اثرات متقابل پتاسیم و ژیبرلین بر میزان کلروفیل و کاروتنوئیدهای کلروپلاست و پارامترهای رشد در گیاه عدس (Lens culinaris L.)

محورهای موضوعی : ژنتیک

گیتی برزین ¹ , رمضانعلی خاوری نژاد ² , حمید فهیمی ³ , سارا سعادتمند ⁴

1 - دانشجوی دکتری دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات، تهران
2 - گروه زیست شناسی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات، تهران
3 - گروه زیست شناسی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات، تهران
4 - گروه زیست شناسی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات، تهران

تاریخ دریافت : 1387/02/01 تاریخ پذیرش : 1387/06/25 تاریخ انتشار : 1387/12/25

کلید واژه: عدس, پتاسیم, پارامترهای رشد, اسید ژیبرلیک, رنگیزه های کلروپلاستی, ژیبرلین,

چکیده مقاله :

اثر پتاسیم (K) با غلظت‌های 5، 10، 15و20 میلی مولار و ژیبرلین (GA3) با غلظت‌های 05/0 و 1/0 میلی مولار بطور جداگانه و با هم بر برخی از فرایندهای فیزیولوژیک مانند سنجش مقدار کلروفیل های برگ با استفاده از روش Arnon و سنجش مقدار کاروتنوئیدهای برگ با استفاده از روش Davies و پارامترهای رشد به روش Rodrigues در گیاه عدس (Lens culinaris L.) مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که مقادیر کلروفیل a و کلروفیل کل و کاروتنوئیدها با افزایش غلظت‌های K و GA3 بصورت جداگانه به طور معنی‌داری افزایش یافت، ولی بر مقدار کلروفیل b تاثیر معنی‌داری ایجاد نکرد. همچنین پارامترهای رشد سرعت رشد نسبی (RGR) و میزان همگون سازی خالص (NAR) با افزایش K و GA3 افزایش معنی‌داری را نشان دادند. غلظت‌های مختلف K و GA3 بر میزان رنگیزه‌های کلروپلاستی و پارامترهای رشد افزایش معنی‌داری نداشت.

چکیده انگلیسی:

In this study, we evaluated the effects of potassium (5, 10, 15, and 20mM KCl) and gibberellin (0.05 and 0.1mM), either alone or in combination, on the amount of carotenoids and chlorophyll a & b and also on the plant growth parameters including NAR and RGR on 37–day plants of lentil. It showed that the amount of above mentioned pigments was affected by various levels of either potassium or gibberellin alone. In addition, all of the plant growth parameters increased significantly by each of the evaluated levels of potassium and GA3. However, the combination of K and GA3 did not have any additive effect either on the pigment content or on the plant growth parameters. We concluded that the addition of potassium and gibberellin to a growing lentil might increase the amount of carotenoid and chlorophyll and enhanced the plant growth.

منابع و مأخذ:

Arnon, D.I. 1949. Copper enzymes in isolated chloroplast, polyphenol oxidase in Beta vulgaris. Plant Physiol. 24, 1-15.

Ashraf, M.: Zafar, z.u. , 1997.Effect of potassium deficiency on growth and some biochemical characteristics in two lines of lentil (Lens culinaris Medic.).Acta physiologiae plantarum , 19(1), 9-15.

Bussakorn, S.M., Daniel, P.S., Michael, T.T., Mark R.T. 2003. A review of potassium in grapevines with special emphasis on berry accumulation. Aust.J. Grape Wine Res. 9, 154–168.

Cakmak, I., Hengler C., Marschner H. 1994. Partitioning of shoot and root dry matter and carbohydrates in bean plants suffering from phosphorus, potassium and magnesium deficiency. J. Exp. Bot. 45: 1245-1250.

Davies, B.H. 1976. Carotenoids, In : Good win. T.W. (eds), Chemistry and biochemistry of plant pigments. Vol 2, pp: 36-165, Academic press, Landan.

Dijkstra, P., Ter Reegen, H.& Kuiper, P.J. C. 1990. Relationship between relative growth rate, endogenous gibberellins, and responseto applied gibberellic acid for Plantago major. Physiol.Plant. 79, 629–634.

