بررسی اثرات تنش خشکی و محلول‌پاشی با اسیدآبسیزیک بر عملکرد، ویژگی‌های فیزیولوژیکی و بیوشیمیایی اسطوخودوس (lavandula angustifolia cv. organic munstead)

سابقه و هدف: گیاه دارویی اسطوخودوس با دارا بودن پتانسیل اقتصادی و زینتی و کاربرد زیاد آن در صنایع آرایشیبهداشتی و دارویی، در سراسر جهان کشت می‌شود. خشکی از مهمترین عوامل محدودکننده رشد گیاهان در سرتاسر جهان و شایع‌ترین تنش محیطی است. به‌طور کلی، خشکی از این جهت به عنوان اصلی‌ترین عامل محیطی محسوب می‌شود که سبب اختلال در وضعیت آب و اثرگذاری کلیدی بر فرآیندهای فیزیولوژیکی و بیوشیمیایی گیاه می‌گردد. در پاسخ به تنش‌های محیطی، اسیدآبسیزیک (aba) نقش مهمی در راه‌اندازی و هماهنگی بسیاری از فرآیندهای فیزیولوژیکی و بیوشیمیایی در کاهش تنش اکسیداتیو دارد. باتوجه به این‌که خشکی و کم‌آبی در ایران همواره از مهمترین مسائل و مشکلات کشاورزی است و از طرفی به دلیل خصوصیات دارویی منحصر به‌فرد گیاه اسطوخودوس پژوهش حاضر، به‌منظور بررسی عملکرد، ویژگی‌های فیزیولوژیکی و بیوشیمیایی گیاه دارویی اسطوخودوس (lavandula angustifolia cv. organic munstead) در شرایط رژیم‌های آبیاری و کاربرد اسیدآبسیزیک با هدف درک چگونگی القای تحمل به خشکی اجرا گردید.مواد و روش‌ها: به‌‌منظور بررسی اثر تنش خشکی و کاربرد اسیدآبسیزیک بر برخی ویژگی‌های فیزیولوژیکی و بیوشیمیایی گیاه دارویی اسطوخودوس (lavandula angustifolia cv. organic munstead) آزمایشی گلدانی به‌صورت فاکتوریل در قالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی با سه تکرار در دانشکده تولید گیاهی دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان در سال‌های زراعی 971396 به‌اجرا درآمد. فاکتور اول آزمایش رژیم آبیاری در چهار سطح (10090، 8070، 6050 و 4030 درصد ظرفیت ‌زراعی) و فاکتور دوم محلول‌پاشی اسیدآبسیزیک در سه سطح (صفر، 15 و 30 میکرومولار در لیتر) بودند. صفات مورد‌ارزیابی عبارت از وزن تازه و خشک گیاه، شاخص سطح برگ، پرولین، فنل‌کل، فلاونوئیدکل، فعالیت آنتی‌اکسیدانیdpph ، کارتنوئید، قند‌های محلول و محتوای نسبی آب برگ بودند. یافته‌ها: نتایج نشان داد که افزایش سطح خشکی سبب افزایش معنی‌دار فنل (42/151 میلی‎گرم بر گرم وزن خشک) و کارتنوئید (32/46 میلی‌گرم بر گرم وزن خشک) در مقایسه با شاهد شد. به‌همین ترتیب اسیدآبسیزیک نیز بر تمامی صفات مورد بررسی به‌جز فنل و کارتنوئید اثر معنی‌دار (سطح معنی‌داری یک‌درصد) داشت. همچنین اثر متقابل خشکی و کاربرد اسیدآبسیزیک به‌جز برای فنل و کارتنوئید برای سایر صفات مورد‌بررسی معنی‌دار بود به‌طوری که محلول‌پاشی30 میلی‌گرم در لیتر اسیدآبسیزیک به‌ترتیب در شرایط خشکی 4030 و 6050 درصد ظرفیت زراعی موجب افزایش 56/47 و 93/53 درصدی فعالیت آنتی‌اکسیدان‌ها و 20/55 و 72/65 درصدی قندهای‌محلول نسبت به شاهد شد. محلول‌پاشی 15 میکرومولار اسیدآبسیزیک در شرایط 4030 درصد ظرفیت زراعی موجب افزایش 17/120 درصدی پرولین گردید. همچنین بیشترین میزان محتوای نسبی آب برگ (74/78 درصد) از برهمکنش 30 میکرومولار اسیدآبسیزیک در شرایط 10090 درصد ظرفیت زراعی حاصل شد. نتیجه‌گیری: به‌طورکلی نتایج این آزمایش، کاربرد 30 میکرومولار در لیتر اسیدآبسیزیک را در شرایط خشکی با 4030 و 6050 درصد ظرفیت‌ زراعی به‌عنوان بهترین تیمار معرفی می‌کند، زیرا با مصرف کمتر آب و کاربرد اسیدآبسیزیک در شرایط تنش، می‌توان به سطوح بالاتری از اثربخشی اسیدآبسیزیک در القای تحمل به خشکی دست یافت.

Investigation of the effects of drought stress and abscisic acid foliar application on yield, physiological and biochemical properties of lavender (Lavandula angustifolia cv. Organic Munstead)

Background and objectives: Lavender is widely cultivated worldwide with its economic and ornamental potential and its high use in the cosmetic and pharmaceutical industries. Drought is one of the most important factors limiting plant growth worldwide and the most common environmental stress. In general, drought is considered to be the major environmental factor causing disturbance in water status and having a key impact on physiological and biochemical processes such as increased plant osmolality. In response to environmental stresses, abscisic acid plays an important role in initiating and coordinating many physiological and biochemical processes in reducing oxidative stress. Due to the fact that drought and water deficit in Iran is always one of the most important agricultural problems and due to the unique medicinal properties of lavender, the present study was conducted to evaluate the yield, physiological and biochemical properties of Lavandula angustifolia cv. Organic Munstead in irrigation regimes and application of abscisic acid was performed in order to understand how to induce drought tolerance.Materials and methods: In order to study the effects of drought and abscisic acid on physiological and biochemical characteristics of Lavandula angustifolia cv. Organic Munstead, a pot experiment was conducted as factorial based on randomized complete block design with three replications at Plant Production faculty of Gorgan University of Agricultural Sciences and Natural Resources, during growing season of 201718. The first factor was irrigation regimes in four levels (3040, 5060, 7080 and 90100% field capacity) and the second factor was abscisic acid spry including three levels (0, 15 and 30 µM/L). Traits evaluated were wet and dry weight and leaf area index, total phenol, total flavonoid, DPPH antioxidant activity, proline, carotenoid, RWC and soluble carbohydrate. Results: The results showed that drought increase phenol (151.42 mg/g) and carotenoid (46.32 mg/g) compared to control. Abscisic acid had significant effect on all traits except of phenol and carotenoid. Also interaction effect of drought and abscisic acid was significant for all traits except of phenol and carotenoid content that were the highest in abscisic acid 30 µM/L and drought 3040 and 5060 percent field capacity increase antioxidant activity 47.56 and 53.93 percent and 55.20 and 65.72 percent soluble carbohydrate, respectively. abscisic acid 30 µM/L spray and drought 3040 increase proline 120.17 percent. Also, the highest RWC amount (78.74 percent) from interaction abscisic acid 30 µM/L and drought 90100 percent field capacity. Conclusion: Generally, abscisic acid 30 µM/L application and drought 3040 and 5060% field capacity Introduces the best treatment, due to the lower consumption of water and the use of abscisic acid in stress conditions, higher levels of abscisic acid can be achieved in inducing drought tolerance.