بررسی تاثیر اسید آبسیسیک (aba) در رفع تنش خشکی در سوسن چلچراغ (lilium ledebourii boiss) در شرایط درون شیشه‌ای

سابقه و هدف: سوسن چلچراغ گونه‌ای در معرض انقراض، وحشی و بومی نواحی جنگلی و مرطوب ایران است که پتانسیل بسیار بالایی به جهت زیبایی منحصر به فرد در بازارهای گل ایران و جهان دارد. کمبود آب منجر به پاسخ‌های فیزیولوژیکی زیادی در گیاهان می‌شود که در نهایت منجر به کاهش عملکرد و کیفیت محصول می‌شود. عواملی در پاسخ گیاهان نسبت به تنش خشکی دخیل هستند و برخی از مکانیسم‌هایی که گیاه برای مبارزه با اثرات تنش خشکی استفاده می‌کند، توسط اسید آبسیسیک کنترل می‌شود. لذا هدف از این تحقیق بررسی تاثیر این ماده در رفع اثرات تنش خشکی اعمال شده توسط پلی اتیلن گلیکول در گیاه سوسن چلچراغ در شرایط درون شیشه‌ای بود. مواد و روش‌ها: آزمایشی به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی با 5 تکرار در آزمایشگاه کشت بافت گروه علوم باغبانی دانشکده علوم کشاورزی دانشگاه محقق اردبیلی انجام شد. گیاهچه‌های به‌دست آمده در محیط کشت ms بدون هورمون، در محیط کشت ms حاوی غلظت‌های مختلف پلی‌اتیلن گلیکول (0، 15، 30 و 60 گرم بر لیتر) و اسید آبسیسیک (0، 1، 10 و 100 مایکرومولار) کشت شدند. شاخص‌های رشدی مثل تعداد سوخک، وزن‌تر و اندازه سوخک، تعداد و طول ریشه، وزن‌تر گیاه، تعداد برگ و تعداد فلس و همچنین برخی صفات فیزیولوژیک و متابولیت‌های ثانویه شامل محتوی پرولین، محتوی کلروفیل و میزان آنتوسیانین، ترکیبات فنولی و فلاونوئیدها، 70 روز بعد از شروع کشت اندازه‌گیری شدند. یافته‌ها: نتایج به‌دست آمده نشان داد که تیمار گیاهچه‌ها با pegو aba به‌طور معنی‌داری ( p≤0.01) شاخص‌های مورد مطالعه را تحت تاثیر قرار داد. با توجه به مقایسه میانگین داده‌ها با افزایش شدت تنش خشکی، میزان شاخص‌های رشدی گیاه مثل تعداد سوخ، تعداد ریشه، تعداد برگ، قطر سوخ، وزن‌تر سوخ، وزن‌تر گیاه فلس و طول ریشه سوسن چلچراغ کاهش یافت. کاربرد غلظت‌های پایین aba (1 و 10 مایکرومولار) باعث افزایش رشد گیاه ولی کاربرد غلظت بالاتر این ماده (100مایکرومولار) باعث کاهش رشد تحت شرایط تنش خشکی شد. تجمع ترکیبات فنولی، محتوی آنتوسانین، فلاونوئیدها و پرولین به ترتیب 5.5، 4.5، 3.15، 2.15 برابر نسبت به شاهد بیشتر بود ولی کاهش چشمگیر در میزان کلروفیل برگ گیاهچه‌های درون شیشه‌ای تنش دیده کاهش چشمگیری در مقایسه با شاهد وجود داشت. کاربرد aba در محیط کشت در شرایط تنش خشکی باعث افزایش غلظت پرولین، میزان آنتوسیانین‌ کل، فلاونوئیدها و میزان ترکیبات فنولی شد. این افزایش غلظت در متابولیت‌های ثانویه و محلول‌های سازگار ممکن است باعث رشد بیشتر گیاهچه‌ها در شرایط تنش خشکی شده است.نتیجه‌گیری: نتایج نشان داد که تنش خشکی باعث کاهش رشد و سوخ‌دهی در گیاه سوسن چلچراغ شد. استفاده از aba در محیط کشت در غلظت‌های کم، سبب افزایش رشد رویشی با افزایش تولید متابولیت‌های ثانویه و محلول‌های سازگار گردید، ولی این ترکیب در غلظت‌های بالاتر اثر بازدارندگی روی گیاهچه‌های درون شیشه‌ای از خود نشان داد.

Investigation of the effects of ABA on alleviating drought stress in Lilium ledebourii Bioss under in vitro condition

Background and objectives: The Lilium ledebourii Bioss is an endangered and wild species native to native to forest and moist area of Iran, having a high potential for unique beauty in Iran and world flower market.Water deficit produces a cascade of physiological responses that endsup in decreased production and reduced crop quality. Some factors involved in plant responses to water stress. Several mechanisms that plants utilize to cope with water stress are mediated by abscisic acid. So, the aims of this study were to assess the effects of ABA in alleviating the adverse effect of polyethylene glycol indced drought stress in lilium plants under in vitro condition.Materials and methods: This study was carried out as factorial based on completely randomised design with 5 replications in tissue culture laboratory of Department of Horticultural Science, Faculty of Agricultural Science, University of Mohaghegh Ardabili. In vitro plantlets derived from hormone free MS medium were cultured on MS medium containing different concentrations of PEG (0, 15, 30, 60 gr/l) and ABA (0, 1, 10, 100 µm). Vegetative traits such as bulblet number, bulblet fresh weight, plant fresh weight, root length and root number, plantlet fresh weight, leaf and scale number, and also some physiological traits in response to drought stress such as proline, chlorophyll, anthocyanins, phenols and flavonoids content were measured after 70 days from the beginning of the culture.Results: Results showed that application of ABA and PEG into the cultural medium affected all of the studied traits, significantly (p≤0.01). Vegetative parameters of plantlets such as, root number and root length, bulblet fresh weight, bulblet number, bulblet scale, leaf number and plant fresh weight were declined by increasing the severity of drought stress. Application of lower concentrations of ABA (1 and 10 µm) enhanced plant growth rate, but a higher level (100 µm) of this plant hormone reduced growth rate under drought strss. Accumulation of phenolic compounds, anthocyanins, flavonoids and proline in tissues of plantlets subjected to severe drought stress were respectively 5.5, 4.5, 3.15 and 2.15 times more than control. While, there was a cosiderable drop in leaf chlorophyll content of stressed plantlts compared to the control. Moreover, application of ABA into cultural medium under drought stress condition, increased proline content, anthocyainins, flavonoids and phenolic compounds in the leaves. This increased concentrations of these secondary metabolytes and osmolytes might resulted in an increased plantlet growth under drought stress.Conclusion: Accordinig to the results it can be deduced that growth rate and bulblet formation in lilium plantlet were reduced as a result of drought stress. However, using ABA at lower concentrations in cultural medium enhanced plantlet growth rate by increasing secondary metabolites and osmolytes. While, this compound at higher concentrations showed an inhibitory effect on in vitro plantlets.