Dong Yanjun, H., Kamiuten, Zhongnan Yang, Dongzhi Lin,T., Ogawa Lijun, Luo & Matsuo, H., 2006. Mapping of quantitative trait loci for gibberellic acid response at rice (Oryza sativa L.) seedling stage. Plant Science, 170, (1) , 12-17.

Drazkiewicz, M.; Baszynski, T.; 2005. Growth parameters and photosynthetic pigments in leaf segments of Zea mays. exposed to cadmium, as related to protection mechanisms. J. Plant Physiol in press.

Ghorbanli, M.; Kaveh, S.; Farzami Sepehr, M.;1999. Effects of Cadmium and Gibberellin on Growth and Photosynthesis of Glycine Max..Photosynthetica,17 : 627 – 631.

Khan, N.A. & Samiullah, 2003. Comparative effects of modes of gibberellic acid application on photosynthetic biomass distribution and productivity of rapeseed-mustard. Physiol. Mol. Biol. Plants, 9, 141–145.

Lapina, I. & Popov P., 1970. Effect of sodium chloride on the photosynthetic apparatus of tomatoes. Fiziol. Rast. 17: 580-585.

Longstreth, D. & Nobel, P. 1980.Nutrient influences on leaf photosynthesis.Plant Physiol, 65,541-543.

Mathis James, N. , Bradburne James, A., & Dupree, 1989. Gibberellic Acid Effects on Greening in Pea Seedlings. Plant Physiol. 91, 19-22.

Nagel, O.W., Konnings, H. & Lambers, H., 2001. Growth rate and biomass partitioning of wildtype and low-gibberellin tomato (Solanum lycopersicum) plants growing at a high and low nitrogen supply. Physiol Plant, 111, 33–39.

Ouzounidou G.; & Ilias I. ,2005. Hormone-induced protection of sunflower photosynthetic apparatus against copper toxicity. Biologia Plantarum, 49: 223-228.

Prasad, S.M. & Zeeshan, M., 2005. UV-B radiation and cadmium induced changes in growth, photosynthesis, and antioxidant enzymes of cyanobacterium Plectonema boryanum. Biologia Plantarum, 49: 229 – 236.

Reddy, K.R. & Zhao, D. 2005. Interactive effects of elevated CO₂ and potassium deficiency on photosynthesis, growth, and biomass partitioning of cotton. Field Crops Research, 94 : 201–213.

Richards, D.E., King, K.E., Ait Ali, T, Harberd, N.P. 2001. How gibberellins regulates plant growth and development: a molecular genetic analysis of gibberellin signaling. Annu Rev Plant Physiol Plant Mol Biol, 52, 67–88.

Rodrigues, P., Torrecillas, A., Morales, M.A., Ortuno, M.F., Sanches Bianco, M.j., 2005. Effect of NaCl salinity and water stress on growth and leaf water relations of Asteriscus maritimus plants. Environ. Exp. Bot., 53,113-123.

Schoefs, B., 2002. Chlorophyll and carotenoid analysis in food products.Properties of the pigments and methods of analysis. Trends in FoodScience and Technology ,13,361–371.

Seljasen, R., Skrede, G., Hoftun, H., 1998. Chlorophylls, carotenoids and flavonoids: vegetable constituents with a positive role in cancer,cardiovascular and viral diseases. In:

Very, A.A.; Sentenac, H.; 2003. Molecular mechanisms and regulation of K transport in higher plants. Annu. Rev. Plant Biol., 54: 575-603.

Vishnevetsky Michael, Ovadis Marianna, Itzhaki,Hanan & Vainstein Alexander ,1997. CHRC, Encoding a Chromoplastspecific Carotenoid-associated Protein, Is an Early Gibberellic Acid-responsive Gene. The journalmof biological chemistry, 272 (40), 24747–24750.

Yuan Lin and Xu Da. Quan, 2001. Stimulation effect of gibberellic acid short – term treatment on leaf photosynthesis related to the increase in Rubisco content in broad bean and soybean. Biochemical and life sciences, 68 (1), 39-47.

Zhao, D., Oosterhuis, D.M., Bednarz, C.W., 2001. Influence of potassium deficiency on photosynthesis, chlorophyll content, and chloroplast ultrastracture of cotton plants. Photosynthetica, 39, 103–109.