فهرست مطالب

فرآیند و کارکرد گیاهی - سال یازدهم شماره 1 (پیاپی 47، فروردین و اردیبهشت 1401)

فصلنامه فرآیند و کارکرد گیاهی
سال یازدهم شماره 1 (پیاپی 47، فروردین و اردیبهشت 1401)

  • تاریخ انتشار: 1401/03/16
  • تعداد عناوین: 20
|
  • رضا رحیمی، فرزاد پاک نژاد*، مهدی صادقی شعاع، محمدنبی ایلکایی، مهدی رضایی صفحات 1-19

    استفاده از باکتری های محرک رشد باعث افزایش رشد رویشی شده و به همراه آن مصرف به موقع و با غلظت مناسب کند کننده رشد می تواند در تسهیم مواد پرورده به بخش های هوایی و ریشه نقش داشته باشد و در نتیجه باعث بهبود تحمل به کم آبی شود. به این منظور در این پژوهش واکنش گندم تحت شرایط رژیم آبیاری همراه با مصرف باکتری های محرک رشد و کاربرد کندکننده رشد پاکلوبوترازول مورد بررسی قرار گرفت. این پژوهش به صورت فاکتوریل اسپلیت پلات در قالب طرح پایه بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار در دو منطقه قم و همدان انجام شد. فاکتور اول شامل میزان آبیاری با سه سطح و فاکتور دوم شامل محلول پاشی پاکلوبوترازول در سه سطح (محلول پاشی صفر، 50 و 100 پی پی ام) و فاکتور سوم شامل باکتری های محرک رشد در پنج سطح (عدم مصرف، مایکوباکتریوم، ازتوباکتر و آزوسپریلیوم و تلفیق سه باکتری) بودند. طبق نتایج جدول تجزیه واریانس اثرات اصلی بر صفات عملکرد دانه، پارامترهای فلورسانس کلروفیل، محتوای رطوبت نسبی برگ پرچم، میزان کلروفیل برگ پرچم و فعالیت روبیسکو معنی دار شد. نتایج نشان دادند اثر متقابل رژیم آبیاری در پاکلوبوترازول بر عملکرد دانه معنی دار شد، به صورتی که در سطح آبیاری سوم، استفاده از پاکلوبوترازول با غلظت 100 پی پی ام باعث افزایش عملکرد دانه شد. اثر متقابل رژیم آبیاری در پاکلوبوترازول بر صفت فعالیت روبیسکو معنی دار شد بدین ترتیب که در سطح اول رژیم آبیاری اختلاف معنی داری بین سطوح پاکلوبوترازول مشاهده نشد، اما در سطح دوم و سوم رژیم آبیاری بیشترین مقدار روبیسکو به فاکتور غلظت 100 پی پی ام پاکلوبوترازول به ترتیب با 63/37 و 27/29 واحد تعلق داشت و کمترین میزان صفت به فاکتور شاهد بود.

    کلیدواژگان: رژیم های آبیاری، پاکلوبوترازول، باکتری های محرک رشد، پارامترهای فلورسانس کلروفیل، فعالیت آنزیم روبیسکو
  • شکوفه حاجی هاشمی*، ام البنین جهان تیغ، ابراهیم فانی صفحات 21-36

    افزایش روزافزون جمعیت و نیاز به کشت گیاهان در مناطق دارای غلظت های بالای نمک لزوم ارایه راهکارهای مناسب جهت افزایش مقاومت گیاهان به تنش شوری را افزوده است. مطالعه حاضر به منظور بررسی تاثیر سیلیکات پتاسیم (صفر، 10 و 20 میلی مولار) در کاهش اثرات مضر تنش شوری ناشی از کلریدسدیم (صفر، 100 و 200 میلی مولار) در گیاه تربچه در کشت گلدانی در قالب طرح فاکتوریل کاملا تصادفی با چهار تکرار آزمایشگاهی طراحی شد. تنش شوری سبب کاهش معنی دار فلورسانس و میزان کلروفیل ها، کربوهیدرات ها، پروتیین ها و زیتوده برگ گیاهان شد، درحالیکه تیمار سیلیس سبب کاهش اثرات مضر تنش شوری بر آنها شد. در پاسخ به تنش شوری میزان پرولین، فعالیت سوپراکسید دیسموتاز، تجمع آب اکسیژنه و پراکسیداسیون لیپیدهای غشاء افزایش معنی داری نشان دادند، درحالیکه میزان فنل ها، آنتوسیانین ها و ظرفیت آنتی اکسیدانی FRAP در گیاهان کاهش یافتند. تیمار سیلیس در گیاهان تحت تنش شوری سبب افزایش میزان فنل ها، آنتوسیانین ها و ظرفیت آنتی اکسیدانی FRAP شد که با کاهش تجمع آب اکسیژنه و در نتیجه کاهش پراکسیداسیون لیپیدهای غشاء توام بود. براساس نتایج مطالعه حاضر، تیمار سیلیس با کاهش اثرات مضر تنش شوری بر محتوی و فلورسانس کلروفیل ها، کاهش رادیکال های آزاد اکسیژن، و افزایش آنتی اکسیدانت ها و ترکیبات سازگار اسمزی سبب کاهش اثرات مضر تنش شوری برروی گیاه تربچه شد.

    کلیدواژگان: آنتی اکسیدانت ها، رشد، شاخص های فتوسنتز، کلرید سدیم، محلول های سازگار اسمزی
  • رحیم امیری خواه، نعمت الله اعتمادی*، محمدرضا سبزعلیان، علی نیکبخت صفحات 37-54

    پرتوگاما از پرتو های یون ساز است که به منظور القاء جهش در گونه های مختلف گیاهی استفاده می گردد. این مطالعه به منظور بررسی پاسخ های رشدی و فیزیولوژیکی دو ژنوتیپ 75C (ژنوتیپ بومی) و Pacer (ژنوتیپ خارجی) از گونه چمانواش بلند به پرتوگاما و همچنین تعیین دز مناسب پرتوگاما جهت استفاده در برنامه به نژادی از طریق جهش این گونه صورت گرفت. بذرهای هر دو ژنوتیپ در معرض دزهای مختلف پرتو شامل 50، 100، 150، 200، 300 و 400 گری حاصل از چشمه کبالت 60 قرار گرفتند. نمونه های پرتودیده به همراه نمونه های شاهد در گلدان کشت و در شرایط گلخانه نگهداری شدند. نتایج نشان داد که دز پایین پرتوگاما (50 گری) اثر محرکی بر میزان رشد گیاهچه هر دو ژنوتیپ موردبررسی داشت. به هرحال، دزهای بالای پرتو (100 تا 400 گری) سبب کاهش معنی داری در صفات درصد زنده مانی و ارتفاع گیاه و افزایش تعداد روز تا سبز شدن در هر دو ژنوتیپ گردید. همچنین، دزهای بالای پرتو سبب کاهش معنی داری در فعالیت آنزیم های آنتی اکسیدانی و افزایش معنی داری در میزان پرولین و مالون دی آلدهید در گیاهچه هر دو ژنوتیپ در مقایسه با گیاهان شاهد گردید. نتایج تجزیه به مولفه های اصلی نشان داد که همبستگی مثبتی بین زنده مانی و رشد گیاه با میزان فعالیت آنزیم های آنتی اکسیدانی وجود دارد. بااین حال، رشد گیاه همبستگی منفی با میزان پرولین و مالون دی آلدهید بعد از پرتودهی نشان داد. در ژنوتیپ بومی چمانواش (75C) حساسیت بیشتری به تنش پرتوگاما ازلحاظ میزان رشد نسبت به ژنوتیپ خارجی Pacer مشاهده گردید. بر اساس تجزیه پروبیت، دزهای 212 و 223 گری پرتوگاما به عنوان دزهای 50 درصد کشندگی (LD50) به ترتیب در ژنوتیپ 75C و Pacer تعیین شد. بر اساس نتایج حاصل از این بررسی، تنش پرتوگاما تاثیر منفی بر زنده مانی، ویژگی های مورفولوژیکی و فعالیت آنزیم های آنتی اکسیدانی چمانواش بلند نشان داد و دزهای 200 تا 250 گری می تواند به عنوان دز مناسب پرتوگاما جهت استفاده در برنامه های به نژادی از طریق جهش در این گونه مورداستفاده قرار گیرد.

    کلیدواژگان: پرتوگاما، چمانواش بلند، آنزیم های آنتی اکسیدان، دز 50 درصد کشندگی (LD50)
  • رضا قلیزاده، اصغر ابراهیم زاده*، سید مرتضی زاهدی، محمدباقر حسنپور اقدم، اسماعیل کریمی صفحات 55-68

    استفاده از کودهای مناسب زیستی یا آلی جهت افزایش کمیت و کیفیت محصول همواره یکی از دغدغه های تولیدکنندگان و کشاورزان بوده است. در پژوهش حاضر اثرات محلول پاشی سه نوع کود تجاری Stimplex (کود زیستی)،)Essential plus کود آلی)،  Fertigofol ultra (کود کامل معدنی) و همچنین نانوکلات پتاسیم در افزایش ویژگی های کمی و کیفی میوه دو رقم توت فرنگی (گاویتا و آلبیون) مورد بررسی قرار گرفت. در این پژوهش، صفاتی شامل تعداد برگ و غنچه، طول دمبرگ، سفتی میوه و عملکرد تک بوته، محتوای کلروفیل، آنتوسیانین، فعالیت آنتی اکسیدانی و همینطور مقدار کربوهیدرات محلول کل مورد اندازه گیری قرار گرفت. طویل ترین دمبرگ (15.2 سانتی متر) و بیشترین تعداد برگ (11.6)در هر بوته مربوط به کود stimplex  دررقم گاویتا بود در حالیکه کوتاهترین دمبرگ (11.1 سانتی متر) نیز تحت تاثیر همین کود در رقم آلبیون بود. بیشترین و کمترین محتوی کربوهیدرات محلول کل به ترتیب مربوط به تیمار نانو کلات پتاسیم و کودstimplex  در هر دو رقم مورد مطالعه بود. سفتی میوه در رقم آلبیون تحت همه تیمارها بطور قابل توجهی بیشتر از رقم گاویتا بود اما بالاترین میزان سفتی میوه تحت تاثیر کود stimplex  بدست آمد. با وجود واکنش های متفاوت بین ارقام و تیمارها، عملکرد بالاتر میوه در تیمارهای دStimplex ، Fertigofol و کودهای همچنین در نانوکلات پتاسیم مشاهده شد. بطور خلاصه، در اکثر صفات مورد مطالعه، رقم گاویتا  نسبت به آلبیون بهتر بود  وکود های Stimplex  و Fertigofol  بیشترین اثرات مثبت را بر کمیت و کیفیت میوه ها به ویژه در رقم گاویتا داشتند و از این رو قابل توصیه به گلخانه داران و کشاورزان می باشد.

