فهرست مطالب

تحقیقات گیاهان دارویی و معطر ایران - سال سی و سوم شماره 3 (مرداد و شهریور 1396)
  • سال سی و سوم شماره 3 (مرداد و شهریور 1396)
  • تاریخ انتشار: 1396/06/11
  • تعداد عناوین: 14
|
  • عباس گرجی چاکسپاری، علی محمد نیکبخت*، فاطمه سفیدکن، مهدی قاسمی ورنامخواستی صفحات 339-349
    به دلیل افزایش استفاده از گیاهان دارویی و معطر، توجه به امر طبقه بندی کیفی آنها نیز امری اجتناب ناپذیر می باشد. گل محمدی (Rosa damascene Mill.) نیز با ارزش بالای اسانس و خواص بی نظیر آن در صنایع بهداشتی، غذایی و دارویی یکی از این گیاهان است. از این رو، در این مطالعه طبقه بندی کیفی اسانس 9 ژنوتیپ از گل محمدی با کمک یک سیستم بینی الکترونیکی براساس حسگرهای نیمه هادی اکسید فلزی (MOS) مورد بررسی قرار گرفت.
    ترکیب های اصلی تاثیرگذار در کیفیت اسانس گل محمدی با استفاده از روش کروماتوگرافی گازی (GC) و کروماتوگرافی گازی متصل به طیف سنج جرمی (GC-MS) شناسایی شدند و بر اساس درصد کل این ترکیب ها، نمونه ها در سه کلاس از نظر کیفی طبقه بندی شدند. سپس طبقه بندی این کلاس ها با استفاده از بینی الکترونیک طراحی شده مورد ارزیابی قرار گرفت. در استفاده از ابزارهای کمومتریک نتایج آنالیز مولفه های اصلی (PCA) نشان داد که با استفاده از دو مولفه اصلی اول (PC1، PC2) می توان 85% واریانس داده ها را توجیه کرد. همچنین با استفاده از نمودار لودینگ حاصل از PCA، حسگرهایی که تاثیر بیشتری در تفکیک کلاس ها داشتند، شناسایی شدند. در ادامه دقت طبقه بندی با استفاده از شبکه عصبی پس انتشار پرسپترون چند لایه (Bp-MLP) به عنوان یک روش تحت نظارت، برای داده های آموزش و آزمون به ترتیب 100% و 96% بدست آمد. در پایان نتایج نشان داد که بینی الکترونیکی به عنوان ابزاری ارزان، دقیق، آسان و با قابلیت تبدیل به حالت زمان واقعی می تواند در راستای طبقه بندی کیفی اسانس گل محمدی و در نتیجه ژنوتیپ های آن موثر واقع شود.
    کلیدواژگان: گل محمدی (Rosa damascene Mill.)، بینی الکترونیک، شبکه عصبی، طبقه بندی
  • وثیقه سادات میرباقری، سعید مشکینی، حامد غفاری فارسانی*، مهدی نادری فارسانی، مرتضی بهره مند صفحات 350-360
    افزایش بازدهی رشد و بازماندگی از اهداف مهم آبزی پروری نوین می باشد. بدین منظور در این مطالعه با توجه به اثرات مثبت اسانس گیاهان در جیره غذایی، تاثیر اسانس گیاهی مرزه (Satureja hortensis L.) با هدف بهبود شاخص های رشد، بیوشیمایی خون و ترکیب های بدن بچه ماهی کلمه (Rutilus caspicus) به مدت 60 روز بررسی شد. در این بررسی 360 قطعه بچه ماهی با میانگین وزنی 07/0±29/2 گرم با جیره غذایی به ترتیب حاوی 100، 200 و 400 میلی گرم به ازای هر کیلوگرم غذا و گروه شاهد (فاقد اسانس) تغذیه شدند. نتایج نشان داد که بالاترین وزن نهایی و درصد افزایش وزن بدن، پایین ترین ضریب تبدیل غذایی و ضریب رشد ویژه، بیشترین میزان پروتئین و کمترین میزان چربی در جیره حاوی 200 میلی گرم اسانس بود (0.05>P). پروتئین کل و آلبومین تیمار 200 میلی گرم اسانس افزایش معنی داری را با سایر تیمارها نشان داد (0.05>P). همچنین پایین ترین سطح کورتیزول و گلوکز، در جیره حاوی 200 میلی گرم اسانس با اختلاف معنی داری با تیمار شاهد نشان داده شد (0.05>P). در مجموع به نظر می رسد سطح 200 میلی گرم اسانس مرزه در جیره غذایی بچه ماهیان کلمه خزری می تواند بر شاخص های رشد، بازماندگی، پروتئین کل، گلوکز و ترکیب بدنی بچه ماهیان کلمه موثر باشد.
    کلیدواژگان: بازماندگی، پروتئین کل، ترکیب بدن، ترکیبات گیاهی، ضریب تبدیل غذایی
  • محمد گردکانه*، جمال مجیدی، فریدون رضایی صفحات 361-372
    زعفران (Crocus sativus L.) ارزشمندترین محصول مناطق خشک و نیمه خشک ایران است که به دلیل رنگ و طعم آن در صنایع غذایی و به دلیل خاصیت دارویی اش در پزشکی استفاده می شود. فاصله و عمق کاشت مناسب بنه نقش مهمی بر عملکرد زعفران داشته، به همین منظور برای بررسی اثر فاصله و عمق کاشت بنه بر رشد رویشی و عملکرد زعفران، آزمایشی در سال زراعی 1393-1392 در مرکز آموزش جهاد کشاورزی ماهیدشت استان کرمانشاه به صورت فاکتوریل شامل فاصله کاشت بنه در 4 سطح 3، 6، 9 و 12 سانتی متر روی ردیف و عمق کاشت مختلف بنه در 3 سطح 10، 15 و 20 سانتی متر بر پایه طرح بلوک های کامل تصادفی در سه تکرار انجام شد. صفات تعداد گل، وزن تر گل، طول گلبرگ، طول دمگل، وزن تر و خشک کلاله، طول کلاله، وزن تر برگ، تعداد و وزن متوسط بنه در یک مترمربع اندازه گیری شد. نتایج تجزیه واریانس نشان داد که اثر فاصله و عمق کاشت بنه بر همه صفات معنی دار شد. ولی اثر متقابل بین فاصله کاشت در عمق کاشت بنه فقط بر صفات وزن تر کلاله و وزن متوسط بنه معنی دار شد. بیشترین تعداد گل، وزن تر گل، وزن تر و خشک کلاله (به ترتیب 2.09 و 0.5 گرم در مترمربع)، وزن تر برگ و تعداد بنه در تیمار فاصله کاشت 6 سانتی متر و عمق کاشت 15 سانتی متر مشاهده شد. بیشترین طول کلاله، در تیمار فاصله کاشت 9 سانتی متر و عمق کاشت 15 سانتی متر و بیشترین وزن متوسط بنه در تیمار فاصله کاشت 12 سانتی متر و عمق کاشت 15 سانتی متر ثبت شد. بنابراین تیمار فاصله کاشت 6 سانتی متر و عمق کاشت 15 سانتی متر که بیشترین تاثیر را بر وزن تر و خشک کلاله داشت، قابل توصیه می باشد.
