جغرافیا و برنامه ریزی منطقه‌ای

جغرافیا و برنامه ریزی منطقه‌ای

شاخص‌های متابولیکی تنش خشکی بر رشد و عملکرد ذرت در اثر کاربرد اسید سالیسیلیک و اسید آبسزیک

نوع مقاله : مقاله علمی -پژوهشی کاربردی

نویسندگان
1 گروه آگرونومی، واحد ارسنجان، دانشگاه آزاد اسلامی، ارسنجان، ایران
2 گروه زیست شناسی، واحد ارسنجان، دانشگاه آزاد اسلامی، ارسنجان، ایران
10.22034/jgeoq.2026.594459.4514
چکیده
خشکی یکی از مهم‌ترین تنش‌های محیطی است که رشد و تولید ذرت را در سراسر جهان تحت تأثیر منفی قرار می‌دهد. تنش خشکی، به‌ویژه در شرایط تغییر اقلیم، یکی از محدودیت‌های اصلی تولید محصولات کشاورزی دیم به شمار می‌رود. گیاهان طی فرایند تکامل، مجموعه‌ای از راهبردهای سازگاری را توسعه داده‌اند که از طریق آن‌ها محرک‌های تنش‌زا را درک کرده و با سازوکارهای اختصاصی به این پیام‌های تنشی پاسخ می‌دهند. اسید آبسزیک (ABA) و اسید سالیسیلیک (SA) از مهم‌ترین مولکول‌های پیام‌رسان در پاسخ گیاهان به خشکی محسوب می‌شوند و نقش اساسی در رشد و نمو گیاه دارند.این آزمایش با هدف ارزیابی تأثیر اسید سالیسیلیک و اسید آبسزیک بر ویژگی‌های رشدی و بیوشیمیایی ذرت در رژیم‌های مختلف رطوبتی انجام شد. پژوهش در قالب طرح کرت‌های خردشده اجرا گردید؛ به‌طوری‌که کرت اصلی شامل سه سطح رژیم رطوبتی بود: ۱. آبیاری کامل، معادل ۱۰۰ درصد آب مصرفی موردنیاز گیاه در مراحل مختلف رشد؛ ۲ و ۳. دو سطح آبیاری کمبود، معادل ۷۵ و ۵۰ درصد آب مصرفی. کرت فرعی نیز شامل سه تیمار بود: ۱. کاربرد اسید آبسزیک؛ ۲. کاربرد اسید سالیسیلیک؛ و ۳. تیمار شاهد.تنش آبی موجب کاهش ارتفاع بوته و عملکرد ذرت شد؛ اما میزان پروتئین‌های محلول، کربوهیدرات‌های محلول، پرولین و مالون‌دی‌آلدئید (MDA) را به‌طور معنی‌داری افزایش داد. محلول‌پاشی اسید آبسزیک و اسید سالیسیلیک نیز سبب افزایش معنی‌دار ارتفاع بوته، عملکرد و میزان پرولین شد. غلظت آنزیم‌های آنتی‌اکسیدانی در تیمارهای ترکیبیِ دسترسی ۷۵ و ۵۰ درصدی به آب همراه با کاربرد ABA و SA، در مقایسه با سایر تیمارها، افزایش یافت
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

Effects of Salicylic Acid and Abscisic Acid Application on Metabolic Indicators of Drought Stress, Growth, and Yield of Maize

نویسندگان English

Mohammad-Sadegh Ghasemzadeh 1
Barmak Jafari Haghighi 1
Hamidreza Miri 1
Hamidreza , Ebrahimi 1
Abdolreza , Jafari 2
1 Department of Agronomy, Arsanjan Branch, Islamic Azad University, Arsanjan, Iran
2 Department of Biology, Arsanjan Branch, Islamic Azad University, Arsanjan, Iran
چکیده English

Drought is one of the most important environmental stresses adversely affecting maize growth and production worldwide. Drought stress, particularly under climate change conditions, is considered one of the major constraints on rainfed crop production. During evolution, plants have developed a range of adaptive strategies through which they perceive stress stimuli and respond to stress signals via specific mechanisms. Abscisic acid (ABA) and salicylic acid (SA) are among the most important signaling molecules involved in plant responses to drought and play essential roles in plant growth and development.This experiment was conducted to evaluate the effects of salicylic acid and abscisic acid on the growth and biochemical characteristics of maize under different moisture regimes. The study was carried out using a split-plot design. The main plots consisted of three moisture regimes: (1) full irrigation, equivalent to 100% of the crop water requirement at different growth stages; and (2 and 3) two deficit-irrigation levels equivalent to 75% and 50% of the crop water requirement. The subplots included three treatments: (1) abscisic acid application, (2) salicylic acid application, and (3) an untreated control.

