اثر متيل جاسمونات و غلظته يا مختلف يون کلر بر رنگيزهه يا و مقدار پرولين در گياه توتون واريته کوکر ٧٤٣

Transcript

1 زيستشناسي گياهي ايران سال ششم شماره بيست و دوم زمستان 3131 صفحه تاريخ دريافت مقاله: 3136/92/93 تاريخ بررسي مجدد: 3131/96/66 تاريخ بررسي مجدد: 3131/90/32 تاريخ پذيرش نهايي: 3131/90/62 اثر متيل جاسمونات و غلظته يا مختلف يون کلر بر رنگيزهه يا و مقدار پرولين در گياه توتون واريته کوکر ٧٤٣ فتوسنتزي محمدرضا تيزهوش جاللي جنت سرمد * اکبر نورستهنيا محسن زواره و مهيار مشتاقي 3 گروه زيستشناسي دانشكده علوم پايه دانشگاه گيالن رشت ايران 6 گروه زراعت و اصالح نباتات دانشكده علوم کشاورزي دانشگاه گيالن رشت ايران 1 بخش آگرونومي مرکز تحقيقات توتون رشت شرکت دخانيات ايران رشت ايران چکيده از جاسمونيك اسيد و استر متيله آن )متيل جاسمونات( يكي از تنظيمکنندهه يا طبيعي رشد گي اهي اس ت ک ه ب ه ط ور گسترده در گياهان وجود دارد. در اين حاضر تأثير غلظت 19 ميكروموالر متيل جاسمونات به صورت محل ولپاش ي در مراحل اوليه رشد و در شرايط زيادي يون کلر بر رنگيزهه يا فتوس نتزي و پ رولين در گي اه توت ون (Nicotiana (.L tabacum واريته کوکر 100 بررسي شد. بدين منظور در سال زراعي آزمايشي در مرک ز تحقيق ات توتون رشت به صورت طرح کامال تصادفي در شرايط گلداني خارج از گلخانه اجرا شد. پس از انتقال گياهچ هه اي يكنواخت به گلدانها گياهان در مرحله رشد سريع با سه سطح يون کلر ) و 199 ميليگرم در ليت ر( حاص ل CaCl 2 در حضور و عدم حضور متيل جاسمونات در 0 تكرار به مدت چهار هفت ه آبي اري ش دند. تحلي ل دادهه ا نشان داد که با افزايش يون کلر آب آبياري تا تيمار 199 تجمع کلر و کلسيم در برگها به طور معنيداري اف زايش و ميزان رنگيزهه يا فتوسنتزي )کلروفيل a کلروفيل b کلروفيل کل( و پرولين کاهش يافت. کاربرد خ ارجي متي ل جاسمونات )19 ميكروموالر( موجب افزايش معنيدار ميزان رنگيزهه يا فتوسنتزي در کليه تيمارها و پرولين در تيمار 199 ميليگرم در ليتر کلر گرديد. به نظر م يرس د ک اربرد خ ارجي متي ل جاس مونات )19 ميكروم والر( م يتوان د آسيبه ي حا اصل از غلظته يا واژههاي کليدي: پرولين توتون رنگيزهه يا باالي يون کلر را در گياه توتون بهبود بخشد. فتوسنتزي متيل جاسمونات يون کلر مقدمه. اصطالح ت نش ش وري زم اني اط ال م يش ود ک ه غلظت ب االيي از ي ونه ا نظي ر: س ديم کل ر کربن ات منيزيم سولفات و ب ورات س بب ک اهش رش د گياه ان ش ود افزايش در. (Munns and Tester, 2008) ت نش ش وري ب ا پتانسيل اسمزي محلول خاک موج ب اخ تالل تم امي فرآين دهاي اص لي س لولي مانن د : فتوس نتز ساخت پ روت ين و ان ر ي م يش ود (Hajlaoui et al., *نويسنده مسؤول: نشاني پست الكترونيك: sarmad@guilan.ac.ir شماره تماس:

2 ين ا زيستشناسي گياهي ايران سال ششم شماره بيست و دوم زمستان ). گي اه توت ون L.) (Nicotiana tabaccum تيره Solannaceae گي ک ه توت ون م يتوان د از اهي چند س اله اس ت. ب ا وج ود در مح دوده وس يعي از ان وا خاکها از شني سبك تا رسي سنگين کشت شود حال براي توليد محصول با کيفيت ه ر ن و با اين توت ون ب ه خاک مخصوصي نياز دارد. توتون در خاکهاي خيل ي اس يدي و خيل ي بهترين اسيديته ب راي کش ت قلي ايي محص ول مطل وبي نم يده د و توت ون مح دوده 1/1 ت ا 2 است. تهويه مناسب و ظرفيت نگهداري رطوب ت ک افي در خ اک از ويژگ يه اي خ اکه اي باف ت ش ني و لومي-ش ين است ک ه در کش ت توت ون گرمخان هاي ب ه کار ميرود. به طور کلي خاک کيفي ت آب آبي اري عناصر غذايي و آب و هوا عوام ل اص لي تعي ين کنن ده کيفيي ت محص ول توت ون ب ه ش مار م يرون د. (Denduangboripant et al., 2010) کل ر ي ك عنص ر ه الو ن در گ روه چه ارم ج دول تناوبي با عدد اتمي 30 و ميانگين جرم اتم ي 11/1 اس ت و تنها حالت اکسايش پايدار آن ب ه ص ورت آني ون ت ك ظرفيتي است. کلر ماده غذايي کم مصرف ضروري براي بيش تر گياه ان اس ت و ح داقل ني از ب ه آن ب راي رش د محصول 3 گرم بر گيل وگرم وزن خش ك گي اه پيش نهاد شده است (2012.(Marschner, به طور کلي اين کلر از طريق کلر به ندرت در کشاورزي مقدار بارندگي تأمين ميشود و گياهان ب ا کمب ود يا طبيعت مشاهده م يش وند. اگرچه غلظت زياد کلر در بافت م يتوان د ب راي گياه ان زراعي سم ي باشد و کشاورزي را در مناطق شور مح دود کند اما تأثير يون کلر بر رشد به نو گي اه بس تگي دارد. گياه توتون کل ر دوس ت اس ت و آن را ب ه س رعت و ب ه مقدار زياد در خود انباشته ميکن د. اف زايش اي ن ي ون در گياه اغلب در کوتاه م دت تحم ل م ي ش ود ام ا در بلن د مدت باعث کاهش رشد و تقسيم س لولي و ب ه دنب ال آن توليد برگه يا کوچك و ضخيم م يگ ردد (Zamani, (2010. غلظت کلر ب يش از 39 ميل يگ رم ب ر گ رم وزن خشك گياه توتون موجب کاهش رشد کيفيت و ارزش تجاري برگ و ايجاد خصوصيات نامطلوب در برگ ه يا خشك ميشود 2000) al.,.