J. and Sharp, R.E. 1992. Peroxidase Activity in the leaf elongation zone of tall fescue I. Spatial distribution of ionically bound peroxidase activity in genotypes differing in length of the elongation zone. Plant Physiol. 99: 3. 872-878.
21.Misra, A. and Sricastava, N.K.2000. Influence of water Stress on Japanese Min. J. Herb. Spic Med. Plant. 7: 1. 51-58.
22.Niakan, M. and Zanganeh, A. 2014. Effect of drought stress and salicylic acid on the activity of antioxidant enzymes in Fenugreek herb. Iran J. Plant Ecol. 9: 1. 38-45. (In Persian)
23.Norozpur, H. and Rezvani Moghaddam, P. 2005. Effect of Different Irrigation and Density Period on Yield and Yield Components (Sativa nigella L.). Iran J. Agric. Res. 3: 2. 305-315. (In Persian)
24.Nakano and Asada. 1981. Hydrogen peroxide is scavenged by ascorbate-specific peroxidas in spinach chloroplasts Plant Cell Physiol.22: 1981. 867-880
25.Siosemardeh, A., Ahmadi, A., Poustini, K. and Ebrahimzadeh, H. 2004. Stomatal and nonstomatal limitations to photosynthesis and their relationship with drought resistance in wheat cultivars. Iran J. Agric. Sci. 315: 1. 93-106. (In Persian)
پژوهش‌های تولید گیاهی
دوره 27، شماره 2
شهریور 1399
صفحه 201-213

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار