فهرست مطالب

پژوهش های تولید گیاهی - سال بیست و هفتم شماره 4 (زمستان 1399)

فصلنامه پژوهش های تولید گیاهی
سال بیست و هفتم شماره 4 (زمستان 1399)

  • تاریخ انتشار: 1400/01/14
  • تعداد عناوین: 15
|
  • عبدالستار دارابی*، عبدالله قنواتی مقدم صفحات 1-17
    سابقه و هدف

    شاخص های اقلیمی که پایه حرارتی دارند همانند درجه روز رشد و واحد هلیوترمال ابزارهای مفیدی برای پیش-بینی رشد و عملکرد محصولات می باشند. کارایی تبدیل گرما و نور به ماده خشک به فاکتورهای ژنتیکی، تاریخ کاشت و نوع محصول بستگی دارد. بنابراین دانش محاسبه واحد تجمع حرارتی که در بیشتر منابع از آن به عنوان درجه روز رشد یاد شده است و هم چنین سایر مشتقات ریاضی آن مانند واحد هلیو ترمال و کارایی مصرف دما و نور پیش نیاز درک مراحل فنولوژی و تاریخ کاشت مناسب برای ارقام مختلف محصولات زراعی می باشد. علی رغم تحقیقات زیادی که در ارتباط با پیاز در کشور انجام گرفته است تاکنون هیچ گزارشی در ارتباط با مطالعه شاخص های زراعی -اقلیمی در مراحل مختلف فنولوژی این محصول منتشر نشده است. لذا این پژوهش به منظور مطالعه تاثیر تاریخ کاشت بر شاخص های زراعی - اقلیمی در مراحل فنولوژی و عملکرد پیاز اصلاح شده بهبهان اجرا شد.

    مواد و روش ها

    این تحقیق به صورت طرح بلوک های کامل تصادفی شامل چهار تاریخ کاشت از 15 شهریور تا 29 مهر به فاصله 15 روز و با چهار تکرار در ایستگاه تحقیقات کشاورزی بهبهان به مدت دو سال زراعی (95-1393) اجرا شد. ژنوتیپ مطالعه شده پیاز اصلاح شده بهبهان بود. نشاها (در مرحله 2 تا 3 برگی) به مزرعه منتقل شدند. مصرف کود بر اساس بر اساس نتایج آزمون خاک و توصیه موسسه تحقیقات خاک و آب صورت گرفت. تاریخ تشکیل سوخ با شاخص نسبت تشکیل سوخ و مجموع تجمعی تخمین زده شد. سوخ ها در زمان افتادگی 50 تا 80 درصد برگ ها و شروع خشک شدن آنها برداشت شدند. شاخص های زراعی- اقلیمی، درجه روز رشد، واحد هلیوترمال و شاخص فتوترمال، در سه مرحله جوانه زنی بذر، رشد سبزینه ای و تشکیل و نمو سوخ برای هر تاریخ کاشت محاسبه شدند. صفات اندازه گیری شده توسط نرم افزار MSTATC تجزیه و تحلیل گردید و میانگین ها با استفاده از آزمون چند دامنه ای دانکن در سطح احتمال 5% مقایسه شدند.

    یافته ها

    کوتاه ترین فاصله زمانی بین کاشت بذر تا خروج گیاهچه و کمترین درجه روز رشد دریافت شده در این مرحله به تاریخ کاشت 15 شهریور ماه مربوط بود. بیشترین شاخص فتوترمال در مرحله جوانه زنی بذر در سال اول و دوم آزمایش به ترتیب به تاریخ کاشت 30 شهریور و 14 مهر اختصاص یافت. حداکثر درجه روز رشد و واحد هلیوترمال دریافت شده در دوره پرورش نشا به تاریخ کاشت 15 شهریور تعلق داشت و با به تعویق افتادن تاریخ کاشت این شاخص ها کاهش یافتند. در دوره رشد گیاه در مزرعه اختلاف درجه روز رشد دریافت شده در کلیه تاریخ کاشت های مورد بررسی، علیرغم متفاوت بودن مدت زمان این مرحله در دو سال آزمایش (به استثنای تاریخ کاشت 14 مهر ماه در سال اول آزمایش) چندان قابل ملاحظه نبود. بیشترین عملکرد، کارایی مصرف حرارت و کارایی مصرف واحد هلیوترمال در سال اول و دوم آزمایش به ترتیب به تاریخ کاشت 15 و 30 شهریور مربوط بود. کوتاه بودن مرحله نمو سوخ در تاریخ کاشت 29 مهر و مواجه شدن گیاهان با دمای بالا در اواخر این مرحله سبب گردید تا حداقل محصول توسط این تاریخ کاشت تولید شود.

    نتیجه گیری

    بر اساس نتایج این بررسی بهترین تاریخ کاشت برای پیاز اصلاح شده بهبهان 30 شهریور ماه می باشد و با تاخیر افتادن تاریخ کاشت عملکرد کاهش خواهد یافت.

    کلیدواژگان: تشکیل سوخ، درجه روز رشد، شاخص فتوترمال، واحد هلیوترمال
  • امیرعلی محمدی، مهدی حدادی نژاد*، حسین صادقی، کامران قاسمی صفحات 19-35
    سابقه و هدف

    تمشک های سیاه (Rubus fruticosis aggr) با بیش از 700 گونه از جمله میوه های بسیار ارزشمند و دارای خواص بهداشتی بالا و ریز بومی سراسر جهان و ایران هستند. علاوه بر نمونه های وحشی موجود در طبیعت، ارقام خاردار و بدون خار اصلاح شده آن نیز به طور عمده در استان های جنوبی دریای خزر کشت و کار می شوند. استفاده از کودهای شیمیایی سریع ترین روش جبران کمبود عناصر غذایی موردنیاز گیاهان است. بررسی های قبلی نشان داده استفاده از NPK تغییرات مثبتی را در طول شاخه های رویشی، تعداد و طول جوانه های جانبی و تعداد گل آذین تمشک سیاه و به طورکلی اجزای عملکرد همچنین خواص پاداکسایشی به وجود می آورد. هدف از این پژوهش، بررسی اثرات نسبت های مختلف نیتروژن، فسفر و پتاسیم بر سه رقم تمشک سیاه خاردار بود.

    مواد و روش ها

    آزمایش به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی به صورت گلدانی و با بستر خاکی در گلخانه انجام شد. فاکتور اول رقم دارای سه سطح زودرس (سیلوان)، میانرس (ماریون) و دیررس (توپای) و فاکتور دوم تغذیه در شش نسبت نیتروژن، فسفر و پتاسیم (به ترتیب شامل N0P0K0،N50P0K0، N50P0K25، N50P0K50، N50P25K50 و N50P12.5K25 کیلوگرم در هکتار) بود و با سه تکرار انجام گرفت. صفات مورد بررسی در این پژوهش شامل اندازه گیری صفات کمی میوه شامل وزن، طول و قطر و نسبت آن(اندازه)، صفات کیفی میوه شامل موادجامد محلول کل(TSS) و اسید قابل تیتراسیون، صفات شفتچه شامل وزن و درصد ماده، تعداد و وزن بذر و خواص پاداکسایشی عصاره (برآورد فعالیت پاداکسایندگی به روش DPPH، فنل، فلاونویید و ویتامین ث) بود.

    یافته ها

    نتایج نشان داد در رقم زودرس بیشترین وزن میوه، TSS و وزن خشک بذر پنج میوه به ترتیب 8/7 گرم،9/12 درصد و 598/0 گرم و در رقم دیررس بیشترین وزن تر و خشک بذر پنج میوه به میزان 528/2 و 607/0 گرم در تیمارN50P0K25 حاصل شد. بیشترین میزان اسیدیته کل در رقم دیررس و تیمار N50P0K0 مشاهده شد. بالاترین وزن شفتچه، بیشترین درصد ماده شفتچه در ارقام زودرس و میانرس و تیمار N50P0K25، و بیشترین میزان آنتوسیانین در همین تیمار و ارقام میانرس و دیررس بدست آمد. درصد مهار اکسیدانی و مقدار فنل نیز نشان داد که در رقم دیررس این صفات بیشتر از سایر ارقام بود. بیشترین میزان ویتامین ث در تیمار N50P25K50 مشاهده گردید و از این سطح به بعد افزایش غلظت کودها اثر منفی بر مقدار این صفت و سایر صفات فیتوشیمیایی نظیر آنتوسیانین داشت.

    نتیجه گیری

    در صفات مرتبط با اندازه میوه و رشد زایشی مطلوب رقم زودرس دارای برتری معنی داری نسبت به دو رقم دیگر بود. اگرچه ارزش غذایی (خواص پاد اکسایشی) رقم دیررس بهتر بود. تیمار N50P0K25 در رقم زودرس از نظر بسیاری از صفات نظیر TSS، وزن شفتچه، ماده شفتچه و شاخص طعم برتری معنی داری را نسبت به سایر تیمارها نشان داد.

    کلیدواژگان: میوه، شفتچه، صفات بیو شیمیایی، مورفولوژی، شاخص طعم
  • شیرین تقی پور، عبدالله احتشام نیا*، حامد خدایاری، حسن مومیوند صفحات 37-53
    سابقه و هدف

    گل داوودی(Chrysanthemum morifolium Ramat.) به عنوان پادشاه گل ها، یکی از مهم ترین گیاهان شاخه بریدنی، گلدانی و دارویی در جهان است. منابع ژنتیکی گیاهی، علاوه بر زیربنایی برای توسعه کشاورزی، به عنوان منبعی از سازگاری ژنتیکی و هم چون سپری در برابر تغییرات محیطی عمل می کنند. بنابراین بررسی تنوع ژنتیکی و سازگاری ارقام موجود در ایران با شرایط کم آبی (تنش متوسط و شدید) برای شناسایی بیشتر ژرم پلاسم و موفقیت برنامه های به نژادی این گیاه ضروری است. این تحقیق با هدف بررسی سازگاری 30 رقم گل داوودی با مطالعه صفات مورفولوژی گل و برگ و عملکرد گل در دو منطقه (بیرانشهر و خرم آباد) استان لرستان انجام شد.

    مواد و روش ها

    این آزمایش به عنوان اولین مطالعه، به منظور بررسی پایداری عملکرد و سایر صفات مهم گل و بوته 30 رقم گل داوودی در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار و در دو مکان استان لرستان (خرم آباد و بیرانشهر) انجام شد. با توجه به یکنواختی اشتباهات آزمایشی، تجزیه واریانس مرکب در دو منطقه انجام شد. برای ارزیابی ارقام پایدار، از روش غیرپارامتری رتبه-بندی (Rank)، AMMI و از روش چند متغییره GGE بای پلات برای انتخاب برترین ارقام در دو منطقه استفاده شد.

    یافته ها

    نتایج حاصل از تجزیه واریانس مرکب، نشان دهنده اثر معنی دار ارقام بود که بیانگر وجود اختلاف ژنتیکی در بین ارقام مورد بررسی می باشد. برای اکثر صفات مهم ریخت‏شناسی، اثر متقابل رقم × مکان از نظر آماری در سطح احتمال یک درصد معنی دار بود. با توجه به اینکه اثرات متقابل رقم × مکان ارقام معنی دار است بنابراین می توان به تجزیه پایداری ارقام اقدام نمود. بر طبق نتایج عملکرد گل در بوته ارقام المیرا2 و شکرناز به ترتیب با 918 و 828 گرم در هر بوته و از نظر زود گلدهی و ارتفاع بوته برتر از سایر ارقام بودند. از نظر این روش، ارقام طناز، آندیا، فریبرز، دریا 2 و فرحناز با اختصاص بالاترین میانگین رتبه و انحراف معیار آن، پایداری ضعیف تری داشتند. نتایج حاصل از GGE biplot نشان داد که ارقام المیرا2، مانی 2، پریدخت، فرحناز، گلنار، تابان3، اوران و فریبا در منطقه بیرانشهر و ارقام المیرا2، طناز، فرحناز، نادیا2، گل گیس، اوران، تابان 3، نسترن و کیمیا3 در منطقه خرم آباد به عنوان ارقام برتر از نظر صفات مهم زینتی شناخته شدند. تجزیه خوشه ای ارقام در فاصله اقلیدسی 17/71، به سه گروه اصلی تقسیم بندی شدند.

    نتیجه گیری

    در مجموع و بر اساس نتایج پایداری عملکرد گل در بوته و اثر متقابل ژنوتیپ در محیط بر پایه روش های غیر پارامتری، روش SHMMو AMMI ارقام المیرا2 و شکرناز، جز ارقام پایدار در دو منطقه تشخیص داده شدند. نتایج GGE biplot نشان داد که ارقام المیرا2، اوران، تابان3 و فرحناز برترین ژنوتیپ ها در دو منطقه بودند. شناخت ماهیت اثر متقابل ژنوتیپ در محیط به به نژادگران کمک می کند تا بتوانند ارقام را با دقت بیشتری ارزیابی نموده و ارقام برتر از نظر پایداری، عملکرد گل و صفات مهم ریخت شناسی در اجرای برنامه های اصلاحی را انتخاب کنند.

    کلیدواژگان: تجزیه مرکب، تجزیه خوشه ای، عملکرد گل و GGE biplot
  • هومن قدسی راثی*، عادل سپهری، حسین بارانی صفحات 55-75
    سابقه و هدف

    جوانه زنی بذر و استقرار نهال های گونه Kochia prostrata در عرصه مراتع با مشکل روبروست. از اینرو جمعیت گونه مذکور رو به کاهش است. در این تحقیق تاریخ برداشت بذر، سن پایه های مادری و روش های مختلف پرایمینگ بعنوان عوامل احتمالی موثر بر صفات جوانه زنی بذر این گونه مورد مطالعه قرار گرفته است.

    مواد و روش ها

    بوته های این گونه گیاهی در جمعیت مورد مطالعه تعیین سن گردیدند. بدین ترتیب بوته ها به سه طبقه سنی جوان (3-4 ساله ها) ، بالغ (5-6 ساله ها) و مسن (7 ساله ها به بالا) تقسیم شدند. بذرهای سه طبقه سنی مذکور در دو تاریخ مختلف (اواخر آبان و اواخر آذر) جمع آوری گردید. پنج تیمار پرایمینگ با آب 4 ساعته، هالوپرایمینگ نیترات پتاسیم 5/7 میلی مولار بر لیتر، اسید جیبرلیک 750 میلی گرم بر لیتر و سرمادهی مرطوب 5 + درجه سانتی گراد و سرمادهی خشک 2 - درجه سانتی گراد بر روی بذرها اعمال گردید.

    یافته ها 

    نتایج نشان داد که درصد جوانه زنی، درصد گیاهچه های نرمال، سرعت جوانه زنی، طول ساقه چه، طول ریشه چه، طول نهال، وزن نهال، بنیه بذر و وزن هزار دانه بذرها، بین طبقات سنی مختلف بوته ها در سطح 1 درصد با یکدیگر اختلاف معنی‏دار دارند. همچنین اثر زمان برداشت بذر بر روی کلیه صفات جوانه زنی به استثنای سرعت جوانه زنی و بنیه بذر در سطح 1 درصد معنی دار است. تیمار اسید جیبرلیک 750 میلی گرم بر لیتر و تیمار سرمادهی خشک 2- درجه سانتی گراد بیشترین تاثیر را بر درصد جوانه زنی، وزن نهال و بنیه بذرهای طبقات سنی بالغ (5-6 ساله ها) و مسن (7 ساله ها به بالا) و زمان برداشت اول (اواخر آبان) داشتند. بیشترین سرعت جوانه زنی مربوط به تیمار هالوپرایمینگ نیترات پتاسیم 5/7 میلی مولار در لیتر بود.. بیشترین طول ساقه چه و طول نهال مربوط به تیمار سرمادهی 5+ درجه سانتی گراد بذور طبقه سنی جوان (3-4 ساله ها) و زمان برداشت اول بود. بیشترین طول ریشه چه مربوط به تیمار پرایمینگ با آب 4 ساعته بر روی بذرهای طبقه سنی بالغ و زمان برداشت اول بود.

    نتیجه گیری 

    با توجه به نتایج بدست آمده، بذرهای طبقه سنی بالغ با داشتن وزن هزار دانه بیشتر (حدود 2 برابر) و تولید بذر در بوته بالاتر (حدود 3 برابر)، نسبت به سایر طبقات سنی از کیفیت بذر بهتری برخوردار هستند. ازاینرو جمع آوری بذر این طبقه سنی در اواخر آبان ماه که هنوز بذرها پراکنده نگردیده اند و بهبود صفات جوانه زنی بذرها و شکست خواب بذر با استفاده از تیمار سرمادهی خشک 2- درجه سانتی گراد و پرایمینگ با آب 4 ساعته، می تواند بذرها را جهت استفاده در برنامه های اصلاح مراتع و تولید نهال آماده نماید.

    کلیدواژگان: طبقات سنی بوته، زمان برداشت بذر، پرایمینگ بذر، کوخیا پروستراتا
  • محمدهادی میرزاپور*، احمد گلچین، امیرحسین خوشگفتارمنش، مهدی طهرانی صفحات 77-98
    سابقه و هدف

    اطلاعات بسیار اندکی درباره تاثیر تغذیه نیکل بر متابولیسم نیتروژن در شرایط حضور و عدم حضور اوره و اسیدهای آمینه مختلف در گیاهان وجود دارد. مصرف مقادیر بالای اوره در مزارع کلزا، لزوم بررسی اثر نیکل در بهبود کارآیی متابولیسم نیتروژن در این شرایط را نشان می دهد. هدف از اجرای این پژوهش، بررسی اثر نیکل در حضور و عدم حضور اوره و سه نوع اسیدآمینه هیستیدین، آرجنین و تریپتوفان بر رشد و متابولیسم نیتروژن کلزا در کشت محلول بود.

    مواد و روش ها

    این پژوهش گلخانه ای به صورت کاملا تصادفی در آرایش کرت های خرد شده فاکتوریل و در سه تکرار در محیط کشت محلول بر روی کلزا (رقم هایولا-401) انجام شد. کرت اصلی آزمایش شامل محلول غذایی حاوی اوره و محلول غذایی فاقد اوره، و کرت فرعی شامل نیکل در سه سطح صفر، 5 و 10 میکرومولار از منبع سولفات نیکل و اسیدآمینه در چهار سطح شامل عدم کاربرد اسیدآمینه و کاربرد اسیدهای آمینه تریپتوفان، آرجنین و هیستیدین با غلظت 100 میکرومولار بودند. در پایان آزمایش، وزن خشک شاخساره و ریشه، غلظت و جذب نیکل و برخی ترکیبات نیتروژنی از جمله نیتروژن، نیترات، آمونیم، اوره و اسید آمینه شاخساره و ریشه و همچنین فعالیت آنزیم اوره آز این دو بخش، اندازه گیری شد.

    یافته ها

    به طورکلی، صرف نظر از سطوح نیکل و اسیدآمینه، وزن خشک شاخساره در محلول غذایی حاوی اوره، به صورت قابل توجه و معنی دار، کم تر از محلول غذایی فاقد اوره بود. در محلول حاوی اوره، مصرف 5 میکرومولار نیکل به همراه هیستیدین، سبب افزایش معنی دار وزن خشک شاخساره گردید. همین نتایج در محلول فاقد اوره نیز مشاهده شد. در محلول غذایی حاوی اوره، با حضور اسیدهای آمینه، تاثیر مثبت نیکل بر رشد شاخساره گیاه افزایش یافت. همچنین، حضور نیکل به همراه اسیدهای آمینه سبب افزایش فعالیت آنزیم اوره آز برگ شد اگرچه فعالیت اوره آز در بوته های تغذیه شده با اوره به مراتب بیشتر از بوته های رشد کرده در محلول غذایی فاقد اوره بود.

    نتیجه گیری

    تاثیر مثبت کاربرد نیکل بر متابولیسم نیتروژن و رشد گیاه به سطح نیکل و حضور یا عدم حضور اوره و اسیدهای آمینه بستگی داشت. کاربرد 5 میکرومولار نیکل، تاثیر مثبتی بر متابولیسم نیتروژن و رشد کلزا در شرایط تغذیه با اوره داشت در حالی که در شرایط بدون اوره تاثیری بر رشد گیاه نداشت. در محلول غذایی حاوی اوره، با حضور اسیدهای آمینه به ویژه هیستیدین، تاثیر مثبت نیکل بر رشد ریشه گیاه افزایش یافت. صرف نظر از تیمار اوره، سطح 10 میکرومولار نیکل برای کلزا سمیت ایجاد کرد اگرچه حضور اسیدهای آمینه به کاهش سمیت منجر شد.

    کلیدواژگان: آرجنین، اوره، اوره آز، تریپتوفان، هیستیدین
  • فریبا کاویانی، سینا فلاح*، زهرا ایزدی صفحات 99-116
    سابقه و هدف

    آلویه ورا یکی از مهم ترین و اقتصادی ترین گیاهان دارویی، در بسیاری از کشورهای جهان از جمله ایران محسوب می شود. با توجه به گسترش فرهنگ استفاده از گیاهان دارویی در سطح جهان و با در نظر گرفتن مسایل زیست محیطی ناشی از کاربرد نهاده های شیمیایی، استفاده از منابع آلی برای تامین نیازهای تغذیه ای گیاهان دارویی اجتناب ناپذیر می باشد. هدف اصلی این آزمایش بررسی تاثیر کود اوره و مرغی بر رشد و تولید ژل گیاه آلویه ورا بود.

    مواد و روش ها

    این پژوهش در شرایط گلخانه ای در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی در چهار تکرار انجام شد. تیمارها شامل چهار سطح نیتروژن 50، 100، 150 و 200 میلی گرم نیتروژن در کیلوگرم خاک از منبع کود مرغی و چهار سطح نیتروژن 50، 100، 150 و 200 میلی گرم نیتروژن در کیلوگرم خاک از منبع کود اوره و همچنین تیمار شاهد (بدون کود) بودند. صفات مورد بررسی شامل ارتفاع بوته، تعداد برگ در بوته، طول برگ، عرض برگ، ضخامت برگ، وزن کل برگ ها، میزان کلروفیل a، میزان کلروفیل b، کاروتنوییدها، درصد ژل، وزن ژل و ویسکوزیته بودند.

    یافته ها

    نتایج نشان داد که صفات ارتفاع بوته، تعداد برگ در بوته، طول برگ، عرض برگ، ضخامت برگ، وزن کل برگ در تیمار کود مرغی نسبت به شاهد افزایش داشت، که بیشترین میزان ارتفاع بوته (62/42 سانتی متر) در سطح 100 میلی گرم در کیلوگرم، بالاترین میزان طول برگ (57/29 سانتی متر) و بیشترین میزان عرض برگ (85/5 سانتی متر) در سطح 200 میلی گرم در کیلوگرم و بیشترین میزان ضخامت برگ (37/1 سانتی متر) در سطح 100 میلی گرم در کیلوگرم و بیشترین میزان وزن کل برگ (1190 گرم) در سطح 150 میلیگرم در کیلوگرم از منبع کود مرغی مشاهده شد. به طور متوسط کود مرغی 8/4 درصد برگ بیشتری نسبت به کود شیمیایی تولید کرد. همچنین در بین ترکیبات تیماری بیشترین میزان و وزن ژل به ترتیب در سطح 100 و 150 میلیگرم در کیلوگرم نیتروژن از منبع کود مرغی حاصل شد. بالاترین کلروفیل a و کلروفیل b در سطح 200 میلی گرم در کیلوگرم به ترتیب از منبع کود مرغی و کود شیمیایی مشاهده شد. به طور میانگین کود مرغی میزان کاروتنویید را 15/2 درصد نسبت به کود شیمیایی افزایش داد. ویسکوزیته تیمارهای دریافت کننده کود مرغی بطور معنی‎داری کمتر از کود شیمیایی بود.

    نتیجه گیری

    به طور کلی نتیجه گیری می شود که کود مرغی در مقایسه با کود شیمیایی سبب افزایش تولید برگ و ژل و همچنین بهبود کیفیت ژل گیاه آلویه ورا در این آزمایش شد. بنابراین برای تولید مطلوب برگ و ژل گیاه دارویی آلویه ورا در شرایط گلخانه ای استفاده از کود مرغی توصیه می شود.

    کلیدواژگان: آلوئه ورا، کود، تولید ژل، ویسکوزیته
  • یعقوب شاماری، شیوا خالص رو*، غلامرضا حیدری صفحات 117-131
    سابقه و هدف

    در دوره گذار از کشاورزی متداول به کشاورزی پایدار، گیاهان دارویی گزینه مناسبی برای انتخاب هستند. کدوی پوست کاغذی Cucurbita pepo var. Styriaca)) یکی از گیاهان دارویی مهم می باشد که روغن دانه آن برای پیشگیری و درمان سرطان پروستات کاربرد دارد. یکی از پارامترهایی که بر عملکرد و کیفیت گیاهان دارویی موثر است، تاریخ کاشت می باشد. کاربرد مالچ نیز یکی از راهکار های موثر در دستیابی به اهداف اکولوژیک کشاورزی پایدار می باشد. بنابراین مطالعه حاضر با هدف ارزیابی اثر انواع مالچ و تاریخ کاشت بر خصوصیات زراعی و عملکرد کدوی پوست کاغذی طراحی و اجرا شد.