(xu et امروزه کاربرد برخ ي تنظ يم کنن دهه اي رش د مانن د جاسمونيك اسيد يا مشتق متيله آن به منظ ور بهب ود رش د گياهان در شرايط تنش گسترش يافت ه اس ت. اس تفاده از جاس مونيكاس فيزيولو يد خ ارجي م ي ك متع ددي ايج اد کن د يتوان د در گي اه آث ار (Munns et al.,.2006) ش وري مق دار کلروفي ل گي اه را ک اهش م يده د. ک اهش مق دار کلروفي ل و کاروتنوئي د در ش رايط ت نش ش وري در گي اه گوج هفرنگ و( )6991 ي توس ط Singh و Usha Horvath و همك اران )6990( گ زارش ش ده اس ت. مطالع اتنش ان داده اس ت ک ه اف زايش متي ل جاسمونات خارجي در ريشه گياه برنج موجب مقابل ه ب ا آثار زيان بار شوري حاصل از کلريد سديم بر فتوس نتز و رش د در اي ن گياه ان م يگ ردد گي (Chavoushi et al., (2010. افزايش شوري مقدار رنگيزه ه اي کلروفيل ي در اه نخ ود را ني ز ک اهش م يده د و اس تفاده از متي ل جاسمونات خارجي موجب افزايش محتواي کلروفي له ا در اي ن گياه ان ش ده اس ت (2006 al.,.(kumari et همچنين Chavoushi و همكاران )6939( با تحقي ق روي گياه گلرنگ tinctrios) (Carthamus اعالم کردند ک ه حض ور متي ل جاس مونات موج ب اف زايش رنگي زهه اي فالونوئيدي و آنتوسيانيني در اين گياه ميگردد.

3 11 اثر متيل جاسمونات و غلظتهاي مختلف يون کلر بر رنگيزههاي فتوسنتزي و مقدار پرولين در گياه توتون واريته کوکر 100 Yildiz-Aktas و همكاران )6993( مشاهده کردن د که در گياه کتان مقاوم به خشكي س طح کاروتنوئي دها در مقايسه با گياه کتان حساس به خشكي باالتر است. به نظ ر م يرس د متي ل جاس مونات ب ا اف زايش فعالي ت آنتياکسيدانه ا و از ب ين ب ردن راديك اله اي تخريب ي ت نش را ک اهش م يده د پرولين نيز به عنوان آزاد اث ر.(Wang, 1999) يك ماده محلول سبب تنظ يم فش ار اسمزي کاهش هدر رفت آب از س لول حف س لولي جل وگيري از تجزي ه پ روت افزايش فعالي ت آن زيمه ا و حف ميشود.(Kafi et al., 2012) Benderliev و Fedina متيل جاسمونات را تح ت ت نش شوري بررسي و خارجي آم اس ينه اي مختل ف س امانهه اي غش ايي )6999( ک اربرد خ ارجي ه اي مختل ف از جمل ه مشاهده کردن د ک ه متي ل جاس مونات با القاي آنزيم سنتز کننده پرولين باعث افزايش مقاومت در گياه ميگردد. در سال ه يا اخير غلظت باالي يون کل ر در خ اک و آب آبياري موجب مشكالت عمده در ص نعت توت ون و کاهش کيفيت تجاري برگه اي اي ن گي اه ش ده اس ت. بنابراين يافتن راه ه يا مناسب براي کاهش جذب کلر در اين گياه بس يار ض روري اس ت. از آن ج ا ک ه اطالع ات مدون و مستند چنداني درباره نقش بالقوه يون کلر و آثار متيل جاسمونات در فيزيولو ي و کاهش جذب اين ي ون در گياهان زراعي از جمل ه گي اه توت ون وج ود نداش ت پ ژوهش حاض ر ب ا ه دف بررس ي ت أثير غلظ ت 19 ميكروموالر متيل جاس مونات و غلظ ته اي ب االي ي ون کلر بر جذب و تجمع عناصر کلر و کلسيم رنگي زه ه اي فتوس نتزي و پ رولين در ب رگه اي گي اه توت ون واريت ه کوکر 100 انجام شد. مواد و روشها. پ ژوهش حاض ر در س ال زراع ي ب ه صورت فاکتوري ل در قال ب ط رح ک امال تص ادفي ب ا چهار تكرار در مرک ز تحقيق ات توت ون رش ت )ط ول جغرافي ايي 03 درج ه و 13 دقيق ه ش رقي ع ر جغرافيايي 10 درج ه و 10 دقيق ه ش مالي و ارتف ا 39 متر از سطح درياي آزاد( اجرا ش د. ب ر اس اس مطالع ه Sadrzamani و همكاران )6933( آستانه تحم ل گي اه توتون رقم کوکر 100 غلظ ت 09 ميل يگ رم در ليت ر کلر آب آبياري تعي ني و به عنوان غلظت پايه تنش يون کلر گزارش گرديد. در اين راستا تيمارهاي آزمايشي پژوهش حاضر شامل سه سطح کل ر آب آبي اري ) و 199 ميليگرم در ليتر( حاصل از کلريد کلس يم (CaCl 2 ) و بر اساس تحقيق Jang و همك اران )6999( دو سطح متيل جاسمونات )ص فر و 19 ميك رو م والر( در نظر گرفت ه ش د. در اي ن آزم ايش از گي اه توت ون واريته کوکر 100 استفاده شد. اين واريته که متعلق ب ه توتون ه يا درشت برگ تيپ غربي )ويرجيني ا( اس ت به عنوان يك رقم تجاري مناس ب و منطب ق ب ا ش رايط آب و ه وايي در اس تانه اي ش مالي اي ران کش ت م يگ ردد. در نيم ه اس فند م اه 3193 ب ذر توت ون در سينيه يا کشت مخصوص محتوي خاک کاشته ش د و به خزانه شناور مرکز تحقيقات توت ون رش ت منتق ل ش د. س س گل دانه ايي پالس تيكي ب ا گنج ايش 61 کيلوگرم خاک انتخاب و ک ف آنه ا س ورا ش د. ب ه منظ ور ايج اد زهك ش مناس ب ب ه ارتف ا 1 ت ا 39 سانتيمتر سنگ ريزه در هر گل دان ريخت ه ش د و بقي ه حجم گلدان با خاک مزرعه مرکز تحقيق ات )ج دول 3( و پرليت به نسبت 0 به 3 پر شد.

