| تعداد نشریات | 285 |
| تعداد نشریات سازمان | 83 |
| تعداد شمارهها | 3,094 |
| تعداد مقالات | 34,531 |
| تعداد مشاهده مقاله | 49,375,101 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 79,822,895 |
اثر مدت زمان روشنایی و هورمون اسید آبسیزیک بر خصوصیات مورفولوژیکی و رنگدانههای گیاه شاهدانه (.Cannabis sativa L) | ||
| تحقیقات گیاهان دارویی و معطر ایران | ||
| مقاله 2، دوره 40، شماره 1، فروردین 1403، صفحه 1-17 اصل مقاله (702.91 K) | ||
| نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22092/ijmapr.2023.362068.3311 | ||
| نویسندگان | ||
| شمیلا یداللهی زاده1؛ فرزین عبدالهی* 2؛ علیرضا یاوری3؛ لیلا جعفری4 | ||
| 1گروه باغبانی، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه هرمزگان، بندرعباس | ||
| 2عضو هیات علمی دانشگاه هرمزگان | ||
| 3هیات علمی در دانشگاه هرمزگان | ||
| 4گروه باغانی دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه هرمزگان | ||
| چکیده | ||
| سابقه و هدف: نور از عوامل محیطی تأثیرگذار بر رشد و توسعه گیاهان است. امروزه لامپهای LED منابع نوری هستند که پژوهشها بر روی آنها متمرکز شده است و در تولیدات گیاهی پیشنهاد میشوند. در سالهای اخیر توجه متخصصان کشاورزی به تنظیمکنندههای رشد گیاهی برای بهبود کیفیت و پایداری سیستم کشت معطوف شده است. الیسیتورهای زیستی از طریق فعال کردن سازوکارهای دفاعی باعث القای تشکیل متابولیتهای ثانوی و پاسخهای فوق حساسیتی میشوند. فیتوهورمون آبسیزیک اسید، عامل انتقال پیام در شرایط تنشهای زنده و غیر زنده است. مواد و روشها: این پژوهش در سال 1400 در گلخانه مرکز تحقیقات بیولوژیک شهید فزوه اصفهان بهصورت فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی در 5 تکرار بر روی گیاه شاهدانه (.Cannabis sativa L) انجام شد. بدین منظور تأثیر فاکتورهای آزمایش شامل چهار غلظت اسید آبسیزیک (0، 5، 10 و 20 میلیگرم در لیتر) و پنج طول روز (16، 14، 12، 10 و 8 ساعت روشنایی) بر خصوصیات رشدی، محتوای رنگدانههای فتوسنتزی و فنل گیاه شاهدانه ارزیابی گردید. برای هر سطح نوری ۲۰ گلدان در ۵ ردیف ۴تایی در نظر گرفته شد و بالای سر هر ۲۰ گلدان بهصورت جداگانه با توجه به نتایج آزمایش مقدماتی ۴ عدد لامپ LED ۹ وات با قدرت تابش ۹۰ لومن متصل به زمانسنج به فاصله زمانی 16، 14، 12، 10 و 8 ساعت قرار داده شد. قبل از ورود گیاه به مرحله گلدهی، گیاهان با محلولهای صفر، 5، 10 و 20 میلیگرم در لیتر اسید آبسیزیک بهطور کامل محلولپاشی شدند. محلولپاشی سه بار و به فاصله 24 ساعت تکرار شد. سپس یک روز پس از محلولپاشی، برگهای گیاهان برای بررسی صفات مورفولوژیکی و میزان رنگدانهها جمعآوری گردید. نتایج: بیشترین ارتفاع بوته، قطر ساقه، تعداد برگ، طول ریشه، وزن تر و خشک ریشه، وزن تر و خشک اندام هوایی و وزن تر و خشک برگ در مدت زمان روشنایی 14 ساعت حاصل شد، در حالی که کمترین میزان این صفات در مدت زمان روشنایی 16 ساعت مشاهده گردید. همچنین بیشترین میزان کلروفیل a، b، کل و کاروتنوئید در تیمار مدت زمان روشنایی 16 ساعت بدون کاربرد هورمون اسید آبسیزیک حاصل شد. در حالی که بیشترین میزان آنتوسیانین در تیمار مدت زمان روشنایی 16 ساعت تحت تیمار هورمون اسید آبسیزیک با غلظتهای 10 و ppm20 مشاهده گردید. همچنین، بیشترین میزان فنل کل در مدت زمان روشنایی 16 ساعت تحت تیمار اسید آبسیزیک با غلظت ppm20 حاصل شد. نتیجهگیری: با توجه به اهمیت و کاربرد فراوان گیاهان دارویی در زندگی امروزی بشر، بررسی وجود ارتباط بین شرایط محیطی (ازجمله نور) و هورمونهای گیاهی (مانند اسید آبسیزیک) با تولید و تجمع متابولیتهای ثانویه در این گیاهان میتواند بسیار مفید باشد. نتایج این مطالعه نشان داد که استفاده از نور LED با مدت زمانهای روشنایی 14 و 16 ساعت برای افزایش خصوصیات رشدی و محتوای رنگیزههای فتوسنتزی گیاه شاهدانه توصیه میگردد. در حالی که در این شرایط کاربرد اسید آبسیزیک برای افزایش تولید آنتوسیانین و فنل کل، ضروری به نظر میرسد. در مجموع، نتایج این پژوهش نشان داد که اگر از نظر نور طبیعی در محیطهای بسته مانند گلخانه محدودیت ایجاد شود، میتوان با نور مصنوعی تکمیلی حاصل از لامپهای LED ویژگیهای کمّی و کیفی گیاهان دارویی ازجمله شاهدانه را بهبود بخشید. | ||
