تعداد نشریات | 418 |
تعداد شمارهها | 9,997 |
تعداد مقالات | 83,560 |
تعداد مشاهده مقاله | 77,801,325 |
تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 54,843,940 |
بررسی اثر شدتهای نوری بر صفات رشدی، میزان فتوسنتز و هیپریسین کل در رقم توپاز و اکوتیپ میشو گیاه داروییHypericum perforatum | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
اکوفیتوشیمی گیاهان دارویی | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
مقاله 5، دوره 7، شماره 3 - شماره پیاپی 27، آذر 1398، صفحه 53-63 اصل مقاله (1.41 M) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
نویسندگان | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
جاوید عمارت پرداز1؛ سجاد محرم نژاد* 2؛ جابر پناهنده3؛ مسعود چمنی4؛ محمدرضا زاده اسفهلان5؛ حسین کربلایی خیاوی6 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
1دکترای فیزیولوژی گیاهان زراعی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تبریز | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
2موسسه تحقیقات اصلاح و تهیه نهال و بذر، مرکزتحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی و منابع طبیعی اردبیل، مغان | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
3گروه باغبانی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
4گروه گیاهپزشکی، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
5دانش آموخته زراعت، دانشگاه علوم تحقیقات دانشگاه آزاد اسلامی، واحد اردبیل، اردبیل، ایران | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
6بخش تحقیقات گیاهپزشکی، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان اردبیل (مغان)، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، مغان، ایران. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
چکیده | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
گلراعی (Hypericum perforatum L.) یک گیاه علفی دائمی با متابولیتهائی مانند هیپریسین، سودوهیپریسین و هیپرفورین، بطور گسترده برای درمان افسردگی مورد استفاده قرار میگیرد. به منظور ارزیابی شدت نور (سه سطح نوری شامل شدت نور کامل، 75 درصد و 50 درصد) روی ارتفاع بوته، تعداد روزنه برگی، غلظت کلروفیل، فتوسنتز، تعداد غده برگی، وزن تر و خشک گل راعی و تولید هیپریسین کل آن در رقم توپاز و اکوتیپ میشو در سیستم هیدروپونیک با بستر ماسهای، آزمایشی بصورت کرتهای خرد شده در قالب بلوکهای کامل تصادفی با سه تکرار در گلخانه دانشگاه تبریز در سال 1396 اجرا شد. میزان غلظت کلروفیل و هیپریسین کل گل راعی با استفاده از دستگاه اسپکتروفتومتری اندازهگیری شد. نتایج حاصل نشان داد که اثر تیمار نوری روی صفات وزن تر و خشک بوته، ارتفاع، تعداد غده برگی، کلروفیلa ، کلروفیل b، روزنه برگی، فتوسنتز و میزان هیپریسین کل در بین رقم توپاز و اکوتیپ میشو اختلاف معنیدار بود. بیشترین وزن تر و خشک، تعداد غده برگی، فتوسنتز و هیپریسین کل مربوط به تیمار نوری کامل (100 درصد) بود. همچنین بیشترین میزان ارتفاع بوته، کلروفیل aو کلروفیل b مربوط به تیمار 50 درصد نور بود. در تمام صفات اندازهگیری شده رقم توپاز نسبت به اکوتیپ میشو برتری نشان داد. براساس نتایج حاصل میتوان با مدیریت مناسب شدت نور میزان هیپریسین گل راعی را افزایش داد. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
کلیدواژهها | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
غده برگی؛ غلظت کلروفیل؛ متابولیت؛ هیپریسین | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