    کلیدواژگان: زعفران (Crocus sativus L.)، بنه، فاصله کاشت، عمق کاشت، عملکرد کلاله
  • مرتضی ابراهیمی*، آرش مختاری، رسول امیریان صفحات 373-385
    به منظور دستیابی به روشی اقتصادی برای تکثیر گیاه استویا (Stevia rebaudiana Bertoni) با استفاده از کشت بافت، تاثیر محیط کشت پایه و تنظیم کننده های رشد بر تکثیر درون شیشه گیاه استویا مطالعه شد. ریزنمونه های تک گره بدون برگ در محیط های کشت پایه MS، B5 و LS حاوی غلظت های مختلف بنزیل آمینو پورین به همراه ایندول استیک اسید و یا ایندول بوتریک اسید کشت شدند. تاثیر تیمارهای فیزیکی دما (22، 25 و 27 درجه سانتی گراد) و شدت نور (μmol m-2 s-155 و 110) در این آزمایش ارزیابی شد. نتایج حاصل از تجزیه واریانس نشان داد که تیمارهای مورد بررسی تفاوت معنی داری بر ریزازدیادی گیاه استویا داشته اند. سپس در آزمایشی دیگر، تاثیر غلظت های مختلف متاتوپولین بر تکثیر استویا، با بهترین ترکیب از تیمارهای آزمایش اول، مقایسه گردید. مقایسه میانگین ها در این آزمایش نشان داد که غلظت بهینه متاتوپولین 1 میلی گرم بوده است. در ارزیابی تنوع ژنتیکی با استفاده از نشانگر مولکولی AFLP، 12 ترکیب پرایمری بر روی دو نمونه از والدین اولیه با 6 نمونه از نتاج بررسی شد. در این مطالعه 231 باند در محدوده 500-50 جفت باز مشاهده گردید که نتایج آنالیز آنها بیانگر شباهت کامل نتاج با والدین اولیه بود.
    کلیدواژگان: استویا (Stevia rebaudiana Bertoni)، کشت بافت، متا-توپولین، BAP، زغال فعال، نور
  • پروین صالحی شانجانی*، سید اسماعیل سیدیان، حمیده جوادی صفحات 386-399
    به منظور بررسی اثر فواصل آبیاری بر صفات زراعی جمعیت های وحشی بومادران (Achillea millefolium L.)، آزمایش فاکتوریل در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار در مزرعه تحقیقاتی موسسه تحقیقات جنگلها و مراتع کشور در سال 1391 و 1392 اجرا شد. فاکتورهای مورد آزمایش شامل فواصل آبیاری (7، 14 و 21 روز) و 19 جمعیت وحشی بومادران بود. ولی از آنجایی که در فاصله آبیاری 21 روز بسیاری از گیاهان از بین رفتند، فاصله آبیاری 21 روز از آنالیزها حذف گردید و مقایسه ها با دو فاصله آبیاری 7 و 14 روز ادامه یافت. نتایج حکایت از اثر معنی دار (≤0.05) عوامل دور آبیاری و جمعیت بر صفات قطر گیاه، ارتفاع گیاه، تعداد ساقه گل دهنده، قطر گل آذین، تعداد گل و زمان کامل شدن گل داشت. نتایج نشان داد که با افزایش فاصله کم آبیاری از 7 روز به 14 روز، قطر، ارتفاع گیاه و قطر گل آذین کاهش یافته؛ تعداد گل آذین افزایش یافته و گلدهی و تکمیل دوره رشد در اغلب جمعیت های مورد مطالعه تسریع شد. 19 جمعیت بومادران در سه خوشه گروه بندی شدند که جمعیت های خوشه I، ارتفاع و عملکرد گیاه بیشتری داشته و در زمان طولانی تری به گلدهی کامل رسیدند. در حالی که جمعیت های خوشه III، قطر گیاه، قطر گل آذین، تعداد ساقه گل دهنده و تعداد گل آذین بیشتری داشته و در زمان کوتاه تری به گلدهی کامل رسیدند که نشان دهنده توان تولید مطلوب جمعیت های بومادران این خوشه در شرایط نیمه خشک می باشد.
    کلیدواژگان: بومادران (Achillea millefolium L.)، تنش، فاصله آبیاری، مورفولوژی
  • زهرا صارم، پژمان مرادی*، علی محمد عمویی صفحات 400-410
    خرفه (Portulaca oleraca L.) یکی از گیاهان خانواده Portulacaceae است که به دلیل داشتن اسیدهای چرب امگا 3 و 6، مواد مغذی مثل آنتی اکسیدان ها، توکوفرول و فیبر ارزش تغذیه ای بالایی داشته و اثرات سودمندی در پیشگیری از ابتلا به بیماری های قلبی و عروقی و سرطان دارد. از طرفی تاثیر سالیسیلیک اسید و ریزمغذی ها بر رشد، عملکرد، فعالیت های فیزیولوژیکی و مقاومت در برابر بیماری ها، ما را به سمت بررسی اثربخشی این هورمون گیاهی و سولفات منگنز بر برخی صفات این گیاه دارویی ارزشمند سوق داد. این آزمایش در مزرعه تحقیقاتی موسسه آموزش عالی امام خمینی (ره) جهاد کشاورزی کرج در سال 1394 به صورت آزمایش فاکتوریل در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار اجرا شد. اثر محلول پاشی سطوح مختلف سالیسیلیک اسید (0، 0.1، 0.5، 1 و 2 میلی مولار) و سولفات منگنز (0، 0.5 و 1 گرم در لیتر) بر صفات ارتفاع بوته، تعداد شاخه فرعی در بوته، وزن تر، تعداد دانه در کپسول، تعداد کپسول در بوته، میزان کلروفیل، کارتنوئید و ویتامین C مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج تجزیه واریانس نشان داد که تیمارهای تحت بررسی بر تمام صفات مورفولوژیکی و بیوشیمیایی اثر معنی دار در سطح 5% داشت. بیشترین تعداد دانه در کپسول (66.44 عدد در کپسول) از تیمار 1 میلی مولار سالیسیلیک اسید و 1 گرم در لیتر سولفات منگنز بدست آمد. مقایسه میانگین اثر متقابل سالیسیلیک اسید در سولفات منگنز نشان داد که بیشترین میزان کارتنوئید (0.071 میلی گرم) متعلق به 2 میلی مولار سالیسیلیک اسید و 1 گرم در لیتر سولفات منگنز بود. به طور کلی نتایج نشان داد که غلظت های مناسب سالیسیلیک اسید و سولفات منگنز اثر مثبت و معنی داری در بهبود صفات تحت بررسی داشت.
