جستجوی مقالات مرتبط با کلیدواژه "فاکتورهای اقلیمی" در نشریات گروه "باغبانی"
تکرار جستجوی کلیدواژه «فاکتورهای اقلیمی» در نشریات گروه «کشاورزی»-
سابقه و هدف
در اکوسیستمهای مختلف عواملی مانند ارتفاع، بارندگی، دما، روشنایی، رطوبت و عناصر غذایی خاک بهعنوان متغیرهای مهم بر متابولیسم و تجمع متابولیت های ثانویه تاثیر می گذارند. بنابراین شناخت عوامل تاثیرگذار بر مواد موثره گیاهان دارویی حائز اهمیت است. بر این اساس پژوهشگران در تلاش هستند تا با ارائه روشهای مختلف، تولید مواد موثره را افزایش دهند. ازجمله میتوان به تحقیقات انجام شده در زمینه تاثیر عوامل اکولوژیکی بر ترکیبهای اسانس جمعیتهای مختلف Nepeta crispa، Salvia sharifii، Satureja rechingeri و Stachys pilifera اشاره کرد. در این پژوهش رابطه بین پارامترهای اقلیمی، توپوگرافی و ادافیکی بهعنوان عوامل مهم و اثرگذار بر صفات مورفولوژیکی و ترکیبهای اسانس گونه اندمیک دارویی Dracocephalum ghahremanii Jamzad بررسی شد.مواد و روشها: سه رویشگاه D. ghahremanii در استان سمنان با شرایط محیطی مختلف انتخاب شد و در هر یک 15 پلات 4 مترمربعی به روش تصادفی سیستماتیک مستقر گردید. در هر پلات ارتفاع گیاه، قطر تاجپوشش، سطح تاجپوشش، زی توده و سطح برگ گونه مورد بررسی اندازهگیری شد. سرشاخههای گلدار با سه تکرار از رویشگاههای طبیعی جمعآوری و با دستگاه کلونجر به روش تقطیر با آب اسانسگیری گردید. ترکیبهای اسانس با استفاده از کروماتوگراف گازی فوق سریع (GC-FID) و کروماتوگراف گازی متصل به طیفسنج جرمی (GC/MS) شناسایی شد. در هر رویشگاه، پنج نمونه خاک بهطور تصادفی از داخل پلاتها برداشت شد و برخی پارامترهای فیزیکی و شیمیایی خاک شامل واکنش خاک، هدایت الکتریکی، ماده آلی، نیتروژن، فسفر، پتاسیم، آهک و بافت خاک اندازهگیری شد. تجزیه واریانس و مقایسه میانگین دادهها با استفاده از نرمافزار SPSS انجام شد. مهمترین عوامل محیطی اثرگذار بر صفات مورفولوژیکی و ترکیبهای اسانس با استفاده از روش آنالیز همبستگی در نرمافزار SPSS و روش تجزیه مولفههای اصلی (PCA) در نرمافزار Minitab تعیین شد. جایگاه حفاظتی این گونه با استفاده از روش IUCN و براساس معیارهای میزان حضور (EOO) و سطح تحت اشغال (AOO) با استفاده از نرم افزار GeoCAT و دادههای مربوط به اندازه جمعیت و کیفیت رویشگاه تعیین شد.