    کلیدواژگان: توت فرنگی، رقم، عملکرد، کود زیستی، کیفیت میوه
  • پویا آروین*، رعنا فیروزه صفحات 69-82

    گیاه دارویی برازمبل Proveskia abrotanoides Karel از گونه های ارزشمند دارویی ایران است که از دیرباز در فرهنگ سنتی مردم از فرآورده های آن جهت پیشگیری و درمان بیماری ها استفاده می شود. در این تحقیق به منظور بررسی تاثیر رویشگاه بر میزان ترکیبات فنلی، فلاونوییدی و محتویات اسانس، نمونه برداری به صورت تصادفی از سرشاخه های گل دار گیاه در مرحله گلدهی کامل با سه تکرار از رویشگاه های طبیعی شهرستان راز و جرگلان استان خراسان شمالی انجام گرفت. مناطق مورد مطالعه شامل منطقه تنگه ترکمن (با ارتفاع  995 متر) ، گوی نیک (با ارتفاع 1207متر) و چشمه سید (با ارتفاع 1450 متر) بود. نتایج حاصل از این آزمایش، نشان داد که تاثیر شرایط رویشگاه بر محتوای ترکیبات فنلی، فلاونوییدی و عملکرد اسانس معنی دار بود و رویشگاه چشمه سید با محتوای فنلی 115 (میلی گرم اسیدگالیک بر گرم عصاره خشک)، میزان فلاونویید 640 (میلی گرم کویرستین بر گرم عصاره خشک) و بازده اسانس 47/1 درصد به ترتیب بیشترین مقادیر این ترکیبات را نشان داد که احتمالا در تایید اعتقادات مردم بومی استان مبنی بر رغبت بیشتر آن ها به جمع آوری و مصرف برازمبل از مناطق کوهستانی قابل توجیه است. در بررسی نوع و میزان ترکیبات تشکیل دهنده اسانس نیز مجموعا 33 ترکیب شناسایی شد که 1و 8 سینیول، کامفور، کاریوفیلن و آلفاهومولن عمده ترین ترکیبات تشکیل دهنده اسانس گیاهان برازمبل در منطقه مورد بررسی بودند. با توجه به اینکه ارزش دارویی اسانس برازمبل به مقدار درصد ترکیبات 1و 8 سینیول، کامفور و کاریوفیلن آن بستگی دارد، در این تحقیق مشاهده شد که اسانس برازمبل های منطقه چشمه سید دارای درصد بالاتری از ترکیبات مذکور می باشد و می توان نتیجه گرفت که بهترین محل رویش این گیاه در منطقه برای حصول بهترین عملکرد کیفیت و کمیت اسانس رویشگاه چشمه سید می باشد.

    کلیدواژگان: اسانس، برازمبل، خراسان شمالی، رویشگاه، فنل، فلاونوئید
  • صالح شهابی وند*، احمد آقایی، معصومه اطهاری، یوسف نصیری صفحات 83-94

    محلول پاشی عناصر کم مصرف از جمله روی، یک روش سریع و ساده برای رفع یا کاهش کمبود این عناصر در گیاه است. به منظور ارزیابی اثر محلول پاشی عنصر روی به دو صورت معمول و نانوذره بر پاسخ های رشدی و آنتی اکسیدانی گیاه دارویی ریحان (Ocimum basilicum L.)، این تحقیق به صورت طرح کاملا تصادفی در 3 تکرار و در شرایط گلخانه ای اجرا شد. تیمارها شامل چهار سطح اکسید روی (0، 25، 50 و 100 میلی گرم بر لیتر) و چهار سطح نانوذره اکسید روی (0، 25، 50 و 100 میلی گرم بر لیتر) بودند. نتایج تجزیه واریانس مشخص کرد که اثر تیمارها بر صفات رشدی و فعالیت آنزیم های انتی اکسیدان معنی دار بود. نتایج نشان داد که تحت تیمار اکسید روی معمولی در سطح 100 میلی گرم، طول اندام هوایی و ریشه و وزن خشک اندام هوایی و ریشه افزایش معنی دار در مقایسه با شاهد یافتند. تیمار نانوذره روی در همه سطوح بخصوص در سطح 100 میلی گرم اثر مثبت معنی دار بر همه شاخص های رشدی شامل طول اندام هوایی و ریشه، طول و تعداد گل آذین و وزن خشک اندام هوایی و ریشه نسبت به شاهد داشت. با افزایش غلظت هر دو تیمار روی معمولی و نانوذره روی، میزان فعالیت آنزیم های آنتی اکسیدان کاتالاز، آسکوربات پراکسیداز و گایاکول پراکسیداز در ریشه و اندام هوایی افزایش یافت. کمترین و بیشترین مقدار شاخص های رشدی و میزان فعالیت آنزیم های آنتی اکسیدان به ترتیب در گیاهان شاهد و تیمار 100 میلی گرم بر لیتر نانوذره مشاهده شد. نتایج این مطالعه نشان دهنده تاثیر مثبت و بارز فرم نانوذره اکسید روی نسبت به فرم معمولی اکسید روی، بر رشد و فعالیت آنزیم های آنتی اکسیدان در گیاه دارویی ریحان است.

    کلیدواژگان: آنزیم آنتی اکسیدان، ریحان، کود روی، نانوذره
  • سعید معیری، مهدی برادران فیروزآبادی*، منوچهر قلی پور، مصطفی حیدری صفحات 95-108

    پیری بذر پدیده ای است که هر ساله تلفات اقتصادی فراوانی را به بار می آورد که استفاده از روش های نوین و کارآمد برای مقابله با آن ضروری است. ویتامین های گروه ب نقش دفاعی و آنتی اکسیدانی دارند و در رشد و نمو موثر هستند، لذا احتمال دارد که بتوانند آثار پیری بذر را التیام بخشند. به همین منظور آزمایشی مزرعه ای جهت بررسی تاثیر پیش تیمار بذر با ویتامین های گروه ب  بر رشد و عملکرد کلزا در شرایط فرسودگی بذر در دانشگاه صنعتی شاهرود در اسفند ماه 1396 اجرا شد. آزمایش به صورت فاکتوریل بر پایه طرح بلوک های کامل تصادفی با 3 تکرار بود. تیمارهای آزمایش شامل 3 سطح فرسودگی بذر صفر، 50 و 100 ساعت و 7 سطح پیش تیمار بذر با ویتامین های گروه ب (بدون پیش تیمار، آب مقطر، تیامین، ریبوفلاوین، نیاسین، اسید پانتوتنیک و پیریدوکسین) با غلظت 100 میلی گرم بر لیتر بود. فرسودگی بذر در دمای 40 درجه سلسیوس و پیش تیمار بذور به مدت 8 ساعت انجام شد. نتایج نشان داد که با اعمال تیمار فرسودگی کلیه صفات مورد اندازه گیری کاهش و تنها میزان آنتوسیانین افزایش یافت. در شرایط فرسودگی شدید، پیش تیمار بذر با آب مقطر و پیریدوکسین به ترتیب سبب افزایش صفت عملکرد پروتیین و روغن شدند. پیش تیمار اسید پانتوتنیک نیز در این شرایط سبب افزایش مقدار آنتوسیانین، کلروفیل کل و عملکرد دانه شد، به طوری که عملکرد دانه در این تیمار نسبت به گیاهان رشد یافته از بذور بدون پیش تیمار افزایش 143 درصدی داشت. به طور کلی در بین تیمارهای مورد بررسی پیش تیمار بذور با ویتامین های اسید پانتوتنیک و تیامین سبب بهبود و افزایش مقدار بسیاری از صفات از قبیل عملکرد و میزان روغن و پروتیین دانه گردید. برتری این تیمارها در بذور نرمال کاملا مشهود بود ولی در بذور فرسوده اختلاف معنی داری با آب مقطر نداشتند. لذا نتایج نشان داد که در بذور فرسوده می توان با هزینه کمتر و استفاده از آب مقطر نتیجه مشابهی به دست آورد.

    کلیدواژگان: اجزای عملکرد، اسید پانتوتنیک، تیامین، زوال بذر
  • فاطمه مژده ای، مینا تقی زاده*، امیرحسین بقائی، مهدی چنگیزی، شهاب خاقانی صفحات 109-128

    یکی از روش های اصلاح و پاکسازی خاک های آلوده به فلزات سنگین، کاربرد ترکیبات آلی مانند ورمی کمپوست به منظور پالایش و یا تثبیت آلودگی است. در این پژوهش اثر ورمی کمپوست بر قابلیت جذب فلزات سنگین سرب و کادمیوم توسط گیاه آفتابگردان زینتی و اثر این فلزات بر شاخص های جوانه زنی و استقرار گیاه مورد بررسی قرار گرفت. این مطالعه در دو آزمایش جوانه زنی و گلخانه ای درسال 98-1397 در دانشگاه آزاد اسلامی واحد اراک به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی اجرا شد. در آزمایش اول از غلظت های 50، 100 و 200 میلی گرم بر لیتر نیترات سرب و کلرید کادمیوم استفاده شد و سپس شاخص های جوانه زنی مورد ارزیابی قرار گرفتند. در آزمایش دوم غلظت های صفر، پنج، 10 و 15 میلی گرم بر کیلوگرم فلز سرب، غلظت های صفر، 400 و 600 میلی گرم بر کیلوگرم کادمیوم و سطوح صفر، 15 و 30 کیلوگرم در متر مربع ورمی کمپوست به منظور قابلیت جذب فلزات سنگین توسط گیاه آفتابگران زینتی مورد استفاده قرار گرفت. نتایج آزمایش اول نشان داد افزایش غلظت فلزات سنگین سرب و کادمیوم سبب کاهش طول ریشه چه، ساقه چه و نیز شاخص های جوانه زنی مانند شاخص بنیه بذر، شاخص میزان جوانه زنی و میانگین سرعت جوانه زنی گردید. نتایج آزمایش دوم نشان داد که با افزایش غلظت سرب و کادمیوم در خاک تعداد برگ و طول ساقه گیاه آفتابگردان زینتی کاهش و میزان سرب و کادمیوم خاک، سرب و کادمیوم ریشه و سرب و کادمیوم ساقه افزایش یافت. با افزایش غلظت فلزات سنگین، فعالیت آنزیم سوپراکسید دیسموتاز 50-30 درصد نسبت به شاهد افزایش یافت. ورمی کمپوست سبب کاهش میزان این فلزات در خاک، ریشه و ساقه گیاه آفتابگردان زینتی شد و این گیاه زینتی را می توان به عنوان پالایشگر مناطق آلوده به سرب و کادمیوم معرفی کرد.

