تأثیر سطوح مختلف کلسیم بر آسیب‌های ناشی از تنش کلرید سدیم در گیاه سیب‌زمینی (Solanum tuberosum L.)

نوع مقاله : مقاله کوتاه پژوهشی

نویسندگان

1 دانش‌آموخته کارشناسی‌ارشد، گروه زیست‌شناسی، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد مشهد، مشهد، ایران

2 استاد، گروه زیست‌شناسی، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد مشهد، مشهد، ایران

3 دانشیار، گروه زیست‌شناسی، دانشکده علوم پایه، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران

چکیده

کلسیم مؤثر‌ترین راه‌انداز و انتقال‌دهنده‌ی پیا‌م‌های درون‌سلولی در پاسخ به تنش‌های زیستی و غیر‌زیستی می‌باشد. به‌منظور بررسی تأثیر کلسیم بر رشد رویشی و برخی صفات رشد، فیزیولوژیکی و بیوشیمیایی گیاه سیب‌زمینی (Solanum tuberosum L.)تحت تأثیر تنش شوری، آزمایشی به‌صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی با سه تکرار انجام شد. در این آزمایش از محلول‌های کلریدسدیم با غلظت‌های (صفر "شاهد"، 100 و 150 میلی‌مولار) به‌عنوان سطوح مختلف شوری و از سولفات کلسیم با غلظت‌های (صفر "شاهد"، 10 و 15 میلی‌مولار) به‌عنوان منبع کلسیماستفاده شد. تیمارهای کلریدسدیم و سولفات کلسیم 20 روز بعد از کاشت غده‌ها اعمال شدند و 30 روز بعد از تیمار، گیاهان برداشت و ارزیابی صفات رشد، فیزیولوژیکی و بیوشیمیایی انجام شد. نتایج به‌دست‌آمده نشان‌داد که با افزایش شوری صفات طول ریشه و بخش هوایی، وزن خشک ریشه و بخش‌هوایی و میزان پتاسیم و کلسیم کاهش یافتند ولی میزان سدیم و پرولین در برگ و ریشه افزایش نشان دادند (P≤0.05). تیمار کلسیمبه‌طور معنی‌داری باعث افزایش صفات رشد، بیوشیمیایی و میزان پتاسیم و کلسیم در گیاه شد ولی میزان سدیم و پرولین را در برگ و ریشه‌ها به‌طور معنی‌داری کاهش داد (P≤0.05). در این آزمایش کلسیم اثرات زیان‌آور تنش شوری را کاهش داد و تأثیر بهبود‌‌دهندۀسولفات کلسیمدر غلظت 15 میلی‌مولار برای اغلب صفات موردبررسی مشهود بود.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

Effect of Different Calcium Levels on Damages Caused by NaCl Stress in Potato (Solanum tuberosum L.) Plant

نویسندگان [English]

  • Elham Amjadi 1
  • Mehrdad Lahouti 2
  • Ali Ganjeali 3
1 Master Graduate, Department of Biology, Islamic Azad University, Mashhad Branch, Mashhad, Iran
2 Professor, Department of Biology, Islamic Azad University, Mashhad Branch, Mashhad, Iran
3 Associate Professor, Department of Biology, Faculty of Basic Sciences, Ferdowsi University of Mashhad, Mashhad, Iran
چکیده [English]

Calcium is the most effective starter and transmitter of intracellular messages in response to biotic and abiotic stresses. In order to investigate the effects of calcium on vegetative and some growth, physiological and biochemical characteristics of Potato (Solanum tuberosum L.) a factorial experiment was conducted based on a completely random design with three replications under salinity stress. In this experiment, sodium chloride with the concentrations of 0 (control), 100 and 150 mM and calcium sulfate with the concentrations of 0 (control), 10 and 15 mM were used as different salinity levels and source of calcium, respectively 20 days after planting. Plants were harvested 30 days after the application of Sodium chloride and calcium sulfate and some growth and biochemical traits were estimated. Results showed that with increasing salinity, root and shoot length, root and shoot dry weight and K+ and Ca+2 levels were decreased, while sodium and proline levels in leaves and roots increased (P≤0.05). Application of calcium significantly increased growth, biochemical parameters and accumulation of Ca+2 and K+ in plants but the levels of Na+ and proline in the leaves and roots significantly decreased (P≤0.05). In this experiment, calcium reduced the harmful effects of salinity stress and the beneficial effect of using 15 mM calcium sulfate on the most traits was quite obvious.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Proline
  • Potassium
  • Salinity
  • Dry weight

