جلد 5، شماره 1 - ( (بهار و تابستان) 1397 )                   سال1397، جلد5 شماره 1 صفحات 101-117 | برگشت به فهرست نسخه ها


XML English Abstract Print


Download citation:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:

Mohamadian E, Kianmehr H, Ataei Somagh H, Azad Nafas Mahjor N, Safari F, Safarzadeh A. Effect of Methyl Jasmonate Pre-Treatment on Germination Indices and Biochemical Traits of Stevia Seedlings (Stevia rebuadiana) under Salt Stress. Iranian J. Seed Res.. 2018; 5 (1) :101-117
URL: http://yujs.yu.ac.ir/jisr/article-1-324-fa.html
محمدیان الناز، کیانمهر هرمزدیار، عطایی سماق حجت، آزاد نفس مهجور ندا، صفری فاطمه، صفرزاده آرزو. تأثیر پیش تیمار متیل جاسمونات بر شاخص‌های جوانه‌زنی و ویژگی‌های بیوشیمیایی گیاهچه استویا (Stevia rebuadiana) تحت تنش شوری. پژوهشهای بذر ایران. 1397; 5 (1) :101-117

URL: http://yujs.yu.ac.ir/jisr/article-1-324-fa.html


دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم تحقیقات ، Elnazmohamadian85@gmail.com
چکیده:   (4503 مشاهده)
چکیده مبسوط
مقدمه: استویا گیاهی چندساله، روز کوتاه و متعلق به خانواده آستراسه است که گیاه شکر برگ نیز نامیده می­‌شود. جوانه‌­زنی ضعیف در این گیاه مانعی برای کشت در مقیاس بزرگ بوده و سبب کمیاب شدن و گران‌قیمت بودن مواد مؤثره این گیاه دارویی شده است. در بسیاری از گیاهان مرحله جوانه­‌زنی بذر به شوری حساس بوده و تعیین کننده بقای گیاهان در خاک‌های شور می­ باشد. سطوح بالای شوری خاک می­‌تواند به طور معنی داری از جوانه‌­زنی و رشد گیاهچه به دلیل اثرات مربوط به پتانسیل اسمزی بالا و سمیّت ویژه یون، جلوگیری نماید. از طرفی جاسمونات­‌ها از تنظیم کننده­‌های رشد گیاهی جدید به شمار می‌­روند که در افزایش مقاومت گیاهان به تنش­های محیطی از جمله تنش شوری نیز از نقش مهمی برخوردارند. به همین دلیل این آزمایش با هدف بررسی تأثیر پیش تیمار بذر با متیل جاسمونات بر شاخص­ های جوانه‌­زنی و صفات بیوشیمیایی گیاهچه­‌های گیاه دارویی استویا تحت تنش شوری انجام گرفت.
مواد و روش­ها: این تحقیق به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی با سه تکرار در سال 1395 در آزمایشگاه زیست‌­شناسی گیاهی مجتمع پروفسور حسابی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد اسلام شهر اجرا شد. فاکتورهای آزمایش شامل پیش تیمار متیل جاسمونات در 5 سطح (صفر، 5/2، 5، 10 و 15 میکرومولار) و تنش شوری در 4 سطح (صفر، 3، 6 و 9 دسی زیمنس بر متر) فاکتورهای آزمایشی بودند. در پایان آزمایش صفات درصد جوانه‌­زنی و سرعت جوانه­‌زنی، میانگین زمان جوانه‌­زنی، ارزش جوانه‌زنی، طول گیاهچه، شاخص قوه نامیه بذر، کلروفیل کل، میزان پرولین، فعالیت آنزیم کاتالاز، پراکسیداز و سوپراکسیددیسموتاز اندازه­‌گیری شدند.
یافته­‌ها: نتایج تحقیق نشان داد که اثرات تنش شوری، متیل جاسمونات و اثر متقابل شوری و متیل جاسمونات بر درصد و سرعت جوانه­‌زنی، میانگین زمان جوانه‌­زنی، ارزش جوانه‌­زنی، شاخص بنیه بذر، کلروفیل کل، پرولین و فعالیت آنزیم کاتالاز معنی‌­دار بود. پرایمینگ بذر با 5 میکرومولار متیل جاسمونات در سطح شوری با هدایت الکتریکی صفر دسی زیمنس بر متر، بیشترین درصد و سرعت جوانه­زنی، ارزش جوانه‌­زنی، شاخص بنیه بذر، میزان کلروفیل کل و پرولین آزاد را داشت. با افزایش تنش شوری و میزان متیل جاسمونات فعالیت آنزیم کاتالاز افزایش معنی‌­داری نشان داد. شوری باعث کاهش شاخص‌­های جوانه‌­زنی و رشد گیاهچه استویا و افزایش فعالیت آنزیم­های پراکسیداز و سوپراکسیددیسموتاز گردید، ولی پرایمینگ بذر با متیل جاسمونات از طریق افزایش درصد و سرعت جوانه­‌زنی و شاخص بنیه بذر، رشد گیاهچه را بهبود بخشیده و اثرات ناشی از تنش شوری را تعدیل نمود.
نتیجه‌­گیری: به طور کلی با توجه به نتایج این تحقیق می­‌توان اظهار داشت که متیل جاسمونات به عنوان بهبود دهنده احتمالاً می‌­تواند باعث کاهش اثرات منفی شوری شود و با افزایش شاخص‌های جوانه­ زنی مثل درصد و سرعت جوانه‌­زنی در بهبود رشد گیاه استویا مؤثر باشد، البته برای دست‌یابی به نتایج دقیق­‌تر، باید تحقیقات بیشتری انجام گیرد.