    کلیدواژگان: آنتی اکسیدان، تنش، جوانه زنی، فلزات سنگین، گیاه زینتی، ورمی کمپوست
  • امین رشیدیان، مسعود رفیعی*، علی خورگامی، رضا میردریکوند، سید حسین وفائی صفحات 129-144

    به منظور بررسی اثر تراکم و محلول پاشی کایولین بر ارقام گندم دیم، پژوهشی بصورت فاکتوریل-اسپلیت پلات در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با چهار تکرار تحت شرایط دیم در شهرستان کوهدشت اجرا شد. فاکتور تراکم در چهار سطح 350، 500، 650 و 800 بوته در مترمربع و فاکتور رقم شامل سه رقم گندم دیم شامل کریم، کوهدشت و قابوس به صورت فاکتوریل در کرت های اصلی و محلول پاشی کایولین در دو سطح عدم کاربرد و کاربرد کایولین در کرت های فرعی قرار گرفت. نتایج نشان داد که با افزایش تراکم بر میزان آنتی اکسیدان های پلی فنول اکسیداز و پراکسیداز (به ترتیب 2/26 و 1/9 درصد) و کربوهیدرات های دانه (9/11 درصد) افزوده شد، اما میزان پروتیین دانه (3/4 درصد) در بالاترین تراکم نسبت به شاهد کاهش یافت. میزان نیتروژن، پتاسیم و آهن دانه با افزایش تراکم کاهش نشان داد. بیشترین میزان فسفر، روی و پروتیین دانه به رقم قابوس تعلق داشت، بطوری که میزان فسفر به ترتیب 4/6 و 9/1 درصد، میزان روی به ترتیب 6/4 و 3/1 درصد و میزان پروتیین به ترتیب 5/2 و 3/0 درصد در رقم قابوس بیشتر از ارقام کریم و کوهدشت بود. محلول پاشی کایولین موجب افزایش جذب تمام عناصر ضروری مورد مطالعه در اندام هوایی و میزان نیتروژن، فسفر، آهن، روی و کربوهیدرات های دانه، اما موجب کاهش آنتی اکسیدان های اندام هوایی و میزان پتاسیم و پروتیین دانه نسبت به عدم کاربرد کایولین شد. در مجموع، رقم قابوس در تراکم 500 بوته در متر مربع با کاربرد کایولین به عنوان بهترین تیمار جهت تولید و غنی سازی دانه برای منطقه کوهدشت قابل توصیه است.

    کلیدواژگان: پروتئین دانه، دفاع آنتی اکسیدانی، دیم، کائولین، گندم
  • شبنم فرجاد تهرانی، فرانسواز برنارد، حمیرا سلیمانی* صفحات 145-158

    استفاده از گیاهان زینتی در گیاه پالایی، به لحاظ جلوگیری از ورود فلزات سنگین به زنجیره غذایی و از سویی زیبایی آن ها در محیط زیست بسیار مورد توجه است. امروزه، تکنیک کشت بافت به عنوان یک سیستم مدل برای پیش بینی پاسخ گیاه به آلاینده های محیطی استفاده می شود. در پژوهش حاضر به منظور بررسی توانایی گیاه زینتی نرگس(Narcissus tazetta L.)  در پاکسازی محیط از آلاینده کادمیوم، ریزازدیادی این گیاه طی سه مرحله القا، تکثیر و تولید پیاز به صورت درون شیشه ای (in vitro) صورت گرفت و گیاهچه های حاصل در محیط کشت موراشیگ و اسکوگ (MS) جامد به مدت دو هفته تحت تیمار کلرید کادمیوم با سه غلظت (1، 2 و 5 میلی مولار) قرار گرفتند. نتایج نشان داد که گیاهچه های نرگس قادر به تجمع مقادیر زیادی کادمیوم هستند و با افزایش غلظت کادمیوم در محیط، انباشتگی آن در گیاهچه ها افزایش می یابد؛ به طوری که در تیمار mM 5 مقدار کادمیوم در ریشه ها، پیازها و برگ های گیاهچه ها به ترتیب 7504.84، 1971.45 و 398.60 میکروگرم در گرم وزن خشک بود. افزایش غلظت کادمیوم در محیط موجب کاهش وزن خشک، مقدار رنگیزه ها، جذب عنصر روی و فعالیت آنزیم پراکسیداز شد. در تیمار 1 میلی مولار کلریدکادمیوم شاخص تحمل 0.95 بود که با افزایش غلظت کادمیوم، میزان تحمل گیاهچه ها کاهش یافت. فاکتور انتقال در گیاهچه ها، کمتر از یک و فاکتور تغلیظ زیستی بیشتر از یک بود و این نشان می دهد که گیاه نرگس می تواند به عنوان جایگزینی مناسب برای تثبیت آلاینده کادمیوم پیشنهاد شود که البته مستلزم مطالعات بیشتر در خاک است.

    کلیدواژگان: ریزازدیادی، کادمیوم، کشت بافت، گیاه پالایی، Narcissus tazetta
  • مینا قنبری، همایون فرهمند، فاطمه نصیبی* صفحات 159-171

    کاراجینان و سالیسیلیک اسید از محرکهای زیستی هستند که با اثر بر فرآیندهای فیزیولوژیکی و بیوشیمیایی گیاه در مقاومت به تنش دخالت دارند. در این مطالعه کاراجینان در دو غلظت 5/0 و 1 گرم بر لیتر و سالیسیلیک اسید در دو غلظت 5/0 و 1 میلی مولار برای پیش تیمار محلول پاشی برگی استفاده شد. این مطالعه با آزمایش فاکتوریل در قالب طرح کامل تصادفی  با سه تکرار صورت گرفت. پیش تیمارها در مرحله 6 برگی اعمال شدند و محلولها در فاصله 10 روز برای پنج مرتبه در اوایل صبح بر روی گیاه اسپری شدند.  بعد از یک روز از اعمال آخرین پیش تیمار، تعدادی از گلدان ها به مدت 24 ساعت به داخل یخچال با دمای 5 درجه سانتی گراد برای تیمار سرما منتقل شدند، سپس گلدان ها به گلخانه برگشت داده شدند و بعد از یک روز نمونه ها  از گلدان های سرما دیده و گلدان های  شاهد جمع آوری شدند. در این تحقیق مشاهده شد پیش تیمار گیاهان با کاراجینان و سالیسیلیک اسید باعث افزایش تمام پارامترهای رشد، افزایش اسمولیتها(شامل قندهای محلول و پرولین)، افزایش فعالیت آنزیم های آنتی اکسیدان شامل کاتالاز، آسکوربات پراکسیداز و گایاکول پراکسیداز شد، اما شاخصهای تنش اکسیداتیو مانند نشت یونی، مالون دآلدهید و محتوی پراکسید هیدروژن را کاهش دادند. بهترین نتیجه در این آزمایش با کاربرد کاراجینان 1 گرم بر لیتر و 5/0 میلی مولار سالیسیلیک اسید به دست آمد. این نتایج بیان می کند که کاراجینان و سالیسیلیک اسید با افزایش پارامترهای حفاظتی گیاه تا حدودی باعث افزایش مقاومت به تنش سرما در گل های بسترساز حنا گردید. به نظر می رسد که این ترکیبات به عنوان محرکهای زیستی میتوانند برای مدیریت تنش سرما در سایر گیاهان زینتی نیز مناسب باشند و بتوان از این مواد برای کاهش سرمازدگی های پاییزه و زمستانه گیاهان استفاده نمود.

    کلیدواژگان: آنزیمهای آنتی اکسیدان، تنش سرما، حنا، سالیسیلیک اسید، کاراجینان
  • سینا فلاح، الهام مددی*، امیر صادق‎پور، حسین بارانی بیرانوند صفحات 173-194

    آلودگی های زیست محیطی و ایجاد مقاومت در علف های هرز نسبت به علف کش ها، توجه پژوهشگران را به روش های کنترل بیولوژیک علف های هرز جلب کرده است. در این راستا، اثر غلظت‎های مختلف (50، 100 و 150 میلی‎لیتر در لیتر) عصاره اندام‎های مختلف (ریشه، اندام هوایی، کل گیاه) بابونه بر ویژگی های جوانه زنی و رشد اولیه خردل وحشی (L.Sinapis arvensis) و گندم (Triticum aestivum L.) مورد بررسی قرار گرفت. آزمایش به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی با 3 تکرار اجرا گردید. نتایج نشان داد که افزایش غلظت عصاره بابونه سبب افزایش پراکسید هیدروژن، پراکسیداسیون لیپیدی، محتوای پرولین گیاه خردل وحشی شد، اما زیستایی سلول، سرعت جوانه زنی، طول گیاهچه، وزن خشک گیاهچه و شاخص بنیه گیاهچه این گیاه را کاهش داد. وزن خشک گیاهچه خردل وحشی و گندم در غلظت 150 میلی‎لیتر در لیتر در سطح احتمال 5 درصد به ترتیب 58/9 و 84/3 گردید، به بیان دیگر این صفت در دو گیاه مذکور 41 و 15/7 درصد کاهش نشان داد. اگرچه عصاره اندام هوایی بابونه بیش ترین تاثیر منفی را بر صفات یاد شده در هر دو گیاه داشت، ولی خردل وحشی پاسخ شدیدتری در مقایسه با گندم نشان داد. عصاره بابونه حتی با کم ترین غلظت شاخص بنیه گیاهچه خردل وحشی را سه برابر بیش تر از گندم کاهش داد. به طور کلی نتیجه‎ گیری می شود که بر اساس تاثیرگذاری شدید عصاره بابونه بر توقف رشد علف هرز خردل وحشی و تاثیر اندک بر گیاهچه گندم، می توان آن را به عنوان کاندیدایی قابل تامل برای تولید علف کش طبیعی در مزارع گندم معرفی نمود. علاوه بر این بقایای این گیاه در تناوب با گندم به کنترل علف هرز خردل وحشی و کاهش مصرف علف‎کش های شیمیایی کمک می‎نماید.

    کلیدواژگان: پراکسیداسیون لیپیدی، پرولین، شاخص میتوزی، علف کش طبیعی
  • حیدر مفتاحی زاده*، علی پورقلندری، محمدرضا کدوری صفحات 195-209

    به منظور بررسی اثر کودهای آلی شامل کمپوست و کود دامی بر خصوصیات مورفولوژیکی، عملکردی و کیفی گل محمدی، آزمایشی در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با 7 تیمار در 3 تکرار در سال زراعی 98- 1397 در شهرستان سیرجان اجرا شد. تیمارهای مورد مطالعه شامل کمپوست به میزان 20 ، 25 و 30 تن در هکتار و کود دامی به میزان 10، 15 و 20 تن در هکتار و تیمار شاهد (بدون مصرف کود) بود. نتایج به دست آمده نشان داد که تیمار کودی در کلیه صفات مورد بررسی معنی دار بوده است. مقایسه میانگین داده ها نشان داد که تیمار کود دامی 20 تن در هکتار در صفات تاج پوشش، ارتفاع، طول و عرض برگ، وزن تر و خشک گل، تعداد گل، فنول، کلروفیل، آنتی اکسیدان و تیمار 30 تن/ هکتار کمپوست در صفات تعداد شاخه و تعداد برگ در گیاه، وزن تر و وزن خشک در گیاه و و بازده اسانس دارای بیش ترین میزان می باشد. همچنین تجزیه خوشه ای تیمارها نشان داد که دو تیمار کودی 20 و 30 تن در هکتار کود دامی و کود کمپوست در یک گروه قرار دارند. با توجه به نتایج به دست آمده مشخص گردید به ترتیب گیاهان تیمار شده با 20 و 30 تن در هکتار کود دامی و کود کمپوست بیش ترین تاثیر در خصوصیات کمی و کیفی نهال های گل محمدی داشتند.