4 زيستشناسي گياهي ايران سال ششم شماره بيست و دوم زمستان CaCl 2 جدول 3- نتايج بررسيهاي فيزيكي و شيميايي نمونه خاک مح ل اجراي طرح عمق خاک )سانتيمتر( هدايت الكتريكي خاک (ds/m) بافت خاک آهك سيلت )درصد( شن )درصد( رس )درصد( اسيديته کربن آلي )درصد( نيترو ن )درصد( /61 لومي-شني 6/ /1 9/30 9/ /6 پتاسيم (ppm) فسفر (ppm) کلسيم )ميلي اکيواالن بر ليتر( منيزيم )ميلي اکيواالن بر ليتر( کلر )ميلي اکيواالن بر ليتر( در به ارتفا ارديبهشت ماه 3139 نشاه يا 0/2 3/0 9/9 س الم و يكنواخ ت 36 سانتيمتر انتخاب ش دند و در گل دانه ايي که به فاصله يك مت ر از ه م در خ اک بودند کاشته شدند. نشاها به هفته سه بار تنها با ق رار داده ش ده مدت چهار هفت ه و در ه ر آب مقطر آبياري شدند ت ا ب ه خ وبي در خاک استقرار يافته و وارد مرحله رشد س ريع ش وند. پس از آن آبياري با غلظتهاي کلر با محلول CaCl 2 س ه مرتب ه در هفت ه و 199 ميلي گ رم در ليت ر ب ه مدت 0 هفته انجام شد. متيل جاسمونات در س ه مرحل ه روي برگها افشانه ش د )مرحل ه 3: ي ك هفت ه پ س از انتقال نشاها به گلدان ها مرحله 6: در هفته س وم پ س از اعمال تيمار کلر در مرحله رسيدگي برگ ه اي پ اييني مرحل ه 1: ي ك هفت ه پ يش از رس يدگي و برداش ت برگهاي مياني(. يك هفت ه پ س از آخ رين آبي اري ب ا از قس مت ميان ه و ب ين رگب رگه اي ب رگ يازدهم بوتهها )از و پس ب ه برگ هاي مياني( ديسك برگي تهي ه از پيچيدن آنها در فويل در نيترو ن مايع حمل و فري زر 09- درج ه سلس يوس منتق ل ش د. باقيمان ده برگها براي تهيه پودر برگي به آون منتقل گرديد. سننن يننون کلننر: در اي ن س نجش از روش تيتراسيون با نيترات نقره استفاده ش د.(Emami, 1996) به اين منظور 9/1 گرم پودر ب رگ توت ون هم راه ب ا 19 ميليليتر آب مقطر به مدت 9/1 ساعت در بن ماري قرار گرفت و س س صاف شد. 39 همراه ميل ي ليت ر از اي ن عص اره با 09 ميليليتر آب مقط ر و 3 ميل يليت ر کروم ات پتاسيم به عنوان معرف در يك ارلن ريخته شد. از ي ك ارل ن ح اوي 19 ميل يليت ر آب مقط ر و 3 ميل يليت ر کرومات پتاسيم به عنوان ش اهد اس تفاده ش د. س س ب ا نيترات نقره 9/961 نرمال تيتر شدند. به طوري که رنگ محلول از زرد روشن به نارنجي متمايل به قهوهاي تبديل گردد. درصد کلر در گرم نمونه برگ خش ك از رابط ه 3 محاسبه گرديد v= 0 ميزان تيتر براي محلول ش اهد ب ه ميليليتر و =v 1 رابطه 3: سن ميزان تيتر براي نمونه به ميليليتر. [(v 1 -v 0 ) 35.5 / 40 95] 100 يون کلسيم: ب ا روش س وزاندن خش ك و ترکي ب ب ا کلري دريك اس يد انج ام ش د (Emami,.1996) در اين روش 6 گ رم نمون ه ب رگ خش ك در ک وره ب ه م دت 0 س اعت در ح رارت 119 درج ه س انتيگراد ق رار داده ش د. پ س از س رد ش دن نمون ه خاکس ترها ب ا ان دکي آب خيس انده و ب ا شيش ه س اعت پوشانده شدند. 39 ميلي ليتر کلريدريك اسيد 6 موالر به آن اضافه شد. محتويات پس از گذشتن از کاغذ ص افي به حجم 399 ميليليتر رسانده ش د. 39 ميل يليت ر از اي ن

5 11 اثر متيل جاسمونات و غلظتهاي مختلف يون کلر بر رنگيزههاي فتوسنتزي و مقدار پرولين در گياه توتون واريته کوکر 100 عصاره در ارلن 619 با ميليليتر سود 0 نرمال و کمي (H.H.S.N.N.A) آب مقطر به حجم رسانده شد. 9 به آن اف زوده ش د ت ا پودر مع رف پ اتون ري در رن گ محل ول قرمز مايل به ص ورتي ش ود. محل ول حاص ل ب ا محل ول استاندارد يك پنجاهم نرمال EDTA ت ا تغيي ر رن گ از قرمز صورتي به آبي خالص تيتر شد. درص د کلس يم در گرم نمونه برگ خشك از حجم نمونه پي پت شده مصرفي براي تيتراسيون به حاصل از انحالل خاکستر به گياه خاکستر شده به گرم =D.M رابطه 6: سن کلروفيل هنا رابطه 6 محاس به گردي د. a= به ميليليت ر x= حج م EDTA ميل يليت ر v= حج م محل ول ميل ي ليت