جنبه­‌های نوآوری:
  1. تیمار شوری اثر منفی و متیل جاسمونات اثر مثبتی بر شاخص‌­های جوانه‌­زنی و فعالیت آنزیم­‌های آنتی‌اکسیدانت بذر استویا داشت.
  2. استفاده از متیل جاسمونات در غلظت 5 میکرومولار می‌­تواند در بهبود رشد گیاه استویا و کاهش اثرات منفی شوری مؤثر باشد.
واژه‌های کلیدی: پراکسیداز، سوپراکسید دیسموتاز، شاخص بنیه بذر، کاتالاز، کلروفیل کل
DOR: 98.1000/2383-1251.1397.5.101.9.1.1578.1610
متن کامل [PDF 592 kb]   (727 دریافت)    
نوع مطالعه: پژوهشي | موضوع مقاله: فیزیولوژی بذر
دریافت: ۱۳۹۷/۱/۱ | پذیرش: ۱۳۹۷/۳/۳۱

فهرست منابع
1. Abasi, K.A., Shamshiri, M.H., and Esmaeilizadeh, M. 2015. Effects of jasmonic acid and Arbuscular mycorrhiza on growth and ecophysiological parameters of pistachio seedlings under drought stress, Iranian Journal of Horticultural Science, 46(3): 441-453. [In Persian with English Summary].
2. Agrawal, R. 2003. Seed technology. Publication Co. PVT. LTD. New Delhi. India.
3. Ahmadi, A., Postini, K., and Ebrahimzadeh, H. 2004. Stomatal and non-stomatal factors controlling photosynthesis and its relationship with drought resistance in wheat cultivars. Agricultural Science, 35: 106-93. [In Persian with English Summary].
4. Asada, K. 1999. The water-water cycle in chloroplasts: scavenging of active oxygen and dissipation of excess photons. Annual Review of Plant Physiology and Plant Molecular Biology, 50: 601-639. [DOI:10.1146/annurev.arplant.50.1.601] [PMID]
5. Bakhshandeh, A.M., Gharine, M.H., Abdali, A.R., Moradi telavat, M.R., and Raeiszadeh, M. 2016. Effect of different levels of nitrogen and natural zeolite on the quantitative and qualitative properties of stevia in terms of Ahvaz climate. Iranian Journal of Field Crops Research, 14(2): 244-254. [In Persian with English Summary].
6. Barzegar, A. 2000. Saline and sodium soils. Knowledge and Productivity. Shahid Chamran University Publishers, 273. [In Persian with English Summary].
7. Bates, L.S., Waldren, R.P., and Teare, F.D. 1973. Rapid determination of free proline from water stress studies. Plant and Soil, 39: 205-207. [DOI:10.1007/BF00018060]
8. Beauchamp, C., and Fridovich, I. 1971. Superoxide Dismutase: Improved assays and an assay applicable to acrylamide gels. Analytical Biochemistry, 44(1): 276-287. [DOI:10.1016/0003-2697(71)90370-8]
9. Cakmak, I., and Horst, W. 1991. Effect of aluminium on lipid peroxidation, superoxide dismutase, catalase and peroxidase activities in root tip of soybean (Glysin max). Plant Physiology, 83(3): 463-468. https://doi.org/10.1111/j.1399-3054.1991.tb00121.x [DOI:10.1034/j.1399-3054.1991.830320.x]
10. Chen, C., and Dickman, M.B. 2005. Proline suppresses apoptosis in the fungal pathogen Colletotrichum trifolii. Proceeding of the National Academy of Science of the United States of America, 102: 3459-3464. [DOI:10.1073/pnas.0407960102]
11. Creelman, R., and Mullet, J.E. 1997. Biosynthesis and action of jasmonate in plant. Annual Review of Plant Physiology and Plant Molecular Biology, 48: 355-381. [DOI:10.1146/annurev.arplant.48.1.355] [PMID]
