مطالعه پیش‌تیمار اسید آسکوربیک بر شاخص‌های جوانه‌زنی و بیوشیمیایی بذرهای علف بره (Festuca ovina) تحت تنش خشکی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه اگروتکنولوژی،دانشکده کشاورزی،دانشگاه بوعلی سینا،همدان

2 گروه اگروتکنولوژی-دانشکده کشاورزی-دانشگاه بوعلی سینا-همدان

3 عضو هیئت علمی گروه علوم کشاورزی، دانشگاه پیام نور، تهران، ایران

4 کارشناس آزمایشگاه گروه علوم باغبانی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه بوعلی سینا

چکیده

جوانه‌زنی بذر از بحرانی‌ترین مراحل چرخه زندگی گیاه بوده که به‌شدت تحت تاثیر تنش خشکی قرار می‌گیرد. در این راستا اثر اسید آسکوربیک در بهبود وضعیت جوانه‌زنی و فعالیت آنزیم‌های آنتی اکسیدان بذرهای علف بره تحت تنش خشکی طی آزمایشی به‌صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی با سه تکرار بررسی شد. بذرهای پیش‌تیمار نشده (شاهد) و پیش‌تیمار شده با اسید آسکوربیک در غلظت‌های صفر (هیدروپرایمینگ)، 1 و 2 میلی‌مولار و سطوح خشکی صفر، 4/0-، 8/0- و 2/1- مگاپاسکال مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد که پیش‌تیمار بذرها با اسید آسکوربیک در سطوح مختلف خشکی موجب افزایش درصد جوانه‌زنی، بنیه بذر، طول ساقه‌چه، طول ریشه‌چه،کربوهیدرات‌های محلول، پروتئین‌های محلول و فعالیت آنزیم‌های کاتالاز، سوپراکسید دیسموتاز و آسکوربات پراکسیداز و کاهش متوسط زمان جوانه‌زنی، هدایت الکتریکی و محتوای مالون دی‌آلدهید شد. در پتانسیل 2/1- مگاپاسکال، پیش‌تیمار بذر با غلظت-های 1 و 2 میلی‌مولار اسید آسکوربیک سبب افزایش شاخص بنیه بذر،کربوهیدرات‌ها و پروتئین‌های محلول به‌ترتیب به-میزان 03/167، 26/22، 77/35 و 91/187، 61/22 ،20/30 درصد و همچنین افزایش فعالیت آنزیم‌های کاتالاز، سوپراکسید دیسموتاز و آسکوربات پراکسیداز به‌ترتیب به میزان 85/11، 81/22، 25/12 و 83/13، 33/31 ، 93/9 درصد شد. بنابراین استفاده از اسید آسکوربیک در غلظت‌های 1 و 2 میلی‌مولار جهت کاهش اثرات منفی ناشی تنش خشکی قابل توصیه است.

کلیدواژه‌ها


Afzal, I., S.M.A. Basra, M. Faooq, and A. Nawaz. 2006. Alleviationof salinity stress in spring wheat by hormonal priming withABA, salicylic acid and ascorbic acid. Int. J. Agric. Biol. 8: 23-28.
Ahmad, I., T. Khaliq, A. Ahmad, S.M.A. Basra, Z. Hasnain, and A. Ali. 2012. Effect of seed priming with ascorbic acid, salicylic acid and hydrogen peroxide on emergence, vigor and antioxidant activities of maize. Afr. J. Biotechnol. 11(5): 1127-1132.
Azooz, M.M., A.M. Alzahrani, and M.M. Youssef. 2013. The potential role of seed priming with ascorbic acid and nicotinamide and their interactions to enhance salt tolerance in broad bean (Vicia faba L.). Aust. J. Crop Sci. 7: 2091-2100.
Behairy, R.T., M. El-Danasoury, and L. Craker. 2012. Impact of ascorbic acid on seed germination, seedling growth, and enzyme activity of salt-stressed Fenugreek.J. Medic. Active Plants. 1(3): 106-113.
Bradford, M.M. 1976. A dye binding assay for protein. Analyt Biochem.72: 248-254.
Cakmak, I., and W. Horst. 1991. Effect of aluminium on lipid peroxidation, superoxide dismutase, catalase and peroxidase activities in root tip of soybean (Glycine max). Plant Physiol. 83: 463–468.
Cavalcanti, F.R., J.T.A. Oliveira, A.S. Martins-Miranda, R.A. Viégas, and J.A.G. Silveira. 2004. Superoxide dismutase, catalase and peroxidase activities do not confer protection against oxidative damage in salt-stressed cowpeas leaves. New Phytol. 163: 563–571.
El-Bassiouny, H.M.S, and M.S. Sadak. 2015. Impact of foliar application of ascorbic acid and alpha-tocopherol on antioxidant activity and some biochemical aspects of flax cultivars under salinity stress.Acta Biol. Colomb. 20: 209-222.
Ellis, R.A., and E.H. Roberts, 1981. The quantification of ageing and survival in orthodox seeds. Seed Sci. Technol. 9: 373–409.
FitzGerald, A., and T. R. Hodkinson. 2017. The diploid Festuca ovina subsp. ovina (Poaceae) confirmed cytologically for Ireland, New J. Bot. 7: 182-183.
Giannopolitis, C., and S. Ries. 1977. Superoxid desmutase. I: Occurence in higher plant, Plant Physiol. 59: 309–314.
Hafez, E.M., and H.S. Gharib. 2016. Effect of exogenous application of ascorbic acid on physiological and biochemical characteristics of wheat under water stress. Int. J. Plant Prod. 10: 579-596.
Hameed, A., S. Gulzar, I. Aziz, T. Hussain, B. Gu, and M. Ajmal Khan. 2015. Effects of salinity and ascorbic acid on growth, water status and antioxidant system in a perennial halophyte. AoB Plants. 7: 1-11.
Hampton, J.G., and D.M. TeKrony. 1995. Handbook of Vigour Test Methods. The international Seed Testing Association, Zurikh.
Heydariyan, M., N. Basirani, M. Sharifi-Rad, I. Khmmari, and S. Rafat Poor. 2014. Effect of seed priming on germination and seedling growth of the caper (Capparis spinosa) under drought stress. Int. J. Adv. Biol. Biomed. Res. 2 (8): 2381-2389.
Irigoyen, J.J., D.W. Emerich, and M. Sanchez-Diaz. 1992. Water stress induced changes in concentrations of proline and total soluble sugars in nodulated alfalfa (Medicago sativa) plants. Physiol. Plant. 84: 55-60.
ISTA. 2007. International Rules for Seed Testing. Seed Sci. Technol. 13: 299–520.
Jisha, K.C., K. Vijayakumari, and J.T. Puthur. 2013. Seed priming for abiotic stress tolerance: an overview. Acta Physiol. Plant. 35: 1381–1396.
Kata, L.P., M. Bhaskaran, and R. Umarani. 2014. Influence of priming treatments on stress tolerance during seed germination of rice.Int. J. Agric. Environ. Biotechnol. 7: 225-32.
Khan, M.B., M.A. Gurchani, M. Hussain, S. Freed, and K. Mahmood. 2011. Wheat seed enhancement by vitamin and hormonal priming. Pak. J. Bot. 43: 1495.1499.
López, L.V.P., A.R. Rodríguez, M.E.S. Coronado, P.E.M. Hernández, and A.O. Segovia. 2016. Effects of hydropriming treatments on the invigoration of aged Dodonaea viscosa seeds and water-holding polymer on the improvement of seedling growth in a lava field. Restoration Ecol. 24 (1): 61.70.
Mazid, M., T.A. Khan, Z.H. Khan, S. Quddusi, and F. Mohammad. 2011. Occurrence, biosynthesis and potentialities of ascorbic acid in plants.Int. J. Plant Anim. Environ. Sci. 1: 167-184.
Michel, B.E., and M.R. Kaufmann. 1973. The osmotic potential of polyethylene glycol 6000. Plant Physiol. 51: 914-916.
Nakano, Y., and K. Asada. 1981. Hydrogen peroxide scavenged by ascrobate-specific peroxidase in spinach chloroplast. Plant Cell Physiol. 22: 867–880.
Rouhi, H.R. 2009. The effects of Hydropriming and Osmopriming on germination traits of four pasture forage plant species under dryness and low temperature stresses. Msc. Thesis. Univ. of Tehran, St Zobahan, Karaj, Iran. (In Persian, with English Abstract)
Sepehri, A., and H.R. Rouhi. 2016. Enhancement of seed vigor performance in aged groundnut (Arachis hypogaea L.) seeds by sodium nitroprusside under drought stress. Philipp. Agric. Scientist. 99(4): 339-347.
Shao, H.B., L. Y. Chu, G. Wu, J. H. Zhang, Z.H. Lu, and Y.C. Hu. 2007. Changes of some anti-oxidative physiological indices under soil water deficits among 10 wheat (Triticum aestivum L.) genotypes at tillering stage. Colloids Surface. B.: Biointerf 54(2): 143-149.
Varier, A., A.K., Vari, and M. Dadlani. 2010. The subcellular basis of seed priming. Curr. Sci. 99(4): 450-456.
Wang, J., Z. Zhang, and R. Huang. 2013. Regulation of ascorbic acid synthesis in plants. Plant Signal Behav. 8: 1559-2324.
Xu, Y., Q. Xu, and B. Huang. 2015. Ascorbic acid mitigation of water stress inhibition of root growth inassociation with oxidative defense intall fescue (Festuca arundinacea Schreb.). Front. Plant. Sci. 6: 807.
Younis, M.E., M.N.A. Hasaneen, and A.M.S. Kazamel. 2010. Exogenously applied ascorbic acid ameliorates detrimental effects of NaCl and mannitol stress in Vicia faba seedlings. Protoplasma.239: 39–48.