Plant Process and Function

fa نقش ملاتونین در بهبود فتوسنتز و تحمل شوری زرین گیاه (Dracocephalum kotschyi Boiss.) The role of melatonin in improving photosynthesis and salt tolerance of Dracocephalum kotschyi Boiss. تنش شوري Salt Stress پژوهشي Research در این مطالعه اثر سطوح شوری بر زرینگیاه (جمعیت فریدونشهر اصفهان) و نقش ملاتونین در بهبود فتوسنتز تحت شوری در طی دو آزمایش بررسی شد. در آزمایش اول، اثر غلظتهای مختلف کلرید سدیم (صفر، 25، 50، 75 و 100 میلیمولار) بر رشد و صفات فتوسنتزی گیاهچههای زرینگیاه 60 روزه ارزیابی شد. نتایج نشان داد که با افزایش شوری، شاخص تحمل و میزان رنگیزههای فتوسنتزی، حداکثر کارآیی فتوشیمیایی فتوسیستمII  (Fv/Fm)، و هدایت روزنهای کاهش یافت اما سطح پراکسیداسیون لیپیدی و فعالیت کاتالاز در برگ افزایش یافت. در آزمایش دوم، اثر پیشتیمار ریشه با 100 میکرومولار ملاتونین بر تحمل شوری 100 میلیمولار کلرید سدیم گیاهچههای زرینگیاه بررسی شد. نتایج نشان داد که پیشتیمار با ملاتونین باعث افزایش وزن تر و خشک بخش هوایی، کلروفیل a و b، کلروفیل کل و کاروتنوئیدها، Fv/Fm، هدایت روزنهای و محتوای نسبی آب (RWC) در برگهای تحت تنش شوری شد. تأثیر مثبت ملاتونین بر صفات فتوسنتزی بسیار با نقش آن در افزایش فعالیت آنزیم آسکوربات پراکسیداز، کاهش محتوای مالون دیآلدئید و بهبود هموستازیNa+ ،K+  و Ca2+ در برگها مرتبط بود و این اثرات با کاربرد پارا– کلروفنیل آلانین (p-CPA) بهعنوان بازدارنده سنتز ملاتونین، تضعیف شد. براساس این نتایج، کاربرد ملاتونین خارجی، احتمالاً با تأثیر بر سنتز ملاتونین درونزا گیاه، قادر است که تنش اسمزی، سمیت یونی و تنش اکسیداتیو ناشی از شوری را در زرینگیاه تعدیل کند و ممکن است بتوان از تیمار با ملاتونین برای بهبود فتوسنتز و ارتقای سطح تحمل گیاه به شوری استفاده کرد. In this study, the effect of various levels of salinity on Dracocephalum kotschyi Boiss. (Fereidunshahr population) and the role of melatonin in improving photosynthesis and the acquisition of salt tolerance was investigated using two independent experiments. In the first experiment, the effect of different concentrations of sodium chloride (0, 25, 50, 75 and 100 mM) on the growth and photosynthetic traits of 60-day-old plants was evaluated. The results showed that with increasing salt concentration the tolerance index and the amount of photosynthetic pigments, Fv/Fm, and stomatal conductance decreased, but the level of lipid peroxidation and catalase activity increased in the leaves. In the second experiment, the effect of root pretreatment with 100 µM melatonin was investigated on salt tolerance (100 mM sodium chloride) of D. kotschyi seedlings. The results showed that pretreatment with melatonin increased fresh and dry weight of aerial part, chlorophyll a and b, total chlorophyll and carotenoids, Fv/Fm, stomatal conductance and relative water content in leaves under salt stress. The positive effect of melatonin on photosynthetic parameters was closely related to its role in increasing ascorbate peroxidase enzyme activity, reducing malondialdehyde content and improving Na+, K+ and Ca2+ homeostasis in leaves, and these effects were weakened by the application of p-CPA as an inhibitor of melatonin synthesis. Based on these results, the application of external melatonin, probably by affecting the endogenous melatonin synthesis in plants, is able to moderate the osmotic stress, ionic toxicity and oxidative stress caused by salinity in D. kotschyi plants, and it is possible that melatonin treatment can use to improve phosynthesis and the level of plant's tolerance to salinity. زرین گیاه, شوری, ملاتونین, فتوسنتز, کلروفیل,هموستازی یونی Dracocephalum kotschyi, salinity, melatonin, photosynthesis, chlorophyll, ion homeostasis 255 270 http://jispp.iut.ac.ir/browse.php?a_code=A-10-33-4&slc_lang=fa&sid=1 Farinaz Vafadar فریناز وفادار svafadar66@gmail.com No Plant Biology Department, Faculty of Science, Shahrekord University, Shahrekord, Iran گروه زیست‌شناسی، دانشکده علوم، دانشگاه شهرکرد، شهرکرد، ایران Rayhaneh Amooaghaie ریحانه عمواقایی rayhanehamooaghaie@yahoo.com Yes Plant Biology Department, Faculty of Science, Shahrekord University, Shahrekord, Iran گروه زیست‌شناسی، دانشکده علوم، دانشگاه شهرکرد، شهرکرد، ایران Parviz Ehsanzadeh پرویز احسان زاده ehsanzadehp@gmail.com No Department of Agronomy and Plant Breeding, College of Agriculture, Isfahan University of Technology, Isfahan, 84156-83111, Iran گروه زراعت و اصلاح نباتات، دانشکده کشاورزی، دانشگاه صنعتی اصفهان، اصفهان، ایران