اصل مقاله | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
بررسی اثر شدتهای نوری بر صفات رشدی، میزان فتوسنتز و هیپریسین کل در رقم توپاز و اکوتیپ میشو گیاه داروییHypericum perforatum
جاوید عمارتپرداز1، سجاد محرمنژاد2*، جابر پناهنده3، مسعود چمنی4، محمدرضا زاده اسفهلان5، حسین کربلائی خیاوی6 1دکتری، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران 2استادیار، بخش تحقیقات علوم زراعی و باغی، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان اردبیل (مغان)، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، مغان، ایران 3 دانشیار، گروه علوم باغبانی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران 4دکتری، گروه گیاهپزشکی، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران 5کارشناس ارشد، گروه زراعت، دانشکده کشاورزی، پردیس علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی اردبیل، ایران 6استادیار، بخش تحقیقات گیاهپزشکی، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان اردبیل (مغان)، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، مغان، ایران
تاریخ دریافت: 11/10/1397 تاریخ پذیرش: 14/05/1398
چکیده[1] گلراعی (Hypericum perforatum L.) یک گیاه علفی دائمی با متابولیتهائی مانند هیپریسین، سودوهیپریسین و هیپرفورین، بطور گسترده برای درمان افسردگی مورد استفاده قرار میگیرد. به منظور ارزیابی شدت نور (سه سطح نوری شامل شدت نور کامل، 75 درصد و 50 درصد) روی ارتفاع بوته، تعداد روزنه برگی، غلظت کلروفیل، فتوسنتز، تعداد غده برگی، وزن تر و خشک گل راعی و تولید هیپریسین کل آن در رقم توپاز و اکوتیپ میشو در سیستم هیدروپونیک با بستر ماسهای، آزمایشی بصورت کرتهای خرد شده در قالب بلوکهای کامل تصادفی با سه تکرار در گلخانه دانشگاه تبریز در سال 1396 اجرا شد. میزان غلظت کلروفیل و هیپریسین کل گل راعی با استفاده از دستگاه اسپکتروفتومتری اندازهگیری شد. نتایج حاصل نشان داد که اثر تیمار نوری روی صفات وزن تر و خشک بوته، ارتفاع، تعداد غده برگی، کلروفیلa ، کلروفیل b، روزنه برگی، فتوسنتز و میزان هیپریسین کل در بین رقم توپاز و اکوتیپ میشو اختلاف معنیدار بود. بیشترین وزن تر و خشک، تعداد غده برگی، فتوسنتز و هیپریسین کل مربوط به تیمار نوری کامل (100 درصد) بود. همچنین بیشترین میزان ارتفاع بوته، کلروفیل aو کلروفیل b مربوط به تیمار 50 درصد نور بود. در تمام صفات اندازهگیری شده رقم توپاز نسبت به اکوتیپ میشو برتری نشان داد. براساس نتایج حاصل میتوان با مدیریت مناسب شدت نور میزان هیپریسین گل راعی را افزایش داد.
واژههای کلیدی: غده برگی، غلظت کلروفیل، متابولیت، هیپریسین
مقدمه طی سالهای اخیر استفاده از گیاهان دارویی بهعنوان جایگزینی برای طب امروزی و مدرن بهطور قابل ملاحظهای افزایش یافته است (Temizel, 2015). گل راعی یا علف چای (Hypericum perforatum L.) متعلق به تیره Hypericaceae است. این گیاه از نظر آب و هوایی با مناطق معتدل سازگار است و گیاهی روز بلند و مقاوم به سرما نیز میباشد. این همواره به عنوان یک گیاه دارویی مهم و ارزشمند شناخته شدهاست. اندامهای برگ، پرچم، گلبرگ و مادگی گل راعی دارای متابولیت هیپریسین[2]، سودوهیپریسین[3] و هیپرفورین[4] که برای درمان افسردگی و تولید پمادهای سوختگی مورد استفاده قرار میگیرد (Cirak et al., 2013). کیفیت فرآوردههای گل راعی ممکن است توسط شرایط محیطی مختلف مانند کیفیت و کمیت نور، تغذیه کودی، تراکم گیاهی، رطوبت خاک و دما که توانایی