    مواد و روش ها

    آزمایش به صورت فاکتوریل در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با دو فاکتور در سه تکرار، در مزرعه تحقیقاتی دانشگاه کردستان طی سال زراعی 1394 به اجرا درآمد. فاکتور اول دو تاریخ کشت (30 اردیبهشت ماه و 15 خرداد ماه) و فاکتور دوم پنج نوع مالچ (مالچ پلاستیک شفاف، مالچ پلاستیک مشکی، مالچ کاه و کلش گندم، مالچ زنده شبدر و تیمار بدون مالچ) بود. صفات اندازه گیری شده شامل تعداد دانه در میوه، تعداد میوه در بوته، قطر میوه، وزن هزار دانه، عملکرد میوه، عملکرد دانه، عملکرد بیولوژیک و صفات مربوط به کیفیت دانه شامل درصد روغن دانه و عملکرد روغن مورد ارزیابی قرار گرفتند.

    یافته ها

    نتایج تجزیه واریانس آزمایش نشان داد تیمارهای مختلف مالچ، اثر معنی داری بر صفات تعداد دانه در میوه، تعداد میوه در بوته، قطر میوه، عملکرد میوه، عملکرد دانه، عملکرد بیولوژیک، درصد روغن دانه و عملکرد روغن گیاه دارویی کدو پوست کاغذی داشت. تاریخ کاشت سبب افزایش معنی دار تعداد میوه در بوته، عملکرد دانه، درصد و عملکرد روغن گردید. اثر متقابل مالچ و تاریخ کشت نیز برای صفات تعداد میوه در بوته، عملکرد دانه، درصد روغن دانه و عملکرد روغن معنیدار گردید، به طوری که بر اساس مقایسه میانگین داده ها بیشترین مقادیر این پارامترها به ترتیب (82/1 عدد، 2/112 گرم در متر مربع، 02/40 درصد و 9/44 گرم در متر مربع) در تیمار ترکیبی تاریخ کشت اردیبهشت ماه و مالچ پلاستیک مشکی حاصل شد و کمترین آن مربوط به تیمار شاهد و تاریخ کشت خرداد ماه بود. وزن هزار دانه تحت تاثیر هیچکدام از فاکتورها معنی دار نگردید. بیشترین تعداد دانه در میوه، عملکرد میوه و عملکرد بیولوژیک مربوط به مالچ پلاستیک مشکی بود که با پلاستیک شفاف در یک گروه آماری قرار داشت.

    نتیجه گیری

    نتایج این پژوهش نشان داد مالچ و تاریخ کاشت می تواند در بهبود خصوصیات کمی از قبیل عملکرد میوه، عملکرد دانه و عملکرد روغن کدو پوست کاغذی موثر باشد. به طور کلی، تیمار تاریخ کاشت اردیبهشت ماه و مالچ پلاستیک مشکی سبب افزایش میزان پارامترهای عملکرد و اجزاء عملکرد گیاه دارویی کدو پوست کاغذی گردید.

    کلیدواژگان: کدو پوست کاغذی، کشاورزی پایدار، گیاهان دارویی، مالچ
  • عبدالرحمان رحیمی*، اسماعیل باباخانزاده سجیرانی صفحات 133-149
    سابقه و هدف

    کودهای آلی یکی از الزامات توسعه کشاورزی پایدار در راستای کاهش مصرف کودهای شیمیایی و خطرات زیست محیطی ناشی از آن ها می باشند. در این راستا، ورمی کمپوست نقش مهمی در بهبود رشد و کیفیت محصولات کشاورزی و تولید محصولات ارگانیک دارد. مطالعات متعددی به بررسی تاثیر ورمی کمپوست بر عملکرد کمی و کیفی گیاهان دارویی پرداخته اند. اما مطالعه جامعی در ارتباط با تاثیر ورمی کمپوست یا تغذیه تلفیقی بر عملکرد کمی و کیفی مرزه وجود ندارد. بنابراین، این مطالعه به منظور بررسی تاثیر ورمی کمپوست و تغذیه تلفیقی بر رشد، جذب عناصر غذایی و کمیت و کیفیت اسانس مرزه انجام شد.

    مواد و روش ها

    این آزمایش به صورت طرح بلوک های کاملا تصادفی با 12 تیمار و سه تکرار انجام شد. تیمارهای آزمایشی شامل شاهد (بدون تیمار)، کود شیمیایی حاوی نیتروژن، فسفر و پتاسیم (NPK) (با نسبت 80:50:50 کیلوگرم در هکتار)، سطوح مختلف ورمی کمپوست (2، 4، 6، 8 و 10 تن در هکتار) و تیمارهای ترکیبی (نصف هر یک از سطوح ورمی کمپوست به همراه نصف NPK) بودند. صفات مورد مطالعه نیز عبارت بودند از: ارتفاع بوته، تعداد شاخه فرعی در بوته، وزن خشک اندام هوایی، درصد و عملکرد اسانس، ترکیبات موجود در اسانس، میزان کلروفیل a و b و کلروفیل کل و میزان جذب عناصر نیتروژن، فسفر و پتاسیم. داده ها با استفاده از نرم افزار SAS آنالیز شدند. مقایسه میانگین ها با استفاده از آزمون LSD در سطح احتمال 05/ 0 انجام شد.

    یافته ها

    نتایج نشان داد که تمامی صفات مورد بررسی به غیر از کلروقیل b و درصد اسانس، به طور معنی داری تحت تاثیر تیمارها قرار گرفتند. تیمار NPK به طور چشمگیری تعداد شاخه فرعی در بوته، وزن خشک اندام هوایی، جذب نیتروژن و فسفر و میزان کلروفیل a و کل را نسبت به شاهد افزایش داد. ورمی کمپوست به تنهایی و یا در ترکیب با کود NPK (نصف ورمی کمپوست به همراه نصف NPK) بسته به دز مصرفی تاثیر قابل ملاحظه ای در افزایش تمامی صفات (به غیر از کلروفیل b و درصد اسانس) داشت. بیشترین میزان جذب فسفر در اثر کاربرد 10 تن در هکتار ورمی کمپوست بدست آمد؛ در حالیکه بیشترین مقدار سایر صفات توسط تیمار ترکیبی 5 تن در هکتار ورمی کمپوست+ نصف NPK بدست آمد. کمترین مقدار صفات مورد ارزیابی نیز مربوط به تیمار شاهد بود. نتایج همچنین نشان داد که کمترین درصد گاماترپینن، میرسن و پی سیمن در تیمار شاهد مشاهده شد؛ در حالیکه میزان کارواکرول به طور معنی داری در تیمار شاهد نسبت به تیمارهای کودی (به غیر از 2 و 4 تن در هکتار ورمی کمپوست) افزایش یافت.

    نتیجه گیری

    یافته های این تحقیق نشان داد که کاربرد ورمی کمپوست به تنهایی (6 تن در هکتار یا بیشتر) و یا در ترکیب با کودهای شیمیایی (به ویژه 5 تن در هکتار ورمی کمپوست + نصف NPK) از پتانسیل خوبی در بهبود وزن خشک و عملکرد اسانس مرزه برخوردار می باشد. از اینرو، نتیجه گیری می شود که با مصرف کود ورمی کمپوست در زراعت مرزه می توان کودهای شیمیایی NPK را حذف نموده و یا مصرف آن ها را کاهش داد. همچنین می توان نتیجه گرفت که گیاهان تیمار نشده برای دستیابی به بیشترین میزان کارواکرول مناسب هستند؛ درحالیکه، کاربرد ورمی کمپوست به تنهایی و یا در ترکیب با کود شیمیایی در راستای دستیابی به ترکیبات هیدروکربنه از قبیل گاماترپینن، میرسن و پی سیمن ارجحیت دارند.

    کلیدواژگان: اسانس، تغذیه آلی، رشد، مرزه، ورمی کمپوست
  • سید اسماعیل رضوی* صفحات 151-163
    سابقه و هدف

    مجموعه بیماری گیاهچه یکی از مهم ترین بیماری های پنبه ر اکثر مناطق کشت آن می باشد. قارچ خاک زی Rhizoctonia solani شاخص ترین و مهم ترین بیمارگر در ایجاد این بیماری است که بنیه گیاه را کاهش می دهد. از طرفی، مایه زنی بذرها یا ریشه توسط Pseudomonas فلورسنت برای افزایش بنیه گیاه و رشد مورد مطالعه وسیعی بوده است. در این مطالعه قابلیت ممانعتی چهار جدایه ازPseudomonas فلورسنت از رشد قارچ در محیط درون شیشه ای و استفاده از آن ها برای جلوگیری از آلودگی R. solani در ریزوسفر گیاه پنبه بررسی شده است.

    مواد و روش ها

    به منظور مهار مرگ گیاهچه پنبه ناشی از R solani، تاثیر پرایمینگ بذر با چهار جدایه از Pseudomonas fluorescens در رابطه با جوانه زنی بذر و رشد گیاهچه و میزان آلودگی به قارچ بیمارگر در سه رقم پنبه (ساحل، گلستان و ورامین) بررسی گردید. بذرهای پنبه پس از غوطه ور شدن در سوسپانسیون باکتری با 108 سلول/ میلی لیتر به مدت 15 دقیقه، در تشتک های پتری و دمای 28 درجه سلسیوس نگه داری شدند و پس از7 روز اثر باکتری بر درصد جوانه زدن بررسی شد. تاثیر آغشته سازی خاک با P. fluorescens نیز بر رشد گیاه و میزان آلودگی در گلدان و با استفاده از خاک آلوده صورت گرفت. در این پژوهش هم چنین ویژگی-های مهار زیستی باکتری ها در رابطه با تولید ترکیب های فرار و غیرفرار، سیدروفور، سیانیدهیدروژن و اسید ایندول استیک مورد ارزیابی قرار گرفتند.

    یافته ها

    نتایج این مطالعه نشان داد که تولید اسید ایندول استیک، سیدروفور و سیانید هیدروژن در بین جدایه های باکتری مورد بررسی به طور معنی داری متفاوت بوده است. تجزیه واریانس هم چنین نیز افزایش معنی دار جوانه زدن بذر، رشد ریشه، ساقه و وزن خشک گیاه و کاهش شاخص بیماری را در حضور باکتری نشان داد. میزان فنل کل و فعالیت پراکسیداز ریشه به طور معنی داری توسط تیمار با باکتری افزیش می یافت و ارتباط معکوس آن ها با شاخص بیماری مشاهده شد. تاثیر جدایه های باکتری بر صفات مورد بررسی متفاوت بود و بیشترین ارتباط با میزان تولید IAA و تولید ترکیب های غیرفرار بوده است (ضریب پیرسون 82-52). تاثیر جدایه های باکتری بر رفتار رقم های پنبه مورد مطالعه معنی دار نبود.

    نتیجه گیری

    نتایج این مطالعه نشان می دهد که برخی از استرین های P. fluorescens ممکن است به عنوان آنتاگونیست R. solani در نظر گرفته شوند و استقرار گیاهچه و سلامت گیاه را تسهیل کنند. بهبود رشد گیاهچه و تحریک مقاومت علیه R. solani پنبه احتمالا نتیجه ی تولید آنتی بیوتیک های ضدقارچ و هورمون رشد می باشد. از این رو، استفاده از این باکتری ها به عنوان یک رهیافت زیست فن-آور می تواند برای بهبود مقاومت به بیماری مرگ گیاهجه پنبه پیشنهاد شود.

    کلیدواژگان: پنبه، فنل کل، مهار زیستی، IAA، Pseudomonas
  • شبنم جلیل زاده خوئی، لطفعلی ناصری*، بابک عبدالهی مندولکانی صفحات 165-179
    سابقه و هدف

    استفاده از پایه های پاکوتاه محلی به دلیل سازگاری با اقلیم منطقه، جلوگیری از ورود آفات و بیماریها به داخل کشور و صرفه جویی در هزینه های تهیه و تولید آنها حایز اهمیت می باشد. بنابراین در اغلب کشور های تولید کننده سیب دنیا براساس نیاز اقلیمی و نیاز باغداران آن کشور پایه های متنوعی برای سیب اصلاح و معرفی گردیده است. سیب گمی آلماسی یک رقم سیب پاکوتاه بومی استان آذربایجان غربی، و سازگار با شرایط اقلیمی و خاکی این منطقه بوده و دارای صفات مثبت از قبیل پاکوتاهی، زود باردهی، سازگاری خوب با ارقام تجاری سیب، متحمل به سرما و خاک های آهکی و تکثیر آسان است، ولی برخی ویژگی های نامطلوب این رقم امکان استفاده مستقیم از آن به عنوان پایه را محدود می کند، از اینرو در این تحقیق به منظور دستیابی به پایه مناسب برای سیب، ویژگی های نتاج حاصل از هیبریداسیون سیب گمی آلماسی مورد ارزیابی قرار گرفتند.

