بررسی تحمل شوری در چند گونه از اکالیپتوس در شرایط آزمایشگاهی

نوع مقاله: علمی- پژوهشی

نویسندگان

1 عضو هیات علمی موسسه تحقیقات جنگلها و مراتع کشور

2 عضو هیات علمی دانشگاه گیلان

3 کارشناس ارشد موسسه تحقیقات جنگلها و مراتع کشور

4 دانشجوی کارشناسی ارشد رشته جنگلداری دانشگاه گیلان

چکیده

بیشتر مشکلات شوری در گیاهان عالی در اثر ازدیاد کلرید سدیم ایجاد می‌شود که در خاکهای نواحی خشک، ساحلی و منابع آب آنها گسترش یافته است. در این تحقیق چهار گونه اکالیپتوس شامل Eucalyptuscamaldulensis،E. microtheca، E.kingsmillii و E. tetragona انتخاب گردید. به منظور بررسی تحمل شوری پنج تیمار نمک طعام (NaCl) شامل غلظتهای صفر (شاهد)، 50، 100، 150 و 200 میلی‌مولار در سه تکرار در قالب طرح فاکتوریل بر پایه کاملاً تصادفی انجام گرفت. نمونه‌برداری از برگهای انتهایی تیمارهای مختلف انجام شد و غلظت رنگیزه‌های گیاهی شامل کلروفیل کل، کلروفیل a وb، کاروتن، قند، پرولین و مولفه‌های رشد از جمله بیوماس، سطح برگ، میزان درصد رطوبت نسبی برگ (RWC)، میزان کمبود آب نسبت به‌حالت اشباع (WSD)، موجودی هر واحد سطح برگ (LWCA) و سطح ویژه برگی  (SLA)و صفات ظاهری از جمله صفات پژمردگی، خشکیدگی و ریزش برگها اندازه‌گیری شد. افزایش تنش شوری به افزایش میزان پرولین، قندهای محلول و نیز افزایش پژمردگی، ریزش و خشکیدگی برگها و کاهش رنگیزه‌های گیاهی و مولفه‌های رشد در هر چهار گونه منجر گردید. در میان گونه‌های مورد بررسی بیشترین تحمل به شوری مربوط به E.microtheca می‌باشد که از نظر میزان پرولین، قندهای محلول، رنگیزه‌های گیاهی، SLA، LWCA،  WSDبیشترین شاخص‌ها و از نظر صفات پژمردگی، ریزش و خشکیدگی برگها کمترین مقادیر را به خود اختصاص داد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Tolerance of few Eucalypt species to salinity in Vitro

نویسندگان [English]

  • Mohammad Hasan Assareh 1
  • Taymoor Rostami Shahraji 2
  • Anahita Shariat 3
  • Fakhrossadat Rafie 4
1 Member of Scientific board, Research Institute of Forests and Rangelands
2 Member of Scientific board, Gilan University
3 M.Sc., Research Institute of Forests and Rangelands
4 M.Sc. Student of Forestry, Gilan University
چکیده [English]

     Most of the salinity problems causes by NaCl distribution in dry lands, beaches and water resources. This research was carried out to estimate the salinity resistance of four Eucalyptus species: Eucalypus camaldulensis, E. microtheca, E. kingsmillii and E. tetragona. Five NaCl level (0, 50, 100, 150 and 200 mM) treatments were used in three replication in a factorial experiment design based on completely randomized plots. Sampling were made from stamen leaves of different treatments and pigments (total chlorophyll, chlorophyll a and b, carotene, soluble sugar and prolin) and growth parameters (biomass, leaf  area, relative water content, water saturation deficient (WSD), specific leaf area (SLA) and leaf water content per unit leaf area (LWCA)) and other characters including withering, falling and drying leaves were measured. Increased of salt stress leds to increased prolin, soluble sugar and withering, falling, drying leaves and decreased pigments and growth parameters in four species. Between the studied species, E.microtheca showed the most tolerant salt stress, although for prolin, soluble sugar, pigments, SLA, LWCA, WSD had the highest quantity and for the withering, falling and drying leaves had the lowest quantity.
 

کلیدواژه‌ها [English]

  • Salt stress
  • Eucalyptus
  • pigments
  • prolin
  • Soluble sugar
  • Growth
بسرا، ا. اس. و بسرا، آر. ک. ترجمه: کافی، م. و مهدوی دامغانی، ع. م.، 1381. مکانیسم‌های مقاومت به تنش‌های محیطی در گیاهان. انتشارات دانشگاه فردوسی مشهد، 466 صفحه.

- رضائی، م.ع.، خاوری‌نژاد، ر. و فهیمی، ح.، 1383. پاسخ فیزیولوژیک گیاه پنبه به شوری‌های مختلف خاک. پژوهش و سازندگی در زراعت و باغبانی، شماره 62: 81-89.

- عشریه، ه.، 1379. بررسی بردباری و مقاومت به شوری دو گیاه Agropyron cristatum L. و Cynodon dactylon. پایان نامه کارشناسی ارشد زیست شناسی، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد تهران شمال، 283 صفحه.

- مسعودسینکی، ج.، 1381. بررسی جنبه های فیزیولوژیک مقاومت به خشکی و شوری در سورگوم. پایان نامه کارشناسی ارشد زراعت، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد علوم و تحقیقات، 192 صفحه.