تغییر محتوای ماده مؤثره دارویی گیاه را دارند، تحت تأثیر قرار گیرند (Odabas et al., 2014). روی برگهای این گیاه دو نوع غده تیره و روشن وجود دارد. غدههای روشن که در سطح برگها پراکنده و محل تجمع اسانس میباشند. غدههای تیره در تمام قسمتهای گل، ساقه، بذر و حاشیه برگها وجود داشته و محل تجمع هیپریسین میباشند (Koperdakova et al., 2004). هیپریسین، فعالیت بیولوژیکی خود را در برابر حشرات، میکروارگانیسمها و ویروسها تنها در حضور نور نشان داده (Yamanner et al., 2013) و تحت تاثیر نور فعال و تولید رادیکال اکسیژن مینماید (Kashef et al., 2013). انرژی نورانی قابل استفاده برای گیاه به وسیله عوامل مختلف محیطی به شدت تغییر یافته و به همین دلیل تنش ناشی از کاهش شدت نور جزء تنشهای مهم برای گیاهان زراعی محسوب میشود و شدتهای پایین نور در گیاهان تنش ایجاد کرده، زیرا فتوسنتز و در نتیجه جذب خالص کربن و رشد گیاه را محدود میسازد (Kazemi et al., 2012). گیاهان برای فعالیتهای متعدد خود مانند فتوسنتز، گل انگیزی، رشد وتولید بسیاری از متابولیتهای گیاهی به نور نیاز دارند. نور مورد نیاز از لحاظ شدت، مدت تابش یا فتوپریود و همچنین از لحاظ کیفیت نور اهمیت زیادی دارد. پس از جذب پروتوهای نور خورشید واکنشهای فتوشیمیایی در مولکولهای گیرنده نور رخ میدهد مه میتواند منجر به تغییرات مورفولوژیکی، آناتومیکی، فیزیولوژیکی و مولکولی در گیاه گردد. کیفیت و شدت تابش نور نیز مانند تنشهای محیطی و غیرزنده میتواند باعث افزایش تنش اکسداتیو در سلولهای گیاهی شود (Yamori and Shikanai, 2016). گزارشهای متعددی مبنی بر افزایش میزان تولید متابولیتهای ثانویه گیاه دارویی جینسنگ (Chen et al., 2016) و گیاه دارویی گل راعی (Odabas et al., 2009) شده است. عمارتپرداز و همکاران (Emarat-Pardaz et al., 2013) اظهار کردند که استفاده از شدتهای مختلف نور سبب افزایش میزان رشد و میزان تولید متابولیتهای ثانویه گیاه دارویی گل راعی میشود. هدف از اجزای این آزمایش بررسی اثر شدت نور روی رشد و نمو گل راعی و تولید هیپریسین کل در رقم اصلاح شده خارجی توپاز و اکوتیپ میشو در شرایط گلخانهای بود.
مواد و روشها مواد گیاهی و اعمال تیمار نوری: این تحقیق در گلخانه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه تبریز در سال 1396 صورت گرفته و مواد گیاهی شامل یک اکوتیپ بومی با نام میشو (38⁰.22'22''N 45⁰.36'45''E) که از مرکز تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی و منابع طبیعی استان آذربایجان شرقی شد و یک رقم اصلاح شده خارجی با نام توپاز[5]که از شرکت ریچر کانادا تهیه شد. جوانه زنی بذور در گلدانهای جیفیپات صورت گرفته و بعد از 40 روز گیاهچههای حاصل به بستر ماسهای سیستم هیدروپونیک انتقال یافتند. طول بستر کاشت 4 متر و فاصله بوتهها از همدیگر 25 سانتیمتر بوده، دما و رطوبت در گلخانه مورد استفاده در این آزمایش به ترتیب 30-20 درجه سانتیگراد و 60-40 درصد بود. از محلول هوگلند تغییر یافته که بر اساس روش ولفلی و همکاران (Wölfle et al., 2014) تهیه شده بود، به عنوان منبع غذایی استفاده گردید. تیمارهای نوری درگلخانه شامل سه سطح شدت نور کامل به صورت ترکیبی از نور طبیعی موجود و نور تکمیلی با استفاده از لامپهای سدیمی (نور سرخ) و فلورسنت (سفید)، 75 درصد و 50 درصد شدت نور کامل که با استفاده از توریهای استاندارد ایجاد گردید. حداکثر شدت نور در گلخانه حدود 900 میکرو مول بر متر مربع در ثانیه و نور تکمیلی مرحله اول قبل از ظهر هر روز به مدت سه ساعت و نور تکمیلی مرحله دوم بعد از ظهر بهمدت سه ساعت