ارزیابی ارتباط محتوای ربودیوزاید-A و استویوزاید با صفات رشدی، عملکردی و خصوصیات ریشه گیاه استویا (Stevia rebaudiana Bertoni) تحت تنش خشکی

نویسندگان

1 گروه علوم باغبانی، واحد دامغان، دانشگاه آزاد اسلامی، دامغان، ایران

2 گروه علوم باغبانی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران

3 مرکز تحقیقات تولید و فن‌آوری داروهای گیاهی، واحد دامغان، دانشگاه آزاد اسلامی، دامغان، ایران

doi
10.22092/ijmapr.2024.365043.3428
چکیده

سابقه و هدف: تحقیقات در زمینه ارتباط بین ویژگی‌های ریشه و محتوای گلیکوزیدهای استویول در ژنوتیپ‌های استویا (Stevia rebaudiana Bertoni) تحت سطوح مختلف تنش خشکی بسیار اندک است. ازاین­رو، این پژوهش با هدف ارزیابی ارتباط خصوصیات ریشه با محتوای دو گلیکوزید ربودیوزاید-A و استویوزاید در دو ژنوتیپ استویا تحت تنش خشکی اجرا شد.مواد و روش­ها: در این پژوهش ارزیابی ارتباط ویژگی‌های ریشه و صفات عملکردی با محتوای دو گلیکوزید ربودیوزاید-A و استویوزاید در دو ژنوتیپ استویا (چینی و هندی) در شرایط هیدروپونیک با هفت سطح خشکی (صفر، 2-، 4-، 6-، 8-، 10- و 12- بار با استفاده از پلی­اتیلن گلیکول 6000) در سال 1402 به‌صورت دو آزمایش کاملاً تصادفی در سه تکرار بررسی گردید. به­منظور اجرای آزمایش، گلدان‌هایی با مخلوط پومیس و پرلیت (به نسبت یک به یک) پر و تعداد سه نشاء یکدست در اوایل اردیبهشت‌ماه کشت شدند. در طول آزمایش، تغذیه و اعمال تنش خشکی با استفاده از محلول هوگلند انجام شد. تمامی گلدان‌ها تا قبل از تثبیت گیاهچه­ها با آب مقطر آبیاری شدند. بعد از اطمینان از تثبیت گیاهچه­ها، اعمال تیمارهای خشکی با آبیاری سه روز یکبار با 400 میلی­لیتر محلول هوگلند با ظرفیت اسمزی متفاوت براساس تیمارهای طراحی شده انجام گردید. پس از گذشت 65 روز از کاشت، تمامی گیاهان داخل گلدان‌ها به‌طور کامل خارج شده و اندام‌های هوایی و زیرزمینی جدا شدند تا ویژگی‌های مورد نظر اندازه‌گیری شود. اندازه‌گیری گلیکوزیدهای استویول به­وسیله کروماتوگرافی مایع با فشار بالا (HPLC) با ستون C18 و دتکتور UV-Vis در طول موج 202 نانومتر انجام شد. در نهایت نتایج مربوط به هر ژنوتیپ جداگانه آنالیز و ارائه گردید.نتایج: براساس نتایج صفات عملکردی و رشدی ازجمله ارتفاع بوته، تعداد برگ، وزن تر برگ، عملکرد برگ و عملکرد بیوماس کل تحت تأثیر تنش خشکی در هر دو ژنوتیپ تفاوت معنی‌داری داشتند و تمامی صفات ذکر شده در اثر تنش کاهش نشان دادند. میزان کاهش صفات عملکرد برگ در سطح 12- بار در مقایسه با شاهد به‌ترتیب در ژنوتیپ چینی و هندی 59.84% و 87.9% و عملکرد بیوماس کل 52.51% و 64.19% به­دست آمد. از نظر عملکرد برگ در سطح بدون تنش خشکی، ژنوتیپ هندی دارای میانگین بالاتری بود، در حالی که در سطوح بالاتر تنش خشکی (بیشتر از 8- بار)، ژنوتیپ چینی عملکرد بالاتری را نشان داد. می‌توان نتیجه­گیری کرد که ژنوتیپ چینی در سطوح بالاتر تنش، تحمل بیشتری از نظر عملکرد برگ از ژنوتیپ هندی دارد. براساس نتایج بیشترین میانگین صفات مرتبط با ریشه ازجمله وزن تر و خشک، حجم، طول و چگالی در ژنوتیپ چینی در سطح 4- بار و در ژنوتیپ هندی در 2- بار مشاهده شدند. در هر دو ژنوتیپ تنش جزئی خشکی (2- بار) منجر به افزایش میانگین استویوزاید و ربودیوزاید-A در مقایسه با تیمار بدون تنش شد، به‌طوری که بالاترین محتوای ربودیوزاید-A و استویوزاید در همین سطح تنش در ژنوتیپ چینی و هندی (به‌ترتیب 2.58 و 2.58 درصد و 7.8 و 5.96 درصد) بدست آمد. براساس نتایج رگرسیون گام به گام سطح ریشه و وزن تر برگ و عملکرد بیوماس کل از صفات اثرگذار در افزایش محتوای مجموع ربودیوزاید-A و استویوزاید بودند.نتیجه‌گیری: براساس نتایج، تنش خشکی شدید منجر به کاهش صفات رشدی، عملکردی، ویژگی‌های ریشه و محتوا و عملکرد دو گلیکوزید مورد بررسی شد. محتوای این دو گلیکوزید به‌عنوان متابولیت اصلی در گیاه استویا در سطح تنش خشکی جزئی (2- بار) بیشترین سنتز را داشتند که می‌توان استنباط کرد که به‌عنوان متابولیت­های تأثیر­گذار در ایجاد تحمل به تنش ایفای نقش می­کنند. بیشترین مقاومت در برابر تنش خشکی در ژنوتیپ چینی مشاهده شد، به‌طوری ‌که در برخی از موارد عملکرد و محتوای مجموع ربودیوزاید-A و استویوزاید در این ژنوتیپ بیشتر از ژنوتیپ هندی بود. در مجموع، این مطالعه نشان می‌دهد که تنش خشکی شدید به‌طور مستقیم بر عملکرد و محتوای گلیکوزیدهای ربودیوزاید-A و استویوزاید در گیاه استویا تأثیر کاهنده دارد و برخی از صفات مرتبط با ریشه و صفات عملکردی می‌توانند به‌عنوان نشانگرهای مناسب برای تحمل به تنش خشکی در این گیاه استفاده شوند.