ر m= وزن نمون ه درصد ماده خشك. (x v 100) / (a m 25 D.M) )3330( استفاده شد. Lichtenthaler و کاروتنوئيند هنا: از روش بدين منظ ور ي ك ديسك برگي از هر بوته تهيه و ب ه م دت 60 س اعت در پنج ميلي ليتر استون 99 درصد درشرايط سرما و تاريكي قرار داده و س س در هاون چيني ساييده شد. مخلوط ب ه دست آمده ب ه س انتيگراد ب ا 1999 دور Sigma شرکت KD2 ش فاف ج دا ش د اس م دت 31 دقيق ه در دم اي چه ار درج ه در دقيق ه س انتريفيو )م دل آلمان( گرديد. عصاره اس توني و مق دار ج ذب محل ول در ط ول م وجه اي 202/9 009 و 221/6 ن انومتر ب ا اس تفاده از كتروفتومتر )م دلM501 ش رکت انگلس تان( در مقاب ل کلروفيل Camspec b کلروفيل (Chl.a) a (Chl.T) و کاروتنوئيدها نمون ه ش اهد خوان ده ش د. مق دار (Car.t) (Chl.b) کلروفيل کل از رابطههاي 1 تا 2 ب ر حسب ميكروگرم در سانتي متر مربع سطح برگ محاسبه شد V= حجم استون مورد اس تفاده ب ه سطح ديسك برداشت شده از برگ ميل ي ليت ر و A= به س انتي مت ر مرب ع است. Chl.a = (12.25 A A ) رابطه 1:.V/A رابطه :0 V/A Chl.b = (21.50 A A ) Chl.T = Chl.a + Chl.b رابطه 1: رابطه :2 Chl.a Car.T = (1000 A Chl.b)/ (198 V/A) سنن ن )3301( استفاده شد. تازه برگ پنن رولين: از روش Bates و همك اران به اين منظور ابتدا 9/1 گرم از بافت در 1 ميليليتر محلول سولفوساليسيليك اس يد ساييده و س س با کاغذ واتمن ش ماره دو ص اف ش د. 6 ميليليتر از آن در لول ه آزم ايش ريخت ه ش د و ب ه آن 6 ميليليتر معرف نين هيدرين )3/61 گرم نين هيدرين + 6 ميليليت ر فس فريك اس يد( و 6 ميل يليت ر اس تيك اس يد خالص در اضافه شد. محلول هاي حاص ل درون ب ن م اري دماي 399 درجه سانتيگراد به مدت يك ساعت قرار گرفتند. س س به مدت نيم ساعت در حمام يخ گذاش ته شدند. در ادامه 2 ميلي ليتر تولوئن به هر لوله اضافه شد. لولهها کامال تكان داده شدند و به م دت 69 ثاني ه ثاب ت ماندند تا اليه رنگي بااليي دو اليه مجزا تشكيل گ ردد. در پاي ان ج ذب )پرولين محل ول در تول وئن( در ط ول موج 169 نانومتر با دستگاه اس كتروفتومتر خوانده شد و مقدار پرولين با استفاده ميكروگرم بر گرم SPSS نسخه 32 تحليل با آزمون از منحن ي اس تاندارد ب ر حس ب تعيين گرديد. دادهه اي ب ا ن رم اف زار آماري شدند. مقايسه ميانگينه ا دانكن انجام شد. شكله ا ب ا ن رم اف زار Excel رسم شدند. شايان ذکر است ک ه غلظ ته اي کل ر آب آبياري استفاده شده و آثار متي ل جاس مونات ب ر آن در پ ژوهش حاض ر ب راي نخس تين ب ار ب ا همك اري مرک ز

6 زيستشناسي گياهي ايران سال ششم شماره بيست و دوم زمستان تحقيق ات توت ون رش ت توس ط نگارن دگان انج ام و گزارش ميگردد. Salimi و همك اران )6933( ب ا بررس ي ت أثير متي ل جاسمونات خارجي بر شوري ناش ي از کلري د س ديم در گياه بابونه آلماني گزارش کردند ک ه اف زايش ش وري از 6/3 تا 30 دسي زيمنس بر متر تغيير معن ي داري در مي زان پرولين ايجاد نكرد. در حالي که حضور متيل جاس مونات خارجي با غلظت 01 ميكروموالر موجب افزايش پ رولين در غلظتهاي مختلف شوري شده است. بر اساس پژوهش Jang و همكاران )6999( اف زودن کلريد س ديم ب ه مق دار 19 ميل يگ رم در ليت ر در گي اه توتون ميزان پرولين را افزايش و فتوسنتز را ک اهش داد و محلولپاشي متيل جاسمونات به ميزان 19 ميكروموالر موجب کاهش جزيي پرولين نتايج. و افزايش فتوسنتز شد. بر اساس تجزيه واريانس دادهها اثر متي ل جاس مونات و غلظتهاي مختلف يون کلر بر غلظت کل ر ب رگه اي مياني گياه توتون در سطح احتمال ي ك درص د معن يدار است. مقايسه ميانگين داده ها نشان داد که در عدم حضور متيل جاسمونات با افزايش کلر آب آبي اري تجم ع کل ر در برگ به طور معني داري افزايش ياف ت. ک اربرد متي ل جاسمونات خارجي موجب کاهش