Plant Process and Function

fa مطالعه پاسخ مورفولوژیک و فیزیولوژیک تاج‌خروس ریشه قرمز (Amaranthus retroflexus L.) به تنش خشکی Study of morphological and physiological response of red root pigweed (Amaranthus retroflexus L.) to drought stress تنش خشكي Droughts Stress پژوهشي Research تاج خروس ریشه قرمز (Amaranthus retroflexus L.) یک علفهرز سمج و جهان وطنی است که در نقاط مختلف دنیا پراکنده شده است. این گیاه بهشدت با گیاهان زراعی رقابت کرده و موجب کاهش رشد و عملکرد آنها میشود. پژوهش حاضر بهمنظور بررسی تأثیر تنش خشکی روی برخی خصوصیات مورفولوژیک و فیزیولوژیک تاج خروس ریشه قرمز طی سالهای 1397 و 1398 اجرا شد. تیمارها شامل درجات مختلف تنش خشکی با پنج سطح عدم تنش، تنش سبک، تنش متوسط، تنش زیاد و تنش شدید (معادل 100، 75، 50، 25 و 5/12 درصد محتوای آب گلدان) بود. تعداد برگ، ارتفاع بوته و وزن خشک برگ تحت تأثیر اثر متقابل تنش خشکی در سال قرار گرفت و با افزایش شدت تنش خشکی تعداد برگ، ارتفاع بوته و وزن خشک برگ در هر دو سال آزمایش کاهش یافت. کاهش محتوای آب گلدان سبب افزایش فعالیت کاتالاز و سوپراکسید دیسموتاز شد. بیشترین میزان فعالیت کاتالاز و سوپراکسید دیسموتاز به‌ترتیب (35/110 و 33/1433 واحد آنزیمی بر میلیگرم پروتئین در دقیقه) در سال دوم و تحت تنش شدید مشاهده شد. افزایش شدت تنش باعث کاهش محتوای پروتئین محلول شد و بیشترین محتوای پروتئین محلول در تیمار بدون تنش خشکی رویت شد. تنش خشکی محتوای کلروفیل a و b را کاهش داد، اما محتوای کاروتنوئید افزایش یافت. بیشترین میزان کاروتنوئید در شرایط تنش خشکی شدید دیده شد. تنش خشکی در سال دوم باعث کاهش رشد بیشتری در بوته‌های تاج خروس شد، اما در این سال فعالیت آنزیمی افزایش بیشتری داشت. لذا، این گیاه می‌تواند با تغییر در فعالیت بیوشیمیایی خود باعث تعدیل تنش‌ها و حفظ بقا خود گردد. Redroot pigweed (Amaranthus retroflexus L.) is a noxious and cosmopolitan weed that is widely distributed in different parts of the world and competes severely with crops and reduces their growth and yield. The present study was conducted to investigate the effect of drought stress on some morphological and physiological characteristics of redroot pigweed in 2018 and 2019. Treatments included different degrees of drought stress with 5 levels including 100, 75, 50, 25, and 12.5% of pot water content (equivalent to no stress, light stress, moderate stress, high stress, and severe stress). Leaf number, plant height, and leaf dry weight were affected by the interaction of drought stress×years and with increasing drought stress, leaf number, plant height, and leaf dry weight decreased in both years of the experiment. With decreasing the water content of the pot, the activity of catalase and superoxide dismutase increased. The highest levels of catalase and superoxide dismutase activity (110.35 and 1433.33 units of enzyme/mg protein per minute) were observed in the second year under severe stress, respectively. Increasing the intensity of stress decreased the soluble protein content of the plant. Also, drought stress reduced plant chlorophylls a and b content, whereas, carotenoid content increased. The highest amount of carotenoids was observed in both years under severe drought stress conditions. Overall, drought stress in the second year reduced growth in redroot pigweed further but in this year, the enzyme activity ramped up further. Therefore, this plant can modify stresses and maintain its survival by changing its biochemical activity. پراکسیداز, سوپر اکسید دیسموتاز, کاتالاز, محتوای رنگیزه‌های فتوسنتزی Catalase, Superoxide dismutase, Peroxidase, Photosynthetic pigments 209 224 http://jispp.iut.ac.ir/browse.php?a_code=A-10-1642-1&slc_lang=fa&sid=1 Mahya Asdolahzade محیا اسدالله زاده mahyaasd1368@gmail.com No Department of Agronomy and Plant Breeding, Qaemshahr Branch, Islamic Azad University, Qaemshahr, Iran گروه زراعت و اصلاح نباتات، واحد قائم‌شهر، دانشگاه آزاد اسلامی، قائم‌شهر، ایران Mohammad Rezvani محمد رضوانی m_rezvani52@yahoo.com 0000-0002-0249-9920 Yes Department of Agronomy and Plant Breeding, Qaemshahr Branch, Islamic Azad University, Qaemshahr, Iran گروه زراعت و اصلاح نباتات، واحد قائم‌شهر، دانشگاه آزاد اسلامی، قائم‌شهر، ایران Faezeh Zaefarian فائزه زعفریان fa_zaefarian@yahoo.com 0000-0002-2601-8909 No Department of Agronomy, Faculty of Crop Sciences, Sari Agricultural Sciences and Natural Resources University, Sari, Iran گروه زراعت، دانشکده علوم زراعی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری، ایران Hamidreza mobaser حمیدرضا مبصر drmobasser.neg@gmail.com No Department of Agronomy and Plant Breeding, Qaemshahr Branch, Islamic Azad University, Qaemshahr, Iran گروه زراعت و اصلاح نباتات، واحد قائم‌شهر، دانشگاه آزاد اسلامی، قائم‌شهر، ایران