اثر سالیسلیک‌اسید و ملاتونین بر کلروفیل ‌فلورسانس و رشد اولیه گوجه‌فرنگی گلخانه‌ای در تنش شوری

سابقه و هدف: امروزه صنعت کشت و کار گیاهان گلخانه‌ای در ایران بسیار مورد توجه قرار گرفته است و کشت وسیع گوجه‌فرنگی گلخانه‌ای برای تامین نیاز بازار داخلی و صادراتی انجام می‌گیرد. میزان شوری آب آبیاری، یکی از عوامل محدود‌ کننده کشت و کار محصولات گلخانه‌ای در مناطق خشک و نیمه خشک است. در این پژوهش اثر ملاتونین و سالیسلیک اسید در کاهش اثرات مخرب تنش شوری ناشی از آب آبیاری در مراحل اولیه رشد گوجه‌فرنگی گلخانه‌ای مورد مطالعه قرار گرفت. مواد و روش‌ها: در یک آزمایش اسپلیت پلات فاکتوریل بوته‌های گوجه‌فرنگی رقم گلدی در محیط کشت هیدروپونیک تحت شوری ناشی از کلرید سدیم در غلظت‌های صفر، 50، 100 میلی مولار به عنوان فاکتور اصلی قرار گرفتند و محلول‌پاشی برگساره‌ای با تنظیم کننده‌های رشد ملاتونین (0 و 10 میکرو مولار) و سالیسلیک اسید (0، 1.5 و 2.5 میلی مولار) به صورت دو فاکتور فرعی و سه تکرار انجام گردید. در مراحل قبل از گلدهی (یک ماه بعد از انتقال به گلدان) ارتفاع اندام هوایی، قطر ساقه بوته ها و طول و تعداد برگ ها اندازه‌گیری شد. دو ماه بعد از کشت، میانگین وزن میوه، تعداد گل در گل‌آذین و تعداد میوه در بوته مورد ارزیابی قرار گرفت. هم‌چنین پارامترهای فلورسانس شامل فلورسانس کمینه (ّfo)، فلورسانس بیشینه (fm)، فلورسانس متتغییر (fv) و عملکرد کوانتومی فتوشیمیایی(yii) اندازه‌گیری شدند. یافته‌ها: نتایج نشان داد که شوری باعث کاهش معنی‌دار رشد رویشی و زایشی گوجه‌فرنگی در شرایط گلخانه‌ای گردید ولی سالیسلیک اسید اثر معنی‌داری روی ویژگی‌های رویشی و زایشی در مراحل اولیه رشد نشان نداد. ملاتونین به طور معنی‌داری ویژگی‌های رشد بوته‌های گوجه‌فرنگی از قبیل طول و تعداد برگ، ارتفاع گیاه و قطر ساقه را در یک ماه اولیه رشدی افزایش داد (p<0.01). نتایج همچنین نشان داد که ملاتونین تاثیر معنی‌داری بر افزایش تعداد گل در گل‌آذین و تعداد میوه در بوته در دو ماه بعد کشت داشت. همچنین پارامترهای فلورسانس شامل فلورسانس کمینه، فلورسانس بیشینه، فلورسانس متتغییر و عملکرد کوانتومی فتوشیمیایی در تیمار شوری ناشی از کلرید سدیم کاهش معنی داری را نشان دادند (p<0.01). میانگین کارایی کوانتومی فتوشیمیایی موثر فتوسیستم ii از 0.84 در شرایط بدون تنش به حدود 0.76 در شرایط تنش کاهش یافت. ملاتونین باعث افزایش معنی‌دار(p<0.01) در کارایی کوانتومی فتوشیمیایی موثر فتوسیستم ii و فلورسانس بیشینه و کمینه گیاه گوجه‌فرنگی شد ولی کاربرد سالیسلیک اسید تاثیری روی دو پارامتر نداشت. بیشترین کارایی فتوشیمیایی فتوسیستم ii به میزان 0.84 در شرایط بدون تنش و کاربرد 10 میکرمولار ملاتونین مشاهده شد. نتیجه گیری: نتایج این پژوهش نشان داد که شوری سبب کاهش در رشد اولیه گیاه گوجه‌فرنگی تحت شرایط گلخانه‌ای می‌شود سالیسلیک اسید اثر معنی داری روی ویژگی های رویشی و زایشی در مراحل اولیه رشد بوته های گوجه‌فرنگی نشان نداد ولی کاربرد ملاتونین می تواند اثرات مخرب شوری را کاهش دهد و سبب افزایش تحمل گیاه به شوری در مراحل اولیه رشدی گردید.

Effect of salicylic acid and melatonin on chlorophyll fluorescence and initial growth of greenhouse tomatoes in salinity stress

Background and Objectives: The greenhouse crops recently attract enormous interest in Iran. The extensive greenhouse tomatoes cultivation, established for local and export markets. The salinity of irrigation water is one of limitation factors of greenhouse crops cultivation in arid and semiarid regions. In this research, survey impact of melatonin and salicylic acid in reducing the destructive aspects of water salinity stress in the early stages of greenhouse tomato growth.Materials and Methods: In a factorial splitplot experiment, tomato plants, Goldi cultivar, were exposed to salinity at 0, 50, and 100 mM NaCl as a main factor in hydroponic culture medium. Two subfactors, Melatonin at 0, 10 μM and salicylic acid 0, 1.5 and 2.5 mM, were foliar sprayed in three time. Before flowerings, one month after transfer to the pot, shoot height and leaf length, leaf number and stem diameter were measured. Two months after planting, fruit weight, number of flowers per inflorescence and chlorophyll fluorescence parameters including minimum fluorescence (Fo), maximum fluorescence (Fm), variable fluorescence (Fv) and photochemical quantum yield (YII) were measured.Results: The results showed that salinity significantly reduced the vegetative and reproductive growth of tomatoes in greenhouse conditions but salicylic acid did not show a significant effect on vegetative and reproductive characteristics in the early stages of growth. Melatonin significantly increased the growth characteristics of tomato plants such as leaf length and number, plant height and stem diameter in the first month of growth (P <0.01). The results also showed that melatonin had a significant effect on increasing the number of flowers in the inflorescence and the number of fruits per plant in the two months after planting. Also, fluorescence parameters including Fm, Fo, Fv and YII showed a significant decreasing with increasing sodium chloride concentration (P <0.01). The average effective photochemical quantum efficiency of photosystem II decreased from 0.84 in nonstress conditions to 0.76 in salinity. Melatonin caused a significant increase (P <0.01) in the effective photochemical quantum efficiency of photosystem II and maximum and minimum fluorescence of tomato plants, but the application of salicylic acid had no effect on this parameters. The most effective photochemical of photosystem II was 0.84 in nonstress conditions and application of 10 μM melatonin.Conclusion: The results of this study showed that salinity reduces the initial growth of tomato plants under greenhouse conditions. Salicylic acid did not show a significant effects on vegetative and reproductive characteristics in the early stages of tomato plant growth. Use of melatonin reduces the destructive effects of salinity and increases tomato tolerance to salinity in the early stages of growth.