فهرست مطالب

مجله تحقیقات گیاهان دارویی و معطر ایران
سال سی و هشتم شماره 3 (پیاپی 113، پاییز 1401)

  • تاریخ انتشار: 1401/07/07
  • تعداد عناوین: 11
|
  • محمدهادی راد*، رستم یزدانی بیوکی، ولی سلطانی گردفرامرزی، نادیا بشارت صفحات 361-372
    با هدف بررسی تاثیر شوری آب آبیاری بر ویژگی های مورفوفیزیولوژیک اندام هوایی زرشک بی دانه (Berberis vulgaris L.) آزمایشی با استفاده از گلدان های بزرگ زهکش دار در قالب طرح کاملا تصادفی با 5 سطح شوری: 3، 6، 9، 12 و 15 دسی زیمنس بر متر آب آبیاری در سه تکرار در ایستگاه مرکزی مرکز ملی تحقیقات شوری در یزد طی سال های 1397 تا 1400 انجام شد. تاثیر شوری آب بر برخی شاخص های مورفولوژیک و فیزیولوژیک اندام هوایی بررسی شد. تاثیر سطوح مختلف شوری روی ارتفاع، قطر، سطح و حجم تاج پوشش، تعداد جست و انشعاب جدید، تعداد برگ در هر درختچه، سطح کل برگ، شاخص سطح برگ، وزن خشک برگ، درصد آسیب دیدگی برگ ها در دمای بالا، میزان کلروفیل کل، کلروفیل های a و b، کاروتنویید، پرولین، قند کل، آنتوسیانین برگ، فنول برگ و فعالیت آنتی اکسیدانی معنی دار (0.01>P) بدست آمد. براساس نتایج، زرشک بی دانه از تاب آوری بالایی نسبت به تنش شوری برخوردار است. علی رغم کاهش رشد در شوری بالای 9 دسی زیمنس بر متر، مقاومت فیزیولوژیکی گیاه از طریق تولید اسمولیت های ثانویه و بقا در شرایط شور تا شوری 12 دسی زیمنس بر متر مشاهده شد. بر این اساس در رویشگاه های مناسب برای پرورش زرشک، می توان با مدیریت مناسب محیط ریشه و کنترل شوری عصاره اشباع خاک تا 12 دسی زیمنس بر متر، از منابع آب و خاک شور برای پرورش زرشک بی دانه به ویژه برای افزایش ترکیب های فنلی، بهره جست.
    کلیدواژگان: شاخص سطح برگ، شوری، کلروفیل، پرولین، فنل، فعالیت آنتی اکسیدانی
  • جواد معتمدی*، حسین ارزانی، یونس عصری، مهردخت نجف پور نوایی، رستم خلیفه زاده صفحات 373-389
    اطلاع از شایستگی مراتع پیش نیاز بهره برداری از گیاهان دارویی آن مراتع است. بر همین اساس، این پژوهش با هدف ارزیابی قابلیت بهره برداری از گیاهان دارویی بر مبنای شاخص های اکولوژیکی و اقتصادی، در 12 رویشگاه معرف مناطق نیمه استپی انجام شد. برای این منظور، پس از اندازه گیری پوشش گیاهی و برآورد تولید گیاهان دارویی، شاخص های اکولوژیکی و اقتصادی مرتبط با بهره برداری از گیاهان دارویی در هر رویشگاه محاسبه شد. در پایان، بر مبنای معیارها و شاخص های مذکور، طبقه شایستگی هر یک از رویشگاه ها طبق دستورالعمل FAO و به روش عامل محدودکننده مشخص گردید. نتایج نشان داد که مقدار تولید علوفه قابل برداشت رویشگاه ها از 90 تا 591 کیلوگرم در هکتار متغیر است. سهم تولید گیاهان دارویی رویشگاه ها نیز 5% تا 58% بدست آمد. به عبارتی، مقدار تولید گیاهان دارویی رویشگاه ها از 27 تا بیشتر از 383 کیلوگرم در هکتار متغیر بود. بر این اساس، ارزش مورد انتظار هر هکتار از رویشگاه ها از محل بهره برداری از گیاهان دارویی، با در نظر گرفتن نرخ تنزیل 5.4% در شهریورماه 1399، 3 تا 41 دلار در هکتار متغیر است. در مجموع، 25% از رویشگاه ها دارای شایستگی خوب، 17% دارای شایستگی متوسط، 25% دارای شایستگی کم و 33% غیر شایسته از نظر تولید و بهره برداری از گیاهان دارویی بودند، در صورتی که شایستگی تمامی رویشگاه ها از نظر تولید علوفه برای چرای دام خوب بود. بنابراین، بهره برداری از همه رویشگاه ها نمی تواند نقش مهم و یکسانی در بهبود معیشت مرتع داران داشته باشد و با رویکرد حفظ ذخایر ژنتیکی گیاهان ، بهره برداری از گیاهان دارویی در تمامی رویشگاه های مرتعی توصیه نمی شود. علاوه بر این، حد بهره برداری مجاز در هر رویشگاه، متناسب با وضعیت و گرایش مرتع و حساسیت خاک به فرسایش، متفاوت است.
    کلیدواژگان: استفاده چند منظوره، شاخص های اکولوژیکی و اقتصادی، گیاهان دارویی، شایستگی مرتع
  • محمود براتی، مجید شریفی راد*، سعیده سعیدی صفحات 390-408
    برای بررسی پروفایل شیمیایی و خواص آنتی اکسیدانی، ضد باکتریایی و ضد التهابی ریشه و اندام های هوایی گونه مرتعی- دارویی افسنطین (Artemisia absinthium L.)، نمونه‏برداری از ریشه و اندام های هوایی گیاه در سه مرحله فنولوژیک (رشد رویشی، گلدهی و بذر‏دهی) انجام شد. میزان فنل و فلاونویید، فعالیت زیستی عصاره اتانولی در مراحل مختلف فنولوژی، فعالیت آنتی اکسیدانی، قدرت احیاءکنندگی آهن (FRAP)، فعالیت ضد باکتریایی، حداقل غلظت مهارکنندگی (MIC) و حداقل غلظت کشندگی (MBC) و فعالیت ضد التهابی بررسی شدند. بیشترین میزان فنل کل (2 ± 4/86 میلی گرم برابر اسید گالیک بر گرم وزن خشک گیاه) و فلاونویید کل (3/1 ± 36.2 میلی گرم برابر کویرستین بر گرم وزن خشک گیاه) در ریشه و در مرحله گلدهی گیاه وجود داشت. بررسی فعالیت آنتی اکسیدانی عصاره ها نشان داد که مرحله گلدهی گیاه از فعالیت آنتی اکسیدانی بالاتری برخوردار بود. حداقل مقدار IC50 (15.4 میکروگرم بر میلی لیتر) مربوط به عصاره ریشه در مرحله گلدهی گیاه بود و بالاترین میزان IC50 (271.65 میکروگرم بر میلی لیتر) برای عصاره اندام های هوایی در مرحله رویشی بود. در بررسی فعالیت آنتی باکتریایی عصاره ها، عصاره ریشه مربوط به مرحله گلدهی گیاه از بالاترین فعالیت ضد باکتریایی برخوردار بود و بیشترین قطر هاله عدم رشد (22 میلی متر) برای این عصاره در برابر باکتری استافیلوکوکوس اوریوس مشاهده گردید. حداقل غلظت مهار (18.7 میلی گرم بر میلی لیتر) و حداقل غلظت کشندگی (37.5 میلی گرم بر میلی لیتر) این عصاره در برابر باکتری های استافیلوکوکوس اوریوس و باسیلوس سریوس ثبت شد. باکتری های ویبریوکلرا (حداقل غلظت مهار 37.5 میلی گرم بر میلی لیتر و حداقل غلظت کشندگی 75 میلی گرم بر میلی لیتر) و اشریشیاکلی (حداقل غلظت کشندگی 75 میلی گرم بر میلی لیتر و حداقل غلظت کشندگی 150 میلی گرم بر میلی لیتر) در برابر عصاره مذکور حساسیت کمتری نشان دادند. همچنین نتایج نشان داد که گونه مورد مطالعه در مرحله گلدهی دارای بیشترین فعالیت ضد التهابی است و عصاره بدست آمده از ریشه گیاه در تمام مراحل فنولوژی از فعالیت ضد التهابی بالاتری نسبت به اندام های هوایی گیاه برخوردار است. براساس این نتایج، گیاه افسنطین و به طور خاص مرحله گلدهی آن دارای فعالیت آنتی اکسیدانی، ضد باکتریایی و ضد التهابی مناسبی است و می توان آن را به عنوان جایگزینی مناسب برای آنتی اکسیدان ها و آنتی بیوتیک ها و ضد التهاب های مصنوعی مد نظر قرار داد.
    کلیدواژگان: ترکیب های شیمیایی، فعالیت آنتی اکسیدانی، فعالیت ضد باکتریایی، فعالیت ضد التهابی، مرحله فنولوژی، Artemisia absinthium L
  • فاطمه باباخانی، جلال خورشیدی*، محمدرضا مرشدلو صفحات 409-423
    شرایط پس از برداشت تاثیر بسزایی در کمیت و کیفیت متابولیت های ثانویه گیاهان دارویی دارد. بر همین اساس، در این پژوهش تاثیر زمان های مختلف انبارمانی (صفر، دو، چهار و شش ماه) و نوع بسته بندی (کرافت، پلی اتیلن، پلی پروپیلن و بدون بسته بندی) بر محتوای اسانس، نوع و میزان ترکیب های اسانس، فنول و فعالیت ضداکسایشی عصاره میوه رازیانه (Foeniculum vulgare Mill.) ارزیابی شد. اسانس گیری به روش تقطیر با آب به مدت سه ساعت و عصاره گیری توسط سوکسله با استفاده از حلال متانول انجام شد. اسانس ها توسط GC-FID و GC-MS آنالیز شدند. به طورکلی، افزایش زمان انبارمانی موجب کاهش میزان اسانس رازیانه گردید (به استثنای بسته بندی کرافت) و میزان این کاهش با توجه به نوع بسته بندی متفاوت بود. بیشترین (3.25% حجمی/وزنی) و کمترین (1.8% حجمی/وزنی) میزان اسانس به ترتیب از میوه های دو ماه انبار شده با بسته بندی پلی اتیلن و میوه های شش ماه انبار شده بدون بسته بندی بدست آمد. تعداد، نوع و میزان ترکیب های تشکیل دهنده اسانس تحت تاثیر زمان انبارمانی و نوع بسته بندی قرار گرفت. بیشترین میزان ای-آنتول (75.8%) در اسانس میوه های شش ماه انبار شده بدون بسته بندی و کمترین میزان آن (49.46%) در اسانس میوه های انبار نشده مشاهده شد. میزان فنول و فعالیت ضداکسایشی با افزایش زمان انبارمانی کاهش یافت، ولی در زمان های مختلف انبارمانی، تاثیر نوع بسته بندی ها متفاوت بود. به طورکلی، براساس میزان اسانس، فنول و فعالیت ضداکسایشی، انبارمانی رازیانه توصیه نمی گردد، ولی براساس نوع ترکیب هدف موجود در اسانس، می توان زمان های مختلف انبارمانی را توصیه کرد. در صورت انبار کردن محصول، براساس مجموع صفات اندازه گیری شده، بسته بندی پلی اتیلن و کرافت توصیه می شود.
