تاثیر پیش تیمار اسید استیک بر برخی پارامترهای فیزیولوژیکی و مولکولی گیاه بادرنجبویه (melissa officinalis l.) تحت تنش شوری

مقاومت به تنش شوری، یکی از دغدغه های اساسی در مناطق خشک و نیمه خشک است. در این پژوهش تاثیر پیش‌تیمار اسید استیک در تنش شوری بر پارامترهایی مانند محتوی نسبی آب، نشت یونی، میزان پرولین، مالون‌دی‌آلدئید، ترکیبات فنلی، پروتئین کل، رنگیزه های فتوسنتزی، فعالیت آنزیم فنیل آلانین آمونیالیاز و بیان ژن آنزیم های مهم در بیوسنتز اسید رزمارینیک (فنیل‌آلانین‌ آمونیالیاز و اسید رزمارینیک سینتاز) در کشت هیدروپونیک گیاه بادرنجبویه بررسی شد. به این منظور گیاهان بادرنجبویه رشد یافته در محلول هوگلند، در معرض پیش تیمار اسید استیک با غلظت 10 میکرومولار قرار گرفتند. پس از حذف اسید استیک تیمار شوری با استفاده از کلرید سدیم با غلظت 35 میلی مولار به مدت 11 روز اعمال شد. نتایج نشان داد که پیش‌تیمار اسید استیک، موجب کاهش درصد نشت یونی و میزان مالون دی آلدئید و افزایش میزان پرولین و فنل کل در تنش شوری شده است. هم چنین میزان رنگیزه های فتوسنتزی با پیش تیمار اسید استیک نسبت به گیاهان کنترل کاهش کمتری نشان داد. افزایش فعالیت و بیان ژن آنزیم فنیل‌آلانین‌ آمونیالیاز در تنش شوری مشاهده شد. بیان نسبی ژن اسید رزمارینیک سینتاز و به همراه آن میزان اسید رزمارینیک در تنش شوری افزایش یافت. هم چنین میزان اسید رزمارینیک در گیاهچه‌های بادرنجبویه ارتباط مثبت و معنی داری با فعالیت و بیان ژن های کلیدی در سنتز اسید رزمارینیک داشت. با توجه به نتایج به دست آمده، استفاده از پیش‌تیمار اسید استیک، با به راه انداختن مکانیسم های حمایتی مانند کاهش پراکسیداسیون لیپیدهای غشایی، افزایش میزان پرولین، ترکیبات فنلی و رنگیزه های فتوسنتزی، در تعدیل تنش شوری نقش بسزایی داشته است.

The effect of acetic acid pretreatment on some physiological and molecular parameters of lemon balm (Melissa Officinalis L.) under salinity stress

Salinity resistance is one of the main concerns in arid and semiarid regions. In this study, the effect of acetic acid pretreatment in salinity stress was investigated on parameters such as relative water content, electrolyte leakage, proline, malondialdehyde, phenolic compounds, protein and photosynthetic pigments content, phenylalanine ammonialyase enzyme activity and expression of important enzymes in rosmarinic acid biosynthesis (phenylalanine ammonialyase and rosmarinic acid synthase) in hydroponic culture of Melissa officinalis L. The seedlings were grown in Hoagland rsquo;s solution were pretreated with acetic acid (10 micro;M) and then salinity stress was done with NaCl (35 mM) for 11 days. The results indicated that electrolyte leakage percent and malondialdehyde content were decreased, whereas, proline and phenol content were increased in acetic acid pretreated plants in salinity stress. Also, photosynthetic pigments content showed less reduction in acid acetic pretreated plants compared to the control plants. Phenylalanine ammonia lyase activity and gene expression increased in salinity stress. Increasing in rosmarinic acid synthase gene expression resulted in increasing rosmarinic acid content. Also, the amount of rosmarinic acid had a positive and significant relationship with the activity and expression of key genes in its biosynthesis. The results suggest that the use of acetic acid pretreatment, by initiating support mechanisms such as decreasing in peroxidation of membrane lipids, increasing in proline, phenolic compound, activity and expression of genes involved in phenolic compound and photosynthetic pigments played an important role in salinity stress modulation.