برهمکنش یون‌های سدیم و پتاسیم بر برخی ویژگی‌های مورفوفیزیولوژیک ارقام جم و پیروز نخود (Cicer arietinum L.)

نوع مقاله : مقالات پژوهشی

نویسندگان

1 دانش‌آموخته کارشناسی‌ارشد فیزیولوژی گیاهی، دانشکده علوم پایه، دانشگاه فردوسی، مشهد، ایران

2 دانشیار گروه زیست‌شناسی، دانشکده علوم پایه و نیز عضو پیوستة گروه پژوهشی بقولات پژوهشکدة علوم گیاهی، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران

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

4 دانشجوی دکتری فیزیولوژی گیاهی، دانشکده علوم، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران

چکیده

یون سدیم به عنوان یکی از عوامل اصلی تنش شوری مطرح است و در این راستا گزارش‌هایی از نقش بهبوددهندگی یون کلسیم برای اثرات منفی ناشی از تنش شوری ارائه شده است. این پژوهش به منظور بررسی تأثیر کلسیم در بهبود آسیب‌های ناشی از تنش شوری (یون سدیم) بر ارقام تجاری نخود (جم و پیروز) آزمایشی به‌صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی با سه تکرار در شرایط فیتوترون در محل آزمایشگاه فیزیولوژی گیاهی پژوهشکده علوم گیاهی دانشگاه فردوسی مشهد انجام شد. هر گلدان به حجم دو لیتر حاوی مخلوطی از خاک باغچه و ماسه نرم به عنوان یک واحد آزمایشی در نظر گرفته شد. در این آزمایش تأثیر سطوح مختلف شوری شامل صفر (شاهد)، 3، 6، 9 و 12 دسی زیمنس ­بر متر توأم با کاربرد سولفات کلسیم با غلظت‌های صفر (شاهد) و 5 میلی‌مولار بر ویژگی­های مورفولوژیک و فیزیولوژیک گیاه در مرحله گلدهی مورد بررسی قرار گرفت. صفاتی مانند سطح برگ، طول ریشه و میزان پتاسیم برگ با افزایش غلظت یون سدیم کاهش یافت و این کاهش در سطوح شوری dS/m 12-9 معنی‌دار بود (05/0P≤). با افزایش میزان شوری صفاتی از قبیل مقاومت روزنه‌ای، مقدار سدیم و پرولین برگ و ریشه در راستای کاهش تلفات و جذب بیشتر آب به دنبال وقوع تنش ثانویه خشکی به صورت معنی‌داری افزایش یافت (05/0P≤). نتایج این آزمایش نشان داد که استفاده از سولفات کلسیم به منظور کاهش آسیب‌های ناشی از تنش شوری به‌ویژه در سطوح بالای شوری می‌تواند در گیاه نخود امیدبخش باشد.