کلیدواژه‌ها English

water stress
abscisic acid
salicylic acid
yield
antioxidant enzymes
1.    زین‌الدینی میمند، ا.، باقری بداغ‌آبادی، م.، مقیمی، ا.، نویدی، م. ن.، ابراهیمی میمند، ف. و امیرپور، م. (2018). مدل‌سازی عملکرد و رتبه‌بندی ویژگی‌های اراضی برای کشت ذرت بر اساس شبکه عصبی مصنوعی و مدل‌های رگرسیونی در جنوب ایران. Desert، 23، 85–95.
2.    شمی، ر.، وانگ، ر.، غیث، ا. س. م. س.، حسین، ح. ا.، حسین، س.، عرفان، م. و همکاران. (2021). تأثیر اسید سالیسیلیک، روی و گلیسین‌بتائین بر رشد ریخت‌شناختی ـ فیزیولوژیکی و عملکرد ذرت تحت تنش خشکی. Scientific Reports، 11، 3195.
3.    فاره، ا.، ون اویجن، م.، لفلار، پ. ا. و فاسی، خ. م. (2000). تحلیل رشد ذرت تحت راهبردهای مختلف آبیاری در شمال شرقی اسپانیا. European Journal of Agronomy، 12، 225–238.
4.    نایار، ه. و گوپتا، د. (2006). حساسیت متفاوت گیاهان C3 و C4 به تنش کمبود آب و ارتباط آن با تنش اکسیداتیو و آنتی‌اکسیدان‌ها. Environmental and Experimental Botany، 58، 106–113.
5.    یانگ، اکس.، چن، اکس.، گه، ک.، لی، ب.، تونگ، ی.، ژانگ، ا.، لی، ز.، کوانگ، ت. و لو، س. (2006). تحمل فتوسنتز نسبت به بازدارندگی نوری، دمای بالا و تنش خشکی در برگ پرچم گندم: مقایسه یک لاین دورگ با والدین آن در شرایط مزرعه‌ای. Plant Science، 171، 389–397.
6.    اسمیرنوف، ن. (1998). مقاومت گیاهان در برابر تنش‌های محیطی. Current Opinion in Biotechnology، 9، 214–219.
7.    وانگ، و.، وینوکور، ب. و آلتمن، ا. (2003). پاسخ گیاهان به خشکی، شوری و دماهای شدید: به‌سوی مهندسی ژنتیک برای تحمل به تنش. Planta، 218، 1–14.
8.    شینوزاکی، ک. و یاماگوچی ـ شینوزاکی، ک. (2006). شبکه‌های ژنی دخیل در پاسخ و تحمل به تنش خشکی. Journal of Experimental Botany، 58، 221–227.
9.    کونگ، ه.، ژانگ، ز. و چین، ج. (2021). اثرات متقابل اسید آبسزیک و تنش خشکی بر پاسخ‌های فیزیولوژیکی گندم زمستانه (Triticum aestivum L.). Pakistan Journal of Botany، 53، 1545–1551.
10. وی، ل.، وانگ، ل.، یانگ، ی.، وانگ، پ.، گوئو، ت. و کانگ، گ. (2015). اسید آبسزیک تحمل گیاهچه‌های گندم به خشکی را افزایش داده و سطوح رونویسی ژن‌های کدکننده مسیر زیست‌ساخت آسکوربات ـ گلوتاتیون را تنظیم می‌کند. Frontiers in Plant Science، 6.
11. جیانگ، م. و ژان، ج. (2002). تجمع اسید آبسزیک ناشی از تنش آبی، افزایش تولید گونه‌های فعال اکسیژن را تحریک کرده و فعالیت آنزیم‌های آنتی‌اکسیدانی را در برگ‌های ذرت افزایش می‌دهد. Journal of Experimental Botany، 53، 2401–2410.
12. بلانچارد، م. گ.، نیوتن، ل. ا.، رانکل، ا.، وولارد، د. و کمپبل، س. (2007). کاربرد برون‌زاد اسید آبسزیک، تحمل پس از برداشت به خشکی را در چندین گیاه زینتی یک‌ساله بهبود بخشید. Acta Horticulturae، 755، 127–132.
13. یادگاری، ل. ز.، حیدری، ر.، رحمانی، ف. و خارا، ج. (2014). القای تحمل به خشکی در گوجه‌فرنگی از طریق محلول‌پاشی اسید آبسزیک و ترکیبات سولفونامیدی. Journal of Stress Physiology & Biochemistry، 10، 327–334.