12. Ebtsam, A., El-Housini, M.A., Ahmed, M.S., Hassanein, M., and Tawfik, M. 2014. Effect of salicylic acid (SA) on growth and quality of stevia (Stevia rebaudiana Bert.) under salt stress. American-Eurasian Journal of Agricultural and Environmental Sciences, 14(4): 275-281.
13. Ellis, R.H., and Roberts, E.H. 1981. The quantification of ageing and survival in orthodox seeds. Seed Science and Technology, 9: 377-409.
14. Enteshari, Sh., and Jafari,T. 2013. The effects of methyl jasmonate and salinity on germination and seedling growth in Ocimum basilicum L. stress. Iranian Journal of Plant Physiology, 3(3): 749-756. [In Persian with English Summary].
15. Fathi Amirkhiz, K., Omidi, H., Heshmati, S., and Jafarzadeh, L. 2012. The effect of catalyst on the vigor and germination properties of the herb Nigella (Nigella sativa L.) under salt stress. Iranian Journal of Field Crops Research, 10: 299-310. [In Persian with English Summary].
16. Fedina, I.S., and Tsonev, T.D. 1997. Effect of pretreatment with methyl jasmonate on the response of Pisum sativumto salt stress. Journal of Plant Physiology, 151: 735-740. [DOI:10.1016/S0176-1617(97)80071-5]
17. Foyer, C.H., Lopez-Delgado, H., Dat, J.F., and Scott, I. M. 1997. Hydrogen peroxide and glutathione-associated mechanisms of acclamatory stress tolerance and signaling. Physiologia Plantarum, 100: 241-254. https://doi.org/10.1034/j.1399-3054.1997.1000205.x [DOI:10.1111/j.1399-3054.1997.tb04780.x]
18. Ganjali, A., Kafi, M., and Sabet Teimuri, M. 2010. Physiologic changes in root and shoot of pea in response to drought stress. Environmental Stresses on Crop Sciences, 1: 35-45. [In Persian with English Summary].
19. Ghasemi Golozani, K., and Dalil, B. 2011. Germination and seed vigor tests. Publications Jahad Daneshgahi Mashhad. [In Persian].
20. Goettemoeller, J., and Ching, A. 1999. Seed germination in Stevia rebaudiana. In: Janick, J. (eds) Perspectives on new crops and new uses. ASHS Press, Alexandria, VA. 510-511.
21. Hajihashemi, S., and Ehsanpour, A.A. 2014. Antioxidant response of Stevia rebaudiana B. to polyethylene glycol and paclobutrazol treatments under In vitro culture. Applied Biochemistry and Biotechnology, 172: 4038-4052. [In Persian with English Summary]. [DOI:10.1007/s12010-014-0791-8] [PMID]
22. Hemida, K.A., Ali, R.M., Ibrahim, W.M., and Sayed, M.A. 2014. Ameliorative role of some antioxidant compounds on physiological parameters and antioxidants responses of wheat (Triticum aestivum L.) seedling under salinity stress. Life Science Journal, 11(7): 324-342. [In Persian with English Summary].
23. Iqbal, N., Masood, A., and Khan N.A. 2012. Phytohormones in salinity tolerance: ethylene and gibberellins cross talk. In: Khan NA, Nazar R, Iqbal N, Anjum NA (eds) Phytohormones and abiotic stress tolerance in plants. Springer, Berlin, 77-98. [DOI:10.1007/978-3-642-25829-9_3]
24. Jasik, J., and de Klerk, G.J. 2006. Effect of methyl jasmonate on morphology and dormancy development in lily bulblets regenerated in vitro. Journal of Plant Growth Regulation, 25: 45-51. [DOI:10.1007/s00344-005-0048-4]
