| تعداد نشریات | 282 |
| تعداد نشریات سازمان | 80 |
| تعداد شماره‌ها | 3,262 |
| تعداد مقالات | 36,057 |
| تعداد مشاهده مقاله | 55,174,605 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 94,173,053 |
تأثیر تنش خشکی و قارچ‌های میکوریزا بر عملکرد، اسانس و برخی از صفات فیزیولوژیکSatureja sahendica Bornm. | ||
| تحقیقات گیاهان دارویی و معطر ایران | ||
| مقاله 5، دوره 41، شماره 1 - شماره پیاپی 123، فروردین 1404، صفحه 46-65 اصل مقاله (1.09 M) | ||
| نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22092/ijmapr.2025.122386.2348 | ||
| نویسندگان | ||
| فاطمه ذاکریان1؛ فاطمه سفیدکن2؛ بهلول عباس‌زاده* 3؛ سپیده کلاته جاری4؛ معصومه لایق حقیقی3؛ نجمه هادی5 | ||
| 1گروه علوم باغبانی و زراعی، دانشکده علوم کشاورزی و صنایع غذایی، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران | ||
| 2استاد، بخش تحقیقات گیاهان دارویی، مؤسسه تحقیقات جنگلها و مراتع کشور، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، تهران، ایران | ||
| 3بخش تحقیقات گیاهان دارویی، مؤسسه تحقیقات جنگلها و مراتع کشور، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، تهران، ایران | ||
| 4استادیار،دانشگاه آزاد واحد علوم تحقیقات تهران، تهران،ایران | ||
| 5بخش تحقیقات گیاهان دارویی،مؤسسه تحقیقات جنگلها و مراتع کشور، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، تهران، ایران | ||
| چکیده | ||
| سابقه و هدف: از میان 16 گونه موجود در ایران، 10 گونه S. bachtiarica، S. khuzistanica، S. intermedia، S. sahendica، S. isophylla، S. rechingeri، S. edmondi، S. kallarica، S. atropatana و S. kermanshahensis انحصاری ایران هستند. مرزه S. sahendica Bornm. به لحاظ دوره رشد، چندساله است. اسانس مرزه Sahendica در صنایع دارویی، غذایی، بهداشتی و آرایشی کاربرد دارد. اثر ضد ویروسی اسانس آن گزارش شده است. تنش خشکی از مهمترین تنش‌های محیطی می‌باشد و باعث کاهش جذب آب، هدایت روزنه‌ای، تعرق، فتوسنتز و به هم خوردن موازنه هورمونی گیاه می‌شود. راه‌های مختلفی برای کاهش شدت تنش توسط گیاهان مختلف ازجمله افزایش تنظیم‌کننده اسمزی مانند قندها، اسید آمینه پرولین و پروتئین‌ها گزارش شده است. تنش خشکی باعث کاهش کلروفیل گیاه و افزایش کاروتنوییدها می‌شود. همچنین در شرایط تنش خشکی رادیکال‌های آزاد اکسیژن از قبیل کاتالاز، سوپراکسید دسموتاز، آسکوربات پراکسیداز و غیره در کلروپلاست‌ها و میتوکندری‌ها افزایش می‌یابند. قارچ‌های میکوریزا باعث افزایش سطح جذب ریشه شده و با تغییر سرعت حرکت آب در گیاهان میزبان، روی آب‌گیری بافت و فیزیولوژی برگ تأثیر می‌گذارد. مواد و روش: این آزمایش به صورت کرت‌های خرد شده (اسپلیت پلات) در قالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی در 3 تکرار در مؤسسه تحقیقات جنگلها و مراتع کشور در سال‌های 96-1395 اجرا گردید. عامل اصلی شامل: آبیاری کامل (شاهد)، قطع آبیاری در مرحله ساقه‌دهی (شروع دوباره از مرحله غنچه‌دهی)، قطع آبیاری در مرحله غنچه‌دهی (عدم آبیاری تا پایان دوره گلدهی) و قطع آبیاری در مرحله 50% گلدهی (عدم آبیاری تا پایان دوره گلدهی) بود. عامل فرعی شامل: عدم استفاده از کود زیستی (شاهد)، تلقیح با Glomus intraradices، تلقیح باGlomus mosseae و تلقیح با Glomus mosseae + Glomus intraradices بود. آبیاری در دوره رشد در محدوده 90-80 درصد ظرفیت زراعی بود. تیمارهای قطع آبیاری براساس مورفولوژی گیاه اعمال گردید. کودهای زیستی حاوی قارچ میکوریزایی به نام Glomus intraradices و Glomus mosseae به صورت اندام فعال قارچی (شامل اسپور، هیف و ریشه) بود که قبل از کاشت نشاء در مزرعه در هر چاله کاشت 10 گرم از کود زیستی که حاوی 400 تا 500 اندام فعال قارچی بود، ریخته شد. نتایج: نتایج نشان داد که بین دو سال در صفات پراکسیداز، کلروفیل b، پرولین، فنل کل در سطح احتمال 1% و کاتالاز، سوپراکسیددسموتاز، مالون‌دی‌آلدئید و پارا-سیمن در سطح احتمال 5% اختلاف معنی‌دار بود. اثر متقابل تنش در میکوریزا بر پروتئین، کاتالاز، سوپراکسیددسموتاز، پراکسیداز، کلروفیل a، کلروفیل کل، پرولین، پلی‌فنل‌اکسیداز، قندهای محلول، درصد اسانس، عملکرد اسانس و عملکرد سرشاخه‌گلدار در سطح احتمال 1% و بر کاروتنویید و فنل کل در سطح 5% معنی‌دار بود. نتایج نشان داد که بازده ترکیب‌های پارا-سیمن، گاما ترپینن و تیمول تحت تأثیر اثرهای سه‌گانه سال×تنش×میکوریزا در سطح 1% معنی‌دار بود. مقایسه میانگین صفات نشان