اثر گلایسین بتائین بر روی جوانه زنی و رشد گیاه ذرت شیرین تحت تنش شوری
چکیده
تنش شوری یکی از معمول ترین تنش های غیرزنده است که به طور قابل توجهی باعث کاهش رشد و عملکرد بیشتر گونه های گیاهی می شود. کاهش پتانسیل تورژسانس گیاه و در پی آن کاهش تورژسانس سلول ها که در اثر شوری رخ می دهد، مهم ترین عامل بازدارندگی رشد گیاهان تحت شرایط شوری است. یکی از راهکارهایی که گیاهان برای سازگار شدن با شرایط محیطی نامطلوب مثل تنش شوری پیش می گیرند، تجمع ترکیبات با وزن ملکولی پایین که معروف به محلول های سازگاری هستند می باشد. گلایسین بتائین از مهم ترین تنظیم کنند های اسمزی آلی است که نقش عمده ای در تنظیم اسمزی در گیاهان بازی می کند. ولی در بسیاری از محصولات سنتز و تجمع گلایسین بتائین کمتر از میزان مورد نیاز برای کاهش اثرات مضر تنش های اسمزی محیطی مختلف است، به همین دلیل تعدادی از محققین معتقدند که یک روش افزایش سطح گلایسین بتائین داخلی گیاهان، استعمال خارجی این ماده است. لذا جهت بررسی تاثیر این ماده بر تخفیف اثر شوری در مرحله ی جوانه زنی، گیاهچه ای و رویشی گیاه ذرت شیرین سه آزمایش در گلخانه تحقیقاتی دانشگاه صنعتی اصفهان در سال 1391 به اجرا درآمد. آزمایشات در قالب طرح کاملاً تصادفی بصورت فاکتوریل با دو فاکتور گلایسین-بتائین و شوری انجام شدند. در آزمایش های مرحله ی جوانه زنی و گیاهچه ای، گلایسین بتائین در پنج سطح (0، 5، 10 ،20 و 40 میلی مولار) و شوری در دو سطح (0 و 60 میلی مولار) و با 5 تکرار در مرحله جوانه زنی و 3 تکرار در مرحله گیاهچه ای اجرا شد. بذور، قبل از کشت به مدت 24 ساعت در محلول هایی با غلظت های مذکور گلایسین بتائین خیسانده شدند. آزمایش مرحله رویشی، به صورت گلدانی با سه سطح گلایسین بتائین (0، 25 و 50 میلی مولار) و سه سطح شوری (0، 30 و 60 میلی مولار) با 4 تکرار اجرا شد. تیمار با گلایسین بتائین به صورت محلول پاشی برگی در سه مرحله با فاصله تقریبی 10 روز صورت گرفت. نتایج نشان داد که تیمار شوری بر درصد جوانه زنی بی تاثیر بود ولی سرعت جوانه زنی را کاست و تیمار بذور با گلایسین بتائین تاثیر مثبتی بر شاخص های جوانه زنی نداشت. اما نتایج مرحله گیاهچه ای نشان داد که شوری بر اغلب شاخص های مورد اندازه گیری تاثیر منفی گذاشت، ولی تیمار بذور با گلایسین بتائین توانست از خسارت شوری به خوبی بکاهد. در این آزمایش، غلظت 10 میلی مولار گلایسین بتائین در شرایط بدون تنش و 20 میلی مولار در شریط تنش شوری، اثر بهبوددهندگی بیشتری نسبت به سایر سطوح داشتند. نتایج مرحله رویشی نیز نشان داد که شوری بر رشد و پارامترهای رشدی اثرات مخرب بر جای گذاشت. به طوری که ارتفاع گیاه، وزن تر و خشک اندام هوایی و ریشه، کلروفیل نسبی، کلروفیل a، کلروفیل b و کلروفیل کل برگ، غلظت پرولین برگ، غلظت یون های سدیم و پتاسیم برگ و ریشه، نشت یون، آنتوسیانین برگ و آنزیم های آسکوربات پراکسیداز و پراکسیداز تحت تاثیر شوری قرار گرفتند. اما محلول پاشی گیاه ها با گلایسین بتائین باعث بهبود آسیب های ناشی از شوری بر بیشتر پارامترها شد؛ به طوری که گیاهان محلول پاشی شده با این ماده به طور معنی داری ارتفاع، وزن تر اندام هوایی، وزن خشک ریشه، کلروفیل a، کلروفیل b، کلروفیل کل، آنتوسیانین، پتاسیم ریشه، آنزیم آسکوربات پراکسیداز و آنزیم پراکسیداز بیشتر و پرولین و سدیم برگ و ریشه کمتری نسبت به گیاهان بدون تیمار داشتند. به طور کلی با توجه به نتایج حاصله می توان گفت در شرایط تنش شوری، محلول پاشی با غلظت 50 میلی مولار گلایسین بتائین در گیاه ذرت شیرین باعث افزایش رشد و مقاومت به شوری می شود.
