منیره چنیانی
-
سابقه و هدفکلپوره (.Teucrium polium L)، گیاهی علفی از تیره نعناع است که مصارف دارویی فراوانی در طب سنتی دارد. در سال های اخیر اثرهای دارویی متعدد مانند ضددیابت، ضدسرطان، ضداسپاسم، کاهش دهنده چربی و فشار خون آن گزارش شده است. بنابراین کشت این گیاه در شرایط آزمایشگاهی برای حفظ بقاء، تکثیر و افزایش متابولیت های ثانویه این گونه ضروریست. از راهکارهای اساسی، استفاده از تازن ها در تکنیک کشت بافت گیاهی یکی از پرکاربردترین روش ها برای افزایش متابولیت های ثانوی-دارویی است. کیتوسان بیوپلیمری است که سبب القای پاسخ های دفاعی، افزایش فعالیت آنزیم های آنتی اکسیدان و مسیر فنیل پروپانویید و تجمع ترکیبات فنلی می شود. در این پژوهش با هدف بهینه سازی تولید متابولیت های ثانوی و افزایش ظرفیت آنتی اکسیدانی، اثر تازن زیستی کیتوسان بر برخی ترکیبات فنلی گیاه کلپوره در شرایط کشت در شیشه مطالعه شد.مواد و روش هابه این منظور ریزنمونه برگ از گیاه کلپوره نگهداری شده در شرایط هیدروپونیک و تغذیه شده با محلول هوگلند، تهیه شد و بعد از سترون کردن با سدیم هیپوکلرید 5% (v/v) و اتانول 70% (v/v)، برش های میانی از ریزنمونه برگ تهیه گردید و در محیط کشت موراشیگ و اسکوگ (MS) حاوی غلظت های مجزا و تلفیقی هورمون های بنزیل آمینو پورین (BAP) (1 و 1.5 میلی گرم در لیتر) و نفتالن استیک اسید (NAA) (0.5 میلی گرم در لیتر) قرار داده شد. نمونه ها به مدت چهار هفته در شرایط تاریکی و دمای 25 درجه سانتی گراد نگهداری شدند. با ظهور نشانه های کال زایی، نمونه ها به شرایط نوری 16 ساعت روشنایی و 8 ساعت تاریکی منتقل شدند و در پایان هفته ششم، عملیات واکشت پینه های القاء شده انجام شد. پینه ها با غلظت های مختلف (صفر، 50، 100 و 150 میلی گرم در لیتر) تازن زیستی کیتوسان تیمار شدند. پس از گذشت 8 هفته از رشد پینه ها، پینه های سبز جمع آوری و در فریزر منفی 20 درجه سانتی گراد نگهداری شدند. به منظور تهیه عصاره نهایی برای سنجش های بیوشیمیایی، عصاره گیری از پینه های سبز انجام شد و از این عصاره برای اندازه گیری مقادیر ترکیبات فنلی (فنل، فلاونویید، فلاون و اسیدهای فنلی) و فعالیت آنتی اکسیدانی به روش فعالیت جاروب کنندگی رادیکال آزاد DPPH و سنجش قدرت کاهشی FRAP و سنجش میزان فعالیت آنزیم فنیل آلانین آمونیالیاز (PAL) استفاده شد.نتایجنتایج حاصل از تجزیه وتحلیل داده ها نشان داد که کاربرد کیتوسان در چهار غلظت (صفر، 50، 100 و 150 میلی گرم در لیتر) و تمامی تیمارهای هورمونی (BAP1, BAP1.5, BAP1.5+NAA0.5میلی گرم در لیتر)، سبب تاثیر افزایشی معنی دار در محتوی ترکیبات فنلی و ظرفیت آنتی اکسیدانی و فعالیت آنزیم PAL نسبت به نمونه شاهد در پینه های سبز القاء شده کلپوره شد. به طوری که تیمار همزمان و تلفیقی هورمون BAP در غلظت 1.5 میلی گرم در لیتر به همراه هورمون NAA در غلظت 0.5 میلی گرم در لیتر به همراه تیمار 100 میلی گرم در لیتر تازن زیستی کیتوسان در پینه های سبز القاء شده کلپوره در کشت درشیشه، موجب بیشینه محتوی مشتقات فنلی (1884.95 برای فنل، 936.65 برای o-دی فنل، 1462.28 برای فلاونویید، 631.07 برای فلاون و 662.41 برای اسیدهای فنلی برحسب میلی گرم در 100 گرم وزن خشک) گردید. براساس تحلیل آماری داده ها و مقایسه میانگین داده ها مشخص شد که ظرفیت های آنتی اکسیدانی اندازه گیری شده برمبنای آزمون DPPH و FRAP، به ترتیب موجب افزایش 68.34 و 71.92 درصدی نسبت به نمونه شاهد شد. فعالیت آنزیم PAL نیز به طور قابل توجهی افزایش 65.81 درصدی را نسبت به نمونه شاهد در پینه های القاء شده کلپوره نشان داد.نتیجه گیریبا توجه به اهمیت گیاه دارویی کلپوره، بکارگیری کیتوسان در نقش یک تازن زیستی موفق می تواند باعث افزایش سنتز متابولیت های ثانوی-مشتقات فنلی و به دنبال آن افزایش توان آنتی اکسیدانی و افزایش فعالیت آنزیم PAL در پینه کلپوره در شرایط in vitro گردد.کلید واژگان: آنتی اکسیدان, تازن, شرایط درون شیشه, پینه, مشتقات فنلیBackground and ObjectivesTeucrium polium L. is a herbaceous plant from the mint family that has many uses in traditional medicine. In recent years, numerous medicinal effects such as anti-diabetes, anti-cancer, anti-spasm, and reducing fat and blood pressure have been reported. Therefore, cultivation of this plant under laboratory conditions is necessary to preserve its survival, reproduction, and increased secondary metabolites. Among the solutions, elicitors in the plant tissue culture technique are one of the most widely used methods to increase secondary-medicinal metabolites. Chitosan, as a biopolymer, induces defense responses, increases antioxidant enzyme activity, and accumulates phenolic compounds. In the present study, the effect of chitosan bio-elicitor was studied on some phenolic compounds of T. polium under in vitro culture to optimize secondary metabolites and increase antioxidant capacity.MethodologyLeaf explants were prepared from preserved T. polium in hydroponic conditions and fed with Hoagland's solution. After sterilization with sodium hypochlorite 5% (v/v) and ethanol 70% (v/v), middle slices were prepared from the leaf explant and cultured on Murashige and Skoog (MS) culture medium containing separate and combined concentrations of benzyl amino purine (BAP)(1 and 1.5 mg.L-1) and naphthalene acetic acid (NAA)(0.5 mg.L-1). The samples were kept for four weeks in the dark at 25 degrees Celsius. With callogenesis, the samples were transferred to light conditions of 16 hours of light and 8 hours of darkness. At the end of the sixth week, the induced calli were subcultured. The calli were treated with chitosan at different concentrations (0, 50, 100, and 150 mg.L-1). After eight weeks, green calli were collected. Finally, to prepare the final extract for biochemical assays, extraction was done from green calli. The content of phenolic compounds (phenol, flavonoid, flavone, and phenolic acids), antioxidant activity, and phenylalanine ammonialyase (PAL) activity was measured.ResultsAccording to the results, the application of different concentrations of chitosan (0, 50, 100, and 150 mg.L-1) and all hormonal treatments (BAP1, BAP1.5, and BAP1.5+NAA 0.5 mg.L-1) caused a significant increase in the content of phenolic compounds, antioxidant capacity, and PAL activity compared to the control samples. So the application of the simultaneous and combined treatment of BAP at a concentration of 1.5 mg.L-1 with NAA at a concentration of 0.5 mg.L-1, along with the treatment of 100 mg.L-1 of chitosan induced green calli of T. polium in in vitro culture, results in the maximum content of phenolic derivatives (1884.95 for phenol, 936.65 for o-diphenol, 1462.28 for flavonoid, 631.07 for flavone, and 662.41 for phenolic acids). As compared to the control, the antioxidant capacities (measured by DPPH and FRAP assays) increased by 68.34 percent and 71.92 percent, respectively. A significant increase in PAL activity (65.81%) was observed in induced calli.ConclusionConsidering the importance of T. polium as a medicinal plant, chitosan, a successful elicitor, promotes the synthesis of phenolic secondary metabolites. As a result, the increase of antioxidant power and PAL activity in the callus of T. polium.Keywords: Antioxidant, Elicitor, in vitro condition, Callus, Phenolic derivatives
-
سابقه و هدف
کاکوتی کوهی (Ziziphora clinopodioides Lam.) گیاهی چند ساله از تیره ی نعناع است که در مناطق مختلف ایران (شمال، شمال غرب، شمال شرق، غرب، مرکز و شرق) پراکندگی گسترده دارد. این پژوهش با هدف بررسی محتوای برخی مشتقات فنلی (فنل، فلاونوئید، فلاون و فلاونول، ارتو-دی فنل و اسید فنلی) در دوره رشد رویشی سه جمعیت کاکوتی کوهی، متعلق به استان خراسان شمالی صورت گرفت.
مواد و روش هابه این منظور بذرهای جمع آوری شده از مناطق درکش و هاور، تیمورتاش و رئین، در گلدان کاشته و در دو دوره رشد رویشی دو ماهگی و پنج ماهگی برداشت شدند. پس از عملیات نمونه برداری، بخش-هوایی و ریشه گیاهان از هم تفکیک و مشتقات فنلی مذکور با روش های اسپکتروفتومتری سنجش گردید.
یافته هانتایج نشان داد که محتوای مشتقات فنلی به طور معنی داری تحت تاثیر نوع جمعیت، اندام گیاهی (بخش هوایی و ریشه) و سن گیاه (مرحله ی رشد) قرار می گیرد. بر این اساس بخش هوایی کاکوتی کوهی متعلق به جمعیت درکش و هاور، در مرحله ی دو ماهگی که جوانتر است، میزان مشتقات فنلی بیشتر [فنل کل mg GAE/g DW 91/11، فلاونوئید کل mg CAT/g DW 55/13، فلاون و فلاونول کل mg QUE/g DW 94/5، ارتو-دی فنل کل mg GAE/g DW 95/2 و اسیدفنلی کل mg CAE/g DW 44/2] نسبت به مرحله ی پنج ماهگی دارد.
نتیجه گیریدر مجموع وصرف نظر از بخش هوایی و ریشه، جمعیت درکش و هاور و تیمورتاش در هر دو مرحله ی رشد رویشی به عنوان جمعیت منتخب از لحاظ تولید حداکثری مشتقات فنلی گزارش شدند. این نتایج به انتخاب جمعیت های برتر دارای محتوای متابولیتی بیشتر و به دنبال آن استفاده بهینه در صنایع غذایی و دارویی کمک شایانی خواهد نمود.
کلید واژگان: ترکیبات فلاونوئیدی, ترکیبات فنلی, کاکوتی کوهی, کشت گلدانیBackground and purposeZiziphora clinopodioides Lam. is a perennial plant from the Lamiaceae family, widely distributed in different regions of Iran. This research aimed to investigate the content of some phenolic derivatives (phenolic, flavonoid, flavone & flavonol, ortho-diphenol, and phenolic acid) during the vegetative growth of three populations of Z. clinopodioides belonging to North Khorasan province.
Material and methodsFor this purpose, the seeds collected from the regions ('Darkesh and Havar', 'Teymourtash', and 'Reine') were planted in pots and harvested at two vegetative growth periods (two and five months). After the sampling, the aerial part and root were separated and the mentioned phenolic derivatives were measured by spectrophotometric methods.
FindingsThe results showed that the content of phenolic derivatives is significantly affected by the type of population, plant part (aerial part and root), and age (growth stage). Therefore, the aerial part of Z. clinopodioides belonging to 'Darkesh and Havar' population, in the two-month stage, has more phenolic derivatives [total content of phenolics 11.91 mg GAE/g DW, flavonoids 13.55 mg CAT/g DW, flavone & flavonols 5.94 mg QUE/g DW, ortho-diphenols 2.95 mg GAE/g DW, and phenolic acids 2.44 mg CAE/g DW] than the five-month stage.
ConclusionIn general, apart from the aerial part and the root, 'Darkesh and Haver' and 'Teymourtash' populations were reported as the selected population in terms of higher phenolic derivative contents in both vegetative growth stages. These results will help to select superior populations with higher content of metabolites and optimal use in food and pharmaceutical industries.
Keywords: Flavonoid Compounds, Phenolic Compounds, Pot Culture, Ziziphora Clinopodioides -
گیاهان علوفه ای به دلیل داشتن ترکیبات زیست فعال که تغذیه دام ها را تحت تاثیر قرار می دهند و نیز قابلیت درمانی آن ها برای انسان ها، مورد توجه قرار گرفته اند. امروزه در سامانه های کشت گیاهان علوفه ای، زمان مناسب برداشت برای دستیابی به عملکرد بهینه بسیار اهمیت دارد. به منظور بررسی اثر زمان برداشت (یک الی هشت هفته پس از برداشت اولیه) بر محتوای برخی متابولیت های ثانوی (فنل، فلاونویید، ایزوفلاونویید و آلکالویید) و عناصر فلزی (روی، آهن، منیزیم و منگنز) یونجه، آزمایشی بر پایه طرح کاملا تصادفی با سه تکرار انجام شد. نتایج نشان داد که غلظت این متابولیت ها و عناصر به طور قابل توجهی در زمان های مختلف برداشت محصول تغییر کرد. به طوری که محتوای فنل کل در هفته های پنجم، ششم و هفتم (به ترتیب، افزایش 37/2، 29/2 و 24/2 برابری نسبت به هفته دوم)، محتوای تام فلاونویید در هفته ششم (افزایش 89/1 برابری نسبت به هفته دوم)، محتوای ایزوفلاونویید کل در هفته ششم (افزایش 75/1 برابری نسبت به هفته اول) و محتوای آلکالویید کل در هفته های هفتم و هشتم (به ترتیب، افزایش 58/10 و 75/11 برابری نسبت به هفته اول) بیشترین مقدار بودند. همچنین میزان بیشینه عنصر آهن در هفته های پنجم و ششم و میزان بیشینه عناصر منیزیم و منگنز در هفته ششم مشاهده شدند. وجود بیشینه میزان این فیتواستروژن ها و عناصر در مراحل اواسط و اواخر گلدهی (به ترتیب، هفته های پنجم و ششم) احتمالا می تواند عامل مهمی در تعیین کیفیت علوفه و میزان بازده محصول باشد و با توجه به خواص دارویی آن ها برای انسان، این مراحل مناسب ترین زمان برداشت محصول است.
کلید واژگان: ایزوفلاونوئید, خواص دارویی, فلاونوئید, فنل, فیتواستروژن های یونجهFodder plants have been considered due to their bioactive compounds that affect livestock nutrition and their therapeutic potential for humans. Nowadays, in fodder cropping systems, the proper time of harvesting is very important to obtain optimal performance. In order to investigate the effect of different harvesting times (one to eight weeks after initial harvesting) on the content of some secondary metabolites (phenols, flavonoids, isoflavonoids and alkaloids) and metal elements (zinc, iron, magnesium and manganese) of alfalfa, a study was carried out based on a completely randomized design with three replications. The results showed that the concentration of these metabolites and metal elements changed significantly at different harvest times. So that the amount of total phenols increased by 2.37, 2.29, and 2.24 times in the fifth, sixth, and seventh weeks, respectively, compared to the second week. Also, the amount of total flavonoids increased by 1.89 times in the sixth week compared to the second week. The amount of total isoflavonoids in the sixth week increased by 1.75 times compared to the first week. The amount of total alkaloids in the seventh and eighth weeks compared to the first week was 10.58 and 11.75 times, respectively. Also, the maximum amount of iron element was observed in the fifth and sixth weeks, and the maximum amount of magnesium and manganese elements were observed in the sixth week. The presence of the maximum amount of these phytoestrogens and metal elements in the middle and the end stages (fifth and sixth weeks, respectively) of alfalfa flowering can be an important factor in determining the quality of fodder and determining the yield of the product, and considering their medicinal properties for humans, these stages are the most suitable harvesting times.
Keywords: Alfalfa phytoestrogens, Flavonoids, Isoflavonoids, Medicinal properties, Phenols -
مقدمه
مریم گلی به عنوان گیاهی مهم در طب سنتی، در نقاط محدودی از خاورمیانه پراکنده شده است.
هدفدر این مطالعه سه حلال قطبی متانول 80 درصد، اتانول 80 درصد و آب دوبار تقطیرشده برای ترغیب ترکیبات فنلی Salvia tebesana مورد بررسی قرار گرفت.
روش بررسیدر ابتدا فعالیت آنتی اکسیدانی (برآوردشده با ظرفیت آنتی اکسیدانی کل DPPH و سنجش مهار رادیکال FRAP) و محتوای فنل، ارتودی فنل، اسیدهای فنلی، فلاونویید، فلاونول و پروآنتوسیانیدین عصاره های برگ و ساقه ارزیابی شدند. پس از انتخاب بهترین حلال، نمونه ها از نظر ترکیبات فلاونوییدی مجزا (اپیژنین، کویرستین، میریستین و روتین) توسط HPLC-PDA مورد سنجش قرار گرفتند.
نتایجعصاره های گیاهی مختلف فعالیت های قوی درمهار رادیکال ها نشان دادند و عصاره برگ به دست آمده با متانول 80 درصد، بیشترین ظرفیت آنتی اکسیدانی را نشان داد. درهمین عصاره بیشترین محتوای ارتودیفنل، اسیدهای فنلی، فلاونویید و پروآنتوسیانیدین به ثبت رسید (به ترتیب 46/2 ± 1598/5، 41/3 ± 742/2، 21/9 ± 487/6 و 31/4 ± 350/1 میلی گرم در 100 گرم ماده خشک) درحالیکه عصاره اتانولی برگ بیشترین محتوای فنل و فلاونویید را به خود اختصاص داد (به ترتیب 47/3 ± 2299/2 و 42/3 ± 359/1 میلیگرم در 100 گرم ماده خشک). سطح بیشینه فلاون اپیژنین (11/1 ± 466/1 میکروگرم در گرم ماده خشک) و فلاونول روتین (10/02 ± 348/6 میکروگرم در گرم ماده خشک) نیز در عصاره متانولی برگ یافت و برای اولین بار در S. tebesana گزارش شد.
نتیجه گیریاین یافته ها تضمین می کند که S. tebesana، به ویژه برگ ها، می تواند به عنوان یک آنتی اکسیدان طبیعی و در جهت کاهش تنش اکسیداتیو، در برنامه های غذایی و پزشکی پیشنهاد شود.
کلید واژگان: اپیژنین, ترکیبات فنلی, روتین, ظرفیت آنتیاکسیدانی, مریمگلیBackgroundSalvia tebesana Bunge, as an important herb in folk medicine, is distributed in limited geographical locations in the Middle East.
ObjectiveIn this study, three protic solvents, 80 % methanol, 80 % ethanol, and double-distilled water, were investigated to recover the phenolic constituents from S. tebesana extracts.
MethodsThe antioxidant activity (estimated by total antioxidant capacity, DPPH, and FRAP radical scavenging assays) and the content of phenols, ortho-diphenols, phenolic acids, flavonoids, flavonols, and proanthocyanidins of extracts from leaves and stems of S. tebesana were investigated. After selecting the best solvent, the samples were assayed for individual flavonoid compounds (apigenin, quercetin, myricetin, and rutin) by HPLC-PDA.
ResultsDifferent plant extracts demonstrated strong radical scavenging activities, and the leaf extract obtained by 80% methanol showed the highest antioxidant capacity. The same extract also exhibited the most ortho-diphenol, phenolic acid, flavonoid, and proanthocyanidin contents (1598.5 ± 46.2, 742.2 ± 41.3, 487.6 ± 21.9, and 350.1 ± 31.4 mg 100 g-1 DW sample, respectively), while 80 % ethanol extract of leaves gave the most phenolic and flavonol contents (2299.2 ± 47.3 and 359.1 ± 42.3 mg 100 g-1 DW sample, respectively). The high level of flavone apigenin (466.1 ± 11.1 µg g-1 DW) and flavonol rutin (348.6 ± 10.02 µg g-1 DW) were also found in methanol extracts of leaves and are reporting for the first time in S. tebesana.
ConclusionThese findings warrant that S. tebesana, in particular the leaves, can be suggested as a natural preservative in dietary and medical applications with the potential to reduce oxidative stress.
Keywords: Apigenin, Phenolic constituents, Rutin, Antioxidant capacity, Salvia tebesana Bunge -
تحقیق حاضر، به بررسی و مقایسه اثرات دگرآسیبی عصاره آبی و مالچ برگ اکالیپتوس (globulus Labill. Eucalyptus) بر گیاهچه های خیار (Cucumis sativus var. beith alpha) و علف هرز تاجریزی سیاه (Solanum nigrum L.)، در قالب طرح کاملا تصادفی پرداخت. 21 روز پس از تیمار گیاهچه ها با عصاره های آبی (5، 10، 15 و 20 گرم در لیتر) و مالچ برگی اکالیپتوس (سه و پنج درصد وزنی/حجمی)، برخی صفات مورفولوژیکی، ضریب پایداری غشا، محتوا پرولین و مالون دی آلدیید، همچنین محتوای پروتیین محلول و فعالیت آنزیم های آنتی اکسیدان پلی فنل اکسیداز و گایاکول پراکسیداز در گیاهان مورد نظر بررسی شدند. براساس نتایج، هر چند هر دو تیمار عصاره آبی و مالچ برگی موجب کاهش ارتفاع و وزن خشک بخش هوایی و وزن خشک ریشه خیار و علف هرز تاجریزی سیاه (نسبت به شاهد) شد ولیکن مجموع طول ریشه های خیار در زمان تیمار با تمام غلظت های عصاره آبی و مالچ سه درصد افزایش یافت. ارزیابی شاخص پایداری غشا، محتوا پرولین و مالون دی آلدیید نشان داد که تاثیر منفی مالچ برگی (3 و 5 درصد) بر تاجریزی سیاه مهرز است. تیمار با عصاره آبی توانست فعالیت آنزیم های مذکور در خیار را افزایش دهد به طوریکه بیشترین فعالیت آنزیم ها در غلظت 20 گرم در لیتر عصاره آبی مشاهده شد. این در حالی بود که تیمار با عصاره های آبی بر تاجریزی سیاه موجب کاهش محتوای پروتیین محلول و آنزیم های مورد بررسی شد. در مجموع و با تلفیق نتایج مورفوفیزیولوژیکی و بیوشیمیایی پژوهش حاضر می توان بیان داشت که عصاره های آبی در مقایسه با مالچ برگی، توانایی بهتری در مقابله با علف هرز تاجریزی سیاه نشان دادند و شاید بتوان استفاده از این نوع تیمار را برای علف کشی در مزارع سبزی و صیفی پیشنهاد نمود.