14. حیات، ق.، حیات، س.، الیمنی، م. و احمد، ا. (2012). تغییرات میانجی‌گری‌شده توسط اسید سالیسیلیک در رشد، فتوسنتز، متابولیسم نیتروژن و سامانه دفاع آنتی‌اکسیدانی نخود (Cicer arietinum L.). Plant, Soil and Environment، 58، 417–423.
15. شارما، م.، گوپتا، س. ک.، ماجومدر، ب.، موریا، و. ک.، دیبا، ف.، عالم، ا. و همکاران. (2017). پاسخ‌های رشدی، فیزیولوژیکی و پروتئومیکی میانجی‌گری‌شده توسط اسید سالیسیلیک در دو رقم گندم تحت تنش خشکی. Journal of Proteomics، 163، 28–51.
16. عالم، پ.، بالاوی، ت. ا. و فایزان، م. (2022). تأثیر اسید سالیسیلیک بر رشد، فتوسنتز و فعالیت آنزیم‌های آنتی‌اکسیدانی گندم (Triticum aestivum) در مواجهه با تنش شوری. Molecules، 28.
17. توتجا، ن. (2007). اسید آبسزیک و پیام‌رسانی تنش‌های غیرزیستی. Plant Signaling & Behavior، 2، 135–138.
18. آرنون، د. ا. (1949). آنزیم‌های مس‌دار در کلروپلاست‌های جداسازی‌شده: پلی‌فنل‌اکسیداز در Beta vulgaris. Plant Physiology، 24، 1–15.
19. بیتس، ل. س.، والدرن، ر. پ. و تیر، ا. د. (1973). تعیین سریع پرولین آزاد برای مطالعات تنش آبی. Plant and Soil، 39، 205–207.
20. شی، د. م.، لیو، و. س.، یانگ، گ. د.، وو، س. ا. و ژنگ، س. س. (2010). بیش‌بیان اختصاصی ژن‌های آنتی‌اکسیدانی در بذر آرابیدوپسیس، تحمل به تنش اکسیداتیو را طی جوانه‌زنی و مراحل اولیه رشد گیاهچه افزایش می‌دهد. Plant Biotechnology Journal، 8، 796–806.
21. میلی، ا. س. (1954). سنجش فعالیت کاتالازها و پراکسیدازها. Methods of Biochemical Analysis، 357–424.
22. افه‌اوغلو، ب.، اکمکچی، ی. و چیچک، ن. (2009). پاسخ‌های فیزیولوژیکی سه رقم ذرت به تنش خشکی و بازیابی پس از تنش. South African Journal of Botany، 75، 34–42.
23. یاواس، ا. و اونای، ا. (2016). تأثیر روی و اسید سالیسیلیک بر گندم تحت تنش خشکی. Journal of Animal and Plant Sciences، 26، 1012–1018.
24. گه، ت.، سوئی، ف.، بای، ل.، تونگ، س. و سان، ن. (2012). تأثیر تنش آبی بر رشد، تخصیص زیست‌توده و کارایی مصرف آب ذرت تابستانه (Zea mays L.) در سراسر چرخه رشد. Acta Physiologiae Plantarum، 34، 1043–1053.
25. میلر، گ.، سوزوکی، ن.، چیفتچی ـ ییلماز، س. و میتلر، ر. (2010). هم‌ایستایی و پیام‌رسانی گونه‌های فعال اکسیژن در طول تنش‌های خشکی و شوری. Plant, Cell & Environment، 33، 453–467.
26. کرکهام، م. ب. (1983). تأثیر اسید آبسزیک بر روابط آبی ارقام گندم زمستانه با سطوح متفاوت مقاومت به خشکی. Physiologia Plantarum، 59، 153–157.
27. هونگبو، ش.، زونگسو، ل. و مینگان، ش. (2006). تنظیم اسمزی ۱۰ ژنوتیپ گندم (Triticum aestivum L.) تحت کمبود آب خاک. Colloids and Surfaces B: Biointerfaces، 47، 132–139.
28. ریکاردی، ف.، گازو، پ.، دو وین، د. و زیوی، م. (1998). تغییرات پروتئینی در پاسخ به کمبود تدریجی آب در ذرت: تغییرات کمی و شناسایی پلی‌پپتیدها. Plant Physiology، 117، 1253–1263.
29. تی‌دا، گ.، فانگ‌گونگ، س. و لی‌پینگ، ب. (2006). تأثیر تنش آبی بر فعالیت آنزیم‌های حفاظتی و پراکسیداسیون لیپیدی در ریشه‌ها و برگ‌های ذرت تابستانه. Agricultural Sciences in China، 5، 291–298.