    کلیدواژگان: Foeniculum vulgare Mill، انبار، بسته بندی، اسانس، فنول
  • سارا یادگاری*، حمیدرضا قمی مرزدشتی، مریم پژمان مهر، مسعود میرمعصومی صفحات 424-437
    در این پژوهش ویژگی های جوانه زنی گیاه قدومه (Alyssum homalocarpum L.) تحت تیمار پلاسمای DBD اتمسفر و پلاسمای DBD بررسی شد. آزمایش اولیه پلاسما بر روی بذر توسط DBD اتمسفر با مدت زمان 30 و 15 ثانیه و 1 تا 5 دقیقه در ولتاژهای 17، 18، 19 و 20 کیلوولت بود و شمارش جوانه زنی روزانه بذرها به مدت 21 روز تکرار شد. سپس بذرها مجددا با پلاسمای DBD اتمسفر (30 ثانیه و 1 دقیقه) با همان ولتاژها تیمار شدند و به مدت 21 روز تحت نظارت قرار گرفتند. در هر دو بار، تغییرات در 3 روز اول مشاهده شد، سپس بذرها با پلاسمای DBD در زمان های 10، 30 ثانیه، 1 و 3 دقیقه تیمار شدند. در پایان آزمایش های اولیه، بذرها در پلاسمای DBD با فشار اتمسفر (30 ثانیه و 1 دقیقه) در ولتاژهای 18 و 20 کیلوولت و در زمان های 10، 30 ثانیه، 1 و 3 دقیقه با پلاسمای کرونا DBD تیمار شدند. سرعت و درصد جوانه زنی، طول ساقه چه، طول ریشه، وزن تر و خشک ریشه و گیاهچه، سطح برگ و ویژگی های آنزیمی اندازه گیری شد. بیشترین سرعت (2 بذر در روز) و درصد جوانه زنی (70%) در تیمار ترکیبی ولتاژ 18 کیلوولت و زمان 60 ثانیه بدست آمد. نتایج نشان داد که اثر زمان بر وزن خشک و طول برگ و طول ریشه و قطر برگ در سطح 1% معنی دار بود. از نظر مقایسه میانگین، اختلاف معنی دار را آنزیم کاتالاز و پلی فنل اکسیداز به ترتیب در تیمارهای اثر ترکیبی ولتاژ 20 کیلوولت و زمان 60 ثانیه و اثر متقابل ولتاژ 18 کیلوولت و زمان 60 ثانیه دارا بودند. به طور کلی، با توجه به یافته های پژوهش حاضر، پیش تیمار پلاسمای DBD اتمسفری و پلاسمای کرونا نسبت به سایر تیمارها بدون آسیب به بذر در بهبود صفات رشدی و آنزیم های درگیر با بیوسنتز متابولیت های ثانویه نقش داشتند.
    کلیدواژگان: پلاسمای سرد، جوانه زنی بذر، قدومه شیرازی (Alyssum homalocarpum L.)، صفات فیزیولوژیک
  • طاهره سلیمانی، آسا ابراهیمی*، فروزنده محجوبی، مهدی صادقی صفحات 438-449

    زنجبیل (Zingiber officinale Roscoe.) یک گیاه دارویی ادویه ای است که دارای خواص آنتی کسیدانی، ضدتوموری و ضد سرطانی می باشد. این تحقیق با هدف بررسی اثر عصاره اتانولی ریزوم زنجبیل تازه بر مهار سلول های سرطانی روده بزرگ HCT-116 و نیز بیان ژن های TGFBR2 و DDC به عنوان ژن های سرکوب کننده تومور و ژن β-Actin به عنوان ژن مرجع انجام شد. برای شناسایی و اندازه گیری میزان 6-جینجرول در عصاره از آنالیز HPLC استفاده شد. بررسی اثر سمیت غلظت های مختلف عصاره کامل (0، 10، 50، 100، 150، 200، 250، 300، 350، 400 و 500 میکروگرم بر میلی لیتر) روی رده سلولی HTC-116 به کمک آزمون MTT بعد از 16 و 24 ساعت از شروع آزمون ارزیابی شد. بررسی بیان ژن های TGFBT2، DCC و β-Actin به روش RT-PCR پس از تیمار با غلظت های 150 و 300 میکروگرم بر میلی لیتر از عصاره کامل بعد از 16 و 24 ساعت از شروع آزمون انجام شد. نتایج HPLC نشان داد که 6-جینجرول به میزان 2.03 ± 86.2 میلی گرم در 100 گرم وزن خشک پودر عصاره اتانولی زنجبیل وجود داشت. نتایج آزمایش MTT نشان داد که IC50 بعد از 16 ساعت، 80.44 و بعد از 24 ساعت، 473.19 بدست آمد. در غلظت های 150 و 300 میکروگرم بر میلی لیتر از عصاره، مرگ و میر سلولی به طور افزایشی تغییر چشمگیر داشت. همچنین، افزایش بیان ژن های TGFBT2 و DCC در غلظت 150 میکروگرم بر میلی لیتر در هر دو زمان 24 و 16 ساعت معنی دار (0.01>P) بود. این تحقیق بیانگر اثر القای ژن های بازدارنده تومور بر اثر استفاده از عصاره زنجبیل در سرطان روده بزرگ رده سلولی HCT-116 می باشد.

    کلیدواژگان: زنجبیل (Zingiber officinale Roscoe.)، 6-جینجرول، سرطان کلورکتال، رده سلولی HCT-116
  • سمیرا جعفری، صادق موسوی فرد*، عبدالحسین رضایی نژاد، حسن مومیوند، کریم سرخه صفحات 450-463

    ماریتیغال (Silybum marianum (L. Gaertn.)) گیاهی با کاربردهای متنوع دارویی است که با انواع شرایط آب و هوایی سازگار است. به منظور ارزیابی تاثیر غلظت‏های مختلف کیتوزان و دی‎اکسیدتیتانیوم (بالک و نانو) بر افزایش عملکرد و شاخص‎های بیوشیمیایی اکوتیپ‎های مختلف گیاه ماریتیغال، پژوهشی زراعی به صورت فاکتوریل در قالب طرح آماری بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار در دو سال زراعی انجام شد. تیمارهای آزمایشی شامل اکوتیپ های ماریتیغال در پنج سطح (بوداکالازی، ساری، خمین، خرم‎آباد و اهواز) و نوع و غلظت الیسیتور در 9 سطح (محلول پاشی با آب مقطر (شاهد)، کیتوزان بالک (50 و 100 میلی‎گرم در لیتر)، نانو کیتوزان (50 و 100 میلی‎گرم در لیتر)، دی‎اکسیدتیتانیوم بالک (50 و 100 میلی‎گرم در لیتر) و نانو دی‎اکسیدتیتانیوم (50 و 100 میلی‎گرم در لیتر)) بود. نتایج نشان داد که محلول‎پاشی کیتوزان و دی‎اکسید تیتانیوم (نانو و بالک) در افزایش عملکرد گیاه و آنزیم‎های دفاعی موثر بود. تاثیر محلول‎پاشی کیتوزان و دی‎اکسید تیتانیوم در فرم نانو روی صفات مذکور نسبت به فرم بالک و شاهد برتری داشت. براساس نتایج مقایسه میانگین ها، با محلول‎پاشی نانوکیتوزان در غلظت50 میلی‎گرم در لیتر، عملکرد بوته افزایش یافت. همچنین، محلول‎پاشی نانوکیتوزان در غلظت 100 میلی‎گرم در لیتر باعث افزایش فعالیت آنزیم‎های دفاعی شد. به‎طور کلی، کاربرد نانوکیتوزان در افزایش عملکرد و همچنین بهبود خصوصیات بیوشیمیایی اکوتیپ‎های ماریتیغال به‎خصوص اکوتیپ بوداکالازی تاثیرگذار بود که می‎تواند به عنوان راهکار مناسبی برای افزایش عملکرد این گیاه باشد. همچنین استفاده از این اکوتیپ در برنامه ‎های اصلاحی با توجه به عملکرد بالاتر قابل توصیه است.

    کلیدواژگان: نانوکیتوزان، آنزیم‎های دفاعی، الیسیتور، مالون‎دی‎آلدئید، بوداکالازی
  • هاجر محمدی، محمدرضا پیرمرادی*، محمد مقدم، محمدحسین شمشیری، محمدامین میرزاابوالقاسمی صفحات 464-475

    ریحان (Ocimum basilicum L.) یکی از گیاهان مهم متعلق به تیره نعناعیان (Lamiaceae) است که به عنوان گیاه دارویی، ادویه‏ای و همچنین به صورت سبزی تازه استفاده می شود. اسید سالیسیلیک یکی از مهمترین مواد تنظیم کننده رشد گیاهی است که رشد و نمو فیزیولوژیکی و فرایندهای متابولیکی گیاه را تنظیم ‏می کند و کاربرد آن در شرایط تنش شوری موجب کاهش اثرهای ناشی از سمیت شوری و ایجاد مقاومت در گیاهان می‏گردد. به منظور بررسی پاسخ فیزیولوژیکی و بیوشیمیایی ریحان (O. basilicum cv. Keshkeny luvelou) به تنش شوری و کاربرد اسید سالیسیلیک، آزمایشی گلدانی به صورت فاکتوریل بر پایه طرح کاملا تصادفی در گلخانه تحقیقاتی دانشگاه ولی عصر (عج) رفسنجان انجام شد. تیمارهای آزمایش شامل چهار سطح شوری (0، 30، 60 و 90 میلی مولار) و پنج سطح اسید سالیسیلیک (0، 0.5، 1، 1.5 و 2 میلی مولار) بود. نتایج نشان داد که تنش شوری منجر به کاهش میزان کلروفیل فلورسانس، کلروفیل های a و b، کلروفیل کل، کاروتنویید، محتوای نسبی آب برگ و درصد اسانس گردید. تیمار با اسید سالیسیلیک باعث کاهش اثرهای منفی ناشی از تنش شوری روی گیاه و بهبود درصد اسانس شد. همچنین تنش شوری باعث افزایش تولید پرولین، محتوای قند محلول، فنل، فعالیت آنتی اکسیدانی، نشت یونی، سدیم موجود در برگ و ریشه و میزان کلر گردید، اما تیمار با اسید سالیسیلیک در برخی از سطوح تنش شوری باعث کاهش و یا افزایش این صفات شد. به طور کلی، اسید سالیسیلیک از طریق افزایش تولید اسمولیت ها سبب بهبود خصوصیات فیزیولوژیکی و بیوشیمیایی گیاه ریحان تحت تنش شوری شد و منجر به افزایش جذب عناصر غذایی و میزان اسانس گیاه گردید.

    کلیدواژگان: Ocimum basilicum cv. Keshkeny luvelou، کلروفیل، تنظیم کننده های اسمزی، املاح معدنی، فعالیت آنتی اکسیدانی
  • پروانه یاری، رقیه امینیان*، امیرحسین کشتکار، هدایت باقری، سودابه مفاخری صفحات 476-489
    گیاه شنگ علاوه بر مصرف خوراکی به دلیل داشتن بسیاری از ترکیب های مفید دارای خواص دارویی متعدد می باشد. یکی از این ترکیب های شناسایی شده اینولین می باشد که در ریشه این گیاه وجود دارد. برای بررسی تاثیر تنش کم آبی و اثر رایزوباکتری تقویت کننده رشد (Bacillus subtilis) بر میزان اینولین و صفات مورفولوژیک ریشه در برخی ژنوتیپ های گیاه شنگ (Tragopogon spp.)، آزمایشی به صورت فاکتوریل با سه عامل در قالب طرح کاملا تصادفی در سه تکرار در گلخانه تحقیقاتی دانشگاه بوعلی سینا در سال 1399 انجام شد. عامل اول، آبیاری در دو سطح بدون تنش (100% ظرفیت زراعی) و تنش کم آبیاری (50% ظرفیت زراعی)، عامل دوم، ژنوتیپ در 15 سطح (ژنوتیپ های مختلف شنگ) و عامل سوم، رایزو باکتری تقویت کننده رشد در دو سطح تلقیح با باکتری B. subtilis و عدم تلقیح با باکتری در نظر گرفته شد. صفات طول، سطح، حجم، قطر، وزن و میزان اینولین در ریشه های گیاه اندازه گیری شدند. نتایج نشان داد که اثر برهمکنش آبیاری، ژنوتیپ و باکتری بر تمام صفات مورد بررسی معنی دار شد. تنش کم آبی در بیشتر ژنوتیپ ها باعث افزایش طول، سطح و حجم ریشه شد ولی وزن ریشه و میزان اینولین در اثر تنش کم آبیاری کاهش یافت. اثر تلقیح با باکتری در ژنوتیپ ها متفاوت بود. ژنوتیپ ایرانی شماره 11 (کبودر آهنگ) بیشترین میزان اینولین را در سطوح مختلف تنش و B. subtilis به خود اختصاص داد و پس از آن ژنوتیپ ایتالیایی شماره 4 در شرایط بدون تنش در هر دو سطح باکتری بیشترین مقدار را داشت. به طور کلی، تنش باعث کاهش میزان اینولین در ریشه گیاه شد، ولی اثر تلقیح با B. subtilis به نوع ژنوتیپ بستگی داشت.
