antioxidant enzyme and plant productivity changes in field-grown tomato under drought stress conditions using exogenous putrescine

Scarcity of water is a severe environmental constraint and the growth and development of tomato (lycopersicon esculentum mill.) seedlings are strongly inhibited under drought stress. putrescine (put) is involved in drought stress tolerance. there is little information about the exogenous application of put on tomato seedlings under drought stress. this experiment was carried out to examine the application of putrescine on some physiological and biochemical characteristics of tomatoes under water stress. plants were exposed to three water conditions: 100% (et0) as the non-drought treatment (or control), 75 and 50% of et0 as the water- stress treatments. foliar application of put was done using 0.5 and 1 mgl^-1 concentrations, while control plants were sprayed with distilled water. drought stress significantly affected plant growth and productivity, and reduced leaf area (la), plant height and fruit yield at 50% et0 compared to the control treatment. also antioxidant enzymes such as sod, ppo and cat were increased by increasing the drought stress level. moreover, the activity of ppo, cat and sod enzymes were elevated by the put foliar application. results showed that appropriate put doses persuade biosynthesis of important metabolites, which may reduce the negative effects of drought stress on tomato plants.

اثر محلول پاشی پوترسین بر تغییر آنزیم های آنتی اکسیدانی و عملکرد گیاه گوجه فرنگی مزرعه ای تحت شرایط تنش خشکی

رشد و نمو گوجه فرنگی ( Lycopersicon esculentum Mill.) تحت تنش خشکی به شدت کاهش می­یابد. هورمون پوترسین نقش مهمی در تحمل گیاه به تنش آبی ایجاد می­کند. اما در حال حاضر، اطلاعات محدودی در زمینه اثر استفاده خارجی از هورمون پوترسین روی گیاهان، به ویژه گیاه گوجه فرنگی، وجود دارد. این تحقیق بر پایه بررسی اثرات کاربرد خارجی پوترسین (محلول پاشی) روی ویژگی­های بیوشیمیایی و فیزیولوژیکی گیاه گوجه فرنگی تحت تنش خشکی اجرا شد. گیاهان تحت سه سطح تنش آبی شامل شاهد یا 100% (به عنوان شرایط بدون تنش)، 75% و 50% نیاز آبی گیاه (ET0)  قرار داده شدند. پوترسین به صورت محلول پاشی برگی در غلظت­های 5/0 و 1 میلی لیتر مورد استفاده قرار گرفت و برای تیمار شاهد نیز از آب مقطر استفاده شد. تنش خشکی موجب اختلال در صفات رشدی و عملکرد میوه گوجه فرنگی شد و عملکرد میوه، طول ساقه و سطح برگ در تیمار تنش خشکی 50% نیاز آبی نسبت به شرایط بدون تنش (شاهد) کاهش یافت. همچنین با افزایش سطح تنش خشکی، میزان فعالیت آنزیم­های سوپراکسیددیسموتاز (SOD)، پلی فنول اکسیداز (PPO) و کاتالاز (CAT) افزایش یافت. استفاده از هورمون پوترسین ویژگی­های رشدی مانند سطح برگ، ارتفاع بوته و عملکرد میوه در گیاهان گوجه فرنگی تحت تنش خشکی را بهبود بخشید. علاوه براین، فعالیت آنزیم­های PPO، SOD و CAT تحت تاثیر محلول­پاشی پوترسین افزایش یافت.  نتایج حاصل از این تحقیق نشان داد که استفاده از محلول پاشی هورمون پوترسین در غلظت­های مناسب عامل محرک مناسبی برای بیوسنتز ترکیبات شیمیایی ارزشمندی است که می­تواند تأثیرات منفی تنش خشکی را روی گوجه فرنگی جبران ­کند.