Plant Process and Function

fa بررسی پیش‌تیمار اسپرمین بر برخی پارامترهای رشدی و فیزیولوژیکی گیاه دارویی کدو (Cucurbita pepo L.) تحت تنش شوری Investigation of Spermine pretreatment on some growth and physiological parameters of medicinal pumpkin (Cucurbita pepo L.) under salinity stress تنش شوري Salt Stress پژوهشي Research اسپرمین (Spm)، گروهی از ترکیبات پلی‌آمینی واجد چهار گروه نیتروژن (تتراآمین) و با ظرفیت بافری بیشتری است که قادر به افزایش سیستم دفاعی گیاه در برابر بسیاری از تنش‌ها می‌باشد. در این تحقیق که در سال 1395 در گلخانه تحقیقاتی دانشگاه تحصیلات تکمیلی صنعتی و فناوری پیشرفته انجام شد، اثرات محافظتی پیش‌تیمار Spm بر تخفیف تنش شوری در گیاه کدو (Cucurbita pepo L.) مورد بررسی قرار گرفت. برای این منظور، Spm در سه سطح صفر، 1/0 و 1 میلی‌مولار به مدت پنج روز قبل از اعمال تنش به محیطکشت هیدروپونیک اضافه شد. تیمار شوری (NaCl) در سه سطح صفر، 40 و 80 میلی‌مولار اعمال شد. آزمایشها به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی با سه تکرار انجام شد. نتایج نشان داده که تنش شوری به‌طور قابل‌توجهی پارامترهای رشد (وزن تر و خشک اندام هوایی و ریشه)، محتوای آب برگ (RWC)، مقدار پروتئین را کاهش و پراکسیداسیون لیپیدها و نشت یونی را افزایش داد. علاوه بر این مقدار پرولین، گاما آمینوبوتیریک اسید (GABA) و فعالیت آنزیم‌های آنتی‌اکسیدان سوپراکسید ‌دیسموتاز (SOD)، کاتالاز (CAT)، گایاکل ‌‌پراکسیداز (GPOX) و آسکوربات ‌پراکسیداز (APX) تحت تنش شوری افزایش یافت. پیش‌تیمار با Spm موجب بهبود رشد و افزایش مقاومت گیاه در برابر تنش شوری گردید. Spm با افزایش فعالیت آنتی‌اکسیدانی (SOD، CAT، GPOX، APX)، مقدار پرولین و GABA موجب کاهش تنش اکسیداتیو، پراکسیداسیون لیپیدها، نشت یونی و در نهایت افزایش پارامترهای رشدی گردید؛ بنابراین، پیش‌تیمار Spm به عنوان یک استراتژی کارآمد برای بهبود رشد گیاه و افزایش تحمل کدو در برابر تنش شوری پیشنهاد می‌شود. Spermine (Spm) is a group of polyamine compounds that has four groups of nitrogen (tetraamine) and therefore has a higher buffering capacity that is capable of enhancing plant defense systems against many environmental stresses. In this study, which was conducted in 2016 in the research greenhouse of the Graduate University of Advanced Technology, the protective effects of Spm pretreatment against the toxicity of salinity were investigated in pumpkin. For this purpose, Spm was added at 0.1 and 1 mM to the hydroponic medium for 5 days before stress. Salinity treatment (NaCl) was applied at three levels of 0, 40 and 80 mM for 7 days. The experiments were conducted in factorial form in a completely randomized design with three replications. The results showed that salinity stress significantly decreased growth parameters (fresh and dry weight of shoot and root), leaf water content (RWC), protein content and increased lipid peroxidation and ion leakage. In addition, the amount of proline, gamma-aminobutyric acid (GABA) and the activity of antioxidant enzymes superoxide dismutase (SOD), catalase (CAT), guaiacol peroxidase (GPOX) and ascorbate peroxidase (APX) increased under salt stress. Pretreatment with Spm improved growth and increased plant resistance against salt stress. Spm by increasing antioxidant activity (SOD, CAT, GPOX, and APX), proline and GABA content reduces oxidative stress, lipid peroxidation, ion leakage and finally, increased growth parameters. Therefore, Spm pretreatment is suggested as an efficient strategy to improve plant growth and raise pumpkin tolerance against salt stress. اسپرمین, آنزیم‌های آنتی‌اکسیدان, تنش شوری, گاما‌ آمینو‌بوتیریک ‌اسید Spermine, Antioxidant enzymes, Salinity stress, Gamma-Aminobutyric acid 139 152 http://jispp.iut.ac.ir/browse.php?a_code=A-10-1649-1&slc_lang=fa&sid=1 Fatemeh Nejad-Alimoradi فاطمه نژاد علیمرادی Alimoradi@pnu.ac.ir Yes Department of Biology, Payame Noor University, Tehran, Iran گروه زیست‌شناسی، دانشگاه پیام‌نور، تهران، ایران Fatemeh Nasibi فاطمه نصیبی nasibi@uk.ac.ir No Department of Biology, Faculty of Science, Shahid Bahonar University of Kerman, Kerman, Iran گروه زیست‌شناسی، دانشکده علوم، دانشگاه شهید باهنر کرمان، کرمان، ایران