نقش سالیسیلیکاسید و متیلجاسمونات روی افزایش ویژگیهای
آنتیاکسیدانی میوه هلو(Prunus persica L.)
حمیده محمدی، زهرا پاک کیش و وحید رضا صفاری
گروه علوم باغبانی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهید باهنر کرمان، ایران
(تاریخ دریافت: 26/11/93، تاریخ پذیرش نهایی: 16/02/1394)
چکیده:
میوه هلو دارای ارزش غذایی بالایی است که به صورت تازهخوری و فرآوری شده مورد استفاده قرار میگیرد. از این رو، در این تحقیق سعی شدهاست، تاثیر سطوح مختلف متیلجاسمونات (100 و 200 میلیگرم در لیتر) و سالیسیلیکاسید (1 و 2 میلیمولار) و همچنین اثرات متقابل آنها بر برخی شاخصهای کیفی و بیوشیمیایی میوه هلو رقم آلبرتا در زمان برداشت مورد ارزیابی قرار گرفت. بدین ترتیب، محلولپاشی درختان، در دو مرحله نوک سبزی و نوک صورتی جوانه به صورت یک آزمایش اسپلیت- فاکتوریل در قالب طرح بلوکهای کامل تصادفی با چهار تکرار در شرایط باغ انجام گرفت. در زمان برداشت، خصوصیات کیفی و آنتیاکسیدانی میوهها نظیر کل مواد جامد محلول، اسکوریبکاسید، اسیدهای آلی، کارتنویید، میزان آنتوسیانین و میزان فنل میوه هلو مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج نشان داد، ویژگیهای کیفی و آنتیاکسیدانی میوه درختان تیمار شده در هر دو مرحله (نوک سبزی و نوک صورتی جوانه) نسبت به تیمار شاهد، افزایش یافت و در بین تیمارها، تیمار متیلجاسمونات 200 میلیگرم در لیتر و ترکیب توام با سالیسیلیک اسید1میلیمولار بیشترین و در بین مراحل اعمال تیمار، محلولپاشی در مرحله نوک سبزی جوانه، بیشترین تاثیر را در بهبود ویژگیهای کیفی و آنتیاکسیدانی میوههای هلوی البرتا داشت.
واژههای کلیدی: سالیسیلیکاسید، متیل جاسمونات، هلو
مقدمه:
میوه هلو حاوی طیف وسیعی از ترکیبات مختلف میباشد و از این جهت تفاوتهای زیادی در ترکیب و ساختمان از خود نشان میدهند. هر میوه از بافت زندهای تشکیل شده که به صورت متابولیکی فعال بوده و مرتبا در ترکیب آنها تغییر ایجاد میشود. سرعت و دامنه تغییرات بستگی به ترکیبات شیمیایی آن دارد.رنگ گوشت و پوست از معیارهای ظاهری طبقه بندی ارقام هلو میباشد. هلوهای مختلف به رنگهای مختلف سفید تا زرد کمرنگ، صورتی، پرتقالی و قرمز هستند. رنگ هلو به دلیل ترکیبی از آلفا و بتاکاروتن و بتاکریپتوگزانتین میباشد (Jackson and Looney, 1999). معروفترین ارقام تجاری هلو دارای رنگ گوشت و پوست سفید و زرد هستند. هلوهای با گوشت سفید دارای عطر و طعم خاص خود میباشند (Robertson et al., 1990). رنگیزه کاروتنوئید میتواند به عنوان محافظ در برابر اکسیداسیون و لهیدگی عمل کند. گزانتوفیلها، رنگیزههای زرد رنگی هستند که از هیدرولیز کارتنوئیدها تولید میشوند. لوتئین از بتا-کاروتن، زاگزانتین و ویولاگزانتین از بتاکاروتن حاصل میشوند
(Demming-Adams and Adams, 2002). آنتوسیانینها، مشتقات گلوکوزیدی از آنتوسیانینها میباشند و دارای رنگ آبی تا قرمز در واکوئل، سلولهای اپیدرم و یا گوشت میوه می باشند. آنتوسیانینها از فلاونوئیدها از طریق مسیر فنیل آلانین تولید میشوند. حضور آنتوسیانین مستقل از رنگ پوست یا رنگ زرد و سفید گوشت میوه میتواند، منشا کمی و کیفی داشته باشد. صفات کمی به وسیله مواجهه با نور و رنگیزهها تاثیر میگیرند، در حالی که صفات کیفی به اپیدرم و پوست میوه محدود میشوند (Beckman and Sherman,2003). چندین ترکیب در عطر و طعم هلو دخیل