Physiological and biochemical responses of oleander (Nerium oleander L.) to water deficit

see the original item page
in the repository's web site and access all digital files if the item*

PhD thesis (EN)

2007 (EN)
Μελέτη κλώνων πικροδάφνης (nerium oleander L.) για αντοχή σε υδατική καταπόνηση με εκτίμηση φυσιολογικών και βιοχημικών παραμέτρων
Physiological and biochemical responses of oleander (Nerium oleander L.) to water deficit

Αντωνοπούλου, Παρασκευή Δ.

Η έλλειψη νερού είναι από τους πλέον περιοριστικούς παράγοντες της φυτικής παραγωγής. Η πικροδάφνη (Nerium oleander L.) είναι αυτοφυής θάμνος της Μεσογείου, με καλή προσαρμογή σε συνθήκες υδατικής καταπόνησης. Σκοπός της εργασίας ήταν η διερεύνηση της ανταπόκρισης της πικροδάφνης σε συνθήκες έλλειψης νερού με τη βοήθεια φυσιολογικών και βιοχημικών παραμέτρων και της ικανότητάς της για γρήγορη ανάνηψη μετά την άρση της καταπόνησης. Φυτά πικροδάφνης από 9 κλώνους υποβλήθηκαν σε συνθήκες υδατικής καταπόνησης που προκλήθηκε με διακοπή της άρδευσης. Η έλλειψη νερού προκάλεσε μείωση της στοματικής αγωγιμότητας (gs), της φωτοσύνθεσης (A), της διαπνοής (E), του ενδοκυττάριου CO2 (Ci) και αύξηση της διαρροής των ηλεκτρολυτών, της περιεκτικότητας σε χλωροφύλλες, καροτινοειδή ολικές πρωτεΐνες, σάκχαρα και της ειδικής ενζυμικής δραστικότητας των υπεροξειδασών (PA). Η έλλειψη νερού προκάλεσε την εμφάνιση νέων πρωτεϊνικών ζωνών και νέων ισομορφών των αντιοξειδωτικών ενζύμων A-POD, C-POD, APX και SOD, καθώς και των ενζύμων ACP, EST και RNασών. Μία ημέρα μετά την επανάρδευση τα φυτά όλων των κλώνων επανήλθαν στην αρχική τους μορφολογική κατάσταση. Η έλλειψη νερού σε συνδυασμό με προμεταχείριση των φυτών με PBZ προκάλεσε μεγαλύτερη μείωση της Α και μείωση του λόγου Α/Ε. Αντίθετα, αυξημένη περιεκτικότητα χλωροφυλλών και PA σημειώθηκε στη μεταχείριση της υδατικής καταπόνησης λόγω της εφαρμογής ΡΒΖ. Η αύξηση της διαρροής των ηλεκτρολυτών λόγω της έλλειψης νερού δεν περιορίστηκε με τη χρήση ΡΒΖ. Η πρόκληση έλλειψης νερού με χρήση μαννιτόλης είχε ως αποτέλεσμα μείωση της gs, A και E καθώς και της PA στις ρίζες. Αντίθετα, καταγράφηκε αύξηση της PA στα φύλλα και τους βλαστούς και της περιεκτικότητας των χλωροφυλλών. Διαφοροποίηση των πρωτεϊνικών ζωνών και των ισομορφών των A-POD, C-POD, APX, SOD, ACP, EST, DNασών και RNασών καταγράφηκαν μεταξύ των φυτικών ιστών και των κλώνων. Επίσης, ανιχνεύθηκαν νέες ισομορφές και νέες πρωτεϊνικές ζώνες λόγω της ωσμωτικής καταπόνησης. Μία ημέρα μετά την άρση της καταπόνησης τα φυτά δεν ανέκαμψαν στην αρχική τους κατάσταση. Σε συνθήκες ωσμωτικής καταπόνησης, που προκλήθηκε με PEG, η προσθήκη SA ενέτεινε την απώλεια νωπού βάρους και την αύξηση της διαρροής των ηλεκτρολυτών. Αντίθετα, διατήρησε τον λόγο Α/Ε σε υψηλότερα επίπεδα και αύξησε την περιεκτικότητα των φύλλων σε χλωροφύλλες και καροτινοειδή. Διαφορετική επίδραση του SA στην Α, στην περιεκτικότητα σε προλίνη και πρωτεΐνες και στις PA και APA καταγράφηκε μεταξύ των διαφόρων κλώνων πικροδάφνης