معنيدار ميزان تجم ع کلر برگهاي مياني در تيمارهاي 19 و 319 به ترتي ب ب ه ميزان 11 و 0 درصد شد )شكل 3(. بر اساس تجزيه واريانس داده ها اثر متيل جاسمونات و غلظ ته اي مختل ف ي ون کل ر ب ر غلظ ت کلس يم برگهاي مياني در سطح احتمال ي ك درص د معن يدار بود و مقايسه ميانگين داده ها نشان داد ک ه اف زايش کل ر و آب آبياري تا تيمار 199 ميل ي گ رم در ليت ر در ش رايط ع دم حض ور متي ل جاس مونات تجم ع کلس يم در برگهاي مياني را به طور معنيداري افزايش داده است. ک اربرد متي ل جاس مونات خ ارجي تجم ع کلس يم در برگها را نسبت ب ه تيماره اي ب دون متي ل جاس مونات فقط در تيمار کلر 199 کاهش داد )شكل 6(. بر اساس تجزيه واريانس داده ها اثر متيل جاسمونات غلظتهاي مختلف يون کلر بر محت واي رنگي زهه اي کلروفيل ي )کلروفي ل a کلروفي ل b و کلروفي ل ک ل( برگهاي مياني با سطح احتم ال ي ك درص د معن يدار ب ود. مقايس ه مي انگين دادهه ا نش ان داد ک ه ب ا اف زايش غلظت کلر آب آبياري در تيمار 199 ميليگ رم ب ر ليت ر کلر و بدون حضور متيل جاسمونات مقدار کلروفيله ا کاهش معني داري يافت و کاربرد متي ل جاس مونات ب ه شكل افشانه روي برگ گياهان توتون موجب اف زايش معن يدار رنگي زهه اي کلروفيل ي ش د. بيش ترين مق دار رنگي زهه اي کلروفيل ي در تيم ار کل ر 19 و در حض ور متيل جاسمونات و کمترين آن در تيمار کلر 199 و عدم حضور متيل جاسمونات ديده شد )شكل 1(. نمودارهاي مرب وط ب ه س نجش کلروفي ل تبعيت از الگوي کلروفيل کل a و کلروفي ل b ب ه دلي ل نشان داده نشده است. بر اساس تجزيه واريانس دادهها اثر متي ل جاس مونات و غلظتهاي مختلف ي ون کل ر ب ر محت واي کاروتنوئي د کل برگهاي مياني درسطح احتمال يك درصد معنيدار اس ت. مي انگين دادهه ا نش ان داد ک ه اف زايش کل ر آب آبي اري ت ا مي زان 199 در مق دار کاروتنوئي د ک ل تغيي ر معني داري ايجاد نكرد. کاربرد متيل جاسمونات خ ارجي مق دار کاروتنوئي دها را تنه ا در تيم ار کل ر 19 ب ا س طح معنيدار يك درصد افزايش داد )شكل 0(.

7 10 اثر متيل جاسمونات و غلظتهاي مختلف يون کلر بر رنگيزههاي فتوسنتزي و مقدار پرولين در گياه توتون واريته کوکر 100 بر اساس تجزيه واريانس دادهها اثر متيل جاس مونات و غلظ ته اي مختل ف ي ون کل ر ب ر محت واي پ رولين برگهاي مياني در سطح احتم ال ي ك درص د معن يدار بود. مقايسه ميانگين دادهها نشان داد که با وجود محت واي باالي پرولين برگها در تيمارهاي 19 و 319 کلر مق دار آن در تيمار کلر 199 ب ه ط ور معن يداري ک اهش ياف ت )ش كل 1(. ک اربرد متي ل جاس مونات خ ارجي موج ب ک اهش معن يدار مي زان پ رولين در تيماره اي کل ر 19 و 319 کل ر و اف زايش معن يدار آن در تيم ار کل ر 199 در مقايسه با تيمارهاي کلر بدون متيل جاسمونات گرديد. شكل 3- اثر متيل جاس مونات و غلظ ته اي کل ر آب آبي اري ب ر غلظت کلسيم در برگهاي مياني توتون. مق ادير مي انگين 0 تك رار است. حروف يكسان بيانگر ع دم اخ تالف معن يدار ب ا اس تفاده از آزمون دانكن است (0.01>P). شكل 6- اثر متيل جاسمونات و غلظتهاي کلر آب آبياري بر غلظت کلسيم در برگه اي مي اني توت ون. مق ادير مي انگين 0 تكرار است. حروف يكسان بيانگر ع دم اخ تالف معن يدار ب ا استفاده از آزمون دانكن است (0.01>P). شكل 1- اثر متيل جاس مونات و غلظ ته اي کل ر آب آبي اري ب ر محتواي کلروفيل کل در برگهاي مياني توتون. مقادير مي انگين 0 تكرار است. حروف يكسان بيانگر عدم اختالف معنيدار با استفاده از آزمون دانكن است (0.01>P). شكل 0- اثر متيل جاسمونات و غلظتهاي کلر آب آبياري بر محت واي کاروتنوئي د ک ل در ب رگه اي مي اني توت ون. مقادير ميانگين 0 تك رار اس ت. ح روف يكس ان بي انگر ع دم اختالف معنيدار با استفاده از آزمون دانكن است (0.01>P).