هستند. مواد عطری فرار، مواد آلی، فنل و قندها شناخته شدهترین مواد میباشند. در میان مواد عطری فرار (الکل ها، آلدهیدها، استرها و...) از عوامل عمده ایجاد عطر در هلو عمدتا هگزانولها، لینالول (250 پی پی ام) و آلفا دی کالاکتون (130-25 پی پیام) در بین ارقام گوشت سفید و زرد یافت میشوند (Robertson et al., 1990). اسید عمده در هلو اسید مالیک (بیش از 50درصد از کل اسیدها)، پس از آن اسیدسیتریک، اسیدکینیک و اسید سوکسینیک میباشند. اسید کل به صورت اسید مالیک بیان میشود که محدوده آن از 9/0 تا 6/1 میباشد. اسید آسکوربیک (ویتامین ث) موجود در میوه هلو عمدتا پایین است (کمتر از 10 میلی گرم در 100 گرم وزن تازه میوه) و در برخی ارقام مقدار آن بالاتر است (Liverani and Alessandro, 1999). محتوای قند عموما بر اساس ارزیابی مواد جامد محلول بوسیله انکسارسنجی انجام میشود. این مقدار ممکن است تا 20درصد یا بیشتر هم برسد .(Liverani et al., 2003) اندازهگیری میزان اسید بر اساس اسید قابل تیتراسیون بهترین روش برای تشخیص میوههای کم اسید میباشد. با اندازه گیری مواد جامد محلول هم میتوان میوههای با اسید پایین را تشخیص داد ولی برخی از میوههای با میزان اسید کم ممکن است قند پایین داشته باشند و بنابراین معیارخوبی برای ارزیابی میوههای با اسید یایین (اسیدیته بالا یا پی اچ بالا) نمیباشد (Liverani et al., 2003). فنولها ممکن است نقش مهمی در طعم میوه داشته باشند زیرا آنها عامل گسی میباشند. در ارقام مختلف هلو میزان مواد فنولی متفاوت میباشد، به طوریکه در ارقام با کیفیت بالا مقدار آن 140-120میلیگرم بر وزن تر میوه میباشد (Robertson et al., 1990). ترکیبات پلیفنولیک در اثر قهوهای شدن ناشی از اکسیداسیون بوسیله آنزیم پلی فنول اکسیداز ایجاد میشوند. در نتیجه این ترکیبات در معرض اکسیداسیون آنزیم پلی فنل اکسیداز قرار میگیرند. در نتیجه کینون تشکیل شده و به رنگیزههای قهوهای رنگ پلیمریزه میشوند (Hansche and Boynton, 1986).
سالیسیلیکاسید و متیلجاسمونات از جمله هورمونهای گیاهی هستند که نقش مهمی در فرآیندهای متابولیکی سلول زنده ایفا می کنند، از جمله این اثرات رسیدن میوه، تولید دانه گرده زنده و فعال، رشد ریشه، پیچ خوردگی تندریلها، پاسخ به زخم و تنشهای غیرزیستی ودفاع در برابر میکروبهای بیماریزا و حشرات را تحت تاثیر قرار میدهند. همچنین، جاسموناتها ازهورمون هایی هستند که با دخالت در بیان ژنهای مختلف، گیاهان را در برابر تنشهای مختلف محیطی محافظت می نماید (Leon et al, 1999 و.(Popova et al, 1997 تحقیقات نشان داد، توت فرنگیهای تیمار شده با متیلجاسمونات، کیفیتشان به طور چشمگیری افزایش یافت (Ayala-Zavala et al., 2004). طبق پژوهشهای پیشین، گیاهانی که با اسیدجاسمونیک، تیمار شدند، دارای رنگیزههای بیشتری نسبت به تیمار شاهد بودند ((Saiprasad et al., 2004; Rudell, 2005، تیمار سالیسیلیک اسید در رشد دانهال Vigna mungo و کاهش میزان تنش، بسیارموثر بودهاست (Singh et al., 2012). از اثرات سالیسیلیک اسید، میتوان بر نفش این هورمون گیاهی بر افزایش میزان رنگدانههای گیاه Brassica napus تیماره شده با سالیسیلیک اسید، اشاره کرد. ثابت شده که اسپری برگی سالیسیلیک اسید بر روی این گیاه مقدار کارتنوئیدها را افزایشدادهاست که با ایجاد این تغییرات مقاومت گیاه را به شرایط نامناسب محیطی افزایشدادهاست ((Ghai et al., 2002.