    مواد و روش ها

    به منظور ارزیابی تنوع مورفولوژیکی نتاج حاصل از هیبریداسیون سیب گمی آلماسی و سایر والدین احتمالی آنها (-M9، MM109، M7، M4 و M26) که در باغ تحقیقاتی دانشگاه ارومیه کاشته شده اند، صفات مورفولوژیک از قبیل: سطح برگ، شاخص کلروفیل، طول میانگره، ارتفاع درخت، رشد رویشی سالیانه، تولید پاجوش، کلروز آهن، وجود زگیل پوستی، زاویه شاخه ها، آلودگی به آفت شته مومی، آلودگی به بیماری سفیدک سطحی، آلودگی به آفت سنک گلابی و انعطاف پذیری شاخه ها اندازه گیری شد. از89 ژنوتیپ ارزیابی شده، 24 ژنوتیپ حاصل گرده افشانی کنترل شده گمی آلماسی و MM109به روش دستی، و 59 ژنوتیپ حاصل گرده افشانی آزاد گمی آلماسی بودند. برای مشخص کردن تنوع، همبستگی های بین صفات تعیین، کلاستر مربوطه با روش وارد رسم، و به منظور تعیین گروه بندی مناسب از نظر آماری، از تابع تشخیص و تجزیه واریانس چند متغییره استفاده گردید.

    یافته ها

    بر اساس نتایج تجزیه همبستگی، صفات رویشی مثل ارتفاع درخت، طول رشد رویشی سالیانه، شاخص کلروفیل، طول میانگره با انعطاف پذیری شاخه ها همبستگی مثبت معنی داری را نشان دادند؛ و میزان پاجوش دهی با وجود ریشه های زیر پوستی همبستگی مثبت معنی دار، و وجود ریشه های زیرپوستی با میزان آلودگی به شته مومی همبستگی مثبت معنی داری داشت. براساس نتایج تجزیه خوشه ای به روش وارد، 89 درخت سیب مورد بررسی به سه گروه تقسیم شدند. گروه یک درختانی با ارتفاع زیاد و متحمل به عوامل بیماری زا و آفات، با کمترین پاجوش و زگیل پوستی بودند؛ و گروه دوم درختانی با ارتفاع متوسط و حساس به عوامل بیماری زا و آفات، و دارای پاجوش و زگیل پوستی بودند؛ و گروه سوم درختانی پاکوتاه و تاحدودی متحمل به عوامل بیماری زا و آفات بوده و پاجوش، زگیل پوستی و کلروز آهن کمتری داشتند.

    نتیجه گیری

    درختان گروه دو به دلیل دارا بودن صفات مورفولوژیکی نامطلوب از قبیل پاجوش دهی زیاد، آلودگی به شته مومی، دارا بودن زگیل پوستی، کلروزآهن، شکنندگی شاخه ها، پایه های مناسبی برای سیب نیستند. در صورتی که هدف انتخاب پایه های سیب مقاوم به آفات و بیماری ها، بدون نیاز به داربست باشد درختان گروه یک مناسب بوده، و اگر هدف انتخاب پایه های پاکوتاه سیب با پاجوش دهی کم، علایم کلروزآهن کمتر با حساسیت متوسط به شته مومی و انعطاف پذیری متوسط شاخه باشد، درختان گروه سه پایه های مناسبی هستند.

    کلیدواژگان: تجزیه خوشه ای، تنوع مورفولوژیکی، سیب، همبستگی صفات
  • مرتضی شیخ اسدی، روح انگیز نادری*، محسن کافی، محمدرضا فتاحی مقدم، علیرضا سلامی صفحات 181-191
    سابقه و هدف

    ژن کلروپلاستی matk یکی از بهترین ژن های بارکد گیاهی است و از مناسبترین ژن ها برای بررسی روابط فیلوژنتیکی و تکاملی در سطوح گونه تا خانواده معرفی شده است. جنس لیلیوم مهمترین جنس خانواده لیلیاسه با تقریبا 100 گونه است که چندین بار مورد طبقه بندی قرار گرفته است. طبقه بندی این خانواده همواره با مطالعات مورفولوژیکی، کاریولوژیکی و فیلوژنی پیگیری می شود. رویکردهای جدید فیلوژنی مولکولی باعث تغییراتی اساسی در این طبقه بندی شده است. سوسن چلچراغ از گونه های ارزشمند بومی ایران است که به شدت در معرض خطر انقراض قرار دارد. این گونه علی رغم ویژگی های ارزشمندی که دارد، تاکنون در هیچ مطالعه ای با سایر گونه های این خانواده از نظر جایگاه فیلوژنی مورد بررسی قرار نگرفته است. این پژوهش با بکارگیری توالی matk به بررسی جایگاه رده بندی و قرابت ژنتیکی سوسن چلچراغ با 41 گونه دیگر از این جنس پرداخته است.

    مواد و روش ها

    استخراج DNA با استفاده از کیت Qiagen DNEasy انجام شد. بعد از تایید کیفیت و کمیت DNA، توالی یابی بصورت Real-Time (SMRT) با استفاده از پلتفرم نسل جدید PacBio انجام و توالی کامل ژن matK با استفاده از ابزراهای بیوانفورماتیک استخراج و در پایگاه اطلاعات ژنی NCBI به شماره دسترسی MN557236 ثبت شد. به منطور بررسی روابط فیلوژنتیک، توالی matk 41 گونه دیگر لیلیوم از پایگاه اطلاعات ژنی بدست آمد. همه توالی ها با روش ClustalW و با استفاده از نرم افزار مگا 7 هم ردیف شدند. روش حداکثر درست نمایی جهت رسم درخت فیلوژنی بکار گرفته شد. فاصله ژنتیکی به روش K2P محاسبه شد. میزان حداکثر درست نمایی مرکب الگوی جایگزینی نوکلیوتیدی با استفاده از ماتریس جایگزینی برآورد شد. با استفاده ابزارهای تخصصیFFPred ، InterProScan، TargetP و Phyre2 ساختارهای ثانویهای از قبیل مارپیچ های α، پیچ های β و مارپیچ های تصادفی و ساختار سه بعدی پروتئین مورد بررسی قرار گرفت.

    یافته ها

    طبق نتایج درخت فیلوژنی، لیلیوم ها به چهار خوشه A، B، C و D تقسیم شدند که گونه ایران در خوشه B قرار گرفت. بر اساس توپولوژی فیلوژنی و همچنین بررسی فاصله ژنتیکی، سوسن چلچراغ بیشترین شباهت را با سه گونه ی Lilium pyrenaicum ، L. ciliatum و L. candidum با ارزش پایداری 97 % داشت. در بررسی بیوانفورماتیکی، در همردیفی این پروتئین درجه بالایی از حفاظت شدگی مشاهده شد. سوسن چلچراغ در جایگاه 271 دارای اسید آمینه آرژینین هست و از این نظر فقط با سه گونه L. pyrenaicum ، L. ciliatum و L. candidum مشابه بود. سایر گونه ها در این جایگاه دارای اسید آمینه لیزین بودند. تفاوت های زیادی در جایگاه های اسید آمینه ای مختلف از جمله در موقعیت های 317، 346، 363، 417 در گونه ها مشاهده شد. بررسی تشابه ساختار دوم توالی matk در سوسن چلچراغ نشان داد که این پروتئین دارای 233 اسیدآمینه در مارپیچ α(51/45 درصد)، 24 اسید آمینه در پیچ β (69/4 درصد) و 156 اسید آمینه در مارپیچ تصادفی (74/30 درصد) است.

    نتیجه گیری

    پژوهش حاضر برای اولین بار این ژن را در سوسن چلچراغ مورد تجزیه و تحلیل قرار داد و ساختار دو بعدی و موقعیت α هلیکس ها و صفحات β مشخص شد. همچنین مدل ساختار سوم این پروتئین برای نخستین بار ارایه شد. بر اساس توپولوژی فیلوژنی و همچنین بررسی فاصله ژنتیکی، سوسن چلچراغ بیشترین شباهت را با سه گونه ی L. pyrenaicum ، L. ciliatum و L. candidum داشت. به طور کلی، در این تحقیق قرابت سوسن چلچراغ از نظر مولکولی (فیلوژنی، ساختار پروتئین) با دیگر گونه های لیلیوم بررسی شد.

    کلیدواژگان: گونه های لیلیوم، فیلوژنی، in silico، matk، DNA بارکدینگ
  • میترا رمضانی، کمال کاظمی تبار*، حمید نجفی زرینی، علی پاکدین پاریزی صفحات 193-210
    سابقه و هدف

    تنش خشکی تاثیر بسزایی بر عملکرد و کیفیت محصولات زراعی داشته و از طرفی افزایش جمعیت جهان و تغییرات اقلیمی نیز بر اهمیت این مساله افزوده است. کنجد (Sesamum indicum L.)، یکی از محصولات دانه روغنی مهم است که در بسیاری از نقاط جهان کشت می شود. مطالعات دقیق و جامع در رابطه با واکنش گیاه کنجد به خشکی اندک می‎باشد. در تحقیق حاضر خصوصیات مورفولوژیکی اندام هوایی و ریشه دو رقم حساس و متحمل کنجد نسبت به تنش خشکی در شرایط مختلف رطوبتی بررسی‎ شده ‎است.

    مواد و روش ها

    دو رقم داراب1 (متحمل) و مغان (حساس) در لوله‎ های PVC با ارتفاع 100 و قطر 30 سانتی متر کشت شدند و پس از استقرار کامل گیاهان، (35 روزگی) تا مرحله رسیدگی، تیمارهای رطوبتی در سه سطح 100 درصد (شاهد)، 50 درصد و 25 درصد ظرفیت زراعی اعمال شد. آزمایشات فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی در 3 تکرار و هر تکرار شامل سه گیاه انجام شد. صفات مورد بررسی شامل ارتفاع گیاه، تعداد کپسول ها، قطر ساقه، طول و قطر کپسول ها، توده زیستی اندام هوایی و وزن صد دانه هم چنین صفات ریشه‎ای شامل طول، قطر در قسمت زیر طوقه، حجم و وزن تر و خشک ریشه‎ ها اندازه گیری شد.

    یافته ها

    اثر متقابل تیمارهای آبیاری و رقم برای تمام صفات مرتبط با اندام هوایی و ریشه معنادار بود. همچنین تنش خشکی موجب کاهش ارتفاع بوته، قطر کپسول، طول کپسول و تعداد کپسول و وزن تر ساقه و همچنین وزن تر و خشک ریشه گردید. در رقم داراب 1 حجم و قطر ریشه در تیمار آبیاری 50 درصد ظرفیت زراعی، کاهش معناداری نسبت به شاهد نشان ندادند و در تیمار آبیاری 25 درصد ظرفیت زراعی،در داراب1 حجم و قطر ریشه بالاتری نسبت به رقم مغان مشاهده شد. طول ریشه در رقم داراب1 در تیمارهای آبیاری 50 و 25 درصد ظرفیت زراعی و در صفت سطح ریشه در تیمار آبیاری 50 درصد، بیشترین مقدار را نشان داد. نتایج نشان داد که رقم (داراب1) با سازگاری سیستم ریشه ای به شرایط تنش رطوبتی قادر به تحمل بالاتر وضعیت نامطلوب می‎باشد.

    نتیجه گیری کلی

    با در نظر گرفتن نتیجه تحقیق حاضر و نتایج مطالعات قبلی انجام شده در رابطه با نقش سیستم ریشه‎ای در تحمل گیاه در برابر خشکی، خصوصیات ریشه معیار خوبی در گزینش ارقام گیاهی مناسب جهت کشت در شرایط کم‎آبی و استفاده در برنامه‎های به نژادی کنجد می باشد.رقم داراب 1 با دارا بودن سیستم ریشه‎ای مطلوب قادر به تحمل شرایط نامساعد رطوبتی و حفظ عملکرد در شرایط تنش بود.

    کلیدواژگان: تنش خشکی، سیستم‎ریشه ای، صفات مورفولوژی، TDR
  • محسن مظاهری تهرانی*، رحمان حسین زاده، مریم مهاجرانی، محمود تاجبخش، صمد نژاد ابراهیمی صفحات 211-225
    سابقه و هدف

    وشا یک گیاه مونوکارپیک (تک زاد) است که بومی مرکز ایران است. حضور سسکویی ترپن ها در صمغ گیاه، نقش دفاعی مهمی در برابر قارچ ها و باکتری های بیماری زا ایجاد می کند. هدف از مطالعه حاضر ، ارزیابی فعالیت آنتی اکسیدانی و ضد باکتریایی اسانس و عصاره های اتیل استات ، کلروفرم ، هگزان و متانولی و اسانس صمغ وشا و همچنین تعیین ترکیبات موجود در اسانس است. با توجه به این که شرایط اقلیمی بر بیوسنتز متابولیت های ثانویه تاثیرگذار است، در این تحقیق عصاره صمغ گیاه وشای موجود در منطقه ی شاهرود از دیدگاه فیتوشیمیایی مورد بررسی قرار گرفت.