    کلیدواژگان: آنتی اکسیدان، بازده اسانس، کود آلی، گل محمدی، گیاهان دارویی
  • زینب ویسی، منصور قربانپور*، مرتضی اکرمیان صفحات 211-229

    نانوذرات با توجه به گونه گیاهی، روش های مورد استفاده، شرایط کشت، غلظت و غیره می توانند اثرات متفاوتی بر القا فرآیندهای فیزیولوژیکی و متابولیتی گیاهان داشته باشند. در این مطالعه اثرات سطوح مختلف نانوذرات سیلیکون (0، 75، 150 و 300 میلی گرم در لیتر) و تنش شوری (0، 50 و 100 میلی مولار کلرید سدیم) به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی با سه تکرار و در شرایط کشت هیدروپونیک روی خصوصیات مورفولوژیکی، فیزیولوژیکی و بیوشیمایی گیاه دارویی همیشه بهار انجام شد. تصویربرداری میکروسکوپ الکترونی روبشی، جذب و انتقال نانوذرات سیلیکون توسط ریشه و برگ گیاهان در تیمارهای آزمایشی را تایید کرد. نتایج تجزیه واریانس نشان داد که اثرات متقابل کاربرد نانوذرات سیلیکون و تنش شوری بر تمامی صفات اندازه گیری شده معنی دار (05/0 P<) بود. نتایج نشان داد که تنش شوری باعث کاهش ارتفاع گیاه، وزن خشک اندام هوایی، تعداد کاپیتول، قطر بزرگترین گل، عملکرد گل، کلروفیل کل و کارتنویید و محتوی نسبی آب برگ شد. در مقابل کاربرد نانوذرات سیلیکون منجر به کاهش اثرات منفی تنش شوری (پراکسیداسیون لیپید)، بهبود پارامترهای رشد، رنگیزه های فتوسنتزی، عملکرد کمی (تولید گل) و کیفی (میزان کویرسیتین) گیاه در مقایسه با شاهد شد و از این نظر بین سطوح نانوذرات سیلیکون اختلاف آماری معنی داری وجود داشت. نتایج حاصل از آنالیز عصاره ها با دستگاه HPLC نشان داد که بیشترین میزان کویرستین (78/309 میکروگرم بر گرم وزن خشک) مربوط به تیمار 150 میلی گرم بر لیتر نانوذرات سیلیکون و تنش شوری 50 میلی مولار بود. همچنین، فعالیت آنتی اکسیدانی عصاره های گل گیاه در تیمارهای مختلف آزمایشی تاثیر معنی داری (01/0  <P) بر مهار رادیکالهای آزاد DPPH نشان داد و روند تغییرات مشابهی با میزان ترکیبات فنلی و فلاونوییدی داشت. بنابراین، استفاده از  غلظت مناسب نانوذرات سیلیکون در کاهش اثرات منفی تنش شوری و افزایش محتوی متابولیت های مهم دارویی گیاه همیشه بهار موثر است.

    کلیدواژگان: همیشه بهار، نانو سیلیکون، تنش شوری، کوئرسیتین، عملکرد گل
  • تکتم اورعی، محمود شور*، علی تهرانی فر، حسین نعمتی، عطیه اورعی صفحات 231-248

    بقاء گیاهان زینتی به عنوان بخش حیاتی فضای سبز در اثر تغییرات اقلیمی و تنش خشکی به مخاطره افتاده است. به منظور بررسی اثر اصلاح کننده های خاک بر رشد دو اکوتیپ ختمی زینتی تحت تنش خشکی، در دانشگاه فردوسی مشهد در سال 1398-1397، آزمایشی طراحی شد. تیمارهای آزمایش شامل دو اکوتیپ (مشهد، تهران)، سه سطح تنش خشکی (80، 60، 40% ظرفیت زراعی) و چهار بستر کشت (خاک، خاک+ کود دامی، خاک+ شلتوک برنج، خاک+ کاه و کلش گندم) بودند. عناصر ماکرو (نیتروژن، فسفر و پتاسیم) برگ، صفات فیزیولوژیکی گیاه نظیر (کلروفیل کل، پروتیین، و فعالیت آنزیم ها) و صفات مورفولوژیکی (ارتفاع، قطر ساقه، تعداد برگ، گل، غنچه و سطح برگ) اندازه گیری شد. همچنین اثر زمان بر تعداد گل و برگ ختمی تحت تنش خشکی نیز به ثبت رسید. تمامی صفات فیزیولوژیکی و رشدی گیاهان ختمی تحت تیمارهای آزمایش قرار گرفتند و بیشترین میزان صفات فیزیولوژیکی (کلروفیل) و شاخص های رشدی در اکوتیپ مشهد تحت تیمار 80 % ظرفیت زراعی در بستر خاک+کود دامی به ثبت رسید. اثرات متقابل سه گانه اکوتیپ، تنش خشکی و بستر کشت بر میزان پروتیین، فعالیت آنزیم سوپر اکسید دیسموتاز، و آسکوربات پراکسیداز معنی داری نبود، اما فعالیت آنزیم ها با افزایش تنش خشکی روندی صعودی داشت. همچنین صفات تعداد برگ و گل با افزایش تنش خشکی روندی نزولی داشتند. نتایج نشان داد که، کاربرد کود دامی همراه با خاک با فراهم نمودن عناصر ماکرو اثرات منفی تنش خشکی را در ختمی کاهش داد و سبب افزایش مقاومت به تنش خشکی در دو اکوتیپ شد.

    کلیدواژگان: ختمی، بستر کشت، اکوتیپ، عناصر غذایی
  • سمیه فهیم، علیرضا قنبری*، امیرمحمد ناجی، علی اکبر شکوهیان، حسن ملکی لجایر صفحات 249-266

    کمبود بارش و افزایش دما در بسیاری از مناطق باعث بروز مشکلاتی در کشت و کار محصولات کشاورزی شده است. با توجه به اهمیت انگور به عنوان محصولات مهم اقتصادی در باغبانی، شناسایی و کاربرد ارقام مقاوم به تنش خشکی یکی از گام های اولیه و مهمترین اهداف در برنامه های اصلاحی این گیاه می باشد. برای این منظور یک آزمایش فاکتوریل بر پایه طرح کاملا تصادفی در سه تکرار در سال 1399 انجام شد . فاکتورهای آزمایشی شامل سطوح مختلف تنش خشکی (در چهار سطح 100،  75، 50 و 25 درصد نیاز آبی) و ارقام انگور (قره شیلیق (Ga)، رسمی (Ra)، آق شیلیق (Ag)، کوپک بوغان (Co)، توکیلگن (Tu)، خلیلی (Kh)) بود. نتایج این مطالعه نشان داد که با افزایش سطح تنش خشکی در 6 رقم انگور میزان پارامترهای رشدی گیاه، محتوای نسبی آب برگ، میزان رنگیزه های فتوسنتزی به طور معنی داری (p<0.01) کاهش یافت که بیشترین کاهش در سطح تنش 25 درصد نیاز آبی مشاهده شد. همین طور با افزایش سطح تنش خشکی میزان نشت یونی، مالون دی آلدیید، کل قند محلول، پرولین و میزان فعالیت آنزیم های آنتی اکسیدان در بیشتر ارقام افزایش معنی داری پیدا کرد. با افزایش تنش خشکی به 25% رطوبت ظرفیت مزرعه بیشترین و کمترین درصد کاهش سطح برگ در مقایسه با شاهد به ترتیب در رقم کوپک بوغان (68%) و قره شیلیق (45%) مشاهده شد. در بین ارقام مورد مطالعه، بیشترین و کمترین میزان نشت یونی به ترتیب در ارقام آق شیلیق و قره شیلیق که دارای مقادیر 9/36 % و 8/32 % بودند، مشاهده شد. بیشترین میزان پرولین در بین ارقام مورد مطالعه در رقم قره شیلیق (14/0 مایکرومول بر گرم وزن تر) و کمترین آن در رقم کوپک بوغان (067/0 مایکرومول بر گرم وزن تر) به دست آمد. همچنین بیشترین و کمترین میزان آنزیم کاتالاز در بین 6 رقم مورد مطالعه انگور به ترتیب در رقم قره شیلیق (02/3 مایکرومول بر گرم وزن تر در دقیقه) و کوپک بوغان (41/1 مایکرومول بر گرم وزن تر در دقیقه) به دست آمد. بیشترین میزان آنزیم پراکسیداز در رقم توکیلگن (86/5 مایکرومول بر گرم وزن تر در دقیقه) و کمترین میزان در رقم رسمی (39/1 مایکرومول بر گرم وزن تر در دقیقه) به دست آمد. نتایج حاصل نشان داد که رقم های آق شیلیق و کوپک بوغان از ارقام حساس به خشکی و رقم قره شیلیق و توکیلگن از ارقام مقاوم به خشکی و بقیه ارقام نیمه حساس به خشکی می باشند.

    کلیدواژگان: پراکسیداز، پرولین، رطوبت نسبی آب برگ، کاتالاز، مالون دی آلدئید
  • سارا شریفی سلطانی، کمال کاظمی تبار*، غلامعلی رنجبر، علی پاکدین پاریزی، حمید نجفی زرینی صفحات 267-281

    خشکی یکی از جدی ترین تهدید ها برای تولید محصولات کشاورزی در سراسر جهان است و احتمالا تغییرات اقلیمی این تهدید را تشدید خواهند کرد. به منظور بررسی تحمل خشکی اکوتیپ های مختلف کرچک، آزمایشی به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی با سه تکرار در دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری انجام شد. فاکتور اول 22 اکوتیپ کرچک و فاکتور دوم اعمال تنش خشکی در 5 سطح، آبیاری کامل، قطع آبیاری به مدت (11، 22، 33، 44 روز) در اوایل مرحله رشد سنبله بود. صفات مورد بررسی شامل فعالیت آنزیم های آنتی اکسیدانی کاتالاز، گایاکول پراکسیداز و آسکوربات پراکسیداز، فعالیت بیو مارکر بیوشیمیایی مالون دی آلدهید، محتوای پرولین، ارتفاع بوته، قطر ساقه و تعداد برگ بود. تجزیه خوشه ای در شرایط نرمال و تنش خشکی اکوتیپ ها را به سه خوشه دسته بندی کرد. نتایج نشان داد فعالیت آنزیم های کاتالاز، آسکوربات پراکسیداز، گایاکول پراکسیداز، محتوای مالون دی آلدهید و پرولین در شرایط تنش خشکی گروه سوم (مقاوم) نسبت به گروه اول (حساس) به ترتیب 5/81، 87/81، 27/70، 05/80، 87/81 افزایش داشته است. از طرفی اختلاف بین گروه مقاوم و حساس در شرایط تنش در صفات ارتفاع بوته، قطر ساقه و تعداد برگ به ترتیب 74/74، 50/80 و 38/83 درصد بود. بیشترین میزان همبستگی در شرایط تنش خشکی بین آنزیم های کاتالاز و آسکوربات پراکسیداز (997/0 =r) و کمترین همبستگی غیر معنی دار بین پرولین و ارتفاع بوته (292/0 =r) مشاهده شد. با توجه به نتایج، اکوتیپ های 5 و 19 از نظر صفات مورد بررسی به عنوان اکوتیپ های متحمل به خشکی معرفی شدند.

