تاثیر تنش خشکی بر ویژگی های ریخت شناسی و زیست - شیمیایی برخی گونه های گل سوسن در شرایط درون شیشه ای

سابقه و هدف، تنش های محیطی سبب ایجاد تغییراتی در رشد و نمو گیاهان می شود و تنش خشکی از مهم ترین عوامل محدود کننده رشد گیاهان در جهان می باشد و متداول ترین تنشی است که بخش زیادی از اراضی جهان را تهدید و باعث کاهش محصولات مختلف می شود. استفاده از شیوه های کشت بافت گیاهان در شرایط آزمایشگاهی نسبت به کشت های مزرعه ای محیط کنترل شده ای را برای مطالعات فیزیولوژیکی مانند اثرات تنش خشکی با استفاده از گیاهان فراهم کرده است تا با مدیریت عوامل محیطی بتوان به حداکثر محصول دست یافت. بنابراین در این پژوهش اثر تنش خشکی درون شیشه ای بر رشد سه گونه از گل سوسن و برخی ترکیبات آن مورد مطالعه قرار گرفت. مواد و روش ها: این پژوهش در قالب آزمایش فاکتوریل و به صورت طرح کاملاً تصادفی در آزمایشگاه کشت بافت و بیوتکنولوژی دانشگاه محقق اردبیلی به منظور غربالگری درون شیشه ای گونه گل سوسن نسبت به تنش خشکی انجام گردید فلس های سوخک درون شیشه ای در محیط کشت پایه ms حاوی غلظت های مختلف پلی اتیلن گلیکول ٦٠٠٠ ( 0، 5، 10، 20 و ٤0 گرم در لیتر) کشت گردید پس از دو ماه شاخص های ریخت شناسی گیاهچه های باززایی شده مانند ارتفاع گیاهچه طول و تعداد ،برگ تعداد سوخک تعداد ریشه و وزن تر و همچنین شاخص های بیوشیمیایی مانند میزان پرولین، کربوهیدرات های محلول، فنل ،فلاونوئید ،آنتوسیانین، کلروفیل و کاروتنوئید در هر یک از تیمارها به صورت جداگانه اندازه گیری و مورد ارزیابی قرار گرفت. یافته ها: در پژوهش حاضر از بین سه گونه مورد مطالعه فقط ریز نمونه های l regale برگ باززایی کرد نتایج نشان داد که ارتفاع گیاهچه، تعداد و طول ،برگ، تعداد سوخک و تعداد ریشه و وزن تر گیاهچه ها با افزایش تنش خشکی کاهش یافت بیشترین تعداد سوخک از l. ledebourii بیشترین تعداد ریشه از l regale. و بیشترین وزن تر از گیاهچه های به دست آمد. بیشترین مقدار فنل و کاروتنوئید از l regale و بیش ترین مقدار پرولین از ledebourii حاصل شد در حالی که l. singtauense نسبت به گونه های دیگر از فلاونوئید آنتوسیانین و کلروفیل بیشتری برخوردار بود طبق نتایج به دست آمده میزان پرولین، فلاونوئید و آنتوسیانین همبستگی مثبتی با میزان تنش خشکی داشت اما بیشترین میزان کربوهیدراتهای محلول و فنل از تیمار 10 گرم در لیتر پلی اتیلن گلیکول و بیشترین مقدار کاروتنوئید نیز از غلظت 5 گرم در لیتر پلی اتیلن گلیکول به دست آمد. نتیجه گیری: در شرایط کمبود آب گل سوسن یک سری تغییرات ریخت شناسی - فیزیولوژیکی را جهت کاهش اثرات مضر تنش خشکی به عنوان سازوکارهای تحمل به خشکی ایجاد می کند. در این پژوهش تنش خشکی حاصل از پلی اتیلن گلیکول در شرایط درون شیشه ای با تاثیر بر فرآیندهای فیزیولوژیکی زیست شیمیایی و هورمونی شاخص های رشدی گیاهچه های گونه های گل سوسن را کاهش داد در حالی که میزان شاخص های زیست - شیمیایی تجمع پیدا کردند بنابراین افزایش پرولین کربوهیدرات های محلول و متابولیت های ثانویه علاوه بر افزایش عملکرد دارویی ،محصول نوعی ساز و کار تحمل به تنش خشکی در گل سوسن ریشه و وزن تر گیاهچه ها با افزایش تنش خشکی کاهش یافت بیشترین تعداد سوخک از ledebourii . بیشترین تعداد ریشه از l regale. و بیشترین وزن تر از گیاهچه های به دست آمد. بیشترین مقدار فنل و کاروتنوئید از l regale و بیش ترین مقدار پرولین از ledebourii حاصل شد در حالی که l. singtauense نسبت به گونه های دیگر از فلاونوئید آنتوسیانین و کلروفیل بیشتری برخوردار بود طبق نتایج به دست آمده میزان پرولین، فلاونوئید و آنتوسیانین همبستگی مثبتی با میزان تنش خشکی داشت اما بیشترین میزان کربوهیدراتهای محلول و فنل از تیمار 10 گرم در لیتر پلی اتیلن گلیکول و بیشترین مقدار کاروتنوئید نیز از غلظت 5 گرم در لیتر پلی اتیلن گلیکول به دست آمد. نتیجه گیری: در شرایط کمبود آب گل سوسن یک سری تغییرات ریخت شناسی - فیزیولوژیکی را جهت کاهش اثرات مضر تنش خشکی به عنوان سازوکارهای تحمل به خشکی ایجاد می کند. در این پژوهش تنش خشکی حاصل از پلی اتیلن گلیکول در شرایط درون شیشه ای با تاثیر بر فرآیندهای فیزیولوژیکی زیست شیمیایی و هورمونی شاخصهای رشدی گیاهچه های گونه های گل سوسن را کاهش داد در حالی که میزان شاخصهای زیست - شیمیایی تجمع پیدا کردند بنابراین افزایش پرولین کربوهیدرا تهای محلول و متابولیت های ثانویه علاوه بر افزایش عملکرد دارویی ،محصول نوعی ساز و کار تحمل به تنش خشکی در گل سوسن می شود.