مراجع

زارع بوانی، م.، پیوست، غ. ع.، قاسم نژاد، م. و فرقانی، ا. 1394. ارزیابی تحمل به شوری ارقام تجاری فلفل گلخانه‌ای در مرحله گیاهچه‌ای. مجله به زراعی کشاورزی دانشگاه تهران، 4: 909-893.
مختاری، ا.، گنجعلی، ع. و ابریشم‌چی، پ. 1388. تأثیر بهبود دهنده کلرید کلسیم و سولفات کلسیم بر رشد، میزان پروتئین‌های محلول، قندهای محلول، پرولین و برخی عناصر معدنی (سدیم و پتاسیم) در برگ گیاه گوجه فرنگی (Lycopersicum esculentum var. Mobil) تحت تنش شوری. مجله زیست‌شناسی ایران، 23 (1): 72-62. 
مظفری، ح. 1383. نقش کلسیم در کاهش اثرات شوری در گیاه خاکشیر (Descurainia sophia L.) مجله پژوهش و سازندگی در زراعت و باغبانی، 65: 103-92.   
نیاکان، م.، تجری، م. و قربانلی، م. 1387. بررسی اثر شوری بر توان دگرآسیبی کلزا از طریق مطالعه برخی شاخص‌های رشد، میزان کلروفیل، فعالیت آنزیم‌های آنتی‌اکسیدانی و نیترات ردوکتاز دانه رست سویا در شرایط هیدرولیک. مجله زیست‌شناسی ایران، 21 (2): 323-315.
Al-Khateeb, S. A. 2006. Effect of calcium/ sodium ratio on growth and ion relation of alfalfa (Medicago sativa L.) seedling growth under salin condition. Journal of Agronomy, 5: 175-187.
Amini, F. and Ehsanpour A. 2005. Soluble Proteins, Proline, Carbohydrates and Na+/K+ changes in two tomato (Lycopersicon esculentum Mill.) cultivars under in vitro salt stress. American Journal of Biochemistry and Biotechnology, 1: 204-208.
Arnon, D. I. 1949. Copprr enzymes in isolated chloroplast: polyphenoloxydases in Beta vulgaris. Journal of Plant Physiology, 2: 1-15.
Bates, L. S., Waldren, R. P. and Tear, I. D. 1973. Rapid determination of free proline for water-stress studies. An International Journal on Plant-Soil Relationships, 39: 205-207.
Chapman, H. D. and Pratt, P. F. 1961. Method of Analysis for Soil, Plants and Water. University of California, Division of Agricultural Sciences. 309 pp
Daneshmand, F., Arvin, MJ. and Manouchehri Kalantari, Kh. 2010. Physiologocal responses to NaCl stress in three wild species of potato in vitro. Journal of Acta Physologiae Plantarum, 32: 91-101.
Dhanapackiam, S. and Muhammad llyas, M. H. 2010. Effect of salinity on chlorophyll and carbohydrate content of Sesbania grandiflora seedlings. Indian Jurnal of Science and Technology, 3: 64-66.
Ebrahimi pak, N. A. 2013. Optimization of irrigation water in the wheat and potato crops in standard and dehydration Shraytabyary. Iranian Journal of Soil and Water Research, 43: 315-323.
EL-enany, A., ISSA, AA. and Abdel-basset, R. 2001. Calcium enhancement of shoot organogenesis in salinity-stressed tomato explants. An International Multidisciptinary Journal in Agricultural Sciences, 49: 35-42.
Etehadnia, M., Schoenau, J., Waterer, D. and Karen, T. 2010. The effect of CaCl2 and NaCl salt acclimation in stress tolerance and its potential role in ABA and scion/rootstock-mediated salt stress responses. Plant Stress. Global Science Book, 4: 72-78.
Hossain shah, S., Tobita, S. and Swat, I. Z. 2003. Supplemental calcium enhances growth and elicits praline accumulation in NaCl- stressed rice roots. Journal of Biological Sciences, 3: 903-914.
Joshi, S. V., Patel, N. T., Pandey, I. B. and Pandey, A. N. 2012. Effect of supplemental Ca2+ on NaCl-stressed castor plants (Ricinus communis L.). The Journal of University of Zagreb. Acta Botanica Croatica, 71: 13-29.
Kaya, C., Higgs, D. and Murillo-Amador, B. 2002. Influence of foliar-applied calcium nitrate on strawberry plants grown under salt-stressed conditions. Australian Journal of Experimental Agriculture, 42: 631-636.
Khaghani, R., Mahmoodi, Sh., Pazira, A. and Masih abadi, M. H. 2013. Evaluation of soil salinity and its impact on the yield of major crops in the plain of Qazvin. Journal of Crop Production in Environmental, 3: 27-37.
Mohamed, A. M., Matter, MA. and Saker, MM. 2010. Effect of salt stress on some defense mechanisms of transgenic and wild potato clones (Solanum tuberosum L.) grown in vitro. Journal of Nature and science. 8: 181-197.
Schaper, H. and Chacko E. K. 1991. Relation between extractable chlorophyll and portable chlorophyll meter readings in leaves of eight tropical and subtropical fruit-tree species. Journal of Plant Physiology, 138: 674-677.
Türkan, I. and Demiral, T. 2009. Recent developments in understanding salinity tolerance. Environmental and Experimental Botany, 67: 2-9.
Valderez Augusto Guimarães, F., Feitosa de Lacerda, C., Camelo Marques, E., Eduardo Braga de Abreu, C., Freire de Aquino, B., Tarquinio Prisco, J. and Gomes-Filho, E. 2012. Supplemental Ca2+  does not improve growth but it affects nutrient uptake in NaCl-stressed cowpea plants. Brazilian Journal of Plant Physiology, 24: 9-18.
دوفصلنامه فنآوری تولیدات گیاهی
دوره 12، شماره 1
خرداد 1399
صفحه 169-176

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار