نقش جاسمونات در گیاهان
MEJAدر سال 1962به عنوان یک ترکیب فرار از گل یاس استخراج شد.کاربرد این هورمون در پس از برداشت می تواند سیستم دفاعی گیاه را فعال کند و از اختلالات پس از برداشت در یک سری از محصولات باغبانی جلوگیری کند. پس از کشف واستخراج متیل جاسمونات از گل یاس، اسید جاسمونات از قارچ بیماریزایLasiodiplodia theobremea استخراج شد. همچنین فعالیت های بیولوژیکی متیل جاسمونات از درمنه نزدیک به ده سال بعد گزارش شد.
جاسمونات ها از زخم های گیاه ساطع می شود و یک ارتباط بین گیاهان آسیب دیده وتر کیبات فرار جاسمونات ها دیده شده است که سبب جلب بند پایان مفید می شود که این یک پاسخ مفید بالقوه در تولید محصولات باغبانی است. مقدار جاسمونات ها در برخی از بافت ها بیشتر از بافت های دیگر است. به عنوان مثال درصد کل اسید جاسمونات و متیل جاسمونات حاضر در گل های گوجه فرنگی شامل 13 درصد در تخمدان و53 درصد درگلبرگ ها است.
انواع دیگر جاسمونات ها با فعالیت های بیولوژیکی:
1) Tuberonic acid که از برگ های سیب زمینی گرفته شده است.
2) Dihydrojasmonic acid که از باقلا گرفته شده است.
3) Cucurbic acid که از بذرهای کدو خورشی گرفته شده است.
روش های کاربرد:
جاسمونات ها با روش های گوناگونی بر گیاهان استعمال می شود. برای مثال متیل جاسمونات به صورت گاز در یک محیط سر بسته بر روی گیاهان استفاده می شود، متیل جاسمونات در فاز گازی پاسخ های دفاعی در گیاه را موجب می شود.از جمله روش های دیگر استفاده به صورت ژله ای در محیط کشت بافت یا به صورت مایع در محلو ل های هیدروپونیک است.
پاسخ های مرفولوژیکی:
تغییرات در ساختار ونمو گیاه همراه با حضور جاسمونات ها است. یکی از مهمترین تغییرات شکل گیری اندام های ذخیره ای است. برای مثال غده زایی در یام چینی توسط جاسمونات ها افزایش می یابد(koda & kikuta1991). اسپری زمین های تحت کشت یام چینی با غلظت 10-5 میلی گرم بر لیتر با جاسمونات اسید عملکرد غده ها را حدود 40-15 % افزایش می دهد.(kim et al, 2005). نیاز به جاسمونات ها برای غده زایی در زمین های تحت کشت سیب زمینی هنوز مشخص نیستJackson1999)) ویک مطالعه جدیدتر نشان داد که جاسمونات در محیط کشت سیب زمینی بدون تاثیر یا بازدارنده غده زایی است(Zhang et al, 2006). شکل گیری پیازچه در سیر وپیاز تحت تاثیر جاسمونات هاست. جاسمونات ها با غلظت 0.01تا 10 میکرو مولار در محیط کشت تعداد پیازچه ها در سیر افزایش می دهد(Ravnikar et al, 1993) وغلظت 10 میکرو مولار پیازدهی در گیاهچه های پیاز تحریک می کند(Koda, 1997). در کشت بافت شاخه های گل نرگس در محیط کشت حاوی جاسمونات اسید بر تعداد وکیفیت پیاز تاثیر مثبت دارد(Santos & Salema 2000). متیل جاسمونیک گازی شکل تعداد پیازچه ها در لیلیوم را افزایش داد وهمچنین نیاز سرمایی برای شکستن خواب در گونه های لیلیوم را کاهش می دهد(Jasik & klerk 2006).
در برخی موارد گلدهی ممکن است تحت تاثیر جاسمونات هاقرار می گیرد. به طور مثال جاسمونیک اسید ها بازدارنده شکل گیری جوانه گل در کتان است.
رشد شاخه ها، کمیت محصول و سرعت نمودر لوبیا توسط غلظت 1 میلی مولار جاسمونات بهبود می یابد(Heil 2004 ).
هنگامی که غلظت 0.5 میکرو مولار جاسمونات به محیط کشت ساقه های انگور اضافه شود، تعداد گره ها و طول میانگره ها افزایش می یابد(Ravnikar et al, 1990).
در یک محیط کشت با 25 میلی گرم بر لیتر متیل جاسمونات قطر سلول پارانشیم کاهش یافت و قطر ، تعداد آوندهای چوب در گلوکسینا افزایش یافت(Weryszko- chmielewska, 2002).
کاربرد 4 تا6 بارمتیل جاسمونات بر درختان هلو 5 ساله در طی یک فصل رشد، رشد شاخه ها کاهش یافت و کاربرد 14 بار متیل جاسمونات طول شاخه ها، تاج درخت، سطح برگ در درختان سیب کاهش یافت(Janoudi & Flore, 2003).تاخیر نمو گیاهان گوجه فرنگی بعد از تیمار گیاهان با غلظت 5 تا10 میلی مولار متیل جاسمونات ایجاد می شود(Boughton et al, 2006).
کاربرد جاسمونات ها قبل و پس از برداشت:
برخی تحقیقات در استفاده های باغبانی متیل جاسمونات در تیمارهای قبل وپس از برداشت متمرکز شده است که محصولات را در برابر نمو میکروبی حمایت می کند. به طور مثال رشد پاتوژن در کرفس و فلفل توسط تیمار با متیل جاسمونات کاهش یافت(Buta & Moline , 1998).
بخار متیل جاسمونات 1 میکرو مولار موثرتر از 10میکرو مولار در کاهش فساد پس از برداشت در دو کولتیوار توت فرنگی(Fragaria , ananassa) ذخیره شده در دمای 20 درجه سانتی گراد بود(Molina, 1997). توت فرنگی های ذخیره شده برای 12 روز در دمای 705 درجه سانتی گراد کیفیت برتری داشت هنگامی که توسط بخار متیل جاسمونات با غلظت 100 میلی مولار تیمار شدند(Ayala- Zavala et al, 2005).
همچنین بخار متیل جاسمونات با حجم 100 میکرومولار عمر پس از برداشت تمشک سیاه ذخیره شده در 10 درجه سانتی گراد برای 10روز افزایش داد(Wang 2003).
کاربرد متیل جاسمونات به صورت بخار یا غوطه وری ، نرم شدن ومیکروبی شدن آناناس های برداشت شده را کاهش می دهد.(Martinez- Ferrer & Harper, 2005).
در مورد گونه های زینتی هم کاربرد جاسمو نات ها عمر پس از برداشت گونه ها را افزایش داد. به طور مثال کاربرد 200 تا 600 میکرو مولار متیل جاسمونات به صورت قرار دادن در محلول یا اسپری بر گل های رز شاخه بریده انتشار بیماری و شدت بوتریتیس را کاهش داد و ماندگاری رنگ گل را بهبود بخشید(Meri et al, 2005). در گل فریزیا بخار متیل جاسمونات با حجم 0.025 تا0.1 میکرو لیتر بر لیتر شدت، تعداد، قطر جراحت حاصل از بوتریتیس را کاهش داد(Darras et al, 2005).
بهسازی کیفیت محصولات باغبانی برای استفاده بشر:
کشت های سلولی انگورافزایش میزان آنتوسیانین را نشان داد، هنگامی که با متیل جاسمونات تیمار شد(Curtin 2003). میوه های تمشک سیاه تیمار شده با بخار 100 میکرومولار متیل جاسمونات در دمای 10 درجه سانتی گراد و تاریکی میزان آنتوسیانین بیشتری داشتند نسبت به میوه هایی که تیمار نشده بودند(Wang, 2003). تیمار قبل از برداشت میوه های تمشک با 0.01 یا 0.1 میکرومولار متیل جاسمونات میزان آنتوسیانین، فنولیک، آنتی اکسیدان ومحتوای عطری میوه ها را بهبود بخشید(Wang & zheng, 2005).