25. Jung, S. 2004. Effect of chlorophyll reduction in Arabidopsis thaliana by methyl jasmonate or norflurazon on antioxidant systems. Journal of Plant Physiology and Biochemistry, 42: 231-255. [DOI:10.1016/j.plaphy.2004.01.001]
26. Kaur, H., Sharma, P., and Sirhindi, G. 2013. Sugar accumulation and its regulation by jasmonic acid in Brassica napus L. under salt stress. Journal of Stress Physiology, 9(4): 53-64.
27. Kaya, M.D., Okcu, G., Atak, M., Cikili, Y. and Kolsarici, O. 2006. Seed treatments to overcome salt and drought stress during germination in sunflower (Helianthus annuus L.). European Journal of Agronomy, 24: 291-295. [DOI:10.1016/j.eja.2005.08.001]
28. Khavarinezhad, R., Najafi, F., and Rahimi, A. 2014. Effect of intraction Methyl Jasmonat and Selenit sodium on physiological parameters in Lycopersicon esculentum Mill, Journal of Plant Process and Function, 3(10): 47-57. [In Persian with English Summary].
29. Koornneef, M., Bentsink, L., and Hilhorst, H. 2002. Seed dormancy and germination. Current Opinion in Plant Biology, 5: 33-36. [DOI:10.1016/S1369-5266(01)00219-9]
30. Koral, P., Igielski, R., Pollmann, S., and Kepczynska, E. 2015. Priming of seeds with methyl jasmonate induced resistance to hemi-biotroph Fusarium oxysporum and F. lycopersici in tomato via 12-oxo-phytodienoic acid, salicylic acid, and flavonol accumulation. Journal of Plant Physiology, 179: 122-132. [DOI:10.1016/j.jplph.2015.01.018] [PMID]
31. Kumar Pal, P., Prasad, R., and Pathania, V. 2013. Effect of decapitation and nutrient applications on shoot branching, yield and accumulation of secondary metabolites in leaves of Stevia rebaudiana Bertoni. Journal of Plant Physiology, 170: 1526-1535. [DOI:10.1016/j.jplph.2013.06.017]
32. Kumari, G.J., Reddy, A.M., Naik, S.T., Kumar, S.G., Prasanthi, J., Sriranganayakulu, G., Reddy, P. C., and Sudhakar, C. 2006. Jasmonic acid induced changes in protein pattern, antioxidative enzyme activities and peroxidase isozymes in peanut seedlings. Biologia Plantarum, 50(2): 219-226. [DOI:10.1007/s10535-006-0010-8]
33. Lichtenthaler, H.K. 1987. Chlorophylls and carotenoids pigments of photosynthetic membranes. Methode Enzaym, 148: 350-382.
34. Liopa-Tsakalidi, A., Kaspiris, G., Salahas, G., and Barouchas, P. 2012. Effect of salicylic acid (SA) and gibberellic acid (GA1) pre-soaking on seed germination of Stevia (Stevia rebaudiana) under salt stress. Journal of Medicinal Plants Research, 6(3): 416-423. [DOI:10.5897/JMPR11.1106]
35. Lopez-Molina, L., Mongrand, S., McLachlin D.T., Chait B.T., Chua, N.H. 2002. ABI5 acts downstream of ABI3 to execute an ABA dependent growth arrest during germination. The Plant Journal, 32(3): 317-328. [DOI:10.1046/j.1365-313X.2002.01430.x] [PMID]
36. Mahmood, M., Bidabadi, S.S., Ghobadi, C., and D.J. Gray. 2012. Effect of methyl jasmonate treatments on alleviation of polyethylene glycol-mediated water stress in banana (Musa acuminata cv. 'Berangan', AAA) shoot tip cultures. Plant Growth Regulation, 68: 161-169. [DOI:10.1007/s10725-012-9702-6]
37. Maiti R.K, and Purohit, S.S. 2008. Stevia: A miracle plant for human health Agrobios (India) Jodhpur India.
