واکنش‌های فیزیولوژیک و بیوشیمیایی چهار رقم اطلسی تحت سطوح مختلف تنش کم‌‌آبی

پژوهش به بررسی اثر تنش خشکی بر ویژگی‌‌های رشدی، فیزیولوژیک و بیوشیمیایی چهار رقم اطلسی (petunia sp.): 1. اطلسی ایرانی (p1)،2. اطلسی دورگه supercascade white (p2)، 3. اطلسی دورگه grandiflora frost blue (p3) و 4. اطلسی دورگه grandiflora crimson star (p4) تحت سطوح مختلف کم‌آبی (90%، 60% و 30% ظرفیت زراعی) پرداخت. آزمایش به‌صورت فاکتوریل و در قالب طرح کاملاً تصادفی با چهار تکرار اجرا شد. نتایج نشان داد که تنش خشکی به‌طور معنی‌داری وزن تر و خشک ساقه و ریشه را کاهش داد. بیشترین کاهش وزن تر و خشک اندام هوایی و ریشه در ارقام p4 و p3 مشاهده شد. در شرایط تنش شدید ارتفاع ساقه در ارقام p1 و p2 به ترتیب 40.4 و 43.3% کاهش یافت. همچنین تعداد شاخه‌های جانبی در رقم p1 و p3 تا تنش متوسط افزایش یافت (24.4 و 42.9%)، اما در تنش شدید به‌طور قابل توجهی کاهش یافت. همچنین تنش کم‌آبی به‌طور معنی‌دار قطر ریشه رقم p3 را کاهش داد (48%). تنش آبی شدید باعث کاهش قطر گل و تعداد گل در هر چهار رقم شد، به‌طوری‌که بیشترین کاهش قطر گل (22.97%) در رقم p4 و بیشترین کاهش تعداد گل (72.3%) در رقم p1 مشاهده شد. نشت الکترولیت در شرایط تنش شدید افزایش یافت و رقم p4 بیشترین نشت الکترولیت (36.1%) را نشان داد. محتوای نسبی آب برگ در شرایط خشکی کاهش یافت و رقم p4 بیشترین کاهش (24.4%) را در این ویژگی داشت. محتوای پرولین در رقم p1 بیشترین مقدار (2.24 میکرومول بر گرم وزن تر) را در شرایط تنش شدید نشان داد. غلظت کربوهیدرات کل در ارقام p1 و p2 تحت تنش شدید افزایش (به ترتیب 21.6 و 19.5%) یافت. محتوای سبزینه a و b در شرایط کم‌آبی کاهش یافت و رقم p4 کمترین مقدار سبزینه b (0.53 میلی‌گرم بر گرم وزن تازه برگ) را در شرایط تنش شدید نشان داد. فعالیت آنزیم sod در ارقام p1،p2  و p3 تحت تنش متوسط افزایش یافت (به ترتیب 34.45، 52.5 و 24.9%)، اما در تنش شدید تغییرات معنی‌داری نداشت. فعالیت cat در رقم p1 افزایش (29.5%) یافت، در حالی که در سه رقم دیگر کاهش یافت. فعالیت pod در رقم p1 در شرایط بدون تنش بالاترین مقدار (5.65 واحد بر گرم وزن تازه) را داشت و تحت تنش خشکی نیز افزایش (9.6%) یافت. همبستگی‌های پیرسون نشان داد که محتوای پرولین و کربوهیدرات کل با فعالیت آنزیم‌های آنتی‌اکسیدانی همبستگی مثبت دارند و سبزینه a و b ارتباط نزدیکی با یکدیگر دارند. به‌طورکلی رقم p1 با بالاترین تحمل به کم‌آبی شناخته شد و ارقام p2 و p4 به‌ترتیب در رده‌های بعدی از نظر تحمل به خشکی قرار گرفتند.

physiological and biochemical responses of four petunia cultivars under different levels of water deficit stress

this study investigated the effects of water deficit stress on the growth, physiological, and biochemical parameters of four petunia cultivars: 1. iranian petunia (p1), 2. hybrid supercascade white petunia (p2), 3. hybrid grandiflora frost blue petunia (p3), and 4. hybrid grandiflora crimson star petunia (p4) under different levels of water deficit (90%, 60%, and 30% of field capacity). the experiment was conducted in a factorial design with four replications in a completely randomized layout. the results showed that water deficit stress significantly reduced the fresh and dry weight of shoots and roots. the greatest reductions in shoot and root fresh and dry weights were observed in cultivars p4 and p3. under severe stress conditions, stem height in cultivars p1 and p2 decreased by 40.4% and 43.3%, respectively. moreover, the number of lateral branches in cultivars p1 and p3 increased under moderate water deficit stress (by 24.4% and 42.9%, respectively), but significantly declined under severe stress. water deficit stress also significantly reduced root diameter in cultivar p3 (by 48%). severe water stress decreased both flower diameter and the number of flowers in all four cultivars, with the greatest reduction in flower diameter (22.97%) observed in cultivar p4 and the highest reduction in flower number (72.3%) recorded in cultivar p1. electrolyte leakage increased under severe water deficit stress, with cultivar p4 exhibiting the highest electrolyte leakage (36.1%). leaf relative water content decreased under drought conditions, with the greatest reduction (24.4%) observed in cultivar p4. proline content reached its highest level in cultivar p1 under severe stress conditions (2.24 µmol g⁻¹ fresh weight). total carbohydrate concentration increased in cultivars p1 and p2 under severe stress (by 21.6% and 19.5%, respectively). chlorophyll a and b contents decreased under drought conditions, with cultivar p4 showing the lowest chlorophyll b content (0.53 mg g⁻¹ fresh leaf weight) under severe stress. superoxide dismutase (sod) activity increased under moderate stress in cultivars p1, p2, and p3 (by 34.45%, 52.5%, and 24.9%, respectively), but showed no significant changes under severe stress. catalase (cat) activity increased in cultivar p1 (by 29.5%), while it decreased in the other three cultivars. peroxidase (pod) activity was highest in cultivar p1 under non-stress conditions (5.65 units g⁻¹ fresh weight) and further increased (by 9.6%) under water deficit stress. pearson correlation analysis revealed that proline and total carbohydrate contents were positively correlated with antioxidant enzyme activities, and chlorophyll a and b were closely associated with each other. overall, cultivar p1 exhibited the highest drought tolerance, followed by cultivars p2 and p4, respectively.