نتایجمقایسه میانگین صفات مورفولوژیکی D. ghahremanii نشان داد که بیشترین و کمترین مقادیر صفات مورفولوژیک بهترتیب به منطقه تاش با ارتفاع 3043 متر و منطقه تنگ کاورد با ارتفاع 2032 متر مربوط است. تجزیه واریانس مقادیر صفات مورفولوژیک نیز نشان داد که بین گیاهان سه منطقه از نظر سطح برگ در سطح 1% و از نظر ارتفاع گیاه، قطر تاجپوشش، سطح تاجپوشش و زی توده در سطح 5% اختلاف معنیداری وجود دارد. تجزیه اسانس گونه D. ghahremanii نشان داد که ترکیب شیمیایی آن در سه منطقه دارای اختلاف است. در منطقه تنگ کاورد، سیس-بتا-فارنسن، ترانس-کادینا-1(6)، 4-دیان و بتا-کاریوفیلن، در منطقه دیباج، سیس-بتا-فارنسن، ترانس-کادینا-1(6)، 4-دیان و کاریوفیلن اکسید و در منطقه تاش، کاریوفیلن اکسید، آلفا-وتیون و کارون هیدرات بهعنوان ترکیبهای اصلی شناسایی شدند. تجزیه واریانس ترکیبهای اسانس مشترک رویشگاههای این گونه نیز نشان داد که بین میانگین این ترکیبها در سطح 0.1% اختلاف معنیداری وجود دارد. پارامترهای فیزیکی و شیمیایی خاک رویشگاه های D. ghahremanii اختلافات محسوسی داشتند. تجزیه واریانس مقادیر این پارامترها نشان داد که بین سه منطقه از نظر ماده آلی، نیتروژن، فسفر، پتاسیم، آهک، ماسه و سیلت در سطح 0.1% ، اسیدیته در سطح 1% و هدایت الکتریکی و رس در سطح 5% اختلاف معنیداری وجود دارد. همبستگی بین خصوصیات این گونه با برخی از عوامل محیطی نشان داد که ارتفاع از سطح دریا، بارندگی سالانه، دمای سالانه، حداقل دمای سردترین ماه، حداکثر دمای گرمترین ماه، آهک، ماده آلی، نیتروژن، فسفر، ماسه و سیلت بیشترین همبستگی معنیدار را با صفات مورفولوژیک و ترکیبهای اسانس دارند. با توجه به اینکه سطح تحت اشغال این گونه در جمعیت های مطالعه شده AOO 0.750 کیلومترمربع و محدوده حضور آن در استان 691.046 EOO کیلومترمربع است، جایگاه حفاظتی آن در ایران در بحران انقراض (CR) تعیین گردید.
نتیجه گیریبه عنوان نتیجه گیری کلی، میتوان چنین بیان کرد که افزایش ارتفاع باعث افزایش خصوصیات عملکردی (مورفولوژی و فیتوشیمی) گیاه D. ghahremanii شده است. با وجود تشابه نسبی ترکیبهای اصلی در اسانس این گونه، ترکیب اسانس (درصد اجزاء اصلی و جزئی) در سه منطقه بررسیشده متفاوت بود. در بین پارامترهای محیطی، ارتفاع از سطح دریا، بارندگی سالانه، ماده آلی، نیتروژن، فسفر، پتاسیم و سیلت مهمترین عوامل موثر بر صفات مورفولوژیکی و درصد ترپنهای اکسیژندار این گونه بودند که میتواند گویای اهمیت رویشگاه های مرتفع به لحاظ محتوای اسانس و ترکیبهایی با خواص آنتی اکسیدانی بالاتر برای این گیاه باشد. براساس این یافتهها، حداکثر دمای گرمترین ماه، حداقل دمای سردترین ماه، حداقل دمای مطلق، آهک و ماسه نیز مهمترین پارامترهای موثر بر درصد ترپنهای هیدروکربنی بودند. این نتایج برای استحصال اسانس D. ghahremanii از رویشگاه های طبیعی، یا برای کشت تجاری این گیاه با هدف استخراج ترکیبهای ثانویه موجود در اسانس آن میتواند حائز اهمیت باشد.
کلید واژگان: گیاه دارویی, جایگاه حفاظتی, فاکتورهای اقلیمی, اکولوژی عملکردیBackground and objectivesIn different ecosystems, factors such as altitude, rainfall, temperature, lighting, humidity, and soil nutrients are essential variables that affect the metabolism and accumulation of secondary metabolites. Therefore, it is vital to know the factors affecting the active substances of medicinal plants. Therefore, researchers try to increase the production of effective substances by different methods. We can mention the research conducted in the field of the effect of ecological factors on the essential oil compounds of different populations of Nepeta crispa, Salvia sharifii, Satureja rechingeri and Stachys pilifera. This study investigated the relationship between climatic, topographical, and edaphic parameters as necessary factors that influence the morphological traits and essential oil compounds of the medicinal endemic species Dracocephalum ghahremanii Jamzad.