کلیدواژه‌ها

مراجع

  1. Akbari Quzhi, E., Izadi Darbandi, A., Borzoi, A., and Majd Abadi, A., 2010. An investigation on morphologic changes in wheat (Triticum aestivum L.) genotype on salinity condition. Journal Science Technology Greenhouse Culture 4: 71-82.
  2. Amin Panah, H., and Sorooshzadeh, A. 2005. The effect of Calcium Nitrate on Sodium and Potassium distribution in seedlings of rice under saline conditions. Iranian Journal of Biology 18: 92-99. (In Persian with English Summary).
  3. Arshi, A., Abdin, M.Z., and Iqbal, M. 2005. Ameliorative effect of CaCl2 on growth, ionic relations and proline content of senna under salinity stress. Journal of Plant Nutrition 28: 101-125.
  4. Bai, R., Zhang, Z., Hu, Y., Fan, M., and Schmidhalter, U. 2011. Improving the salt tolerance of Chinese spring wheat through an evaluation of genotype genetic variation. Australian Journal of Crop Science 5: 1173-1178.
  5. 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.
  6. Bian, Sh., and Jiang, Y. 2009. Reactive oxygen species, antioxidant enzyme activities and gene expression patterns in leaves and roots of Kentucky bluegrass in response to drought stress and recovery. Journal of Scientia Horticulturae 120: 246-270.
  7. Budakli Carpici, E., Celik, N., and Bayram, G. 2010. The effects of salt stress on the growth, biochemical parameter and mineral element content of some maize (Zea mays L.) cultivars. African Journal of Biotechnology 9: 6937-6942.
  8. Bush, D.S. 1995. Calcium regulation in plant cells and its role in signaling. Annual Review of Plant Physiology and Plant Molecular Biology 46: 95-122.
  9. Chapman, H.D., and Pratt, P.F. 1961. Method of Analysis for Soil, Plants and Water. University of California, Division of Agricultural Sciences. Technology & Engineering. 309 pp.
  10. Cha-um, S., Pokasombat, Y., and Kirdmanee, C. 2011. Remediation of salt-affected soil by gypsum and farmyard manure-Importance for the production of Jasmine rice. Australian Journal of Crop Science 5: 458-465.
  11. Chen, J.L., Wang, S., Huttermann, A., and Altman, A. 2001. Salt nutrient uptake and transport and ABA of Populus euphratica; a hybrid in response to increasing soil NaCl. Journal of Biosystem and Engineering 15: 186-194.
  12. 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. Journal of Plant Stress 4: 72-78.
  13. FAO (Food and Agriculture Organization of the United Nations). 2018. Handbook for Saline soil management. 144 pp.
  14. Farhoudi, R., Saeedipour, S., and D. Mohammadreza. 2011. The effect of NaCl seed priming on salt tolerance, antioxidant enzyme activity, proline and carbohydrate accumulation of Muskmelon (Cucumis melo L.) under saline condition. African Journal of Agricultural Research 6: 1363-1370.
  15. Gholipoor, M., Rahimzadeh-Khoii, F., Ghasemi, K., and Moghaddam, M. 2004. Effect of salinity on chockpea cultivars at heterotrophic stage. Journal of Agricultural Science and Natural Resources 10: 97-106.
  16. Gorai, M., Ennajeh, M., Khemira, H., and Neffati, M., 2010. Combined effect of NaCl-salinity and hypoxia on growth, photosynthesis, water relations and solute accumulation in Phragmites australis plants. Jounal of Flora (Morphology, Distribution, Functional Ecology of Plants) 205: 462-470.
  17. Hadi, M.R., and Sharif, M.A. 2007. Study effects of salinity on the seed germination of Seidlitzia rosmarinus. Journal of Pajouhesh & Sazandegi 76: 151-157. (In Persian with English Summary).
  18. Hu, Y., and Schmidhalter, U. 2005. Drought and salinity: A comparison of their effects on mineral nutrition of plants. Journal of Plant Nutrition 168: 541-549.
  19. Humeau, J., Bravo-San Pedro, M., Vitale, I., Nuñez L., Villalobos, C., Kroemer, G., and Senovilla, L. 2018. Calcium signaling and cell cycle: Progression or death. Journal of Cell Calcium 70: 3-15.
  20. Kaya, C., Ashraf, M., Dikilitas, M., and Tuna, A.L. 2013. Alleviation of salt stress-induced adverse effects on maize plants by exogenous application of indoleacetic acid (IAA) and inorganic nutrients- A field trial. Australian Journal of Crop Science 7: 249- 254.
  21. Kaya, M.D., Okcu, G., Cikili, Y., and Kolsarici., O. 2006. Seed treatments to overcome salt and drought stress during germination in Sunflower (Heliantohus annus). European Journal of Agronomy 24: 291-295.
