تأثیر تنش‌های خشکی و شوری بر میزان کلروفیل و کاروتنوئید در برگ‌های سنجد (Elaeagnus angustifolia L.)

سیف, زهرا; اعتماد, وحید; جوانمیری پور, محسن

doi:10.22077/jdcr.2024.7645.1069

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

¹ دانش آموخته کارشناسی ارشد، گروه جنگلداری و اقتصاد جنگل، دانشکده منابع طبیعی دانشگاه تهران، کرج، ایران.

² دانشیار، گروه جنگلداری و اقتصاد جنگل، دانشکده منابع طبیعی دانشگاه تهران. کرج، ایران.

³ دانش آموخته دکتری جنگل، مرکز تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی، موسسه تحقیقات جنگلها و مراتع، کرمانشاه، ایران.

https://doi.org/10.22077/jdcr.2024.7645.1069

چکیده

در مناطق خشک و نیمه‌خشک تنش شوری و خشکی از مهم‌ترین مشکلات طبیعی محسوب می‌شود. با توجه به اینکه بیشتر مساحت کشور ایران در این دسته قرار دارد، استفاده از گیاهان مقاوم به این تنش‌ها می‌تواند فرصت‌های جدیدی برای بهره‌برداری از اقلیم‌های پرتنش کشور فراهم کند. این پژوهش به بررسی تأثیر سطوح مختلف خشکی و شوری بر زنده‌مانی و خصوصیات مورفوفیزیولوژیک نهال‌های یکساله سنجد پرداخته است. آزمایش در قالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی با سه تکرار و در سه سطح خشکی (شاهد 100، 66 و 33 درصد ظرفیت زراعی) و چهار سطح شوری (صفر، 4، 8 و 12 دسی‌زیمنس بر متر) در گلخانه دانشکده منابع طبیعی دانشگاه تهران، از مرداد تا آبان به مدت 4 ماه انجام شد. در این تحقیق، محتوای کلروفیل و کاروتنوئید نهال‌ها مورد بررسی و اندازه‌گیری قرار گرفت. نتایج نشان داد که اثر تنش خشکی و شوری بر صفات اندازه‌گیری شده معنی‌دار است و افزایش این تنش‌ها منجر به کاهش محتوای کلروفیل و کاروتنوئید گردید. به‌طور خاص، میزان کلروفیل a برابر با 1/19 ، کلروفیل b برابر با 0/44، کلروفیل کل برابر با 0/94 و کاروتنوئید برابر با 0/39 میلی‌گرم در گرم وزن تر برگ مشاهده شد. در اثر متقابل تنش شوری و خشکی بر محتوای کلروفیل کل، در تیمارهای 66 درصد ظرفیت زراعی با سطوح نمک 4، 8 و 12 دسی‌زیمنس بر متر به ترتیب کاهش‌های 9، 21 و 32 درصدی نسبت به شاهد مشاهده شد. همچنین، در تیمارهای 33 درصد ظرفیت زراعی، کاهش‌های 32، 40 و 45 درصدی نسبت به شاهد ثبت گردید.در مورد کاروتنوئیدها نیز، در تیمارهای 66 درصد ظرفیت زراعی و سطوح نمک مشابه، کاهش‌های 11، 13 و 17 درصدی نسبت به شاهد مشاهده شد. در تیمارهای با 33 درصد ظرفیت زراعی نیز کاهش‌های 13، 15 و 23 درصدی در میزان کاروتنوئید نسبت به شاهد ثبت گردید. این یافته‌ها نشان‌دهنده اثرات منفی قابل توجه تنش شوری و خشکی بر محتوای کلروفیل و کاروتنوئید در نهال‌های سنجد است. نتایج بر اهمیت مدیریت این تنش‌ها برای حفظ سلامت و بهره‌وری گیاهان تأکید دارد. انتخاب و پرورش گونه‌های مقاوم می‌تواند به افزایش استفاده از محیط‌های پرتنش کمک کرده و اثرات منفی این تنش‌ها را کاهش دهد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

خشکسالی

مراجع

Abedi, T., & Pakniyat, H. (2010). Antioxidant enzyme changes in response to drought stress in ten cultivars of oilseed rape (Brassica napus L.). Czech Journal of Genetics and Plant Breeding, 46(1), 27-34. DOI: 10.17221/67/2009-CJGPB
Abrar, M., Saqib, M., Abbas, G., Atiq-Urrahman, M., Mustafa, A., Shah, S. A. A., Mehmood, K., Maitlo, A. A., Mahmood-Ul-Hassan, Sun, N., & Xu, M. (2020). Evaluating the contribution of growth, physiological, and ionic components towards salinity and drought stress tolerance in jatropha curcas. Plants, 9(11), 1–18. https://doi. org/10.3390/plants9111574

Afshar Mohamadian, M., omidipour, M., & Jamal Omidi, F. (2018). Eﬀect of diﬀerent drought stress levels on chlorophyll ﬂuorescence indices of two bean cultivars. Journal of Plant Research (Iranian Journal of Biology), 31(3), 511-525. DOI: 20.1001.1.23832592.1397.31.3.3.3

Ahani, H,. Jalilund, H. Vaezi, c., & Sadati, S, A. (2017). The eﬀect of drought stress on the morphology of bitter elder (Elaeagnus rhamnoides (L.) A. Nelson) seedlings. Plant ecosystem pro-tection, 5(11), 191-204. [In Persian]. URL: http:// pec.gonbad.ac.ir/article-1-253-en.html

Arnon, D.I. (1949). Copper enzymes in isolated chloroplasts. Polyphenol oxidase in Beta Vulgaris. Journal of Plant Physiology, 24, 1-5. DOI: 10.1104/pp.24.1.1
Asadiar L.S., Rahmani, F., & Siami, A. (2012a). Assessment of genetic diversity in the Russian olive (Elaeagnus angustifolia) based on ISSR genetic markers. Revista Ciencia Agronomica, 44, 310-316. https://doi.org/10.1590/S1806-66902013000200013

Asadiar L.S., Rahmani, F., & Siami, A. (2012b). Assessment of genetic variation in Russian olive (Elaeagnus angustifolia) based on morphological traits and random amplifed polymorphic DNA (RAPD) genetic markers. Journal of Medicinal Plants Research, 6: 1652-1661. https://doi. org/10.5897/JMPR11.1451

Babakhanzadeh Sejirani, A., Mousavizadeh, S, J,. & Mozafari, Kh. (2016). Phytochemical and antioxidant investigation of elderberry fruit extract (Eaealeagnus angustifolia) in diﬀerent habitats of Shahrood region. Ecophytochemistry Quarterly of Medicinal Plants, 16 (4), 62-73. [In Persian]. DOI: 20.1001.1.23223235.1395.4.4.6.4
Bartish, I. V., Jeppsson, N., Nybom, H., & Swenson, U. (2002). Phylogeny of Hippophae (Elaeagnaceae) Inferred from Parsimony Analysis of Chloroplast DNA and Morphology. Systematic Botany, 27(1), 41–54. http://www.jstor.org/stable/3093894

Calagri, M., Salehi Shanjani, P., & Banj Shaffei, S. (2017). Comparison of the growth of two poplar species (Populus alba and Populus euphratica) and their hybrids in saline and non-saline areas. Plant Research Journal (Iranian Biology Journal), 31 (1), 143-154. [In Persian]. DOR:20.1001.1.23832592.1396.30.1.13.2
Daneshvar, H. & Kayani, B. (2004). Investigating the eﬀect of salinity on some local cultivars of Elaeagnus angustifolia in Isfahan province. Research and Construction, 17 (4), 65-83.

