Zeitschrift für Gartenbau
Offener Zugang

Abstrakt

Exogene Salicylsäure und Trehalose lindern kurzfristigen Trockenstress bei Weizensorten durch Hochregulierung der Membraneigenschaften und des antioxidativen Abwehrsystems

Heshmat Aldesuquy und Hanan Ghanem

In dieser Studie wurde die schützende Rolle von Salicylsäure (SA) und Trehalose (Tre) in Bezug auf Lipidperoxidation, Membranleckage, Membranstabilitätsindex, antioxidatives Abwehrsystem sowie nicht-enzymatische Antioxidantien an unter Dürre gelittenen Weizenpflanzen Gemmieza-7 (dürreempfindliche Sorte) und Sahel-1 (dürretolerante Sorte) untersucht. Wasserstress verringerte die Stabilität der Biomembranen durch Induktion der Lipidperoxidation, was zu einer erhöhten Membranleckage mit deutlicher Abnahme des Membranstabilitätsindex des Fahnenblattes beider Weizensorten während der Kornfüllung führte. Darüber hinaus war es offensichtlich, dass Dürre die Aktivität von Ascorbinsäureoxidase (AAO), Peroxidase (POD) und Phenylalanin-Ammoniak-Lyase (PAL) signifikant erhöhte und eine nicht signifikante Verringerung der Polyphenoloxidase (PPO)-Aktivität in den Fahnenblättern beider Weizensorten während der Kornfüllung im Vergleich mit gut bewässerten Pflanzen induzierte. Unter den Sorten zeigte die tolerante eine höhere Enzymaktivität als die empfindliche. Die Anwendung von SA und/oder Tre erhöhte die AAO-, POD- und PAL-Aktivitäten deutlich und verringerte die PPO-Aktivität im Fahnenblatt von unter Wasserstress stehenden Weizenpflanzen nicht signifikant. Generell schien die Behandlung mit SA und Tre die wirksamste Behandlung zur Bekämpfung der negativen Auswirkungen von Wasserstress zu sein, und Sahel-1 schien bessere Ergebnisse zu erzielen als Gemmieza-7 und erwies sich als toleranter.
Trockenstress verursachte während der Kornfüllung einen signifikanten Anstieg der Gesamtmenge an Phenolen und Flavonoiden im Fahnenblatt beider Sorten, wobei die empfindlichen Pflanzen mehr Gesamtphenole und Flavonoide ansammelten als die toleranten. Darüber hinaus erhöhte Wasserstress den Gehalt an nicht-photosynthetischen Pigmenten der beiden Weizensorten, insbesondere der trockenempfindlichen, während der Kornfüllung. Diese Ergebnisse legen nahe, dass die exogene Anwendung von SA und/oder Tre den Pflanzen dabei half, toleranter gegenüber durch Trockenstress verursachten oxidativen Schäden zu werden, indem die Membraneigenschaften hochreguliert und ihr antioxidatives Abwehrsystem sowie nicht-enzymatische Antioxidantien verbessert wurden.