بررسی اثر اسید سالیسیلیک در شرایط تنش خشکی بر برخی صفات فیزیولوژیکی و بیوشیمیایی گیاه خرفه (Portulaca Oleracea L.)

با توجه به روند افزایشی توسعه اراضی خشک و کمبود اراضی مطلوب برای کشاورزی در دنیا، استفاده از گونه های گیاهی مقاوم به خشکی یا کاربرد ترکیباتی که باعث کاهش اثرات تنش خشکی و القای مقاومت در مقابل تنش در گیاهان می شوند، اهمیت زیادی دارد. در مطالعه حاضر، تاثیر محلول پاشی برگی اسید سالیسیلیک (صفر، 0.5 و 1 میلی مولار) بر پاسخ های فیزیولوژیکی و بیوشیمیایی گیاه خرفه، تحت تنش خشکی (90، 60 و 30 درصد ظرفیت زراعی) به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی با چهار تکرار در دانشگاه آزاد اسلامی واحد اسلامشهر مورد بررسی قرار گرفتند. نتایج نشان داد که تنش خشکی 60 و 30 درصد ظرفیت زراعی باعث کاهش ارتفاع (به ترتیب 18.5 و 45 درصد) و وزن خشک کل گیاه (43.1 و 58.6 درصد) نسبت به شاهد (90 درصد ظرفیت زراعی) شدند. تنش خشکی به ویژه خشکی 30 درصد ظرفیت زراعی باعث کاهش رنگیزه های فتوسنتزی، کاهش محتوای آب نسبی برگ، پایداری غشا و القای تنش اکسیداتیو (افزایش سطح متیل گلی اکسال و مالون دی آلدئید) شد. با این حال، کاربرد برگی اسید سالیسیلیک با تنظیم متابولیسم کلروفیل (فعالیت آنزیم های کلروفیلاز و دلتا-آمینولوولینیک اسید دهیدراتاز) و بهبود متابولیسم پرولین (فعالیت آنزیم های پرولین دهیدروژناز و دلتا-1-پرولین-5-کربوکسیلات سنتتاز 1)، باعث افزایش محتوای کلروفیل و تجمع پرولین و در نتیجه، بهبود کارایی دستگاه فتوسنتز و محتوای آب نسبی برگ تحت تنش خشکی شد. اسید سالیسیلیک همچنین از طریق افزایش فعالیت آنزیم های سیستم گلی اکسالاز و بهبود حالت اکسایس-کاهش چرخه آسکوربیک اسید-گلوتاتیون، باعث بهبود تحمل گیاه به تنش خشکی شد. بنابراین، اسید سالیسیلیک تحت شرایط تنش خشکی می تواند در کاهش و تعدیل اثرات منفی تنش نقش موثری داشته باشد.

The effect of salicylic acid under drought stress on some physiological and biochemical traits of Portulaca oleracea L.

With respect to increase trend of drought development and lack of desirable land for agriculture in the whole world, the use of drought resistant species or the use of compounds that reduce the effects of drought stress and induction of resistance to stress in plants is very important. In the present study, the effects of salicylic acid (SA) foliar spray (0, 0.5 and 1 mM) on physiological and biochemical responses of purslane (Portulaca oleracea L.) as a medicinal plant under drought stress (90, 60 and 30% of field capacity (FC)) were examined in a factorial experiment based on a completely randomized design with four replications in Islamshahr Branch, Islamic Azad University, Islamshahr, Iran. The results showed that 60 and 30% FC reduced the height (18.5 and 45%, respectively) and total dry weight (43.1 and 58.6%) of the plant compared to the control treatment. On the other hand, drought stress, especially 30% FC, reduced photosynthetic pigments, relative water content, membrane stability and induced oxidative stress (increased levels of methylglyoxal and malondialdehyde). However, foliar application of SA by regulating chlorophyll metabolism (activity of chlorophyllase and delta-aminolevulinic acid dehydratase) and improving proline metabolism (activity of proline dehydrogenase and delta-1-proline-5-carboxylate synthetase 1) increased the contents of chlorophylls and proline and, consequently, improved photosynthetic apparatus efficiency and relative water content under drought stress. Also, SA improved plant tolerance to drought stress by increasing the activity of enzymes involved in the glyoxalase system and improving the redox state of the ascorbic acid-glutathione cycle. Therefore, SA under drought stress can play an effective role in reducing and modulating the negative effects of stress.