The effect of drought stress on morphological and biochemical characteristics of some lily species under in-vitro condition

Background and objective: Lilium ledebourii Bioss is a rare species belonging to the Liliaceae family, containing valuable secondary metabolites. This flower is one of the most popular plants in the word which used as a cut flower, pot flower and bedding plants .Micro propagation was done in this flower by used of different hormonal combinations and elicitors. The goal of this study was to evaluate the effects of various nitrogen ratios on in vitro regeneration and secondary metabolite production. Materials and Methods: In order to study the effects of different nitrogen ratios on the regeneration and secondary metabolite production of Lilium ledebourii, an experiment was conducted based on the completely randomized design with 10 treatments and 8 replications in tissue culture and biotechnology laboratory of the Horticultural Department of Mohaghegh Ardabili University. The MS medium were used to culture the explants. In this experiment some morphological traits were evaluated such as fresh weight, plant height, leaf number, leaf length, root number, root length, bulblet number, bulblet diameter and scale number. The measured biochemical traits were total Chlorophyll, chlorophyll b, chlorophyll a, carotenoid, Flavonoid in 3 different waves (270, 300 and 330 nm), anthocyanin and phenol.Results: The results of the experiment showed that various treatments significantly (P≤0.05) affected total phenol content, anthocyanin, chlorophyll a, b, and total chlorophyll, fresh weight, seedling height, regenerated root and bulb number. The highest value of total phenol and anthocyanin contents, fresh weight and seedling height was observed in nitrate to ammonium ratio of 40:40. However, the best treatment for chlorophyll a, b and total chlorophyll, was the ratio of nitrate to ammonium at the rate of 60:25. Also, in the case of root and bulblet number, the best treatments were ratios of nitrate to ammonium at the rates of 40:40, 40:25, 60:25 and 40:0. The comparison of means of dada showed that the highest content of carotenoid (4.838 mg/g Fw) was obtained from 80:25 ratio of nitrate to ammonium which had the significant differences with control and other treatments. However, the lowest content of this index was observed in nitrate to ammonium at the rates of 40:120 and 0:25 which also had the significant differences with control.Conclusion: In general, the nitrate to ammonium ratio of 40:40 in compared to the other treatments had the better effects of measured indices and accumulation of ammonium in the plants texture was interrupted for the normal growth.