    مواد و روش ها

    اسانس صمغ گیاه وشای جمع آوری شده از اطراف روستای طرود شاهرود با استفاده از GC و GC / MS مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت و عصاره گیری با استفاده از دستگاه سوکسله با استفاده از حلال های با قطبیت مختلف از جمله هگزان ، کلروفرم ، اتیل استات و متانول انجام گرفت. ارزیابی فعالیت آنتی اکسیدانی اسانس به همراه عصاره های اتیل استات ، کلروفرم ، هگزان و متانولی صمغ دورما آمونیکوم با استفاده از روش DPPH و غربالگری ضد باکتریایی با استفاده از روش انتشار دیسک دیفیوژن و میکروبراث دایلوشن انجام شد. حداقل غلظت مهار کنندگی (MIC) و حداقل غلظت میکروب کشی (MBC) در برابر تعدادی از باکتریها اندازه گیری شد.

    یافته ها

    نتایج تجزیه واریانس نشان داد که عصاره اتیل استات با IC50 = 69.0 میکروگرم بر میلی لیتر دارای بالاترین فعالیت آنتی اکسیدانی و اسانس صمغ با IC50 = 166.0 میکروگرم بر میلی لیتر دارای فعالیت آنتی اکسیدانی متوسطی می باشد. عصاره های متانولی (25/31 میکروگرم بر میلی لیتر) و کلروفرمی (50/62 میکروگرم بر میلی لیتر) فعالیت ضد باکتری خوبی از خود نشان دادند. آنالیز اسانس اولیوگام رزین گیاه به وسیله ی دستگاه GC-MS منجر به شناسایی 51 ترکیب شد. عمده ترین این ترکیبات شامل، متیل اولیات (%2/20)، متیل پالمیتولیات (%9/15)، فنچیل استات (%25/7)، متیل لینولیات (%87/6)، متیل استیارات یا متیل اکتادکانویات (%64/6)، اولیک اسید (%97/4)، پنتادکان (%14/3)، آلفا- گیورجیونن (%66/2) و بتا- بیسابولن (%6/2) می باشند.

    نتیجه گیری

    آمونیکوم به عنوان یکی از مهم ترین گونه های جنس دورما است. وجود ترکیبات تایید شده، فنولی و پلی فنولی موجود در عصاره یا اسانس و همچنین حضور ترکیبات سسکویی ترپن کومارین ها / فنل ها در عصاره اولیوگام رزین که باعث فعالیت زیست شناختی نظیر آنتی اکسیدانی و ضد میکروبی و حتی ضد آلزایمر عصاره های صمغ گیاه دورما آمونیکوم گردیده و گیاه را به عنوان کاندیدای مناسبی برای کاربرد دارویی مطرح می کند. این نتایج نشان می دهد که برخی عوامل بیرونی مانند آب و هوا ، خصوصیات خاک ، تنش حشرات و میکروارگانیسم ها ، زمان برداشت محصول ، روش تهیه گیاه و روش استخراج اسانس دورما آمونیکوم ، می توانند در ترکیب شیمیایی اسانس ها و عصاره ها نقش داشته باشند.

    کلیدواژگان: فعالیت های آنتی اکسیدانی، فعالیت های ضد باکتری، اسانس، دورما آمونیکوم
  • محدثه کیانی، ایرج الله دادی، الیاس سلطانی*، فاطمه بناکاشانی صفحات 227-240
    سابقه و هدف

    مطالعات اندکی در زمینه ی نمو بذر در گیاهان دارویی صورت گرفته است، ولی روی سیاهدانه تاکنون هیچ گزارشی در زمینه نمو بذر وجود ندارد. بنابراین، هدف از پژوهش حاضر بررسی صفات کیفی بذر شامل زمان تا رسیدگی وزنی و رسیدگی فیزیولوژیک، تغییرات جوانه زنی و خفتگی بذر در 14 اکوتیپ مختلف سیاهدانه بود.

    مواد و روش ها

    آزمایش در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی طی دو سال زراعی 1396-1397 و 1397-1398 در 3 تکرار و 7 زمان برداشت در دانشکده ی کشاورزی ابوریحان اجرا گردید. تیمارهای مورد آزمایش شامل 14 اکوتیپ بومی سیاهدانه (از سرتاسر کشور)، دمای جوانه زنی و زمان پس از گلدهی در طول نمو بذر روی بوته مادری بود. صفات مورد بررسی شامل وزن بذر و درصد رطوبت آن و نیز درصد جوانه زنی بذر در طول نمو بود. جهت تست جوانه زنی، آزمایش فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی انجام شد که تیمارها شامل دماهای مختلف و 14 اکوتیپ سیاهدانه با 3 تکرار انجام شد.

    یافته ها

    نتایج نشان داد که میزان رطوبت در طول نمو روی بوته‏ی مادری روند کاهشی داشت که در اولین نمونه‏گیری بالاترین درصد رطوبت در اکوتیپ اراک مشاهده شد و تا زمان برداشت روند کاهشی داشت. در زمان رسیدگی کامل، میزان رطوبت بذر در تمام اکوتیپ‏ها کمتر از 18 درصد بود. اکوتیپ های زابل 1، بجستان، سرایان و اشکذر، برای رسیدن به وزن حداکثری بذر خود، به کمترین زمان پس از گلدهی نیاز دارند، در نتیجه برای مناطق با فصل رشد کوتاه این اکوتیپ ها پیشنهاد می شوند. اکوتیپ خاف با 3/2 میلی گرم وزن تک بذر بیشترین وزن و اکوتیپ همدان با 072/0 میلی گرم افزایش وزن در روز، بالاترین سرعت پر شدن بذر را دارا بودند. در اکوتیپ های تفرش، زابل 2، اقلید، سمیرم، اراک، همدان، رزن، گردمیران جوانه زنی در طول نمو از 20 روز پس از گلدهی آغاز و تا پایان رسیدگی کامل روند افزایشی را دارا بود. در اکوتیپ هایی نظیر اصفهان، اشکذر، زابل 1، سرایان، خواف، از 20 روز پس از گلدهی جوانه‏ زنی آغاز و تا 30 روز پس از گلدهی روند افزایشی در درصد جوانه زنی وجود داشت، ولی بعد از این زمان درصد جوانه زنی کاهش یافت و تا زمان رسیدگی کامل به صفر رسید که در واقع خفتگی اولیه به بذرها القاء شد.

    نتیجه گیری

    بنابراین، چنانچه هدف کشت بذر در مزرعه بلافاصله پس از رسیدگی باشد، اکوتیپ های تفرش، زابل 2، اقلید، سمیرم، اراک، همدان، رزن، گردمیران مناسب هستند. در بررسی دما نیز مشاهده شد که بالاترین درصد جوانه زنی برای همه اکوتیپ ها در دمای 10 درجه سانتی گراد مشاهده شد و با افزایش دما جوانه زنی آنها کاهش یافت و در دمای 30 درجه سانتی گراد به صفر رسید. اکوتیپ های همدان، سمیرم، زابل1، تفرش، گردمیران دارای بیشترین درصد جوانه زنی در دمای 10 درجه سانتی گراد در بین اکوتیپ های مورد آزمایش بوده اند. بنابراین، خفتگی در سیاهدانه احتمالا از نوع فیزیولوژیک سطحی نوع 1 است.

    کلیدواژگان: جوانه زنی، خفتگی، سرعت پر شدن بذر، سیاهدانه، نمو بذر
  • عظیم قاسم نژاد*، محمد صانعی، خلیل قربانی، محمد معصومی، علیرضا صادقی ماهونک صفحات 241-262
    سابقه و هدف

    گیاهان دارویی که خودرو در مناطق مختلف کشور یافت می شوند که از تنوع بالایی برخوردار بوده و میزان ترکیبات موثره موجود در آنها نیز متغیر است. این تغییرات می تواند تابع گونه گیاهی و شرایط محیطی مانند دما، بارش و ارتفاع و یا شرایط خاک باشد. از این رو شناخت گیاهان دارویی یک منطقه می تواند نقش مهمی در درک پتانسیل گیاهان دارویی آن منطقه داشته باشد.

    مواد و روش ها

    در این مطالعه تعداد 348 نمونه گیاهی از 116 گونه گیاه دارویی موجود در منطقه ی پاوه و اورمانات جمع آوری شد. پس از تهیه نمونه هرباریومی گیاهان در شرایط سایه به صورت لایه نازک خشک شدند. از نمونه های خشک شده برای اندازه گیری پتانسیل آنتی اکسیدانی کل (TAOC) استفاده شد. به علاوه اطلاعات محیطی آنها نیز استخراج و پارامترهای شیمیایی خاک محل آنها نیز جمع آوری شد. برای تهیه ی معرف TAOC از اسیدسولفوریک (H2SO4) 6/0 مولار، سدیم فسفات (Na3PO4) 28 میلی مولار و آمونیوم مولیبدات (N6H24Mo7O24) 4 میلی مولار استفاده شد. در نهایت رابطه ی بین آنها با TAOC با استفاده از مدل های رگرسیونی در داده کاوی جستجو شد.

    یافته ها

    به منظور مدل سازی و تاثیر پارامترهای محیطی بر میزان آنتی اکسیدان کل گیاهان دارویی در منطقه مطالعاتی، ابتدا همبستگی بین آنها بررسی شد. نتایج نشان داد که بین پارامترهای محیطی با TAOC همبستگی قابل قبولی وجود ندارد. به طوری که بالاترین همبستگی با هدایت الکتریکی و برابر با 25/0 بدست آمد. در بررسی داده ها، روابط رگرسیونی دو تا چند متغیره نتایج رضایت بخشی را نشان نداد، بطوری که در روش گام به گام حداکثر 31 درصد همبستگی به دست آمد، اما مدل رگرسیون درختی M5 با تفکیک داده ها به 29 فضا، مقادیر TAOC را با 91 درصد همبستگی و 95/0RMSE= میلی گرم بر گرم ماده خشک با 6/16درصد خطا برآورد نمود.

    نتیجه گیری

    نتایج بررسی ارتباط میزان آنتی اکسیدان کل (TAOC) گیاهان دارویی با شرایط محیطی و خاک به دست آمد نشان داد که میزان توانمندی آنتی اکسیدانی گیاه بر اساس آنتی اکسیدان کل به تنهایی هیچ همبستگی معنی داری با شرایط محیطی و خاک ندارد. به طوری که حتی رابطه چند متغیره آن نیز همبستگی معنی داری را نشان نداده که می تواند ناشی از تنوع بالای در گونه گیاهان مورد مطالعه باشد. بنا بر این در کنار توانمندی ژنتیکی، میزان فعالیت آنتی اکسیدانی کل در گیاهان دارویی به شرایط محیطی و اقلیمی نیز وابسته است. از طرفی در درک بهتر پتانسیل دارویی گیاهان دارویی با پارامترهای چندگانه محیطی و ژنتیکی استفاده از روش های داده کاوی از اهمیت زیادی برخوردار است. نتایج تحقیق حاضر نشان داد که روش درخت تصمیم M5 روشی کارامد در این زمینه است.

    کلیدواژگان: آنتی اکسیدان، پاوه و اورامانات، پارامتر محیطی، درخت تصمیم M5
|
  • Abdulsattar Darabi *, Abdullah Ghenevati Moghadam Pages 1-17
    Background and objective

    Temperature based agro-meteorological indices such as growing degree days and helio thermal unit have been reported quite useful to predict the growth and yield of crops. The efficiency of converting heat and radiation energy to dry matter depends on the genetic factors, sowing date and crop type. Hence, the knowledge of calculation heat thermal summation unit, mostly called the growing degree days and its further mathematical derivations like helio thermal unit and heat and radiation use efficiency will be the basic prerequisite of phenology periods and optimum planting date for different crop varieties. In spite of much researches have been done about onion in country, no paper have already published related to study the agro-meteorological indices at phonological stages of this crop. This experiment was conducted to study the effect of planting date on agro-meteorological indices at phenological stages and yield of Behbahan bred onion.

    Materials and methods

    This research was conducted in randomized complete block deign including four planting dates from 6 September to 21 Octobers with 15 days interval contain four replications at Behbahan Agriculture Research Station for two years (2014-16). In this experiment studied genotype was Behbahan bred onion. Seedlings were transplanted (at two or three leaf stage). Fertilizers were applied based on soil analysis results according the recommendation of Soil and Water Research Institute.Time of bulbing was estimated based on bulbing ratio and cumulative sums. Agro-meteorological indices including growth degree days, helio thermal unit and photo thermal index were calculated at seed germinations, vegetative growth and bulbing and bulb development stages. Bulbs were harvested when 50-80% of foliage top had fallen and collapse. Statistical analysis was performed using MSTATC software and mean comparisons were also performed using Duncan’s multiple range test at P≤0.05.