    کلیدواژگان: تنش کم آبیاری، شنگ (Tragopogon spp.)، رایزوباکتری های تقویت کننده رشد گیاه، اینولین
  • مریم سرافراز، حمید دهقان زاده*، امیر فرید هاشمی صفحات 490-503
    برای بررسی تاثیر کودهای زیستی و شیمیایی فسفر و اسید جیبرلیک بر عملکرد و اجزای آن و اسانس مریم گلی (Salvia officinalis L.) در منطقه قره چای استان مرکزی، آزمایشی به صورت فاکتوریل در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی در سه تکرار انجام شد. تیمارهای آزمایش شامل سوپر فسفات تریپل در سه سطح (30، 70 و 100 درصد مقدار توصیه شده)، کود فسفر بیولوژیک بارور-2 در دو سطح (کاربرد و عدم کاربرد) و اسید جیبرلیک در سه سطح (0، 100 و ppm200) بودند. نتایج نشان داد که تاثیر کود بارور-2، اسید جیبرلیک و سوپر فسفات تریپل بر تمام صفات عملکرد و اجزای آن و اسانس معنی دار بود. کود بارور-2 به ترتیب منجر به افزایش 7.7، 18.2 درصدی عملکرد اسانس و درصد اسانس و افزایش جزیی ترکیب های عمده اسانس نسبت به شاهد شد. همچنین، مصرف ppm200 اسید جیبرلیک به ترتیب موجب افزایش 23.5 و 40.5 درصدی درصد اسانس و عملکرد اسانس در مقایسه با شاهد شد. بیشترین عملکرد بیولوژیک و عملکرد اسانس به ترتیب به میزان 3751 و 15.52 کیلوگرم در هکتار با کاربرد همزمان 100% سوپر فسفات تریپل توصیه شده، کود بارور-2 و ppm200 اسید جیبرلیک بدست آمد. بیشترین درصد آلفا-توجون (27.91%) به عنوان مهم ترین ترکیب اسانس با کاربرد همزمان 100% سوپر فسفات تریپل توصیه شده، کود بارور-2 و ppm100 اسید جیبرلیک بدست آمد. کاربرد همزمان اسید جیبرلیک و بارور-2 منجر به کاهش مصرف کود شیمیایی فسفر برای حصول خصوصیات رویشی بهتر و عملکرد و درصد اسانس بالا گردید، به طوری که در بسیاری از صفات، کاربرد70% سوپر فسفات تریپل توصیه شده در تلفیق با کود بارور-2 و اسید جیبرلیک، اختلاف معنی داری با مصرف 100% سوپر فسفات تریپل توصیه شده نداشت. بنابراین می توان با کاربرد همزمان ppm200 اسید جیبرلیک و بارور-2، بدون اینکه کاهش معنی داری در عملکرد و اسانس گیاه مریم گلی ایجاد شود، میزان مصرف کود فسفر را تا 30% کاهش داد.
    کلیدواژگان: اسانس، جیبرلیک اسید، زیست توده، کود بیولوژیک، مریم گلی (Salvia officinalis L.)
  • محمد مقدمی راد، رمضانعلی خاوری نژاد*، سارا سعادتمند، فرزانه نجفی صفحات 504-518
    روناس (Rubia tinctorum L.) گیاهی علفی و پایا است که دارای ترکیب های فعال زیستی با توان بالای دارویی و رنگی می باشد. کشاورزان محلی معتقدند افزایش آهک خاک سبب افزایش ترکیب های رنگی در این گیاه می گردد. به منظور بررسی محتوای آلیزارین ریشه روناس و برخی شاخص های فیزیولوژیک آن تحت تاثیر کربنات کلسیم و کود فسفره، آزمایشی مزرعه ای به صورت فاکتوریل در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با چهار تکرار انجام شد. تیمارهای آزمایشی شامل کربنات کلسیم در پنج سطح (0، 20، 50، 100 و 150 کیلوگرم در هکتار) و سوپرفسفات تریپل در چهار سطح (0، 50، 100 و 150 کیلوگرم در هکتار) بودند. مقایسه میانگین ها نشان داد که با افزایش مقدار کربنات کلسیم تا 20 کیلوگرم در هکتار و افزایش سوپرفسفات تریپل تا 100 کیلوگرم در هکتار، بیشترین وزن خشک ریشه با افزایش 75% نسبت به شاهد، وزن خشک کل گیاه با افزایش 58% نسبت به شاهد، محتوای آلیزارین ریشه با افزایش 78% نسبت به شاهد و فعالیت کاتالاز ریشه حاصل گردید. بیشترین طول ریشه با افزایش 54% نسبت به شاهد و فعالیت کاتالاز برگ در تیمار 50 کیلوگرم در هکتار کربنات کلسیم و 100 کیلوگرم در هکتار سوپرفسفات تریپل مشاهده شد. بیشترین فعالیت پراکسیداز برگ و ریشه در تیمار 150 کیلوگرم در هکتار کربنات کلسیم و 150 کیلوگرم در هکتار سوپرفسفات تریپل مشاهده شد. استفاده همزمان این دو کود روی یکدیگر اثر مکمل داشت، به طوری که، کاربرد 20 و 50 کیلوگرم در هکتار کربنات کلسیم همراه با 100 کیلوگرم در هکتار سوپرفسفات تریپل اثر افزایشی بر محتوای آلیزارین ریشه روناس داشت. این روش می تواند برای توسعه آینده یک آزمایش تحمل غیرمخرب که پاسخ افزایشی روناس به کربنات کلسیم و کود فسفره را نشان می دهد، برای تولید بیشتر ترکیب های دارویی ریشه روناس به عنوان یک داروی هدفمند برای درمان سرطان استفاده شود.
    کلیدواژگان: آنزیم های آنتی اکسیدان، حاصلخیزکننده ها، روناس (Rubia tinctorum L.)، شاخص های رشد، ترکیب های دارویی- رنگی
|
  • M.H. Rad *, R. Yazdanibiouki, V. Soltany Gerdeframarzi, N. Besharat Pages 361-372
    To investigate the effects of irrigation water salinity (3, 6, 9, 12, and 15 dS.m-1) on morphophysiological characteristics of seedless barberry (Berberis vulgaris L.) aerial parts, an experiment was conducted using drained big pots in a completely randomized design with three replications at the central station of National Salinity Research Center, Yazd during 2018-2021 years. The salinity levels affected the height, diameter, area, and volume of plants canopy, number of new branches, number of new basal shoots, number of leaves per plant, total leaves area, leaf area index, leaf dry weight, leaves damage percentage at high temperature, amount of total chlorophyll, chlorophylls a and b, carotenoids, proline, total sugar, leaf anthocyanins, leaf phenols, and antioxidant activity significantly (P<0.01). Based on the results, B. vulgaris tolerated the salinity stress well. Despite the growth reduction at salinity levels above 9 dS.m-1, plant physiological resistance was observed through the production of secondary osmolytes and survival under saline conditions up to 12 dS.m-1. Accordingly, in suitable barberry production habitats, it is possible to take advantage of water resources and saline soil to grow seedless barberry, especially to increase phenolics, by ture management of the root environment and control of the saturated soil extract salinity up to 12 dS.m-1.
