کاربرد خارجی سروتونین با تعدیل هوموستاز ردوکس و ویژگی های فتوسنتزی اثرات منفی تنش خشکی بر زعفران را کاهش می دهد.

تنش خشکی یکی از مهم ترین تنش های غیرزیستی است که تعادل اسمزی گیاهان را مختل می کند و در نتیجه رشد و عملکرد آنها را کاهش می دهد. در سال‌های اخیر مشخص شده است که سروتونین به‌عنوان یک مولکول سیگنال‌دهنده و تنظیم‌کننده، می‌تواند نقش مهمی در رشد و نمو گیاهان داشته باشد 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 متمایز، عطر و رنگ پر جنب و جوش آن را به یک ماده مورد تقاضا در غذاهای مختلف و طب سنتی تبدیل کرده است. هدف از این مطالعه بررسی اثر احتمالی تنظیم‌کننده رشد سروتونین بر برخی ویژگی‌های مورفوفیزیولوژیکی و بیوشیمیایی گیاه زعفران در شرایط تنش خشکی است.

تنش خشکی با استفاده از پلی اتیلن گلیکول 6000 در سطح 30 درصد وزنی بر حجم اعمال شد. سروتونین نیز به صورت اگزوژن در غلظت 100 میکرومولار در هر دو محلول پاشی و ریشه اعمال شد. یافته‌های تجربی نشان داد که تنش خشکی تأثیر مخربی بر پارامترهای مختلف رشد و فتوسنتزی از جمله FW، DW، SH، RWC، محتوای رنگدانه‌های فتوسنتزی، Pn، Fv/Fm، C و Ci دارد. در این شرایط، محتوای H2O2 و نشت یون افزایش یافت. افزایش محتوای پرولین و قندها نیز موید قرار گرفتن گیاه زعفران در شرایط رشد نامساعد بود.

کاربرد سروتونین در هر دو محلول پاشی و ریشه و به ویژه درمان ریشه در شرایط استرس زا با فعال کردن سیستم های آنتی اکسیدانی آنزیمی و غیر آنزیمی باعث بهبود رشد گیاه شد. به طور کلی، کاربرد خارجی سروتونین باعث افزایش مقاومت گیاه زعفران به تنش خشکی شد.

Drought 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 drought stress conditions. Drought 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 drought 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 drought stress.