8 زيستشناسي گياهي ايران سال ششم شماره بيست و دوم زمستان شكل 1- اثر متيل جاسمونات و غلظتهاي کلر آب آبي اري بر ميزان پرولين در برگهاي مياني توتون. مقادير مي انگين 0 تكرار است. حروف يكسان بيانگر عدم اختالف معن يدار ب ا استفاده از آزمون دانكن است (0.01>P). بحث. توتون از معدود گياهان زراعي غير خوراکي و يكي از کااله اي تج ارت جه اني اس ت ک ه تنه ا ب ر اس اس اس تفاده از ب رگ آن در مقي اس بس يار وس يع در جه ان کشت ميشود. با وجود اينکه طي 19 س ال گذش ته در مراک ز تحقيق اتي توت ون کش ور تع داد زي ادي ط رح تحقيقا يت در زمينه آب آبي اري انج ام ش ده اس ت تنه ا تعداد محدودي از آنها در س اله اي اخي ر ب ه موض و کيفيت آب آبياري به ويژه در رابطه با زيادي ي ون کل ر پرداختهاند. ج ذب کل ر اض افي از طري ق ک ود خ اک شور يا آب آبياري به س رعت کيفي ت ب رگ توت ون را کاهش ميدهد (1990.(Tso, به ع تل سرعت و مق دار ب االي انباش ت ي ون کل ر در گي اه توت ون س طح کل ر موجود در آب و خاک مورد استفاده در زراعت توتون بسيار مهم ارزي ابي م يش ود. در بررس ي حاض ر ب راي بررسي آثار بالقوه يون کلر و کاهش آثار تخريب ي ي ون سديم بر کيفيت ب رگ توت ون از نم ك کلري د کلس يم (CaCl 2 ) ب راي ت أمين ي ون کل ر اس تفاده ش د. توان ايي کلسيم در تعديل آثار مخرب کلريد س ديم (NaCl) ب ه وسيله مهار جذب سديم نشان داده شده است (Chin et.al., 1991) نتايج اين تحقي ق نش ان داد ک ه ب ا اف زايش غلظت کلر آب آبياري تا تيمار 199 ميليگ رم در ليت ر ميزان کلر و کلسيم برگ ها ب ه ص ورت خط ي اف زايش يافت )شكلهاي 3 و 6(. غلظت باالي کلر در خاک ش رايط س ختي را ب راي جذب آب توسط ريشه ايجاد م ي کن د و موج ب ب روز سميت نشانهه يا در گياه ميشود. آنيون کلر که توس ط ريشه جذب ميشود عالوه ب ر رش د ب ر کيفي ت ب رگ گياه توتون نيز بسيار تأثيرگذار اس ت. تجم ع زي اد ي ون کلر در توتون باعث ميشود که برگها ترد ش كننده و ضخيم شوند. وجود بيش از 3 درصد کل ر در توت ون از موجب کاهش قابليت اشتعال و ک اهش کيفي ت توت ون ميش ود (1990.(Tso, کلس يم ني ز ب ه مي زان 3 ت ا 6/1 درصد موجب بهبود کيفيت برگ توت ون م يگ ردد در حالي که بيشتر از اين مقدار انعطافپذيري توتون را کم و موجب کاهش کيفيت Ruiz توتون ميش ود (1990.(Tso, و همكاران )3330( گزارش کردند که با اف زايش ميزان کلريد کلسيم خاک مقدار اين عناص ر در ب رگ گياه توت ون اف زايش م يياب د. حاضر نشان داد که در ادام ه نت ايج تحقي ق کاربرد متي ل جاس مونات خ ارجي محتواي کلر برگها را در تيمارهاي 19 و 319 ميليگرم در ليتر کل ر آب آبي اري ب ه ط ور معن يدار ک اهش داد )شكل 3(. انتقال کلر به آوند چوبي مكانيسمي غيرفع ال است که توسط کاناله يا و آني و ين ص ورت م يگي رد و فعاليت اين کان ال ه ا توس ط هورم ون آبس يزيك اس يد تنظيم مي گردد. به دنبال تنش شوري انتقال کلر به ساقه برگه ا مح دود م يش ود (Gilliham and Tester,

9 13 اثر متيل جاسمونات و غلظتهاي مختلف يون کلر بر رنگيزههاي فتوسنتزي و مقدار پرولين در گياه توتون واريته کوکر ) ب ا توج ه ب ه مش ترک ب ودن بخش ي از مس ير عملكرد متيل جاسمونات و آبسيزيك اسيد و اثرگذاري متيل جاسمونات روي ک د م يکنن د نه ايي ک ه آبس يزيك اس يد را (2012 (Marschner, احتم اال متي ل جاسمونات خارجي با اثر بر بيوسنتز آبسيزيك اسيد و به دنبال آن اثر بر کانال ه يا کلر به اندام ه يا شده است. نتايج حاصل از هوايي غلظت کلر آب آبياري تا رنگيزه ه يا يافت. آنيو ين موجب ک اهش انتق ال و کاهش محتواي کلر ب رگ ه ا تحليل دادهها نشان داد که با افزايش تيمار 199 ميليگ رم در ليت ر کلروفيل ي از جمل ه کلروفي ل ک ل ک اهش در حالي که کاربرد متيل جاس مونات خ ارجي ب ا غلظت 19 ميكروموالر ميزان رنگيزهها و کلروفي ل ک ل را افزايش داد )شكل 1(. کاهش رنگيزهه يا تحت تنش يو ين با کلروفيل ي م يتوان د ب ه عل ت تخري ب س اختمان کلروپالست فتواکسيداسيون کلروفيلها واکنش آنه ا اکسيژن منف رد تخري ب پ يشم اده س نتز کلروفي ل و ممانعت از بيوسنتز کلروفيل جدي د باش د (Neocleous.and Vasilakakis, 2007) با اين جاسمونات خارجي م يتوان د ب ا ک اهش تنش شوري وجود ک اربرد متي ل موجب افزايش سنتز کلروفيل ش ود آث ار مخ رب (Jang (2008 al.,.et نت ايج پ ژوهش حاض ر نش ان داد ک ه ک اربرد متي ل جاس مونات خ ارجي )19 ميكروم والر( موجب افزايش معنيدار رنگي زهه اي کاروتنوئي دي در تيمار کلر 19 شده اس ت )ش كل )6931( Divband.)0 در بررس ي اث ر متي ل جاس مونات ب ر برخ ي وق ايع بيوش غلظته يا يميايي توت ون واريت ه ک وکر 100 در پاس خ ب ه 19 تا 199 ميليگرم در ليتر ي ون کل ر نش ان داد ک ه محت واي م الونديآلدئي و فعالي د ت آن زيم پراکسيداز اف زايش ياف ت به طور معنيداري در سطح احتمال 1 درص د و ک اربرد متي ل جاس مونات خ ارجي ب ا غلظت 19 ميكروموالر در سه بار افش انه برگ ي موج ب کاهش آسيبه اي حاص ل از ت نش اکس يداتيو تنه ا در غلظ ت 19 ميل يگ رم در ليت ر ي ون کل ر گردي د. کاروتنوئيدها توسط اکسيژن يكتايي اکسيد م يش وند و ميتوانند توليد گونهه يا.(Kumari et al., 2006) فعال اکسيژن را ک اهش دهن د تيم ار خ ارجي در ش رايط ت نش آنتياکسيدانه يا حذف راديكال ه يا گياهان شود آنزيمي و ب ا متي ل جاس مونات ب ا اف زايش فعالي ت غيرآنزيمي ميتواند موجب آزاد و کاهش ت نش اکس يداتيو در.