    کلیدواژگان: تغذیه برگی، توکوفرول، خرفه (Portulaca oleraca L.)، ریزمغذی ها، کلروفیل، هورمون رشد
  • شیوا زندی، رقیه همتی *، سعید رضایی، مرتضی موحدی فاضل صفحات 411-422
    اثر بازدارندگی اسانس چهار گیاه دارویی شامل آویشن شیرازی (Zataria multiflora Boiss.)، نعنا فلفلی (Mentha piperita L.)، رازیانه (Foeniculum vulgare Miller.) و اکالیپتوس (Eucalyptus camadulensis Dehnh.) علیه دو عامل اصلی بیماری پوسیدگی ریشه و طوقه لوبیا (Fusarium solaniو Rhizoctonia solani) در استان زنجان بررسی شد. برای این منظور شاخص ضدقارچی (AI) اسانس های مذکور علیه قارچ های بیماری زا در چهار غلظت ppm100، 200، 300 و 400 و پنج تکرار برای هر تیمار به روش «ظرف پتری معکوس» بررسی شد. براساس نتایج، اسانس آویشن شیرازی در هر چهار غلظت علیه هر دو بیمارگر و اسانس نعنا فلفلی در چهار غلظت علیه R. solani و در غلظت ppm400 F. solani بیشترین اثر بازدارندگی (بازدارندگی کامل، AI=100%) را در سطح معنی داری 5% داشتند. برای بررسی اثرات سینرژیستی بین اسانس آویشن شیرازی و نعنا فلفلی، شش نسبت اختلاط از این دو اسانس ارزیابی شدند. نتایج این بخش نشان دهنده وجود اثر سینرژیستی بین دو اسانس علیه قارچ F. solani بود. برای بررسی اثر اسانس ها و مخلوط آنها بر کنترل بیماری در شرایط گلخانه، خاک گلدان ها با هر دو بیمارگر به طور همزمان آلوده شده و بعد بذرهای لوبیا قرمز رقم ناز پس از تیمار با غلظت های مختلف اسانس های آویشن شیرازی و نعنا فلفلی و مخلوط آنها در این گلدان ها کشت شدند. غلظت ها شامل ppm200، 400، 600، 800،1000، 1500، 2000، 2500، 3000 و 3500 بوده و چهار تکرار برای هر تیمار بکار رفت. تیمار بذرها با اسانس ها موجب کاهش معنی دار بیماری در گلخانه شد. موثرترین نسبت های تلفیقی بر کنترل بیماری شامل دو نسبت 40:60 آویشن به نعنا فلفلی و نسبت 20:80 آویشن به نعنا فلفلی بود. موثرترین تیمار در آزمون گلخانه ای که بیماری را به طور قابل توجهی کنترل کرد، تیمار 40:60 آویشن به نعنا فلفلی در غلظت ppm1500 بود (P=0.05).
    کلیدواژگان: اسانس گیاهی، پوسیدگی قارچی ریشه و طوقه، حبوبات، کنترل بیولوژیک
  • همایون مرادنژادی*، زهرا علیخانی، مرجان واحدی صفحات 423-434
    این پژوهش با هدف شناسایی و اولویت بندی کسب و کارهای مرتبط با گیاهان دارویی در شهرستان چرداول انجام شد. در این پژوهش با توجه به ماهیت موضوع از روش های ترکیبی پژوهش کمی- کیفی و از میان این روش ها، از الگوی تلفیقی غالب-کمتر غالب و در قالب طرح دو مرحله ای استفاده شد. در بین روش های پژوهش کیفی از مصاحبه های نیمه عمیق و از میان روش های پژوهش کمی، از روش توصیفی-پیمایشی استفاده شد. جامعه آماری در مرحله کیفی پژوهش صاحب نظران گیاهان دارویی و کارشناسان اقتصادی استان ایلام بوده اند که تعداد 12 نفر از آنان به روش نمونه گیری هدفمند در پژوهش مشارکت داده شده اند. جامعه آماری مرحله کمی تعداد 84 نفر از کارشناسان بوده اند که با استفاده از فرمول کوکران 50 نفر از آنان به عنوان نمونه برآورد و با استفاده از روش نمونه گیری تصادفی ساده انتخاب شده اند. ابزار گردآوری داده ها در مرحله کمی پرسشنامه ای بود که براساس نتیجه مرحله کیفی و بررسی پیشینه پژوهش طراحی شده و روایی آن براساس نظر جمعی از صاحب نظران و استادان مجرب تایید گردید. پایایی ابزار پژوهش با استفاده از نرم افزار spss و محاسبه آزمون آلفای کرونباخ، 0.91 بدست آمد که بیانگر مناسب بودن پایایی پرسشنامه بود. تجزیه و تحلیل داده ها با استفاده از نرم افزار spss انجام شد. نتایج نشان داد که کاشت گیاهان دارویی، کارگاه خشک کن، پودر و بسته بندی سیر؛ کارگاه روغن گیری و بسته بندی کلزا؛ و کارگاه تولید آدامس طبیعی بنه (سقز)؛ به ترتیب جزء اولویت های برتر کسب و کارهای تولیدی و خدماتی، فرآوری اولیه، فرآوری ثانویه و فرآوری نهایی گیاهان دارویی بودند.
    کلیدواژگان: گیاهان دارویی، کسب و کار، فرآوری اولیه، فرآوری ثانویه، فرآوری نهایی
  • مریم میرزاحسینی، سید احمد سادات نوری، یعقوب امن زاده، مجید قربانی جاوید * صفحات 435-448
    مطالعه خصوصیات فنولوژی و تعیین نیاز دمایی گیاه دارویی، منجر به شناخت بهتر از میزان و نحوه رشد و نمو شده و می توان براساس این ویژگی برنامه ریزی دقیقی برای بهره برداری بهینه از گیاه و میزان مواد موثره داشت. این تحقیق با هدف ارزیابی خصوصیات فنولوژی به منظور شناسایی و طبقه بندی اکوتیپ های زودرس، دیررس و میان رس گیاه دارویی زنیان (Trachyspermum ammi L.) و بررسی میزان اسانس بدست آمده از هر اکوتیپ انجام شد. در این پژوهش 23 اکوتیپ بومی گیاه دارویی زنیان در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی در سه تکرار در سال زراعی 93-92 کشت گردید. به منظور تعیین تاریخ دقیق مراحل فنولوژیک از واحد تجمع حرارتی (Growth Day Degree) و زمان (Days After planting) استفاده شد. اکوتیپ ها هر سه روز یک بار مورد ارزیابی و یادداشت برداری قرار گرفتند و زمانی که 50% گیاهان هر اکوتیپ به مرحله فنولوژی مورد نظر رسیدند تاریخ آن ثبت شد. پس از رسیدگی و برداشت، اسانس دانه به روش Hydro-distillation توسط دستگاه کلونجر تهیه گردید. نتایج حاصل از این پژوهش، اختلاف معنی داری را بین اکوتیپ ها از نظر صفات فنولوژی مورد ارزیابی نشان داد که بیانگر متفاوت بودن فاصله زمانی رسیدن به هر یک از مراحل رشدی در بین اکوتیپ های مورد مطالعه بود. بیشترین اختلاف معنی دار در صفت گلدهی دیده شد که نشان می دهد زمان رسیدن به مرحله گلدهی در اکوتیپ های مورد مطالعه متغیر می باشد. همچنین کمترین اختلاف معنی دار در صفت دانه بندی دیده شد. میزان اسانس نمونه ها نیز از 2.7% (سربیشه) تا 6.1% (اراک) محاسبه شد. همچنین براساس نتایج مقایسه میانگین، چهار اکوتیپ برتر از لحاظ زودرسی، میان رسی و دیررسی در هر مرحله فنولوژی مورد شناسایی و طبقه بندی قرار گرفتند. مراحل رسیدگی فیزیولوژی و طول دوره پر شدن دانه به عنوان معیار برای تعیین زودرسی و دیررسی در نظر گرفته شدند که با توجه به این معیار اکوتیپ های اراک با 6.1% محتوای اسانس و قائن با 4.72% محتوای اسانس به ترتیب به عنوان زودرس ترین و دیررس ترین اکوتیپ شناسایی و معرفی شدند.
