تاثیر تغذیه پتاسیم به شکل معدنی و کمپلکس شده با آمینواسید بر کاهش خسارت اکسیداتیو ناشی از تنش سرما در توت فرنگی

STUDENT

DEGREE

YEAR

Low temperature is an important environmental stress which negatively affects growth and yield of plants worldwide. Improved plant nutrition status is considered as an approach to combat environmental stresses such as chilling. Potassium (K) plays important roles in enhancing plant tolerance against chilling. a soil-less culture experiment was conducted in order to investigate the effect of foliar spray of K in the form of mineral and complexed with amino acids on alleviating oxidative stress an anti-oxidative response of strawberry ( Fragaria × ananassa cv. Gavita ) under chilling stress conditions. The plant seedlings were exposed to two temperature levels (4 and 25 0 C) and six fertilizer treatments including free amino acid free K control, lysine (Lys), K 2 SO 4 , and amino chelates K-Lys, K-Lys-Met (methionine), and K-Lys-Met-Asc (ascorbic acid). Results showed that under low temperature conditions, the leaf ion leakage and concentration of malondialdehyde (MDA), and proline significantly increased. Foliar application of K-Lys-Met with or without ascorbic acid resulted in significant decrease of leaf ion leakage and MDA concentration while increased the proline concentration in comparison with the control (free K free amino acid). Results indicated that chilling stress (4 0 C) caused an increase of leaf activity of antioxidative enzymes i.e., catalase (CAT), ascorbate peroxidase (APX), guaiacol peroxidase (GPX), and super oxide dismutase (SOD). A significant increase in leaf activity of CAT, APX, GPX, and SOD was observed by foliar spray of K-Lys-Met with or without ascorbic acid. Foliar spray of amino chelates K-Lys-Met and K-Lys-Met-Asc resulted in a significant increase of leaf chlorophyll concentration in comparison with the control. The presence of ascorbic acid was effective in decreasing ion leakage and MDA concentration and increasing proline concentration and activity of CAT, SOD, GPX, and APX. According to the results, among different K fertilizer sources studied here, amino chelate K-Lys-Met containing ascorbic acid was an effective source of K to alleviate oxidative stress induced by chilling in strawberry via increasing activity of anti-oxidative enzymes. Keywords: Strawberry, potassium, environmental stress, anti-oxidative enzymes

دمای پایین یکی از تنش‌های مهم محیطی است که رشد و عملکرد گیاهان را در بسیاری مناطق دنیا تحت تاثیر قرار می دهد. یکی از راهکارهای مقابله با تنش‌های محیطی از جمله سرما، بهبود وضعیت تغذیه گیاه است. در بین عناصر غذایی، پتاسیم جایگاه ویژه ای در افزایش تحمل گیاهان در برابر سرما دارد. آزمایش حاضر به صورت کشت بدون خاک با هدف بررسی تاثیر تغذیه برگی پتاسیم به شکل معدنی و کمپلکس شده با آمینواسیدها بر کاهش خسارت اکسیداتیو و پاسخ آنتی اکسیداتیو گیاه توت‌فرنگی ( Fragaria × ananassa ) رقم گاویتا به تنش سرما اجرا شد. تیمارها در این آزمایش شامل دو سطح دمایی (4 و 25 درجه سلسیوس) و شش تیمار کودی (بدون آمینواسید و بدون پتاسیم، آمینواسید لیزین، سولفات پتاسیم و آمینوکلات های پتاسیم – لیزین، پتاسیم – لیزین – متیونین و پتاسیم – لیزین – متیونین – آسکوربیک اسید) بود. طرح آزمایش به صورت کرت های خردشده فاکتوریل (6×2) در قالب طرح کاملاً تصادفی در سه تکرار بود. نتایج نشان داد که تحت شرایط تنش دمای پایین درصد نشت یونی برگ، غلظت مالون‌ دی آلدهید و غلظت پرولین برگ به طور معنی‌داری افزایش یافت. تغذیه برگی آمینوکلات پتاسیم – لیزین – متیونین با و بدون آسکوربیک اسید منجر به کاهش معنی‌دار درصد نشت یونی برگ و غلظت مالون دی آلدهید و افزایش غلظت پرولین برگ در مقایسه با گیاهان شاهد (بدون پتاسیم و بدون آمینواسید) شد. نتایج نشان داد تنش سرما (دمای 4 درجه سلسیوس) سبب افزایش فعالیت آنزیم‌های آنتی اکسیداتیو کاتالاز، آسکوربات‌ پراکسیداز، گایاکول پراکسیداز و سوپراکسیددیسموتاز در برگ توت‌فرنگی شد. تغذیه برگی آمینوکلات پتاسیم – لیزین – متیونین با و بدون آسکوربیک اسید نیز باعث افزایش فعالیت آنزیم‌های کاتالاز، آسکوربات‌ پراکسیداز، گایاکول پراکسیداز و سوپراکسیددیسموتاز برگ شد. همچنین این تیمار سبب افزایش غلظت کلروفیل کل برگ در مقایسه با گیاهان شاهد شد. وجود آسکوربیک اسید همراه با آمینوکلات پتاسیم – لیزین – متیونین در کاهش نشت یونی و غلظت مالون دآلدهید برگ از یک طرف و افزایش غلظت پرولین و فعالیت آنزیم های سوپراکسیددسموتاز، گایاکول پراکسیداز و آسکوربات پراکسیداز موثر بود. بنابراین در بین منابع کودی پتاسیم، آمینوکلات پتاسیم – لیزین – متیونین حاوی آسکوربیک اسید به عنوان یک منبع کودی موثر با افزایش فعالیت آنزیم های آنتی اکسیداتیو برگ، خسارت اکسیداتیو ناشی از سرما در توت فرنگی را کاهش داد. کلمات کلیدی: توت فرنگی، پتاسیم، تنش محیطی، آنزیم‌های آنتی‌ اکسیدان.