(Wang, 1999) نتايج نشان داد در حالي که محتواي پ رولين ب رگه ا در تيمارهاي 19 و 319 ميليگرم در در ليتر کلر باال ب ود ب ا کاربرد متيل جاسمونات خارجي مقدار پ رولين ب رگ ه ا در اين تيمارها به طور معنيداري کاهش يافت )شكل 1(. پرولين ب ه عن وان تنظ يم کنن ده فش ار اس مزي م ي توان د موج ب تع ديل ت نش ش وري در گي اه ش ود. ب ر اس اس پ ژوهشه اي Jang و همك اران )6999( اف زودن آب آبياري به صورت کلريد سديم و به مق دار 19 ميل يگ رم ليتر در گياه توتون ميزان پ رولين را اف زايش و مق دار فتوس نتز را ک اهش م يده د و محل ولپاش ي ب ا متي ل جاس مونات ب ه مي زان 19 ميك روم والر موج ب ک اهش جزي ي پ رولين و اف زايش فتوس نتز م يش ود. Salimi و همك اران )6933( ب ا بررس ي ت أثير متي ل جاس مونات خارجي بر شوري ناش ي از کلري د س ديم در گي اه بابون ه آلماني گزارش کردند ک ه اف زايش ش وري از 6/3 ت ا 30 دسي زيمنس ب ر مت ر تغيي ر معن يداري در مي زان پ رولين ايج اد نك رد. در ح الي ک ه حض ور متي ل جاس مونات

10 ي ن ا ين ا زيستشناسي گياهي ايران سال ششم شماره بيست و دوم زمستان خارجي با غلظت 01 ميكروموالر موجب افزايش پ رولين در غلظ ته اي مختل ف ش وري ش ده اس ت. ک اهش و افزايش معن يدار مق دار پ رولين ب رگه ا در تيم ار 199 ميليگرم در ليتر کلر به ترتيب در عدم حض ور و حض ور متيل جاسمونات )شكل 1( شايد به واس طه س ميت ناشي از غلظت باالي يون کلر ر داده باشد. ي و ين ح الي ک ه رنگي زهه اي کلروفيل ي و کاروتنوئي دي ب ه ترتي ب در تم امي تيماره اي کل ر و در تيم ار کل ر 19 افزايش يافتند. به نظر مي رس د نت ايج در ارتب اط ب ا بخشي از نقش بهبود دهندگي متيل جاسمونات در تنش حاصل از غلظت ه يا باالي يون کلر در گياه توتون رقم کوکر 100 باشد. جمعبندي نهايي. ب ا ک اربرد خ ارجي متي ل جاس مونات )19 ميكروم والر( محت واي کل ر و پ رولين ب رگه ا در بهطور معنيداري کاهش ياف ت در سپاسگزاري. نگارندگان مراتب س اس خ ود را از رياس ت مرک ز تحقيقات توتون رشت ب ه خ اطر ت أمين بخش ي از من ابع مالي پژوهش اعالم مينمايند. تيمارهاي 19 و 319 Bates, L. S., Waldren, R. P. and Teare, I. D. (1973) Rapid determination of free proline for water stress studies. Plant and Soil 39: Chavoushi, M., Arvin, M. J. and Kalantari, K. H. (2010) Effect of jasmonate on photosynthetic pigments, protein content, Na +, K + ions and some growth parameters in Carthamus tinctrios under salinity stress. Iranian Journal of Biology 23: (in Persian). Chin, C. T., Shetty, K., Mortimer, M. and Oser, C. S. (1991) Calcium induced salt tolerance in Rhizobium leguminosarum biovar vicias strain C1204b. Federation of European Microbiological Societies Microbiology Letters 83(2): Denduangboripant, J., Setaphan, S., Suwanprasart, W. and Panda, S. (2010) Dterminantion of local tobacco cultivars using ISSR molecular markers. Journal of the Science faculty of Chiang Mai University 37: Divband, S. M. (2013) A study on the effect of methyl jasmonate on some biochemical events in tobacco (Cooker 347 Cultivar) in response to diffrent chlorid concentrations. MSc thesis. University of Guilan, Rasht, Iran (in Persian). Emami, A. (1996) Methods of plant analysis. Soil and Water Agricultural Research Institute, Tehran (in Persian). Fedina, I. S. and Benderliev, K. M. (2000) Response of secondesmus incrassatulus to salt stress as affected by methyl jasmonate. Biologia Plantarum 43(4): Gilliham, M. and Tester, M. (2005) The regulation of anion loading to the maize root xylem. Journal of Plant Physiology 137: Hajlaoui, H., El Ayeb, N., Garrec, J. P. and Denden, M. (2009) Differential effects of salt stress on osmotic adjustment and solutes allocation on the basis of root and leaf tissuesenescence of two silage maize (Zea mays L.) varieties. Industrial Crops and Products 31: Horvath, E., Szalai, G. and Janda, T. (2007) Induction of abiotic stress tolerance by salicylic acid منابع

11 23 اثر متيل جاسمونات و غلظتهاي مختلف يون کلر بر رنگيزههاي فتوسنتزي و مقدار پرولين در گياه توتون واريته کوکر 100 signaling. Journal of Plant Growth Regulation 26: Jang, S. W., Lee, I. G., Cha, K. H., Shin, S. K. and Jo, C. J. (2008) Effects of methyl jasmonate. application on the growth of Tobacco (Nicotiana tabacum L.) against salinity stress. Cooperation Centre for Scientific Research Relative to Tobacco, France (Coresta) Kafi, M., Borzoee, A., Salehi, M., Kamadi, A., Masoumi, A. and Nabati, J. (2012) Physiology of environmental stresses in plants. 