    Results

    The lowest duration between plant to seedling emergence and minimum growth degree days at seed germination stage were appointed to planting date at 6th September. The maximum photo thermal index during seed germination stage belonged to 21st September and 6th Octeber planting dates in the first and second year of experiment, respectively. The maximum growth degree days and helio thermal unit during transplant production belonged to 21st September planting date as well as with delaying planting date these indices decreased. The differences of obtained growth degree day in all studied planting dates were not considerable in plant growth period (Except of sowing date at 6th October in the first year) during two years. The highest yield, thermal use efficiency and helio thermal ones were recorded for 6th and 21st September planting dates in the first and second year, respectively. Reduction of growth and development of bulb in sowing date at 21st October and being exposed to high temperature at the late of this stage led to produce the lowest yield at this planting date.

    Conclusion

    According to the results, the best planting date is 21st September for Behbahan bred onion and delaying sowing date caused in yield reduction.

    Keywords: : bulbing, growth degree days, helio thermal unit, photo thermal index
  • Amir Ali Mohammadi, Mehdi Hadadinejad *, Hossein Sadeghi, Kamran Ghasemi Pages 19-35
    Background and objectives

    Black berries (Rubus fruticosis aggr.) with more than 700 species are from worldwide and Iran small fruits. In addition of its wild relatives, there are breeded thorny and thornless cultivars which are under cultivation in the south region of Caspian Sea.Using chemical fertilizers is fastest method to compensate plants requirement to nutritional elements. Based on literature review, application of NPK will change the length of primocane, number and length of auxillary buds and flower number of inflorescence in blackberry, its yield component and antioxidant chracteristics, positively. The goal of this research was to evaluate the effect of different levels of nitrogen, phosphorus and potassium on three thorny blackberry cultivars.

    Material and methods

    This experiment performed in pots at Quancet greenhouse as completely random design in factorial. First factor included cultivar with three levels (Slivan, Marion and Tupy as early, mid and late ripening, respectivly) and second factor as fertilization in six rates (N0P0K0،N50P0K0، N50P0K25، N50P0K50، N50P25K50 &N50P12.5K25) in three replications. The measured traits included fruit quantitative charactristics like as weight, length and diameter (size), fruit qualitative traits like as Brix and titrable acidity, druplet traits as weight and precent of druplet material, number and weight of seed and antioxidant traits of juice (Antioxidant activity from Diphenyl-2-picrylhydrazyl method, phenol, flavenoiid and vitamin C).

    Results

    Results showed that early ripen cultivar included the highest fruit weight, TSS and seed dry weight of 5 fruits (7.8g, 12.9% and 0.598g, respectively) in N50P0K25 which resulted the highest fresh and dry weight in seeds of fruits for late ripening cultivar as 2.528 & 0.607g. The most titrable acidity observed in late ripen cultivar and N50P0K0 treatment. The maximum weight of druplet, highest druplet matter precent achieved in early and mid ripening cultivars for N50P0K25 treatment which have been resulted highest anthocyanin rate in mid and late ripen cultivars. In oxidant stop precent and phenol rate of late ripen cultivar was higher than others. The most vitamin C was observed in N50P25K50 tretment and increase in nutrient affected this parameter and other phytochemical traits like as anthocyanin, negatively.

    Conclusion

    In the traits whihc related to reproductive growth and fruit, early ripen cultivar showed effectiveness than others significantly. However, in nutritional value (antioxidant traits) late ripen cultivar was better. Treatment with N50P0K25 in early ripen cultivar improved TSS, druplet weight, druplet matter and taste in compare to other treatments, significantly. late ripen cultivar was better. Treatment with N50P0K25 in early ripen cultivar improved TSS, druplet weight, druplet matter and taste in compare to other treatments, significantly.

    Keywords: Berry, Druplet, biochemical traits, Morphology, Taste
  • Shirin Taghipour, Abdollah Ehtesham-Nia *, Hamed Khodayari, Hasan Mumivand Pages 37-53
    Background and Objectives

    Chrysanthemum (Chrysanthemum morifolium Ramat.) as the king of flowers is one of the most important cut flowers, pot and medicinal plants in the world. Plant genetic resources, in addition to the infrastructure for agricultural development, it serves as a source of genetic adaptation and as a protection against environmental changes. Therefore, evaluation of genetic diversity and adaptation of cultivars in Iran with water deficit conditions (moderate and severe stress) is necessary for further identification of germplasm and success of breeding programs of this plant. This research was carried out to investigate the compatibility of 30 cultivars of Chrysanthemum, by studying the morphology of flower and leaves and flower yield in two regions (Khorramabad and Beiran-Shahr) of Lorestan province.

    Material and Methods

    This experiment as the first study, was conducted to investigate the compatibility and stability flower yield and other important traits flowers and shrubs of 30 cultivars of Chrysanthemum in a randomized complete block design with three replications in (Khorramabad and Beiran-Shahr) of Lorestan province. Experimental errors were homogeneous in two locations, therefore; composite variance analysis was performed in two regions. To determine sustainable cultivars also non-parametric ranking method, AMMI and and GGE biplot multivariate methods were used to evaluate stable cultivars to select the best cultivars in two regions.

    Results

    The results of composite variance analysis showed significant effect of cultivars that indicating the genetic difference among the cultivars under study. For most important morphological traits, cultivar × location interaction effects were statistically significant at 1% level. Considering that the interaction effects of cultivar × location on flower yield were significant, so the stability of the cultivars could be analyzed. According to the results, Flower yield per plant Elmira2 and Shekarnaz cultivars with 918 and 828 gr per plant, respectively, and in terms of early flowering and plant height, they were superior to other cultivars. According to this method, Tanaaz, Andia, Fariborz, Darya 2 and Farahnaz cultivars with higher average yield rating and standard deviation, they had lower stability. GGE biplot results showed that cultivars Elmira2, Mani 2, Paridokht, Farahnaz, Golnar, Taban3, Oran and Fariba in Beiran-Shahr and Elmira2, Tanaz, Farahnaz, Nadia2, Golgis, Oran, Taban3, Nastaran and Kimia 3 cultivars in Khorramabad region, they were recognized as superior cultivars for important ornamental traits. Cluster analysis of cultivars at Euclidean distance of 17.71, were categorized into three main groups.

    Conclusion

    Finally, based on results of stability of flower yield in plant and interaction of genotype in environment based on non-parametric AMMI and SHMM methods, Elmira2 and Shekarnaz cultivars, were identified as stable cultivars in two regions. GGE biplot results showed that cultivars Elmira 2, Oran, Taban 3 and Farahnaz were the best cultivars in the two regions. Understanding the nature of genotype × environment interaction effects will help breeders to evaluate the cultivars more accurately and select superior cultivars in terms of stability, flower yield and important morphological traits in breeding programs.

    Keywords: Combined Analysis, Cluster analysis, Flower yield, AMMI Analysis, GGE biplot
  • Houman Ghodsirasi *, Adel Sepehry, Hossein Barani Pages 55-75
    Literature review and purposes

    Seed germination and establishment of Kochia prostrata L. as an important plant of rangelands in iran has become problematic and the population of this species is declining in their habitats. In this research, seed harvest date, maternal age of shrubs and different priming techniques as factors affecting germination traits of K.prostrata were studied.

    Methods

    Shrubs devided to three different age classes and their seeds of K. prostrata shrubs were collected separately at two different dates (late November and late December). Five priming treatments consist of Hydropriming 4 hours, Halopriming with potassium nitrate 7.5 mM/L, Gibberellic Acid 750 ppm, wet chilling +5°C and dry chilling -2°C were treatments that were applied on seeds.

    Results

    results showed all seed traits were significantly different among different age classes at 1% significant level. Also, the effect of seed harvest date on all seed traits except seed germination rate and seed vigor was significant at 1% significant level. Normal seedlings are different between the seeds of different shrubs. It believed that seed dormancy is related to normal seedlings in K.prostrata. Gibberellic Acid of 750 ppm and dry chilling treatments of -2°C had the highest effect on germination, normal seedlings, seedling weight and vigor of seeds of 5-6 year olds and 7 years old class ages and harvest date in late November. The highest rate of germination was in potassium nitrate of 7.5 mM/L. The maximum root length was 4-hour hydropriming treatment on seeds of 5-6 year old class and harvest date in late November.

    Discussion

    According to the results, seeds of 5-6 year old shrubs have higher seed quality than other two age classes due to having more 1000- seed weight (more than two times) and higher average seed yield (more than 3 times). It seems that seeds of the mature and old shrubs have dormancy more than the seeds of young shrubs. Collection of seeds of the mature class is recommended for the production of seedlings or for use in rangeland improvement and rehabilitation programs. Due to the variability of the maturity time of seeds, it is recommended that the immature seeds are collected in late November to early December before being dispersed. Seed dormancy (immature embryo) is then removed with dry chilling (-2°C) or Gibberellic Acid (750 ppm) treatments. The 4-hour Hydropriming can be used in order to increase the root length and seedlings length, and potassium nitrate of 7.5 mM / L for improving the germination rate.

    Keywords: Shrub Age Class, Seed Harvest Date, Seed priming, Kochia Prostrata
  • Mohammad Hadi Mirzapour *, Ahmad Golchin, Amir Hosein Khoshgoftarmanesh, Mohammad Mahdi Tehrani Pages 77-98
    Background and objectives

    Very little information is available about the effect of Ni nutrition on nitrogen metabolism in plants in the presence and absence of urea and various amino acids. Consumption of high amounts of urea in rapeseed fields shows the necessity of study the effect of nickel on improving the efficiency of nitrogen metabolism in this condition.The purpose of this nutrient solution culture expriment study was to investigate the effect of nickel in the presence and absence of urea and three types of amino acids including histidine (His), arginine (Arg), and tryptophan (Tri) on growth and metabolism of nitrogen in rapeseed.

    Materials and Methods

    This greenhouse experiment was conducted in a completely randomized design in factorial arrangement of split plots and three replications in solution culture on rapeseed (Hyola-401 variety). The main plots of the experiment consisted of nutrient solution with urea and urea-free nutrient solution, and subplots consisting of nickel at three levels of zero, 5 and 10 micromoles of nickel sulfate and amino acid at four levels including non-use of amino acid and the use of tryptophan, arginine and histidine amino acids At a concentration of 100 μM. At the end of the experiment, dry weight of the shoots and roots, the concentration and uptake of nickel and some nitrogen compounds such as nitrogen, nitrate, ammonium, urea and amino acids of the shoots and roots as well as the activity of the urease enzyme in these two parts, was measured.

    Results

    Regardless of Ni concentration and amino acid treatment, shoot dry weight of plants in the urea-based nutrition solution was significantly lower than those in the urea-free nutrient solution. In the urea-based nutrient solution, application of 5 µM Ni in combination with histidine significantly increased the shoot dry weight. Similar results were observed in the urea-free nutrient solution. In the urea-based nutrient solution, the positive effect of Ni on the shoot growth of the plant increased in the presence of amino acids. The presence of Ni in combination with amino acids increased the leaf activity of urease; although the urease activity in the plants grown in the urea-based nutrint solution was far higher than those grown in the non-urea solution.

    Conclusion

    The effect of Ni application on nitroent metabolism and plant growth was dependent on the applied level of Ni and the presence or absence of urea and amino acids. Nickel at the 5 µM level positively affected nitrogen metabolism and growth of plants supplied with urea while it had no effect on the plants unsupplied with urea. In the urea-based nutrint solution, the presence of amino acids particularly, His had stimulative effect on the plant root grwoth. Regardless of urea treatment, Ni at the 10 µM Ni level was toxic for rapeseed; although the presence of amino acids led to significant decrease of Ni toxicity effect.

    Keywords: Argenine, Urea, Urease, Tryptophan, Histidine
  • Fariba Kavyani, Sina Fallah *, Zahra Izadi Pages 99-116
    Objective

    Aloe vera is considered as one of the most important and economical medicinal plants in various countries of the world as well as Iran. Due to extensive utilization of medicinal plants in the world and also environmental problems associated with the use of chemical inputs, organic resources have increasingly attracted many researchers as better fertilizers to address plant nutrients' requirements. Thus, the main objective of this study was to investigate the effect of broiler litter compared to chemical fertilizers on the growth and gel production of Aloe vera.

    Materials and Methods

    This research was carried out at the greenhouse conditions and to do that, a randomized complete block design with four replications was implemented. The experiments consisted of four levels of nitrogen (50, 100, 150 and 200 kg N ha-1) in the form of broiler litter, four levels of nitrogen (50, 100, 150 and 200 kg N ha-1) in the form of chemical fertilizer and also the control treatment (without fertilizer). The studied traits were plant height, the number of leaf per plant, leaf length, leaf width, leaf thickness, total leaf weight, chlorophyll a, chlorophyll b, carotenoids, gel percentage, gel weight and gel viscosity.

