تاثیر سیلیکون و نانودی اکسید سیلیکون بر فاکتورهای رشدی، مقدار اسمولیت­ها و محتوای یونی گیاه زعفران(Crocus Sativus L.) تحت تنش شوری

هدف از این مطالعه بررسی اثر تنش شوری بر گیاه زعفران و نقش محلول­پاشی سیلیکون و نانو دی­اکسید سیلیکون در کاهش اثر شوری بود. در این راستا گیاهان زعفران به مدت 1 ماه در وضعیت گلخانه­ای و به روش هیدروپونیک کشت شدند و تیمار شوری در سه سطح (0، 75 و 150 میلی­مولار کلرید سدیم) بعداز مرحله 4 برگی (گیاهان 1 ماهه) به مدت سه ماه به گیاهان زعفران اعمال شد. سیلیکون و نانو ذرات دی­اکسید سیلیکون نیز در دو سطح 5/0 و 1 میلی­مولار به صورت افشانه بر برگ گیاه زعفران اعمال گردید. بعد از سه ماه اعمال تیمارها گیاهان برداشت گردیده و فاکتورهای رشدی و بیوشیمایی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که شوری طول و وزن خشک اندام هوایی و زیرزمینی، مقدار پتاسیم (36/26 تا 84/45%)، نسبت K+/Na+ (67/4 تا 52/9 برابر) و RWC (75/5%) را کاهش داد. علاوه­بر این، شوری مرگ سلولی (142 تا 167%)، مقدار پرولین (74/119 تا 47/131%) و گلایسین بتایین (18/54 تا 70/ 65%)، محتوای یون­های سدیم (53/6 تا 78/8 برابر) و کلر (93/1 تا 92/4 برابر) را در گیاهان تحت تیمار افزایش داد. اعمال سیلیکون و نانو دی­اکسید سیلیکون موجب بهبود فاکتورهای رشدی، مقدار پتاسیم، نسبت K+/Na+ و RWC شد. نتایج همچنین نشان داد که اعمال سیلیکون و نانو سیلیکون موجب کاهش اسمولیت­های سازگار و یون­های سدیم و کلر شد. می­توان نتیجه گرفت که سیلیکون و نانو دی­اکسید سیلیکون، به­ویژه نانو ذره دی­اکسید سیلیکون در غلظت 5/0 میلی مولار، توانایی کاهش سمیت حاصل از تنش شوری را در زعفران دارند و می­توانند در افزایش مقاومت گیاهان زعفران در برابر تنش شوری نقش مهمی داشته باشند.

Saffron with scientific name of Crocus sativus L. is one of the oldest medicinal herbs which has always been center of attention and its performance depends on different factors. The aim of this study was to examine the effect of salinity stress on saffron plants and the role of foliar application of silicon and silicon nanoparticles in alleviating the impact of salinity. Saffron plants were treated at the four- leaf stage of plants by different levels of salinity (0, 75 and 150 mM), silicon and silicon dioxide NPs (0.5 and 1 mM) with four replications along 3 month. After harvest, growth and biochemical variables were determined. The results showed that salinity reduced length of shoots and roots, fresh and dry weight of the aerial and underground organs, K+ content, K+/Na+ ratio and RWC. Forthermore, salinity incrased the cell death, amout of proline, glycine betain and Na+ and Cl- content in the treated plant. Foliar application of silicon and silicon dioxide nanoparticles improved growth factors, RWC, K+ content and K+/Na+ ratio. The results also showed applying silicon and nanosilicon decreased compatible osmolytes and Na+ and Cl- content. It can be concluded that Si and SiO2 NPs, especially SiO2 NPs, had the ability to reduce the toxicity created under salinity stress in saffron and could play an important role in increasing the resistance of saffron plants to salinity stress.