کلید واژگان: پتانسیل عصاره آبی, خیار, دگرآسیبی, علف هرز, مالچ برگیThe present study was performed to evaluate and compare the allelopathic effects of leaf aqueous extract and mulch of Eucalyptus (Eucalyptus globulus Labill.) on cucumber (Cucumis sativus var. beith alpha) and black nightshade (Solanum nigrum L.) seedlings in a completely randomized design. 21 days after treatment of seedlings with leaf aqueous extract (concentrations 5, 10, 15, 20 g L-1) and mulch (3% and 5% weight/volume), some morphological traits, membrane stability, proline and malondialdehyde content, total protein content and activity of polyphenol oxidase, and guaiacol peroxidase were analyzed. According to the results, although both aqueous extracts and mulch reduced the height and dry weight of aerial parts and the dry weight of roots in cucumber and black nightshade (compared to the control), the length of cucumber roots increased under the treatment of all the concentrations of aqueous extracts and mulch 3%. Evaluation of membrane stability index, proline and malondialdehyde content showed that the negative effect of mulch (3% and 5%) on black nightshade is significant. The treatment with aqueous extracts increased the activities of polyphenol oxidase and guaiacol peroxidase enzymes in cucumber (compared to the control), with the maximum ones in 20 g L-1 extract, while treatment with these extracts on black nightshade reduced the soluble protein content and enzymes studied. Overall, according to the results of this study, it can be stated that aqueous extracts showed a better ability to control black nightshade compared to leaf mulch, and it may be possible to use this type of treatment for herbicides in vegetable fields.
Keywords: Aqueous extract potential, Cucumber, Allelopathy, Weed, Mulch -
یکی از مهمترین عوامل حفظ گیاهان و به ویژه گیاهان دارویی استفاده از روش های زیست فناوری درجهت تولید و افزایش متابولیت های دارویی است. این پژوهش با هدف بررسی محتوای متابولیت های ثانوی گیاه کلپوره و افزایش آن ها در نتیجه تیمار با الیسیتورمتیل جاسمونات در شرایط کشت در شیشه به جای استفاده مستقیم از گیاه دارویی انجام شد. جهت تولید کالوس، ریزنمونه برگ از گیاه رشدیافته در شرایط هیدروپونیک تهیه شد و در محیط کشت MS حاوی غلظت های مختلف از هورمون های بنزیل آمینوپورین (0، 5/0، 1 و 5/1 میلی گرم درلیتر) و نفتالن استیک اسید (0، 5/0 و 1 میلی گرم درلیتر)، به صورت مجزا و تلفیقی کشت شد. نمونه کالوس های منتخب با بیشترین درصد کالزایی و وزن خشک، تحت تیمار با الیسیتور متیل جاسمونات (50،0 ، 100و 200 میکرومولار) قرار گرفتند. محتوای دستجات مختلف ترکیبات فنلی و ظرفیت آنتی اکسیدانی در کالوس های تیمارشده ارزیابی شد. کالزایی صد درصد درشرایط هورمونی تیمار مجزا بنزیل آمینوپورین و همچنین تلفیق آن با هورمون نفتالن استیک اسید مشاهده شد. بیشترین وزن تر و خشک کالوس ها نیزدر تیمارهای یک و 5/1 میلی گرم در لیتر بنزیل آمینوپورین و تلفیق بنزیل آمینوپورین (5/1 میلی گرم در لیتر) و نفتالن استیک اسید (5/0 میلی گرم در لیتر) ثبت شد. حداکثر محتوای کل ترکیبات فنلی، فلاونویید، فلاون، O- دی فنل، اسیدهای فنلی و رزمارینیک اسید در تیمار با متیل جاسمونات 50 میکرومولار مشاهده شد که نسبت به دیگر غلظت های به کار رفته، دارای تفاوت های معنی داری بود. فعالیت آنتی اکسیدانی DPPH و FRAP نیز به ترتیب دارای بیشینه 24/0 ± 066/2 میلی گرم درلیتر و 61/33 ± 79/383 میلی گرم آهن بر صدگرم ماده خشک، در تیمار 50 میکرومولار متیل جاسمونات و در تیمار تلفیق بنزیل آمینوپورین (5/1 میلی گرم در لیتر) و نفتالن استیک اسید (5/0 میلی گرم در لیتر) بودند. برمبنای نتایج، الیسیتور متیل جاسمونات در غلظت بهینه می تواند نقش ترغیبی در افزایش ترکیبات موثره دارویی کلپوره داشته باشد و محرکی برای سنتز ترکیبات فنلی و در ادامه افزایش توان آنتی اکسیدانی کالوس آن باشد.کلید واژگان: آنتیاکسیدان, الیسیتور, فلاونوئید, رزمارینیکاسید, کلپورهOne of the most important factors for the preservation of plants, medicinal plants in particular, is the use of biotechnological methods for increasing the production of secondary metabolites. This study was performed with the aims of evaluating and enhancing the secondary metabolites contents of Teucrium polium under in vitro culture by application of methyl jasmonate as elicitor. For callus induction, immature leaf explants were obtained from the plants grown under hydroponic condition and were cultured on MS medium supplied with various concentrations of Benzylaminopurine (BAP) (0, 0.5, 1, and 1.5 mg/L) in combination with Naphthalene acetic acid (NAA) (0, 0.5, and 1 mg/L). Regarding the highest percentage of callus induction frequency and mean of calli dry weight, the selected cultures were treated with methyl jasmonate (50, 100, and 200 μM). The content of different groups of phenolic compounds and antioxidant capacity were evaluated. The highest percentage of callus induction (100%) was achieved in the medium supplemented by BAP individually as well as in combination with NAA. The maximum fresh and dry weights of calli were achieved at 1.5 mg/L BAP + 0.5 mg/L NAA, 1.5 mg/L BAP, and 1 mg/L BAP. The calli treated with 50 μM methyl jasmonate yielded the maximum contents of phenolic compounds, flavonoids, flavones, O-diphenol, phenolic acids, and rosmarinic acid that differed significantly from calli obtained from other methyl jasmonate concentrations. The highest antioxidant activity with IC50 of 2.066 ± 0.24 µg/mL using DPPH assay, and 383.79 ± 33.61 mg Fe+ 100g-1 DW using FRAP were in 50 μM methyl jasmonate and 1.5 mg/L BAP + 0.5 mg/L NAA treatment. Based on the results, methyl jasmonate in optimal concentration can play a promotive role in increasing the effective pharmacological compounds of T. polium and can be considered as a stimulus for the synthesis of phenolic compounds and further increase of the antioxidant power in callus.Keywords: Antioxidant, Elicitor, flavonoid, Rosmarinic acid, Teucrium polium
-
هدف
نانوذرات به دلیل ویژگی های فیزیکوشیمیایی ویژه خود که آن ها را قادر می سازد به عنوان محرک رشد گیاه عمل کنند، نسبت به اشکال معمولی عنصر برتر می سازد. تحقیقات اخیر بر روی نانوذرات بیانگر هم اثرات مثبت و هم اثرات منفی این ذرات است. نانوذرات دی اکسیدتیتانیوم (TiO2 NPs) در مقادیر زیاد در سراسر جهان برای اهداف مختلف بررسی می شود. این پژوهش با هدف ارزیابی تاثیرنانوذرات دی اکسیدتیتانیوم بر برخی صفات فیزیولوژیکی و بیوشیمیایی و القای سیستم آنتی اکسیدانی دو گونه مرزنجوش مدیترانه ای (Origanum vulgare L.) و مرزنجوش اروپایی (Origanum majorana L.)، درقالب طرح کاملا تصادفی با سه تکرار صورت گرفت.
مواد و روش هااندام هوایی گیاهان دو ماهه پرورش داده شده در شرایط گلخانه، با غلظت های 10، 60 و 120 میلی گرم درلیتر نانوذرات دی اکسیدتیتانیوم محلول پاشی شدند. برای گیاهان شاهد، تیمار با آب مقطر صورت گرفت. سنجش روند تغییرات رنگیزه های فتوسنتزی، میزان مالون دی آلدیید، پرولین و فعالیت آنزیم های آنتی اکسیدانی در نمونه های جمع آوری شده انجام شد.
نتایجمقایسه میانگین داده ها نشان دادکه غظت 60 میلی گرم درلیتر نانوذرات دی اکسیدتیتانیوم، موجب بیشترین میزان کلروفیل a، کلروفیل کل و کاروتنوییدهای هر دو گونه مرزنجوش شد. ولی بیشترین میزان کلروفیل b مرزنجوش اروپایی، در تیمار 120 میلی گرم درلیتر نانوذرات مشاهده گردید. شایان ذکر است که تاثیر منفی غلظت120 میلی گرم درلیتر نانوذرات دی اکسیدتیتانیوم بر سیستم غشایی دو گونه از لحاظ آماری معنی دار و قابل توجه بود که می تواند اشاره به نشت الکترولیت ها داشته باشد. هر چند افزایش غلظت نانوذرات دی اکسیدتیتانیوم، موجب مقادیر پایین میزان مالون دی آلدیید گونه مدیترانه ای در مقایسه با گونه اروپایی شد؛ اما سطح پرولین مرزنجوش مدیترانه ای به شدت افزایش یافت. بیشترین میزان فعالیت اکثر آنزیم های آنتی اکسیدان (گایاکول پراکسیداز،آسکوربات پراکسیداز، پلی فنل اکسیداز، سوپراکسیددیسموتازوگلوتاتیون اس-ترانسفراز) نوع مدیترانه ای، در غلظت 60 میلی گرم درلیتر تیمار مشاهده شد؛ اما فعالیت کاتالاز گونه مدیترانه ای نسبت به گونه اروپایی خود به طور قابل توجهی پایین بود.
نتیجه گیریمجموعه نتایج این تحقیق نشان می دهد که تیمار 60 میلی گرم درلیتر نانوذرات دی اکسیدتیتانیوم باعث بهبود ویژگی های فیزیولوژیکی گیاه دارویی مرزنجوش از جمله افزایش رنگیزه های فتوسنتزی و به دنبال آن سرعت فتوسنتز و افزایش زیست توده گیاه می شود. قابل ذکر است که سطوح بالاتر از غلظت بهینه نانوذرات دی اکسیدتیتانیوم می تواند منجر به افزایش سطوح گونه های کنشگر اکسیژن و انفجار اکسیداتیو شود که منجر به کاهش عملکرد گیاه می شود. بنابراین، پاسخ گیاه به نانوذرات به طور قابل توجهی به غلظت و زمان کاربرد، و همچنین اندازه، شکل و عملکرد سطحی ذرات وابسته است. در نهایت مرزنجوش مدیترانه ای به دلیل فعالیت بیشتر آنزیم های آنتی اکسیدانی در شرایط تیمار با نانوذرات دی اکسیدتیتانیوم به عنوان گونه گیاهی موفق تر معرفی می گردد.
کلید واژگان: آنزیم های آنتی اکسیدان, دی-اکسیدتیتانیوم, گیاه دارویی, مرزنجوش, نانوذرهAimNanoparticles are superior to conventional elemental forms due to the novel physicochemical properties that enable them to act as plant growth promoters. Recent research on nanomaterials has been shown both positive and negative effects. Titanium dioxide nanoparticles (TiO2 NPs) are assayed worldwide in large quantities for various purposes. This study investigated the effect of TiO2 NPs on some physiological and biochemical traits and the induction of the antioxidant systems in Origanum vulgare L. and Origanum majorana L., in a completely randomized design with three repetitions.
Material and MethodsSurface-sterilized seeds were sown with 2 cm depth in each plastic pots filled with a 1: 1 mix of loamy soil and sand. Until reaching the appropriate physiological age, they were exposed to greenhouse conditions (16 h light/8 h dark photoperiod). Two-month-old plants were foliar sprayed with 10, 60, and 120 mg/L TiO2 NPs and harvested 14 days after the last treatment. Plants sprayed with distilled water were used as controls. Changes in the photosynthetic pigments (the content of chlorophyll a, chlorophyll b, total chlorophyll, and carotenoid), biochemical properties (the levels of membrane stability index, malondialdehyde, and proline contents), and the activity of antioxidant enzymes (Guaiacol peroxidase, ascorbate peroxidase, polyphenol oxidase, superoxide dismutase, catalase, and glutathione s-transferase) were measured in the collected samples.