- Bajji, M., Lutts, S. and Kinet, J.M., 2001. Water deficit effects on solute contribution to osmotic adjustment as a function of leaf ageing in three durum wheat (Triticum durum Desf.) cultivars performing differently in arid conditions. Plant Science, 160: 669-681.

- Bates, I.S., Waldern, R.P. and Teare, I.D., 1973. Rapid determination of free prolin for water stress studies. Plant and Soil, 39: 205-207.

- Bohnert, H.J. and Jensen, R.G., 1996. Strategies for engineering water stress tolerance in plants. Trends in Biotechnilogy. Elsevier Science, 14: 89-97.

- Francisco, G., Jhon, L., Jifon, S., Micaela, C. and James, P.S., 2002. Gas exchange, chlorophyll and nutrient contents in relation to Na and Cl accumulation in sunburst mandarin grafted on different root stock. Plant Sci., 35: 314-320.

- Heidari Sharif Abad, H., 1994. Variation in the sensivity of nodulation and nitrogen fixation to nitrate in annual Medicago species. Ph.D. thesis, Waite Agricultural Research Institute. Glen Osmond, South Australia. 179 p.

- Hendry, G., 1993. Evolutionary origins and natural functions of fructans. New Phytologist, 123: 3-14.

- Ho, S., Chao, Y., Tong, W. and Yu, S., 2001. Sugar coordinately and differentially regulates growth and stress-related gene expression via a comp-lex signal transduction network and multiple control mechanisms. Plant Physiology, 46: 281-285.

- Irigoyen, J.J., Einerich, D.W.and Sanchez-Diaz, M., 1992. Water stress induced changes in concentrations of proline and total soluble sugars in nodulated alfalfa (Medicago sativa) plants. Physiologia Plantarum, 84(1): 58-60.

- Iyengar, E.R.R. and Reddy, M.P., 1996. Photosynthesis in highly salt-tolerant plants. In: Pessarakli, M. (Eds). Handbook of photosynthesis. Chapman and Hall, London: 897-909.

- Jason, A., 1978. Chlorophyll and cartenoid: Handbook of physiological method. CambridgeUniversity Press, Cambridge, New York: 59-65.

- Jeschke, D., 1984. K+-No3+ exchange at cellular membranes, intercellular compartmetation of cations and salt tolerance. In: Staples, R.C: and Toenniessen, G.H. (Eds.)  Salinity Tolerance in Plants: Strategies for Crop Improvement, New York: John Wiley: 37-66.

- Kaiser, W.M., 1987. Effect of water deficit on photosynthetic capacity. Physiologia Plantarum, 71: 142-144.

- Kerepesi, I., 1998. Osmotic and salt stresses induced differential alternation in water-soluble carbohydrate content in wheat seedling. Journal Agric. Food chem.: 5347-5354.

- Kuznetsov, V.V. and Shevyakova, N.I., 1999. Prolin under stress: Biological role, metabolism and regulation. Russian Journal of Plant Physiology, 46: 274-287.

- Larher, F., rival-Garnier, N., Lemesle, P., Plasmman, M. and Bouchereau, A., 1996. The glycinbetaine inhibitory effect on the osmo induced prolin response of rape leaf discs. Plant Science, 113: 21-31.

- Marcar, N.E., Crawford, D.F., Saunders, A., Matheson, A.C. and Arnold, R.A., 2002. Genetic variation among and within provenances and families of Eucalyptus grandis W.Hill and E.globolus Labill. subsp. globolus seedlings in response to salinity and waterlogging. Forest Ecology and management, 162: 231-249.

- Morabito, D., Mills, D., Prat, D. and Dizengremel, P., 1994. Response of clones of Eucalyptus microtheca to NaCl in vitro. Tree Physiol., 14: 201-218.

- Prat, D. and Fathi-Ettai, R.A., 1990. Variation in organic and mineral components in young Eucalyptus seedling under salin stress. Physiologia Plantarum, 79(3): 479-486.

- Rawat, J.S. and Banerjee, S.P., 1998. The influence of salinity on growth, biomass production and photosynthesis of Eucalyptus camaldulensis Dehnh. and Dalbergia sissoo Roxb. seedling. Plant and Soil, 205: 163-169.

- Shannon, M.C., Grieve, C.M. and Francois, L.E., 1994. Whole-plant response to salinity. In: Wilkson, R. and Marcel Dekker, E. (Eds.), Plant Environment Interactions. New York: 199-244.

- Wintermans, J.F.G.M. and Motes, A.D., 1965. Spectrophotometric characteristics of chlorophyll a and b and their pheophitin in ethanol. Biochem. Biophys. Acta., 109: 440-452.

- Woodward, A.J. and Bennett, I.J., 2005. The effect of salt stress and abscisic acid on prolin production, chlorophyll content and growth of in vitro propagated shoots of Eucalyptus camaldulensis. Plant Cell, Tissue and Organ Culture, 82(2): 189-200.

- Yeo, A.R. and Flowers, T.J., 1984. Mechanisms of salinity resistance in rice and their role as physiological criteria in plant breeding. In: Staples, R.C. and Toenniessen, G.H. (Eds.). Salinity Tolerance in Plants: Strategies for Crop Improvement, New York, John Wiley: 151-170.