    کلیدواژگان: اکوتیپ، تعداد روز پس از کشت، درجه روز رشد، زنیان (Trachyspermum ammi L.)، فنولوژی، ماده موثره
  • الهه وطن خواه *، بهناز کلانتری، بابک عندلیبی صفحات 449-465
    جاسمونات ها ترکیب های مهم علامت دهنده در پاسخ های گیاهان به تنش های زیستی و غیرزیستی ازجمله نمو هستند. از طریق ارزیابی رشد، محتوای یونی و فنلی، کمیت و کیفیت اسانس، نقش متیل جاسمونات (MeJA) در مقابله با تنش شوری القاء شده با NaCl در گیاه Mentha piperita L. بررسی گردید. برای این منظور، گیاهان 24 ساعت بعد از کاربرد برگی صفر، 60 و 120 میکرومولار MeJA، تحت غلظت های شوری 1.86 (شاهد)، 5، 7.5 و 10 دسی زیمنس بر متر به مدت 2 هفته قرار گرفتند. نتایج نشان داد که تنش شوری وزن تر و خشک بخش های هوایی و غلظت های K+، Ca2+، Mg2+، نسبت K+/Na+ و ترکیب های فنلی را کاهش داد، در حالی که محتوای Na+ به طور معنی داری طی تنش شوری افزایش یافت. گرچه بازده اسانس با افزایش غلظت شوری افزایش یافت اما در غلظت شوری 10 دسی زیمنس بر متر کاهش یافت. اما کاربرد برون زای MeJA، محتوای K+، Ca2+، Mg2+، نسبت K+/Na+ و ترکیب های فنلی را افزایش داد، در حالی که میزان Na+ را در گیاهان تحت تنش شوری کاهش داد. به علاوه اینکه پیش تیمار با 60 میکرومولار MeJA، رشد و بازده اسانس را بهبود داد. بیشترین محتوای منتون و منتول در شوری 7.5 دسی زیمنس بر متر و غلظت 60 و 120 میکرومولار MeJA بدست آورده شد. به طور خلاصه، نتایج بدست آمده نشان داد که کاربرد MeJA می تواند تا حدی اثرات مضر تنش شوری را در M. piperita کاهش دهد.
    کلیدواژگان: نعناع فلفلی (Mentha piperita L.)، شوری، متیل جاسمونات، رشد گیاهی، عناصرمعدنی، متابولیت های ثانوی
  • فرشته محرمی، بهمن حسینی *، منوچهر فرجامی نژاد، علی شرفی صفحات 466-480
    گونه های بنگ دانه (هیوسیاموس) ازجمله بذرالبنج مشبک (Hyoscyamus reticulatus L.) منابع غنی آلکالوئیدهای تروپانی، عمدتا هیوسیامین و اسکوپولامین می باشند که به دلیل اثرات گشاد کردن مردمک چشم، ضد اسپاسم، آنتی کولینرژیک، آرام بخش و مسکن مورد استفاده قرار می گیرند. به دلیل ساختار شیمیایی پیچیده، این آلکالوئیدها از منابع طبیعی به طور عمده گیاهان تیره سیب زمینی بدست می آیند. القاء مسیرهای بیوسنتزی متابولیت های ثانویه به وسیله محرک های مختلف، راهکار موثری برای افزایش تولید و بهره وری متابولیت های ثانویه می باشد. در این پژوهش، به منظور افزایش تولید آلکالوئیدهای تروپانی، از ریشه موئین بدست آمده از ریزنمونه های کوتیلدونی تراریخت شده با سویه A7 اگروباکتریوم رایزوژنز استفاده گردید. این آزمایش در قالب فاکتوریل شامل فاکتور اول، غلظت های مختلف عصاره مخمر (صفر، 125، 250، 500 و 1000 میلی گرم بر لیتر) و فاکتور دوم، زمان های مختلف تیمار (24، 48 و 72 ساعت) و هر تیمار در سه تکرار انجام گردید. مطابق نتایج بدست آمده، به ترتیب بیشترین میزان هیوسیامین (2 برابر) و اسکوپولامین (2.5 برابر بیشتر از شاهد)، در اثر تیمار با غلظت های 500 و 250 میلی گرم بر لیتر عصاره مخمر در مدت زمان 48 ساعت تحریک زایی بدست آمد. نتایج نشان داد، تیمار با غلظت های مختلف عصاره مخمر و نیز افزایش مدت زمان تیمار منجر به کاهش معنی دار رشد ریشه های موئین در مقایسه با کشت های شاهد گردید. همچنین فعالیت آنزیم های آنتی اکسیدانی شامل کاتالاز، گایاکول پراکسیداز و آسکوربات پراکسیداز در ریشه های موئین تیمار شده، در مقایسه با شاهد بیشتر بود. براساس نتایج، چنین استنباط می شود که تهییج با عصاره مخمر، منجر به القاء تنش اکسیداتیو شده است. نتایج حاصل از این پژوهش پیشنهاد می کند که عصاره مخمر می تواند به عنوان محرکی موثر برای افزایش تولید متابولیت های ثانویه گیاهی ازجمله آلکالوئیدهای تروپانی در زیست فناوری گیاهی مورد استفاده قرار گیرد.
    کلیدواژگان: آلکالوئیدهای تروپانی، اسکوپولامین، هیوسیامین، آنزیم های آنتی اکسیدانی، عصاره مخمر
  • محمود دژم، رضا عطاالهی، صدیقه سادات خالقی* صفحات 481-491
    سالانه مقادیر بسیار زیادی علف کش شیمیایی برای کنترل علف های هرز در جهان مورد استفاده قرار می گیرد. مشکلات ناشی از استفاده از این علف کش ها سبب جستجوی راه هایی مناسب تر برای مدیریت علف های هرز گردیده است. برخی گیاهان ازجمله گیاه اکالیپتوس دارای خاصیت دگرآسیبی هستند که می توانند برای مدیریت علف های هرز در تولید علف کش های طبیعی مورد استفاده قرار گیرند. بر این اساس، این پژوهش به منظور استفاده از عصاره های برگ اکالیپتوس (Eucalyptus globules Labill.) در کنترل علف هرز عروسک پشت پرده (Physalis alkekengi L.) انجام شد. در این آزمایش از 5 نوع حلال آب، متانول، استون، اتیل استات و بنزن برای عصاره گیری استفاده شد و تاثیر هر عصاره در 5 غلظت 0، 1.25، 2.5، 5 و 10 گرم در لیتر مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد در تمام عصاره ها با افزایش غلظت عصاره، شدت بازدارندگی از جوانه زنی بذر و رشد گیاهچه بیشتر شد. از میان عصاره ها، عصاره های متانولی و بنزنی بیشترین اثر دگرآسیبی و عصاره های آبی و استونی کمترین اثر را داشتند. طبق نتایج، عصاره متانولی دارای اثر بازدارندگی شدیدی بر جوانه زنی و رشد گیاهچه علف هرز عروسک پشت پرده بود. به طوری که کمترین درصد جوانه زنی (54.33%) و کندترین سرعت جوانه زنی (1.24 جوانه در روز) مربوط به عصاره متانولی بود. بنابراین امکان استفاده از عصاره متانولی با غلظت های 5 و 10 گرم در لیتر در کنترل علف هرز عروسک پشت پرده وجود دارد. عصاره بنزنی نیز در غلظت های بالا اگرچه اثر بازدارندگی شدیدی بر جوانه زنی نداشت اما به شدت در کاهش رشد گیاهچه موثر بود که می تواند در برنامه مدیریت طبیعی کنترل علف هرز عروسک پشت پرده مورد توجه قرار گیرد.
    کلیدواژگان: دگرآسیبی، اکالیپتوس (Eucalyptus globules Labill.)، علف هرز، عروسک پشت پرده (Physalis alkekengi L.)، جوانه زنی، رشد
  • مهدی ابراهیمی*، غلامرضا زمانی، زهره علیزاده صفحات 492-508
    با توجه به اهمیت گیاه دارویی همیشه بهار (Calendula officinalis L.) در صنایع مختلف ازجمله داروسازی، در این مطالعه تاثیرات تنش خشکی بر برخی صفات فیزیولوژیک و عملکردی این گیاه دارویی بررسی شد. این آزمایش در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با 3 تکرار طی سال های 94-1393 در گلخانه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی بیرجند انجام شد. فاکتورهای مورد مطالعه شامل تنش خشکی در چهار سطح (به ترتیب 80، 60، 40 و 20 درصد آب قابل استفاده خاک) و دو تیپ گیاه همیشه بهار (تیپ دارویی و تیپ زینتی) بود. نتایج آزمایش نشان داد که با افزایش تنش، از میزان فعالیت آنزیم آسکوربات پروکسیداز کاسته شد و فعالیت دو آنزیم سوپراکسیددسموتاز و کاتالاز نیز در ابتدا افزایش و بعد کاهش یافت. تجمع بیش ازحد گونه های اکسیژن فعال (ROS) و ناکارآمدی سیستم آنتی اکسیدانی گیاه در مواجهه با آن احتمالا دلیل کاهش فعالیت آنزیم های آنتی اکسیدان در بالاترین سطح تنش بوده است. میزان پرولین با افزایش تنش افزایش یافت، به طوری که در بالاترین سطح تنش از 4 برابر شاهد نیز بیشتر بود. با افزایش خشکی، میزان کاروتنوئیدها، کلروفیل a و b نیز به دلیل خسارت به غشاهای کلروپلاستی کاهش یافت. تنش خشکی علاوه بر خسارت به غشاء سلولی که سبب افزایش میزان MDA شد، کارایی فتوسیستم II را نیز کاهش داد. تنش خشکی همچنین وزن خشک (27%)، ارتفاع (32%)، تعداد شاخه جانبی (33%)، تعداد گل (50%) و عملکرد گل (60%) همیشه بهار را نیز کاهش داد. همچنین مشخص شد که پتانسیل تولید گل تیپ دارویی همیشه بهار (824.3 کیلوگرم در هکتار) از تیپ زینتی آن (654.9 کیلوگرم در هکتار) بیشتر است. در کل می توان نتیجه گرفت که سیستم آنتی اکسیدانی آنزیمی همیشه بهار از توانایی خوبی برای کاهش اثرات نامطلوب تنش خشکی برخوردار است. از این رو چنانچه فعالیت آنتی اکسیدانی همیشه بهار به نحوی افزایش یابد، احتمالا توانایی این گیاه برای کاهش اثرات ناشی از تنش خشکی افزایش یافته و ممکن است منجر به بهبود عملکرد آن شود.
    کلیدواژگان: گونه های اکسیژن فعال، غشاء سلولی، پرولین، مالون دی آلدهید، عملکرد گل
  • عباس زارع زاده*، فاطمه سفیدکن، سید رضا طبایی عقدایی، علی میرحسینی، محمدرضا عرب زاده، محمدرضا میرجلیلی صفحات 509-534
    تعدادی از گونه های مرزه (Satureja spp.) با دارا بودن ترکیب های باارزشی همانند تیمول و کارواکرول از جایگاه ویژه ای در صنایع دارویی، بهداشتی، آرایشی برخوردار می باشند. هدف از اجرای این تحقیق، بررسی کمیت و کیفیت روغن اسانسی اکسشن های مختلف گونه های مرزه در حالت زراعی بود. ابتدا بذر 35 اکسشن از 10 گونه مختلف مرزه از رویشگاه های طبیعی کشور جمع آوری شده و پس از نشاء در گلخانه مزرعه تحقیقات گیاهان دارویی استان یزد واقع در گردفرامرز شاهدیه یزد، در قالب طرح بلوک کامل تصادفی، در سه تکرار کشت شدند. سرشاخه های گلدار آنها، طی چهار سال متوالی پس از کشت جمع آوری و خشک کردن در سایه به روش تقطیر با آب اسانس گیری انجام شد. پس از تعیین بازده اسانس بر اساس وزن خشک گیاه، اسانس به وسیله کروماتوگرافی گازی و کروماتوگرافی گازی متصل به طیف سنج جرمی تجزیه و شناسایی اسانس ها انجام شد. نتایج تجزیه واریانس میزان تولید وزن تر و وزن خشک اندام های هوایی، وزن خشک برگ، وزن خشک شاخه ها، بازده اسانس و میزان تولید اسانس در هکتار در سال های 1390، 1391 و 1392 در سطح 1% معنی دار بود. مقایسه میانگین ها توسط آزمون دانکن در سطح احتمال 5% انجام شد. از بین ترکیب های شیمیایی موجود در اکسشن های مختلف 4 ترکیب پارا-سیمن، گاما-ترپینن، تیمول و کارواکرول با درصد بالا در طی چهار سال مورد مقایسه و بررسی قرار گرفتند. همچنین ترکیب های آلفا-توژان، آلفا-پینن، بتا-پینن، آلفا-ترپینن، ترانس کاریوفیلن، ترپینئول، اسپاتولنئول و کاریوفیلن اکساید در برخی از اکسشن ها درصد بالایی را به خود اختصاص دادند. به طور کلی با در نظر گرفتن بازده، میزان تولید و ترکیب های تشکیل دهنده اسانس، اکسشن های 15 (S. rechingeri) با منشا استان ایلام با میانگین 5.8% اسانس و میزان تولید 113.9 کیلوگرم اسانس در هکتار و 64% کارواکرول و 2/12% تیمول، اکسشن 107 (S. spicigera) با منشا استان گیلان با میانگین 2.4% اسانس و میزان 75.5 کیلوگرم اسانس در هکتار و 43.4% تیمول و 9.2% کارواکرول، اکسشن 24 (S. rechingeri) با منشا استان ایلام با میانگین 4.2% اسانس و میزان تولید 63.8 کیلوگرم اسانس در هکتار و 75.4% کارواکرول و 6.2% تیمول و اکسشن SKM (S. bachtiarica) با منشا استان یزد با 6/2% اسانس و میزان تولید 51.9 کیلوگرم اسانس در هکتار و 66% کارواکرول و 0.5% تیمول به ترتیب به عنوان اکسشن های برتر معرفی می شوند.