| کلیدواژهها | ||
| آنتوسیانین؛ کاروتنوئید؛ نور مصنوعی؛ قطر ساقه؛ خصوصیات رشدی | ||
| عنوان مقاله [English] | ||
| Effects of photoperiod and abscisic acid hormone on Cannabis sativa L. morphological and chemical characteristics | ||
| نویسندگان [English] | ||
| Shamila Yadollahizadeh1؛ Farzin Abdollahi2؛ Alireza Yavari3؛ Leila Jafari4 | ||
| 1Horticulture Science Department, Faculty of Agriculture and Natural Resources, University of Hormozgan | ||
| 2Horticulture Science Department, Faculty of Agriculture and Natural Resources, University of Hormozgan | ||
| 3Department of Horticultural Sciences, Faculty of Agriculture & Natural Resources, University of Hormozgan, Bandarabbas, Iran. | ||
| 4Horticulture Science Department, Faculty of Agriculture and Natural Resources, University of Hormozgan | ||
| چکیده [English] | ||
| Light is one of the environmental factors influencing the growth and development of plants. In recent years, the attention of agricultural experts has been directed to plant growth regulators in order to improve the quality and stability of the cultivation system. The current research was carried out in the year 2021 in the greenhouse of Shahid Fozveh Biological Research Center in a factorial format in the form of a completely randomized design in 5 replications. For this purpose, the effect of test factors including four concentrations of abscisic acid (0, 5, 10 and 20 mg/liter) and 5 day lengths (16, 14, 12, 10 and 8 hours of light) on the growth characteristics and content of photosynthetic pigments. The cannabis plant was evaluated. The results showed that the highest plant height, stem diameter, number of leaves, root length, fresh and dry weight of roots, fresh and dry weight of aerial parts and fresh and dry weight of leaves were obtained under the lighting duration of 14 hours, while the lowest amount of this the traits were observed during the lighting period of 16 hours. Also, the highest amounts of chlorophyll a, b, total and carotenoid were obtained in the treatment of 16 hours of light duration without the use of abscisic acid hormone. While the highest amount of anthocyanin was observed in the treatment of 16 hours of light duration under the treatment of abscisic acid hormone with concentrations of 10 and 20 ppm. Also, the highest amount of total phenol was obtained during the lighting period of 16 hours under the treatment of abscisic acid with a concentration of 20 ppm. Considering the importance and many uses of secondary metabolites in today's human life, investigating the existence of a relationship between environmental conditions and the production and accumulation of secondary metabolites in plants can be very useful. Therefore, it is recommended to use LED light with lighting durations of 14 and 16 hours to increase the growth characteristics and content of photosynthetic pigments of hemp plant. | ||
| کلیدواژهها [English] | ||
| anthocyanin, carotenoid, artificial light, stem diameter, growth characteristics | ||
| مراجع | ||
|
- Ali, A., Pardo, J.M. and Yun, D.J., 2020. Desensitization of ABA-signaling: the swing from activation to degradation. Frontiers in Plant Science, 11: 1-7. - Arvin P. and Firouzeh, R., 2022. Ethnobotany of medicinal plants in Razo-Jargalan district in North Khorasan province, Iranian Journal of Medicinal and Aromatic Plants Research, 37(6); 873-907. - Asadi, S., Moghadam, H., Naghdi Badi, H., Naghavi, M.R. and Salami, S.A.R., 2019. A Review on Agronomic, Phytochemical and Pharmacological Aspects of Cannabis (Cannabis sativa L.). Journal of Medicinal Plants, 18: 70: 1-20. - Babakhanzadeh-Sirjani, A., Hadiyan, J., Abdosti, V. and Larijani, K., 2013. Effects of different habitats on flavonoids and anthocyanin contents of (Echium amoenum fisch and mey) in Eshkovart of Gilan Provice. Third National Conference on Medicinal Plants, November 20-21, Amol, Iran. - Barickman, T.C., Kopsell, D.A. and Sams, C.E., 2014. Abscisic acid increases carotenoid and chlorophyll concentrations in leaves and fruit of two tomato genotypes. Journal of the American Society for Horticultural Science, 139: 261-266. - Behdad, A., Mohsenzadeh, S., Azizi, M. and Moshtaghi, N., 2020. Salinity effects on physiological and phytochemical characteristics and gene expression of two Glycyrrhiza glabra L. populations. phytochemistry, 171: 112236. - Brglez Mojzer, E., Knez Hrnčič, M., Škerget, M., Knez, Ž. and Bren, U., 2016. Polyphenols: extraction methods, antioxidative action, bioavailability and anticarcinogenic effects. Molecules, 21: 901-909. - Chong, G.L., Foo, M.H., Lin, W.D. and Verslues, P.E., 2019. Highly ABA-induced 1 (HAI1)-interacting protein HIN1 and drought acclimation-enhanced splicing efficiency at intron retention sites. Proceedings of the National Academy of Sciences, 116: 22376-22385. - Cominelli, E., Gusmaroli, G., Allegra, D., Galbiati, M., Wade, H.K., Jenkins, G.I. and Tonelli, C., 2008. Expression analysis of anthocyanin regulatory genes in response to different light qualities in Arabidopsis thaliana. Journal of Plant Physiology, 165: 886-894. - Craig, D.S. and Runkle, E.S., 2016. An intermediate phytochrome photoequilibria from night-interruption lighting optimally promotes flowering of several long-day plants. Environmental and Experimental Botany, 121: 132-138. - De Keyser, E., Dhooghe, E., Christiaens, A. and Van Labeke, M.C., 2019. LED light quality intensifies leaf pigmentation in ornamental pot plants. Scientia Horticulturae, 253: 270-275. - Deng, C., Tang, Q., Yang, Z., Dai, Z., Cheng, C., Xu, Y., Chen, X., Zhang, X. and Su, J., 2022. Effects of iron oxide nanoparticles on phenotype and metabolite changes in hemp clones (Cannabis sativa L.). Frontiers of Environmental Science & Engineering, 16(134). - Fan, X.X., Xu, Z.G., Liu, X.Y., Tang, C.M., Wang, L.W. and Han, X.L., 2013. Effects of light intensity on the growth and leaf development of young tomato plants grown under a combination of red and blue light. Scientia Horticulturae, 153: 50-55. - Fang, L.Z., Ma, Z.Y., Wang, Q.B., Nian, H., Ma, Q.B., Huang, Q.L. and Mu, Y.H., 2020. Plant growth and photosynthetic characteristics of soybean seedlings under different LED lighting quality conditions. Journal of Plant Growth Regulation, 40: 6451. - Frąszczak, B., Golcz, A., Zawirska-Wojtasiak, R. and Janowska, B., 2014. Growth rate of sweet basil and lemon balm plants grown under fluorescent lamps and LED modules. Acta Scientiarum Polonorum Hortorum Cultus, 13: 3-13. - Ghasemzadeh, A., Talei, D., Jaafar, H.Z.E., Juraimi, A.S., Muda-Mohamed, M.T., Puteh, A. and Halim, M.R.A., 2016. Plant-growth regulators alter phytochemical constituents and pharmaceutical quality in Sweet potato (Ipomoea batatas L.). BMC Complementary and Alternative Medicine, 16: 152-166. - Hadi, M.R., 2014. Mechanism of Plant Hormones Action (Vol. 2). Isfahan Negar Press, Negar khane 24, 386p. - Hernandez, R. and Kubota, C., 2015. Physiological, morphological, and