Sodium Chloride Effects on Seed Germination, Growth and Ion Concentration in Chamomile (Matricaria Chamomilla)

Document Type: Full Article

Authors

1 Departement of Desert Management, College of Agriculture, Shiraz University, Shiraz, I.R. Iran

2 Departement of Soil Science, College of Agriculture, Isfahan University of Technology, Isfahan, I. R. Iran

Abstract

Matricaria chamomilla is a medicinal plant that is widely cultivated in salt affected soils. This investigation was undertaken to study the effect of NaCl concentration on germination, and the physiological, biochemical and growth characteristics of chamomile. Seed germination and growth were studied at five NaCl concentration levels (0, 40, 80, 120 and 190 mM NaCl concentration). Increasing the level caused significant reduction in seed germination. Salt concentration up to 40 mM led to higher growth, but more than 40mM of NaCl caused significant growth limitation. Chloride and sodium ions increased significantly in various parts of the plant with salinity. Specifically, chloride ions were predominantly concentrated in the shoots whereas sodium ions were concentrated mostly in the roots. With increasing salinity rate, K and Ca concentrations significantly decreased in the shoot and root of M. chamomilla as compared to the control. There was a consistent decrease in K+/Na+ and Ca2+/Na+ ratios in the shoots and roots of M. chamomilla. Plants maintained considerably higher K+/Na+ and Ca2+/Na+ ratios in the shoots than the roots, and the former ratio was significantly higher than 1 in a 40mM salinity level. No change in leaf proline concentration was observed up to 80 mM, but a sharp rise at higher salt levels occurred. Overall, based on the results, M. Chamomilla is a tolerant to moderately salt tolerant crop during its growth, and its response to salinity is associated with the maintenance of high K+/Na+ and Ca2+/Na+ ratios in shoots, the accumulation of Na+ in roots, and proline accumulation in shoots.

Keywords

Main Subjects


Article Title [Persian]

اثرات سدیم کلراید بر جوانه زنی، رشد و غلظت برخی از یون ها در گیاه داروئی بابونه(Matricaria Chamomilla)

Authors [Persian]

  • سید فخرالدین افضلی 1
  • حسین شریعتمداری 2
  • محمد علی حاج عباسی 2
1 بخش مدیریت مناطق بیابانی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شیراز، شیراز، جمهوری اسلامی ایران
2 گروه خاکشناسی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه صنعتی اصفهان، اصفهان، جمهوری اسلامی ایران
Abstract [Persian]

کشت گیاه داروئی  بابونه (Matricaria chamomilla)  در زمین های شور بطور گسترده ای انجام شده است. این پژوهش به منظور بررسی تأثیر غلظت های مختلف سدیم کلراید بر جوانه زنی و پاسخ بیو شیمیائی، رشد و غلظت برخی از عناصر در بابونه صورت گرفت. مطالعه جوانه زنی و رشد در پنج سطح سدیم کلراید با  غلظت های ۰ ، ٤۰، ۸۰، ۱۲۰ و ۱۹۰ مولار نمک انجام کردید. با افزایش میزان غلظت سدیم کلراید محلول، درصد جوانه زنی به طور معنی داری کاهش یافت. رشد گیاه بطور معنی  داری تا غلظت ٤۰ میلی مولار نمک افزایش ولی در غلظت های بیشتر از آن کاهش یافت. غلظت یون های کلرید و سدیم در بخش های مختلف گیاه با افزایش شوری بطور معنی داری بیشتر شد. تجمع یون کلرید بطور غالب در شاخسار و یون سدیم بطور عمده در ریشه ها مشاهده گردید. با افزایش غلظت سدیم کلراید در محلول، غلظت یون های پتاسیم (K)  و کلسیم ((Ca بطور معنی داری در ریشه و ساقه بابونه آلمانی نسبت به شاهد کاهش نشان دادند. همچنین، کاهش نسبت های K+/Na+   و  Ca2+/Na+  در ریشه و ساقه   بابونه مشاهده گردید. نسبت K+/Na+  و  Ca2+/Na+در اندام هوایی نسبت به ریشه ها افزایش قابل ملاحظه ای را نشان داد، بطوری که نسبت  K+/Na+   بطور معنی داری در غلظت ٤۰ میلی مولار بیشتر از یک بوده است. غلظت پرولین برگ تا تیمار ۸۰ میلی مولار نمک  تغییری را نشان نداد اما در غلظت های بالاتر نمک مثل ۱۲۰ و ۱۹۰ میلی مولار افزایش شدیدی نشان داده است. بطور کلی، بابونه آلمانی دارای درجه تحمل"متوسط" تا "مقاوم" به شوری در دوره رشد بوده که این مقاومت از طریق  تامین غلظت های بالای K+/Na+   و  Ca2+/Na+  در ساقه، تجمع Na+در ریشه و تجمع پرولین در ساقه می باشد.

Keywords [Persian]

  • بابونه
  • پرولین
  • تنش شوری
  • جوانه زنی
  • رشد
  • غلظت سدیم کلراید
  • فیزیولوژی