    کلیدواژگان: اسانس، مرزه (Satureja)، کشت، تیمول، کارواکرول، یزد
|
  • A. Gorji Chakespari, A. Mohammad Nilbakht *, F. Sefidkon, M. Ghasemi Varnamkhasti Pages 339-349
    Due to the increased use of medicinal plants, the qualitative classification is inevitable. Rosa damascena Mill. with a high value of essential oil and its unique properties in the health, food and pharmaceutical industries is of one of these plants. In this study, after essential oil extraction from nine genotypes of Rosa, the essential oil components were identified by GC and GC-MS analysis. The genotypes were divided in three classes (C1, C2, C3) based on total percentage of six most important compounds, having major role in essential oil quality (phenyl ethyl alcohol, trans rose oxide, citronellol, nerol, geraniol, geranial).Then, the classes were tested by an electronic nose (EN) system designed based on metal oxide semiconductor (MOS) sensors. Sensors response pattern was recorded and analyzed by chemometrics methods in next step. Results of principal components analysis (PCA) showed that 85% of data variance was explained by two first principal components (PC1, PC2). Artificial neural network based on back propagation multilayer perceptron (Bp-MLP) was performed and classification accuracy achieved 100% and 96% for training and test sets, respectively. These results showed that EN could be used as a quick, easy, accurate and inexpensive system to classify Rosa damascene Mill essential oil.
    Keywords: Rosa damascene Mill, electronic nose, Neural network, Classification
  • V. Mirbagheri, S. Meshkiniy, H. Ghafari Farsani *, M. Naderi Farsani, M. Bahremand Pages 350-360
    Increasing the efficiency of growth and survival is one of the important goals of modern aquaculture. For this purpose, with regard to the positive effects of essential oils in the diet, the effects of essential oil (Satureja hortensis L.) was investigated with the aim of improving the growth, blood biochemical and body composition indices of roach fry (Rutilus caspicus) for 60 days. In this study, 360 individuals with an average weight of 2.29±0.07 g were fed with a diet containing 100, 200 and 400 mg per kg of food and control group (without essential oil). The results showed that the highest final weight and percentage of body weight gain, lowest feed conversion rate and especial growth rate, the greatest amount of protein and lowest amount of fat were found in the diet containing 200 mg of essential oil (P
    Keywords: Survival, total protein, body composition, plant compounds, Feed conversion ratio
  • M. Gerdakaneh *, J. Majidi, Fraidoun Rezaei Pages 361-372
    Saffron (Crocus sativus L.) as a valuable crop is cultivated in arid and semi-arid regions of Iran. It is used in food for color and flavor and also in medicine. Optimum mother corm density and depth is one the most crucial factors determining daughter corm generation and flower yield. For this purpose, this research was aimed to study the effects of planting density and depth of corm on stigma yield and daughter corms production traits during 2012-2014 in Mahidasht, Kermanshah province. The study was conducted in a factorial experiment based on randomized complete blocks design with four different planting densities (3, 6, 9, 12 cm) and three planting depths of corm (10, 15, 20 cm) in three replications. Traits including flower number, flower fresh weight, fresh and dry weight of stigma and style, stigma and style length, leaf weight, the number and average weight of daughter corm were measured. Analysis of variance showed that the effect of planting density and depth of mother corm was significant on total traits. The interaction effect between planting density and planting depth on some traits (average weight of daughter corm and stigma and style length) was significant. The highest flower number, fresh flower weight, total fresh and dry weight of stigma and style (2.09 and 0.5 gr/m2, respectively), leaf weight, and daughter corm number were obtained in planting density of 6 cm and planting depth of 15 cm. The highest length of stigma and style of saffron was achieved in planting density of 9 cm and planting depth of 15 cm, and the average weight of daughter corm was obtained in planting density of 12 cm and planting depth of 15 cm. Therefore, the planting density of 6 cm and planting depth of 15 cm, having the highest effect on fresh and dry weight of stigma, are recommended.
    Keywords: saffron (Crocus sativus L.), Corm, Planting density, planting depth, stigma yield
  • M. Ebrahimi *, A. Mokhtari, R. Amirian Pages 373-385
    Stevia (Stevia rebaudiana Bertoni) is a cross-pollinated plant whose seed vigor is poor. Therefore, the vegetative propagation approaches like in vitro culture techniques could be the best choice for mass and true-to-type production of stevia plantlets. This study was aimed to evaluate the effects of basal media (MS, B5 and LS) and physical parameters such as light (55 and 110 μmol m-2 s-1) and temperature (22, 25 and 27ºC) on in vitro culture of stevia. The nodal segments were cultured on basal media containing various combination of BAP and IAA or IBA. The ANOVA showed significant differences (P≤0.05) among treatments on micropropagation of stevia. In another experiment, the effect of mT (0.5, 1, 1.5 and 2 mg/l) was also compared with the best treatment from the first experiment. It was found that mT at 1 mg/l was the best concentration. The genetic stability of micropropagated plantlets relative to the mother plant was achieved by AFLP marker using 12 selected primers. In this study, 231 reproducible bands around 50-500bp were scored, indicating similarity of in vitro plantlets with the donor.
    Keywords: Stevia (Stevia rebaudiana Bertoni), tissue culture, Meta-Topolin, BAP, activated charcoal, light
  • P. Salehi Shanjani *, S.E. Seyedian, H. Javadi Pages 386-399
    In order to investigate the effects of different irrigation intervals on morphological characteristics of different Achillea millefolium L. populations, an experiment was conducted at the experimental field of Research Institute of Forests and Rangelands during 2012 and 2013. Three irrigation intervals (7, 14 and 21 days) and 19 A. millefolium populations were compared in a factorial experiment based on a complete randomized block design with three replications. As many plants were lost in irrigation interval of 21 days, comparison was continued with irrigation intervals of 7 and 14 days. Results showed that irrigation intervals and population origins had significant effects (P≤0.005) on the plant height, crown diameter, stem number, dry matter yield (g plant
    -1
    ), flower diameter, flower number and flowering time. In almost all populations the plant height, crown diameter and flower diameter decreased, whereas flower number per plant and the full flowering time increased in irrigation interval of 14 days. The 19 populations were grouped into three clusters. Populations in the cluster I had higher plant height, yield and flowering time. Populations in the cluster III showed higher crown diameter, flower diameter, stem number and flower number, and shorter full flowering time. These results indicated that populations in the cluster III had favorable potential production in semi-arid regions.
