فايدة كاربرد خاكي پتاسيم يدات براي كاهش آثار مضر تنش شوري در توت‌فرنگي

Benefit of iodine soil application for alleviating detrimental effects of salinity stress in strawberry

از آنجا كه ساز و كارهاي فتوشيميايي درگير در كاهش آثار مضر تنش شوري با يدات در گياهان به‌خوبي شناسايي نشده‌اند، در پژوهش حاضر، اين سازوكارها بررسي شدند. قبل از كشت نشاهاي توت‌فرنگي (Fragaria x ananassa Duch.) در شرايط كنترل‌شده، خاك با تيمار پتاسيم يدات (KIO3) با غلظت‌هاي 5 و50 ميلي‌گرم بركيلوگرم غني شد. تنش شوري با سديم كلريد 50 ميلي‌مولار كاهش معني‌دار سنتز پروتئين و شاخص كارايي فعاليت فتوشيميايي فتوسيستم‌ها (PIabs) و همچنين افزايش معني‌دار هيدروژن پراكسيد (H2O2) و مالون‌دي‌آلدهيد را باعث شد. كاربرد پتاسيم يدات در هردو غلظت 5 و 50 ميلي‌گرم بر كيلوگرم خاك كاهش اثر منفي شوري و افزايش غلظت قند محلول و پروتئين كل را در گياهان تيمارشده با غلظت 50 ميلي‌گرم بر كيلوگرم خاك يدات در تنش شوري سبب شد. گياهان تيمارشده با شوري تنها، تغيير محسوسي در شكل نمودار فلورسانس كلروفيل (OJIP) نشان دادند و فاز فلورسانس I-P در اين گياهان كاهش چشمگير نشان داد. كاربرد خاكي يدات از افت فاز I-P در گياهان قرارگرفته در تنش شوري ممانعت كرد. همچنين كاربرد خاكي يدات با افزايش فعاليت آنزيم كاتالاز و غلظت فنل كل، عملكرد سيستم آنتي‌اكسيدان برگ‌هاي توت‌فرنگي را در تنش شوري بهبود داد. نتايج پژوهش حاضر براي نخستين بار نشان دادند كاربرد خاكي يدات باكاهش‌دادن توليد گونه‌هاي فعال اكسيژن بهبود عملكرد فتوشيميايي فتوسنتز را در تنش شوري و افزايش مقاومت گياه توت‌فرنگي را به شوري موجب شد.

Since the photochemical mechanisms of iodine-mediated adaptation to salt stress is not yet clear, the present study was performed to address this issue. Strawberry (Fragaria × ananassa Duch.) plants were grown under controlled conditions, and soils of iodine treatment were fertilized with potassium iodate (KIO3) (5 and 50 mg/kg soil) before filling the pots. Salt stress (50 mM) negatively affected protein synthesis and photochemical reactions of strawberry, as evaluated by a decrease in performance index (PIabs) as well as higher levels of hydrogen peroxide (H2O2) and malondialdehyde, whereas application of KIO3 (at both 5 and 50 mg/kg) alleviated the detrimental effect of sodium chloride (NaCl) stress. Plants treated with 50 mg/kg showed an increase in the soluble sugars content with respect to no KIO3 supply under salinity stress. In saltstressed plants, the OJIP chlorophyll fluorescence curve showed a quicker fluorescence decrease in the I-P phase. Notably, I-P phase in plants treated with KIO3 was increased. These results indicated that KIO3 application could protect the photosystem II from damage under salinity stress. Additionally, application of KIO3 raised free radical scavenging activities of strawberry leaf because of an enhancement of catalase activity. These data provided the first evidence that the root-applied KIO3 pretreatment alleviated salt stress in strawberry by decreasing reactive oxygen species production, resulting in better photochemical functioning under salt stress.