ResultsThe comparison of data means showed that the treatment of 60 mg/L TiO2 NPs caused the maximum amount of chlorophyll a, total chlorophyll, and carotenoids in both Origanum species. However, the highest content of chlorophyll b in O. majorana was observed in the treatment of 120 mg/L TiO2 NPs. It is worth mentioning that the negative effect of the concentration of 120 mg/L TiO2 NPs on the membrane system of two species is statistically significant and remarkable due to the leakage of electrolytes. Although the increase in the concentration of TiO2 NPs led to fewer levels of malondialdehyde in O. vulgare in comparison with O. majorana; this concentration was found to be effective to the high levels of proline in O. vulgare. Most of the antioxidant enzymes (Guaiacol peroxidase, ascorbate peroxidase, polyphenol oxidase, superoxide dismutase, and glutathione s-transferase) of O. vulgare showed their maximum activity at the concentration of 60 mg/L TiO2 NPs. However, the lower activity of catalase in O. vulgare, compared to O. majorana was remarkable.
ConclusionThe results of this research show that the treatment of 60 mg/L TiO2 NPs improves the physiological characteristics of the medicinal plant Origanum, including the increase of photosynthetic pigments, followed by the rate of photosynthesis and the increase of biomass. It is noteworthy that higher levels than the optimal concentrations of TiO2 NPs can lead to an increase in the levels of ROS and oxidative burst, which leads to a decrease in plant performance. Therefore, the plant response to nanoparticles depends significantly on the concentration and time of application, as well as the size, shape, and surface functionalization of the particles. Finally, O. vulgare is introduced as a more successful species due to the higher activity of antioxidant enzymes when treating TiO2 NPs.
Keywords: Antioxidant enzymes, Medicinal plant, Nanoparticle, Origanum, Titanium dioxide -
گندم (Triticum aestivum L.) یکی از مهم ترین غلات زیرکشت در جهان و ایران، هرساله توسط بیماری های زیادی از جمله بیماری های قارچی فوزاریوم تهدید می شود. با توجه به ویژگی های منحصربه فرد نانوذرات، نانوذره مس اکسید پتانسیل بالایی در خواص ضدباکتریایی و ضدقارچی از خود نشان می دهد. هدف از تحقیق حاضر بررسی مقایسه ای اثرضدقارچی نانوذره مس اکسید و فرم توده آن بر سرکوب قارچ Fusarium calmorum گندم است. به این منظورآزمایش گلدانی با تیمارهای 4 سطح (10، 250، 500 و 1000 میلی گرم درلیتر) نانوذره و فرم توده مس اکسید بر گندم رقم روشن آلوده به قارچ فوزاریوم صورت گرفت. نتایج حاصل از پژوهش نشان داد که بهترین مهار بیماری زایی ریشه در غلظت بالای نانوذرات نسبت به فرم توده آن صورت گرفت. غلظت های 250 و 500 میلی گرم درلیتر نانوذرات مس اکسید به ترتیب، باعث بیشترین طول ساقه و ریشه و بیشترین وزن خشک بخش هوایی و ریشه شدند. تیمار با غلظت های میانه نانوذرات (10 و 250 میلی گرم درلیتر)، محتوای کلروفیل a، کلروفیل کل، کاروتنویید، ضریب پایداری کلروفیل، ضریب پایداری غشاء و محتوای نسبی آب برگ را افزایش داد. درحالی که با افزایش غلظت هردوفرم نانوذره و فرم توده، محتوای کلروفیلb، مالون دی آلدیید، پراکسید هیدروژن و پرولین نمونه ها افزایش یافت. نتایج این تحقیق نشان داد که غلظت های کم و میانه فرم نانواکسیدمس بر مهار قارچ مذکور در گندم نسبت به فرم توده ای آن موفق تر بوده است.
کلید واژگان: گندم نان, سرکوب بیماری, مکانیسم دفاعی, نانوتکنولوژی, Fusarium calmorumWheat (Triticum aestivum L.), as one of the most important cultivated crops in the world and Iran, is constantly threatened by many diseases, including Fusarium contamination. Due to the unique characteristics of nanoparticles, copper oxide nanoparticles show high antibacterial and antifungal properties. The purpose of this research was to comparatively investigate the antifungal effects of copper oxide nanoparticles and its bulk form on the suppression of Fusarium calmorum in wheat. For this purpose, a pot experiment was done with four levels (10, 250, 500, and 1000 mg L-1) of nanoparticles and bulk form of copper oxide treatments in wheat (Roshan cultivar). The results showed that the maximum inhibition of root pathogenicity was observed in a high concentration of nanoparticles as compared to bulk form. The 250 and 500 mg L-1 concentrations of copper oxide nanoparticles caused the highest stem and root length and the highest dry weight of the aerial part and root, respectively. Treatment with 10 and 250 mg L-1 nanoparticles also increased the content of chlorophyll a, total chlorophyll, carotenoid, chlorophyll stability index, membrane stability coefficient, and relative leaf water content. While the content of chlorophyll b, malondialdehyde, hydrogen peroxide, and proline increased with the increasing concentration of both nanoparticle and bulk forms. The results of this research showed that the low and medium concentrations of nanoparticles were more successful in inhibiting the aforementioned fungus than the bulk form.
Keywords: Defense mechanism, Disease suppression, Fusarium calmorum, Nanotechnology, Wheat -
این پژوهش با هدف بررسی اثر هورمون های گیاهی (IAA و BAP) و الیسیتور متیل جاسمونات بر توان کالزایی ریزنمونه برگ کلپوره (Teucrium polium L.) و محتوای برخی ترکیبات فنلی (فنل کل، o-دی فنل، اسیدهای فنلی، فلاونویید و فلاون) و ظرفیت آنتی اکسیدانی آن انجام شد. ریزنمونه برگ از گیاه بالغ رشدیافته در شرایط هیدروپونیک تهیه و در محیط کشت MS دارای غلظت های مجزا و تلفیقی IAA (1/0، 5/0 و 1 میلی گرم درلیتر) و BAP(5/0، 1 و 5/1 میلی گرم درلیتر) کشت شدند. تیمارهای دارای بیشترین درصدکالزایی و وزن تر و خشک به عنوان شرایط هورمونی بهینه، جهت بررسی تاثیر متیل جاسمونات (50، 100و 200 میکرومولار) برمتابولیت های فنلی انتخاب شدند. هشت هفته پس از رشد کالوس ها، محتوای ترکیبات فنلی مختلف و ظرفیت آنتی اکسیدانی عصاره ها (براساس دو آزمون DPPH وFRAP) سنجش شدند. اگرچه درصدکالزایی بالاتری در همه تیمارهای هورمونی نسبت به شاهد دیده شد، اما کالزایی صددرصد درشرایط هورمونی "IAA0.1+BAP1" و "IAA1+BAP1.5" میلی گرم درلیترمشاهده شد. بیشترین وزن تر و خشک کالوس ها نیزدر تیمارهای تلفیقی "IAA0.1+BAP0.5 "، "IAA0.1+BAP1"، "IAA1+BAP0.5" و "IAA1+BAP1.5" میلی گرم درلیتر ثبت شد. نتایج حاصل از بخش دوم آزمایشات نشان داد که محتوای ترکیبات فنلی و همه زیرمجموعه های آن به جز o-دی فنل، دارای بیشینه میزان در زمان تیمار با غلظت 50 میکرومولار متیل جاسمونات-درتمامی تیمارهای هورمونی-بودند. همچنین همبستگی قوی بین خاصیت آنتی اکسیدانیDPPH (r2= -0.735) و FRAP (r2= 0.876) با محتوای ترکیبات فنلی مشاهده شد. از این رو متیل جاسمونات به عنوان یک محرک توانمند می تواند موجب بالابردن سنتز ترکیبات فنلی و به طبع آن افزایش توان آنتی اکسیدانی در کالوس کلپوره گردد و این شیوه را به عنوان یک فن موثر درجهت تامین ترکیبات دارویی-فنلی در شرایط کشت کالوس معرفی نماید.
کلید واژگان: Teucrium polium, کالزایی, گیاه دارویی, مشتقات فنلی, DPPH, FRAPThis study was conducted with the aim of investigating the effect of plant hormones (IAA and BAP) and methyl jasmonate elicitor on callogenesis potential of Teucrium polium leaf explants and the content of some phenolic compounds (total phenols, o-diphenols, phenolic acids, flavonoids, and flavones) and its antioxidant capacity. Leaf explants prepared from hydroponically-grown plants were cultured on MS medium with separate and combined concentrations of IAA (0.1, 0.5 and 1 mg L-1) and BAP (0.5, 1 and 1.5 mg L-1). The treatments with the highest percentage of callogenesis and fresh and dry weight were selected as the best hormonal conditions to evaluate the effect of methyl jasmonate (50, 100 and 200 μM) on phenolic derivatives. Eight weeks after callus growth, the content of various phenolic compounds and the antioxidant capacity of the extracts (based on DPPH and FRAP assays) were measured. Although a higher percentage of callogenesis was observed in all hormonal treatments than the control, conditions "IAA0.1 + BAP1" and "IAA1 + BAP1.5" mg L-1 were with 100% callus induction. The highest fresh and dry weight of calli were in the combined treatments "IAA0.1 + BAP0.5", "IAA0.1 + BAP1", "IAA1 + BAP0.5" and "IAA1 + BAP1.5" mg L-1. The results of the second part of the experiment showed that the highest amount of phenolic compound and all its derivatives except o-diphenol was seen under the treatment of 50 μM methyl-jasmonate- in all hormonal treatments. A strong correlation was also observed between the antioxidant potentials DPPH (r2 = -0.735) and FRAP (r2 = 0.876) with the content of phenolic compounds. Therefore, methyl jasmonate as a potent elicitor can increase the synthesis of phenolic derivatives and the antioxidant capacity in Teucrium callus. So this method would be an effective technique for the supply of medicinal-phenolic compounds.