پیشبینی و اعمال شد. صفات رشدی: شامل ارتفاع بوته، وزن تر و وزن خشک بوته و سطح برگ در مرحله گلدهی کامل گیاهان، از هر واحد آزمایشی دو بوته بهطور تصادفی برداشت و صفات مذکور مورد اندازهگیری قرار گرفت. تعداد غده[6] و روزنههای برگی: برای اندازهگیری این صفت، از هر بوته 20 برگ انتخاب و توسط میکروسکوپ Nikon E400 مجهز به دوربین Coolpix 1200 با درشتنمایی 100، تعداد گلندها و روزنهها شمارش گردید. فتوسنتز: برای اندازهگیری این پارامتر، از هر واحد آزمایشی یک گیاه انتخاب و میزان فتوسنتز خالص برگها با استفاده از دستگاه فتوسنتزمتر کلروفیل aو b: سنجش مقادیر کلروفیل بر اساس روش آرناو و هیرناندز-ریوز (Arnao and Hernández-Ruiz, 2014) صورت گرفت. هیپریسین کل: برای استخراج هیپریسین از سرشاخههای گلدار گل راعی خشک شده در دمای اتاق، 20 میلیگرم از نمونه خشک با پنج میلیلیتر کلروفورم بهمدت 15 دقیقه به هم زده شد. پس از گذراندن محلول حاصل از کاغذ صافی، بقایای گیاهی در دمای اتاق خشک شد. 5 میلیلیتر متانول به مواد گیاهی باقی مانده اضافه گردید و پس از هم زدن و عبور از کاغذ صافی، تیوبها بهمدت 18 ساعت در حمام آبی با دمای 45 درجه سانتیگراد قرار گرفتند. دوباره پنج میلیلیتر کلروفورم به نمونهها اضافه و بهمدت 15 دقیقه به هم زده شد. سپس محلول حاصل بهمدت 15 دقیقه در 6000 دور سانتریفوژ شد. فاز مایع بالایی از ظرف خارج شد و فاز جامد حاوی هیپریسین را با 2 میلیلیتر متانول حل گردید و پس از گذراندن محلول حاصل از کاغذ صافی، در طول موج 592 نانومتر توسط دستگاه اسپکتروفتومتر طرح آزمایشی و تجزیههای آماری: طرح آماری مورد استفاده بصورت اسپیلیتپلات (کرتهای خرد شده) در قالب طرح بلوکهای کامل تصادفی با سه تکرار بود. شدت نور بعنوان فاکتور اصلی و رقم بعنوان فاکتور فرعی در نظر گرفته شد. تجزیه واریانس دادهها با استفاده از نرمافزار SAS انجام و مقایسه آزمون دادهها با استفاده از آزمون چند دامنهای دانکن در سطوح احتمال پنج درصد انجام گرفت. برای رسم نمودارها نیز از نرمافزار Excel استفاده گردید.
نتایج وزن تر و وزن خشک: تجزیه واریانس دادههای حاصل نشان داد که اختلاف شدتهای نوری روی وزن تر در سطح احتمال یک درصد معنیدار بود. ارقام در این صفت در سطح احتمال پنج درصد تفاوت داشتند (جدول 1). بالاترین میانگین وزن تر بوته (320 گرم) در شدت نور کامل حاصل (شکل 1) و رقم توپاز بیشترین وزن تر بوته به مقدار 332 گرم را تولید کرد. وزن خشک بوتهها نیز تحت تأثیر شدتهای نوری (سطح احتمال پنج درصد) قرار گرفت بالاترین وزن خشک بوته (102 گرم) در شدت نور کامل حاصل شد (شکل 1).
جدول 1: تجزیه واریانس صفات مورد اندازهگیری شده در گل راعی
ns، * و ** به ترتیب غیر معنیداری و معنیدار در سطح احتمال پنج و یک درصد
ارتفاع بوته: ارتفاع بوته تحت تأثیر شدتهای نوری قرار گرفت (سطح احتمال یک درصد) و ارقام نیز از نظر صفت ارتفاع، در سطح احتمال یک درصد اختلاف معنیداری نشان دادند (جدول 1). حداکثر ارتفاع (97 سانتیمتر) در کمترین شدت نـور حــادث گشته و شدتهای نور کامل و 75 درصد از نظر ارتفاع اختلاف معنیداری نداشتند (شکل 2). ارتفاع واریته توپاز با 87 سانتیمتر حدود پنج درصد نسبت به رقم بومی میشو بلندتر بود.
تعداد غده برگی: شدتهای نوری و ارقام از لحاظ تولید غده برگی در سطح احتمال یک درصد اختلاف معنیداری داشتند. مقایسه میانگینها نشان داد که بالاترین تعداد گلند (20 عدد) در نور کامل تـــولیــد (شکل3) و رقم توپاز با 22 غده در هر برگ در مقایسه با رقم بومی میشو (16 غده برگی) تعداد غده بیشتری را به خود اختصاص داد (جدول 1).