    Keywords: Yarrow (Achillea millefolium L.), Stress, irrigation intervals, morphology
  • Z. Sarem, P. Moradi *, A. Mohammad-Amouyi Pages 400-410
    Portulaca oleracea L., belonging to the Portulacaceae family, has a high nutritional value due to omega-3 and 6, antioxidants and Tocopherols. In addition, it has beneficial effects on preventing cardiovascular disease and cancer. On the other hand, effect of salicylic acid and micronutrients on growth, efficiency, physiological traits and resistance to disease, led us to study the effectiveness of this plant hormone and manganese sulfate on some of the traits of this valuable medicinal plant. The project was implemented in Imam Khomeini Higher Education Center of Jihad-e-Agriculture University, Karaj, Iran in 2015. The study was conducted in a factorial based on randomized complete block design with three replications. The influence of different levels of salicylic acid (0, 0.1, 0.5, 1 and 2 millimolar) and manganese sulfate (0, 0.5 and 1 g/lit) was investigated on length of main-stem, number of sub-branches, herbal fresh weight, number of seeds per capsule, number of capsules per bush, chlorophyll, carotenoids and vitamin C. Analysis of variance showed that the treatments studied had significant effects on all morphological and biochemical traits (α≤0.05). The highest number of seeds per capsule (66.44) was obtained through 1 mM of salicylic acid and 1 g/lit of manganese sulfate. The interaction effect of salicylic acid and manganese sulfate indicated that 2 mM of salicylic acid and 1 g/lit of manganese sulfate had the highest carotenoids content (0.071 mg). In general, results showed that appropriate concentrations of salicylic acid and manganese sulfate had positive and significant effect on improvement of the study traits.
    Keywords: Foliar feeding, tocopherols, Portulaca oleraca L, micro-nutrients, Chlorophyll, Growth hormone
  • Sh. Zandi, R. Hemmati *, S. Rezaee, M. Movahedi Fazel Pages 411-422
    Inhibitory effect of essential oils from four medicinal plants, shirazi thyme (Zataria multiflora Boiss.), pepper mint (Mentha piperita L.), eucalyptus (Eucalyptus camadulensis Dehnh.) and fennel (Foeniculum vulgare Miller.) was investigated against two major causal agents of bean root rot in Zanjan province, Fusarium solani and Rhizoctonia solani. For this purpose, anti-fungal index (AI) of essential oils against disease causing fungi was investigated by reverse petri dish method in four concentrations of 100, 200, 300 and 400 ppm in five replicates for each treatment. Based on laboratory results, all concentrations of shirazi thyme and peppermint essential oils had the most inhibitory effect (AI = 100%) on R. solani, also all concentrations of shirazi thyme as well as one concentration of peppermint (400ppm) had complete inhibitory effect on F. solani (P=0.05). To investigate the synergistic effect between essential oil of peppermint and thyme, six mixing ratios of them were assessed. The results indicated synergistic effect between two essential oils against F. solani. To study the effect of essential oils and their mixtures on disease control under greenhouse conditions, the soil of pots was inoculated with both pathogens simultaneously, then the seeds of red bean cultivar Naz were sown after treatment with different concentrations of essential oils with four replications for each treatment (concentrations: 200, 400, 600, 800, 1000, 1500, 2000, 2500, 3000, 3500 ppm). Seed treatment with essential oils decreased the disease significantly. The most effective combination ratios of thyme and peppermint for disease control were 80:20 and 60:40. The most effective treatment for disease control was 1500 ppm of the combination of thyme and peppermint in the ratio of 60:40 (P=0.05).
    Keywords: plant essential oil, fungal root, crown rot, beans, biological control
  • H. Moradnezhadi *, Z. Alikhani, M. Vahedi Pages 423-434
    This research was aimed to identify and prioritize the enterprises related to medicinal plants in Chardavol County. In the present study, due to the nature of the subject, a combination of qualitative and quantitative methods (Dominant-Less Dominant and two phases Design) was used. In qualitative and quantitative phases, depth interviews and descriptive- survey method were used, respectively. The population of qualitative phase was experts of medicinal plants of which 12 people participated in the research by using purposeful sampling method. In quantitative phase, the population was 84 experts of which 50 people were selected by using simple random sampling and based on Chocran formula as the sample. Questionnaires, designed based on the results of qualitative phase and literature review, were the instrument of data gathering in quantitative phase. The validity of questionnaire was confirmed by panel of experts and the reliability of questionnaire was tested by Cronbach alpha coefficient using SPSS software. Results showed that planting of medicinal plants, business of drying, powder and packing of garlic, business of oil extraction and packing of rapeseed, production of turpentine natural chewing gum, were respectively the most important priority of business of services and production, initial processing, secondary processing and final processing of medicinal herbs.
    Keywords: Medicinal herbs, businesses, initial processing, secondery processing, final processing
  • M. Mirzahoseini, S.A. Sadat Noori, Y. Amanzadeh, M. Ghorbani Javid * Pages 435-448
    Study of phenological characteristics and determination of temperature requirement of medicinal plants leads to a better understanding of the extent and manner of growth and development. An accurate planning for optimal utilization of the plant and amount of active substances could be done based on this feature. This research was aimed to evaluate the phenological characteristics and classify early, late and medium maturity ecotypes of Ajowan (Trachyspermum ammi L.) as well as assessment of the essential oils extracted from each ecotype. In this study, 23 native ecotypes of Iranian ajowan were arranged in a randomized complete block design with three replications during 2014-2015. Growing degree-day (GDD) and the days after planting (DAP) were used to determine the exact date of phenological stages. Ecotypes were evaluated every three days and when 50% of the plants of each ecotype reached the phenological stage, the date was recorded. After ripening and harvest, essential oil was extracted by hydro-distillation method and clevenger apparatus. According to the results of this study, significant differences were found among ecotypes in terms of phenological traits. Flowering and granulation showed the most and least significant differences. The essential oil of samples varied between 2.7% (Sarbishe) and 6.1% (Arak). In addition, according to the results of mean comparison, four superior ecotypes in terms of early, medium and late maturity in each phenological stage were identified and classified. Physiological maturity and grain filling period were considered as a criterion to determine the early and late maturity. Accordingly, Arak (Markazi province) and Qaen (South Khorasan province) with an essence content of 6.1% and 4.7%, respectively were identified as the earliest and most late ecotypes.
    Keywords: Ecotypes, days after planting, growth degree-day, Ajowan (Trachyspermum ammi L.), Phenology, active substance
  • E. Vatankhah *, B. Kalantari, B. Andalibi Pages 449-465
    Jasmonates are key signaling compounds in plant responses to biotic and abiotic stresses as well as in development. We studied the role of methyl jasmonate (MeJA) in alleviating NaCl-induced salt stress in Mentha piperita L. through evaluating its growth, mineral and phenolics contents, essential oil (EO) quantity and quality. Accordingly, plants were exposed to the NaCl concentrations of 1.86 (control), 5, 75 and 10 dS/m for two weeks, 24 h after foliar application of 0, 60 and 120 µM MeJA. The results showed that salt stress decreased fresh and dry weights of aerial parts and concentrations of potassium (K), calcium (Ca2), magnesium (Mg2), K Na ratio and phenolic compounds, while sodium (Na) content increased significantly under salt stress. Also, EO yield increased with the increase of salinity concentration then decreased at the salinity concentration of 10 dS/m. However, exogenous application of MeJA enhanced the contents of K, Ca2, Mg2, K Na ratio and phenolics, while Na content in salt stressed plants declined. In addition, pretreatment with 60 µM MeJA improved the growth and EO yield. The highest values of menthone and menthol were obtained at the salinity concentration of 7.5 dS/m and concentrations of 60 and 120 µM MeJA. In summary, our results indicated that application of MeJA could reduce the adverse of salinity stress in M. piperita.
