اثر بتاکاروتن بر ریشه‌دهی و برخی از شاخص‌های فیزیولوژیک گیاه گوجه‌فرنگی (Lycopersicon esculentum Mill.) تحت تنش شوری در شرایط کشت درون شیشه‌ای

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 استاد گروه زیست شناسی، دانشگاه اصفهان

2 دانشجوی کارشناسی ارشد، دانشگاه اصفهان

چکیده

امروزه مهم‌ترین مشکل در مناطق خشک و نیمه خشک، شوری خاک است که منجر به کاهش رشد گیاهان می‌شود. بتاکاروتن یک آنتی‌اکسیدان غیر آنزیمی است که قادر به سرکوب گونه‌های منفرد اکسیژن است. در این مطالعه، گیاهان گوجه‌فرنگی (Lycopersicon esculentum Mill.) در غلظ‌­های صفر، 60 و120 میلی‌مولار نمک (NaCl) تحت تیمار صفر، 6 و 16 میلی‌گرم در لیتر بتاکاروتن به عنوان یک آنتی‌اکسیدان غیر آنزیمی در شرایط کشت در شیشه در محیط کشت MS رشد داده شدند. پس از گذشت سه هفته از اعمال تیمارها وزن تر، وزن خشک و غلظت سدیم و پتاسیم ریشه و اندام هوایی، طول و تعداد ریشه و غلظت پرولین اندام هوایی گیاه مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که در غلظت بالای NaCl (120 میلی‌مولار) افزودن 6 میلی‌گرم در لیتر بتاکاروتن به محیط کشت منجر به افزایش معنی‌دار وزن تر و خشک اندام هوایی و ریشه می‌شود. با افزودن بتاکاروتن در هر دو غلظت نمک، طول و تعداد ریشه‌ها افزایش یافت. هم­چنین بتاکاروتن تأثیر معنی‌داری بر غلظت پرولین و نسبت پتاسیم به سدیم گیاه داشت. بنابراین، می‌توان گفت بتاکاروتن قابلیت افزایش تحمل به شوری گیاه گوجه فرنگی را با افزایش ریشه‌دهی خواهد داشت. 

کلیدواژه‌ها


[1].   Al‐Karaki, G.N. (2000). Growth, water use efficiency, and sodium and potassium acquisition by tomato cultivars grown under salt stress. Journal of Plant Nutrition, 23,1-8.
[2].   Amini, F., & Ehsanpour, A. (2006). Response of tomato (Lycopersicon esculentum Mill.) cultivars to MS, water agar and salt stress in in vitro culture. Pakistanian Journal of Biological Sciences, 9, 170-175.
[3].   Bates, L., Waldren, R., & Teare, I. (1973). Rapid determination of free proline for water-stress studies. Plant and Soil, 39, 205-207.
[4].   Bhatia, P. (2003). Optimisation basis of physical, chemical, and biological factors for in vitro micropropagation through direct regeneration, axillary branching and osmotic embryogenesis methodes for the red coat cultivar of tomato (Lycopersicon esculentum Mill.). Ph.D thesis, primery industries research centre, Central Queensland University, Rockhampton, Australia.
[5].   Cowan, A.K., Cairns, A.L.P., Bartels-Rahm, B. (1999). Regulation of abscisic acid metabolism: towards a metabolic basis for abscisic acid-cytokinin antagonism. Journal of Experimental Botany, 50, 595-603.
[6].   Cowan, A.K., & Rose, P.D. (1991). Abscisic Acid Metabolism in Salt-Stressed Cells of Dunaliella salina Possible Inter relationship with β-Carotene Accumulation. Plant Physiology, 97, 798-803.
[7].   Cuartero, J., & Fernández-Muñoz, R. (1998). Tomato and salinity. Scientia Horticulture, 78, 83-125.
[8].   Demiral, T., & Türkan, I. (2005). Comparative lipid peroxidation, antioxidant defense systems and proline content in roots of two rice cultivars differing in salt tolerance. Environmental and Experimental Botany, 53, 247-257.
[9].   El-Saht, H. (1998). Responses to chilling stress in French bean seedlings: antioxidant compounds. Biologia Plantarum, 41, 395-402.
[10].    Gerster, H. (1997). The potential role of lycopene for human health. Journal of the American College of Nutrition, 16, 109-126.
[11].    Hekmate Shoar, H. (1993). Plant physiology on hard situation. Tabriz University publications, (in Farsi).
[12].    Kalloo, G. (1991). Introduction in monographs on theoritical and applied genetics 14, Genetic improvment of tomato .Springer-Verlag, Berlin, Heidelberg, New York, 1-9.
[13].    Kumar, V., & Sharma, D. (1989). Isolation and characterization of sodium chloride-resistant callus culture of Vigna radiata L. Wilczek var. radiata. Journal of Experimental Botany,40, 143-147.
[14].    Lu, S., & Li, L. (2008). Carotenoid metabolism: biosynthesis, regulation, and beyond. Journal of Integrative Plant Biology, 50, 778-785.
[15].    Perez-Alfocea, F., Balibrea, M., Cruz, A.S., & Estan, M. (1996). Agronomical and physiological characterization of salinity tolerance in a commercial tomato hybrid. Plant and Soil, 180, 251-257.
[16].    Parizi, M.D., Kalantari, K.M., Enteshari, S., & Baghizadeh, A. (2009). Effect of salicylic acid and salt stress on Na and K content in Ocimum basilicum L. Iranian Journal of Plant Physiology, 1, 28-32.
[17].    Rao, A.V., & Agarwal, S. (2000). Role of antioxidant lycopene in cancer and heart disease. Journal of the American College of Nutrition, 19, 563-569.
[18].    Sarmad, J., Shariati, M., & Madadkar Haghjou, M. (2007). Relationship between endogenous abscisic acid and b-carotene synthesis in the unicellular green alga Dunaliella. American-Eurasian Journal of Agricultural and Environmental Science, 2, 559-564.
[19].    Scandalios, J.G. (1993). Oxygen stress and superoxide dismutases. Plant Physiology, 101, 7-12.
[20].    Spollen, W.G., LeNoble, M.E., Samuels, T.D., Bernstein, N., & Sharp, R.E. (2000). Abscisic acid accumulation maintains maize primary root elongation at low water potentials by restricting ethylene production. Plant Physiology, 122, 967-976.
[21].    Taiz, L., & Zeiger, E. (2002). Plant physiology. Sinauer Associates,USA.
[22].    Welsch, R., Wüst, F., Bär, C., Al-Babili, S., & Beyer, P. (2008). A third phytoene synthase is devoted to abiotic stress-induced abscisic acid formation in rice and defines functional diversification of phytoene synthase genes. Plant Physiology, 147, 367-380.
[23].    Yancey, P.H. (2001). Water stress, osmolytes and proteins. American Zoologist, 41, 699-709.