داد که کاتالاز، سوپراکسیددسموتاز، کلروفیل b، پرولین، فنل کل، درصد اسانس و عملکرد اسانس در سال دوم بیشتر بودند. مقایسه میانگین تنش نشان داد که بالاترین عملکرد سرشاخه‌گلدار نیز در تیمارهای آبیاری کامل و اعمال تنش رطوبتی در مرحله گلدهی کامل بود. مقایسه میانگین عامل میکوریزا نشان داد که بیشترین انتشار مالون‌دی‌آلدهید هم در شرایط بدون تلقیح و استفاده از مخلوط قارچ‌هایG. intraradices + G. mosseae رخ داد. بررسی درصد اسانس نشان داد که بالاترین مقدار آن با 2.23% در تیمار تنش در مرحله غنچه‌دهی در تلقیح با G. mosseaeبود. مشاهده شد که بالاترین عملکرد اسانس با 51.78 کیلوگرم در هکتار از تیمار آبیاری کامل در تلقیح با intraradices G. بدست آمد. مقایسه میانگین اثر متقابل سه‌گانه (سال×تنش×میکوریزا) بر ترکیب‌های اسانس نشان داد که بیشترین بازده تیمول در سال اول از آبیاری کامل و مصرف قارچ G. mosseae با 74.59% حاصل شد. نتیجه‌گیری کلی: بنابراین می‌توان نتیجه گرفت که استفاده از کودهای زیستی در کاهش اثرهای تنش خشکی بر مرزه سهندی موثر بوده است و توانسته سبب افزایش درصد اسانس و درصد تیمول نیز گردد. | ||
| کلیدواژه‌ها | ||
| مرزه سهندی؛ آنزیم‌های آنتی‌اکسیدان؛ پرولین؛ قندهای محلول | ||
| عنوان مقاله [English] | ||
| Effect of drought stress and mycorrhizal fungi on some physiological traits of Satureja sahendica Bornm. | ||
| نویسندگان [English] | ||
| Fatemeh Zakerian1؛ Fatemeh Sefidkon2؛ Bohloul Abbaszadeh3؛ Sepide Kalatejari4؛ Masoumeh Layeghhaghighi3؛ Najmeh Hadi5 | ||
| 1Department of Horticultural, Science and Research Branch, Islamic Azad University, Tehran, Iran | ||
| 2Research Institute of Forests and Rangelands, Agricultural Research Education and Extension Organization (AREEO), Tehran, Iran | ||
| 3Research Institute of Forests and Rangelands, Agricultural Research Education and Extension Organization (AREEO), Tehran, Iran | ||
| 4Department of Horticultural, Science and Research Branch, Islamic Azad University, Tehran, Iran | ||
| 5Research Division of Medicinal plants, Research Institute of Forests and Rangelands, Agricultural Research, Education and Extension Organization (AREEO), Tehran, Iran | ||
| چکیده [English] | ||
| Background and objectives: Among the 16 species of Satureja in Iran, 10 are endemic, including S. bachtiarica, S. khuzistanica, S. intermedia, S. sahendica, S. isophylla, S. rechingeri, S. edmondi, S. kallarica, S. atropatana, and S. kermanshahensis. Satureja sahendica Bornm. is a perennial plant with essential oil widely used in the pharmaceutical, food, health, and cosmetic industries. Its antiviral properties have also been documented. Drought stress is one of the most significant environmental challenges for plants, leading to reduced water absorption, stomatal conductance, transpiration, and photosynthesis, while also disrupting hormonal balance. Plants adopt various mechanisms to mitigate drought stress, such as increasing osmotic regulators like sugars, proline amino acids, and proteins. Drought conditions typically decrease chlorophyll content while increasing carotenoids. Additionally, oxidative stress intensifies under drought, leading to the accumulation of reactive oxygen species such as catalase, superoxide dismutase, and ascorbate peroxidase in chloroplasts and mitochondria. Mycorrhizal fungi play a crucial role in enhancing root absorption, regulating water movement within host plants, and ultimately improving tissue water uptake and leaf physiology. Methodology: This experiment was conducted using a split-plot design within a randomized complete block design (RCBD) with three replications at the Research Institute of Forests and Rangelands during 2015–2016. The main factor was irrigation treatment, consisting of full irrigation (control), irrigation interruption at the stem stage (resumed at the budding stage), irrigation interruption at the budding stage (no irrigation until the end of the flowering period), and irrigation interruption at the 50% flowering stage (no irrigation