هدف اصلی باغداران از کشت و پرورش درختان میوه، تولید میوهای با کیفیت بسیار بالا و همراه با افزایش میزان تولید و عملکرد با حداقل هزینه میباشد. استفاده از ارقام مناسب و مدیریت صحیح و اصولی باغ، هر دو در رسیدن به این هدف و همچنین در تداوم عملکرد باغ دارای اهمیت میباشند. میوه هلو به دلیل ارزش تغذیهای و عطر و طعم بسیار خوب و همه پسندی که دارد، به میزان چشمگیری باغداران در صدد افزایش عملکرد و کیفیت محصول آن میباشند. بنابراین، با توجه به سطح زیر کشت و افزایش تولید هلو، هدف از انجام این پژوهش، استفاده از هورمونهای گیاهی نظیر متیل جاسمونات و سالیسیلیک اسید به منظور افزایش وِیژگیهای کیفی میوه هلو در زمان برداشت بودهاست.
مواد و روشها:
این پژوهش در سال 92-91 در یک باغ تجاری، واقع در 150 کیلومتری مرکز استان کرمان در حومه شهرستان راین به مرحله اجرا در آمد. پژوهش بر روی درختان 4 ساله هلو رقم آلبرتا با فواصل کشت 4 متر روی ردیف و 6 متر بین ردیف، مجهز به سیستم آبیاری قطرهای با دور آبیاری 5 روز انجام گردید.
تیمارها شامل متیلجاسمونات با غلظت های 100 و 200 میلی گرم بر لیتر، سالیسیلیکاسید با غلظتهای یک و دو میلی مولار به تنهایی و متیل جاسمونات100میلیگرم بر لیتر به همراه سالیسیلیک اسید1 میلیمولار، متیل جاسمونات 100 میلیگرم بر لیتر به همراه سالیسیلیکاسید 2میلیمولار، متیل جاسمونات 200 میلیگرم بر لیتر به همراه سالیسیلیک اسید 1 میلیمولار، متیلجاسمونات 200 میلیگرم بر لیتر به همراه سالیسیلیکاسید 2 میلیمولار، درختانی که هیچ کدام از تیمارهای فوق روی آنها انجام نشد و فقط با آب مقطر محلولپاشی شدند، به عنوان درختان شاهد در نظر گرفتهشدند. جهت اجرای آزمایش در دو مرحله زمانی (1- مرحله نوک سبزی جوانه و 2- مرحله نوک صورتی جوانه) درختان در دو کرت جداگانه ولی کاملا کنار هم و با شرایط آبیاری و مدیریت یکسان، انتخاب شدند. سپس میوهها در مرحله بلوغ تجاری برداشتشدند و جهت بررسی ویژگیهای کیفی و بیوشیمیایی میوهها نظیر کل مواد جامد محلول، اسیداسکوریبک، اسیدهای آلی، کارتنویید، میزان آنتوسیانین و میزان فنل مورد آزمایش قرار گرفتند.
در این تحقیق اندازهگیری مواد جامد محلول توسط رفراکتومتر دستی (مدلMT-098P8A)، اسیدهای آلی از روش Basiouny (1996)، سنجش آنتوسیانین، از روش Krizek و همکاران (1998)، اندازهگیری کاروتنوئید از روش Lichtenthder (1987) استفاده گردید و برای سنجش ترکیبات فنولی، از روش Malik و Singh (1980) استفاده شد.
