اثر کاربرد سیلیسیم در افزایش مقاومت به شوری با کاهش تنش اکسیداتیو در گیاه علف‌بره‌نئی festuca arundinacea

این مطالعه با هدف بررسی تاثیر سیلیسیم در افزایش تحمل به شوری گیاه علف بره نئی انجام شد. آزمایش به صورت طرح کاملاً تصادفی و با دو عامل شوری شامل دو سطح صفر و 100 میلی مولار کلرید سدیم و سیلیسیم شامل سه سطح صفر، 0.75، 1.5 میلی مولار به صورت سیلیکات سدیم بود که به محلول هوگلند اضافه شد. شوری سبب کاهش رشد گیاهان شد و تغذیه سیلیسیم به ویژه در تیمار 0.75 میلی مولار سبب بهبود رشد و افزایش وزن تر و خشک کل گیاهان گردید. تیمار شوری موجب افزایش یون سدیم و کاهش یون های پتاسیم، آهن و کلسیم بخش هوایی گیاهان شد، اما تیمار سیلیسیم مقدار سدیم را کاهش و میزان آهن را افزایش داد. فعالیت آنزیم های پراکسیداز محلول، پراکسیداز دیواره ای و پلی فنل اکسیداز در گیاهان تحت شوری کاهش یافت، ولی سیلیسیم موجب افزایش فعالیت این آنزیم ها گردید. شوری سبب کاهش میزان کلروفیل ها، کارتنوئیدها و گزانتوفیل و محتوای پروتئین های محلول و افزایش میزان پراکسید هیدروژن و پراکسیداسیون لیپید شد. برعکس، کاربرد سیلیسیم به ویژه در سطح 0.75 میلی مولار محتوی کلروفیل ها، کارتنوئیدها، گزانتوفیل و پروتئین های محلول را افزایش و محتوی پراکسید هیدروژن و پراکسیداسیون لیپید را کاهش داد. همچنین میزان نشت الکترولیت ها از غشاهای زیستی برگ گیاهان تحت شوری نسبت به شاهد افزایش یافت، در حالی که سیلیسیم باعث کاهش میزان نشت الکترولیت ها از غشا گردید. این نتایج نشان می دهد که تیمار سیلیسیم به ویژه در سطح 0.75 میلی مولار با کاهش میزان سدیم و افزایش فعالیت آنزیم های آنتی اکسیدان سبب کاهش تنش اکسیداتیو شد که در کاهش پراکسیداسیون لیپید و نشت الکترولیت ها منعکس است. در نتیجه رشد گیاهان تحت شوری با کاربرد سیلیکون افزایش یافت.

Effects of silicon application to increase salinity tolerance through reduction of oxidative stress in Festuca arundinacea

This study aimed to evaluate the ameliorating effects of silicon nutrition on Festuca arundinacea under salinity stress. A completely randomized design was used to study the effects of different levels of salinity including 0 and 100 mM NaCl and silicon nutrition including 0, 0.75 and 1.5 mM sodium silicate on the species performances. The plants cultivated in greenhouse in sand culture with Hoagland nutrient solution. The results showed that the plants growth was reduced in salinity treatment. The plants performances were improved using silicon nutrition (especially 0.75 mM). Salt treatment increased the Na+ and decreased K+, Ca2+ and Fe content in aerial parts of the species, however, silicon treatment led to reducing the Na+ and increasing Fe content. The activities of soluble and cell wall peroxidase and polyphenol oxidase enzymes were declined in the species under salinity. The application of 0.75 mM Si approved to be an effective way to recover the activities of these enzymes. Salinity imposed significant reduction in contents of chlorophylls, total carotenoids and xanthophylls and soluble proteins, however, the hydrogen peroxide rate as well as lipid peroxidation contents were increased. On the contrary, chlorophylls, total carotenoids and xanthophylls and soluble proteins contents were increased and hydrogen peroxide and lipid peroxidation were decreased in salttreated plants following Si treatment (0.75 mM Si). Salinity caused significant increase in electrolyte leakage from plant membranes however, silicon nutrition (0.75 mM Si treatment) reduced these parameters. The result indicated that silicon nutrition (especially 0.75 mM treatment), mitigates harmful effects of salinity through declined Na+ content and increased antioxidant enzymes activities that reduced oxidative stress as evidenced by decreased lipid peroxidation and electrolyte leakage. Consequently, Si application led to better growth of salt -affected plants.