Keywords: Teucrium polium, Medicine plant, Callogenesis, Phenol derivatives, DPPH, FRAP -
ازآنجایی که خاک های کشاورزی در اکثر نقاط دنیا به مقادیر متفاوتی از فلزات سنگین آلوده هستند، تنش فلزات سنگین یکی از تنش های اصلی در این مناطق محسوب می گردد که می تواند تاثیر منفی بر میزان تولید محصولات گیاهی داشته باشد. در این پژوهش تاثیر تنش مولیبدن [سطح شاهد (C: 9/1میکرومولار) و سطوح تیماری 5/0+C، 5/2+C، 5+C، 10+C میکرومولارمولیبدات سدیم اضافه شده به محلول غذایی هوگلند] بر رشد و عملکرد سیستم آنتی اکسیدان آنزیمی و غیرآنزیمی گیاه جعفری درمرحله گیاهچه ای (پنج هفته ای) مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد هرچند سطوح مختلف تنش مولیبدن موجب کاهش وزن خشک و طول بخش هوایی و ریشه گیاهچه ها و همچنین کاهش شاخص پایداری غشا و محتوای نسبی آب برگ آن ها شد، ولیکن، اثر افزایش دهنده بر محتوای پرولین (افزایش 150 درصدی محتوای پرولین بخش هوایی نسبت به شاهد) و ترکیبات فنلی (افزایش 80 و 85 درصدی محتوای فنل کل بخش هوایی و ریشه نسبت به شاهد) داشت. فعالیت آنزیم های آنتی اکسیدان کاتالاز، بنزیدین پراکسیداز، آسکوربات پراکسیداز و پلی فنل اکسیداز هم بخش هوایی و هم ریشه، در شرایط مواجه با تنش مولیبدن افزایش یافتند. بنابراین این طور می توان نتیجه گیری کرد که گیاهچه های جعفری سعی می کنند از مسیر کاهش نسبی فرایند رشد و به عوض آن، افزایش سیستم دفاع آنتی اکسیدان به "تحمل" شرایط تنش فلزسنگین مولیبدن در این مرحله نموی بپردازد.کلید واژگان: پرولین, تنش مولیبدن, سیستم آنتی اکسیدان آنزیمی, فلز سنگین, گیاه جعفریSince agricultural soils in many parts of the world are contaminated with varying amounts of heavy metals, heavy metal stress is one of the major issues in these areas that can have a negative effects on crop production. In this study, the effect of different levels of molybdenum [Control (C: 1.9 µM), C+0.5, C+2.5, C+5, C+10 µM sodium molybdate] was evaluated on the growth and function of enzymatic and non-enzymatic antioxidant system of parsley at seedling stage. The results showed that although the molybdenum stress decreased dry weight and length of both plant parts (shoot and root) as well as membrane stability index and relative water content, it had an increasing effect on proline (150% increase in proline content of shoot compared to control) and phenolic compounds (80% and 85% increase in phenolic content of shoot and root, compared to control). The activity of antioxidant enzymes catalase, benzidine peroxidase, ascorbate peroxidase and polyphenoloxidase was also increased under molybdenum stress. Therefore, it may be concluded that parsley seedlings try to "tolerate" the stress condition of molybdenum heavy metal at this physiological-growth stage by partially reducing the growth process and, in turn, enhancing its antioxidant defense systems.Keywords: Enzymatic antioxidant system, Heavy metal, molybdenum stress, Parsley, proline
-
کلپوره (Teucrium polium L.)، گیاهی دارویی و متعلق به خانواده نعناعیان است. بهرهبرداری بی رویه انسان از رویشگاه های طبیعی برای مصارف دارویی و پراکنش کم، این گیاه را در معرض خطر انقراض قرار داده است؛ در این راستا، استفاده از روشهای زیست فناوری به شکل روش جایگزین در تولید متابولیت های دارویی مطرح است. در پژوهش حاضر، آزمایشی با هدف افزایش تولید متابولیتهای ثانویه و ظرفیت آنتیاکسیدانی گیاه کلپوره با استفاده از الیسیتورهای متیل جاسمونات (MeJa) و سالیسیلیک اسید (SA) انجام شد. ریزنمونه های برگ از گیاهان چهارماهه رشد یافته در شرایط هیدروپونیک تهیه و در محیط کشت MS حاوی غلظتهای 5/0، 1و 5/1 میلیگرم در لیتر هورمونهای 2 و 4- دی کلروفنوکسی استیک اسید (2,4-D) و غلظتهای 5/0، 1، 5/1 و 2 میلیگرم در لیتر بنزیل آمینوپورین (BAP) به طورمجزا و ترکیبی کشت شدند. کالوسهای منتخب که دارای بیشترین درصد (100 درصد) کالوسزایی بودند (محیط کشت های MS حاوی غلظت های 5/1 و 2 میلیگرم در لیتر BAP) تحت تاثیر تیمارهای مجزای غلظتهای صفر، 50 و 100 میکروگرم در لیتر الیسیتورهای متیلجاسمونات و سالیسیلیک اسید قرار گرفتند. پس از40 روز، محتوای ترکیبات فنلی، فلاونوییدی و ظرفیت آنتیاکسیدانی کل آنها در قالب طرح آماری کاملا تصادفی و در سه تکرار ارزیابی شد؛ در این آزمایش، بیشترین محتوای فنل کل و ظرفیت آنتیاکسیدانی نمونهها در کالوس های تیمارشده با غلظت 100 میکروگرم در لیتر الیسیتور سالیسیلیک اسید و پس از آن، در غلظت 50 میکروگرم در لیتر الیسیتور متیل جاسمونات مشاهده شد که تفاوت معناداری نسبت با یکدیگر داشتند. در این آزمایش، مصرف 100 میکروگرم در لیتر سالیسیلیک اسید در محیط کشت دارای 5/1 میلیگرم در لیتر BAP بیشترین تاثیر را بر محتوای فلاونویید کل کالوس ها داشت؛ بنابراین، کاربرد غلظتهای مناسب این الیسیتورها نقش موثری در افزایش ترکیبات موثره دارویی گیاه کلپوره دارد.
کلید واژگان: کلپوره, آنتیاکسیدان, سالیسیلیک اسید, الیسیتور, فلاونوئید, فنل, متیلجاسموناتTeucrium polium, from Lamiaceae family, is a medicinal plant. Due to overexploitation, low distribution and habitat destruction, this plant, is facing extinction. Plant biotechnology and tissue culture is an alternative method for plant secondary metabolites production. The present study aimed to enhance the production of secondary metabolites and antioxidant capacity of Teucrium polium L. using methyl jasmonate and salicylic acid elicitors. Leaf explants from hydroponically cultured 4-month-old plants were inoculated on Murashige and Skoog medium (MS) containing 2, 4-dichlorofenoxy acetic acid (2, 4-D) in concentrations of 0, 0.5, 1, 1.5 mg/L alone or in combination with benzyl aminopurin (BAP) at, 0.5, 1, 1.5, 2 mg/L concentrations. According to the results, the best callus induction (100%) was achieved at MS medium containing 1.5 and 2 mg/L BAP. Calli obtained from this treatment were subsequently treated with Methyl Jasmonate or Salicylic Acid at 0, 50 and 100 μg/L concentrations. After 40 days, the content of phenolics, flavonoid compounds and total antioxidant capacity were evaluated in a completely randomized design with three replications. Based on biochemical assays, the greatest total phenol content, flavonoids and total antioxidant capacity belong to calli treated with 100 μg/L acid salicylic (SA) and after that to cali treated with 50 μg/L methyl jasmonate(MeJa), while the difference between them was significant. The results of means comparison showed applying 100 μg/L SA on calli in medium with 1.5 mg/L BAP had the greatest effect on total flavonoid content. Therefore, the use of appropriate concentrations of these elicitors can play an effective role in enhancing the medicinal compounds in Teucrium polium.
Keywords: Teucrium polium, Antioxidant, Salicylic acid, Elicitor, Flavonoid, Phenole, methyl jasmonate -
خرفه، Portulaca oleracea، به علت داشتن ترکیبات آنتی اکسیدانی فراوان و اسیدهای چرب مهم مانند امگا-3 و 6، به عنوان گیاهی ارزشمند مورد توجه می باشد. در آزمایش اول ریزنمونه های حاصل از دانهال های استریل (برگ، ساقه و جوانه انتهایی) در محیط کشت های MS و ½MS حاوی غلظت های 0، 0/1، 0/3 و 0/5 میلی گرم در لیتر BAP و NAA در قالب طرح کاملا تصادفی به منظور توان پینه زایی مورد بررسی قرار گرفتند. صفات مورفولوژیکی پینه ها پس از 5 ماه رشد در دمای 25 درجه سانتی گراد و 16/8 ساعت به ترتیب روشنایی و تاریکی، بررسی شد. مشاهدات موید تشکیل پینه های بادوام، سبزرنگ و دارای بافت فشرده از ریزنمونه های ساقه بودند. بیشترین درصد پینه زایی، اندازه، وزن تر و خشک پینه به محیط کشت MS حاوی غلظت توام 5/0 میلی گرم در لیتر BAP و NAA تعلق داشت. آزمایش دوم با هدف بررسی عصاره مخمر بر محتوای ترکیبات فنلی و ظرفیت آنتی اکسیدانی پینه های حاصل انجام شد. برای این منظور پینه های 21 روزه به محیط کشت MSدارای تیمار هورمونی منتخب آزمایش اول منتقل و با غلظت های صفر، 125، 250 و 500 میلی گرم در لیتر عصاره مخمر تیمار شدند. بیشترین محتوای فنل (664/12میلی گرم اسید گالیک در صد گرم وزن خشک)، فلاونویید (42/25میلی گرم کویرستین در صد گرم وزن خشک) و FRAP (787/0میکرو مول آهن در گرم وزن خشک) به پینه های تیمار شده با 500 میلی گرم در لیتر عصاره مخمر تعلق داشت. در این آزمایش حداکثر میزان DPPH IC50 (2/42 میلی گرم در میلی لیتر) به تیمار شاهد اختصاص داشت.
کلید واژگان: فنل, عصاره مخمر, BAP, Portulaca oleracea, NAAIntroductionPurslane (P. oleracea) is considered as valuable plant due to its high antioxidant compounds and important fatty acids such as omega-3 and 6. Phenolic and flavonoid compounds are one of the most important constituents in the purslane. Phenolics are a large group of natural plant compounds with antioxidant and Anti-inflammatory properties. Flavonoids, as a subset of phenolic compounds, have a wide range of effects on plants, including antioxidant activity and improve resistance to environmental stresses. Callus culture is one of the important strategies for the production secondary metabolites, which are difficult to produce chemically. Plant growth regulators including auxins and cytokinins play a crucial role in the stages of plant growth. Various combinations of these two hormones are used to make the desired changes in the cultures. Studies suggest that the accumulation of secondary metabolites can be increased by the application of different elicitors in medium. Researchers reported an increase in the content of secondary metabolites such as phenol and flavonoid compounds in calli treated with elicitors such as yeast extract. The purpose of this study was to determine the best explant, medium and hormonal treatment for calli induction of purslane. The effect of different levels of yeast extract on total phenol and flavonoid content and antioxidant capacity of purslane calluses was also investigated.
Materials and MethodsSeeds of purslane plant were cultivated in a solid 1/2MS medium for the preparation of sterile seedlings. The explants from sterile seedlings including to leaves, 1 cm stem specimens and terminal buds, were placed on MS and 1/2MS medium containing 0, 0.1, 0.3, and 0.5 mg L-1 BAP and NAA. After five months, calluses were evaluated for callogenesis and some morphological traits such as color, texture, and size, fresh and dry weight. This experiment was conducted based on completely randomized design with three replications. In the second experiment, the calluses obtained from the previous stage were transferred to MS medium with selected hormone treatment of the first experiment (0.5 mg L-1 NAA and BAP) and different levels of yeast extract (0, 125, 250, and 500 mg L-1). Total phenol and flavonoid contents of the calluses were determined by Folin-Ciocalteau and aluminum chloride methods, respectively. Furthermore, Ferric reducing antioxidant power (FRAP) and 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl (DPPH) assays were used to determine the antioxidant activities.
Results and DiscussionThe results showed that 1/2MS medium was suitable for sterile seedling production from purslane seeds. Based on the present study, only stem explants in a medium containing BAP and NAA, produced durable calluses. The color of the resulting calluses were green and had a constant and firm texture. The highest callus percentage (90.46%), the size (21.6 mm), and fresh (1826.5 mg) and dry weight (75.33 mg) of calluses belong to MS medium containing 0.5 mg L-1 BAP and NAA. Results of the second experiment showed positive and significant effects of yeast extract on the total phenol, flavonoid contents and antioxidant activities. The highest content of total phenol (664.12 mg GAE 100g-1 DW), flavonoid (42.25 mg QE 100g-1 DW) and FRAP data (787 µmol Fe g-1 DW) were obtained from the calli treated with 500 mg l-1 yeast extract. The maximum DPPH IC50 (2.45 mg ml-1) was also observed in control. The formation of callus associated with plant species, hormonal composition, the stage of development, and the type of explants. Auxin and cytokinin as plant growth regulators are key factors for controlling cell division in tissue culture. In most studies, callus formation in purslane plant were induced in medium containing auxin and cytokinin. The presence of green calluses derived from purslane explants can be due to the formation of chloroplastids in the cells of the callus tissue that rapidly produce chloroplasts under light conditions. In the second experiment, increased phenolic and flavonoid compounds with yeast extract treatment probably resulted in increased antioxidant activity.
