مطالعه تغييرات رشد، سيستم دفاع آنتي‌اكسيداني و مقدار پروتئين با كاربرد عنصر روي در گياه دارويي پريوش (Catharanthus roseus (L.) G. Don.) تحت تنش شوري

Study of variability in growth, antioxidant defense system and protein content by zinc element application in periwinkle (Catharanthus roseus (L.) G. Don.) under salinity stress

تنش شوری یكی از تنش‌های عمده غیرزیستی است كه اثرات زیان‌آوری بر تولید و كیفیت گیاهان می‌گذارد. آزمایشی به‌منظور بررسی اثرات كاربرد عنصر روی به‌عنوان تعدیل‌كننده تنش شوری بر آنتی‌اكسیدانت‌ها، پروتئین، اسیدآمینه پرولین و رشد گیاه دارویی پریوش (Catharanthus roseus (L.) G. Don.)  در پاییز 1391 در دانشگاه اراك انجام شد. گیاهان 49 روزه با غلظت‌های مختلف كلریدسدیم (0، 35، 70 و 100 میلی‌مولار) به تنهایی و همراه با غلظت‌های مختلف سولفات روی (0، 5 و 10 میكرومولار) به مدت 21 روز تیمار شدند. سپس درصد بازدارندگی رادیكال دی‌فنیل-2-پیكریل‌هیدرازیل DPPH، فعالیت آنزیم‌های آنتی‌اكسیدانت سوپراكسید دیسموتاز، كاتالاز و گایاكول پراكسیداز، مقدار پرولین و پروتئین و شاخص‌های رشد اندازه‌گیری شد. نتایج نشان دادند كه كاربرد سولفات روی ارتفاع بخش هوایی، عمق ریشه، وزن تر و خشك ریشه و بخش هوایی را در همه تیمارهای شوری بهبود بخشید. در نتیجه‌ تنش شوری، درصد بازدارندگی رادیكال DPPH، فعالیت سوپراكسید دیسموتاز، كاتالاز و گایاكول پراكسیداز و نیز محتوای پرولین به‌ترتیب 5/348%، 6/475%، 7/172%، 200% و 364% افزایش یافت، ولی محتوای پروتئین 33% كاهش یافت. كاربرد روی محتوای پروتئین را در تیمارهای شوری تا 16% بهبود بخشید و محتوای پرولین را در آنها تا 36% كاهش داد. فعالیت آنزیم‌های آنتی‌اكسیدانت در گیاهان تیمار شده با NaCl+Zn نسبت به آنهایی كه تنها با NaCl یا Zn تیمار شده بودند به‌طور معنی‌داری افزایش یافت. این نتایج از اثرات مثبت كاربرد عنصر روی بر سیستم دفاع آنتی‌اكسیدانتی پریوش تحت تنش شوری حمایت می‌كند. عنصر روی می‌تواند به‌عنوان پاك‌كننده‌ گونه‌های اكسیژنی واكنش‌گر به‌منظور كاهش آسیب غشاهای زیستی تحت تنش شوری عمل كند.

Salinity stress is one of the major abiotic stresses that have destructive effects on plant productivity and quality. An experiment was conducted to investigate the effects of zinc as alleviating agent under salinity stress on antioxidative system, proteins, proline and growth of Catharanthus roseus (L.) G. Don. at Arak University in 2012 autumn. A number of 49-days-old plants were treated with different concentrations of NaCl (0, 35, 70 and 100mM) alone and in combination with various ZnSO4 concentrations (0, 5 and 10μm) for 21 days. Then, the inhibition percent of 1, 1-diphenyl-2-picrylhydrazyl radical (DPPH), activity of antioxidant enzymes such as superoxide dismutase, catalase and guaiacol peroxidase, proline and protein content and growth parameters were measured. Results showed that zinc application improved shoot length, root depth, root and shoot fresh and dry weight under all salinity treatments. As a result of salinity stress, the inhibition percent of DPPH radical and superoxide dismutase, catalase, guaiacol peroxidase activity and also proline content increased 348.5%, 475.6%, 172.7%, 200% and 364%, respectively but protein content was reduced 33%. Zinc application improved protein content up to 16% in plants under salinity treatment and also reduced the proline content up to 36%. The activity of antioxidant enzymes increased significantly in treated plants with NaCl+Zn as compared with those treated with NaCl or Zn alone. These results support the positive effects of Zn application on antioxidant defense system in vinca under salinity. Zinc may act as a scavenger of reactive oxygen species for mitigating the injury on biomembranes under salt stress.