    Results

    The results revealed that the plant height, the number of leaf per plant, leaf length, leaf width, leaf thickness, and leaf weight in the broiler litter treatment were significantly higher than these traits in the control treatment. In more detail, the highest plant height (42.62 cm) was obtained in 100 mg kg-1; while, the highest leaf length (29.57 cm) and the highest leaf width (5.85 cm) were achieved in 200 mg kg-1. Moreover, the highest leaf thickness (1.37 cm) was identified in 100 mg kg-1 and the maximum leaf weight (1190 g) belonged to 150 mg kg-1 in which they were all in the form of broiler litter. On average, the broiler litter was able to produce 4.8% more leaf than the chemical fertilizer. Among various treatments, the highest gel percentage and weight were obtained in 100 and 150 mg kg-1 of the broiler litter, respectively. Also, the highest chlorophyll a and chlorophyll b were observed at 200 mg kg-1 in the broiler litter and chemical fertilizer forms, respectively. On average, the broiler litter increased carotenoids up to 2.15 percent more than chemical fertilizers. Eventually, the viscosity of the broiler litter treatments was considerably lower than chemical fertilizer.

    Conclusion

    It is generally concluded that the broiler litter more remarkably enhances the leaf and gel weight and better improves the quality of Aloe vera gel in comparison with chemical fertilizer. Therefore, the application of broiler litter is highly recommended in order to achieve optimal leaf and gel production of Aloe vera in the greenhouse conditions.

    Keywords: Aloe vera, fertilizer, gel production, Viscosity
  • Yaghob Shamari, Shiva Khalesro *, Gholamreza Heidari Pages 117-131
    Background and Objectives

    Medicinal plants are the suitable subject in transition from conventional agriculture to sustainable agriculture. Pumpkin (Cucurbita pepo var. Styriaca) is one of the most important medicinal plants. Seed oil of it are used to prevent and treat prostate cancer. Sowing date is one of the effective parameters on the yield and quality of medicinal plants. Also mulch application is one of the effective parameters to achieve ecological goals of sustainable agriculture. Therefore, purpose of this study is evaluation of mulch and sowing date on agronomical traits and yield of pumpkin.

    Material and Methods

    Factorial experiment was conducted based on randomized complete block design with two factors and three replications at research station of Kurdistan University during 2015 growing season. First factor was two sowing dates (20 May and 05 June) and second factor was five mulch types (transparent plastic mulch, black plastic mulch, straw mulch, live clover mulch and control treatment). Mesured traits were number of grain per fruit, number of fruit per plant, fruit diameter, fruit yield, 1000 seed weight, grain yield, biological yield and qualitative characteristics consisted of seed oil percentage and oil yield.

    Results

    The results of analysis of variance showed that different treatments of mulch had significant effect on grain per fruit, number of fruit per plant, fruit diameter, fruit yield, grain yield, biological yield and qualitative characteristics consisted of seed oil percentage and oil yield of pumpkin. Sowing date significantly increased number of fruit per plant, grain yield, seed oil percentage and seed oil yield. Mulch and sowing date interaction effects was significant for fruit number per plant, grain yield, seed oil percentage and oil yield, so that the highest values of these parameters (1.82 number, 112.2 g/m2, 40.02 percentage and 44.2 g/m2) were obtained in the June sowing date and the black plastic mulch and the least of them was belonged to the control treatment and June sowing date. The factors had no significant effect on 1000 seed weight. Also, the highest number of grain per fruit, fruit yield and biological yield related to black plastic mulch, which was in a statistical group with transparent plastic. Conclosion: Results of this research revealed that sowing date and mulch application were effective on quantitative characteristics including fruit yield, seed yield and oil yield of pumpkin. In general, the date of May sowing date and black plastic mulch increased yield, yield components and qualitative traits of pumpkin.

    Keywords: Pumpkin, Sustainable agriculture, Medicinal plants, mulch
  • Abdolrahman Rahimi *, Esmaeil Babakhanzadeh Sajirani Pages 133-149
    Background and Objectives

    Organic fertilizers are one of the requirements for sustainable agricultural development in order to reduce the use of chemical fertilizers and their environmental hazards. In this regard, vermicompost has an important role in improving the growth and quality of agricultural products and organic production. Numerous studies have been investigated the positive effect of vermicompost on enhancing the quantitative and qualitative yield of medicinal plants. But there is no comprehensive study concerning the impact of vermicompost or combined nutrition on quantity and quality of Savory yield. Therefore, this study was conducted to evaluate the influence of vermicompost and integrated nutrition on growth, nutrient uptake and quantity and quality of Savory essential oil.

    Materials and methods

    This experiment carried out using a randomized complete block design with 12 treatments and three replications. The treatments were included: control (without treatment), chemical fertilizer containing nitrogen, phosphorus and potassium (NPK) (80:50:50 kg/ha), different levels of vermicompost (2, 4, 6, 8 and 10 ton/ha) and combined treatments (50 % of each level of vermicompost + 50 % NPK). Evaluated traits were included: plant height, number of lateral branches per plant, aboveground dry weight, percentage and yield of essential oil, essential oil components, chlorophyll a and b and total chlorophyll and the uptake of nitrogen, phosphorus and potassium. Data were analyzed using SAS software and means were compared using the LSD test (p ≤ 0.05).

    Results

    The results showed that all of the studied traits except the chlorophyll b and essential oil percentage were significantly affected by treatments. NPK treatment dramatically increased the number of branches per plant, aboveground dry weight, nitrogen and potassium uptake and chlorophyll a and total chlorophyll compared with control. Vermicompost alone or in combination with NPK fertilizer (50 % vermicompost with half dos of NPK) had a significant effect on increasing of all traits (except chlorophyll b and essential oil percentage) depending on the dose applied. Maximum phosphorus uptake was obtained by application of 10 ton/ha vermicompost; While in other traits the highest value was obtained by the 5 ton/ha vermicompost + 50 % NPK. The lowest value of the all evaluated traits was related to control treatment. The results also showed that the lowest percentage of γ-terpinene, p-cymene and myrcene were observed in control plants; whereas, the percentage of carvacrol were significantly increased in control when compared with fertilizer treatments (except 2 and 4 ton / ha vermicompost).

    Conclusion

    The findings of this study suggested that the application of vermicompost alone (6 ton/ha or more) or in combination with chemical fertilizer (especially at 5 ton/ha vermicompost + 50% NPK) has a good potential in improving dry matter and essential oil yield of S. hortensis. Hence, it is concluded that NPK fertilizers can be eliminated or reduced by using vermicompost in savory agriculture. It can also be concluded that the untreated plants is the most suitable for obtaining the highest percentage of carvacrol; whereas, application of vermicompost alone or in combination with chemical fertilizer is preferable for attaining hydrocarbon monoterpenes such as γ-terpinene, p-cymene and myrcene.

    Keywords: Essential oil, growth, Organic nutrition, Satureja hortensis, Vermicompost
  • Seyed Esmaeel Razavi * Pages 151-163
    Background and objectives

    Seedling disease complex is one of the most seroius diseases of cotton in most cotton-gowing areas.The soilborne fungi, Rhizoctonia solani is a prevalent and important pathogen in the incidence of the disease associated with reduced plant vigor. The inoculation of seeds or roots with fluorescent Pseudomonas to increase plant vigour and growth has been a worldwide studied practice. This study, focused on the fluorescent Pseudomonas strains, for inhibition capacity of fungal growth in vitro and their useful for the suppression of R. solani in the cotton rhizosphere.

    Materials and methods

    To find suitable approach to control of damping-off caused by Rhizoctonia solani, the effects of seed priming with four isolates of Pseudomonas fluorescens on some physiological characteristics of three cotton cultivars (Sahel, Golestan and Varamin) as well as infection rate were investigated. The cotton seeds were coated with P. fluorescens by soaking them in bacterial suspensions of 108 cells/ml bacteria for 15 min, plated in Petri dishes and germinated at 25°C. The effect of soil treatment method with P. fluorescens on plant growth and infection rate was studied in pot experiments using infected soils. The bacterial isolates evaluated for volatile and non-volatile metabolites, sidrophore, hydrogen cyanide and IAA production.

    Results

    The results show the production of indole acetic acid, sidrophoreand hydrogen cyanide contents were significantly different among bacterial isolates. Analysis of variance also revealed the significant improved of seed germination, root and stem growth and plant dry weight and decrease of disease index by bacteria. The total pheniolic content and proxidase activity also significantly increased in roots after P. fluorescens treatments and the inverse relationship with disease index. The effects of bacterial isolates on studied characteristics were different and significant correlated with IAA and non-volatile metabolites production by bacteria (pearson coefficient 52-82). The effect of bacterial isolates on cotton cutivars were not siginificant.

    Conclusion

    These results indicate that certain members of the P. fluorescens strains may be useful as an antagonist to R. solani and may facilitate establishment of stands of healthy cotton seedlings. seedling growth improvement and induced resistance against R. solani disease of cotton is possibly the result of the production of the antifungal antibiotic and growth hormones. These results suggest the role of bacteria in germination and. Hence, using of bacteria as a biotechnologic approach be suggested for improve plant to damping-off resistance. These results suggest the role of bacteria in germination and. Hence, using of bacteria as a biotechnologic approach be suggested for improve plant to damping-off resistance.

    Keywords: Biological control Cotton IAA, Pseudomonas, total phenol
  • SHABNAM JALILZADEH, Lotfali Naseri *, BABAK ABDOLLAHI MANDOLKANI Pages 165-179
    Background and objectives

    The use of local dwarf rootstocks is important due to adaptation with region climate, and prevents entrance of the pests and diseases into the country and economizes procurement and production costs. Hence, in most of the countries, various apple rootstocks have been improved and introduced based on the demand of apple producers and climate conditions. Gami Almasi apple is native of West Azerbaijan province of Iran and adapted to the climatic and soil conditions of that area and has desired traits such as precocious, good compatibility with apple commercial varieties, cold and calcareous soils tolerant and easy reproduction. But due to some of the unpleasant traits; this Apple cultivar cannot be used as a rootstock. Therefore, to identify Suitable rootstocks for apple, the progenies resulting from hybridization of Gami Almasi apple were evaluated for some morphological traits in this investigation.

    Materials and methods

    In order to assess morphological diversity in progenies resulting from free pollination of Gami Almasi apple (59 genotypes) and controlled pollination with MM109 apple as male parent (24 genotypes), variables were included of Leaf area, chlorophyll index, internode length of shoots, tree height, annual vegetative growth, suckers production, iron chlorosis, Burr knots, angel of branches, infection with wooly apple aphids, infection with powdery mildew, infection with pear lace bug and flexibility of branches were investigated. From 89 genotypes evaluated, 24 genotypes were obtained from controlled pollination between Gami Almasi and MM109, and 59 genotypes were obtained from free pollination of Gami Almasi. For evaluation of diversity, Correlations between traits was determined, Cluster was drawn by Ward’s Method, Discriminant and Multivariate Tests were used to determine the appropriate grouping.

    Results

    Based on the results of correlation analysis, a positive and significant correlation was found between vegetative traits such as height, annual vegetative growth rate, chlorophyll index, internodes length, with branch flexibility. Also, a significant positive correlation between rate of suckers production and Burrknots, and between rate of Burrknots and infection with wooly apple aphids was detected. Cluster analysis using Ward method classified the 89 genotypes into three groups. Groups included: trees with high height, tolerant to diseases and pests, the lowest Burrknots and suckers in group I; trees with medium height, sensitive to diseases and pests, the most Burr knots and suckers in group II; trees with the lowest height, iron chlorosis, Burrknots and suckers, and semi tolerant to diseases and pests in group III.

    Conclusion

    Trees in group II are not suitable rootstocks for apples, because of undesirable traits such as: production of suckers, highly infected with wooly apple aphids, having Burrknots, iron chlorosis and fragile branches. If the purpose is selecting the rootstocks for resistant to pests and diseases, and needless for scaffolding, trees in group I are appropriate. If the purpose is selecting the dwarfing rootstocks with the lowest suckers and iron chlorosis, semi tolerant to wooly apple aphids, and medium flexibility of branches, trees in group III are appropriate and should be cared.

    Keywords: Apple, Cluster Analysis, Correlation of Traits, Morphological diversity
  • Morteza Sheikh Assadi, Roohangiz Naderi *, Mohsen Kafi, Mohammad Reza Fatahi Moghadam, Alireza Salami Pages 181-191
    Background and objectives

    Chloroplastic matk gene is one of the best genes for a plant barcode and study of phylogenic/evolutionary relationships between plant species and families, possesses a high evolutionary rate at a nucleotide/amino acid level. Lilium, with ~100 species, is the most important genus in the Liliaceae that have been classified. The classification of Liliaceae is continuously studied morphologically, cariologically, and phylogenetically. New molecular phylogenic approaches have lead in fundamental changes in this classification. Lilium ledebourii is a valuable species endemic to Iran, but it is seriously endangered. Notwithstanding its valuable characteristics, Lilium ledebourii has never been phylogenetically studied together with the other members of the Liliaceae. Using matk sequence, we studied the taxonomic position and evolutionary relationships of Lilium ledebourii and 41 other Lilium species.