until the end of flowering). The secondary factor was biological fertilizer application, which included no biofertilizer (control), inoculation with Glomus intraradices, inoculation with Glomus mosseae, and inoculation with Glomus mosseae + Glomus intraradices. Throughout the growth period, irrigation was maintained at 80–90% of field capacity, and drought treatments were applied based on plant morphology. The biofertilizers contained mycorrhizal fungi (Glomus intraradices and Glomus mosseae) in the form of active fungal structures, including spores, hyphae, and roots. Before transplanting the seedlings, 10 grams of biofertilizer, containing 400 to 500 active fungal units, was applied to each planting hole. Results: The interaction effect of drought stress and mycorrhiza was significant at the 1% probability level for protein, catalase, superoxide dismutase, peroxidase, chlorophyll a, total chlorophyll, proline, polyphenol oxidase, soluble sugars, essential oil percentage, essential oil yield, and flowering shoot yield, while its effect on carotenoid and total phenol was significant at the 5% level. The results indicated that the yield of p-cymene, γ-terpinene, and thymol was significantly influenced at the 1% level by the triple interaction of year, drought stress, and mycorrhiza. Mean comparisons revealed that catalase, superoxide dismutase, chlorophyll b, proline, total phenol, essential oil percentage, and essential oil yield were higher in the second year. Regarding drought stress, the highest flowering shoot yield was observed under full irrigation and moisture stress applied at the full flowering stage. Mycorrhizal treatment comparisons showed that the highest malondialdehyde release occurred in plants without inoculation and those treated with the combination of Glomus intraradices + Glomus mosseae. Essential oil analysis revealed that the highest percentage (2.23%) was obtained in the budding stage treatment with G. mosseae, while the highest essential oil yield (51.78 kg/ha) was recorded under full irrigation with G. intraradices inoculation. The triple interaction (year × drought stress × mycorrhiza) analysis showed that in the first year, the highest thymol yield (74.59%) resulted from full irrigation combined with G. mosseae inoculation. Conclusion: Therefore, it can be concluded that the application of biological fertilizers effectively mitigated the effects of drought stress, leading to an increase in both the essential oil percentage and thymol content. | ||
| کلیدواژه‌ها [English] | ||
| Satureja sahendica Bornm, antioxidant enzymes, proline, soluble sugar | ||
| مراجع | ||
|
- Abbaszadeh, B., 2011. Ecophysiological effect of salty stress on Camphorosma monspliaca and Artemisia sieberi Bess. Ph.D thesis, Islamic Azad University, Karaj Branch. 527p. - Abbaszadeh, B., Sharifi ashourabadi, E., Lebaschi M.H., Naderi hajibagher Kandy, M. and Moghadami, F., 2008. The effect of drought stress on proline contents, soluble sugars, chlorophyll and relative water contents of balm (Melissa officinalis L.). Iranian Journal of Medicinal and Aromatic Plants, 23(4): 504-513. - Afsharmohammdian, M., Ghanati, F., Ahmadiani, S. and Sadrzamani, K., 2016. Effect of drought stress on the activity of antioxidant enzymes and soluble sugars content of pennyroyal (Mentha pulegium L.). Nova Biologica Reperta, 3 (3): 228-237. - Akbarinia, A. and Sefidkon, F., 2009. Identification of essential oil components of Satureja sahendica Bornm., In cultivated condition in Qazvin. Journal of Qazvin University of Medical Sciences, 13(2): 60-63. - Akbarinia, A., Sefidkon, F. and Razaz Hashemi, S.R., 2009. Essential oil components of cultivated and wild accessions of Satureja sahendica Bornm. Iranian Journal of Medicinal and Aromatic Plants, 25(3): 376-385. - Amini, Z., Haddad R. and Moradi. F., 2009. Effect of water deficit