38. Mansour, N., Ziad, M., and Harb, J. 2007. Alleviation of salinity stress imposed on broad bean (Vicia faba) plants irrigated with reclaimed wastewater mixed with brackish water through exogenous application of Jasmonic acid. In: I. Baz, R. Otterpohl, C. Wendland (Eds.). Efficient Management of Waste Water Chap, 8: 91-102.
39. Munns, R. 2002. Comparative physiology of salt and water stress. Plant, Cell and Environment, 25: 239-250. [DOI:10.1046/j.0016-8025.2001.00808.x] [PMID]
40. Nafie, E., Tahany, H., and Mokadem, A.S. 2011. Jasmonic acid elicits oxidative defense and detoxification systems in Cucumis melo L. cells. Brazilian Journal of Plant Physiology, 23(2): 161-174. [DOI:10.1590/S1677-04202011000200008]
41. Nounjan, N., Nghia, P.T., and Theerakulpisut, P. 2012. Exogenous proline and trehalose promote recovery of rice seedlings from salt-stress and differentially modulate antioxidant enzymes and expression of related genes. Journal Plant Physiology, 169: 596-604. [DOI:10.1016/j.jplph.2012.01.004]
42. Noori Akandi, Z., Pirdashti, P., Yaghoubian, Y., and Ghasemi Omran, V. 2016. Investigation of antioxidant enzymes activity and photosynthetic pigments content changes of stevia medicinal plant inoculated with Piriformospora indica fungi under salt stress. Agricultural Crop Management, 18(3): 639-653. [In Persian with English Summary].
43. Pagter, M., Bragato, C., Malagoli M., and Brix, H. 2009. Osmotic and ionic effects of NaCl and Na2SO4 salinity on Phragmites australis. Aquatic Botany, 90(1): 43-51. [DOI:10.1016/j.aquabot.2008.05.005]
44. Pandolfini, T., Gabbrielli, R., and Comparini, C. 1992. Nickel toxicity and peroxidase activity in seedlings of Triticum aestivum L. Plant Cell and Environment, 15: 719-725. [DOI:10.1111/j.1365-3040.1992.tb01014.x]
45. Pandya, D.H., Mer, R.K., Prajith, P.K., and Pandy, A.N. 2004. Effect of salt stress and manganese supply on growth of barely seeding. Journal of Plant Nutrition, 27(8): 1361-1379. [DOI:10.1081/PLN-200025835]
46. Parmoon, Gh., Ebadi, A., Ghaviazm, A., and Miri, M. 2013. Effect of seed priming on germination and seedling growth of Chamomile under salinity. Electronic Journal of Crop Production, 6(3): 145-164. [In Persian with English Summary].
47. Raina, R., Bhandari, S.K., Chand, R., and Sharma, Y. 2013. Strategies to improve poor seed germination in Stevia rebaudiana, a low calorie sweetener. Journal of Medicinal Plants Research, 7: 1793-1799.
48. Raji, A.A., Mohammad, B.O., and Zarina, B.Z. 2015. Acclimatized apparatus enhanced seed germination in Stevia rebaudiana Bertoni. International Journal of Biology, 7: 28-34.
49. Salimi, F., Shekari, F., and Hamzei, J., 2014. The effects of salinity and foliar application of methyl jasmonate on the rate of photosynthesis, stomatal conductance, water use efficiency and yield of German chamomile. Iranian Journal of Field Crops Research, 12(2): 328-334. [In Persian with English Summary].
50. Schutz, M., and Fangmeir, E. 2001. Growth and yield responses of spring wheat (Triticum aestivum L. cv.Minaret) to elevated CO2 and water limitation. Environmental Pollution, 114: 187-194. [DOI:10.1016/S0269-7491(00)00215-3]
