پديد آورندگان :
محمودي، كلثوم دانشگاه ايلام - گروه علوم جنگل , عليزاده، ياسر دانشگاه ايلام - گروه زراعت , عبدالحميد، هزندي مؤسسه تحقيقات جنگل و فرآوردههاي چوب گرمسيري (INTROP)، يو پي ام مالزي , ناجي، حميدرضا دانشگاه ايلام - گروه علوم جنگل
كليدواژه :
بنه , كلروفيل , مقاومت به خشكي , نانوذرات سيليس , ويژگيهاي فيزيولوژي برگ
چكيده فارسي :
سابقه و هدف: يافتن گونه هاي مقاوم به خشكي با هدف احياي جنگل‌هاي زاگرس از اهميت زيادي برخوردار است. مطالعات چنداني درباره تاثير نانوذرات بر روي گياهان چوبي به خصوص تغيير در خصوصيات فيزيولوژيك آنها صورت نگرفته و بيشتر تحقيقات در اين زمينه به گياهان علفي و زراعي معطوف مي شود. بنابراين در پژوهش حاضر، اثر نانوذرات سيليس بر نهال‌هاي بنه (Pistacia atlantica subsp. mutica) به منظور شناخت واكنش گياه به تنش وارده جهت دستيابي احتمالي به گونه اي مقاوم به خشكي با هدف احياي جنگل هاي زاگرس پرداخته شد.
مواد و روش ها: پژوهش حاضر با تعداد 126 اصله نهال در قالب فاكتوريل و بر پايه طرح كاملا تصادفي با سه تكرار، شش سطح نانوذرات سيليس (صفر، 100، 300، 700، 1500 و 3000 ميلي‌گرم بر ليتر) به مدت 30 روز و سه سطح تنش خشكي (شاهد، آبياري يك روز در ميان؛ متوسط، آبياري چهار روز در ميان؛ و شديد، قطع كامل آبياري) انجام شد. در پايان آزمايش، صفات فيزيولوژيك (كلروفيلa، b، كلروفيل كل، كاروتنوئيد، هيدرات‌هاي كربن، محتواي پرولين و آنزيم‌هاي آنتي‌اكسيداني پراكسيداز گاياكول و كاتالاز در برگ نهال‌ها مورد اندازه گيري قرار گرفت.
يافته ها: نتايج آزمايش نشان داد كه استفاده از نانوذرات سيليس سبب افزايش انواع كلروفيل و كاروتنوئيد، افزايش پرولين، كربوهيدرات و آنتي اكسيدان‌ها تحت تنش خشكي گرديد. نهال‌ها به تيمارهاي نانوذرات واكنش‌هاي متفاوتي نشان دادند، به طوري كه بيشترين مقدار كربوهيدرات و كاتالاز درغلظت 700، كلروفيلa، b، كل و كاروتنوئيد درغلظت 3000 و پرولين و پراكسيداز نيز در غلظت 300 مشاهده شد. همچنين، سطوح تنش خشكي سبب كاهش انواع كلروفيل، كاروتنوئيد و افزايش كربوهيدرات محلول، پرولين و آنزيم‌هاي آنتي‌اكسيدان شد.
نتيجه گيري: در مجموع مي‌توان نتيجه گرفت كه بسياري از صفات فيزيولوژيك تحت تاثير تنش خشكي افزايش يافتند و نانوذرات سيليس اثر مثبتي بر صفات انواع كلروفيل و كاروتنوئيد داشتند. غلظت‌هاي 300، 700 و 3000 ميلي‌گرم بر ليتر نسبت به ساير غلظت‌ها روي بسياري از صفات فيزيولوژيك مذكور موثر بودند. كاهش انواع كلروفيل و كاروتنوئيد و افزايش كربوهيدرات، پرولين و آنزيم‌هاي آنتي‌اكسيدان از روشهاي مقابله گياهان به تنش خشكي اعمال شده مي باشد. با توجه به فقدان اطلاعات پايه‌اي درباره مكانيسم‌هاي مقاومتي در گونه‌هاي بومي جنگلي زاگرس در پاسخ به نانو ذرات، اين تحقيق كمك فراواني به توسعه دانش نانو تكنولوژي در گياهان چوبي خواهد نمود. مطالعات در مورد تاثير نانو ذرات سيليس براي دوره‌هاي آزمايش طولاني‌تر و نيز گونه‌هاي مختلف مي‌تواند راه مناسبي براي يافتن نتايج بهتر و مستدل‌تر باشد شايد در نهايت منجر به توليد اقتصادي نهال‌هاي مقاوم به خشكي شود.
چكيده لاتين :
Background and Objectives: It is of importance to find drought-tolerant tree species with the aim
of reviving Zagros forests. There are no enough researches about the effect of nanoparticls on the
woody plants especially on their physiological features, while most of the researches have focused
on herbaceous and crop plants. Therefore, in the current research, we investigated the effect of nano
Sio2 on wild pistachio (Pistacia atlantica subsp. mutica) seedlings to understand the plant reaction to
tension in order to find a drought-tolerant plant for rehabilitation of Zagros forests.
Materials and Methods: The experiment was a factorial experiment based on completely
randomized design with 126 seedlings, three replicates, six treatments of nano Sio2 (control, 100,
300, 700, 1500, and 3000 mg.l-1) for 30 days and at three levels of drought stresses (control, every
other day of irrigation; moderate, every four days of irrigation; and severe drought, with no
irrigation). At the end, the physiological characteristics of chlorophyll a, b, total, caratoneid,
carbohydrate, proline content, and antioxidant enzymes of guaiacol peroxidase and catalase were
analysed in seedlings leaves.
Results: The results showed that using nano Sio2 increased different kinds of chlorophylls, caratoneid,
proline content, carbohydrate, and antioxidant enzymes under drought stress. In fact the seedlings
reacted differently to nano Sio2 treatments that the highest amount of carbohydrates and catalase were
observed in 700 mg.l-1; chlorophyll a, b, total and caratoneid in 3000 mg.l-1, and proline and peroxidase
in 300 mg.l-1. Furthermore, the different levels of drought stress reduced chlorophylls and caratoneid;
while increased soluble carbohydrates, proline, and antioxidant enzymes.
Conclusion: It can be concluded that the most physiological traits were increased under drought
stress and the Sio2 nanoparticles had positive effect on traits of different types of chlorophyll and
carotenoids. Concentrations of 300, 700 and 3000 mg.l-1 had a better effect on many of the
physiological traits than the others. Reducing chlorophylls and carotenoids and increasing
carbohydrate, proline and antioxidant enzymes are occurred in plants to tolerate the drought stress.
Due to the lack of basic information about the resistance mechanism in endemic tree species from
Zagros forests in response to nanoparticles, this study will be a great assistance to develop nano
technology in wooden plants. It is suggested to study the effect of Sio2 nanoparticles for longer
periods or on some more species that could be a suitable way to find better results. These results may
lead into economical production of drought tolerant seedlings.
