عنوان پایان‌نامه
«مطالعه برخی واکنش های بیوشیمیایی، فیزیولوژیکی و مکانیزم های سازگاری به تنش خشکی در گیاه بابونه آلمانی (Matricaria chamomilla) »
- رشته تحصیلی
- زراعت - فیزیولوژی گیاهان زراعی
- مقطع تحصیلی
- دکتری تخصصی PhD
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی پردیس کشاورزی و منابع طبیعی شماره ثبت: 6406;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 69181
- تاریخ دفاع
- ۰۷ مرداد ۱۳۹۴
- دانشجو
- حسین نظرلی
- استاد راهنما
- علی احمدی
- چکیده
- این طرح مشتمل بر سه آزمایش گلخانه ای به صورت فاکتوریل در قالب طرح بلوک کامل تصادفی و در سه تکرار انجام گرفت. تیمار های آزمایشی در آزمایش اول شامل سطوح مختلف رژیم های رطوبتی (شاهد، تنش ملایم و شدید خشکی معادل 87، 66 و 43 درصد ظرفیت زراعی) و سه رقم بابونه (بادگلد، اصلاح شده مجاری و توده اصفهانی) بود. تیمارهای آزمایشی در آزمایش دوم شامل 2 سطح رژیم رطوبتی برگرفته از آزمایش اول (سطح مطلوب رطوبتی و تنش شدید)، رقم (بادگلد و اصلاح شده مجاری) و پوتریسین (غلظت های صفر و 1/0 میلی مولار) بود. آزمایش سوم شامل سطوح رطوبتی (سطح مطلوب رطوبتی و تنش شدید)، رقم (بادگلد و اصلاح شده مجاری)، متیل جاسمونات (غلظت های صفر و 100 میکرومولار) و اسید سالیسیلیک (غلظت های صفر و 5/0 میلی مولار) بود. آزمایش اول به منظور تعیین سطح مطلوب و محدود کننده رژیم های رطوبتی بر اساس عملکرد کمی و کیفی در ژنوتیپ های تجاری بابونه آلمانی بود. علی رغم افزایش 15 درصدی اسانس در تیمار تنش ملایم، عملکرد اسانس کاهش معنی داری (15 درصد) نسبت به شاهد نشان داد که ناشی از کاهش عملکرد گل خشک (26 درصد) در این سطح بود. کاهش عملکرد گل خشک با کاهش معنی دار ارتفاع بوته، زیست تودهو محتویکلروفیلهاهمراه بود. افزایش درصد اسانس در سطح مذکور به علت افزایش میزان کامازولن، بیسابولول اکسید A و فارنزن بود. همینطور توده اصفهانی به عنوان رقم با عملکرد و میزان اسانس پایین تر شناخته شد. طی آزمایش دوم، تیمار پوتریسین منجر به 11/17 درصد افزایش در مقدار بیوماس گیاه شد، اما تاثیر مثبتی بر وزن گل گیاه بابونه نداشت. پوتریسین به ترتیب در حالت شاهد و تنش میزان درصد اسانس را 38 و 4 درصد و عملکرد اسانس را 41 و 85/10درصد افزایش داد. افزایش مذکور عمدتا ناشی از افزایش ترکیبات کامازولن و بیسابولون اکسید Aبود. تنش خشکی منجر به کاهش محتوی پروتئین محلول برگ و افزایش فعالیت آنزیم های آنتی اکسیدان شامل آسکوربات پراکسیداز (APX)، کاتالاز (CAT)، گایاکول پراکسیداز (GPX) و گلوتاتیون رداکتاز (GR) شد. کاربرد پوتریسین نیز منجر به تحریک فعالیت آنزیم های فوق شد (به ترتیب منجر به افزایش 6/26، 17، 56/26 و 88/8 درصدی در آنزیم های APX، CAT، GPX و GR شد). در آزمایش سوم، تیمار SA تاثیر مثبت و معنی داری بر روی زیست توده (57/14 درصد) و تولید گل (29/7 درصد) داشت. تاثیر الیسیتور MeJAدر القا گلدهی و تولید گل بابونه بیشتر از SA بود، اما تیمار MeJA تاثیر معنی داری در بیوماس گیاه نداشت. MeJA در شرایط شاهد و تنش به ترتیب 16/26 و 38/35 درصد میزان تولید گل گیاهان بابونه را افزایش داد. MeJAو SA به ترتیب 34/10 و 03/14 درصد غلظت اسانس را نسبت به تیمار شاهد(بدون محلول پاشی) افزایش دادند، که در تیمارMeJAعمدتا به دلیل افزایش ترکیبات کامازولن، بیسابولول اکسید B، بیسابولولاکسیدA و اسپیرواتر و در تیمارSA به دلیل افزایش بیسابولوناکسید A و اسپیرواتربود. عملکرد اسانس نیز بوسیله این دو ترکیب افزایش یافت، با این تفاوت که تاثیر مثبت تیمار MeJA بر روی این صفت بالاتر از تیمار SA بود. به طوری که تیمار گیاهان بابونه با MeJA و SA به ترتیب 40 و 14/23 درصد عملکرد اسانس را نسبت به تیمار شاهد (بدون محلول پاشی) افزایش دادند. SA وMeJAدر حالت شاهد به ترتیب 25 و 61/13 درصد و در شرایط تنش 67/10 و 31/3 محتوی پرولین را افزایش دادند. SAدر شرایط تنش، قند محلول را 33/11 درصد افزایش داد. همچنین در شرایط تنش محتویمالون دی آلدهید (MDA) و نشت یونی در اثرتیمار هایSA و MeJA به ترتیب 61/72 و 22/63 درصد و 11/9 و 67/5 درصد کاهش نشان دادند. کاربرد جداگانه الیسیتور های مذکور در شرایط تنش، تاثیر بیشتری در افزایش اسمولیت های سازگار و کاهش MDA و نشت یونی نسبت به کاربرد ترکیبی آنها داشت. در بین الیسیتور های بکار رفته در این تحقیق، تیمار MeJA تاثیرات مثبت بیشتری در عملکرد اسانس و اجزای اصلی اسانس گیاه بابونه داشت.
- Abstract
- Three experiments were conducted in a factorial design based on randomized complete blocks with three replicates. In the first experiment, treatments included three moisture regimes (87, 66 and 43% of field capacity) and three cultivars (Bodgold, Hungary breed seed and Isfahan accession). In the second experiment effect of putrescine application (0 and 0.1 mM) on two cultivars (Bodgold and Hungary breed seed) were examined under two moisture regimes (87and 43% of field capacity). In the third experiment methyl jasmonate (0 and 100 µM) and salicylic acid (0 and 0.5 mM) were examined by using two cultivars (Bodgold and Hungary breed seed) under two moisture regimes (87and 43% of field capacity).The aim of first experiment was to determine the optimum and limiting levels of moisture regimes based on quantitative and qualitative yield of German chamomile. Mild stress (43% of FC) caused 15 and 26% reduction in oil yield and flower yield respectively, although oil percentage was increased (15%) under this moisture regime. Decrease in flower yield was accompanied with decrease in plant height, biomass and chlorophyll content. The observed increase in oil was resulted from increase in chamazulene, bisabolol oxid A and farnesene. Isfahan mass was found as a cultivar with low oil percent and oil yield. In the second experiment, Put treatment induced 17.11% increase in biomass yet had no effect on flower yield. Put increased oil percent by 38 and 4% and oil yield by 41 and 10.8% under control and stress condition respectively. The mentioned increase was resulted from increase in chamazulene and bisabolon oxid A. Drought reduced soluble protein content, and increased the activities of antioxidant enzymes, including ascorbate peroxidase (APX), catalase (CAT), guaiacol peroxidase (GPX) glutathione reductase (GR). Put treatment caused a significant increase in the activity of antioxidant enzymes, as compared to control (respectively 26.6, 17, 26.56 and 8.88% for APX, CAT, GPX and GR). In third experiment, SA had significant effect on biomass (14.6%) and flower production (7.29%). The effect of MeJA on flower production was greater than SA yet had no effect on biomass. MeJA increased flower yield by 26.16 and 35.38% respectively under control and stress conditions. MeJA and SA increased oil percent by 10.34 and 14.03% respectively, as compared to control plants. In MeJA treatment, the increase was resulted mainly from increase in chamazulene, bisabolol oxid B, bisabolol oxid A and spiro ether, but in SA treatment was due to increase in bisabolon oxid A and spiro ether. The oil yield was affected by mentioned elicitors, but MeJA had a greater effect on this parameter in comparison with SA. SA and MeJA increased oil yield by 40 and 23.14% when compared with control condition. Proline content was increased by SA and MeJA applications by 25, 13.6% under control and by 10.67, 3.31% under stress condition respectively. Also, SA led to increase in total soluble sugar under stress condition (11.33%). MDA content (72.61, 63.22%) and electrolyte leakage (5.67 and 9.11%) under stress condition reduced by using SA and MeJA respectively. Separate applications of SA and MeJA had a more considerable effect on accumulation of osmolytes and reduction in electrolyte leakage and MDA content. Finally, among all used elicitors, MeJA had greater effect on oil yield and its components.