51. Senaratna, T., Touchell, D., Bunn, E., and Dixon, K. 2000 Acetyl salicylic acid (aspirin and salicylic acid induce multiple stress tolerance in bean and tomato plant. Plant Growth Regulation, 30: 157-161. [DOI:10.1023/A:1006386800974]
52. Sharma P., Jha, A.B., Dubey R.S., and Pessarakli M., 2012. Reactive oxygen species, oxidative damage, and antioxidative defense mechanism in plants under stressful conditions. Journal of Botany, 10: 1-26. [DOI:10.1155/2012/217037]
53. Sheokand S., Bhankar V., and Sawhney, V. 2010. Ameliorative effect of exogenous nitric oxide on oxidative metabolism in NaCl treated chickpea plants. Brazilian Journal of Plant Physiology, 22: 81-90. [DOI:10.1590/S1677-04202010000200002]
54. Shi, Q., Ding, F., Wang, X., and Wei, M. 2007. Exogenous nitric oxide protects cucumber roots against oxidative stress induced by salt stress. Plant Physiology and Biochemistry, 45: 542-550. [DOI:10.1016/j.plaphy.2007.05.005] [PMID]
55. Soltani, A., Gholipoor, M., and Zeinali, E. 2006. Seed reserve utilization and seedling growth of wheat as affected by drought and salinity. Environmental Experiment Botany, 55: 195-200. [DOI:10.1016/j.envexpbot.2004.10.012]
56. Thakur, M., Sohal, B.S. 2013. Role of elicitors in inducing resistance in plants against pathogen infection: a review. ISRN Biochemistry, 20: 1155-65. [DOI:10.1155/2013/762412]
57. Tobe, K., Li, M.X., and Omasa, K. 2004. Effects of five different salts on seed germination and seedling growth of Haloxylon ammodendron (Chenopodiaceae). Seed Science Research, 14(4): 345-353. [DOI:10.1079/SSR2004188]
58. Verma, S., and Dubey, R.S. 2003. Lead toxicity induces lipid peroxidation and alters the activities of antioxidant enzymes in growing rice plants. Plant Science, 164: 645-655. [DOI:10.1016/S0168-9452(03)00022-0]
59. Yosefi Tanha, T. 2014. The effect of priming to improve germination of winter annual green manure seeds under cold stress. Master thesis of seed science and technology. Shahrekord University. [In Persian].
60. Yusuf, M., Fariduddin, Q., Varshney, P., and Ahmad, A. 2012. Salicylic acid minimizes nickel and/or salinity-induced toxicity in Indian mustard (Brassica juncea) through an improved antioxidant system. Environmental Science Pollution Research, 19(1): 8-18. [DOI:10.1007/s11356-011-0531-3] [PMID]
61. Zalewski, K., Nitkiewicz, B., Lahuta, L.B., Glowacka, K., Socha, A., and Amarowicz, R. 2010. Effect of jasmonic acid-methyl ester on the composition of carbohydrates and germination of yellow lupine (Lupinus luteus L.) seeds. Journal of Plant Physiology, 167(12): 967-973. [DOI:10.1016/j.jplph.2010.01.020] [PMID]

ارسال نظر درباره این مقاله : نام کاربری یا پست الکترونیک شما:
CAPTCHA code

ارسال پیام به نویسنده مسئول


کلیه حقوق این وب سایت متعلق به مجله پژوهشهای بذر ایران می باشد.

طراحی و برنامه نویسی : یکتاوب افزار شرق

© 2019 All Rights Reserved | Iranian Journal of Seed Research

Designed & Developed by : Yektaweb

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.