شکل 2: تأثیر شدتهای نوری بر میاتگین ارتفاع در دو رقم گل راعی
تعداد روزنهبرگی: تجزیه واریانس دادهها نشان داد که تعداد روزنه برگی تحت تأثیر تیمارهای نور قرار گرفتند و ارقام از نظر تعداد روزنه برگی اختلاف معنیداری در سطح احتمال یک درصد نشان دادند. اثرات متقابل نور در رقم بر روی تعداد روزنههای برگی در سطح احتمال یک درصــد معنــیدار گشت (جدول 1). با کاهش شدت نور گرچه اختلاف در تعداد روزنه بین ارقام کاهش یافت، با این حال رقم توپاز از نظر این صفت برتری معنیداری داشت (شکل 3). در ارقام مورد کاشت گل راعی پراکندگی روزنه در سطح زیرین برگ بود.
شکل 3: تأثیر شدتهای نوری بر میاتگین تعداد غده و تعداد روزنه برگهای دو رقم گل راعی
غلظت کلروفیل a و b : کلروفیل a بهطور معنیداری تحت تأثیر شدتهای نوری و نوع رقم قرار گرفت. ارقام از لحاظ مقادیر کلروفیل a تفاوت داشته (جدول1) و رقم توپاز با دارا بودن 1420 (میکروگرم درگرم وزن تر) کلروفیل aنسبت به رقم بومی میشو برتری داشت (شکل 4). با افزایش شدت نور از نور 50 درصد تا نور کامل، کلروفیل aکاهش و بالاترین مقدار کلروفیل a در شدت نور 50 درصد به میزان 1322 میکروگرم در گرم وزن تر بود (شکل4). مقدار کلروفیل b بوتهها در این آزمایش، تحت تأثیر شدتهای نوری در سطح احتمال پنج درصد قرار گرفتند وارقام از لحاظ میزان کلروفیل b اختلاف معنیداری نشان ندادند (جدول 1). بالاترین مقدار کلروفیل b درشدت نور50 درصد حاصل گشت (شکل 4).
شکل 4: تأثیر شدتهای نوری بر میانگین کلروفیل a و bدر دو رقم گل راعی
فتوسنتز: تجزیه آماری دادهها نشان داد که میزان فتوسنتز بهطور معنیداری تحت تأثیر شدت نور و نوع رقم (سطح احتمال یک و پنج درصد) بوده و حد اکثر میزان فتوسنتز در شدت نور کامل حاصل شد (جدول 1). در شدت نور پایین (50 درصد نور کامل)، میزان فتوسنتز هر دو رقم تقریباً یکسان بوده و با افزایش شدت نور میزان فتوسنتز رقم توپاز از رقم میشو پیشی گرفت (شکل 5). این موضوع میتواند ناشی از استفاده بهتر رقم اصلاح شده از شرایط بهینه محیط نسبت به رقم بومی باشد. هیپریسین کل: تجزیه واریانس دادهها نشان داد که مقدار هیپریسین کل بهطور معنیداری تحت تأثیر شدت های نوری و نوع رقم قرار گرفت (جدول 1). ارقام از لحاظ تولید هیپریسین متفاوت عمل کرده و بالاترین مقدار هیپریسین کل در رقم توپاز به میزان 1455 میکروگرم در گرم وزن تر ایجاد گردید. هیپریسین کل تحت تأثیر شدتهای نوری قرار گرفت و حداکثر عملکرد هیپریسن در شدت نور کامل به میزان 1386 میکروگرم در گرم وزن تر بود (شکل 5).
شکل 5: تأثیر شدتهای نوری بر میانگین فتوسنتز و میزان هیپرسین کل در دو رقم گل راعی
بحث در شرایط کم نور گرچه گسترش سطح برگی زیاد بود ولی ضخامت برگها نسبت به شرایط نور کامل کمتر بود و به عبارت دیگر مقدار سطح ویژه برگ در شرایط کم نور افزایش مییابد که با نتایج محققان دیگر همخوانی دارد (Emarat-Pardaz et al., 2013). سیلویسترینی و همکاران (Silvestrini et al., 2007) نیز اظهار داشتند که در شدتهای بالای نور وزن خشک گیاهان به طور معنیداری نسبت به شرایط نوری پایین بیشتر بود. نیکولاس و همکاران (Nicolás et al., 2005) در بررسی اثر سایه بر رشد گیاه Adhatoda | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
مراجع | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
آمار تعداد مشاهده مقاله: 1,158 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 431 |