ConclusionIn the present study, 1/2MS medium is suitable for the production of sterile seedlings from purslane seeds. MS medium containing 0.5 mg l-1 BAP and NAA is the best treatment for calli induction from stem specimens. The concentration of 500 mg L-1 of yeast extract is introduced as the most effective concentration for increasing the phenolic and flavonoid content and antioxidant activity in the purslane calluses.
Keywords: BAP, NAA, Phenol, Portulaca oleracea, Yeast Extract -
به منظور بررسی و مقایسه اثرات دگرآسیب عصاره آبی گیاه اکالیپتوس با پودر برگی آن بر گیاه زراعی ذرت و علف هرز ارزن وحشی، آزمایشاتی به صورت فاکتوریل و در قالب طرح کاملا تصادفی در دانشگاه فردوسی مشهد انجام شد. این آزمایشات بر گیاه زراعی ذرت و علف هرز رایج آن، ارزن وحشی و در مرحله گیاهچه ای، با تیمارهای عصاره آبی برگ گیاه اکالیپتوس (5، 10، 15 و 20 گرم در لیتر9 و پودر برگی (3 و 5 درصد وزنی-وزنی نسبت به خاک باغچه) و شاهد (آبیاری با آب معمولی) صورت گرفت. بر اساس نتایج، تیمار با عصاره آبی (در اغلب موارد) و پودر برگ اکالیپتوس موجب کاهش ارتفاع بخش هوایی، مجموع طول ریشه ها ، وزن تر بخش هوایی و ریشه ها و وزن خشک بخش هوایی و ریشه های گیاه ذرت و ارزن وحشی شدند به طوری که بیشترین درصد کاهش صفات مذکور نسبت به شاهد، در تیمار 20 گرم در لیتر عصاره آبی بر ارزن وحشی مشاهده شد. هرچند محتوای کلروفیل a، b، کل، کاروتنویید و ضریب ثبات کلروفیل گیاهچه های ذرت تیمارشده با عصاره آبی روند افزایشی نسبت به شاهد از خود نشان داد ولیکن محتوای کلروفیل کل و ضریب ثبات کلروفیل ذرت تیمار شده با پودر برگ گیاه اکالیپتوس کاهشی بود. در حالی که کلیه صفات رنگدانه های فتوسنتزی علف هرز ارزن وحشی متاثر از تیمارهای مذکور، به صورت کاهشی نسبت به شاهد بود. افزایش ضریب پایداری غشاء ذرت و کاهش این صفت در ارزن وحشی، در برابر هردو نوع تیمار عصاره و پودر برگ اکالیپتوس، از دیگر نتایج این پژوهش بود. هرچند تجمع مالون دی آلدیید در گیاهچه های ارزن وحشی تیمار شده، دارای بیشینه افزایش بود ولیکن گیاهچه های ذرت توانستند کاهش معنی دار میزان پراکسید شدن لیپیدهای غشاء در برابر تنش دگرآسیبی ناشی از عصاره و پودر برگ داشته باشد. تاثیر عصاره آبی و پودر برگ گیاه اکالیپتوس بر افزایش بیشتر محتوای فنل کل ذرت نسبت به ارزن وحشی، از دیگر نتایج این پژوهش بود. هرچند محتوای پروتئین کل گیاه ذرت و علف هرز ارزن وحشی متاثر از تیمارها کاهش یافت ولیکن تیمار عصاره ها توانست مرز بهتری بین حساسیت گیاهان در برابر تنش دگرآسیبی ایجاد نماید. ارزیابی فعالیت آنزیم نیترات ردوکتاز نشان داد که در هر 4 نوع تیمار غلظتی عصاره ی آبی برگ و دو تیمار پودر برگی گیاه اکالیپتوس، موجب کاهش قابل توجه میزان فعالیت در ارزن وحشی شد. بر اساس نتایج این پژوهش، عصاره آبی و یا پودر برگ دارای اثرات بازدارندگی متفاوت بر عملکردهای بیوشیمیای، فیزیولوژیکی و نموی گیاه زراعی و علف هرز هستند و با درنظر گرفتن پتانسیل دگرآسیب عصاره آبی برگ و پودر برگی گیاه اکالیپتوس بر گیاه زراعی ذرت و علف هرز ارزن وحشی، پیشنهاد می گردد که عصاره گیاه می تواند به عنوان یک کاندید ایده آل (در مقایسه با پودر برگ)، برای یک علف کش طبیعی در جهت کنترل علف هرز ارزن وحشی در مزارع ذرت باشد.
کلید واژگان: ارزن وحشی, اکالیپتوس, پتانسیل دگر آسیبی, پودر برگ, ذرت, عصاره آبی برگ, علف کش طبیعیIn order to investigate and compare the allelopathic effects of Eucalyptus (E.globuhus Labill) leaf aqueous extract and leaf mulch on corn (Zea mays L.) and wild millet (Panicum miliaceum L.), a factorial experiment was conducted in a completely randomized in Ferdowsi University of Mashhad. The experiment was carried out in seedling stage to evaluate the allelopathic effect of leaf aqueous extract (5, 10, 15 and 20 g/L) and leaf mulch (3 and 5 %) on some morphological, physiological and biochemical characteristics of the plants in this stage. Aqueous extract of Eucalyptus leaf (in most cases) and leaf mulch reduced the height of shoot, the total length of roots, the fresh weight of shoot and root, the dry weight of shoot and roots. So that the highest reduction percentage of these traits was observed in the treatment of 20 g/L aqueous extracts on wild millet. Chlorophyll a, b and total, carotenoid contents and chlorophyll stability coefficient of corn seedlings showed an incremental increase (compared to control) when treated with leaf aqueous extract. While all photosynthetic traits of millet weed decreased under all the aqueous extract and mulch treatments. The increase and decrease of membrane stability coefficient were seen in corn and wild millet respectively, when they were affected with both kind of treatments. Although the accumulation of malondialdehyde was the highest in treated millet seedlings, but corn seedlings could significantly reduce the peroxidation of membrane lipids against the stress caused by leaf extract and mulch. More increasing effects of aqueous extract and mulch on total phenol content of corn than wild millet was another results of this study. Although the total protein content of corn and weed was decreased by both treatments, but the treatment of extracts could have a better boundary between the sensitivity of plants against the allelopathic stress. A significant reduction of nitrate reductase activity in wild millet was recorded under the treatments. According to the results of this study, leaf aqueous extract or powder has different effects on biochemical, physiological and developmental traits of crops and weeds. Considering the potential of Eucalyptus leaf extract and leaf mulch on corn and wild millet, it is recommended that the plant extract can be an ideal candidate (compared with leaf powder) as a natural herbicide to control millet grass in corn fields.
Keywords: Wild millet, Eucalyptus, Allelopathy, Leaf mulch, Corn, Aqueous extract, Natural herbicide -
گیاه پونه سای بینالودی (Nepeta binaloudensis Jamzad) از گیاهان بومی و دارویی ایران است. این گیاه به علت برداشت بی رویه و تخریب رویشگاه آن در خطر انقراض قرار گرفته است ما به بررسی تاثیر آنتی اکسیدان ها و غلظت های مختلف هورمون BAP و NAA بر بهبود شاخه زایی و ریشه زایی گیاه پونه بینالودی تحت شرایط درون شیشه پرداختیم. ریزنمونه های ساقه در محیط کشت ½ MS حاوی 5/0 میلی گرم بر لیتر هورمون BAP به همراه غلظت های مختلف آسکوربیک اسید (100 و 200 میلی گرم بر لیتر) و گلوتاتیون احیا (1 و 2 میکرو مول بر لیتر) کشت شدند. سپس اثر غلظت های مختلف هورمون BAP (5/0، 1 و 5/1 میلی گرم بر لیتر) بر ساقه زایی این گیاه محاسبه شد. همچنین ریشه زایی، ساقه های باززایی شده در محیط کشت ½ MS حاوی غلظت های مختلف NAA (5/0، 1 و 5/1 میلی گرم بر لیتر) بررسی شد. نتیاج نشان داد که ترکیب آنتی اکسیدان اثر معنی داری بر ساقه های تولیدی در محیط کشت ½ MS حاوی 5/0 میلی گرم بر لیتر BAP داشت. غلظت 2 میکرومول بر لیتر گلوتاتیون احیا در مقایسه با دیگر تیمارهای آنتی اکسیدانی منجر به افزایش ساقه زایی شد. غلظت های 1 و 1/5 میلی گرم بر لیتر BAP اثر معنی داری (p-value<0.05) بر درصد ساقه زایی و تعداد ساقه های تولیدی داشت. در مقابل، درصد ریشه زایی و میانگین طول ریشه در غلظت 2 میلی گرم بر لیتر هورمون NAA افزایش یافت. ما استفاده از این تیمارها را برای ریز ازدیادی کار آمد این گیاه در حال انقراض پیشنهاد می کنیم.کلید واژگان: بهینه سازی رشد, ریز ازدیادی, کشت درون شیشه, محیط کشت, نعنائیانNova Biologica Reperta, Volume:6 Issue: 2, 2019, PP 198 -205Nepeta binaloudensis Jamzad is a medicinal plant endemic to Iran. It is an endangered plant due to habitat destruction and intensive harvest. We investigated the effect of antioxidants and different concentrations of BAP and NAA on in vitro stem and root formation of N. binaloudensis. Stem explants were cultured in ½ MS medium supplemented with BAP (0.5 mg/L) and different concentrations of ascorbic acid and reduced glutathione. The effect of different concentrations of BAP on the regeneration of this plant was then evaluated. Moreover, root formation of regenerated stems was investigated in the ½ MS medium supplemented with different concentrations of NAA. The results showed that the combination of antioxidants in ½ MS medium supplemented with BAP (0.5 mg/L) had a significant effect on regeneration in vitro culture. The reduced-glutathione (2 μM/ L) in comparison with other antioxidant treatments increased the stem regeneration in explants. The levels of BAP hormone (1 and 1.5 mg/L) had a significant (p-value<0.05) effect on the stem regeneration rate and the number of produced branches. The NAA (2 mg/L) increased root formation and root height average. We recommend the use of these treatments for in vitro propagation of this endangered plant.Keywords: culture medium, growth optimization, in vitro culture, Lamiaceae, shoot proliferation
-
