Plant Process and Function

fa اثر هورمون استریگولاکتون بر ویژگی‌های مورفوفیزیولوژیکی و بیوشیمیایی آویشن دنایی تحت تنش خشکی The effect of strigolactone on the morphophysiological and biochemical characteristics of Thymus daenensis Celak. تنش خشكي Droughts Stress پژوهشي Research در مطالعه حاضر، تأثیر محلول‌پاشی برگی استریگلاکتون بر ویژگی‌های فیزیولوژیکی و بیوشیمیایی گیاه آویشن دنایی، تحت تنش خشکی به‌صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی در پردیس کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه تهران، کرج مورد بررسی قرار گرفتند. گیاهان تحت تنش خشکی کاهش قابل‌توجهی در رشد و نمو نشان دادند که توسط ویژگی‌های رشد اندام هوایی و رنگ‌دانه‌های فتوسنتزی مشهود است. تنش خشکی منجر به افزایش شدید پراکسید هیدروژن (212%) و مالون دی‌آلدیئد (151%) شد که این تغییرات قویاً با تأخیر رشد مرتبط می‌باشند. کاربرد استریگولاکتون با بهبود روابط آب و میزان کلروفیل سبب بهبود ویژگی‌های رشدی گیاه شد. بیشترین مقدار فنل کل ( mg GA.g-1 DW56/49)، فلاونوئید ( mg Q.g-1 DW96/24)، پرولین (μmol g−1 4/74)، فعالیت آنزیم کاتالاز (unit mg-1protein 5/44)، سوپراکسید دیسموتاز ( unit mg-1 protein26/24)، پراکسیداز ( unit mg-1 protein9/26)، میزان اسانس (48/0 درصد حجمی/ وزنی) و بیشترین میزان تیمول (93/1%) در محلولپاشی 10 میکرومولار استریگولاکتون تحت شرایط کم آبیاری 30 درصد ظرفیت زراعی آویشن دنایی به دست آمد .در مجموع استریگولاکتون با کاهش اثرات منفی تنش خشکی بر متابولیت‌های ثانویه (فنل و فلاونوئید) و تنظیم‌کننده‌های اسمزی (پرولین) و افزایش فعالیت آنزیم‌های آنتی‌اکسیدانی که هموستاز گونه‌های فعال اکسیژن را تنظیم می‌کنند، سبب افزایش تحمل به تنش خشکی در گیاهچه‌های آویشن شد. با توجه به دانش ما، این اولین مطالعه در مورد نقش استریگولاکتون بر مکانیسم تحمل به تنش خشکی در آویشن است و کاربرد این محرک زیستی می‌تواند سبب افزایش عملکرد کمی و کیفی گیاه آویشن دنایی گردد و گامی موثر در تحقق اهداف کشاورزی پایدار است. In the present study, the effect of foliar spraying of strigolactone (0, 5, and 10 μM) on the physiological and biochemical responses of Thymus daenensis Celak plant under drought stress (90, 60 and 30% of field capacity (FC)) was examined in a factorial experiment based on a completely randomized design with three replications in the Agriculture and Resources Campus Natural Sciences of Tehran University, Karaj. This study provided compelling evidence of increased drought stress tolerance in the Thymus daenensis Celak plant when treated with exogenous strigolactone at the flowering stage. Plants exposed to drought stress exhibited a significant decline in growth and development, as evidenced by shoot growth characteristics, photosynthetic pigments, and antioxidant enzyme activities. Drought stress led to a strong increase in hydrogen peroxide (212%) and malondialdehyde (151%), and these changes were strongly linked to growth retardation. The highest value of total phenol (56.49 mg GA.g-1 DW), flavonoid (96.24 mg Q.g-1 DW), proline (4.147 μmol g-1), superoxide dismutase (24.26-unit mg-1 protein), catalase (44.5-unit mg-1 protein), and peroxidase (26.9 unit mg-1 protein) enzymes activity as well as the highest amount of essential oil (0.48% by volume/weight) and the highest amount of thymol (1.93%) in Foliar spraying of 10 micromolar strigolactones under irrigation conditions of 30% of the agricultural capacity of Thymus daenensis Celak were obtained with Foliar spraying of 10 micromolar strigolactones under deficit irrigation 30% EFTc. In conclusion, strigolactone reduced the negative effects of deficit irrigation on Thymus daenensis Celak by improving water relations, increasing photosynthetic pigments, increasing secondary metabolites, osmotic adjustment, and enhancing antioxidant enzymes activities that regulated the homeostasis of reactive oxygen species. To our knowledge, this is the first study on the role of strigolactone in the mechanism of tolerance to drought stress in Thymus daenensis Celak. Also, based on the results of this research, strigolactone can be used as an efficient biological elicitor to improve quantitative and qualitative yield in thyme. It is recommended that these compounds be used as the best option for achieving sustainable agricultural goals and reducing environmental risks. آنزیم‌های آنتی‌اکسیدانت, تنش‌های غیر‌زیستی, فنل و فلاونوئید, منتول Antioxidant enzymes, Abiotic stresses, Phenol and flavonoid, Menthol 289 308 http://jispp.iut.ac.ir/browse.php?a_code=A-10-1828-1&slc_lang=fa&sid=1 Hoda Sadat Kiani هدی سادات کیانی h.kiani@ut.ac.ir No Department of Agriculture and Plant Breeding, Faculty of Agriculture and Natural Resources, University of Tehran, Karaj, Iran گروه زراعت و اصلاح نباتات، دانشکده‌های کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه تهران، کرج، ایران Manijeh Sabokdast Nodehi منیژه سبکدست نودهی sabokdast@ut.ac.ir Yes Department of Agriculture and Plant Breeding, Faculty of Agriculture and Natural Resources, University of Tehran, Karaj, Iran گروه زراعت و اصلاح نباتات، دانشکده‌های کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه تهران، کرج، ایران