  22. Khorasaninejad, S., Mousavi, A., Soltanloo, H., Hemmati. K.H., and Khalighi, A. 2010. The Effect of salinity stress on growth parameters, essential oil yield and constituent of eppermint (Mentha piperita L). World Applied Sciences Journal 11: 1403-1407
  23. Kumar Parida, A., and Bandhu Das, A. 2004. Salt tolerance and salinity effects on plants. Journal of Ecotoxicology and Environmental Safety 60: 324-349.
  24. Levent Tuna, A., Kaya, C., Ashraf, M., Altunlu, H., Yokas, I., and Yagmur, B. 2007. The effects of calcium sulphate on growth, membrane stability and nutrient uptake of tomato plants grown under salt stress. Journal of evironmental and Experimental Botany 59: 173-178.
  25. Maliro, M.F.A., Mc Neil, D.L, Redden, B., Kollmorgen, J.F., and Pittock, C. 2008. Sampling strategyies and screening of chickpea (Cicer arietinum) germplasm for salt tolerance. Journal of Genetic Resources and Crop Evolution 55: 53-63.
  26. Marshner, H. 1986. Mineral Nutrition of Higher Plants. Academic Press. A Harcourt Science and technology company 889 pp.
  27. Neeta Patil, M. 2012. Adaptations in response to salinity in safflower cv. Bhima. Asian Journal of Crop Science 4: 50-62.
  28. Parida, A.K., and Bandhu, A. 2004. Salt tolerance and salinity effects on plants. Journal of Ecotoxicology and Environmental Safety 60: 324-349.
  29. Parvaiz, A., and Satyawati, S. 2008. Salt Stress and phyto-biochemical responses of plants. Journal of Plant soil environment 54: 89-99.
  30. Qiu, Q.S., Guo, Y., Dietrich, M.A., Schumaker, K.S., and Zhu, J.K. 2002. Regulation of SOS1, a plasma membrane Na+/H+ exchanger in Arabidopsis thaliana, by SOS2 and SOS3. Proceeding of a National Academy of Sciences of the United State of America 99: 8436-8441.
  31. Quintero, F.J., Ohta, M., Shi, H.Z., Zhu, J.K., and Pardo, J. M. 2002. Reconstitution in yeast of the Arabidopsis SOS signaling pathway for Na+ homeostasis. Proceeding of a National Academy of Sciences of the United State of America 99: 9061-9066.
  32. Renault, S., and M. Affifi. 2009. Improving NaCl resistance of red-osier dogwood: Role of CaCl2 and CaSO4. Journal of Plant Soil 315: 123-133.
  33. Sadeghi Lotfabadi, S., Kafi, K., and Khazaei, H.R. 2010. Effects of calcium, potassium and method of application on sorghum (Sorghum bicolor L.) morphological and physiological traits in the presence of salinity. Journal of Soil and Water Conservation 24: 385-393.
  34. Sairam, R.K., and Saxena, D.C. 2001. Oxidative stress and antioxidants in wheat genotypes: possible mechanism of water stress tolerance. Journal of Agronomy and Crop Science 184: 55-61.
  35. Sanders, D., Pelloux, J., Brownlee, C., and Harper, J.F. 2002. Calcium at the crossrouds of signaling. Plant Cell 14: 401-417.
  36. Shabala, S. 2000. Ionic and osmotic components of salt stress specifically modulate net ion fluxes from bean leaf mesophyll. Journal of Plant Cell and Environment 23: 825-837.
  37. Shahid, M.A., Balal, R.M., and Pervez, M.A. 2012. Differential response of pea (Pisum sativum L.) genotypes to salt stress in relation to the growth, physiological attributes antioxidant activity and organic solutes. Australian Journal of Crop Science 6: 828-838.
  38. Singh, A.K. 2004. The physiology of salt tolerance in four genotypes of chickpea during germination. Journal of Agriculture Science and Technology 6: 87-93.
  39. Sudhire, P., and Murthy, S.D.S. 2004. Effect of salt stress on basic processes of photosynthesis. Journal of Photosynthetica 42: 481-486.
  40. Tahir, M.A., Rahmatullah, A., Aziz, T., Ashraf, M., Kanwal, S., and Maqsood, M.A. 2006. Benefical effects of Silicon in wheat under salinity stress. Journal of Botany 38: 1715-1722.
  41. Ye, J., Zhang, W., and Guo, Y. 2013. Arabidopsis SOS3 plays an important role in salt tolerance by mediating calcium-dependent microfilament reorganization. Plant Cell Reports 32: 139-148.
  42. Yeo, A.R., Flowers, S.A., Rao, A., Welfare, K., Senayake, N., and Flowers, T.J. 1990. Silicon reduces sodium uptake in rice Oryza sativa L. in saline conditions and this is accounted for by a reduction in the transpirational by pass flow. Journal of Plant cell and Environment 22: 559-562.
  43. Zaki, R.N., and Radwan, T.E. 2011. Improving wheat grain yield and its quality under salinity conditions at a newly reclaimed soil by using different organic sources as soil or foliar applications. Journal of Applied Sciences Research 7: 42-55.
ارسال نظر در مورد این مقاله
CAPTCHA Image

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار