اثر پلي‌آمين‌هاي برون زا بر برخي شاخص‌هاي رشد و فيزيولوژيك گياه گلرنگ (Carthamus tinctorius L.) تحت تنش كم آبي

Effects of exogenous polyamines on some growth and physiological parameters of spring safflower (Carthamus tinctorius L.) under drought stress

تنش خشكي رايج ترين تنش غير زيستي در ايران است و بيشترين اثر منفي را بر رشد و توليد گياهان دارد. پلي آمين ها، تنظيم كننده-هاي رشد گياهان هستند و مقاومت آن ها را به تنش هاي محيطي مانند خشكي افزايش مي دهند. در اين پژوهش اثر غلظت هاي مختلف پوتريسين+اسپرمين (به ترتيب 0+0، 40+40، 40+60 و 60+40 ميكرومولار) بر برخي ويژگي هاي فيزيولوژيك گياه گلرنگ (Carthamus tinctorius L.) تحت آبياري مطلوب (% 100 ظرفيت زراعي) و آبياري محدود (%40 ظرفيت زراعي) مورد بررسي قرار گرفت. اين آزمايش به صورت فاكتوريل در قالب طرح بلوك هاي كامل تصادفي با سه تكرار در گلخانه دانشگاه تبريز انجام گرفت. بدون كاربرد پلي آمين ها ، خشكي سبب كاهش معني دار شاخص هاي رشد، محتواي آب نسبي، رنگيزه هاي فتوسنتزي، غلظت پروتيين محلول كل برگ و افزايش غلظت پرولين آزاد برگ و قندهاي محلول اندام هوايي گرديد. كاربرد برگي 60 ميكرومولار پوتريسين و 40 اسپرمين بيشتر اين صفات را در برگ ها به ويژه تحت شرايط تنش افزايش داد. كاربرد پلي آمين هاي برون زا ميزان پرولين آزاد برگ را احتمالا به دليل افزايش غلظت كلروفيل كاهش داد. كاهش انباشت اسموليت هاي سازگار نظير پرولين آزاد در ريشه و قند هاي محلول در برگ با تيمارهاي 40+40 ميكرومولار و 40+60 ميكرومولار از پوتريسين+اسپرمين (به ترتيب) مي تواند به دليل نقش پلي آمين ها به عنوان اسموليت و همچنين پاك كننده راديكال هاي آزاد اكسيژن باشد. در مجموع نتايج نشان مي دهد كه اسپري برگي 60 ميكرومولار پوتريسين و 40 اسپرمين مي تواند برخي اثرات مخرب تنش خشكي را بر شاخص هاي فيزيولوژيك گياه گلرنگ كاهش دهد.

Drought stress is the most prevalent abiotic stress in Iran and has highest negative effect on plant growth and productivity. Polyamines are plant growth regulators that enhance resistance of plants to environmental stresses such as water deficit. In this research, effects of putrescine + spermine with different concentrations of 0 + 0, 40 + 40, 40 + 60, and 60 + 40 µM (respectively) on some of the physiological characters of spring safflower under well-watering (100% FC) and limited-watering (40% FC) were studied. The experiment was arranged as factorial based on completely randomized block design with three replications in a greenhouse at the University of Tabriz. Without polyamines application, water deficit decreased growth parameters, leaf relative water content, photosynthetic pigments, and soluble protein in the leaves. Proline and soluble sugar contents of leaf increased under water deficit. Foliar application of 60 µM putrescine + 40 µM spermine improved most of these traits in the leaves, particularly underwater stress conditions. However, exogenous polyamines reduced leaf proline content probably due to increase in chlorophyll content. Reduction in compatible osmolytes such as free proline in root and soluble sugars in leaf with application of 40 + 40 and 40 + 60 µM of putrescine + spermine (respectively) could be due to polymines role as osmolyte as well as ROS scavenger. These results suggest that foliar spray of polyamines can potentially mitigate some of the harmful effects of drought stress and physiological performance of spring safflower.