تجزیه و تحلیل آماری: پژوهش حاضر، به صورت آزمایش اسپلیت- فاکتوریل بر پایه طرح بلوک کامل تصادفی (با دو فاکتور زمان و تیمار) با 9 تیمار و 4 تکرار در دو زمان (مرحله نوک سبزی جوانه و مرحله نوک صورتی جوانه) اجراشد. آنالیز آماری دادهها با استفاده از نرمافزار SAS(Ver. 9.1) صورت گرفت. مقایسه میانگینها با استفاده از آزمون چند دامنهای دانکن در سطح احتمال 5 درصد و مقایسه میانگین اثرات متقابل توسط نرم افزار MSTATC انجام گرفت. نمودارها توسط نرم افزار Excel ترسیم شد.
نتایج:
تاثیر تیمار متیل جاسمونات و سالیسیلیک اسید روی کل مواد جامد محلول هلوی “آلبرتا”: طبق نتایج تجزیه واریانس(جدول1)، بیشترین میزان کل مواد جامد محلول، در میوههای درختان محلول پاشی شده با متیل جاسمونات 200 میلیگرم بر لیترو کمترین میزان در میوههای درختان شاهد، مشاهدهگردید. در بین سایر تیمارها و زمان محلول پاشی، اختلاف معنیداری مشاهده نشد (جدول 2).
تاثیر تیمار متیلجاسمونات و سالیسیلیکاسید روی اسیداسکوربیک و اسیدهای آلی هلوی “آلبرتا”: نتایج تجزیه واریانس نشان داد(جدول2)، تیمارهای مورد استفاده باعث افزایش میزان اسیدهای آلی در میوه شدند، بطوریکه تیمار 100 میلیگرم بر لیترمتیلجاسمونات در هر دو مرحله بیشترین میزان اسیدآلی را دارا بود ولی به طور کلی، در بین تیمارها اختلاف معنیداری مشاهدهنشد ( جدول 1). با توجه به نتایج بدست آمده از این پژوهش، بیشترین میزان ویتامین ث مربوط به محلولپاشی توسط تیمارهای متیلجاسمونات 200 میلیگرم بر لیتربه تنهایی و کمترین میزان مربوط به تیمارهای سالیسیلیکاسید 1میلیمولار، متیلجاسمونات 100 میلیگرم بر لیتر توام با سالیسیلیک اسید 1 میلیمولار ، متیل جاسمونات
جدول1- نتایج تجزیه واریانس صفات مربوط به تاثیر غلظت های مختلف متیل جاسمونات و سالیسیلیک اسید در میوه هلو رقم آلبرتا.
میانگین مربعات |
|||||||||||||
منابع تغییرات |
درجه آزادی |
مواد جامد محلول |
اسیدهای آلی |
ویتامین ث |
آنتوسیانین |
فنل میوه |
کارتنوئید میوه |
||||||
زمان |
1 |
27/44* |
0/0003 ns |
0/071 ns |
08/218** |
49/5** |
06/0** |
||||||
خطای 1 |
2 |
0/08 ns |
0/0002 ns |
0/003 ns |
96/0 ns |
004/0 ns |
000029/0 ns |
||||||
متیل جاسمونات |
2 |
92/86** |
0/006* |
1/09** |
36/210** |
67/14** |
059/0** |
||||||
سالیسیلیک اسید |
2 |
17/17* |
0/0002 ns |
0/93** |
33/173** |
00/8** |
022/0** |
||||||
متیل جاسمونات ×زمان |
2 |
2/92 ns |
0/0004 ns |
0/004 ns |
58/2** |
17/0** |
0002/0 ns |
||||||
سالیسیلیک اسید ×زمان |
2 |
1/004 ns |
0/0008 ns |
0/008 ns |
61/3** |
24/0** |
0003/0 ns |
||||||
متیل جاسمونات × سالیسیلیک اسید |
4 |
19/39* |
0/004* |
1/64** |
94/33** |
95/0** |
007/0** |
||||||
متیلجاسمونات × سالیسیلیکاسید × زمان |
4 |
1/06 ns |
0/0004 ns |
0/003 ns |
95/0* |
27/0** |
0029/0** |
||||||
خطای 2 |
32 |
5/24** |
0/001 ns |
0/087** |
36/0** |
005/0** |
00029/0** |
||||||
ضریب تغییرات (cv) |
- |
15/03 |
24/42 |
7/70 |
41/0 |
72/0 |
15/3 |
||||||
**معنی دار در سطح 1%، *معنی دار در سطح 5%، ns عدم معنی داری