    Keywords: leaf area index, Salinity, chlorophyll, Proline, phenol, Antioxidant activity
  • J. Motamedi *, H. Arzani, Y. Asri, M. Najafpour Navaei, R. Khalifehzadeh Pages 373-389
    The knowledge of rangelands suitability is a requirement for the exploitation of medicinal plants of those rangelands. Accordingly, the present study was conducted to evaluate the exploitability of MPs in 12 representative habitats of semi-steppe regions based on the ecological and economic (E&E) indices. For this purpose, after measuring the vegetation and estimating the production of MPs, the E&E indices related to the exploitation of MPs in each habitat were calculated. Finally, based on the indices, the suitability class of each habitat was determined according to the FAO guidelines by the limiting factor method. The results showed that the forage available of habitats varied from 90 to 591 kg.ha-1. Also, the share of MPs production in habitats was obtained between 5 and 58%. In other words, the production of MPs in the habitats varied from 27 to more than 383 kg.ha-1. Accordingly, the expected value of each hectare of habitats from the exploitation of MPs, taking into account the discount rate of 5.4% in September 2020, varied from 3 to 41 $.ha-1. Overall, the suitability of the habitats varied between good to unsuitable (25% good, 17% moderate, 25% low, and 33% unsuitable) in terms of production and exploitation of MPs, but all the habitats had good suitability in terms of forage production for grazing. Therefore, the exploitation of all the habitats cannot play an important and equal role in improving the livelihood of pastoralists and with the approach of preserving the plant genetic resources, the exploitation of MPs in all the rangeland habitats could not be recommended. In addition, the permitted exploitation limit in each habitat varies according to the conditions and trend of the rangeland and the sensitivity of the soil to erosion. This issue should be considered in the policy of paying attention to MPs, and it should be emphasized in the multi-purpose rangeland management plans.
    Keywords: Multi-purpose use, ecological, economic indices, Medicinal plants, Rangeland suitability
  • Mahmood Barati, Majid Sharifi-Rad *, Saeede Saeedi Pages 390-408
    Due to the importance of rangeland medicinal plants, the present study was conducted to assess the chemical profile and antioxidant, antibacterial, and anti-inflammatory activities of rangeland-medicinal plant Artemisia absinthium L. root and aerial parts extracts at different phenological stages (vegetative, flowering, and seeding). Folin-Ciocalteu and aluminum chloride colorimetric methods were used for determination of total phenol and flavonoids contents, respectively. The ethanol extract biological activities were investigated at different phenological stages: the antioxidant activity by DPPH free radical scavenging activity and ferric reducing antioxidant power (FRAP) methods; the antibacterial activity by disk diffusion, minimum inhibitory concentration (MIC), and minimum bactericidal concentration (MBC) methods; and the anti-inflammatory activity using human red blood cell stabilization. The results showed that the highest amount of total phenol (86.4 ± 2 mg gallic acid equivalents (GAE)/g dry weight) and total flavonoids (36.2 ± 1.3 mg quercetin equivalents (QE)/g dry weight) was recorded for the root at flowering stage. Also, the root extract at flowering stage had the highest antioxidant (IC50 = 15.4 μg.mL-1) and antibacterial activities. The largest inhibition zone (22 mm) was observed for this extract against Staphylococcus aureus. This extract MIC and MBC were recorded 18.7 mg.mL-1 and 37.5 mg.mL-1 against S. aureus and Bacillus cereus, respectively. The bacteria Vibrio cholerae and Escherichia coli showed less sensitivity to the mentioned extract. Also, the results showed that the flowering stage had the highest anti-inflammatory activity compared to the other phenological stages. The root extract at the all phenological stages showed higher anti-inflammatory activity than the aerial parts. Overall, it could be concluded that A. absinthium, particularly at flowering stage, can be considered as a suitable alternative source for synthetic antioxidants, antibiotics, and anti-inflammatory agents.
    Keywords: Phytochemical compounds, Antioxidant activity, Antibacterial activity, Anti-inflammatory activity, phenological stages, Artemisia absinthium L
  • F. Babakhani, J. Khorshidi *, M.R. Morshedloo Pages 409-423
    Postharvest conditions have a noticeable effect on the quantity and quality of secondary metabolites of medicinal plants. Accordingly, in the present study, the effects of different storage durations (0, 2, 4, and 6 months) and packaging types (kraft, polyethylene, polypropylene, and without packaging) on the quantity and quality of essential oil and phenol and antioxidant activity of methanol extract in fennel (Foeniculum vulgare Mill.) fruit were evaluated. Essential oils and methanol extracts were prepared using hydrodistillation (Clevenger, for 3 hours) and Soxhlet extraction methods, respectively. Essential oils were analyzed by GC-FID and GC-MS. In general, increasing the storage duration reduced the essential oil content of fennel (with the exception of kraft packaging) and the rate of this reduction varied depending on the packaging type. The polyethylene-packed fruitsstored for 2 months and unpacked fruits stored for 6 months had the highest (3.25% v/w) and lowest (1.8% v/w) essential oil content, respectively. The number, type, and amount of essential oil compounds were affected by storage duration and packaging type. The highest (75.8%) and lowest (49.46%) amounts of E-anethole were obtained from the essential oil of unpacked fruits stored for 6 months and unstored fruits, respectively. The amount of phenol and antioxidant activity decreased with increasing storage duration, but the effect of packaging type varied at different storage durations. Overall, based on the essential oil content, phenol, and antioxidant activity, storage of fennel could not be recommended, but based on the type of target compound in the essential oil, different storage durations could be suggested. If the storage of fennel is necessary, the polyethylene and kraft packaging could be recommended based on the total characteristics measured in this research.