گیاه ریحان(Ocimum basilicum L.) متعلق به تیره نعناع و از گیاهان نسبتا حساس به شوری محسوب می شود. تنش شوری یکی از مهمترین عوامل محدود کننده تولید محصولات کشاورزی است. این پژوهش به منظور بررسی مقایسه ای تاثیر بهبودی غلظت های مختلف سیلیسیم (SiO4-2)(0، 1 و2 میلی مولار) و اسیدآسکوربیک (0، 25 و50 میلی مولار) بر گیاه ریحان سبز در مواجه با سطوح مختلف تنش شوری (0، 100 و 200 میلی مولار) در آزمایشی به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی و در سه تکرار انجام شد. بدین منظور، شاخص پایداری غشاء، میزان پراکسیداسیون لیپیدهای غشاء و محتوای پراکسید هیدروژن (H2O2) و توان آنتی اکسیدانی آنزیمی و غیرآنزیمی (فعالیت آنزیم های آسکوربات پراکسیداز، پراکسیداز، پلی فنل اکسیداز و کاتالاز، محتوای پرولین و قندهای محلول) در شرایط مختلف تنش و تیمارها مورد ارزیابی قرار گرفت. هرچند تجمع پرولین و کربوهیدرات های محلول در برگ ریحان سبز، درنتیجه تیمار خارجی سیلیسیم در حین تنش شوری دارای بیشینه افزایش بود (به ترتیب μmol/g F.W. 647/10 و g/100g D.W. 847/72) ولیکن تیمار خارجی اسید آسکوربیک توانست نقش مهمی در کاهش معنی دار میزان پراکسید شدن لیپیدهای غشاء و محتوای H2O2 در برابر تنش شوری (به ترتیب μmol/g F.W. 645/580 وμg /g F.W. 145/135) داشته باشد. نتایج این پژوهش نشان داد که فعالیت همه آنزیم های مورد بررسی درغلظت های بالای نمک افزایش یافت اما کاربرد سیلیسیم و اسیدآسکوربیک منجر به بیشینه افزایش معنی دار فعالیت آنزیم های پراکسیداز و کاتالاز در برگ ها گردید. افزایش معنی دار (122درصدی) فعالیت آنزیم آسکوربات پراکسیداز در نتیجه تیمار با سیلیسیم و افزایش معنی دار (137درصدی) فعالیت آنزیم پلی فنل اکسیداز در نتیجه تیمار با اسیدآسکوربیک مشاهده شد. بر اساس نتایج این پژوهش، مصرف سیلیسیم و اسیدآسکوربیک به عنوان تیمارهای خارجی می توانند از طریق تاثیر بر مسیرهای ویژه و مجزای دفاعی، سیستم مقاومتی گیاه ریحان در برابر تنش شوری را افزایش دهند و کاندیداهای مناسبی در جهت کاهش اثرات مخرب شوری بر بقا و رشد گیاه باشندکلید واژگان: اسیدآسکوربیک, تنش شوری, توان آنتی اکسیدان, ریحان سبز, سیلیسیمBasil (Ocimum basilicum L.) belongs to Lamiaceae and is relatively sensitive to salinity. Salinity is one of the most important factors limiting crop production. This study was conducted in a three-replicate completely randomized factorial design to comparative investigate the effects of different concentration of silicon (SiO4-2) application [control (without Si), 1 and 2 mM] and ascorbic acid [control (0), 25 and 50 mM] on membrane stability index (MSI), lipid peroxidation and hydrogen peroxide production (H2O2) and the antoxidant capacity (peroxidase, polyphenol oxidase, catalase and ascorbate peroxidase activities, proline and soluble sugars content) of Basil under three levels of salinity (0, 100 and 200 mM). Although proline and soluble carbohydrates content of Basil were increased by external silicon treatment under salinity, application of ascorbic acid could play an important role in reducing the lipid peroxidation and H2O2 content in the situation of salinity stress. The results showed that the activities of all examined enzymes increased at high level of salinity, but the use of silicon and ascorbic acid lead to a further and significant increases of enzyme activities in leaves. Based on the results of this survey, ascorbic acid and silicon consumption as external treatments could boost the immune system of Basil and would be good candidates to reduce the detrimental effects of salinity on the survival and growth of the plant.Keywords: Ascorbic acid, Salinity, Antioxidant Capacity, Ocimum basilicum L., Silicon
-
به منظور بررسی اثرات دگرآسیب برگ گیاه زردآلو بر گیاهان ذرت، لوبیا، چاودار و تاج خروس آزمایشی در مرحله گیاهچه ای با تیمارهای عصاره آبی 75 درصد (w/v) و پودر سه درصد (w/w نسبت به خاک باغچه) برگ و شاهد (فاقد هرگونه تیمار با عصاره و پودر برگ وآبیاری شده با آب مقطر)، به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی با سه تکرار انجام شد. بر اساس نتایج، کمترین و بیشترین درصد کاهش وزن خشک بخش هوایی و ریشه، طول ساقه و ریشه به ترتیب در گیاه زراعی تک لپه ذرت و علف هرز دولپه تاج خروس تیمارشده با عصاره آبی و پودر برگ زردآلو مشاهده شد. افزایش میزان نشت الکترولیت گیاه لوبیا تیمارشده با عصاره آبی و پودر، و در چاودار تحت تیمار با عصاره آبی برگ زردآلو نسبت به شاهد معنی دار بود. هر دو نوع تیمار برگ زردآلو باعث کاهش محتوای کلروفیل a و b در گیاهان لوبیا و تاج خروس و افزایش این رنگدانه ها در گیاهان ذرت و چاودار شد. افزایش کربوهیدرات های محلول گیاهان لوبیا و ذرت تیمار شده با عصاره آبی و پودر برگی و در گیاهان چاودار و تاج خروس تیمار شده با عصاره آبی برگ نسبت به شاهد معنی دار بود. هرچند تیمار عصاره آبی موجب افزایش محتوای پرولین در تمام گیاهان مورد بررسی شد اما محتوای این آمینواسید تنها در گیاه لوبیا تیمار شده با پودر برگ زردآلو افزایش یافت. بررسی محتوای کربوهیدرات های محلول نشان داد که تاثیر افزایش دهنده تیمارهای عصاره آبی و پودر برگ بر محتوای این دسته از ترکیبات، در گیاهان زراعی بیشتر از علف های هرز مورد بررسی بود.کلید واژگان: تاج خروس, پتانسیل دگرآسیب, پودر برگ, زردآلو, عصاره آبی برگ, علف کش زیستیAn experiment trial run to determine the allelopathic effects of apricot leaves on corn, bean, rye and pigweed. This experiment was done with apricot aqueous leaf extract (75% w/v) and leaf powder (3% w/w) treatments and control (without any treats with leaf extract and powder and irrigated with distilled water) during seedling stage. This experiment was carried out as a factorial experiment in complete randomized design with 3 replicates. According to the results, the lowest and the highest loss percentage of shoot and root dry weight, and stem and root length was observed in corn and pigweed under the treats of apricot leaf extract and powder. Electrolyte leakage increased significantly in bean under leaf extract and powder treats and in rye treated with extract compared to control. Both treats of apricot leaf decreased the content of chlorophyll a and b in bean and pigweed, although these pigments increased in corn and rye under mentioned treatments. Increased soluble sugars of bean and corn under leaf aqueous extract and powder and of rye and pigweed under leaf aqueous extract were significantly more than control. However, treatment with aqueous extract increased proline content in all studied plants, but the content of this amino acid increased only in the bean treated with apricot extract powder. A little changes of superoxide dismutase activity were not significant in corn, bean, rye and pigweed treated with aqueous extract and powder compared to the control.Keywords: Pigweed, Allelopathic potential, Leaf powder, Apricot, Water leaf extract, Biotic herbicide
-
برخی گیاهان به طور مفید یا مضر بر سایر گیاهان از طریق آللوکمیکال ها تاثیر می گذارند که ممکن است به طور مستقیم یا غیرمستقیم از بافت های زنده، مرده و یا میکروارگانیسم ها آزاد شوند. هدف از این آزمایش بررسی اثر دگرآسیبی عصاره آبی برگ اکالیپتوس بر پروتئین کل و فعالیت های آنتی اکسیدانی آنزیمی و غیر آنزیمی در گیاه سویا (Glycine max L.) و علف هرز گاوپنبه (Abutilion theophrasti Medicus) بود. بدین منظور اثر عصاره آبی برگ اکالیپتوس با پتانسیل دگرآسیبی بر گیاه سویا و گاوپنبه مورد بررسی قرار گرفت. تیمارها شامل غلظت های 25%، 50%، 75%، 100% عصاره آبی برگ اکالیپتوس به همراه شاهد( آب مقطر) بود. نتایج حاصل از آزمایش های کشت گلدانی نشان داد که میزان پروتئین های هر دو گیاه تحت تاثیر عصاره آبی برگ اکالیپتوس کاهش یافت در حالی که میزان پرولین، ترکیبات فنلی وفعالیت آنزیم های پلی فنل اکسیداز و پراکسیداز برگ آن ها افزایش یافت. با این وجود اثر دگرآسیبی عصاره آبی اکالیپتوس بر گیاه گاوپنبه بیشتر از گیاه سویا بود به طوری که غلظت های 75% و 100% عصاره می تواند به عنوان کاندیدای علف کشی طبیعی مورد تحقیق و بررسی بیشتر قرار گیرد.کلید واژگان: اثرات آللوپاتی, آنتی اکسیدان, سویا, گاوپنبهPlants are beneficial or harmful on other plants through allelochemicals which may be directly or indirectly released from alive, dead plants and or microorganisms. The aim of this study was to investigate the allelopathic effect of leaf extract from Eucalyptus on total protein content, enzymatic and non-enzymatic antioxidant activities of soybean (Glycine max L.) and velvetleaf (Abutilion theophrasti Medicus). Treatments were leaf extracts of Eucalyptus (25%, 50%, 75%, 100% w/v) and distilled water as a control. The results of pot culture experiments showed that the extracts decreased total protein content of both plants. In spite it was increased the proline content, phenolic compounds and activities of polyphenol oxidase and peroxidase of leaves. However the level of changes was different for examined plants. Sum of data showed that the allelopathic effect of Eucalyptus extract on velvetleaf was more than soybean and the concentration 75% and 100% of extract could be more analyzed as natural herbicide.Keywords: Allelopathic effect, Antioxidants, Soybean, Velvetleaf
-
خشکی، یکی از مهم ترین عوامل بازدارنده رشد و نمو گیاهان در محیط است. بنابراین برای بررسی تنش خشکی و ارزیابی سیستم های مقاومتی دو لاین ET83-20 و Sanabad گیاه تریتیکاله (Triticosecale × Wittmack)، غله جدید ساخته دست بشر، آزمایشی در قالب طرح کاملا تصادفی و با سه تکرار به شکل گلدانی در شرایط گلخانه انجام شد. سطوح خشکی آزمایش شده شامل 30 و 60 درصد ظرفیت زراعی برای شرایط تنش و 90 درصد ظرفیت زراعی برای شاهد انتخاب شد. یک هفته پس از اعمال تنش خشکی نمونه برداری برای بررسی برخی صفات مورفوفیزیولوژیک و بیوشیمیایی درمرحله گیاهچه ای انجام شد. نتایج حاصل از بررسی آماری نشان داد که در هر دو لاین گیاه با افزایش سطح تنش خشکی، شاخص های رشد کاهش یافت. مقایسه محتوای کلروفیل a، b، کلروفیل کل و کاروتنوئید نشان داد که با افزایش تنش خشکی محتوای رنگدانه های فتوسنتزی در هر دو لاین به طور معنی داری افزایش یافت (05/0P<)؛ ولی میزان افزایش این رنگدانه ها در ET83-20 بیشتر از Sanabad بود. گرچه تنش خشکی در هر دو لاین، محتوای آنتی اکسیدان غیرآنزیمی پرولین و کربوهیدرات های محلول (از انواع اسمولیت ها)، و نیز فعالیت آنزیم های آنتی اکسیدان سوپراکسید دیسموتاز و گایاکول پراکسیداز را افزایش داد، این افزایش در Sanabad بیشتر از ET83-20 بود. شدت آسیب دیدگی شاخص های رشد و نحوه بروز ساز و کار های دفاعی دو لاین نشان می دهدکه ET83-20 در برابر تنش خشکی، نسبت به Sanabad مقاومت کمتری دارد. از این رو Sanabad جایگزین بهتری برای گندم نان معرفی شد.کلید واژگان: آنتی اکسیدان غیرآنزیمی, تریتیکاله, تنش خشکیDrought is one of the most important factors that limit plant growth and development. In order to study the effect of drought stress in two lines of Triticale Sanabad and ET83-20 as the new man-made cereal, a greenhouse experiment was arranged in a three-replicate completely randomized factorial design. Drought stress was applied as limited irrigation by 30% and 60% of field capacity as a drought condition and 90% of field capacity as a control. One week after applying the stress, some growth criterions and biochemical parameters were evaluated for seedlings. Results of statistical analysis showed that drought stress reduced growth parameters (including dry weight of root and shoot, root length and diameter, root and leaf area) and increased the levels of chlorophyll a, b, total chlorophyll and carotenoid in both lines. However, the pigments contentof ET83-20 had a further increase than the other. The results also showed that proline content as non-enzymatic antioxidant and soluble sugars as osmolytes and antioxidant enzyme activities of superoxide dismutase and guaiacol peroxidase increased under drought stress. However, these increases were more significant in line Sanabad. The damage levels of growth criterions and defence mechanisms show that ET83-20 is less resistance to drought stress than Sanabad. So the line Sanabad could be introduced as a better alternative to wheat bread.Keywords: Enzymatic Antioxidant, Non, enzymatic Antioxidant, Triticale, Drought stress
