تاثیر تیمارهای زیستی پوترسین و سالیسیلیک اسید بر افزایش مقاومت رزماری در برابر شوری از طریق فعال‎سازی متابولیت‎های ثانویه

سابقه و هدف: شوری خاک یکی از مهم ترین تنش های غیرزیستی است که رشد و عملکرد گیاهان را با اختلال در تعادل یونی، کاهش جذب آب و افزایش تولید گونه های فعال اکسیژن (ROS) محدود می سازد. رزماری (Rosmarinus officinalis L.) به عنوان گیاهی دارویی و معطر، دارای ظرفیت بالایی در تولید متابولیت های ثانویه مانند فنول ها، فلاونوئیدها و اسانس هاست که نقش موثری در دفاع گیاه در برابر تنش ها ایفا می کنند. مطالعات اخیر نشان می دهند که استفاده از ترکیبات تنظیم کننده رشد مانند پوترسین (یک پلی آمین طبیعی) و سالیسیلیک اسید (یک فیتوهورمون کلیدی) می تواند با تحریک مسیرهای دفاعی و افزایش تولید ترکیبات آنتی اکسیدانی، مقاومت گیاهان را در برابر شرایط نامساعد بهبود بخشد. ازاین رو، هدف از این پژوهش بررسی تاثیر تیمارهای زیستی پوترسین و سالیسیلیک اسید بر تحمل به شوری در گیاه رزماری از طریق القای متابولیت های ثانویه و بهبود سازوکار های دفاعی بود.مواد و روش ها: در این تحقیق، تاثیر تیمارهای پوترسین (در غلظت های ۰، ۵/۰، ۱ و ۲ میلی مولار) و سالیسیلیک اسید (در غلظت های ۰، ۵/۰، ۷/۰ و ۱ میلی مولار) تحت تنش شوری (در غلظت های (۰، ۷۵، ۱۲۵ و ۱۵۰ میلی مولار NaCl) بر صفات فیزیولوژیک، بیوشیمیایی و تغییرات متابولیت‎های گیاه رزماری در قالب طرح فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی  با سه تکرار ارزیابی شد.نتایج و یافته ها: نتایج نشان داد که با افزایش غلظت شوری، میزان پرولین در گیاه به طور قابل توجهی افزایش یافت. در تنش شوری ۷۵، ۱۲۵ و ۱۵۰ میلی مولار، تیمارهای پوترسین با غلظت ۲ میلی مولار و سالیسیلیک اسید با غلظت ۱ میلی مولار به ترتیب باعث افزایش ۱۳۸/۰، ۱۶۶/۰ و ۲۱۸/۰ میلی گرم در گرم وزن تر در میزان پرولین شدند که در مقایسه با شاهد به ترتیب ۹۸/۷۸، ۵۳/۸۲ و ۹۱/۵۹ درصد افزایش نشان دادند. همچنین، افزایش غلظت شوری باعث افزایش میزان کربوهیدرات در گیاه شد و تیمار پوترسین با غلظت ۵/۰ میلی مولار در شرایط عدم تنش شوری موجب افزایش کربوهیدرات ها گردید. در تنش شوری ۷۵ و ۱۲۵ میلی مولار، بیشترین میزان کربوهیدرات در تیمار سالیسیلیک اسید با غلظت ۱ میلی مولار مشاهده شد که به ترتیب ۱۳/۳ و ۳۸/۳ میلی گرم در گرم وزن تر بود. این تیمارها باعث افزایش ۹۳/۱۳۸ و ۸۹/۷۷ درصدی کربوهیدرات در مقایسه با شاهد در این شرایط شدند. در تنش شوری ۱۵۰ میلی مولار، تیمار ترکیبی پوترسین با غلظت ۵/۰ میلی مولار و سالیسیلیک اسید با غلظت ۷/۰ میلی مولار بیشترین افزایش را در میزان پرولین به میزان ۳/۳ میلی گرم در گرم نشان داد. در شرایط عدم تنش شوری ۱۵۰ میلی مولار، تیمار پوترسین با غلظت ۵/۰ میلی مولار به میزان ۵۳/۸۶ درصد باعث افزایش فعالیت آنزیم پراکسیداز شد. در تنش شوری ۷۵ میلی مولار، تیمار پوترسین با غلظت ۱ میلی مولار باعث افزایش ۴۷/۲۳ درصدی فعالیت آنزیم پراکسیداز گردید، در حالی که در سطح شوری ۱۵۰ میلی مولار، کاربرد ترکیبی پوترسین (۵/۰ میلی مولار) و سالیسیلیک اسید (۷/۰ میلی مولار) موجب افزایش ۱۱۶/۱ درصدی فعالیت این آنزیم شد. در نهایت، بررسی ترکیبات دفاعی گیاه نشان داد که تیمار ترکیبی پوترسین با غلظت ۲ میلی مولار و سالیسیلیک اسید با غلظت ۱ میلی مولار بیشترین مقدار رزمارینیک اسید را در تنش شوری ۱۵۰ میلی مولار داشت. این تیمار همچنین موجب افزایش چشمگیر ترکیبات ترپنوئیدی مانند آلفا-پینن، ۱,۸-سینئول، بورنئول و کامفور گردید. البته افزایش ۱,۸-سینئول در این تیمار نشان دهنده تاثیر مثبت آن بر سنتز ترکیبات فرار با خاصیت آنتی اکسیدانی و ضدمیکروبی است.نتیجه گیری:  نتایج این مطالعه نشان می دهند که تیمارهای زیستی با استفاده از پوترسین و سالیسیلیک اسید نقش موثری در افزایش مقاومت گیاه رزماری به تنش شوری دارند. این ترکیبات با افزایش تولید متابولیت های ثانویه مانند فنول ها و فلاونوئیدها، کاهش آسیب اکسیداتیو و فعال سازی مسیرهای دفاعی وابسته به آنتی اکسیدان ها، توانستند تعادل فیزیولوژیکی گیاه را در شرایط شور حفظ کرده و رشد آن را بهبود ببخشند. بنابراین، استفاده از این تیمارها می تواند به عنوان یک راهکار زیست سازگار، کم هزینه و موثر برای ارتقاء تحمل گیاهان دارویی و معطر به تنش های محیطی، به ویژه شوری، در برنامه های کشاورزی پایدار و تولید گیاهان با ارزش دارویی بالا توصیه شود.

کلیدواژه ها:

پرولین ، متابولیت‎های ثانویه ، کافئیک اسید ، ترپنوئیدها ، تحمل به تنش