    کلیدواژگان: اسمولیت، آسکوربات پراکسیداز، پراکسیداسیون لییپد، کاتالاز، گایاکول پراکسیداز
  • فرناز ساحری، گیتی برزین*، لیلا پیشکار، مسعود وشهدی اکبری بوجار، لاله بابایی خو صفحات 283-299

    با توجه به روند افزایشی توسعه اراضی خشک و کمبود اراضی مطلوب برای کشاورزی در دنیا، استفاده از گونه های گیاهی مقاوم به خشکی یا کاربرد ترکیباتی که باعث کاهش اثرات تنش خشکی و القای مقاومت در مقابل تنش در گیاهان می شوند، اهمیت زیادی دارد. در مطالعه حاضر، تاثیرات محلول پاشی برگی اسید سالیسیلیک (0، 5/0 و 1 میلی مولار) بر پاسخ های فیزیولوژیکی و بیوشیمیایی گیاه خرفه، تحت تنش خشکی (90، 60 و 30 درصد ظرفیت زراعی) به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی با چهار تکرار در دانشگاه آزاد اسلامی واحد اسلامشهر مورد بررسی قرار گرفتند. نتایج نشان دادند که تنش خشکی 60 و 30 درصد ظرفیت زراعی باعث کاهش ارتفاع (به ترتیب 5/18 و 45 درصد) و وزن خشک کل گیاه (1/43 و 6/58 درصد) نسبت به شاهد (90 درصد ظرفیت زراعی) شدند. تنش خشکی به ویژه خشکی 30 درصد ظرفیت زراعی باعث کاهش رنگیزه های فتوسنتزی، کاهش محتوای آب نسبی برگ، پایداری غشا و القای تنش اکسیداتیو (افزایش سطح متیل گلی اکسال و مالون دی آلدیید) شد. با اینحال، کاربرد برگی اسید سالیسیلیک با تنظیم متابولیسم کلروفیل (فعالیت آنزیم های کلروفیلاز و دلتا-آمینولوولینیک اسید دهیدراتاز) و بهبود متابولیسم پرولین (فعالیت آنزیم های پرولین دهیدروژناز و دلتا-1-پرولین-5-کربوکسیلات سنتتاز 1)، باعث افزایش محتوای کلروفیل و تجمع پرولین و در نتیجه، بهبود کارایی دستگاه فتوسنتز و محتوای آب نسبی برگ تحت تنش خشکی شد. اسید سالیسیلیک همچنین از طریق افزایش فعالیت آنزیم های سیستم گلی اکسالاز و بهبود حالت اکسایس-کاهش چرخه آسکوربیک اسید-گلوتاتیون، باعث بهبود تحمل گیاه به تنش خشکی شد. بنابراین، اسید سالیسیلیک تحت شرایط تنش خشکی می تواند در کاهش و تعدیل اثرات منفی تنش نقش موثری داشته باشد.

    کلیدواژگان: تنش خشکی، اسید سالیسیلیک، سیستم گلی اکسالاز، تنش اکسیداتیو، تبادلات گازی
  • مهرداد نظری، فریبا خلیلی*، راهله ابراهیمی، یونس مستوفی، مهرداد جعفرپور صفحات 301-321

    فلفل دلمه ای از مهم ترین سبزی های تجاری و خاص با عمر پس از برداشت کوتاه و حساسیت بالا به بیماری های قارچی است. بدین منظور پژوهشی به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی تحت پرتودهی UV-C (سطوح 0، 5 و 10 کیلوژول بر متر مربع بر ثانیه) و DPI (غلظت های 0 و 1 میکرومولار) در 3 تکرار اجرا و تغییرات صفات در روزهای 0، 7، 14، 21 و 28 انبارمانی بررسی شد. نتایج نشان داد، با افزایش مدت زمان انبارمانی میزان کاروتنویید کاهش معنی داری یافت. پس از گذشت 28 روز تحت پرتو UV-C 5 و 10 kJ m-2 s-1 و تیمار 1 میکرومولار DPI در مقایسه با سایر تیمارها، محتوای کاروتنویید در میوه فلفل دلمه ای افزایش معنی داری یافت که با روز صفر این تیمارها در سطح 5 درصد تفاوت آماری معنی داری را نشان نداد. تشعشع UV-C با شدت  kJ m-2 s-1 10 باعث القاء یک تنش اولیه در سلول های فلفل دلمه ای شده، پس از 28 روز انبارداری ظرفیت آنتی اکسیدانی را حفظ نمود. تیمار DPI در این نمونه ها در روز 28 انبارمانی سبب کاهش معنی دار ظرفیت آنتی اکسیدانی گردید. تحت پرتوتابی UV-C 5، بیشترین فنل کل و قند احیاء حاصل گردید. پرتوتابی UV-C 10 تحت تیمار DPI 1 میکرومولار در روز 28 انبارمانی سبب حفظ محتوای پروتیین شد. پرتودهی UV-C با شدت kJ m-2 s-1 5 به همراه DPI 1 میکرومولار، فعالیت سوپراکسید دیسموتاز را در روز 21 انبارمانی افزایش دادند. پرتوتابی UV-C 10 و DPI صفر میکرومولار در روز 28 انبارمانی سبب افزایش فعالیت کاتالاز گردید. تحت تیمار UV-C 5 و DPI صفر میکرومولار در روز 14 انبارمانی، فعالیت پراکسیداز به بیشترین میزان رسید. به طور کلی تیمارهای UV-C و DPI بر خصوصیات کیفی فلفل دلمه ای در پایان دروه انبارمانی تاثیر معنی داری را نشان دادند.

    کلیدواژگان: آنزیم کاتالاز، پروتئین، تنش اکسیداتیو، سوپراکسید دیسموتاز، فعالیت آنتی اکسیدانی
  • بهمن زاهدی*، عبدالحسین رضایی نژاد، فرهاد بیرانوند صفحات 323-339

    با توجه به تغییرات آب و هوایی و کمبود منابع آبی و همچنین اهمیت کشت گیاهان زینتی در فضای سبز، به منظور مدیریت بهتر آب، آزمایشی به منظور بررسی تاثیر تنش کم آبیاری و محلول پاشی غلظت های مختلف سلنیوم بر برخی ویژگی های مورفوفیزیولوژیکی و بیوشیمیایی گیاه سلوی زینتی، در قالب آزمایش فاکتوریل بر اساس طرح کاملا تصادفی با سه سطح تنش کم آبیاری (90 (شاهد)، 80 و 70 درصد ظرفیت زراعی) و چهار سطح سلنات سدیم (صفر، 5/0 و 5/1 میکرومولار) در شرایط گلخانه ای انجام شد. نتایج آزمایش نشان داد تنش کم آبیاری باعث کاهش ارتفاع گیاه، سطح برگ، طول عمر گل، محتوای نسبی آب برگ و افزایش نشت الکترولیت و غلظت مالون دی آلدیید شد. کاربرد سلنیوم در غلظت های 5/0 و 1 میکرومولار با افزایش فعالیت آنزیم های کاتالاز، آسکوربات پراکسیداز و پرکسیداز باعث افزایش ارتفاع گیاه، سطح برگ، طول عمر گل، محتوای نسبی آب برگ و کاهش نشت الکترولیت، غلظت مالون دی آلدیید و همچنین افزایش نسبی در غلظت رنگدانه های فتوسنتزی شد اما در غلظت 5/1 میکرومولار تاثیر منفی بر ویژگی های ذکر شده به همراه داشت. به طور کلی، نتایج داده ها نشان داد که تنش کم آبیاری تاثیر مضری بر روی رشد و نمو گیاهان دارد. سلنیوم در شرایط تنش و غیرتنش در غلظت های پایین باعث بهبود رشد رویشی و زایشی گیاهان شد اما در غلظت های بالاتر تاثیر منفی بر پارامترهای مذکور به همراه داشت.

    کلیدواژگان: آسکوربات پراکسیداز، سلنیوم، دوره گلدهی، رژیم آبیاری، گیاهان باغچه ای، محتوای نسبی آب
|
  • Reza Rahimi, Farzad Paknejad*, Mehdi Sadeghi Shoae, Mohammad Nabi Ilkaee, Mehdi Rezaee Pages 1-19

    The use of growth-promoting bacteria increases vegetative growth, and with it, timely consumption with appropriate concentrations of growth retardant can play a role in the distribution of nutrients to the shoots and roots, and thus improve dehydration tolerance. For this purpose, in this study, the reaction of the new super wheat cultivar SHS022 under the conditions of irrigation regime with the use of growth-promoting bacteria and the application of growth retardant paclobutrazol were investigated. This research was conducted as a factorial split plot in the form of a randomized complete block design with three replications in Qom and Hamedan in the 2018-19 crop year. The first factor includes the amount of irrigation with three levels (irrigation at 40% of available moisture discharge throughout the growing season (control), normal irrigation up to pollination stage and irrigation at 60% available moisture discharge until seed maturity, irrigation at 40% Moisture release available up to pollination stage and cessation of irrigation until the end of the growing season) and the second factor includes foliar application of paclobutrazol at three levels (0, 50 and 100 ppm) and the third factor including growth-promoting bacteria at five levels (control, Mycobacterium, Azotobacter and Azospirillium and combination). According to the results of analysis of variance, the main effects on chlorophyll fluorescence parameters, flag leaf relative moisture content, flag leaf chlorophyll content and Rubisco activity were significant. According to the results of comparing the mean in the first level of irrigation regime, there was no significant difference between paclobutrazol levels, but in the second level of irrigation regime, the highest percentage of relative leaf moisture was obtained at a concentration of 100 ppm paclobutrazol (66.23%), so that two levels Control and 50 ppm were in a lower statistical group (52.95 and 56.63%, respectively), but in the third level of irrigation regime, the highest trait was obtained at a concentration of 100 ppm paclobutrazol with 55.36% and The lowest was evident at the control level with 38.24%. The interaction effect of irrigation regime on paclobutrazol on Rubisco activity was significant so that in the first level of irrigation regime there was no significant difference between levels of paclobutrazol, but in the second and third levels of irrigation regime the highest amount of rubisco was 100 ppm paclobutrazol. They belonged to 37.63 and 29.27 units, respectively, and the lowest amount of trait was in the control factor.

    Keywords: Wheat, Irrigation regimes, Paclobutrazole, Growth-promoting bacteria, Chlorophyll fluorescence parameters, Rubisco enzyme activity
  • Shokoofeh Hajihashemi*, Omolbanin Jahantigh, Ebrahim Fani Pages 21-36

    The increasing population and high demand for cultivation of crops in the area with high salt concentration promoted the application of new strategies to improve plant tolerance to salinity stress. The present study was conducted to investigate the effect of potassium silicate (0, 10 and 20 mM) on reducing the harmful effect of salinity stress induced by sodium chloride (0, 100 and 200 mM) in radish. The experiment was performed as a pot experiment using a Randomized Complete Block Design with four replications. Salinity stress significantly reduced the chlorophylls content, chlorophyll fluorescence (Fv/Fm and PIABS), carbohydrates, proteins and plant biomass, while silicon treatment reduced the adverse effect of salinity stress on them. In response to salinity stress, proline, the activity of superoxide dismutase, H2O2 accumulation and membrane lipids peroxidation showed a significant increase, while the amounts of phenols, anthocyanins and FRAP antioxidant capacity of plants decreased. Silicon treatment increased phenols, anthocyanins and FRAP antioxidant capacity of salt stressed-plants, which was accompained with the reduction of H2O2 accumulation and subsequently reduction of membrane lipids peroxidation. Based on the results of present study, it can be suggested that silicon treatment reduced the adverse effect of salinity on the growth and yield of radish plant through the improvement in chlorophylls content and fluorescence, reduction of reactive oxygen species, and increasing the antioxidants and osmotic compatible solutes.

    Keywords: Antioxidants, Compatible solutes, Growth, Photosynthetic parameters, Sodium Chloride
  • Rahim Amirikhah, Nematollah Etemadi*, Mohammad R. Sabzalian, Ali Nikbakht Pages 37-54

    Gamma radiation is being used to induce mutation in diverse plant species. The present study investigated the growth and physiological responses of two tall fescue genotypes, 75C (native genotype) and Pacer (foreign genotype) to gamma radiation, as well as determination of the proper dose of gamma radiation for the mutation breeding program of this species. Seeds of two genotypes of tall fescue were subjected to different doses, including 50, 100, 150, 200, 300 and 400 Gray (Gy) of gamma ray from a 60Co (Cobalt-60) source. Irradiated and non-irradiated seeds were sown in pots and grown under controlled conditions in the greenhouse. Growth and physiological aspects associated with plant tolerance to oxidative stress were examined. The results revealed that the low dose (50 Gy) of gamma radiation stimulated seedling growth of both genotypes. However, high doses (100-400 Gy) significantly reduced seedling survival and plant height, and enhanced days to seedling emergence. Further, high doses of radiation reduced activities of antioxidant enzymes (especially catalase and superoxide dismutase), and increased the contents of proline and malondialdehyde (MDA) in the seedlings of both genotype as compared with non-iradiated plants. Biplot analysis indicated that positive correlations were found between the growth and survival of plant with antioxidant enzyme activities and negative correlations were obsereved between the plant growth and proline plus MDA contents. The native genotype (75C) was more sensitive to gamma-ray than Pacer genotype. According to the probit analysis, the 50% lethal dose (LD50) for 75C and Pacer genotypes were 212 and 223 Gy of gamma radiation, respectively. Based on the results of the present study, gamma rays stress negatively affected survival, morphological traits, and antioxidant enzymes activities in tall fescue and dosages ranging from 200 to 250 Gy is recommended as the appropriate dose of irradiation for mutation breeding programs in tall fescue.

    Keywords: Gamma radiation, Tall fescue, Antioxidant enzymes, the 50% lethal dose (LD50)
  • Reza Gholizadeh, Asghar Ebrahimzadeh*, Seyyed Morteza Zahedi, Mohammad Bagher Hassanpouraghdam, Esmaeil Karimi Pages 55-68

    The use of appropriate biological and organic fertilizers has been a prominent technique in the yield promotion and quality improvement of horticultural crops. In Present study, the effects of three commercial fertilizers; Stimplex (biofertilizer), Essential plus (organic fertilizer), Fertigofol (Complete fertilizer) as well Nano-chelate potassium on the quality and yield of two commercial strawberry cultivars (Albione and Gavietta) were evaluated. Traits including number of leaves and flower buds, petiole length, fruit firmness and yield of each plant, chlorophyll and anthocyanin content, antioxidant activity and Total soluble carbohydrate were measured. The longest petioles (15.2 cm) and the highest number of leaves (11.6) per plant were related to Gavita cultivar under stimplex biofertilizer treatment, while the shortest petiole (11.1 cm) was also affected by the same fertilizer(stimplex) in Albion cultivar. The highest and lowest total soluble carbohydrate content was obtained under potassium nano-chelate and stimplex treatments in both cultivars, respectively. Fruit firmness in Albion cultivar under all tested treatments was significantly higher than Gavita, but the highest fruit firmness was obtained with stimplex biofertilizer. The results revealed that although there were considerable variations among measured parameters as well cultivars in response to tested treatments, but the suitable treatments were Stimplex and fertifogol and then nano-chelate potassium. In short, "Gavietta" attained more score in most of measured attributes higher than "Albione. Considering the traits responses to the fertilizers, Stimplex and Fertifogol fertilizers showed more positive effects on the quality and quantity of strawberry fruits and hence,"Gavietta" was the cultivar of choice.

    Keywords: Biofertilizer, Cultivar, Fruit quality, Strawberry, Yield
  • Pooya Arvin*, Rana Firouzeh Pages 69-82

    The Proveskia abrotanoides Karel is one of the valuable medicinal species in Iran, and its products have been using in the traditional culture of the people for the prevention and treatment of diseases since long time ago. In this study, in order to investigate the effect of habitat on the phenolic, flavonoid and essential oil contents, sampling of plant branches in full flowering stage with three replications were randomly done from natural habitats of Raz and Jargalan county of North Khorasan province, including Tangeh Torkman district (with height of 995 m), Goynik (with height of 1207 m) and Cheshmeh Seyed (with height of 1450 m). The results of present study showed that the effect of habitat condition was significant on the content of phenolic compounds, flavonoids and essential oil and Cheshmeh Seyed habitat with 115 phenolic content (mg GA/g D.W), 640 flavonoid (mg Q/g D.W) and 1.47 persentage of essential oil showed the highest amounts of these compounds, respectively which can probably be considered as confirming the beliefs of the native people of the province that they collect and consume more Proveskia abrotanoides from mountainous areas. In the study of the type and the amount of compounds of essential oil, a total of 33 compounds were identified, of which 1,8 Cineole, Camphore, Caryophyllene and Alpha-Humulene were the main compounds of essential oil in this study area. Due to the fact that the medicinal value of Proveskia abrotanoides essential oil depends on the percentage of 1,8 Cineole, Camphore and Caryophyllene, in this study it was observed that essential oil of the Cheshmeh Seyed district has a higher percentage of these compounds and it can be concluded that the best place for the growth of this plant in the region to achieve the best yield quality and quantity of essential oil is Cheshmeh Seyed habitat.

    Keywords: Essential oil, Proveskia abrotanoides, North Khorasan, Habitat, Phenolic, Flavonoid
  • Saleh Shahabivand*, Ahmad Aghaee, Masoumeh Athari, Yousef Nasiri Pages 83-94

    Foliar application of micronutrient such as zinc is a quick and easy way to eliminate or reduce the deficiency of these nutrients in plants. In order to evaluate the effects of foliar application of ordinary and nanoparticles of zinc on the growth and antioxidant responses in medicinal plant basil (Ocimum basilicum L.), this research was conducted by complete randomized design with three replicates under greenhouse conditions. The treatments were four levels zinc oxide (0, 25, 50, 100 mg.L-1) and four levels zinc oxide nanoparticles (0, 25, 50, 100 mg.L-1). Results showed that under zinc oxide treatment at 100 mg/L, the shoot and root length, and the shoot and root dry weights were significantly increased, in compare to control. The zinc nanoparticle treatment under different levels, especially at 100 mg.L-1 had a significant increase on all growth parameters including shoot and root length, inflorescence number and length, and shoot and root dry weights in comparison to control plants. By increasing concentration of both treatments (ordinary zinc and nano-zinc), the activities of antioxidant enzymes catalase, ascorbate peroxidase and guaiacol peroxidase were elevated. Minimum and maximum amounts of growth traits and antioxidant enzymes activities were observed in control and 100 mg.L-1 zinc nanoparticle, respectively. The results from this study indicate positive and obvious effect of zinc oxide nanoparticle, compared to ordinary zinc oxide, on the growth and antioxidant enzyme activity in pharmaceutical plant basil.

    Keywords: Antioxidant enzyme, Basil, Nanoparticle, Zinc fertilizer
  • Saeid Moayeri, Mehdi Baradaran Firouzabadi*, Manouchehr Gholipoor, Mostafa Heidari Pages 95-108

    Seed aging is a phenomenon that causes a lot of economic losses every year and it is necessary to use new and efficient methods to deal with it. B vitamins have a defensive and antioxidant role and they are effective in growth and development, so it is possible that they can heal the effects of seed aging. For this purpose, an experiment was conducted at Shahrood University of Technology in March 2017 to investigate the effect of seed pretreatment with B group vitamins on the growth and yield of canola in seed deterioration conditions. The experiment was factorial based on randomized complete block design with 3 replications. Experimental treatments were 3 levels of seed deterioration (0, 50 and 100 hours) and 7 levels of seed pretreatment with B vitamins (No pretreatment, Distilled water, thiamine, Riboflavin, Niacin, Pantothenic acid and Pyridoxine) with a concentration of 100 mg/l. Seed deterioration was done at 40⁰C and seed pretreatment for 8 hours. The  results showed that all the measured traits were decrease affected by seed deterioration and only the amount of anthocyanins increased. In severe deterioration, seed pretreatment with distilled water and pyridoxine increased protein and oil yield respectively. Pantothenic acid pretreatment increased the amount of anthocyanins, total chlorophyll and grain yield at severe deterioration levels. This treatment increased grain yield by 143 percent compared with plants grown from seeds without pretreatment. In general, among the treatment investigated in this study, the pretreatment of seeds with pantothenic acid and thiamine improved and increased many traits such as seed yield, oil and protein content. The advantage of these treatments was quite obvious in normal seeds but in aged seeds there was no significant difference with distilled water. Therefore, the results showed that in aged seeds, a similar result can be achieved by using distilled water with less cost.

