اثر تنش خشكي بر خصوصيات فيزيولوژيكي و بيوشيميايي گياه سياه‌دانه (Nigella sativa L.)

Effect of drought stress on physiological and biochemical characteristics of Nigella sativa L.

به‌منظور بررسی اثر تنش خشكی ناشی از پلی‌اتیلن گلایكول بر برخی پارامترهای فیزیولوژیكی و بیوشیمیایی شامل وزن خشك اندام هوایی، نشت یونی، محتوی نسبی آب برگ، رنگیزه‌های فتوسنتزی (كلروفیل a، b، كل و كاروتنوئیدها)، مالون‌دآلدهید و سایر آلدهیدها، آنتوسیانین‌ها، تركیب‌های پلی‌فنلی، فلاونوئیدها، فعالیت آنزیم فنیل‌آلانین آمونیالیاز، محتوی قندهای محلول و پروتئین در گیاه دارویی سیاه‌دانه (Nigella sativa L.)، آزمایشی در سال 1390 در آزمایشگاه تحقیقاتی دانشگاه شهید باهنر كرمان در قالب طرح كاملاً تصادفی با سه تكرار و در شرایط كشت هیدروپونیك انجام شد. تیمارهای آزمایشی شامل تنش خشكی در سطوح صفر، 2/0-، 4/0- و 6/0- مگاپاسكال بودند. نتایج نشان داد كه تنش خشكی باعث كاهش معنی‌دار وزن خشك اندام هوایی، محتوی نسبی آب برگ، رنگیزه‌های فتوسنتزی، آنتوسیانین‌ها، تركیب‌های پلی‌فنلی، فلاونوئیدها و پروتئین و افزایش نشت یونی، مقدار مالون‌دآلدهید و سایر آلدهیدها، فعالیت آنزیم فنیل‌آلانین آمونیالیاز و محتوی قندهای محلول گردید. براساس نتایج بدست آمده به نظر می‌رسد كه این گیاه در برابر تنش خشكی حساس بوده، بنابراین بكار بردن تركیب‌های حفاظتی خارجی می‌تواند ظرفیت آنتی‌اكسیدانی این گیاه را در برابر شرایط تنش افزایش دهد.

This research was aimed to evaluate the effect of drought stress, induced by polyethylene glycol (PEG6000), on physiological and biochemical parameters of black cumin (Nigella sativa L.). The traits were included: shoot dry weight, electrolyte leakage, relative water content, photosynthetic pigments (chlorophyll a, b, total chlorophyll and carotenoids), malondialdehyde and other aldehydeʹs contents, anthocyanines, polyphenol compounds, flavonoids, phenylalanine ammonialayse activity, soluble sugar content and protein. An experiment was conducted as a completely randomized design with three replications under hydroponic culture at research laboratory of Shahid Bahonar University of Kerman in 2011. Treatments were four levels of drought stress (0, -0.2, -0.4 and -0.6 MPa). Results showed that drought stress caused a significant reduction in shoot dry weight, relative water content, photosynthetic pigments, anthocyanines, polyphenol compounds, flavonoids and protein and an increase in electrolyte leakage, malondialdehyde content, phenylalanine ammonialayse activity and soluble sugar. Based on the obtained results, it seems that this plant is sensitive to drought stress, and the application of exogenous protective compounds could increase the antioxidant capacity of plant against stress condition.