دانشگاه اصفهان علوم زیستی گیاهی 3041-9603 9 3 2017 11 22 The effect of boron and iron deficiency on the contents of photosynthetic pigments, carbohydrates and phenolic compounds in two cultivars of Sorghum bicolor L. اثر کمبود بور و آهن بر محتوای رنگیزه‌های فتوسنتزی، کربوهیدرات‌ها و ترکیبات فنلی دو رقم سورگوم (Sorghum bicolor L.) 19 38 22314 10.22108/ijpb.2017.103432.1015 FA عذرا صبورا گروه علوم گیاهی، دانشکده علوم زیستی، دانشگاه الزهرا، تهران ، ایران راحله بهجتی گروه علوم گیاهی ، دانشکده علوم زیستی ، دانشگاه الزهرا، تهران، ایران Journal Article 2017 04 13 In higher plant, boron and iron are two necessary micronutrients and reduce access to those can seriously influence on the vital processes. To study the effect of boron and iron deficiency in sorghum, sterile seeds of two cultivars (Kimia and Sugar-graze) were cultured on modified medium of Murashige and Skoog including lacking H₃BO₃ or half concentration of iron. Seedlings were harvested after 21 days. Then contents of the photosynthetic pigments, carbohydrates, phenolic compounds and activity of the phenylalanine ammonia lyase (PAL) were measured. The results showed that compared to the controls, contents of the chlorophyll a and b were remarkably increased in Kimia, 58% and 38% by B deficiency and 85% and 75% in Fe deficiency. In treatment of Fe deficiency, carotenoid content significantly increased 8% in Sugar-graze and 80% in Kimia. During boron deficiency, the carotenoid content showed 24% reduction in Sugar-graze and increase of 26% in Kimia cultivar. In the root of Sugar-graze, polysaccharide and reducing sugar contents were increased more than two fold under B deficiency, whereas under Fe deficiency, enhancing of the reducing sugar content was about 58% in the root of Sugar-graze. In the seedling Kimia, under B deficiency, there no significant increase in reducing sugar content was observed and under Fe deficiency only about 25% increase was occurred in the root. Decrease of access to those elements caused to reduce content of the phenolic compounds in root tissue of both cultivars about 20 to 35%, while no significant difference among the aerial parts recorded. In the root of sorghum under deficiency stresses, there was a positive correlation between PAL activity and phenolic content of the plants. Since in sorghum root, decrease in the storage of the phenolic compounds was accompanied by a reduction in PAL activity. It seems that in early growth stages of the sorghum seedling, the increase in the carotenoid and reducing sugar contents and exudation of phenolic compounds from root can be a part of a deal factors against to oxidative stress arising from nutrient deficiency. <strong> </strong> بور و آهن دو عنصر کم‌مصرف ضروری برای گیاهان عالی هستند که کاهش دسترسی به آنها می‌تواند بر فرایندهای حیاتی تاثیر نامطلوبی بگذارد. برای بررسی اثر کمبود این عناصر بر سورگوم، بذرهای سترون دو رقم کیمیا و شوگرگریز در محیط تغییر‌یافتة Murashige-Skoog به‌ترتیب در شرایط بدون بوریک اسید (H₃BO₃) و حاوی نصف غلظت آهن، کشت و گیاهچه‌ها پس از 21 روز برداشت شدند؛ سپس محتوای رنگیزه‌های فتوسنتزی، کربوهیدرات‌ها و ترکیبات فنلی و فعالیت آنزیم فنیل آلانین آمونیا لیاز (PAL) اندازه‌گیری شدند. نتایج نشان دادند، محتوای کلروفیل a و b تنها در رقم کیمیا در تیمار کمبود بور، به‌ترتیب 58 و 38 درصد و در کمبود آهن، 85 و 75 درصد نسبت به شاهد به‌طور معنی‌دار افزایش یافت. محتوای کاروتنوئیدها در تیمار کمبود آهن در شوگرگریز، 8 درصد و در کیمیا 80 درصد نسبت به شاهد افزایش و در تیمار کمبود بور، در شوگرگریز حدود 24 درصد کاهش و در کیمیا 26 درصد افزایش یافت. در ریشة رقم شوگرگریز محتوای پلی‌ساکاریدها و قندهای احیاکننده در کمبود بور بیش از دو برابر افزایش یافت؛ ولی در تیمار کمبود آهن، افزایش محتوای قندهای احیاکننده، حدود 58 درصد بود. در رقم کیمیا، محتوای قندهای احیاکنندة گیاهچه‌ها در کمبود بور تفاوت معنی‌داری نسبت به شاهد نشان نداد و تنها در شرایط کمبود آهن، این شاخص حدود 25 درصد در ریشه‌ها بیشتر شد. محتوای ترکیبات فنلی ریشه‌ها با کاهش دسترسی به این دو عنصر در هر دو رقم، 20 تا 35 درصد کاهش یافت؛ ولی در اندام هوایی تغییر معنی‌داری مشاهده نشد. بین فعالیت آنزیم فنیل آلانین آمونیا لیاز و محتوای ترکیبات فنلی ریشة سورگوم گیاهان در شرایط تنش، همبستگی مثبت وجود داشت؛ به‌طوری‌که با کاهش فعالیت آنزیم فنیل آلانین آمونیا لیاز در ریشه‌ها ذخیرة ترکیبات فنلی نیز کاهش یافت. شاید افزایش محتوای کاروتنوئیدها، قندهای احیاکننده و ترشح ترکیبات فنلی در مرحلة دانه‌رستی سورگوم، بخشی از راهکارهای مقابله با تنش اکسیداتیو ناشی از کمبود مواد غذایی در ریشه باشند. <strong> </strong> https://ijpb.ui.ac.ir/article_22314_e76dca4b9d4a53a05d9be27b31ab1d85.pdf