Heidari Sharif Abad, H. (2001). Plants and salinity. Research Institute of Forest and Rangelands, 147 pp. [In Persian] Dulat Kurdistani, M, Taqwai, M., & Adipour, N. (2017). Investigating the eﬀect of spermidine on morphological and Physiological indicators of Calotropis procera Ait. Seedlings under salt stress. Pasture, 12(4), 437-451. [In Persian]. DOR: 20.1001.1.20080891.1397.12.4. 6.6
Fahim, S., Ghanbari, A., Mohammad Naji, A., Shokohian, A., & Maleki, H. (2022). LajayerImpact of drought stress on morphological and physiological traits in some Iranian grape cultivars. Plant process and function, 47 (11), 249 266. [In Persian]. DOR: 20.1001.1.23222727.1401.11.47.11. 0

Genç Y., Bardakci, H., Yücel Ç, Karatoprak GŞ, Küpeli Akkol E, Hakan Barak T, & Sobarzo-Sánchez E. (2020). Oxidative Stress and Marine Carotenoids: Application by Using Nanoformulations. Mar Drugs.18 (8), 423. doi: 10.3390/md18080423
Ghanbari, F., Amirinejad, A., Sayari, M., & Kurdi, S. (2016). The eﬀect of salicylic acid on resistance to salinity and alkalinity of sweet pepper plant. Plant Research Journal (Iranian Biology Journal), 29(1), 130-141. [In Persian]. DOR:20.1001.1.23832592.1395.29.1.11.3

Guha-Sapir, D., Hargitt, D., & Hoyois, P. (2004). Thirty years of natural disasters, 1974-2003. 1078_publication2004emdat.PDF (www.unisdr.org)

Hosseinzadeh, H., Ramezani, M. & Namjo, N. (2003). Muscle relaxant activity of Elaeagnus angustifolia L. fruit seeds in mice. Journal Ethnopharmacol, 84, 275-78. [In Persian]

Hu, Y., & Schmidhalter, U. (2005). Drought and salinity: A comparison of their eﬀects on mineral nutrition of plants. In Journal of Plant Nutrition and Soil Science, 168 (4), 541–549. https://doi. org/10.1002/jpln.200420516

Jafari, T., Iranbakhsh, A., Kamali, K., Daneshmand, F. (2021). Eﬀect of salinity stress levels on some Growth parameters, Mineral ion concentration, Osmolytes, Non-enzymatic antioxidants and phenylalanine ammonia-lyase activity in three genotypes of (Chenopodium quinoa Willd). NCMBJ, 12 (45), 63-85. [In Persian]. DOR:20.1001.1.22285458.1400.12.45.3.2
Jahanbakhsh, S., Permon, Gh., Jodi, Z. (2019). The eﬀect of drought and salinity stress on germination, establishment and activity of antioxidant enzymes of diﬀerent ecotypes of chamomile (Matricaria chamomilla L.). Plant process and function. 8 (30), 353-371. [In Persian]. DOR: 20. 1001.1.23222727.1398.8.30.17.1

Kalaji, H. M., Račková, L., Paganová, V., Swoczyna, T., Rusinowski, S., & Sitko, K. (2018). Can chlorophyll-a ﬂuorescence parameters be used as bio-indicators to distinguish between drought and salinity stress in Tilia cordata Mill? Environmental and Experimental Botany, 152, 149–157. https://doi.org/10.1016/j.envexpbot.2017.11.001
Katz G.L. & Shafroth P.B. (2003). Biology, ecology and management of Elaeagnus angustifolia L. (Russian olive) in Western North America. Wetlands, 23 (4), 763-777. DOI: 10.1672/0277-5212(2003)023[0763:BEAMOE]2.0.CO;2

Khalilpour, M., Mozafari, V., & Abbaszadeh-Dahaji, P. (2021). Tolerance to salinity and drought stresses in pistachio (Pistacia Vera L.) seedlings inoculated with indigenous stress-tolerant PGPR isolates. Scientia Horticulturae, 289. https://doi. org/10.1016/j.scienta.2021.110440

Klich MG. (2000). Leaf variations in Elaeagnus angustifolia related to environmental heterogeneity. Environ Exp Bot. 144(3), 171-183. https://doi. org/10.1016/S0098-8472(00)00056-3
Mousavi Mirkola, S.R,. Manbari, M. & Ishaghi Rad, J. (2017). Investigating some vegetative and ecological characteristics of Elaeagnus angustifolia species in West Azerbaijan province. Journal of Plant Research (Iranian Biology Journal), 30 (1), 200-213. [In Persian]. DOR:20.1001.1.23832592.1396.30.1.17.6