    Keywords: deterioration, pantothenic acid, priming, yield components
  • Fatemeh Mojdehi, Mina Taghizadeh*, Amir Hossein Baghaie, Mahdi Changizi, Shahab Khaghani Pages 109-128

    One of the methods of remediation and cleaning of soils contaminated with heavy metals is the use of organic compounds such as vermicompost to purify or stabilize the contamination. In this study, the effect of vermicompost on the uptake of heavy metals lead and cadmium by ornamental sunflower and the effect of these metals on germination and plant establishment characteristics were investigated. This study was carried out in two experiments of germination and greenhouse in 1397-98 in Islamic Azad University, Arak Branch in a factorial way in a completely randomized design. In the first experiment, concentrations of 50, 100 and 200 mg / l of lead nitrate and cadmium chloride were used and then germination indices were evaluated. In the second experiment, concentrations of 0, 5, 10 and 15 mg/kg of lead metal, concentrations of 0, 400 and 600 mg/kg of cadmium and three levels of 0, 15 and 30 kg/m2 of vermicompost to the ability to uptake heavy metals were used by ornamental sunflowers. The results of the first experiment showed that increasing the concentrations of heavy metals lead and cadmium reduced the length of root, shoot and germination indicators such as seed vigor index, germination rate index and average germination rate. The results of the second experiment showed that by increasing the concentration of lead and cadmium in the soil, the number of leaves and shoot length of ornamental sunflower decreased and the amount of soil and lead cadmium, lead and cadmium root and lead and cadmium shoot increased. The study achieves that H. annuus "Sungold" plant showed tolerance to lead and cadmium contamination and we recommend its capacity for the remediation of lead and cadmium contaminated soils. The activity of the enzyme superoxide dismutase also increased as the concentration of heavy metals in the culture medium increased. Vermicompost implementation was able to partially improve the negative effects of these heavy metals. With increasing the concentration of heavy metals, the activity of superoxide dismutase increased by 30-50% compared to the control. Vermicompost reduced the amount of these metals in the soil, roots and stems of the ornamental sunflower plant, and this ornamental plant can be introduced as a purifier of lead and cadmium contaminated areas.

    Keywords: Antioxidant, Stress, Germination, Heavy metals, Ornaemntal plant, Vermicompost
  • Amin Rashidian, Masoud Rafiee*, Ali Khorgami, Reza Mir Derikvand Pages 129-144

    In order to investigate the effect of plant density and foliar application of kaolin on rainfed wheat cultivars, a factorial-split plot study was conducted in a RCBD with four replications under rainfed conditions in Koohdasht. Plant density factor viz. 350, 500, 650 and 800 plants per square meter and cultivar factor including three dryland wheat cultivars Karim, Kuhdasht and Qaboos as factorial in main plots and kaolin foliar application in two levels of non-application and application of Kaolin was placed in sub-plots. The results showed that with increasing plant density, the amount of polyphenol oxidase and peroxidase antioxidants (26.2% and 9.1%, respectively) and grain carbohydrates (11.9%) increased, but the amount of grain protein (4.3%) decreased, at the highest density compared to the control. The amount of nitrogen, potassium and iron in the grain decreased with increasing plant density. The highest amount of phosphorus, zinc and grain protein belonged to Qaboos cultivar, so that in Qaboos cultivar the amount of phosphorus was 6.4% and 1.9%, respectively, the amount of zinc was 4.6% and 1.3%, respectively, and the amount of protein was 2.5% and 0.3%, respectively, more than Karim and Kuhdasht cultivars. Foliar application of kaolin increases the uptake of all essential elements studied in the shoot and the amount of nitrogen, phosphorus, iron, zinc and carbohydrates in the grain; but reduces the antioxidants of the shoot and the amount of potassium and protein in the grain compared to the non-use of kaolin. In total, Qaboos cultivar at a density of 500 plants per square meter with the use of kaolin was recommended as the best treatment for grain production and enrichment at Kuhdasht region.

    Keywords: antioxidants, grain protein, kaolin, rain-fed, wheat
  • Shabnam Farjad Tehrani, Francoise Bernard, Homeira Soleimani* Pages 145-158

    The use of ornamental plants in phytoremediation has attracted a lot of attention due to preventing the entry of heavy metals into the food chain and their beauty in the environment.  Today, tissue culture technique is used as a model system to predict the plants response to environmental pollutants. In the present study to investigate the ability of Narcissus tazetta L. in remediating the environment of cadmium contaminants, in vitro micropropagation of this ornamental plant was done by three procedures: induction, proliferation and bulb production. Then these plantlets were treated by cadmium chloride in three concentrations (1, 2 and 5 mM) in solidified MS culture medium for two weeks. The results showed that Narcissus plantlets are able to accumulate large amounts of cadmium and by increasing cadmium concentration in the medium, its accumulation in plantlets increases; So that in 5 mM treatment, the amount of cadmium in the roots, bulbs and leaves of plantlets was 7502.84, 1971.45 and 398.60 µg g-1DW, respectively. Increasing the concentration of cadmium in the medium caused a decrease in dry weight, amount of pigments, uptake of zinc and peroxidase activity.  In 1 mM cadmium chloride treatment the tolerance index was 0.95 that by increasing cadmium concentration, the tolerance of plantlets decreased. Transfer factor of plantlets were less than one and bioconcentration factor was more than one, indicating that Narcissus can be suggested as a suitable alternative for cadmium contaminant phytostabilization of course requires further research on the soil.

    Keywords: Cadmium, Micropropagation, Narcissus tazetta, Phytoremediation, Tissue culture
  • Mina Ghanbari, Homayoun Farahmand, Fatemeh Nasibi* Pages 159-171

    Carrageenan and salicylic acid are bio stimulants that are involved in stress resistance by affecting the physiological and biochemical processes of the plant. In this study, carrageenan in two concentrations of 0.5 and 1 g / l and salicylic acid in 0.5 and 1mM concentrations were used for foliar application. This study was performed by factorial experiment in a completely randomized design with three replications. The pretreatments were applied in 6-leaf stage and the solutions were sprayed on the plant five times in the early morning in 10 days. One day after the last pretreatment, a number of pots were transferred to the refrigerator for 24 hours at a temperature of 5 °C for chilling stress, then the pots were returned to the greenhouse and after one day, samples of plant were collected from control and cold tressed pots. In this study, it was observed that pretreatment of plants with carrageenan and salicylic acid increased all growth parameters, osmolytes (include soluble sugars and proline), antioxidant enzymes include catalase, ascorbate peroxidase and guaiacol peroxidase activity, but reduced the oxidative stress index such as ion leakage, malondaldehyde and hydrogen peroxide content. The best results were obtained with the use of carrageenan 1 g / l and 0.5 mM salicylic acid. These results indicate that carrageenan and salicylic acid increased the resistance to cold stress in Impatiens flowers by increasing the protective parameters of the plant.It seems that these compounds as bio stimulants can be suitable for managing cold stress in other ornamental plants and can be used to reduce the chilling stress of autumn and winter in plants.

    Keywords: Antioxidant enzymes, Carrageenan, Cold stress, Impatiens, Salicylic acid
  • Sina Fallah, Elham Madadi*, Amir Sadeghpour, Hossien Barani-Beiranvand Pages 173-194

    AbstractEnvironmental pollution and weed resistance to herbicides have attracted the attention of researchers to methods of biological weed control. In this regard, the effect of different concentrations (50, 100 and 150 mL/L) of different organs (roots, shoots, whole plant) of chamomile on some physiological parameters and initial growth of charlock mustard (Sinapis arvensis L.) and wheat (Triticum aestivum L.) were examined. The factorial experiment was performed in a completely randomized design with three replications. The results showed that increasing the concentration of chamomile extract increased hydrogen peroxidation, lipid peroxidation, and proline content of charlock mustard, however it suppreseed cell viability, germination rate, seedling length, seedling dry weight and seedling vigor index of this plant. The dry weight of charlock mustard and wheat seedlings at a concentration of 150 mL/L at the 5% probability level was 58.9 and 84.3, respectively. In other words, this trait decreased by 41% and 15.7% in the two plants. Although chamomile shoot extract had the most negative effect on the mentioned traits in both plants, charlock mustard showed a more severe response compared to wheat. Even with the lowest concentration, chamomile extract reduced the vigor index of charlock mustard seedlings three times more than that of wheat. In general, it can be concluded that based on the strong effect of chamomile extract on suppressing the growth of charlock mustard and little effect on wheat seedlings, it can be

    Keywords: Lipid peroxidation, proline, mitotic index, natural herbicide
  • Heidar Meftahizade*, Ali Pourghalandar, Mohammad Reza Kudori Pages 195-209

    In order to investigate the effect of organic fertilizers including compost and manure on morphological, yield and qualitative characteristics of Rosa damascena Mill, an experiment was conducted in a randomized complete block design with 7 treatments in 3 replications in 2018-2019 in Sirjan city. The treatments were compost (20, 25 and 30 tons per hectare) and manure (10, 15 and 20 tons per hectare) along with control (without fertilizer application). Results showed that fertilizer in all investigated characteristics was significant. Mean comparison of data showed that 20 tons / hectare manure responded better regarding to canopy, height, leaf length and width, fresh and dry weight of flowers, number of flowers, phenol, chlorophyll, and antioxidant. As well, 30 tons / ha compost  showed  maximum in number of branches, leaves per plant, fresh and dry weight per plant  and essential oil yield. Also, cluster analysis showed that 20 and 30 tons / hectare manure and compost were put in the same group. As conclusion, 20 and 30 tons / hectare manure and compost, respectively, had the maximum effect on morphological and qualitative characteristics of Rosa damascena Mill seedlings.

    Keywords: Antioxidant, Essential oil yield, Medicinal plants, Organic fertilizer, Rosa damasena
  • Zeinab Veisi, Mansour Ghorbanpour*, Moreza Akramian Pages 211-229

    Nanoparticles depending on the plant species, methods used, culture conditions, concentration, etc. may have different effects on the induction of physiological and metabolic processes in plants. In this study the effects of different levels of silicon nanoparticles (0, 75, 150 and 300 mg/L) and salinity stress (0, 50 and 100 mM NaCl) were investigated as a factorial experiment based on completely randomized design with three replications under hydroponic culture conditions on morphological, physiological and biochemical parametres of Calendula officinalis L. plant. Scanning Electron Microscopy (SEM) confirmed the adsorption and translocation of silicon nanoparticles through leaves and roots upon experimental treatments. The results of analysis of variance (ANOVA) showed that the interaction effects of silicon nanoparticles and salinity stress on all measured traits were significant (P <0.05). Results showed that salinity stress reduced plant height, shoot dry weight, number of capitols, the largest flower diameter, flower yield, total chlorophyll and carotenoids and leaf relative water content.In contrast, the application of silicon nanoparticles reduced the negative effects of salinity stress (lipid peroxidation), improved growth parameters, photosynthetic pigments, quantitative (flower production) and qualitative (quercetin content) yield of the plant compared to the control, and there was a statistically significant difference in this regard between silicon nanoparticle levels. The results of analysis of extracts by HPLC showed that the highest amount of quercetin (309.78 μg/g dry weight) was related to the treatment of 150 mg/L silicon nanoparticles and salinity stress of 50 mM. Also, the antioxidant activity of plant flower extracts in different experimental treatments showed a significant (P <0.01) difference on inhibition of DPPH free radicals and had a similar trend with phenolic and flavonoid contents. Therefore, the use of appropriate concentration of silicon nanoparticles is effective in reducing the negative effects of salinity stress and increasing the content of pharmacologically active metabolites in marigold.

    Keywords: Calendula officinalis, Nano-silicone, Salinity stress, Quercetin, Flower yield
  • Toktam Oraee, Mahmoud Shoor*, Ali Tehranifar, Hossein Nemati, Atiyeh Oraee Pages 231-248

    Survival of ornamental plants is vital green spaces threatened by climate change and drought stress. An experiment was designed to investigate the effect of soil modifiers on the growth of two plants of the Hollyhock ecotype under drought conditions at Ferdowsi University of Mashhad in 2021. Experimental Treatments included two ecotypes (Mashhad, Tehran), three drought stress levels (80, 60, 40% FC), and four substrates (soil, soil + manure, soil + rice hull, soil + wheat straw). Macroelements (nitrogen, phosphorus, and potassium) of leaves, physiological characteristics of plants, such as (total chlorophyll, proteins, and activity of enzymes), and morphological traits (height, the diameter of the stem, number of leaves, bud, flowers, and leaves the area) have been measured. The effect of time on the number of Hollyhock leaves under drought stress was also recorded. Treatments affected all physiological and growth parameters of Hollyhock plants, and a significant amount of physiological traits (chlorophyll) and growth parameters were recorded in the Mashhad ecotype below 80% FC in soil + manure. The triple interactions of ecotype, drought stress, and culture medium on protein content, superoxide dismutase activity, and ascorbate peroxidase activity were not significant, but enzyme activity was increased with increasing drought stress. Also, the number of leaves and flowers had a decreasing trend with increasing drought stress. The results showed that applying manure with soil by providing macro elements reduced the adverse effects of drought stress in Hollyhock and increased drought stress resistance in both ecotypes.

    Keywords: Hollyhock, Growth medium, Ecotype, Nutrients
  • Somaiea Fahim, Alireza Ghanbari*, Amir Mohamad Naji, Ali Akbar Shokohian, Hasan Maleki Lajayer Pages 249-266

    Lack of rainfall and rising temperatures have caused problems in the agricultural crop cultivation in many areas. Grapevine is one of the most important economic products in horticulture. Due to the importance of grapes as important economic products in horticulture, identification and use of resistant cultivars to drought stress is one of the basic steps and the important goals this plant breeding programs. This research carried out in factorial experiment in randomized complete design with three replications in 2020. Experimental factors was include different levels of drought stress (level four 100, 75, 50 and 25% of water requirement) and grapvine cultivars (Gharashiliq (Ga), Rasmi (Ra), Aghshiliq (Ag), Copake Bogan (Co), Tukilgen (Tu) , Khalili (Kh)). The results of this study showed that with increasing drought stress level in 6 grape cultivars, plant growth parameters, relative leaf water content, photosynthetic pigment content decreased significantly (p <0.01), that the greatest decrease was observed at the stress level of 25% water requirement. Also, increasing drought stress levels the electrolyte leakage, malondialdehyde, total soluble sugars, proline and antioxidant enzymes activity content increased in more cultivars, significantly (p <0.01). Increasing drought stress to 25% field capacity, the highest and lowest leaf area decrease percentage compared to the control were observed in Copake Bogan (68%) and Gharashilig (45%) cultivars, respectively. Among the studied cultivars, the highest and lowest ion leakage content were observed in Aghshilig and Gharashilig cultivars, which had 36% and 32.8%, respectively. The highest proline content was obtained in Gharashilig cultivar (0.14 µmol g-1 FW) and the lowest was obtained in Copake Bogan cultivar (0.067 µmol g-1 FW). Also, The highest and lowest catalase enzyme content among the 6 studied grape cultivars were obtained in Gharashilig cultivar (3.02 µmol g-1 FW.min) and Copake Bogan (1.41 µmol g-1 FW.min). The highest peroxidase enzyme content was obtained in Tukilgen (5.86 µmol g-1 FW.min) and the lowest content in Rasmi (1.39 µmol g-1 FW.min) cultivar. The results showed, Aghshiligh and Copake Bogan cultivars were drought-sensitive and Garashiligh cultivars drought-tolerant and the rest are semi-drought sensitive cultivars.

    Keywords: Peroxidase, Proline, Relative water content, Catalase, Malondialdehyd
  • Sara Sharifi Soltani, Kamal Kazemitabar*, Gholam Ali Ranjbar Pages 267-281

    Drought is one of the most serious threats in agricultural production worldwide, and climate change is likely to exacerbate this threat. In order to evaluate the drought tolerance of different castor ecotypes, a factorial experiment was conducted in a completely randomized design with three replications in Sari Agricultural Sciences and Natural Resources University. The first factor was 22 castor ecotypes and the second factor was drought stress with 5 levels, full irrigation, four levels (irrigation was cuted at the primary of spike growth) (11, 22, 33, 44 days after Irrigation cut off). Experimental traits were included the activity of the antioxidant enzymes Catalase, Guaiacol peroxidase and Ascorbate peroxidase, the biochemical activity of Malondialdehyde (MDA), Proline content, Plant height, stem diameter and number of leaves. Cluster analysis classified the ecotypes into three clusters under normal and drought stress conditions.The results showed that the activity of Catalase, Ascorbate peroxidase, Guaiacol peroxidase, Malondialdehyde and Proline content under drought stress conditions of the third group (Tolerant) compared to the first group (Sensitive) were increased 81.5, 81.87, 70.27, 80.05, 81.87, respectively. On the other hand, the differences between tolerant and sensitive groups at stress conditions in plant height, stem diameter and number of leaves were 74.74, 80.50 and 83.38%, respectively. The highest correlation under drought stress conditions was observed between Catalase and Ascorbate peroxidase (r = 0.997) and the lowest non-significant correlation was observed between proline and plant height (r = 0.292). According to the results, in terms of the studied traits 5 and 19 ecotypes were introduced as drought tolerant ecotypes.

    Keywords: : Ascorbate, Catalase, Guaiacol Peroxidase, Lipid Peroxidation, Osmolite, Peroxidase
  • Farnaz Saheri, Giti Barzin*, Leila Pishkar, Masoud Mashhadi Akbar Boojar, Laleh Babaeekhou Pages 283-299

    Considering the increasing trend of drought development and lack of desirable land for agriculture in the world, the use of drought resistant species or the use of compounds that reduce the effects of drought stress and induction of resistance to stress in plants is very important. In the present study, the effects of salicylic acid (SA) foliar spray (0, 0.5 and 1 mM) on physiological and biochemical responses of purslane (Portulaca oleracea L.) as a medicinal plant under drought stress (90, 60 and 30% of field capacity (FC)) were examined in a factorial experiment based on a completely randomized design with four replications in Islamshahr Branch, Islamic Azad University, Islamshahr, Iran. The results showed that 60 and 30% FC reduced the height (18.5 and 45%, respectively) and total dry weight (43.1 and 58.6%) of the plant compared to the control treatment. Drought stress, especially 30% FC, reduced photosynthetic pigments, relative water content, membrane stability and induced oxidative stress (increased levels of methylglyoxal and malondialdehyde). However, foliar application of SA by regulating chlorophyll metabolism (activity of chlorophyllase and delta-aminolevulinic acid dehydratase) and improving proline metabolism (activity of proline dehydrogenase and delta-1-proline-5-carboxylate synthetase 1) increased the contents of chlorophylls and proline and, consequently, improved photosynthetic apparatus efficiency and relative water content under drought stress. SA also improved plant tolerance to drought stress by increasing the activity of enzymes involved in the glyoxalase system and improving the redox state of the ascorbic acid-glutathione cycle. Therefore, SA under drought stress can play an effective role in reducing and modulating the negative effects of stress.

    Keywords: Portulaca oleracea, drought stress, salicylic acid, chlorophyll metabolism, proline metabolism, glyoxalase system
  • Mehrdad Nazari, Fariba Khalili*, Rahele Ebrahimi, Younes Mostofi, Mehrdad Jafarpour Pages 301-321

    Sweet pepper is one of the most important commercial vegetable with short postharvest life and high susceptibility to fungal diseases. This research was conducted based on complete randomized factorial design with two treatments of UV-C radiation (0, 5 and 10 kJ m-2s-1) and DPI dipping (0 and 1 µM) with 3 replication on sweet pepper fruits. The effects of these treatments was studied on some attributes changes throughout 28 days at 7ºC. The results showed that carotenoid content reduced during 28 days of storage. Treatment of 5 kJ m-2s-1 UV-C and combination of 10 kJ m-2s-1 and DPI treatment caused an increase in carotenoid content that generally kept the same values than initial value after 28 days at 7 ºC. After 10 kJ UV-C m-2 treatment an important initial stress was foundand treated samples conserved antioxidant contents regarding the initial content. In these samples DPI dipping generally reduced the antioxidant capacity on the 28 day.  The medium illumination dose showed the highest total phenolics content and reducing sugar. Combination of 10 kJ UV-C m-2 illumination and DPI treatment caused conservation of protein content after 28 days at 7 ºC. SOD activity increased on 21th day of storage in treated samples with 5 kJ m-2s-1 UV-C and 1 µM DPI[RbD1] . 10 kJ UV-C m-2 caused an increase in catalase activity on the last day of storage. Illuminated samples with 5 kJ UV-C m-2 showed the highest peroxidase activity on 14th day at 7 ºC. As main conclusion a pretreatment of UV-C radiation and DPI dipping was found as an effective technique for quality preservation of sweet pepper fruits during storage. [RbD1]Which concentration?

    Keywords: Catalase Enzyme, Protein, Oxidative Stress, superoxide dismutase, antioxidant activity
  • Bahman Zahedi*, Abdolhossein Rezaei Nejad, Farhad Beiranvand Pages 323-339

    Due to climate changes and Deficiency of water resources, as well as the importance of cultivating ornamental plants in green space, in order to better water management, an experiment to investigate the effect of water deficit sress and foliar application of different concentrations of selenium on some morphophysiological and biochemical characteristics of Scarlet sage, in factorial experiment based on a completely randomized design with three levels of water deficit stress (90 (control), 80 and 70% of field capacity) and four levels of sodium selenate (0, 0.5 and 1.5 μM) were performed in greenhouse conditions. Experiment results showed that water deficit stress decreased plant height, leaf area, flower longevity, relative leaf water content and increased electrolyte leakage and malondialdehyde concentration. Application of selenium at concentrations of 0.5 and 1 μM by increasing the activity of catalase, ascorbate peroxidase and peroxidase enzymes increases plant height, leaf area, flower longevity, relative leaf water content and reduces electrolyte leakage, malondialdehyde concentration and also increases relative it was photosynthesized at the concentration of pigments but at a concentration of 1.5 μM had a negative effect on the mentioned properties. In general, the results showed that under water deficit stress has a detrimental effects on plants growth and development. Selenium in water deficit stress and non-stress conditions at low concentrations improved the vegetative and reproductive growth of plants but at higher concentrations had a negative effect on these parameters.

    Keywords: Ascorbate peroxidase, Flowering period, Garden plants, Irrigation regime, Relative water content, Selenium