    Materials and methods

    First, DNA was extracted by using Qiagen DNEasy. After verifying DNA quality and quantity, real-time sequencing (SMRT) was performed using the next generation PacBio platform and a complete matK sequence was obtained using bioinformatics tools. Finally, it was registered in NCBI (ID: MN557236 - Pending publishing). For the study of the phylogenetic relationships, matk sequences of the 41 species were downloaded from NCBI. The sequences were aligned by Mega7 software, following the ClustalW method. Phylogenetic tree was drawn according to the maximum likelihood method. Genetic distance was calculated by the K2P method. The maximum composite likelihood of the nucleotide substitution pattern was estimated using the substitution matrix. By using FFPred, InterProScan, TargetP, and Phyre2, secondary structures such as Alpha helix, Beta turn, and random coil, as well as the tertiary structure of the protein, were studied.

    Findings

    According to the phylogenetic tree, the Lilium species were classified into 4 clusters: A, B, C, and D. The Iranian species was placed in cluster B. According to phylogenic topology as well as to the study of genetic distance, Lilium ledebourii had the highest similarities to L. pyrenaicum, L. ciliatum, and L. candidum with 97% bootstrap. In bioinformatic analysis, a high level of conservation was observed in the alignment of this protein. Lilium ledebourii contained arginine at position #271, which was similar only to L. pyrenaicum, L. ciliatum, and L. candidum. The other species had lysine at this position. The species displayed many differences in the positions of amino acids, such as at #317, #346, #363, and #417. The study of the similarities of the secondary structure of matk in L. ledebourii showed this protein to have 233 amino acids at α helix (45.51%), 24 amino acids at β turn (4.69%), and 156 amino acids at random coil (30.74%).

    Conclusions

    The present study analyzed matk in Lilium ledebourii for the first time, revealing its secondary structure, the position of α- helix and β- turn. Additionally, the Tertiary structure of this protein was proposed for the first time. According to phylogenic topology as well as to the study of genetic distance, Lilium ledebourii had the highest similarities to L. pyrenaicum, L. ciliatum, and L. candidum. Overall, the molecular relationship (phylogenetics and protein structure) of Lilium ledebourii with other Lilium species was studied.

    Keywords: Lilium species, phylogenetics, in silico, matk, DNA barcoding
  • Mitra Ramezani, Kamal Kazemitabar *, Hamid Najafizarini, Ali Pakdin Parizi Pages 193-210
    Background and objectives

    Drought stress has great effect on the yield and quality of agronomy crops and increasing the world population and global changing of the climate, on the other hand, making this more important. Sesame (Sesamum indicum L.), is one of the most important oil crops that is planting in many rejoins of the world. There is no detailed study about sesame interaction against drought. In this study, the shoot and root morphological traits of two sesame genotypes, which were sensitive and tolerant against drought stress, was investigated in different humidity condition.

    Material and methods

    two sesame genotypes Darab1 (tolerant) and Moghan (sensitive), were planted in PVC tubes with the height of 100 cm and diameter of 30 cm and after perfect establishment (35 days after planting) of plants up to maturation, humidity treatments were carried out as the amount of 100, 50 and 25 percent of the field capacity. The factorial experiments on the base of complete randomized design with three replications and three plant per replication were carried out. Traits under investigating were contain: plant height, capsule number, stem diameter, length and diameter of capsules biomass of the shoot, and 100 seeds weight, also root traits such as root length and diameter under the crown, volume and fresh and dry weight of the root were measured.

    Results

    Reciprocal effect of irrigation and genotype, was significant for all traits related to the both of shoot and root. Also, drought stress caused decrease in the value of traits plant height, capsule diameter, capsule length and number, fresh weight of the stem and also, fresh weight and dry weight of the root. In genotype of Darab1, root volume and diameter indicated no significant decrease compared with the control at irrigation treatment of the amount of 50 percent of the FC, and in irrigation treatment as the amount of 25 percent of the FC, Darab1 showed higher values of the volume and diameter of the root compared with Moghan. Root length, had its maximum value at irrigation regimes as the amount of 50 and 25 percent of FC, and in trait of root area at irrigation treatment of 50 percent, this genotype had the maximum value. Results showed that genotype Darab1, with compatibility of root system against drought stress, was able to tolerance unfavorable condition.

    Conclusion

    Considering the result of this study and the previous ones about the role of the root system in plant tolerance against drought, root characters are good criterion in selecting plant genotypes suitable for planting in water deficit condition and using in breeding programs of the sesame. Genotype of Darab1 owing favorable root system was able to tolerance unfavorable humidity condition and preserving the yield in stress condition.

    Keywords: Drought stress, Morphology traits, Root system, TDR
  • Mohsen Mazaheritehrani *, Rahman Hosseinzadeh, Maryam Mohadjerani, Mahmoud Tajbakhsh, Samad Nejad Ebrahimi Pages 211-225
    Background and objectives

    Vasha is a monocarpic plant endemic to central Iran. The sesquiterpens in the oleo gum resins of vasha display important defense role against fungi and pathogenic bacteria. The aim of the present study was to evaluate the antioxidant and antibacterial activities of essential oil as well as ethyl acetate, chloroform, hexane and methanolic extracts from the gum-resin of Dorema ammoniacum and investigating its essential oil constituents. As the biosynthesis of secondary metabolites is affected by the prevailing environmental conditions, in this study, the extracted gum of Dorema ammoniacum from Shahrood region was phytochemically characterized.

    Materials and methods

    Oleo gum resin of vasha was collected from Shahroud (Torud) desert and essential oils were analyzed using GC and GC/MS and extraction was done using Soxhlet extractor with organic solvents of different polarity including hexane, chloroform, ethyl acetate, and methanol. Evaluation of the antioxidant activities of essential oil as well as ethyl acetate, chloroform, hexane and methanolic extracts from gum-resin of Dorema ammoniacum were done using 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl (DPPH) assay, and for the antibacterial screening disk diffusion and Broth micro dilution methods were employed. The minimum inhibition concentration (MIC) and the minimum bactericidal concentration (MBC) were measured against a number of bacteria.

    Results

    The ethyl acetate extract with IC50=69.0 μg/mL showed highest antioxidant activity and essential oil with IC50 = 166.0 μg/ml displayed a moderate antioxidant activity. The methanolic (31.25 μg/mL) and chloroformic (62.50 μg/mL) extracts exhibited high antibacterial activities. Analysis of essential oil of oleo-gum resin by GC-MS led to the identification of 51 compounds. Methyl oleate (20.2%), Methyl palmitoleate (15.9%), Fenchyl acetate (7.25%), Methyl linoleate (6.87%), Methyl stearate (6.64%), Oleic acid, trimethylsilyl ester (4.97%), Pentadecane (3.14%), alpha.-Gurjunene (2.66%), beta.-Bisabolene (2.6%) were identified as the dominant compounds.

    Conclusion

    D. ammoniacum is one of the most important species of Dorema. The established phenolic and polyphenolic compounds in the extracts or essential oil as well as the presence of sesquiterpens coumarines / phenols in the oleo gum resin extract with biological activities such as antioxidant and antimicrobial and even anti-Alzheimer's makes D. ammoniacum plant as a good candidate for medicinal uses. These results showed that some extrinsic factors such as climate, soil properties, insect and microorganisms stress, harvest time, plant preparation procedure and the method of essential oil extraction in D. ammoniacum may affect chemical composition of the extracts and essential oils. Keywords: Antioxidant activity, Antibacterial activity, Essential oil, Dorema ammoniacum

    Keywords: Antioxidant activity, Antibacterial activity, Essential oil, Dorema ammoniacum
  • Mohadeseh Kiani, Iraj Alahdadi, Elias Soltani *, Fatemeh Benakashani Pages 227-240
    Background and objectives

    There are some reports on seed development in medicinal plants, but no information has been reported in seed development of Nigella sativa. The purpose of this study was to investigate seed quality traits including time to maturity and physiological maturity, germination and dormancy changes in 14 different ecotypes of black cumin.

    Materials and methods

    A randomized complete block design was conducted at the Aburaihan Campus of University of Tehran in 3 replications and 7 harvest times during two years of 2018 and 2019. Treatments were 14 native black cumin ecotypes (across Iran), germination temperature and post-flowering time during seed development on the mother plants. The studied traits included seed weight and moisture content and seed germination percentage during seed development. For germination test, a factorial experiment was conducted based on completely randomized design in three replicates which treatments consisted of different incubation temperatures and 14 ecotypes of N. sativa.

    Results

    The results showed that the moisture content during development on the mother plants had a decreasing trend. In the first sampling, the highest percentage of moisture was observed in Arak ecotype and had a decreasing trend until harvest. At full maturity, seed moisture content in all ecotypes were less than 18%. Ecotypes of Zabol1, Bajestan, Sarayan, and Ashkedaz required the lowest time after flowering to reach their maximum seed weight, thus there was recommended for regions with short growing season. The Khaf ecotype with 2.3 mg seed weight had the highest weight and the Hamadan ecotype with 0.072 mg/day had the highest seed filling rate. In the ecotypes of Tafresh, Zabol2, Eghlid, Semirom, Arak, Hamadan, Razan, and Gerdmiran germination started 20 days after flowering and had an increasing trend until physiological maturity. In ecotypes such as Isfahan, Eshkezar, Zabol1, Sarayan, and Khaf germination started from 20 days after flowering and up to 30 days after flowering there was an increase in germination percentage, but after this time the percentage of germination decreased and reached zero until the full maturity, which in fact primary dormancy induced to the seeds.

    Conclusion

    Therefore, if the planting of seeds is done immediately after harvest, ecotypes of Tafresh, Zabol2, Eghlid, Semirom, Arak, Hamadan, Razan, Gerdmiran are suitable. Incubation temperature also showed that the highest germination percentage for all ecotypes was observed at 10 °C and decreased with increasing temperature and reached zero at 30 °C. Ecotypes of Hamadan, Semirom, Zabol1, Tafresh, and Gerdmiran had the highest germination percentage at 10 °C among the studied ecotypes. Therefore, dormancy in black cumin is probably Type 1 of nondeep physiological dormancy.

    Keywords: Black cumin, Dormancy, germination, Seed development, The rate of seed filling
  • Mohammad Sanei, Khalil Ghorbani, Mohammad Masoumi, Alireza Sadeghi Mahonak Pages 241-262
    Background

    Medicinal plants have wide diversity and the amounts of active compounds of them are highly variable in different areas of Iran. These changes can be depending on the plant species and environmental conditions such as temperature, precipitation and elevation or soil conditions. Therefore, evaluation the medicinal plants of an area can play an important role in understanding the potential of medicinal plants.

    Materials and Methods

    In this experiment, 348 plant samples were collected from 116 medicinal plants in Paveh and Ormanat. The samples were tested after identification in herbarium laboratory of Razi University of Kermanshah and were transferred to the laboratory of Department of Horticultural Sciences of Gorgan University of Agricultural Sciences and Natural Resources for antioxidant potency analysis. After preparation the herbarium samples, the plants were dried in shade as thin layer. The dried samples were employed to measure total antioxidant potential (TAOC) via TAOC method. Furthermore, climate data and soil chemical parameters were collected. To prepare the TAOC reagent, 0.6 mM sulfuric acid (H2SO4), 28 mM sodium phosphate (Na3PO4) and 4 mM ammonium molibdat (N6H24Mo7O24) were used. Finally, the relationship between them and TAOC was evaluated using regression models by data mining.

    Finding

    In order to assess the effect of environmental parameters on the total antioxidant content of medicinal plants in this study, the correlation between data was evaluated. The results showed that there is no correlation between environmental parameters and TAOC. In data analysis, the two-variable regression equations did not show satisfactory results, as in the stepwise method, a maximum of 31% correlation was observed, but the M5 tree regression model by dividing the data into 29 spaces provided the TAOC values which showed 91% correlation and RMSE = 16.6%.

    Conclusion

    The results of our study showed that, the amount of antioxidant capacity of plant based on total antioxidant had no significant correlation with environmental and soil conditions. Moreover, its multivariate relationship did not show a significant correlation, which could be due to the high diversity in the studied species. It concluded that in addition to genetic potential, total antioxidant activity of medicinal plants depends on the environmental and climatic conditions. However, understanding the potential of medicinal plants with multiple environmental and genetic parameters using data mining techniques is an important trait. Overall, the results of this study showed that,in present study the M5 decision tree method was an efficient method in evaluation of antioxidant capacity of plant.

    Keywords: Antioxidant, Oramanat, Environmental parameter, M5 decision tree, TAOC