energy-use efficiency comparisons of LED and HPS supplemental lighting for cucumber transplant production. HortScience, 50: 351-357. - Hung, C.D., Hong, C.H., Kim, S.K., Lee, K.H., Park, J.Y., Nam, M.W., Choi, D.H. and Lee, H.I., 2016. LED light for in vitro and ex vitro efficient growth of economically important highbush blueberry (Vaccinium corymbosum L.). Acta Physiologiae Plantarum, 38: 1-9. - Hung, K.T. and Kao, C.H., 2004. Hydrogen peroxide is necessary for abscisic acid induced senescence of rice leaves. Journal of Plant Physiology, 161: 1347-1357. - Ibrahim, M.H. and Jaafar, H.Z., 2013. Abscisic acid induced changes in production of primary and secondary metabolites, photosynthetic capacity, antioxidant capability, antioxidant enzymes and lipoxygenase inhibitory activity of Orthosiphon stamineus Benth. Molecules, 18: 7957-7976. - Jishi, T., Kimura, K., Matsuda, R. and Fujiwara, K., 2016. Effects of temporally shifted irradiation of blue and red LED light on cos lettuce growth and morphology. Scientia Horticulturae, 198: 227-232. - Johnson, R.E., Kong, Y. and Zheng, Y., 2020. Elongation growth mediated by blue light varies with light intensities and plant species: A comparison with red light in arugula and mustard seedlings. Environmental and Experimental Botany, 169: 103898. - Kong, Y., Lleqellyn, D. and Zheng, Y., 2018. Response of growth, yield and quality of pea shoots to supplemental LED lighting during winter greenhouse production. Canadian Journal of Plant Science, 98: 732-740. - Li, Z., Zhao, X., Sandhu, A.K. and Gu, L., 2010. Effects of exogenous abscisic acid on yield, antioxidant capacities, and phytochemical contents of greenhouse grown lettuces. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 58: 6503-6509. - Liu, J., Yang, J., Zhang, H., Cong, L., Zhai, R., Yang, C., Wang, Z., Ma, F. and Xu, L., 2019. Melatonin inhibits ethylene synthesis via nitric oxide regulation to delay postharvest senescence in pears. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 67: 2279-2288. - McDonald, S., Prenzler, P.D., Autolovich, M. and Robards, K., 2001. Phenolic content and antioxidant activity of olive extracts. Food Chemistry, 73: 73-84. - Movahedi, M., Ghasemiomran, V. and Torabi, S., 2016. In vitro callus induction and regeneration of medicinal plant Cannabis sativa L. Iranian Journal of Medicinal and Aromatic Plants, 5: 758-769. - Murcia, G., Fontana, A., Pontin, M., Baraldi, R., Bertazza, G. and Piccoli, P.N., 2017. ABA and GA3 regulate the synthesis of primary and secondary metabolites related to alleviation from biotic and abiotic stresses in grapevine. Phytochemistry, 135: 34-52. - Panahyan Kivi, M., Alami Milani, M. and Abbasi, A., 2020. Effect of salicylic acid and abscisic acid on yield and yield components of common purslane (Portulaca oleracea) under water deficit. Journal of Plant Production, 3: 115-129. - Park, Y.G. and Jeong, B.R., 2020. Both the quality and positioning of the night interruption light are important for flowering and plant extension growth. Journal of Plant Growth Regulation, 39: 583-593. - Rabara, R.C., Behrman, G., Timbol, T. and Rushton, P.J., 2017. Effect of spectral quality of monochromatic LED lights on the growth of artichoke seedlings. Frontiers in Plant Science, 8: 1-9. - Rezaei, S., Zarei, H., Nikbakht, A. and Sabzalian, M.R., 2023. Effect of different light sources on physiological and morphological characteristics of ‘Samurai’ rose. Journal of Plant Production, 29: 185-202. - Romanov, D.V., Karlov, G.I. and Divashuk, M.G., 2022. Developing oligo probes for chromosomes identification in hemp (Cannabis sativa L.). Plants, 11(15): 10.3390 - Sabzalian, M.R., Zahedi, M., Agharokh, M., Sahba, M.R. and Schoefs, B., 2014. High performance of vegetables, flowers, and medicinal plants in a red-blue LED incubator for indoor plant production. Agronomy for Sustainable Development, 34: 879-886. - Seif, M., Aliniaeifard, S., Arab, M., Mehrjerdi, M.Z., Shomali, A., Fanourakis, D., Li, T. and Woltering, E., 2021. Monochromatic red light during plant growth decreases the size and improves the functionality of stomata in chrysanthemum. Functional Plant Biology, 48: 515-528. - Shen, L., Ren, J., Jin, W., Wang, R., Ni, C., Tong, M. and Yang, D., 2016. Role of NO signal in ABA-induced phenolic acids accumulation in Salvia miltiorrhiza hairy roots. Shengwu Gongcheng Xuebao/Chinese Journal of Biotechnology, 32: 222-230. - Smith, J.H.C. and Benitez, A., 1955. Chlorophylls: analysis of plant materials. 142-196. In: Paech, K., Tracey, M.V., (eds.) Modern Methods of Plant Analysis, vol. 4. Springer Publ., Berlin, 766p. - Takahashi, Y., Zhang, J., Hsu, P.K., Ceciliato, P.H.O., Zhang, L., Dubeaux, G., Munemasa, S., Ge, C., Zhao, Y., Hauser, F. and Schroeder, J.I., 2020. MAP3Kinase-dependent SnRK2-kinase activation is required for abscisic acid signal transduction and rapid osmotic stress response. Nature Communications, 11(1): 12. - Tang, K., Struik, P.C., Yin, X., Thouminot, C., Bjelková, M., Stramkale, V. and Amaducci, S., 2016. Comparing hemp (Cannabis sativa L.) cultivars for dual-purpose production under contrasting environments. Industrial Crops and Products, 87: 33-44. - Wagner, G.J., 1979. Content and vacuole/extravacuole distribution of neutral sugars, free amino acids, and anthocyanin in protoplasts. Plant Physiology, 64: 88-93. - Wang, W.H., Yi, X.Q., Han, A.D., Liu, T.W., Chen, J., Wu, F.H. and Zheng, H.L., 2011. Calcium-sensing receptor regulates stomatal closure through hydrogen peroxide and nitric oxide in response to extracellular calcium in Arabidopsis. Journal of Experimental Botany, 63: 177-190. - Wang, X.M., Yang, B., Ren, C.G., Wang, H.W., Wang, J.Y. and Dai, C.C., 2015. Involvement of abscisic acid and salicylic acid in signal cascade regulating bacterial endophyte-induced volatile oil biosynthesis in plantlets of Atractylodes lancea. Physiologia Plantarum, 153: 30-42. - Wellburn, A.R., 1994. The spectral determination of chlorophyll a and b, as well as total carotenoids, using various solvents with spectrophotometers of different resolution. Journal of Plant Physiology, 144: 307-313. - Wong, A., Bi, C., Pasqualini, S. and Gehring, C., 2022. Abscisic acid (ABA) signaling: finding novel components off the beaten track. Plant Growth Regulation, 97: 585-592. - Wu, H., 2021. Effect of LED light quality on the growth characteristics and nutritional quality of arugula. Master’s Thesis, Northeast Agricultural University, Harbin, China. - Zha, L., Zhang, Y. and Liu, W., 2019. Dynamic responses of ascorbate pool and metabolism in lettuce to long-term continuous light provided by red and blue LEDs. Environmental and Experimental Botany, 163: 15-23. - Zhang, S., Ma, J., Zou, H., Zhang, L., Li, S. and Wang, Y., 2020. The combination of blue and red LED light improves growth and phenolic acid contents in salvia miltiorrhiza Bunge. Industrial Crops and Products, 158: 112959. | ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 718 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 770 |
||