تأثیر نمک‌های سیلیسیوم بر تغییرات فیزیولوژیک باقلای آلوده به Phytophthora pistaciae

نوع مقاله: علمی پژوهشی-فارسی

نویسندگان

1 دانش‌آموخته کارشناسی ارشد بیماری شناسی گیاهی، گروه گیاهپزشکی، دانشگاه شیراز

2 استاد بیماری شناسی گیاهی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شیراز

چکیده

سیلیسیوم دومینعنصررایج  درخاکاستکهاثرات مفیدیدرافزایشتحملبهتنش­های زندهوغیرزندهدرگیاهاندارد.در این مطالعه، فعالیت درون زیوه­ای سیلیکات سدیم و پتاسیم در مهار Phytophthora pistaciae  مورد ارزیابی قرار گرفت. به منظور بررسی اثر سیلیکات سدیم و سیلیکات پتاسیم در افزایش تحمل گیاه آزمونه­ی باقلا نسبت به P. pistaciae، آزمایشی به صورت فاکتوریل در قالب یک طرح کاملاً تصادفی و اعمال سه تیمار شاهد، دریافت نمک قبل و بعد از مایه­زنی، در سه تکرار در گلخانه اجرا شد. محتوای کاتالاز، پراکسیداز، پلی­فنول اکسیداز، پرولین، پروتئین کل، کربوهیدارت گیاه و همچنین اسیدیته و هدایت الکتریکی خاک مورد بررسی قرار گرفت. نتایج آزمایش­ها نشان داد که نمک­های سیلیسیوم با افزایش آنزیم­های کاتالاز، پراکسیداز، پلی­فنول اکسیداز و پروتئین کل باعث افزایش تحمل باقلا نسبت به P. pistaciae می­شود و برعکس میزان پرولین کاهش می­یابد. هیچ­کدام از این نمک­ها تأثیری روی میزان کربوهیدرات گیاه، pH و هدایت الکتریکی خاک نداشتند. باتوجهبهنتایجحاصلازاینآزمایشمی­تواناستنباطکردکهنقش نمک­های سیلیسیومدرافزایشتحملبه  بیماری در باقلابه دلیلافزایشفعالیتآنزیم­هایضد اکسایشبوده است. این آنزیم‌ها باعثکاهشخسارت­های اُکسایشی ناشیازگونه­هایفعالاکسیژنِایجاد شده تحتتنشبیمارگرمی‌شوند.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Effect of silicon salts on physiological changes in broad bean infected by Phytophtora pistaciae

نویسندگان [English]

  • A. Mohammadi 1
  • R. Mostowfizadeh-Ghalamfarsa 2
1 M.Sc. graduate of Plant Pathology, Department of Plant Protection, Shiraz University
2 Professor of Plant Pathology, School of Agriculture, Shiraz University
چکیده [English]

Background and Objectives
Silicon is the most common element in soil that has beneficial effects in enhancing tolerance to biotic and abiotic stresses in plants. The addition of silicon to plant nutrient solution causes decreasing sodium concentration, increasing plant growth, having positive effects on plant reproduction and increasing mechanical resistance. Silicon also affects absorption and translocation of several macro- as well as micronutrient elements and imposes the formation of precipitates under the cuticle, reduces plant transpiration and causes resistance to stresses such as side effects of excessive phosphorus and heavy metals (high concentration of manganese and aluminium) or salinity. Silicon salts such as sodium and potassium silicate causes significant reduction in growth, asexual organ reproduction and dry weight of hyphae, and also prevent the germination of cysts in some plant pathogens such as Phytophthora species. Application of silicon salts before and after inoculation of sterilized soil with Phytophthora pistaciae significantly reduces the disease by reducing the percentage of colonized roots and the mortality of the broad bean. In this study the in vivo activities of sodium and potassium silicate in controlling P. pistaciae and Rhizoctonia solani as a control were evaluated.
Material and Methods
To study the effect of sodium silicate (0.25, 0.5 and 0.7 mM) and potassium silicate (1, 2 and 4 mM) to increase the resistance of broad bean as a test plant against P. pistaciae and R. solani a factorial experiment in a completely randomized design with salt treatments before and after inoculation was conducted. In the case of R. solani as a control only 5.0 mM of sodium silicate and 2 mM of potassium silicate were applied. The level of catalase, peroxidase, polyphenol oxidase, proline, total protein and carbohydrates in plants as well as pH and the electrical conductivity of soil were examined.
Results
The results showed that silicon salts may enhance broad bean resistance to P. pistaciae and R. solani by increasing the level of catalase, peroxidase, polyphenol oxidase and total protein and decreasing proline. None of the salts had any effects on the level of carbohydrate content of the plants and pH and the electrical conductivity of soil.
Discussion
According to the results, it can be concluded that the role of silicon salts in promoting broad been tolerance could be due to increasing the activities of the antioxidant enzymes which in turn reduced the oxidative damages of reactive oxygen species produced under disease stress.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Biotic stress
  • Oomycota
  • Root rot
  • Silicate salts