تاثير پيش تيمار متيل جاسمونات بر شاخص هاي جوانه زني و ويژگي هاي بيوشيميايي گياهچه استويا (Stevia rebuadiana) تحت تنش شوري

Effect of Methyl Jasmonate Pre-Treatment on Germination Indices and Biochemical Traits of Stevia Seedlings (Stevia rebuadiana) under Salt Stress

چكيده مبسوط مقدمه استويا گياهي چندساله، روز كوتاه و متعلق به خانواده آستراسه است كه گياه شكر برگ نيز ناميده مي شود. جوانه زني ضعيف در اين گياه مانعي براي كشت در مقياس بزرگ بوده و سبب كمياب شدن و گران قيمت بودن مواد موثره اين گياه دارويي شده است. در بسياري از گياهان مرحله جوانه زني بذر به شوري حساس بوده و تعيين كننده بقاي گياهان در خاك هاي شور مي باشد. سطوح بالاي شوري خاك مي تواند به طور معني داري از جوانه زني و رشد گياهچه به دليل اثرات مربوط به پتانسيل اسمزي بالا و سميت ويژه يون، جلوگيري نمايد. از طرفي جاسمونات ها از تنظيم كننده هاي رشد گياهي جديد به شمار مي روند كه در افزايش مقاومت گياهان به تنش هاي محيطي از جمله تنش شوري نيز از نقش مهمي برخوردارند. به همين دليل اين آزمايش با هدف بررسي تاثير پيش تيمار بذر با متيل جاسمونات بر شاخص هاي جوانه زني و صفات بيوشيميايي گياهچه هاي گياه دارويي استويا تحت تنش شوري انجام گرفت. مواد و روش ها اين تحقيق به صورت فاكتوريل در قالب طرح كاملا تصادفي با سه تكرار در سال 1395 در آزمايشگاه زيست شناسي گياهي مجتمع پروفسور حسابي، دانشگاه آزاد اسلامي واحد اسلام شهر اجرا شد. فاكتورهاي آزمايش شامل پيش تيمار متيل جاسمونات در 5 سطح (صفر، 2/5، 5، 10 و 15 ميكرومولار) و تنش شوري در 4 سطح (صفر، 3، 6 و 9 دسي زيمنس بر متر) فاكتورهاي آزمايشي بودند. در پايان آزمايش صفات درصد جوانه زني و سرعت جوانه زني، ميانگين زمان جوانه زني، ارزش جوانه زني، طول گياهچه، شاخص قوه ناميه بذر، كلروفيل كل، ميزان پرولين، فعاليت آنزيم كاتالاز، پراكسيداز و سوپراكسيدديسموتاز اندازه گيري شدند. يافته ها نتايج تحقيق نشان داد كه اثرات تنش شوري، متيل جاسمونات و اثر متقابل شوري و متيل جاسمونات بر درصد و سرعت جوانه زني، ميانگين زمان جوانه زني، ارزش جوانه زني، شاخص بنيه بذر، كلروفيل كل، پرولين و فعاليت آنزيم كاتالاز معني دار بود. پرايمينگ بذر با 5 ميكرومولار متيل جاسمونات در سطح شوري با هدايت الكتريكي صفر دسي زيمنس بر متر، بيشترين درصد و سرعت جوانه زني، ارزش جوانه زني، شاخص بنيه بذر، ميزان كلروفيل كل و پرولين آزاد را داشت. با افزايش تنش شوري و ميزان متيل جاسمونات فعاليت آنزيم كاتالاز افزايش معني داري نشان داد. شوري باعث كاهش شاخص هاي جوانه زني و رشد گياهچه استويا و افزايش فعاليت آنزيم هاي پراكسيداز و سوپراكسيد ديسموتاز گرديد، ولي پرايمينگ بذر با متيل جاسمونات از طريق افزايش درصد و سرعت جوانه زني و شاخص بنيه بذر، رشد گياهچه را بهبود بخشيده و اثرات ناشي از تنش شوري را تعديل نمود. نتيجه گيري به طور كلي با توجه به نتايج اين تحقيق مي توان اظهار داشت كه متيل جاسمونات به عنوان بهبود دهنده احتمالا مي تواند باعث كاهش اثرات منفي شوري شود و با افزايش شاخص هاي جوانه زني مثل درصد و سرعت جوانه زني در بهبود رشد گياه استويا موثر باشد، البته براي دست يابي به نتايج دقيق تر، بايد تحقيقات بيشتري انجام گيرد. جنبه هاي نوآوري: تيمار شوري اثر منفي و متيل جاسمونات اثر مثبتي بر شاخص هاي جوانه زني و فعاليت آنزيم هاي آنتي اكسيدانت بذر استويا داشت. استفاده از متيل جاسمونات در غلظت 5 ميكرومولار مي تواند در بهبود رشد گياه استويا و كاهش اثرات منفي شوري موثر باشد.

Extended abstract Introduction: Stevia is a perennial short day plant, belonging to the Asteraceae family. It is also called sugar leaf. Poor germination of this plant serves as a barrier for its planation on a large scale, which contributes to its scarcity and expensivenss as a medicinal herb. In many plants, seed germination is sensitive to salinity, which determines the survival of the plants in saline soils. High levels of soil salinity can significantly reduce germination and seedling growth due to the effects of high osmotic potential and ion toxicity. Jasmonates represent new plant growth regulators that play an important role in increasing the resistance of plants to environmental stresses, including salinity stress. Therefore, this experiment was conducted to study the effect of pre-treatment of seed with methyl jasmonate on germination indices and biochemical traits of stevia, as a medicinal herb, under salinity stress. Materials and Methods: They study was conducted, adopting a completely randomized design with three replications in the year 2016 in the Professor Hassabi’s Laboratory of Plant Biology, Islamic Azad University, Islamshahr Branch. The factors were pre-treatment of methyl jasmonate in 5 levels (0, 2.5, 5, 10 and 15 μM) and salinity stress at 4 levels (0, 3, 6 and 9 dS m-1). At the end of the experiment, germination traits percentage and germination rate, mean germination time, germination value, seedling length, seedling index, total chlorophyll, proline, activity of the enzyme catalase, peroxidase and superoxide dismutase were measured. Results: The results of the study showed that effects of salinity stress, methyl jasmonate and interaction between salinity and methyl jasmonate were significant on the germination percentage and germination rate, mean germination time, germination value, seedling index, total chlorophyll, proline and catalase enzyme activity. Seed priming with 5 μM methyl jasmonate at salinity level with electrical conductivity of zero ds/m, had the highest germination percentage and rate, germination value, seed vigor index, and total chlorophyll content. Increases in salt stress and methyl jasmonate increased the activity of catalase enzyme. Salinity reduced germination index and seedling stoichiation and increased activity of peroxidase and superoxide dismutase enzymes. However, seed priming with methyl jasmonate improved seed germination through germination percentage, germination rate and seed vigor index and moderated the effects of salt stress. Conclusions: Given the results of this study, it could be said that methyl jasmonate, as a potent inhibitor, can reduce the negative effects of salinity and by increasing germination indices such as germination percentage and germination rate, it can be effective in improving the growth of Stevia. Of course, further research can produce more definitive results.