Drought stress is a major limiting factor in crop production. Oleander (Nerium oleander L.) is a native evergreen shrub in the Mediterranean region, with high interest in landscaping due to its adaptation to low water availability. The aim of the thesis research was to study the response of oleander plants in drought by investigating physiological and biochemical parameters, as well as the ability for subsequent recovering. Oleander plants from 9 different clones were subjected in drought stress by withholding irrigation. Drought caused reduction of stomatal conductance (gs), net photosynthesis (A), transpiration rate (E) and substomatal CO2 concentration (Ci). In contrast, electrolyte leakage, chlorophyll, carotenoid, total protein and sugar content as well as peroxidase specific activity (PA) were increased. Electrophoresis revealed new protein bands and new isoforms of A-POD, C-POD, SOD, ACP, EST and RNase due to drought and drought-recovering treatment. No difference between irrigation-treatments was noticed in DNase patterns. One day after re-watering all plants recovered in their initial macroscopical state. Pretreatment with 100 ppm Paclobutrazol (PBZ) caused a reduction of water use efficiency (WUE) and a greater reduction of A after 50 days of water shortage. Increased content of chlorophyll and PA was observed in PBZ treated leaves. PBZ did not affect electrolyte leakage and sugar content, which increased significantly due to water deficiency. Drought stress, caused by the addition of mannitol to the nutrient solution, reduced dry weight, gs, A, E, and PA in root extracts. On the other hand, PA in leaf and stem extracts and chlorophyll content increased significantly. Electrophoresis revealed different protein bands and different A-POD, C-POD, APX, SOD, ACP, EST, DNase and RNase isoforms, in the various tissues and clones, as well as new isoforms due to osmotic stress. One day after mannitol removal from the nutrient solution neither the plants recovered nor the physiological and biochemical parameters approached their initial state. In osmotic stress conditions (15% PEG), treatment with 2.5 mM SA intensified the loss of fresh weight and electrolyte leakage. In contrast, SA preserved WUE at high levels and increased chlorophyll and carotenoid content. Different impact of SA on A, proline and protein content, PA and acid phosphatase specific activity (APA) was recorded between the oleander clones

PhD Thesis / Διδακτορική Διατριβή

Biochemical responses
Φυσιολογικές ανταποκρίσεις
Ωσμωτική καταπόνηση
Βιοχημικές ανταποκρίσεις
Water stress
Physiological responses
Osmotic stress

Αριστοτέλειο Πανεπιστήμιο Θεσσαλονίκης (EL)
Aristotle University of Thessaloniki (EN)



Αριστοτέλειο Πανεπιστήμιο Θεσσαλονίκης, Σχολή Γεωπονίας, Δασολογίας και Φυσικού Περιβάλλοντος, Τμήμα Γεωπονίας

This record is part of 'IKEE', the Institutional Repository of Aristotle University of Thessaloniki's Library and Information Centre found at Unless otherwise stated above, the record metadata were created by and belong to Aristotle University of Thessaloniki Library, Greece and are made available to the public under Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International license ( Unless otherwise stated in the record, the content and copyright of files and fulltext documents belong to their respective authors. Out-of-copyright content that was digitized, converted, processed, modified, etc by AUTh Library, is made available to the public under Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International license ( You are kindly requested to make a reference to AUTh Library and the URL of the record containing the resource whenever you make use of this material.

*Institutions are responsible for keeping their URLs functional (digital file, item page in repository site)