    Keywords: Foeniculum vulgare Mill, Storage, Packaging, essential oil, phenol
  • S. Yadegari *, H.R. Qomi Marzdashri, M. Pezhmanmehr, M. Mirmasoumi Pages 424-437
    This experiment was conducted to investigate the plasma treatment effects on seed germination characteristics of Alyssum homalocarpum L. The initial test of plasma on seeds was by atmospheric DBD with a duration of 30 and 15 seconds and 1 to 5 minutes at voltages of 17, 18, 19 and 20 kV, and counting the daily germination of seeds was repeated for 21 days. The seeds were then treated again with atmospheric DBD plasma (30 s and 1 min) at the same voltages and monitored for 21 days. In both times, the changes were observed in the first 3 days, then the seeds were treated with DBD plasma at times of 10, 30 seconds, 1 and 3 minutes. At the end of the initial tests, the seeds were treated in DBD plasma with atmospheric pressure (30 seconds and 1 minute) at voltages of 18 and 20 kV and with DBD corona plasma for 10, 30 seconds, 1 and 3 minutes. Germination rate and percentage, plumule length, radicle length, fresh and dry weight of root and seedling, leaf area and enzyme characteristics were measured. The means comparison results showed that the highest rate (2 seeds per day) and germination percentage (70%) were obtained in the combined treatment of 18 kV and 60 sec. The results showed that the effect of time on dry weight, leaf length, root length and leaf diameter was significant at 1% level. In terms of mean comparison, catalase enzyme and polyphenol oxidase enzyme had a significant difference in the treatments of the combined effect of voltage 20 kV and time 60 seconds and the mutual effect of voltage 18 kV and time 60 seconds. Overall, according to the present findings, the atmospheric DBD plasma and corona plasma pretreatments had a role in improving growth traits and enzymes involved in the biosynthesis of secondary metabolites compared to other treatments without damaging the seeds.
    Keywords: Cold plasma, Seed germination, Alyssum homalocarpum L, physiological traits
  • T. Soleimani, A. Ebrahimi *, F. Mahjoubi, M. Sadeghi Pages 438-449

    Ginger (Zingiber officinale Roscoe.) is a spicy medicinal plant with antioxidant, antitumor, and anticancer properties. The present study was conducted to evaluate the effects of ethanol extract of fresh ginger rhizome on inhibiting HCT-116 colon cancer cells and the expression of TGFBR2 and DDC genes as tumor suppressor genes and β-Actin gene as reference gene. HPLC analysis was used to identify and measure the amount of 6-gingerol in the extract. Toxicity of different concentrations of the complete extract (0, 10, 50, 100, 150, 200, 250, 300, 350, 400, and 500 μg.ml-1) on the HTC-116 cell line was investigated using the MTT test, 16 and 24 hours after the start of the test (at 16 and 24). The expression of TGFBT2, DCC, and β-Actin genes was assessed by RT-PCR after treatment with concentrations of 150 and 300 μg.ml-1 of the complete extract at 16 and 24 hours. The amount of 6-gingerol was obtained 86.2 ± 2.03 mg per 100 g dry weight of ginger ethanol extract powder based on the HPLC results. The MTT test results showed that IC50 was 80.44 at 16 h and 473.19 at 24 h. Cell mortality was significantly increased at concentrations of 150 and 300 μg.ml-1 of the extract. Also, expression of the TGFBT2 and DCC genes increased at 150 μg.ml-1 at both 24 and 16 hours significantly (P<0.01). The present research proved the ginger extract effect on tumor inhibitory genes induction in HCT-116 colon cancer cell line.

    Keywords: Ginger (Zingiber officinale Roscoe.), 6-gingerol, Colorectal cancer, HCT-116 cell line
  • S. Jafari, S Mousavi-Fard *, A. Rezaei Nejad, H. Mumivand, K. Sorkheh Pages 450-463

    Milk thistle (Silybum marianum (L. Gaertn.)) is a plant with various medicinal uses which is adapted to different climates. To investigate the effects of different concentrations of chitosan (CS) and titanium dioxide (TiO2) on increasing yield and biochemical indices of milk thistle ecotypes, a farm factorial experiment was conducted in a randomized complete block design with three replications during two crop years. Experimental treatments included milk thistle ecotype at five levels (Budakalazi, Sari, Khomein, Khorramabad, and Ahvaz) and type and elicitor concentration at nine levels (foliar application of distilled water (control), bulk CS (50 and 100 mg L-1), nano CS (50 and 100 mg L-1), bulk TiO2 (50 and 100 mg L-1), and nano TiO2 (50 and 100 mg L-1)). The results showed that foliar application of CS and TiO2 (bulk and nano) effectively increased yield and defense enzymes. In all these traits, foliar application of CS and TiO2 in nano form was more effective compared to the bulk form and control. Based on the mean comparisons results, the plant yield increased with foliar application of nano CS at the concentration of 50 mg L-1. Also, foliar application of nano CS at the concentration of 100 mg L-1 increased the activity of defense enzymes. In general, foliar application of nano CS increased the yield as well as improved the biochemical traits of milk thistle ecotypes, especially the Budakalazi one, which could be considered as a suitable way to increase the yield of this plant. Considering the higher yield of Budakalazi ecotype, it could be also recommended to be used in breeding programs.

    Keywords: nano chitosan, Defense enzymes, Elicitor, malondialdehyde, Budakalazi
  • H. Mohammadi, M.R. Pirmoradi *, M. Moghaddam, M.H. Shamshiri, M.A. Mirzaabolghasemi Pages 464-475

    Basil (Ocimum basilicum L.) is one of the important plants from Lamiaceae family which is used as a medicinal spicy plant and also as a fresh vegetable. Salicylic acid (SA) is one of the most important plant growth regulators that regulates growth and physiological development and metabolic processes of the plant. Its application under salinity stress conditions decreases the effects of salinity toxicity and makes resistance in the plants. To investigate the basil (O. basilicum cv. Keshkeny luvelou) physiological and biochemical responses to salinity stress and SA, a factorial pot experiment was conducted based on a completely randomized design with three replications in the research greenhouse of Vali-e-Asr University of Rafsanjan. Experimental treatments included salinity at four levels (0, 30 ,60, and 90 mM) and SA at five levels (0, 0.5, 1, 1.5, and 2 mM). The results showed that salinity stress reduced the amount of chlorophyll florescence, chlorophylls a and b, total chlorophyll, carotenoid, relative water content, and essential oil percentage. The SA treatment decreased the negative effects of salinity stress on the plant and improved essential oil percentage. Also, salinity stress increased the amount of proline, soluble carbohydrate, phenol, antioxidant activity, electrolyte leakage, leaf and root sodium, and chlorine, but the SA treatment at some salinity stress levels caused to decrease and/or increase these traits. Overall, SA improved the physiological and biochemical characteristics of basil under salinity stress through increasing osmolytes production and resulted in increasing nutrient uptake and essential oil percentage of the plant.

