مطالعه پاسخ‌های فیزیولوژیکی و آنتی‌اکسیدانی گیاه ختمی تحت تنش خشکی طی دو مرحله فنولوژیک

به منظور بررسی اثر تنش خشکی در دو مرحله رشد بر پاسخ‌های فیزیولوژیک گیاه ختمی در گلخانه، آزمایشی به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی با سه تکرار انجام شد. عوامل آزمایش شامل دو اکوتیپ ختمی (مشهد و تهران)، 5 سطح رطوبت خاک (شاهد (80)، 70، 60، 50 و 40 % ظرفیت زراعی) در دو مرحله رشد (گیاهچه‌ای و ساقه‌دهی) بود. پس از اعمال تنش خشکی در دو مرحله رشد، مقدار شاخص کلروفیل، نشت الکترولیت، محتوای نسبی آب، پرولین، مالون دی آلدهید، پروتئین، فعالیت آنزیم‌های برگ و وزن خشک کل اندازه‌گیری شد. بیشترین میزان محتوای نسبی آب برگ (88.2 درصد)، وزن خشک (36 گرم) و کمترین میزان نشت الکترولیت (6.23 درصد) در اکوتیپ مشهد تحت تیمار80 % ظرفیت زراعی در زمان ساقه‌دهی به ثبت رسید. در هر دو اکوتیپ با افزایش تنش خشکی در هر دو مرحله رشد، مقدار پرولین روندی صعودی داشت، بنحویکه بیشترین میزان آن در اکوتیپ مشهد تحت تیمار 40 % ظرفیت زراعی در زمان ساقه‌دهی به ثبت رسید. در هر دو اکوتیپ بیشترین میزان مالون دی آلدهید در تیمار 40 % ظرفیت زراعی و مرحله گیاهچه‌ای (به‌ترتیب، 11.9و 11.4 نانومول بر گرم وزن تر) مشاهده شد. در اکوتیپ مشهد و تهران با افزایش تنش خشکی از 80 به 40 % ظرفیت زراعی در مرحله ساقه‌دهی، فعالیت آنزیم سوپراکسید دیسموتاز به‌ترتیب، از 0.49 به 1.98 و 1.91 واحد بر میلی‌گرم پروتئین افزایش یافت. فعالیت آنزیم آسکوربات پراکسیداز در گیاهانی که در معرض تنش خشکی شدید بودند، افزایش یافت. همبستگی مثبت و معنی‌داری بین شاخص کلروفیل و محتوای نسبی آب برگ با وزن خشک کل گیاه به ثبت رسید. نتایج آزمایش حاضر نشان داد که در مقایسه دو اکوتیپ، اکوتیپ مشهد نسبت به تهران از تحمل بیشتری در برابر کمبود آب برخوردار است.

Study of physiological and antioxidant responses in Alcea rosea under drought stress during two phenological stages

In order to investigate the effect of drought stress on physiological responses of Alcea rosea plant in greenhouse at two growth stages, a factorial experiment was conducted in a completely randomized design with three replications. The experiment factors included two ecotypes (Mashhad and Tehran), five moisture levels (80 (control), 70, 60, 50 and 40% Field Capacity) at two growth stages (seedling and elongation stem). After applying drought stress at two growth stages, SPAD, electrolyte leakage, relative water content, proline, malondialdehyde, enzymes activity of leaf and total dry weight were measured. The highest relative content of leaf water (88.2%), total dry weight (36 g), and the lowest electrolyte leakage (6.23%) were recorded in Mashhad ecotype under 80% FC treatment at stage of stem elongation. In both ecotype, with increasing drought stress, the amount of proline had a rising trend at two stages. Also, the highest amount was recorded in ecotype Mashhad under 40% FC treatment at stage of stem elongation. In both ecotypes, the highest activity of malondialdehyde was observed in 40% FC treatment at seedling stage (11.9 and 11.4 nmol g1 FW, respectively). In the ecotype of Mashhad and Tehran, with increasing drought stress from 80 to 40% FC at stage of stem elongation, the activity of the superoxide dismutase enzyme increased, from 49.9 to 1.98, and 1.91 U mg protein, respectively. The activity of ascorbate peroxidase increased, when plants were under severe drought stress. There was a positive and significant correlation between chlorophyll index and relative water content with total dry weight of the plant. The results of this experiment showed that compared to two ecotypes, Mashhad ecotype compared to Tehran has more tolerance to water shortage.