تاثیر متیل جاسمونات در دانهال های نیشکر:
دانهال های نیشکر در متیل جاسمونات با غلظت های5،2.5،1 قسمت در میلیون قرار گرفتند.فعالیت آنزیم های کاتالاز، پراکسیداز، نیترات ریدوکتاز،پرولین ومحتوای پروتئین های محلول بعداز یک ماه اندازه گیری شدند. فعالیت کاتالاز ونیترات ریدکتاز در ppm 1 در مقایسه با شاهد کمتر بود، اما در غلظتppm 5 با شاهد تفاوت معنی داری داشت. فعالیت پراکسیداز در همه ی تیمارهای متیل جاسمونات از شاهد بیشتر بود.محتوای پرولین در ppm 1 کمتر بود اما در ppm 5افزایش داشت.
تاثیر جاسمونات – ساکاروز وتاریکی در شکل گیری پیاز در سیر در محیط in vitro :
محیط کشت B5 با 3% ساکاروز و 5 میکرو مولار جاسمونات 5 میکرو مولار نیترو پنتیل آدنین برای القای شاخه زایی در گیاهان سیر استفاده شد. برای القای پیاززایی، ریزنمونه با شاخه توسعه یافته به محیط کشتی با 3 یا 8% ساکاروز در حضور یا غیاب 5 میکرو مولار جاسمونات منتقل شدند. ساکاروز 8 % به طور چشمگیری 86 تا90 % شاخه هایی که پیاز تشکیل می داد و همچنین قطر وتعداد پیازها را افزایش داد. در محیط کشت غنی شده با جاسمونات متوسط تعدادپیاز در هر صفحه 11.5 بود. رشد ریزنمونه ها در تاریکی بدون تاثیر در شکل گیری پیازها بود.
منابع:
JANA ZEL, NIKA DEBELJAK, ROBERT UCMAN, ?C,D MAJA RAVNIKAR, 1997. THE EFFECT OF JASMONIC ACID, SUCROSE AND DARKNESS ON GARLIC (ALLIUM SATIVUM L. cv. PTUJSKI JESENSKI) BULB FORMATION IN VITR In Vitro Cell. Dev. Biol.--Plant 33:231-235
GSeema, Manoj K. Srivastava, Sangeeta Srivastava and Ashok K. Shrivastava,2003. Planta, 206 : 5
MEIR, S., DROBY, S., KOCHANEK, B., SALIM, S. (2005). Use of methyl jasmonate for suppression ofBotrytis rot in various cultivars of cut rose flowers. Acta Horticulturae, 669, 91-98.
7 ZHANG, Z. J., ZHOU, W. J., LI, H. Z., ZHANG, G. Q.,
SUBRAHAMANIYAN, K. and YU, J. Q. (2006). Effect of jasmonic
acid on in vitro explant growth and microtuberization in potato.
Biologia Plantarum, 50, 453–456.
HEIL, M. (2004b). Induction of two indirect defenses benefits lima
bean (Phaseolus lunatus, Fabaceae) in nature. Journal of
Ecology, 92, 527–536
KIM, S. K., KIM, J.T., JANG, S.W., LEE, S. C., LEE, B. H. and LEE, I. J.(2005). Exogenous effect of gibberellins and jasmonate on
tuber enlargement of Dioscorea opposita. Agronomy Research,
3, 39–44.
OPIE, L. H. and LECOUR, S. (2007). The red wine hypothesis: from
concepts to protective signalling molecules. European Heart
Journal, 28, 1683–1693.
WANG, C. Y. (1999). Methyl jasmonate reduces water stress in
strawberry. Journal of Plant Growth Regulation, 18, 127–134.
WANG, C.Y. (2003). Maintaining postharvest quality of raspberries
with natural volatile compounds. International Journal of Food
Science and Technology, 38, 869–875.
AYALA-ZAVALA, J. F.,WANG, S. Y., WANG, C. Y. and GONZÁLEZAGUILAR, G. A. (2005). Methyl jasmonate in conjunction with ethanol treatment increases antioxidant capacity, volatile compounds and postharvest life of strawberry fruit. EuropeanFood Research and Technology, 221, 731–738.
BUTA, J. G. and MOLINE, H. E. (1998). Methyl jasmonate extendsshelf life and reduces microbial contamination of fresh-cut celery and peppers. Journal of Agricultural and Food Chemistry,46, 1253–1256