-
کلپوره (Teucrium polium L.) گیاه دارویی از خانواده نعناع (Lamiaceae) است. روش کشت بافت این گیاه به سبب کوتاه بودن دوره رشد و خطر انقراض آن کارآمد به نظر می رسد. این گیاه با خاصیت آنتی اکسیدانی بالا، خواص درمانی بسیاری دارد. در پژوهش حاضر، اثر محیط کشت، غلظت های مختلف هورمون D-4 و 2 و نوع ریزنمونه بر نرخ کال زایی گیاه کلپوره بررسی و مشخص شد که تیمار موثر برای افزایش وزن تر کالوس، ریزنمونه برگ در محیط کشت B5 دارنده غلظت 5/0 و 1 میلی گرم در لیتر هورمون D-4 و 2 است. در تیمارهای بدون هورمون، درصد القای کالوس نسبت به بقیه کمتر بود. بیشترین درصد کال زایی نیز در محیط کشت های محتوی مقادیر بیشتری از این هورمون القا شد. بررسی ویژگی های زیست شیمیایی (محتوای فنل کل و ظرفیت آنتی اکسیدانی بر مبنای دو آزمون DPPH و PPM) نشان داد که میزان فنل کل در کالوس حاصل از ریزنمونه جوانه انتهایی در محیط کشت B5 بدون هورمون (66/ 82 میلی گرم GAE در 100گرم FW) بیشتر از بقیه است. با آزمون DPPH، بیشترین فعالیت روبشگری رادیکال های آزاد، در برگ گیاه جمع آوری شده از رویشگاه و کالوس حاصل از ریزنمونه جوانه انتهایی در محیط کشت B5 با غلظت 5/0 میلی گرم در لیتر D-4 و 2، مشاهده شد. با بررسی ظرفیت آنتی اکسیدانی کل نیز مشخص شد که کالوس جوانه انتهایی محیط کشت MS با غلظت 2 میلی گرم در لیتر D-4 و 2 و برگ و ساقه گیاه جمع آوری شده از رویشگاه، فعالیت بیشتری داشتند. این شرایط می تواند پیشنهاد استفاده از محیط های کشت یادشده را برای افزایش تولید ترکیبات ثانویه با خاصیت آنتی اکسیدانی بالا ارائه دهد.کلید واژگان: ترکیبات فنلی, توان آنتی اکسیدانی, کال زایی, کلپوره, هورمون D, 4 و 2Kalpoureh (Teucrium polium L.) as a medicinal plant belongs to family Lamiaceae. This plant has short growth period and endangered, so it seems the method of plant tissue culture is efficient for that. On the other hand Teucrium polium with high antioxidant properties has many health benefits. In this study, the effect of culture medium, different concentrations of 2, 4-D and the type of explants on callus induction were evaluated. It was found that effective treatment for more fresh weight of callus was the leaf explants on B5 culture with concentrations 1 and 0.5 mg L-1 of 2,4-D. In no hormone treatments, the percentage of callus induction was lower than others and the highest percentage of callus induction was on medium containing higher levels of the hormone. Analysis of biochemical properties (total phenolic content, antioxidant capacity based on two tests; DPPH and PPM) was also concluded that callus of terminal bud on B5 medium with no hormones had the highest total phenol (82.66 mgGAE/100 g FW). Based on DPPH test, the most free radicals scavenging potential was seen for the leaves collected from the habitat and the callus of terminal bud explants on B5 medium with concentration of 0.5 mg L-1 2, 4-D. Investigation on total antioxidant capacity also revealed that callus of terminal bud on MS medium, 2 mg L-1 2,4-D, leaves and stems of plants collected from habitats showed more activities. These conditions can provide the suggestion for the use of these media to produce more secondary metabolites with antioxidant properties.Keywords: Phenolic Compounds, Antioxidant Capacity, Callogenesis, Teucrium polium, 2, 4, D
-
بررسی تاثیر عنصر بور در بهبود تحمل نسبت به فلز سنگین آلومینیوم در گیاه گشنیز (Coriandrum sativum L.)برای بررسی تاثیر عنصر بور در بهبود تحمل گیاه گشنیز به فلز سنگین آلومینیوم، آزمایشی با هفت غلظت مختلف آلومینیوم شامل: 25/0، 5/0، 1، 5/1، 2، 3 و 4 میلی گرم در لیتر Al3+ و سه غلظت مختلف بور شامل: 25/0، 5/0 و 75/0 میلی گرم در لیتر -BO33 به همراه تیمار شاهد به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی با سه تکرار انجام شد. جوانه زنی بذرها در ژرمیناتور انجام گرفت و دانه رست های گیاهی به محلول غذایی هوگلند حاوی غلظت های مختلف آلومینیوم و بور انتقال یافتند. نتایج حاصل از این آزمایش نشان داد که سطوح مختلف آلومینیوم، موجب کاهش وزن خشک، سطح برگ و ارتفاع گیاه و همچنین میزان کلروفیل و آلومینیوم در گیاه گشنیز شد. اما میزان پرولین و انباشت آلومینیوم در گیاهان تحت تیمار به طور معنی داری افزایش یافت. با افزایش غلظت بور، طول بخش هوایی و ریشه، وزن خشک گیاه و مقدار کلروفیل در اغلب سطوح غلظت آلومینیوم به طور معنی داری افزایش یافت، اما این روند در مورد پرولین معکوس بود. چنین استنباط می شود که با مصرف بور در محیط رشد حاوی آلومینیوم، رشد گیاه بهبود و احتمالا آثار منفی ناشی از سمیت آلومینیوم تا حدودی خنثی می شود.
کلید واژگان: آلومینیوم, بور, سمیت, گشنیز (Coriandrum sativum L, )In this study، the role of boron (BO33-) on improving tolerance of coriander plant (Coriandrum sativum L.) subjected to different concentrations of aluminum (Al3+) was evaluated. In this regard، an experiment was implemented with seven different concentrations of aluminum including: 0. 25، 0. 50، 1. 00، 2. 00، 3. 00 and 4. 00 mg/L Al3+ and three concentrations of boron including: 0. 25، 0. 5 and 0. 75 mg/L BO33- with the control treatment. The experiment was concluded based on completely randomized design with three replications. Seeds of coriander were germinated in germinator and seedlings were grown in Hogland´s solution with different boron and aluminium concentrations. Results showed that different levels of Al3+، decreased dry weight، leaf area، length of shoot and root، amount of chlorophyll and aluminium، while proline concentration and Al3+accumulation increased. Nearly، in all concentrations of Al3+، plant height، dry weight and chlorophyll content promoted with increasing boron concentrations، but proline concentration was decreased. It could be concluded that application of boron along with Al3+، might have proved plant growth and neutralized effects of Al toxicity.Keywords: Aluminum, Boron, Toxicity, Coriander -
به منظور بررسی اثر محلول پاشی متانول بر میزان رنگدانه های فتوسنتزی، تثبیت CO2، عملکرد کوانتومی فتوشمیایی (FV/FM)، محتوای آب نسبی، CO2 درون سلولی، کارایی مصرف آب و پایداری غشای سلول های برگی نخود (رقم کرج) در شرایط تنش خشکی، آزمایشی به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی با سه تکرار در شهریور سال 1390 در پژوهشکده علوم گیاهی دانشگاه فردوسی مشهد به اجرا درآمد. عامل محلول پاشی متانول با 5 سطح: شاهد (بدون محلول پاشی)، 20، 25، 30 و 35 درصد حجمی بود که به هرکدام از سطوح 2 گرم در لیتر گلیسین اضافه شد. محلول پاشی 3 بار طی فصل رشد گیاه و با فواصل 10 روزه صورت گرفت. محلول پاشی گیاهچه ها تا زمان جاری شدن قطره های محلول روی برگ ادامه یافت. عامل خشکی نیز شامل تنش خشکی (25 درصد ظرفیت مزرعه) و بدون تنش خشکی (100 درصد ظرفیت مزرعه) اعمال شد. نتایج نشان داد بین سطوح مختلف متانول تفاوت معنی داری (P 0.01) از نظر میزان کلروفیل a، b، کارتنوئید، کلروفیل کل، نسبت کلروفیل a به b، تثبیت CO2، عملکرد کوانتومی فتوشمیایی FV/FM)، CO2) درون سلولی، محتوای آب نسبی، ضریب پایداری غشاء و کارایی مصرف آب وجود داشت. محلول پاشی با سطح 30 درصد حجمی، موجب افزایش معنی داری در میزان کلروفیل a، b، کلروفیل کل، تثبیت CO2، محتوای آب نسبی و CO2 درون سلولی نسبت به دیگر سطوح شد. بین سطوح مختلف متانول تفاوت معنی داری در پتانسیل عملکرد کوانتومی (FV/FM) وجود نداشت اما افزایش معنی داری نسبت به شاهد مشاهده شد. اثرات متقابل تنش خشکی و متانول تاثیر معنی داری بر میزان کارتنوئید و محتوای آب نسبی نداشت، اما بر میزان کلروفیل a، b، کلروفیل کل، نسبت کلروفیل a به b، تثبیت CO2، عملکرد کوانتومی فتوشمیایی FV/FM)، CO2) درون سلولی و ضریب پایداری غشا معنی دار (P 0.05) بود.
کلید واژگان: تنش خشکی, محلول پاشی متانول, نخود (Cicer arietinum L, ), ویژگی های فیزیولوژیکIn order to evaluate the effects of foliar application of methanol on some physiological characteristics of chickpea under drought stress, an experiment was conducted as a factorial based on completely randomized design with three replications in 2011 at the Recearch center of plant for Sciences in Ferdowsi University of Mashhad. The first factor was different levels of methanol including, 0 (control), 20, 25, 30, 35 volumetric percentage (v/v), which were used as foliar applications at three times during growth season of chickpea, with 10 days intervals. Second factor was drought stress condition in two levels 25 and 100 percent of field capacity. Results showed that there was significant difference (P 0.01) between methanol levels concentrations regarding to chlorophyll a, b, carotenoid, total chlorophyll content, assimilation CO2, relative water content, chlorophyll feluorecence (Fv\Fm) and membrane stability coefficient. Spraying with 30% volume level significantly increased chlorophyll a and b content, assimilation CO2 and relative water content compared to control. There was no significant difference on chlorophyll feluorecence (Fv\Fm) between methanol levels, but there was significant increase compared to control. Effects of drought and methanol were not significant differences on carotenoid and relative water content but on the chlorophyll a, b, total chlorophyll content, chlorophyll a/b ratio, CO2 assimilation, chlorophyll feluorecence (Fv\Fm), interacellular CO2 and membrane stability coefficient were significant (P 0.05).Keywords: Methanol spraying, Physiologic characteristics, Drought stress, Chickpea (Cicer arietinum L.)
- در این صفحه نام مورد نظر در اسامی نویسندگان مقالات جستجو میشود. ممکن است نتایج شامل مطالب نویسندگان هم نام و حتی در رشتههای مختلف باشد.
- همه مقالات ترجمه فارسی یا انگلیسی ندارند پس ممکن است مقالاتی باشند که نام نویسنده مورد نظر شما به صورت معادل فارسی یا انگلیسی آن درج شده باشد. در صفحه جستجوی پیشرفته میتوانید همزمان نام فارسی و انگلیسی نویسنده را درج نمایید.
- در صورتی که میخواهید جستجو را با شرایط متفاوت تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مطالب نشریات مراجعه کنید.