    Keywords: Mentha piperita L, Salinity, Methyl jasmonate, Plant growth, mineral elements, Secondary metabolites
  • F. Moharrami, B. Hosseini *, M. Farjaminezhad, A. Sharafi Pages 466-480
    Hyoscyamus species such as Hyoscyamus reticulatus L. are rich sources of tropane alkaloids, mainly hyoscyamine and scopolamine, which are used for their mydriatic, antispasmodic, anticholinergic, analgesic and sedative properties. Due to complex chemical structures, these alkaloids are obtained from natural sources, mainly Solanaceae plants. Elicitation of secondary metabolites biosynthetic pathways by different kind of elicitors is an effective strategy to increase secondary metabolites productivity. In the present study, in order to increase production of tropane alkaloids, cotyledon-derived hairy root cultures transformed with Agrobacterium rhizogenes strain A7, were elicited with yeast extract (YE) as biotic elicitor. Effect of different concentrations (0, 125, 250, 500 and 1000mg/l) of YE elicitor at different exposure times (24, 48 and 72 h) were investigated. According to the results, YE at the concentration of 500 and 250 mg/l after 48 h treatment, significantly increased hyoscyamine (2-fold) and scopolamine (2.5-fold) production in comparison with control, respectively. The results showed that treatment with different concentrations of YE and also increasing the exposure time led to significant decrease in growth of hairy roots in comparison with control. The activity of antioxidant enzymes including catalase, guaiacol peroxidase, and ascorbate peroxidase was also elevated in treated hairy roots rather than of the control. Based on the results, it can be concluded that elicitation with YE leads to induce an oxidative stress. These results suggest that YE could be used as an effective elicitor in plant biotechnology for the production of plant secondary metabolites such as tropane alkaloids.
    Keywords: Tropane alkaloid, scopolamine, hyoscyamine, Antioxidant enzymes, yeast extract
  • M. Dejam, R. Ataollahi, S. Sadat Khaleghi * Pages 481-491
    Worldwide, large amounts of herbicides are used for weed control. Problems due to the use of these herbicides have forced researchers to find more suitable methods for management of weeds. Some plants including Eucalyptus species have allelopathic properties that could be used in production of natural herbicides for weeds management. This investigation was performed in order to use Eucalyptus globulus Labill. leaf extracts to control Physalis alkekengi L. weed. The experiment included five types of solvent extracts consisting of aqueous, methanolic, ethyl acetate, acetonic and benzene and different concentrations of extracts at five levels (0, 1.25, 2.5, 5 and 10 gram per liter). Results showed that, in all solvent extracts, the inhibition level on germination and seedling growth increased by increasing the concentration of the extract. Among the extracts, methanolic and benzene extracts showed the highest allopathic effects, while aqueous and acetonic extracts showed the lowest one. According to the results, methanolic extract showed strong inhibitory effects on germination and seedling growth of P. alkekengi L. Therefore, it is possible to use methanolic extract at concentrations of 5 and 10 g/lit for controlling P. alkekengi L. Although benzene extract at high concentrations showed no strong inhibitory effect on germination, it was extremely effective in reduction of seedling growth that could be considered in management program of P. alkekengi L. control.
    Keywords: Allelopathic, Eucalyptus globulus Labill, weed, Physalis alkekengi L, germination, Growth
  • M. Ebrahimi *, Gh.R. Zamani, Z. Alizadeh Pages 492-508
    As an important medicinal plant in some industries such as pharmaceutical industry, the antioxidant capacity of pot marigold (Calendula officinalis L.) in conferring drought stress, as well as physiological and yield-related traits were studied. A complete randomized block design with three replications was carried out in the research greenhouse of Birjand University during 2014, 2015. Four levels of drought stress (including 80, 60, 40 and 20 percent of the available soil water content) and two plant types (medicinal and ornamental) were considered in this study. According to the results, with increasing drought severity, APX activity decreased and SOD and CAT activity initially increased and then decreased. Over accumulation of reactive oxygen species along with inefficiency of the antioxidant system had possibly resulted in the impaired enzymatic antioxidant efficiency in the highest level of drought stress. Proline content increased along with increasing drought intensity, so that it was up to fourfold in the highest level of drought stress, compared to non-stressed control. Although proline is an antioxidant compound, no relationship was found between proline accumulation with antioxidant enzymes. Carotenoids, chlorophyll content and chlorophyll index all decrease, and MDA content increased with increasing drought intensity, as a result of damages to chloroplast membranes. Reduced photochemical efficiency of photosystem II was another consequence of intensified water deficit. Drought stress also negatively affected yield related traits, so that dry weight (27%), height (32%), number of lateral branches (33%) and flowers (50%) and flower yield (60%) decreased. We also found that medicinal pot marigold (824.3 kg.ha-1) produced more flower than ornamental one (654.9 kg.ha-1). In conclusion, we found that enzymatic antioxidant system of pot marigold conferred a suitable ability to reduce adverse effects of drought-induced oxidative stress. Hence, increasing pot marigold’s antioxidant activity could result in increasing its physiological resistant to drought stress and consequently improves its yield components performance.
    Keywords: Reactive oxygen species, cell membrane, Proline, Malondialdehyde, flower yield
  • A. Zarezadeh *, F. Sefidkon, S.R. Tabaei Aghdaei, A. Mirhosseini, M.R. Arabzadeh, M.R. Mirjalili Pages 509-534
    Essential oils of Satureja spp. contain valuable components, such as thymol and carvacrol. This research was carried due to evaluate essential oil quality and quantity of different accessions of Satureja species in cultivated condition., Seeds of 35 accessions of 10 Satureja species were collected from natural habitats and the seedlings were planted, using a randomized complete block design with for three replications at Medicinal Plants Research Station, Yazd, Iran. Aerial parts of plants were collected during four consecutive years, air dried in shadow and essential oils were extracted with hydrodistillation clevenger method. Essential oil compounds were identified by Gas chromatography (GC) and chromatography-mass spectroscopy (GC/MS). Analysis of variance showed significant differences at 1% between accessions for percentage of essential oil and essential oil yield per hectare. According to the results, accessions 15 (Satureja rechingeri) from Ilam province with 5.8% and 113.9 kg/ha essential oils, and 64% carvacrol and 12.2% thymol; accession 107 (S. spicigera) from Gillan province with 2.4% and 75.5 kg/ha essential oils, and 9.2% carvacrol and 43.4% thymol; accession 24 (S. rechingeri) from Ilam province with 4.2% and 63.8 kg/ha essential oils, and 75.4% carvacrol and 6.2% thymol; and SKM (S. bachtiarica ) from Yazd province with 2.6% and 51.5 kg/ha, essential oils, and 66% carvacrol and 0.5% thymol, respectively, showed the highest essential oil production in Yazd, Iran.
    Keywords: Essential oil, Satureja, cultivation, thymol, carvacrol, Yazd