stress on antioxidant enzymes during generative growth stages in Barley (Hordeum vulgare L.). Journal of Water and Soil Science, 12 (46): 65-74. - Arazmjo, A., Heidari, M., Ghanbari, A., Siahsar, B. and Ahmadian, A., 2010. Effects of three types of fertilizers on essential oil, photosynthetic pigments, and osmoregulators in chamomile under drought stress. Environmental stresses in crop sciences, 3(1): 23-33 - Ardakani, M.R., Abbaszadeh, B., Sharifi Ashourabadi, E., Lebaschy, M.H., Moaveni, p. and Mohebbati, F., 2010. The effect of Drought Stress on Growth Indices of Balm (Melissa officinalis L.). Plant and Ecosystem, 5(21): 58-47. - Arnon, D.I., 1949. Copper enzymes in isolated chloroplasts. Polyphenoloxidase in Beta vulgaris. Plant Physiology, 24 (1): 1-15. - Ashraf, M.Y., Azmi, A.R., Khan, A.H. and Ala, S.A., 1994. Effect of water stress on total phenols, peroxidase activity and chlorophyll content in wheat (Triticum aestivum L.). Acta Physiology Planta, 16(3): 185-191. - Auge, R.M., Stodola, A.J.W., Tims, J.E. and Saxton, A.M., 2001. Moisture retention properties of a mycorrhizal soil. Plant and Soil, 230: 87-97. - Baher, Nik, Z., Mirza, M., Abbaszadeh, B. and Naderi hajibagher Kandy, M., 2007. The effect of metabolism in response to water stress in Parthenium argentatum Gray. Iranian Journal of Medicinal and Aromatic Plants, 23(3): 315-322. - Bartels, D. and Sunkar R., 2005. Drought and salt tolerance in Plants. Critical Reviews in Plant Sciences, 24 (1): 23-10. - Behera, S. K. and R. K. Panda. 2009. Effect of fertilization and irrigation schedule on water and fertilizer solute transport for wheat crop in a subhumid subtropical region. Agriculture, Ecosystem and Environment, Elsevier Science, 130 (3-4): 141–155. - Blokhina, O., Virolainen E. and K.V. Fagerstedt, 2003. Antioxidants, oxidative damage and oxygen deprivation stress: A review. Annals of Botany, 91(2): 179-194. - Chalker-Scott, L., 2002. Do anthocyanins function as osmoregulators in leaf tissues? Advances in Botanical Research, 37: 103-106. - Dionisio-Sese, M.L. and Tobita, S., 1998, Antioxidant responses of rice seedlings to salinity stress. Plant science, 135 (1): 1-9. - El-Gazzar, A. and Watson, A., 1970. Taxonomic study of Labiatae and related genera. New Phytologist, 69 (2): 451-486. - Fielding, J. L. and Hall, J., 1978. A biochemical and cytochemical study of peroxidase activity in root of pisum sativam. Journal of Experimental Botany, 29: 981-989. - Fu, J. and Huang, B., 2001. Involvement of antioxidants and lipid peroxidation in the adaptation of two cool season grasses to localized drought stress. Environmental and Experimental Botany, 45:105–114. - Galle, A., Florez-Sarasal, I., Thameur, A., Paepe, R. D., Flexas, J. and Ribas-Carb, M., 2009. Effects of drought stress and subsequent rewatering on photosynthetic and respiratory pathways in Nicotiana sylvestris wild type and the mitochondrial complex I-deficient CMSII mutant. Journal of Experimental Botany, 61 (3): 765-775. - Ghorbani H. and Ladan Moghaddam, A., 2005. Introduction to oxidative stresses and plant strains. Davavin Publication Institute, Iran, 128p. - Hirell, B., Gouis, J. L., Ney, B. and Gallais, A., 2007. The challenge of improving nitrogen use efficiency in crop plants: towards a more central role for genetic variability and quantitative genetics within integrated approaches. Journal of experimental botany, 58 (9): 2369-2387. - IsmaeilPour, B., Jalilvand P., Javad Hadian, J., 2013. Effects of drought stress and arbuscular mycorrhizal fungi on some morphophysiological traits and yield of savory (Satureja hortensis L.). Journal of Agroecology, 5(2): 177-169. - Jamzad, Z., 2009. Thymus and Satureja species of Iran, Research Institute of Forests and Rangelands, Tehran, 171 p. - Jazizadeh, E., Mortezayee nejad, F., 2017. Effects of Water stress on Morphological and Physiological Indices of Cichorium intybus L. for introduction in urban landscapes. Journal of plant process and function, 6 (21): 279-290. - Khalafallah A.A. and Abo-Ghalia, H.H., 2008. Effect of arbuscular mycorrhizal fungi on the metabolic products and activity of antioxidant system in wheat plants subjected to short-term water stress, followed by recovery at different growth stages. Journal of Applied Sciences Research, 4(5): 559-569. - Koc, E., İslek, C. and Üstun, A.S., 2010. Effect of cold on protein, proline, phenolic compounds and chlorophyll content of two pepper (Capsicum annuum L.) varieties. Gazi University Journal of Science, 23 (1): 1-6. - Lowry O.H., Rosebrough N.J., Farr A.L. and Randall R.J., 1995. Protein measurement with the folin phenol reagent. Journal Biology Chemistry, 193: 265-276. - Mittler, R., 2002. Oxidative stress, antioxidant and stress tolerance. Trends in Plant Science, 7 (9): 405- 410. - Mittler, R., Vanderauwera S., Gollery M. and Breusegem F.V., 2004. Reactive oxygen gene net work of plants. Trends in Plant Science, 9 (10): 490-498. - Pereira, G.J.G., Milina, S.M.G., Lea, P.J. and Azevido, R.A., 2002. Activity of antioxidant enzymes in response to cadmium in crotalaria juncea. Plant and Soil, 239: 123-132. - Razavizadeh, R., Shafeghat, M. and Najafi, Sh., 2014. Effect of water deficit on morphological and physiological parameters of Carum copticum. Iranian Journal of Plant Biology, 6 (22): 25-38. - Rechinger K.H., 1982. Satureja in Flora Iranica. Akademische Druck-u Verlagsamstalt, Graz. N: 150. - Rios-Gonzalez, K., Erdei, L. and Lips, S.H., 2002. The activity of antioxidant enzymes in maize and sunflower seedlings as affected by salinity and different nitrogen sources. Plant Science, 162 (6): 923-930. - Sefidkon, F, Jamzad, Z, Mirza, M., 2004. Chemical variation in the essential oil of Satureja sahendica from Iran. Food Chemistry, 88:325-328. - Sefidkon, F. and Akbarinia, A., 2009. Essential oil content and composition of Satureja sahendica Bornm. In different stages of plant growth. Journal of Essential Oil Research, 21(2): 112-114. - Shehab G.G., Ahmed, O.K. and El-Beltagi, H.S., 2010. Effects of various chemical agents for alleviation of drought stress in rice plants (Oryza sativa L.). Notulae Botanicae Horti Agrobotanici Cluj-Napoca, 38 (1): 139-148. - Soltanpour, P.N., Workman, S.M. and Schwab, A.P., 1979. Use of inductively- coupled plasma spectrometry for the simultaneous determination of macro and micro-nutrients in NH4HCO3-DTPA extracts of soils. Soil Science Society of America Journal, 43 (1):75-78. - Tabatabaei raisi, A., Khaligi, A., Kashi, A., Asnaashari, S., Bamdad mogadam, S., and Delazar, A, 2007.Antioxidant activity and chemical compositions of essential oil of aerial parts of Satureja sahendica Bornm., Pharmaceutical Sciences, 13(3): 1-6 - Turkan, I., Bor, M., Ozdemir, F. and Koca, H., 2005. Differential response of lipid peroxidation and antioxidant in the leaves of drought tolerance (P. acutifolius Gray) and drought sensitive (P. vulgaris L.) subjected to polyethylene glycol mediated water stress. Plant Science, 168 (1): 223-231. - Valente, M.A.S., Faria, J.A., Soares-Ramos, J.R.L., Reis, P.A.B., Pinheiro1, G.L., Piovesan, N.D., Morais, A.L.T., Menezes, C.C., Cano, M.A.O., Fietto, L.G., Loureiro, M.E., Araga, F.J.L. and Fontes, E.P.B., 2008. The ER luminal binding protein (BiP) mediates an increase in drought tolerance in soybean and delays droughtinduced leaf senescence in soybean and tobacco. Journal of Experimental Botany, 60 (2): 533–546. - Walinga, I., van Vark, W., Houba, V.J.G., 1989. Plant analysis procedures of Soil and plant analysis., Vol. 7, Agricultural University, Agricultural University Wageningen, 263p. | ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 1,014 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 506 |
||