1 st edition. Iranian Acadamic Center for Education, Culture and Reseach (ACECR), Mashhad (in Persian). Kumari, G. J., Reddy, A. M., Naik, S. T., Kumar, S. G., Prasanthi, J., Srirangayakulu, G., Reddy, P. C. and Sudhakar, Ch. (2006) Jasmonic acid induced change hn protein pattern, antioxidative enzyme actives and peroxidase isozymes in peanut seedlings. Biologia Plantarum 50: Lichtenthaler, K. H. (1994) Chlorophyll and carotenoids of photosynthetic biomembrances. Methods in Enzymology 148: Marschner, H. (2012) Mineral Nutrition of Higher Plants. 3 rd edition, Academic Press, San Diego. Munns, R. and Tester, T. (2008) Mechanisms of salinity tolerance. Annual Review of Plant Physiolog 59: Munns, R., James, R. A. and Läuchli, A. (2006) Approaches to increasing the salt tolerance of wheat and other cereals. Journal of Experimental Botany 57(5): Neocleous, D. and Vasilakakis, M. (2007) Effects of NaCl stress on red raspberry (Rubus idaeus L. Autumn Bliss). Scientia Horticulturae 112: Ruiz, D., Martinez, V. and Creda, A. (1997) Citrus response to salinity: growth and nutrient uptake. Tree Physiology 17: Sadrzamani, K. (2011) The survey of growth indics and mineral uptake in Tobacco cv. Cooker 347. under chloride anion concentration. MSc thesis, University of Guilan, Rasht, Iran (in Persian). Salimi, F., Shekari, F., Azimi, M. R. and Zangani, E. (2011) The role of methyl jasmonate and salinity stress on some physiological characteristics of German chamomile (Matricaria chamomilla L.). 1 st National Conference on Modern Agricultural Sciences and Technologies (MAST), Zanjan Iran (in Persian). Singh, B. and Usha, K. (2003) Salicylic acid induced physiological and biochemical changes in wheat seedlings under water stress. Journal of Plant Growth Regulation 39: Tso, T. C. (1990) Production, physiology and biochemistry of tobacco plant. Institute of International Development and Education in Agricultural and Life Sciences, Inc. Beltsville, Maryland. Wang, S. Y. (1999) Methyl jasmonate reduces water stress in strawberry. Journal of Plant Growth Regulation 18: Xu, G., Magen, H., Tarchitzky, J. and Kafkafi, U. (2000) Advances in chloride nutrition of plants. Advances in Agronomy 68: Yildiz-Aktas, L., Dagnon, S., Gurel, A., Gesheva, E. and Edreva, A. (2009) Drought tolerance in cotton: involvement of non-enzymatic ROS-scavenging compounds. Journal of Agronomy and Crop Science 195: Zamani, P. (2010) Tobacco, cultivation and processing. 1 st edition. Behandishan Publications, Iranian Tobacco Company, Tehran.

12 26 زيستشناسي گياهي ايران سال ششم شماره بيست و دوم زمستان 3131

13 Iranian Journal of Plant Biology, 6 th Year, No. 22, Winter The effect of methyl jasmonate and different chloride concentrations on photosynthetic pigments and proline content in Nicotiana tabacum L. cv. Cooker 347 Mohammad Reza Tizhoosh-Jalaly 1, Jannat Sarmad 1 *, Akbar Norastehnia 1, Mohsen Zavareh 2 and Mahyar Moshtaghi 3 1 Department of Biology, Faculty of Sciences, University of Guilan, Rasht, Iran 2 Department of Agronomy and Plant Breeding, Faculty of Agriculture Sciences, University of Guilan, Rasht, Iran 3 Department of Agronomy, Rasht Tobacco Institute, Iranian Tobacco Company, Rasht, Iran Abstract Jasmonic acid and its methylated ester (methyl jasmonate), as natural plant growth regulators, are widely found in plants. In this study, the effect of methyl jasmonate (30 μm), in the early stages of Nicotiana tabacum L. cv. Cooker 347 growth, on photosynthetic pigments and proline was studied at high concentration of chloride. This experiment was performed in randomized complete block design with 4 replications, during 2011 crop year at Guilan Tobacco Research Center, outside greenhouse and under pot conditions. After transplanting similar seedlings to pots in rapid growth phase, the plants were irrigated with three levels chloride (50, 150 and 300 mg/l) as CaCl 2 both in presence and absence of methyl jasmonate for 4 weeks. Data analysis showed that by increasing Cl - concentrations up to 300 (mg/l), chloride and calcium accumulation of leaves increased, whilst photosynthetic pigments and proline decreased. Exogenous application of methyl jasmonate (30 μm) significantly increased photosynthetic pigments in all treatments and proline in the 300 mg/l treatment. It seemed that the application of external methyl jasmonate (30 µm) could improve tobacco plant injuries at high chloride concentration. Key words: Proline, Tobacco, Photosynthetic pigments, Methyl jasmonate, Chloride * Corresponding Author: sarmad@guilan.ac.ir