MethodologyThree habitats of D. ghahremanii were selected in Semnan province with different environmental conditions, and 15 plots of 4 m2 were established by systematic random method. In each plot, the plant height, canopy diameter, cover, biomass and leaf area of the studied species were measured. Flowering branches were collected from natural habitats with three replications, and essential oils were extracted using a hydrodistillation method using a Clevenger apparatus. GC-FID and GC/MS identified the essential oil compounds. Five soil samples were randomly taken from inside the plots in each habitat, and some soil physicochemical parameters, including pH, EC, OM, N, P, K, lime and soil texture, were measured. Analysis of variance and comparison of data mean was done using SPSS software. The most important environmental factors affecting morphological traits and essential oil compounds were determined using the correlation analysis method in SPSS software and the principal component analysis (PCA) method in Minitab software. The conservation status of this species was determined using the IUCN method and based on the criteria of EOO and AOO using GeoCAT software, as well as data related to population size and habitat quality.
ResultsComparing the average morphological traits of D. ghahremanii showed that the highest and lowest values of morphological traits are related to the Tash region with an altitude of 3043 meters and Tang Kavard with an altitude of 2032 meters, respectively. Variance analysis of morphological traits also showed a significant difference between the plants of the three regions in terms of leaf area at the level of 1% and in terms of plant height, canopy diameter, canopy cover and biomass at the level of 5%. The analysis of D. ghahremanii essential oil showed that its chemical composition differs in three regions. In Tang Kavard region, (E)-β-Farnesene, trans-Cadina-1(6),4-diene and (E)-Caryophyllene, in Dibaj region,(E)-β-Farnesene, trans-Cadina-1(6),4-diene and Caryophyllene oxide, and Tash region, Caryophyllene oxide, α-Vetivone and Carvone hydrate were identified as dominant compounds. Analysis of the variance of common essential oil compounds of this species also showed a significant difference between the averages of these compounds at 0.1%. Physicochemical parameters of D. ghahremanii habitats had significant differences. Variance analysis of the values of these parameters showed that there is a significant difference between the three regions in terms of OM, N, P, K, lime, sand and silt at the level of 0.1%, pH at the level of 1% and EC and clay at the level of 5%. Correlation between the characteristics of this species with some environmental factors showed that altitude, annual precipitation, annual temperature, minimum temperature of the coldest month, maximum temperature of the hottest month, lime, OM, N, P, sand and silt have the most significant correlation with morphological characteristics and essential oil compounds. Considering that the area occupied by this species in the studied populations (AOO) is 0.750 km2 and its presence area in the province (EOO) is 691.046 km2, its conservation status in Iran was determined as Critically Endangered (CR).
ConclusionAs a general conclusion, the increase in altitude has increased the functional characteristics (morphology and phytochemistry) of D. ghahremanii. Despite the relative similarity of the dominant compounds in the essential oil of this species, the composition of the essential oil (percentage of major and minor components) was different in the three investigated regions. Among the environmental parameters, altitude, annual precipitation, OM, N, P, K and silt were the most critical factors affecting the morphological traits and the percentage of oxygenated terpenes, which can indicate the importance of high altitude habitats in terms of essential oil content and compounds with higher antioxidant properties for this plant. Based on these findings, the maximum temperature of the hottest month, the minimum temperature of the coldest month, and the absolute minimum temperature of lime and sand were the most important parameters affecting the percentage of hydrocarbon terpenes. These results can be significant for extracting D. ghahremanii essential oil from natural habitats or commercially cultivating this plant to extract the secondary compounds in its essential oil.
Keywords: Medicinal Plant, Conservation Status, Climatic Parameters, Functional Ecology -
مجله تحقیقات گیاهان دارویی و معطر ایران، سال سی و هشتم شماره 4 (پیاپی 114، زمستان 1401)، صص 545 -563گونه های جنس مریم گلی (Salvia) به واسطه تولید متابولیت های ثانویه اهمیت بالایی در صنایع مختلف غذایی، دارویی و بهداشتی-آرایشی دارند. اگرچه تولید متابولیت های ثانویه در گیاهان تحت کنترل ژنتیک گیاه می باشد، اما عوامل محیطی روی تولید و ترکیب آنها در گیاهان تاثیر زیادی دارند. در پژوهش حاضر به منظور بررسی اثرات برخی از عوامل اقلیمی، توپوگرافی و پارامترهای خاکی بر ترکیب اسانس گیاه Salvia multicaulis Vahl.، نمونه های گیاه در فصل گل دهی از 9 رویشگاه متفاوت در استان همدان جمع آوری شدند. نمونه های خاک نیز از پای هر گیاه در مناطق نمونه گیری برداشت شدند. اسانس گیاهان به روش تقطیر با آب استخراج و ترکیب آنها توسط دستگاه های GC و GC/MS شناسایی شد. فاکتورهای خاک براساس دستورالعمل های مربوطه اندازه گیری و آمار هواشناسی نیز از ایستگاه های هواشناسی استان همدان استخراج گردید. برای بررسی تاثیر عوامل محیطی مختلف بر ترکیب اسانس ها از آنالیز RDA استفاده شد. خوشه بندی رویشگاه های مورد مطالعه بر مبنای ترکیب های غالب اسانس ها و براساس روش WARDS انجام گرفت. ترکیب اسانس در رویشگاه های مختلف متفاوت بود. ترکیب های آلفا-پینن (32.1-1.3%)، آلفا-فلاندرن (7-1.1%)، 8،1-سینیول (17.2-1%)، بورنیل استات (16.2-7%) و بتا-کاریوفیلن (40.6-9.1%) ترکیب های غالب اسانس این گیاه بودند. نتایج RDA نشان داد که بازده اسانس و درصد ترپن های اکسیژن دار با افزایش ارتفاع افزایش یافتند، اما درصد ترپن های هیدروکربنی همبستگی معکوس با ارتفاع داشت. مونوترپن ها همبستگی مثبت با رطوبت نسبی، بارندگی و کربن آلی خاک داشتند، اما سسکویی ترپن ها رابطه معکوس با عوامل یاد شده و همبستگی مثبت با فسفر و تا حدی کلسیم خاک داشتند. رویشگاه های مورد مطالعه به دو گروه متمایز با غالبیت مونوترپن ها و سسکویی ترپن ها در اسانس خوشه بندی شدند. این یافته ها جهت بهره برداری تجاری از گیاه مریم گلی با هدف استخراج ترکیب های ثانویه خاص موجود در اسانس آن می توانند حایز اهمیت باشند.کلید واژگان: اسانس, Salvia multicaulis Vahl, گیاهان دارویی, عوامل خاکی, فاکتورهای اقلیمیThe Salvia species are of great importance in food, pharmaceutical, and cosmetic industries for their secondary metabolites. Although the production of secondary metabolites is encoded by the plant genetic, however, environmental factors have a great influence on their production and composition in plants. In this study, to investigate the effects of some climatic factors, topography, and soil parameters on Salvia multicaulis essential oil composition, the plant samples were collected from nine different habitats in Hamadan province during the flowering season. The soil samples were also taken for each plant in the sampling sites. The essential oil was extracted by hydrodistillation (Clevenger apparatus) and its composition was identified by GC and GC/MS. The soil factors were measured according to the relevant protocols and the climatic records were collected from the meteorological stations of Hamadan province. The RDA analysis was used to investigate the effects of different environmental factors on the essential oil composition. Clustering of the studied habitats was performed based on the major compounds of essential oils using the Wards method. The essential oil composition was different in different habitats. The compounds α-pinene (1.3-32.1%), α-phellandrene (1.1-7%), 1,8-cineole (1-17.2%), bornyl acetate (7-16.2%), and β-caryophyllene (9.1-40.6%) were the major ones of this plant essential oil. The RDA results showed that the essential oil content and oxygenated terpenoids percentage increased with increasing altitude, but the hydrocarbon terpenes percentage had an inverse correlation with altitude. The monoterpenes had a positive correlation with the relative humidity, rainfall, and soil organic carbon, but the sesquiterpenes had an inverse relationship with these factors and showed a positive correlation with phosphorus and to some extent with calcium of the soil. The studied habitats clustered into two distinct groups with predominance of monoterpenes and sesquiterpenes in the essential oil. These findings could be important for commercial exploitation of sage with the aim of extracting specific secondary metabolites in its essential oil.Keywords: Essential oils, Salvia multicaulis Vahl, Medicinal plants, soil elements, climatic factors
- نتایج بر اساس تاریخ انتشار مرتب شدهاند.
- کلیدواژه مورد نظر شما تنها در فیلد کلیدواژگان مقالات جستجو شدهاست. به منظور حذف نتایج غیر مرتبط، جستجو تنها در مقالات مجلاتی انجام شده که با مجله ماخذ هم موضوع هستند.
- در صورتی که میخواهید جستجو را در همه موضوعات و با شرایط دیگر تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مجلات مراجعه کنید.