تعدیل وضعیت اکسیداسیون-احیا (ردکس)، سامانه‌های آنتی‌اکسیدانی و ظرفیت فتوسنتزی و القای تحمل به تنش اسمزی در *Crocus sativus* L. از طریق کاربرد برون‌زاد ملاتونین

پتانسیل ملاتونین به عنوان یک زیست‌مولکول تنظیم‌کننده رشد گیاه برای کاهش اثرات منفی تنش‌های محیطی غیرزنده (آبیوتیک)، توجه زیادی را به خود جلب کرده است. هدف این مطالعه، بررسی تأثیر ملاتونین بر ویژگی‌های مختلف مورفو-فیزیولوژیکی و بیوشیمیایی گیاه زعفران در شرایط تنش اسمزی بود. تنش اسمزی با استفاده از پلی‌اتیلن گلیکول (PEG)-6000 با غلظت ۳۰ درصد (وزنی/حجمی) شبیه‌سازی شد. ملاتونین با غلظت ۱۰۰ میکرومولار به دو روش محلول‌پاشی برگی و تیمار ریشه اعمال گردید. نتایج نشان داد که تنش اسمزی باعث افزایش شاخص‌های آسیب اکسیداتیو، از جمله ROS (۵۵/۶۲٪)، MDA (۵۰/۴۳٪)، H2O2 (۳/۰۵٪) و EL (۱۶/۴۰٪) شد؛ در حالی که پارامترهای رشد شامل وزن تر (FW: ۲۵/۶۵٪)، وزن خشک (DW: ۳۸/۵۷٪)، ارتفاع ساقه (SH: ۲۱/۷۷٪)، محتوای نسبی آب (RWC: ۳۶/۳٪) و همچنین صفات فتوسنتزی نظیر محتوای کلروفیل a (۵۵/۴۳٪)، کلروفیل b (۴۲/۵۶٪) و کاروتنوئید (۲۳/۷۵٪)، نرخ خالص فتوسنتز (Pn: ۶۴/۹۲٪)، نسبت Fv/Fm (۱/۲۷۵٪) و غلظت‌های C (۳۵/۹۲٪) و Ci (۱۶/۵۶٪) را کاهش داد. در پاسخ به تنش آبی، غلظت اسمولیت‌های سازگار و آنتی‌اکسیدان‌های آنزیمی و غیرآنزیمی افزایش یافت. کاربرد ملاتونین، چه به صورت محلول‌پاشی برگی و چه از طریق ریشه، با افزایش سطح ترکیبات آنتی‌اکسیدانی آنزیمی و غیرآنزیمی، منجر به کاهش شاخص‌های آسیب اکسیداتیو شد. در مجموع، یافته‌ها نشان داد که کاربرد برون‌زای ملاتونین تأثیر مثبتی بر شاخص‌های فیزیولوژیکی، از جمله پارامترهای فتوسنتزی و سیستم آنتی‌اکسیدانی داشته و بدین ترتیب مقاومت گیاه را در شرایط تنش اسمزی افزایش داده است. علاوه بر این، نتایج حاکی از آن بود که محلول‌پاشی برگی ملاتونین در مقایسه با کاربرد ریشه‌ای، در افزایش مقاومت گیاه به تنش اسمزی مؤثرتر بوده است.

The potential of melatonin as a plant growth regulator biomolecule for mitigating the negative effects of environmental abiotic stresses has gained significant attention. This study aimed to investigate the influence of melatonin on various morpho-physiological and biochemical characteristics of saffron plants under osmotic stress conditions. Osmotic stress was simulated using polyethylene glycol (PEG)-6000 at a concentration of 30% (w/v). Melatonin was applied through foliar spray and root treatment at a concentration of 100 µM. The results revealed that osmotic stress caused an increase in oxidative injury indices, such as ROS (55.62%), MDA (50.43%), H2O2 (3.05%) and EL (16.40%), while decreasing growth parameters including FW (25.65%), DW (38.57%), SH (21.77%), RWC (36.3%), and photosynthetic traits such as chl a (55.43%), chl b (42.56%) and car (23.75%) content, Pn (64.92%), Fv/Fm ratio (1.275%), C (35.92%) and Ci (16.56%) concentration. In response to water stress, the concentration of compatible osmolytes and enzymatic and non-enzymatic antioxidants were increased. Both foliar and root applications of melatonin resulted in a reduction in oxidative injury indices by enhancing the levels of enzymatic and non-enzymatic antioxidant compounds. Overall, the findings demonstrated that exogenous melatonin application had a positive impact on physiological indicators, including photosynthetic parameters and the antioxidant system, thereby enhancing plant resistance during osmotic stress. Additionally, the results indicated that foliar application of melatonin was more effective than root application in increasing plant resistance to osmotic stress.