کاربرد برون‌زای سروتونین، با تعدیل هموستاز ردوکس و ویژگی‌های فتوسنتزی، مقاومت به خشکی گیاه زعفران را افزایش می‌دهد.

تنش آبی یکی از مهم‌ترین تنش‌های غیرزیستی است که تعادل اسمزی گیاهان را مختل می‌کند و در نتیجه رشد و عملکرد آنها را کاهش می‌دهد. در سال‌های اخیر مشخص شده است که سروتونین، به عنوان یک مولکول سیگنال‌دهنده و تنظیم‌کننده، می‌تواند نقش‌های مهمی در رشد و نمو گیاهان ایفا کند و تحمل آنها را در برابر تنش‌های غیرزیستی افزایش دهد. زعفران گیاهی است که به دلیل خواص دارویی و آشپزی خود شناخته شده است.

طعم، عطر و رنگ متمایز آن، آن را به یک ماده‌ی پرطرفدار در غذاهای مختلف و داروهای سنتی تبدیل کرده است. هدف از این مطالعه بررسی تأثیر احتمالی تنظیم‌کننده رشد سروتونین بر برخی از ویژگی‌های مورفوفیزیولوژیکی و بیوشیمیایی گیاه زعفران در شرایط تنش آبی است. تنش آبی با استفاده از پلی‌اتیلن گلیکول 6000 در سطح 30٪، وزنی/حجمی اعمال شد. سروتونین نیز به صورت برون‌زا با غلظت 100 میکرومولار در هر دو محلول‌پاشی برگی و ریشه‌ای اعمال شد. یافته‌های آزمایش نشان داد که تنش آبی تأثیر مخربی بر پارامترهای مختلف رشد و فتوسنتزی از جمله وزن خشک، وزن خشک، محتوای نسبی آب برگ، محتوای رنگدانه‌های فتوسنتزی، فسفر، نسبت فلورسانس به حجم برگ، کربن و کلراید دارد. در این شرایط، محتوای H2O2 و نشت یونی افزایش یافت.

افزایش محتوای پرولین و قندها نیز تأیید کرد که گیاه زعفران در شرایط رشد نامطلوبی قرار گرفته است. کاربرد سروتونین در هر دو روش محلول‌پاشی و ریشه‌پاشی و به‌ویژه تیمار ریشه در شرایط تنش‌زا، با فعال کردن سیستم‌های آنتی‌اکسیدانی آنزیمی و غیرآنزیمی، رشد گیاه را بهبود بخشید. به‌طورکلی، کاربرد برون‌زای سروتونین، مقاومت گیاهان زعفران را در برابر تنش آبی افزایش داد.

Water stress is one of the most significant abiotic stresses that disrupts the osmotic balance of plants and consequently reduces their growth and performance. In recent years, it has been found that serotonin, as a signaling and regulatory molecule, can play important roles in the growth and development of plants and enhance their tolerance to abiotic stresses. Saffron is a plant known for its medicinal and culinary properties. Its distinct flavor, aroma, and vibrant color make it a sought-after ingredient in various cuisines and traditional medicines.

The aim of this study is to investigate the possible effect of serotonin growth regulator on some morphophysiological and biochemical characteristics of saffron plant under water stress conditions. Water stress was applied using polyethylene glycol 6000 at a level of 30%, w/v. Serotonin was also applied exogenously at a concentration of 100 µM in both foliar and root applications. The experimental findings demonstrated that water stress had a detrimental impact on various growth and photosynthetic parameters including FW, DW, SH, RWC, photosynthetic pigments content, Pn, Fv/Fm, C and Ci. Under these conditions, H2O2 content and ion leakage increased.

The increase in the content of proline and sugars also confirmed that the saffron plant was placed in unfavorable growth conditions. Serotonin application in both foliar and root applications and especially root treatment under stressful conditions improved plant growth by activating enzymatic and non-enzymatic antioxidant systems. Overall, the exogenous application of serotonin increased the resistance of saffron plants to water stress.