Naseri Moghadam, A., Bayat, H., Aminifard, M., & Moradinejad, F. (2020). Eﬀect of drought and salinity stress on ﬂower quality, biochemical changes and ion concentration in Narcissus Gazzetta cv. ‘Shahla’. Plant Production Research (Agricultural Sciences and Natural Resources), 27(1), 207-221. DOR:20.1001.1.23222050.1399.27.1.13.5
Ojaghloo, B., Rabiei, V., Taheri, M., Nikbakht, J., & Azimi, M. (2022). Eﬀects of drought stress on some photosynthesis-related parameters in commercial olive cultivars (Olea europaea L.). Research in Pomology, 6(2), 101-113. DOI: 10.30466/rip.2021.53279.1154

Qi, Y., Li, J., Chen, C. et al., (2018). Adaptive growth response of exotic (Elaeagnus angustifolia L.) to indigenous saline soil and its benefcial effects on the soil system in the Yellow River Delta, China. Trees, 32, 1723-1735. https://doi. org/10.1007/s00468-018-1746-4
Ramezani, M., Hoseseinzadeh, H. & aneshmand, N. (2001). Antinociceptive eﬀect of Elaeagnus angustifolia fruit seeds in mice. Fitoterpia, 72: 255-262. https://doi.org/10.1016/S0367-326X(00)00290-2
Saadatmand, L,. Gurban Ali, M. & Niakan, M. (2013). Investigating the changes of the most important secondary active substances and antioxidant activity of diﬀerent organs of the medicinal plant Elaeagnus angustifolia L. in diﬀerent habitats of Razavi Khorasan province. Ecophytochemistry Quarterly of Medicinal Plants, 41(4), 58-67. [In Persian]

Saadatmand, L,. Gurban Ali, M. & Niakan, M. (2015). Investigating some morpho-physiological traits of Sanjad medicinal plant (Elaeagnus angustifolia L.) in 4 diﬀerent habitats of Razavi Khorasan province. Journal of Plant Environmental Physiology, 10 (37), 21-31. [In Persian]
Shafroth, Patrick B, Brown, Curtis A, Merritt, David M, & eds. (2009). Saltcedar and Russian Olive Control Demonstration Act Science Assessment. Scandinavian Journal of Forest Research. 29(7): 639-649. https://pubs.usgs.gov/sir/2009/5247/

Shamsabadi, V., Banejad, H., Ansari, H., & Nemati, S. H. (2023). Investigating Inﬂuence Drought Stress and Salinity Stress on Photosynthetic Pigments and Concentration of Elements of Mentha Piperita L In Condition Selenium. Water Management in Agriculture, 10 (1), 95-110. DOR: 20.1001.1.2 4764531.1402.10.1.7.5
Trabelsi et al., 2018 N. Trabelsi, S.M. Marotta, F. Giarratana, A. Taamali, M. Zarrouk, G. Ziino, et al. (2018). Use of Tunisian ﬂavoured olive oil as anisakicidal agent in industrial anchovy marinating process. Journal of the Science of Food and Agriculture, 98 (2), 3446-3451. https://doi. org/10.1002/jsfa.8857

مجله پژوهش های خشکسالی و تغییراقلیم

تأثیر تنش‌های خشکی و شوری بر میزان کلروفیل و کاروتنوئید در برگ‌های سنجد (Elaeagnus angustifolia L.)

مراجع

مراجع

دوره 2، شماره 3 - شماره پیاپی 7
آذر 1403
صفحه 33-48

تأثیر تنش‌های خشکی و شوری بر میزان کلروفیل و کاروتنوئید در برگ‌های سنجد (Elaeagnus angustifolia L.)

مراجع

مراجع

دوره 2، شماره 3 - شماره پیاپی 7آذر 1403صفحه 33-48

دوره 2، شماره 3 - شماره پیاپی 7
آذر 1403
صفحه 33-48