    Keywords: Ocimum basilicum L. cv. Keshkeny luvelou, chlorophyll, osmotic regulators, mineral salts, Antioxidant activity
  • P. Yari, R. Aminian *, A.H. Keshtkar, H. Bagheri, S. Mafakheri Pages 476-489
    Tragopogon spp. has many medicinal properties in addition to its edible consumption due to its many useful compounds. One of these identified compounds is inulin, which is present in the roots of this plant. To investigate the effects of low irrigation stress and growth-promoting rhizobacteria (Bacillus subtilis) on inulin content and root morphological traits in some genotypes of Tragopogon spp., a factorial experiment with three factors in a completely randomized design with three replications was conducted in the research greenhouse of Bu Ali Sina University in 2020. The factors included irrigation at two levels of without stress (100% of field capacity) and low irrigation stress (50% of field capacity) as the first factor, genotype at 15 levels (different genotypes of Tragopogon spp) as the second factor, and plant growth-enhancing rhizobacteria (PGPR) at two levels of inoculation with B. subtilis and without inoculation as the third factor. Length, area, volume, diameter, weight, and inulin content of the plant roots were measured. The results showed that the irrigation × genotype × bacteria interaction effect was significant on all studied traits. Low irrigation stress increased length, area, and volume of the plant roots in most genotypes, but decreased root weight and inulin content. Inoculation with B. subtilis affected genotypes differently. Iranian genotype No. 11 (Kaboudar Ahang) had the highest inulin content at different stress and B. subtilis levels, followed by Italian genotype No. 4 at both B. subtilis levels under non-stress conditions. Overall, stress reduced inulin content of the plant roots, but the effect of inoculation with B. subtilis depended on the genotype.
    Keywords: low irrigation stress, Tragopogon spp, Plant growth-promoting rhizobacteria, Inulin
  • M. Sarafraz, H. Dehghanzadeh *, A.F. Hashemi Pages 490-503
    To investigate the effects of biological and chemical phosphorus fertilizers, and gibberellic acid (GA3) on yield and its components, and essential oil of Salvia officinalis L., a factorial experiment in a randomized complete block design with three replications was conducted in Ghara Chay region, Markazi province, Iran. Experimental treatments included triple super phosphate at three levels (100, 70, and 30 % of the recommended amount), phosphorus bio-fertilizer of Barvar-2 at two levels (application and no application), and GA3 at three levels (0, 100, and 200 ppm). The results showed that Barvar-2, GA3, and triple super phosphate affected yield and its components, and essential oil significantly. The Barvar-2 application increased the yield and essential oil percentage by 7.7 and 18.2% compared to the control, respectively. It also resulted in a slight increase of the major essential oil compounds. Also, the GA3 200 ppm application increased the percentage and essential oil yield by 23.5 and 40.5% compared to the control, respectively. The highest biological yield and essential oil yield were obtained 3751 and 15.52 kg.ha-1, respectivley with the simultaneous application of 100% of the recommended triple super phosphate, Barvar-2, and GA3 200 ppm. The highest α-thujone percentage (27.91%) as the most important essential oil compound was obtained with the simultaneous application of 100% of the recommended triple super phosphate, Barvar-2, and GA3 100 ppm. The combined application of GA3 and Barvar-2 reduced the use of phosphorus chemical fertilizer to achieve better vegetative characteristics, and high yield and essential oil percentage, so that in many traits the simultaneous application of 70% of the recommended triple super phosphate, Barvar-2, and GA3 did not differ significantly from the 100% of the recommended triple super phosphate application. Therefore, with the combined use of GA3 200 ppm and Barvar-2, the amount of phosphorus fertilizer consumption could be reduced by 30% without causing a significant reduction in yield and essential oil of S. officinalis.
    Keywords: essential oil, Gibberellic acid, biomass, Biological fertilizer, Salvia officinalis L
  • M. Moghadami Rad, R.A. Khavari-Nejad *, S. Saadatmand, F. Najafi Pages 504-518
    Madder (Rubia tinctorum L.) is a herbaceous and perennial plant, which has bioactive compounds with high medicinal and pigment potency. Local farmers believe that increasing soil lime increases the color composition of this plant. To investigate the effects of calcium carbonate and phosphorus fertilizer on some physiological parameters and root alizarin content in madder, a field factorial experiment was conducted in a randomized complete block design with four replications. Experimental treatments included calcium carbonate at five levels (0, 20, 50, 100, and 150 kg.ha-1) and triple superphosphate at four levels (0, 50, 100, and 150 kg.ha-1). Means comparison showed that the highest root dry weight (an increase of 75% compared to control), total plant dry weight (an increase of 58% compared to control), root alizarin content (an increase of 78% compared to control), and root catalase activity were obtained with calcium carbonate increase up to 20 kg.ha-1 and triple superphosphate increase up to 100 kg.ha-1. The highest root length (an increase of 54% compared to control) and leaf catalase activity were observed in the 50 kg.ha-1 calcium carbonate and 100 kg.ha-1 triple superphosphate treatment. The highest leaf and root peroxidase activity was obtained in the treatment of 150 kg.ha-1 calcium carbonate and 150 kg.ha-1 triple superphosphate. Simultaneous application of these two fertilizers had a complementary effect on each other, so that the 20 and 50 kg.ha-1 calcium carbonate application along with the 100 kg.ha-1 triple superphosphate had an increasing effect on the alizarin content of madder root. This method can be used for the future development of a non-destructive tolerance test that shows madder increased response to calcium carbonate and phosphorus fertilizer, to further produce madder root medicinal compounds as a targeted drug for cancer treatment.
    Keywords: Antioxidant enzymes, fertilizers, Rubia tinctorum L, growth indices, medicinal-dye compounds