فهرست مطالب

فصلنامه فرآیند و کارکرد گیاهی
سال دوازدهم شماره 5 (پیاپی 58، آذر و دی 1402)

  • تاریخ انتشار: 1402/09/10
  • تعداد عناوین: 25
|
  • کلثوم ستار، طهماسب آسمانه* صفحات 1-18

    آویشن باغی (Thymus vulgaris L.)، گیاه دارویی از خانواده نعناعیان (Lamiaceae) است. پراکنش طبیعی و مواد موثره برخی از گونه های آویشن با مقادیر کلسیم و منیزیم خاک، مرتبط بوده است. بر این اساس در این پژوهش، اثرات نسبت های مختلف کلسیم به منیزیم (نسبت های 28/0، 8/0، 2، 3 (شاهد) و 8) که به ترتیب حاوی غلظت های: 1 به 5/3، 2 به 5/2، 3 به 5/1، 5/1 به 5/0 و 4 به 5/0 میلی مولار کلسیم به منیزیم بوده بر شاخص های رویشی، و فیزیولوژیک گیاه آویشن باغی در محیط کشت هیدروپونیک، در قالب طرح کاملا تصادفی، بررسی گردید. بررسی نتایج نشان داد که مقادیر بالای کلسیم و منیزیم در محلول غذایی، منجر به افزایش معنی دار محتوای رنگیزه های کلروفیل، کاروتنوییدها و آنتوسیانین های برگ، کربوهیدرات محلول و پروتیین کل و کاهش مقدار پتاسیم در ریشه و بخش هوایی گیاه، نسبت به شاهد گردید. از سویی دیگر، نسبت 8 کلسیم به منیزیم، موجب افزایش غلظت کلسیم و کاهش غلظت منیزیم در ریشه و بخش هوایی گردید. بیشترین مقدار ترکیبات فنلی گیاه آویشن باغی در نسبت 8 تیمار کلسیم به منیزیم مشاهده شد و با افزایش منیزیم، مقدار ترکیبات فنلی این گیاه نسبت به شاهد کاهش یافت. نسبت های کلسیم به منیزیم اعمال شده در این پژوهش، به ویژه نسبت 8/0، منجر به افزایش معنی دار متوسط سطح برگ، وزن خشک ریشه و بخش هوایی گیاه آویشن باغی، نسبت به شاهد گردید. در مجموع، می توان اذعان داشت بهترین نسبت های کلسیم به منیزیم در محلول غذایی برای رشد این گیاه، نسبت های 8 و 8/0 و برای تولید ترکیبات فنلی، نسبت 8 تیمار است.

    کلیدواژگان: آویشن، شاخص های فیزیولوژیک، کلسیم، منیزیم
  • سدابه جهانبخش گده کهریز*، سیده یلدا رئیسی ساداتی صفحات 19-36

    آلودگی محیطی ناشی از فلزات سنگین به دلیل تجزیه ناپذیری یک نگرانی اصلی در خاک های کشاورزی است که امنیت غذایی را تهدید می کند. کادمیوم و جیوه از جمله دو آلاینده خطرناک و سرطان زا به شمار می روند که در اکوسیستم های طبیعی میزان آن توسط فعالیت های انسانی افزایش یافته و منجر به کاهش تولید پروتیین، غیر فعال سازی برخی از آنزیم ها، ایجاد اختلال در انواع واکنش ها و اعمال سلولی و باعث توقف رشد و نمو می شوند. از آنجایی که آلوده شدن زمین های زراعی با فلزات سنگین از یک طرف منجر به کاهش کیفیت محصولات کشاورزی و از طرف دیگر تهدیدی جدی برای سلامت انسان است، نیازمند توجه بیشتری است. لذا هدف از این پژوهش، بررسی تاثیر کشت مجدد بذور گندم حاصل از تیمار فلزات سنگین کادمیوم و جیوه بر برخی پارامترهای مورفوفیزیولوژیکی دو رقم گندم است. بدین منظور آزمایشی به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی با سه تکرار در گلخانه دانشگاه محقق اردبیلی اجرا شد. فاکتور اول ارقام گندم (مروارید و فلات) و فاکتور دوم تیمارهای آزمایشی شامل کلرید جیوه (با غلظت 10 و 20 میکرومولار)، کلرید کادمیوم (5/0 میلی مولار) و برهمکنش کادمیوم با جیوه در دو سطح (10 میکرومولار جیوه با 5/0 میلی مولار کادمیوم، 20 میکرومولار جیوه با 5/0 میلی مولار کادمیوم) همراه با گیاه چه های شاهد بودند. یافته ها نشان داد که تحت تنش فلز سمی جیوه و برهمکنش کادمیوم با جیوه میزان قند محلول و پروتیین کل، فعالیت آنزیم کاتالاز افزایش یافته اما از فعالیت آنزیم های آنتی اکسیدان پراکسیداز و پلی فنل اکسیداز در رقم فلات کاسته شد. نتایج بیانگر آن است که بذور حاصل از تیمار برگی کادمیوم، جیوه و برهمکنش این فلزات سنگین و کشت مجدد این بذور می تواند با تغییر در ویژگی های فیزیولوژیک بر عملکرد خود تاثیر بگذارد. به طور کلی رقم مروارید تحت تنش کلرید جیوه و کلرید کادمیوم و برهم کنش آن ها، واکنش بهتری نسبت به رقم فلات از خود نشان داد. بنابراین بر اساس نتایج این آزمایش گلخانه ای تداوم تحقیقات در شرایط مزرعه ضروری به نظر می رسد.

    کلیدواژگان: نزیم های آنتی اکسیدان، کلرید جیوه، کادمیوم، گندم، عملکرد
  • حمیدرضا وحیدی پور، منیره چنیانی*، مهرداد لاهوتی، علی گنجعلی، مریم مقدم متین صفحات 37-50

    گیاهان علوفه ای به دلیل داشتن ترکیبات زیست فعال که تغذیه دام ها را تحت تاثیر قرار می دهند و نیز قابلیت درمانی آن ها برای انسان ها، مورد توجه قرار گرفته اند. امروزه در سامانه های کشت گیاهان علوفه ای، زمان مناسب برداشت برای دستیابی به عملکرد بهینه بسیار اهمیت دارد. به منظور بررسی اثر زمان برداشت (یک الی هشت هفته پس از برداشت اولیه) بر محتوای برخی متابولیت های ثانوی (فنل، فلاونویید، ایزوفلاونویید و آلکالویید) و عناصر فلزی (روی، آهن، منیزیم و منگنز) یونجه، آزمایشی بر پایه طرح کاملا تصادفی با سه تکرار انجام شد. نتایج نشان داد که غلظت این متابولیت ها و عناصر به طور قابل توجهی در زمان های مختلف برداشت محصول تغییر کرد. به طوری که محتوای فنل کل در هفته های پنجم، ششم و هفتم (به ترتیب، افزایش 37/2، 29/2 و 24/2 برابری نسبت به هفته دوم)، محتوای تام فلاونویید در هفته ششم (افزایش 89/1 برابری نسبت به هفته دوم)، محتوای ایزوفلاونویید کل در هفته ششم (افزایش 75/1 برابری نسبت به هفته اول) و محتوای آلکالویید کل در هفته های هفتم و هشتم (به ترتیب، افزایش 58/10 و 75/11 برابری نسبت به هفته اول) بیشترین مقدار بودند. همچنین میزان بیشینه عنصر آهن در هفته های پنجم و ششم و میزان بیشینه عناصر منیزیم و منگنز در هفته ششم مشاهده شدند. وجود بیشینه میزان این فیتواستروژن ها و عناصر در مراحل اواسط و اواخر گلدهی (به ترتیب، هفته های پنجم و ششم) احتمالا می تواند عامل مهمی در تعیین کیفیت علوفه و میزان بازده محصول باشد و با توجه به خواص دارویی آن ها برای انسان، این مراحل مناسب ترین زمان برداشت محصول است.

    کلیدواژگان: ایزوفلاونوئید، خواص دارویی، فلاونوئید، فنل، فیتواستروژن های یونجه
  • پریسا صادقی، حمید حسن پور* صفحات 51-68

    با توجه به اثرات زیست محیطی کاربرد زیاد کودهای شیمیایی متداول، محلول پاشی برگی عناصر غذایی می تواند از افزایش مصرف کودهای شیمیایی و آلودگی آب های سطحی و زیرزمینی جلوگیری کند. بنابراین در پژوهش حاضر تاثیر، محلول پاشی برگی نانو کلات روی (صفر، 1 و 5/1 گرم در لیتر) تحت شرایط کم محلول دهی (90، 110 و 130 میلی لیتر) روی میوه توت فرنگی رقم سابرینا در شرایط گلخانه ای انجام گرفت. صفات مورد اندازه گیری شامل فعالیت آنتی اکسیدانی، محتوی آسکوربیک اسید، فنل، فلاونویید، آنتوسیانین کل، فعالیت آنزیم های آنتی اکسیدانی و محتوای عناصر آهن و روی بودند. نتایج حاصله نشان داد که کاربرد کلات روی منجر به افزایش عملکرد، محتوای آسکوربیک اسید، فنل و فلاونویید کل و فعالیت آنتی اکسیدانی در مقایسه با شاهد می شود. بالاترین عملکرد میوه (39/550 گرم) و محتوی عنصر آهن (2/289 میلی گرم بر کیلوگرم وزن خشک) در تیمار کم محلول دهی 130 میلی لیتر و نانو کلات روی 5/1 گرم در لیتر و کمترین مقدار عملکرد (56/123 گرم) و محتوای عنصر آهن (92/123 میلی گرم بر کیلوگرم وزن خشک) نیز در تیمار کم محلول دهی 90 میلی لیتر و نانو کلات روی صفر گرم در لیتر مشاهده شد. همچنین بالاترین فعالیت آنزیم کاتالاز (25/3 واحد بر گرم وزن تر) در تیمار 5/1 گرم در لیتر نانو کلات روی و کم محلول دهی 90 میلی لیتر به دست آمد. به طور کلی می توان نتیجه گرفت که نانو کود کلات روی در غلظت 5/1گرم در لیتر جهت بهبود عملکرد و کیفیت توت فرنگی رقم سابرینا تحت شرایط کم محلول دهی مناسب است. بنابراین بر اساس نتایج حاصل از این مطالعه می توان استفاده از تیمار کم محلول دهی 110 میلی لیتر را به همراه 5/1گرم در لیتر نانو کود کلات روی جهت کاهش مصرف محلول غذایی و آب برای کشت هیدروپونیک توت فرنگی پیشنهاد نمود.

    کلیدواژگان: آنتوسیانین، آنزیم های آنتی اکسیدانی، آسکوربیک اسید، عناصرمعدنی، فنل کل
  • سعید حضرتی*، سیروس شیری، وحید سرابی، حمید محمدی صفحات 69-90

    استفاده از کودهای زیستی و تغذیه متعادل گیاه به عنوان مهم ترین عوامل حاصلخیز کننده خاک از اولویت های سیستم های کشاورزی پایدار است. به منظور ارزیابی کاربرد همزمان سرکه چوب و تلقیح با قارچ های میکوریزا آرباسکولار بر رشد و عملکرد گیاه دارویی بالنگوی شهری در    خاک های فقیر آزمایشی به صورت فاکتوریل در قالب طرح بلوک های کاملا تصادفی در سال زراعی 1401-1400 اجرا شد. در این آزمایش فاکتور اول شامل سرکه چوب با سه سطح (عدم کاربرد، کاربرد دو و چهار لیتر در هکتار) و فاکتور دوم تلقیح با قارچ میکوریزا آربوسکولار جنس Glomus  (عدم تلقیح، تلقیح بذر با قارچ و تلقیح بذر + خاک با قارچ) در سه تکرار اجرا شد. نتایج نشان داد که صفات ارتفاع بوته، وزن هزار دانه، زیست توده، عملکرد دانه، شاخص برداشت، درصد روغن و عملکرد روغن به طور معنی داری تحت تاثیر برهمکنش سرکه چوب و تلقیح با قارچ میکوریزا قرار گرفتند. بیشترین میزان عملکرد دانه (2038 کیلوگرم در هکتار) در کاربرد 2 لیتر در هکتار سرکه چوب تلقیح بذر با قارچ میکوریزا، درصد روغن (11/25 درصد) و عملکرد روغن (95/487 کیلوگرم در هکتار) با کاربرد 4 لیتر در هکتار سرکه چوب و تلقیح بذر با قارچ میکوریزا مشاهده شد. اسیدهای چرب پالمیتیک، لینولنیک، اولییک، لینولییک، پالمیتولییک و استیاریک به طور معنی داری تحت تاثیر کاربرد سرکه چوب و تلقیح با قارچ میکوریزا قرار گرفتند. در بین اسید های چرب مورد بررسی فقط اسید لینولنیک با کاربرد سرکه چوب و تلقیح با قارچ میکوریزا افزایش یافت، به طوریکه همه سطوح تیمارهای سرکه چوب، تلقیح بذر و تلقیح بذر + خاک با قارچ توانست میزان اسید لینولنیک را در مقایسه با تیمار عدم تلقیح افزایش دهد. به طورکلی، می توان نتیجه گرفت که برای حصول عملکرد دانه و روغن بالای گیاه دارویی بالنگوی شهری در خاک های فقیر، کاربرد همزمان سرکه چوب به میزان 2 لیتر در هکتار و تلقیح بذر و خاک با قارچ میکوریزا تیمار مطلوبی به شمار می رود.

    کلیدواژگان: حاصلخیزی، کودهای زیستی، درصد روغن، کودهای آلی
  • سارا خراسانی نژاد*، فاطمه بهشتی، فاطمه داوریان، حسین کیخا صفحات 91-108

    بادرنجبویه (Melissa officinalis) گیاه دارویی ارزشمند در مدیترانه و غرب آسیا است. در سال های اخیر مشخص شده است عنصر سیلیسیم، دارای اثرات مهمی روی رشد و افزایش مقاومت گیاه نسبت به تنش ها و بهبود جذب یون ها است. امروزه، به ویژه در شرایط نامساعد محیطی، سیستم های کشت بدون خاک از مهمترین فناوری های روز به شمار می آیند. باتوجه به اهمیت روزافزون این نوع از تکنیک کشت، آزمایشی به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی با چهار سطح سیلیسیم با غلظت های صفر، 75/0، 5/1 و 25/2 میلی مولار در چهار بستر کشت شامل خاک و ماسه (مشتقات خاکی)، خاک و ورمی کمپوست (مشتقات خاکی)، پرلیت (بدون خاک و تغذیه با محلول غذایی با پایه هوگلند)، پرلیت و کوکوپیت (بدون خاک و تغذیه با محلول غذایی با پایه هوگلند) با سه تکرار انجام شد. پس از کشت نشا و کامل شدن رشد رویشی و شروع فاز گلدهی، شاخص های رشدی، مورفوفیزیولوژیک و فیتوشیمیایی از جمله طول ریشه، وزن تر و خشک اندام هوایی و ریشه، رطوبت نسبی برگ، رنگیزه های فتوسنتزی، فنل کل، فلاونویید کل، فعالیت آنتی اکسیدانی، عملکرد و درصد اسانس اندازه گیری شد. نتایج نشان داد که اثر متقابل سیلیسیم با بسترهای کشت بر شاخص های مورفوفیزیولوژیکی و بیوشیمیایی بادرنجبویه در سطح اختلاف یک درصد معنی دار شد و بیشترین میانگین شاخص های رشدی و فیزیولوژیکی در بستر کشت پرلیت به دست آمد. افزایش غلظت سیلیسیم تا حدی باعث بهبود عملکرد شد اما در غلظت 5/1 میلی مولار بهترین نتایج به دست آمد. بیشترین مقدار عملکرد اسانس (06/0 میلی گرم در هر بوته) در شرایط خاک مزرعه و بدون محلول پاشی سیلیسیم و بیشترین درصد اسانس (8/0 درصد) در محیط کشت پرلیت با سیلیسیم 25/2 میلی مولار به دست آمد. همچنین بالاترین مقدار فنل کل (140 میلی گرم بر گرم ماده خشک) در سیستم کشت خاکی و سیلیسیم 25/2 میلی مولار و فعالیت آنتی اکسیدانی (55 میلی گرم بر گرم ماده خشک) در محیط کشت خاکی و عدم استفاده از سیلیسیم مشاهده شد. باتوجه به نتایج به دست آمده، به نظر می رسد با وجود اینکه سیلیسیم دارای اثرات افزایشی بر پارامترهای رشدی بوده است، بهترین نتیجه روی متابولیت های ثانویه، در بستر خاک مزرعه بدون کاربرد سیلیسیم، به دست آمد که از نظر اقتصادی نیز به صرفه است.

    کلیدواژگان: اسانس، عملکرد بیولوژیک، کشت بدون خاک، ورمی کمپوست
  • عطیه اورعی، متینه مرادیان، یحیی سلاح ورزی*، علی تهرانی فر، امیرعلی صلواتی صفحات 109-126

    انباشت فلزات سنگین در سراسر اکوسیستم مشکلات زیست محیطی بزرگی است که کیفیت زندگی همه موجودات زنده را تهدید می کند. در آزمایشی به صورت فاکتوریل بر مبنای طرح بلوک کاملا تصادفی، اثر نیتروپروساید سدیم بر پاسخ های فیزیولوژیکی و بیوشیمیایی گوجه فرنگی تحت تنش نیکل مورد بررسی قرار گرفت. گیاهان گوجه فرنگی در دو سطح نیتروپروساید سدیم (صفر و 100 میکرومولار) و سه سطح مختلف نیکل (صفر، 25، 50 میکرومولار) همراه با سه تکرار تحت شرایط هیدروپونیک کشت داده شدند. نتایج نشان داد که 50 میکرومولار سولفات نیکل تحت عدم کاربرد نیتروپروساید سدیم به طور قابل توجهی باعث کاهش محتوای آب نسبی برگ (1/43 درصد) در مقایسه با شرایط کاربرد نیتروپروساید سدیم شد. افزایش نشت یونی و مالون دی آلدهید، به عنوان شاخص آسیب اکسیداتیو در گیاهان تحت تنش سولفات نیکل مشاهده شد. در پاسخ به اکسیداتیو ناشی از تنش سولفات نیکل، میزان کلروفیل روندی نزولی و کربوهیدارت و غلظت پرولین نسبت به شاهد روندی صعودی داشتند. کاربرد 100 میکرومولار نیتروپروساید سدیم سبب افزایش کلروفیل b (54/4 درصد) و کلروفیل کل (57/3 درصد) در شرایط عدم تنش سولفات نیکل نسبت به شاهد شد. فعالیت آنتی اکسیدانی، پراکسیداز و کاتالاز در تیمار 100 میکرومولار نیتروپروساید سدیم نسبت به گیاهان بدون این ماده به ترتیب، 62، 37 و 38 درصد تحت تنش 50 میکرومولارسولفات نیکل افزایش یافت. با توجه به نتایج، نیتروپروساید سدیم در غلظت 100 میکرومولار، اثرات منفی تنش نیکل را بر صفات رشدی گیاه گوجه فرنگی نظیر تعداد برگ و وزن خشک گیاه با افزایش فعالیت آنتی اکسیدانی (افزایش فعالیت آنزیم های کاتالاز و پراکسیداز) و همچنین تاثیر مثبت تجمع پرولین بر محتوای نسبی آب، کاهش داد، لذا کاربرد این ماده برای گیاه گوجه فرنگی تحت رشد در شرایط نیکل توصیه می شود.

    کلیدواژگان: گوجه فرنگی، تنش غیرزیستی، فلزات سنگین، نیتریک اکسید
  • محمد صفا عین الدین، علی اکبر شکوهیان*، علی رسول زاده، آرش همتی صفحات 127-142

    پیش بینی می شود که در بسیاری از مناطق جهان دوره های خشکسالی گسترش یابد و تولیدات کشاورزی را با مشکل مواجه نماید. بر این اساس از روش های مختلف می توان برای کاهش اثر تنش خشکی استفاده کرد. به منظور بررسی تاثیر اسید فولویک و ملاتونین بر برخی از ویژگی های مورفوفیزیولوژیک و بیوشیمیایی توت فرنگی رقم کاماروسا تحت تنش آبی، آزمایشی در شهرستان بستان آباد و آزمایشگاه گروه باغبانی دانشکده کشاورزی دانشگاه محقق اردبیلی در طی سال 1400 به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی با چهار تکرار انجام شد. عوامل آزمایشی شامل سه سطح آبیاری (100، 50 و 25 درصد ظرفیت زراعی)، محلول پاشی اسید فولویک در سه سطح {شاهد (غلظت صفر)، 200 و 400 میلی گرم در لیتر} و محلول پاشی ملاتونین در سه سطح {شاهد (غلظت صفر)، 75 و 150 میکرومولار} بودند. نتایج نشان داد محلول پاشی اسید فولویک و ملاتونین به طور معنی داری باعث افزایش میزان کلروفیل، کاروتنویید، ظرفیت آنتی اکسیدانی کل، پرولین، فنل، فلاونویید و پروتیین محلول و کاهش میزان مالون دی آلدهید در شرایط تنش خشکی گردید. به طور کلی تیمار گیاهان با 200 میلی گرم اسید فولویک و 150 میکرومولار ملاتونین میزان صفات اندازه گیری شده را به میزان بیشتری افزایش دادند و این تیمارها به طور معنی داری میزان تحمل بوته های توت فرنگی را در مقابل تنش خشکی افزایش دادند.

    کلیدواژگان: آنتی اکسیدان، پروتئین، پرولین، فنل، مالون دی آلدهید
  • مریم رجبی فرشمی، مهدی یاراحمدی، رضا شیرزادیان خرم آباد*، علی اعلمی، امین عابدی، محمدحسین رضادوست صفحات 143-158

    گیاهان موتانت (onset of leaf death 3-1) old3-1 دارای یک جهش نقطه ای در ژن AT4G14880 هستند، این ژن کد کننده آنزیم سیستیین سنتاز سیتوسولی (OASTL-A1) است. سیستیین یک ترکیب آلی گوگرددار و پیش ساز ترکیبات دفاعی است. آنزیم OASTL-A1 (سیستیین سنتاز) در آخرین مرحله سنتز سیستیین نقش دارد. جهش old3-1 موجب تغییر در ساختار و فعالیت این شده و گیاهان موتانت old3-1 در شرایط روزبلندی و C 21 بعد از 14 روز دچار مرگ سلولی زودرس می شوند. در این تحقیق موتانت old3-1 در شرایط روزکوتاهی و دمای C 21 با گیاهان موتانت B40-12, old3-2 و گیاهان مادری Ler-0, Col-0 مورد مقایسه قرار گرفت. بر اساس نتایج فنوتیپی و فیزیولوژیکی، گیاهان old3-1 دچار مرگ سلولی زودرس نشدند نجات یافتند و مراحل مختلف رشد و نمو تا گلدهی و تولید بذر را طی نمودند. بررسی فعالیت آنزیم های کاتالاز و پراکسیداز در شرایط روزکوتاهی نشان داد که میزان فعالیت این آنزیم ها در برگ های old3-1 بیشتر از Ler-0 و B40-12 است، یعنی در روزکوتاهی فعالیت آنزیم ها افزایش یافت. بررسی بیان نسبی ژن های نشانگر سیستم ایمنی شامل GST1, DEFL و PR1 در گیاهچه های old3-1 و Ler-0 22 روزه (روزکوتاهی و C 21) و سپس انتقال یافته به روز بلندی نشان داد که بیان ژن های فوق در روز کوتاهی با افزایش قابل توجه ای همراه بوده و افزایش بیان این ژن ها احتمالا موجب افزایش زنده مانی گیاهان موتانت old3-1 شده است. بر اساس نتایج به دست آمده روزکوتاهی موجب بهبود وضعیت رشد و نمو و نجات گیاهچه های old3-1 از مرگ سلولی زودرس می شود.

    کلیدواژگان: آرابیدوپسیس، روزکوتاهی، مرگ سلولی، موتانت old3-1
  • سید جابر حسینی، زین العابدین طهماسبی سروستانی*، همت الله پیردشتی، سید علی محمد مدرس ثانوی، علی مختصی بیدگلی، سعید حضرتی، مهسا رفعتی آلاشتی صفحات 159-180

    دستیابی به ماده خشک بالا در گیاهان یکی از مهم ترین اهداف فیزیولوژیست های گیاهی است. در این راستا شناخت صفات تاثیرگذار در تولید ماده خشک گیاهان ضروری به نظر می رسد. همچنین تنش شوری از مهم ترین تنش های غیرزیستی است که رشد گیاهان را محدود کرده و صفات مورفولوژیک، فیزیولوژیک و بیوشیمیایی گیاهان را تحت تاثیر قرار می دهد. لذا جهت درک ارتباط بین عملکرد ماده خشک با صفات  آنتی اکسیدانی و رنگدانه های فتوسنتزی و غیر فتوسنتزی نعناع تحت تنش شوری، آزمایشی به صورت فاکتوریل اسپلیت پلات (18 اکوتیپ نعناع شامل گونه های longifolia، pulegium، spicata، rotundifolia، mozafariani و piperita، تنش شوری در سطوح شاهد، 5/2، 5 و 5/7 دسی زیمنس بر متر و زمان برداشت در دو سطح) در قالب طرح بلوک های کاملا تصادفی با چهار تکرار انجام شد. نتایج نشان داد که تنش شوری بر همبستگی بین ماده خشک با سایر صفات مورد مطالعه اثرگذار بود. همچنین تجزیه علیت در سطوح مختلف تنش شوری نشان داد که صفت کلروفیل کل از اثر مستقیم بسیار بالایی برخوردار بود. از سویی دیگر در سطح شوری 5/7 دسی زیمنس بر متر عملکرد ماده خشک گیاه همبستگی بالاتری با صفات مورد بررسی در مقایسه با سطوح پایین تر تنش شوری داشت. همچنین همبستگی بین کلیه صفات در برداشت اول و دوم در مواجه با تنش شوری متفاوت بود. صفت رنگدانه آنتوسیانین در سطح 5/7 دسی زیمنس بر متر همبستگی مثبت و معنی دار با عملکرد ماده خشک داشت. نقش غیر مستقیم رنگدانه کاروتنویید نیز در تنش شدید مشهود بود. مبتنی بر تجزیه علیت تمامی صفات مورد مطالعه شامل محتوای فنل و فلاونویید کل، رنگدانه های آنتوسیانین و کاروتنویید برای اثرگذاری بر عملکرد ماده خشک به صفت کلروفیل کل وابستگی شدید داشتند.

    کلیدواژگان: آنتوسیانین، آنتی اکسیدان، تجزیه علیت، کاروتنوئید، همبستگی
  • حمید طهماسب پور، بهزاد کاویانی*، محی الدین پیرخضری، داود هاشم آبادی صفحات 181-196

    خشکی مهم ترین تهدید تولید محصولات کشاورزی در سراسر جهان است و تغییرات اقلیمی این تهدید را تشدید می کنند. معرفی ارقام و پایه های متحمل به خشکی یک راهکار اصولی است. به منظور بررسی تحمل به خشکی برخی پایه ها و ارقام تجاری آلو و گوجه، آزمایشی به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی با سه تکرار در موسسه تحقیقات باغبانی، کمال شهر، کرج، ایران در سال 1401-1400 انجام شد. فاکتور اول شامل پایه های رویشی میروبالان C29، پنتا، تترا، سنت جولین، ماریانا 2624، GF677 و GN15 به همراه پایه بذری گوجه به عنوان شاهد، و فاکتور دوم ارقام آلو ژاپنی (سیمکا و NO16) و آلو اروپایی (زوچلو) و گوجه سبز و فاکتور سوم تنش خشکی (با اعمال قطع آبیاری به مدت 14 روز) و شاهد (بدون قطع آبیاری) بود. شاخص های بیوشیمیایی مورد بررسی شامل فعالیت آنزیم های آنتی اکسیدان کاتالاز، پراکسیداز و پلی فنول اکسیداز، محتوای پرولین، پروتیین محلول، آنتی اکسیدان کل، نشت یونی و محتوای نسبی آب از شاخص های فیزیولوژیکی بود. نتایج نشان داد که فعالیت آنزیم های آنتی اکسیدان در شرایط تنش خشکی در زوچلو روی پایه GN15 نسبت به شاهد افزایش داشته است. بیشترین میزان پرولین در رقم  NO16و پایه GF677 مشاهده شد. با توجه به نتایج، رقم زوچلو،  NO16و پایه GF677 و GN15 از نظر صفات مورد بررسی به عنوان ارقام و پایه های متحمل به خشکی معرفی می شوند.

    کلیدواژگان: آنزیم های آنتی اکسیدانی، آلو، پایه، پرولین
  • محمدرضا برزگر، حسینعلی اسدی قارنه* صفحات 197-214

    امروزه استفاده از مواد آلی و معدنی، گامی مهم در حفظ محیط زیست است و از موثر ترین شیوه های مدیریتی برای حفظ کیفیت خاک و ارزش غذایی محصولات در سطح مطلوب محسوب می گردند. در تحقیق حاضر، تاثیر 18 بستر مختلف کشت شامل کوکوپیت +پرلایت (نسبت های50-50، 75- 25 و 25-75 درصد حجمی)، پیت ماس + پرلایت (50-50، 25-75 و 75-25 درصد حجمی)، ورمی کمپوست + پرلایت (50-50، 75-25 و 25-75 درصد حجمی)، کمپوست + پرلایت (50-50، 25-75 و 75-25 درصد حجمی)، کوکوپیت 100 درصد حجمی، ورمی کمپوست 100 درصد حجمی، پیت ماس 100 درصد حجمی، پرلایت 100 درصد حجمی، کمپوست 100 درصد حجمی و کوکوپیت + ورمی کمپوست + کمپوست + پیت ماس + پرلایت (20-20-20-20-20 درصد حجمی) بر مقدار عناصر غذایی گیاه دستبو مورد بررسی قرار گرفتند. آزمایش گلدانی به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی با سه تکرار انجام شد. بیشترین غلظت فسفر و پتاسیم در میوه های بستر های کشت با نسبت یکسان و ورمی کمپوست 100 درصد حجمی بود. بیشترین میزان منیزیم در میوه های گیاهان تحت تیمارهای ورمی کمپوست 100 درصد حجمی و کمپوست 100 درصد حجمی مشاهده گردید. بیشترین غلظت مس در میوه های تحت بسترهای کمپوست 100 درصد حجمی و کمپوست 75 + پرلایت 25 درصد حجمی حاصل شد. بیشترین غلظت عناصر روی و آهن نیز در میوه های تحت تیمار کمپوست 100 درصد حجمی مشاهده شد. بالاترین میزان اسید قابل تیتراسیون و شاخص طعم به ترتیب تحت تیمارهای کوکوپیت 50 +پرلایت 50 درصد حجمی و پیت ماس 100 درصد حجمی بودند. دو بستر آلی کمپوست و ورمی کمپوست 100 درصد حجمی دارای بیشترین تاثیر در افزایش غلظت عناصر در میوه های دستنبو داشتند.

    کلیدواژگان: ارزش غذایی، بستر کشت، ترکیبات آلی و معدنی، دستنبو
  • فرهاد باقری، همت الله پیردشتی*، مرتضی اولادی، مریم جنابیان صفحات 215-230

    امروزه تنش شوری امنیت غذایی و پایداری تولیدات کشاورزی را تهدید می کند. پاسخ گیاهان به تنش شوری نیز همواره یکی از موضوعات مهم مطالعات فیزیولوژیک و بیوشیمیایی بوده است. به منظور ارزیابی لاین های موتانت از نظر صفات زراعی، فیزیولوژیک و آنزیمی تحت تنش شوری، آزمایشی به صورت فاکتوریل در قالب طرح بلوک های کاملا تصادفی در سه تکرار با استفاده از خاک شالیزار و تنظیم شوری آن در گلدان اجرا شد. در این آزمایش از چهار لاین موتانت (MLST1، MLTH1، MLTH2 و MLTH3) به همراه دو شاهد متحمل (دیلمانی و نونابوکرا) و دو شاهد حساس (IR29 و سپیدرود) استفاده شده و در سه سطح شوری (صفر، چهار و هشت دسی زیمنس بر متر) برخی صفات زراعی، فیزیولوژیک و آنزیمی آنها مورد ارزیابی قرار گرفت. بر اساس نتایج، بیشترین میزان پرولین در سطح شوری چهار دسی زیمنس بر متر در موتانت MLTH2 حاصل گردید که نسبت به شرایط عدم تنش شوری بیش از 3/1 برابر افزایش نشان داد. از طرفی کمترین میزان صفت مذکور نیز در شرایط عدم تنش شوری در موتانت MLTH1 به دست آمد. بیشترین و کمترین میزان مالون دی آلدهید به ترتیب در سطح شوری چهار دسی زیمنس بر متر و عدم تنش شوری مربوط به ژنوتیپ MLTH3 بود. بر اساس نتایج، بیشترین میزان فعالیت آنزیم سوپراکسید دیسموتاز به ترتیب مربوط به موتانت MLTH2 در شوری چهار دسی زیمنس بر متر و کمترین آن مربوط به موتانت MLST1 در شوری هشت دسی زیمنس بر متر بود. در شرایط عدم تنش شوری بیشترین میزان عملکرد شلتوک در رقم شاهد حساس به شوری سپیدرود حاصل گردید. در مقایسه، پس از اعمال تنش شوری کمترین کاهش عملکرد در موتانت MLTH2 به دست آمد. در مجموع و بر اساس نتایج صفات بیوشیمیایی و عملکرد، ژنوتیپ MLTH2 به عنوان بهترین لاین متحمل به شوری شناسایی و برای مطالعات تکمیلی آینده پیشنهاد می شود.

    کلیدواژگان: برنج، پرولین، شوری، کلروفیل، نشت الکترولیت
  • لادن مبارکی، جواد رضاپور فرد*، پرویز نوروزی صفحات 231-250

    به منظور ارزیابی کاربرد پیش از برداشت سیلیکات کلسیم و کلات کلسیم بر برخی ویژگی های مورفو- فیزیولوژیکی گل رز رقم Dolce Vita در مرحله پس از برداشت، پژوهشی به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی با سه تکرار در شرایط کشت هیدروپونیک در گلخانه تجاری انجام گرفت. کاربرد سیلیکات کلسیم در غلظت های صفر، 100، 200 و 400 میلی گرم در لیتر و کلات کلسیم در غلظت های صفر، 25، 50 و 100 میلی گرم در لیتر در مرحله پیش از برداشت به صورت محلول پاشی با فواصل زمانی یک هفته ای، به مدت یک ماه انجام شد. در این پژوهش، شاخص های مورفولوژیکی (وزن تر و خشک شاخساره) و فیزیولوژیکی (کلروفیل a و b، فلاونویید برگ و گلبرگ، قند محلول برگ و گلبرگ و غلظت عناصر کلسیم، سیلیسیم و پتاسیم برگ) اندازه گیری شدند. نتایج بیانگر این بود که کاربرد غلظت های 100 میلی گرم در لیتر کلات کلسیم و 200 میلی گرم در لیتر سیلیکات کلسیم باعث افزایش وزن تر و وزن خشک گل (به ترتیب به میزان 88/2 و 09/3 برابر)، محتوای کلروفیل a (85/91 درصد)، و میزان قند محلول برگ و گلبرگ (به ترتیب به میزان 27/2 و 5/1 برابر) در مقایسه با شاهد شد. تیمار 400 میلی گرم در لیتر سیلیکات کلسیم و 100 میلی گرم در لیتر کلات کلسیم باعث بیشترین میزان کلروفیل b (9/95 میلی گرم در گرم تازه برگ) و بیشترین ماندگاری گلجای (افزایش 33/6 روز نسبت به شاهد) گردید. بیشترین میزان فلاونویید گلبرگ (02/1 میلی گرم در گرم تازه برگ) در غلظت های 100 میلی گرم در لیتر کلات کلسیم و 200 میلی گرم در لیتر سیلیکات کلسیم ثبت شد که با بقیه تیمارها بجز شاهد اختلاف معنی داری نداشت. کاربرد کلات کلسیم در غلظت 100 میلی گرم در لیتر، باعث افزایش 84/53 درصدی این عنصر نسبت به شاهد شد. بالاترین غلظت پتاسیم برگ در تیمار 100 میلی گرم در لیتر سیلیکات کلسیم و 25 میلی گرم در لیتر کلات کلسیم (افزایش 23/75 درصد) و بیشترین میزان غلظت سیلیسیم برگ در تیمار 200 میلی گرم در لیتر سیلیکات کلسیم و 50 میلی گرم در لیتر کلات کلسیم (03/1 برابر شاهد) به دست آمد. نتایج نشان داد کاربرد غلظت های 100 میلی گرم در لیتر کلات کلسیم و 200 میلی گرم در لیتر سیلیکات کلسیم در بهبود خصوصیات پس از برداشتی گل رز موثرتر عمل کردند. به طور کلی می توان نتیجه گیری کرد که کاربرد توام سیلیکات کلسیم و کلات کلسیم در مرحله قبل از برداشت می تواند در بهبود خصوصیات رشدی و کیفیت پس از برداشت گل شاخه بریدنی رز رقم Dolce Vita موثر باشد.

    کلیدواژگان: پس از برداشت، تغذیه، ماندگاری گل جای، کلات، گل شاخه بریدنی
  • سعید امیری، مسعود رفیعی*، جهانفر دانشیان، علی خورگامی صفحات 251-266

    تنش خشکی عامل اصلی کاهش تولید و سطح زیر کشت سویا به شمار می رود. به منظور بررسی اثر تنش خشکی بر خصوصیات بیوشیمیایی و مورفوفیزیولوژیک سویا [Glycine max (L.) Merrill]، آزمایشی با 19 ژنوتیپ سویا در دو محیط بدون تنش خشکی (آبیاری هفتگی) و تنش خشکی (آبیاری هر 10 روز یکبار) در قالب طرح بلوک های کاملا تصادفی در سه تکرار در خرم آباد در تابستان سال 1397 انجام شد. نتایج تجزیه واریانس نشان داد تنش خشکی موجب کاهش مقدار کلروفیل های a، b، a+b و a/b (به ترتیب 6/66، 2/37، 8/53 و 9/43 درصد)؛ کاهش مقدار فسفر، پتاسیم، آهن و روی در اندام هوایی (به ترتیب 7/39، 8/69، 4/24 و 4/38 درصد) و کاهش مقدار فسفر و روی دانه (به ترتیب 0/10، 7/2 درصد) شد، اما افزایش پراکسیداز و کاتالاز اندام هوایی (به ترتیب 0/15 و 6/47 درصد) و افزایش مقدار پتاسیم و آهن دانه (به ترتیب 8/11 و 7/4 درصد) را در پی داشت. در میان ژنوتیپ ها بیشترین مقدار کلروفیل a اندام هوایی از ژنوتیپ شماره 1 و کمترین آن از ژنوتیپ شماره 16 بدست آمد. مقایسه میانگین ها به روش برش دهی نشان داد که در محیط نرمال، بیشترین میزان پراکسیداز اندام هوایی از ژنوتیپ های شماره 8 و 9 و کمترین آن از ژنوتیپ شماره 19 بدست آمد. در حالیکه، در محیط تنش، بیشترین میزان پراکسیداز اندام هوایی از ژنوتیپ های شماره 6 و 15 و کمترین آن از ژنوتیپ شماره 8 حاصل شد. روند تغییرات عملکرد دانه و شاخص سطح برگ سویا در سطوح مختلف اثر متقابل تنش خشکی و ژنوتیپ از یک رابطه خطی معنی دار و منفی پیروی نمود، اما روند تغییرات درجه حرارت برگ و شدت نور کف سایه انداز از یک رابطه خطی معنی دار ولی مثبت تبعیت نمود. در مجموع، براساس میزان تولید دانه، ژنوتیپ شماره 7 برای شرایط بدون تنش خشکی و ژنوتیپ شماره 9 برای شرایط تنش خشکی تحت شرایط اقلیمی معتدل مانند خرم آباد پیشنهاد می شود.

    کلیدواژگان: تنش کم آبی، رنگدانه های فتوسنتزی، آنزیم های آنتی اکسیدان، درجه حرارت برگ، عناصر ضروری
  • سیده ویدا حیدرقلی زاده حسنکلا، نادعلی باقری*، نادعلی بابائیان جلودار، سید کمال کاظمی تبار صفحات 267-284

    تنش خشکی عامل محدود کننده رشد برنج در مناطق برنج کاری است یکی از رویکردهای مقابله با اثرات منفی تنش در تولید محصول استفاده از رقم های متحمل به خشکی است. این تحقیق به منظور بررسی اثر تنش خشکی بر تغییرات فعالیت آنزیم های آنتی اکسیدانی و تجمع اسیدهای آمینه در تعدادی از ژنوتیپ های برنج انجام شد. در این پژوهش تعداد شش ژنوتیپ برنج به همراه رقم های شاهد متحمل (بینام) و حساس (IR64) در مرحله گیاهچه ای به صورت آزمایش کرت های خرد شده در قالب طرح پایه کاملا تصادفی در سه تکرار و چهار سطح خشکی ناشی از پلی اتیلن گلیکول 6000 (صفر (یوشیدا)، 5/0-، 1- و 5/1- بار) در محیط کشت هیدروپونیک مورد بررسی قرار گرفتند. نتایج تجزیه واریانس تاثیر معنی داری خشکی روی میزان فعالیت آنزیم ها را در بین ژنوتیپ های مختلف برنج نشان داد. بگونه ایی که با افزایش شدت تنش، میزان فعالیت آنزیم های آسکوربات پراکسیداز 53/26 درصد، گایاکول پراکسیداز 73/19 درصد، کاتالاز 15/14 درصد و سوپر اکسید دیسموتاز 50/41 درصد افزایش یافت و ژنوتیپ های مانند دانش و LP8 که نسبت به خشکی متحمل تر بودند، میزان فعالیت آنزیمی بالاتری داشتند. میزان افزایش فعالیت در ژنوتیپ های متحمل بیشتر از ارقام حساس بود. در بررسی پروفایل اسیدآمینه ای ژنوتیپ های معرفی شده فوق با افزایش شدت تنش خشکی، میزان فعالیت اسیدهای آمینه گلوتامیک اسید، آلانین، آرژنین، لوسین و لیزین به مقدار قابل توجهی افزایش یافت. در حالیکه در ژنوتیپ حساس IR64 تحت تنش تجمع معنی داری از نظر اسیدهای آمینه مشاهده نشد. بنابراین می توان نتیجه گرفت که تجمع اسیدهای آمینه ارتباط نزدیکی با تحمل به خشکی ژنوتیپ های متحمل دارد.

    کلیدواژگان: اسیدهای آمینه، برنج، پراکسیدازها، پلی اتیلن گلیکول، پرولین
  • بهاره حقیقی، مهناز کریمی*، حسین مرادی صفحات 285-298

    رزماری کاربرد فراوانی به عنوان گیاه زینتی و دارویی دارد. شوری یکی از مهمترین موانع تولید گیاهان در جهان است که عملکرد گیاه را به روش های مختلف تحت تاثیر قرار می دهد. بنابراین تحقیق و بررسی روش هایی که منجر به کنترل و کاهش اثرات شوری در گیاهان می گردد، حایز اهمیت است. آزمایش حاضر به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی با سه تکرار روی گیاهان سه ماهه رزماری انجام گرفت. فاکتور اول تیمار اسید هیومیک (صفر، 250 و 500 میلی گرم بر لیتر) و فاکتور دوم تیمار کلرید سدیم (صفر، 25، 50 و 75 میلی مولار) بود. بر اساس نتایج به دست آمده کمترین طول شاخه اصلی (41/24 سانتی متر) و فرعی (68/7 سانتی متر) به ترتیب در تیمار شوری 75 و 50 میلی مولار بدون اسید هیومیک به دست آمد. بیشترین وزن تر شاخه در تیمار اسید هیومیک 500 میلی گرم در لیتر + شوری 25 میلی مولار بود که با اسید هیومیک 250 و 500 میلی گرم در لیتر بدون تیمار شوری اختلاف معنی داری نداشت. وزن خشک شاخه ها تحت تاثیر اثر ساده تیمارها قرار داشت به طوری که اسید هیومیک 250 میلی گرم در لیتر بر افزایش وزن خشک شاخه موثر بود و در شوری صفر بیشترین وزن خشک شاخه و در شوری 75 میلی مولار کمترین وزن خشک شاخه مشاهده شد. بیشترین محتوای کلروفیل کل و میزان پتاسیم در اسید هیومیک 500 میلی گرم در لیتر و کمترین آن مربوط به شوری 75 میلی مولار بود. بیشترین پرولین، نشت یونی و درصد سدیم، در شوری 75 میلی مولار بدون تیمار اسید هیومیک بود. با توجه به نتایج به دست آمده تیمار اسید هیومیک 250 و 500 میلی گرم در لیتر در مقایسه با تیمارهای بدون اسید هیومیک در تعدیل اثر شوری موثر واقع شدند.

    کلیدواژگان: تعدیل شوری، پرولین، کلروفیل، گیاه زینتی، نشت یونی
  • مریم ثمن، علی سپهری* صفحات 299-320

    آلودگی اراضی زراعی به فلزات سنگین یکی از مشکلات مهم زیست محیطی است که سبب کاهش رشد و عملکرد گیاهان می گردد. استفاده از پتانسیل زیستی میکروارگانیسم های مفید و بهره گیری از ترکیبات بیوشیمیایی کاهنده تنش اکسیداتیو از جمله راهکارهایی است که می تواند در کاهش سمیت فلزات سنگین و افزایش تحمل گیاهان به تنش مفید باشد. بر این اساس، آزمایشی گلدانی به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی با چهار سطح عنصر روی (صفر، 250، 500 و 750 میلی گرم در کیلوگرم خاک)، دو سطح قارچ P. indica (تلقیح و عدم تلقیح) و دو سطح محلول پاشی برگی (نیتروپروساید سدیم 150 میکرومولار و آب) در گیاه ارزن معمولی با سه تکرار انجام شد. نتایج نشان داد که کلونیزاسیون ریشه گیاهان در معرض تنش روی توسط قارچ P. indica و محلول پاشی برگی نیتروپروساید سدیم به طور موثری محتوای روی در اندام هوایی گیاهان در معرض تنش را کاهش داد. علاوه بر این، بیشترین محتوای کلروفیل و وزن خشک ریشه و اندام هوایی در شرایط حضور قارچ و استفاده همزمان از نیتروپروساید سدیم حاصل گردید. در گیاهان در معرض تنش، استفاده از قارچ P. indica و بکارگیری نیتروپروساید سدیم فعالیت آنزیم های سوپراکسید دیسموتاز، کاتالاز و پراکسیداز را افزایش داد که با کاهش محتوای پراکسید هیدروژن و مالون دآلدیید همراه بود. در مجموع نتایج این آزمایش نشان داد که بهره گیری از هم افزایی بین اکسید نیتریک و قارچ P. indica در جهت کاهش اثرات منفی سمیت روی و افزایش تحمل گیاه ارزن معمولی طی تنش روی می تواند مورد توجه قرار گیرد.

    کلیدواژگان: ارزن معمولی، اکسید نیتریک، فلز سنگین، قارچ اندوفیت
  • ریحانه صفری، پوراندخت گلکار*، مهدی بازرگانی پور صفحات 321-336

    با توجه به اهمیت روز افزون گیاهان دارویی ، تولید متابولیت های ثانویه دارویی از طریق کشت کالوس و استفاده از الیسیتورها از نظر زمانی و اقتصادی به صرفه است. این مطالعه به منظور بهینه سازی تولید کالوس درگیاه مرتعی - دارویی انجدان رومی (Levisticum officinale Koch.) و همچنین تاثیر الیسیتور نانوذره گرافن اکسید حاوی سیلیسیم دی اکسید (GO- SiO2) بر میزان متابولیت های ثانویه و فعالیت آنتی اکسیدانی در شرایط درون شیشه ای انجام گرفت. ریزنمونه های هیپوکوتیل جهت القای کالوس به محیط کشت موراشیگ و اسکوگ (MS تغییر یافته) حاوی تنظیم کننده های رشدی مختلف منتقل شدند. ترکیب رشدی 5/1 میلی گرم در لیتر توفوردی (2,4-D)+ 025/0 میلی گرم در لیتر نفتالین استیک اسید (NAA) + 5/0 میلی گرم در لیتر کاینتین (Kin) در محیط کشت موراشیگ و اسکوگ بهترین درصد تولید کالوس (%95) را نشان داد. جهت بررسی تاثیر الیسیتور بر روی میزان متابولیت های ثانویه در کالوس، غلظت های مختلف GO- SiO2 (صفر، 5، 10 و 20 میلی گرم در لیتر) به عنوان الیسیتور انتخاب شدند. نانو ذره انتخاب شده اثرات مثبت و تنظیم کننده ای بر میزان متابولیت های ثانویه و فعالیت آنتی اکسیدانی در کالوس ایجاد نمود. بالاترین میزان محتوای کل فنل (26/47 میلی گرم گالیک اسید در گرم وزن تر)، محتوای کل فلاونویید (06/28 میلی گرم کویرستین در گرم وزن تر)، فعالیت آنتی اکسیدانی FRAP (096/0 میکرومول در گرم وزن عصاره)، در تیمار 10 میلی گرم در لیتر GO- SiO2 و بیشترین میزان محتوای فلاونول (18/8 میلی گرم کویرستین در گرم وزن تر)، پراکسید هیدروژن H2O2 (09/5 میکرومول در گرم وزن تر) و محتوای کل آنتوسیانین (07/0 میکرومول در گرم وزن تر) در تیمار 20 میلی گرم در لیتر GO- SiO2 مشاهده شد. بیشترین میزان فعالیت کاروتنویید (11/28 میکروگرم در گرم وزن تر) و کلروفیل (58/23 میکروگرم در گرم وزن تر) در تیمار GO- SiO2 با غلظت 5 میلی گرم در لیتر مشاهده شد. مطابق با نتایج حاصل از این مطالعه، اعمال نانو ذره گرافن اکسید با غلظت 10 میلی گرم در لیتر می تواند در تولید حداکثری ترکیبات کل فنولیک و فلاونوییدی و همچنین افزایش فعالیت آنتی اکسیدانی از طریق کشت کالوس در گیاه ارزشمند انجدان مورد استفاده قرار گیرد.

    کلیدواژگان: آنتی اکسیدان، الیسیتور، فلاونوئید، محتوای کل فنل
  • حسین ابراهیمی اسبورزی، سید علی محمد مدرس ثانوی*، ابوالفضل باغبانی آرانی صفحات 337-356

    به منظور بررسی اثرات تنش کم آبی و انواع کود نیتروژن بر پارامترهای فلورسانس کلروفیل، سرعت فتوسنتز، محتوای کلروفیل و فلاونویید کل، شاخص سطح برگ و عملکرد ماده خشک نعناع فلفلی، آزمایشی به صورت کرت های خردشده در قالب طرح بلوک کاملا تصادفی با سه تکرار در سال 1397 در مزرعه دانشکده کشاورزی دانشگاه تربیت مدرس اجرا گردید. تیمارهای آزمایشی شامل سه رژیم آبیاری (آبیاری بر اساس ظرفیت مزرعه و به ترتیب بعد از تخلیه 25، 40 و 55 درصد آب قابل استفاده در منطقه ریشه) به عنوان عامل اصلی و شش تیمار کودی بر اساس نیتروژن مورد نیاز گیاه (به ترتیب 100 درصد کود شیمیایی، بدون کود، 50 درصد کود شیمیایی + 50 درصد آزوکمپوست، 100 درصد ورمی کمپوست، 100 درصد آزوکمپوست و 50 درصد کود شیمیایی + 50 درصد ورمی کمپوست) به عنوان عامل فرعی بودند. نتایج نشان دادند که تنش کم آبی به طور معنی داری، فلورسانس حداکثر، فلورسانس متغیر ، کارایی کوانتومی فتوسیستم II، سرعت فتوسنتز، شاخص سطح برگ و عملکرد کل ماده خشک را کاهش داد ولی فلورسانس حداقل و غلظت فلاونویید کل را افزایش داد. نتایج حاکی از آن است که تنش کم آبی، باعث بازدارندگی نوری فتوسیستم  IIگردیده و با کاهش سطح برگ، سبب کاهش عملکرد ماده خشک نعناع فلفلی گردید به گونه ای که تنش کم آبی شدید، سبب کاهش 43 درصدی سطح برگ نسبت به شرابط بدون تنش گردید. همچنین، در اکثر صفات مورد بررسی، تیمارهایی که با کود نیتروژن (خصوصا ورمی کمپوست) تیمار شده بودند سبب بهبود شاخص های فتوسنتزی و در نهایت عملکرد ماده خشک گیاه گردیده و همچنین توانسته است اثرات منفی تنش کم آبی شدید بر آنها را تعدیل کنند. علاوه بر این، در راستای کشاورزی پایدار و با توجه به دارویی بودن گیاه نعناع فلفلی، می توان با تلفیق کود شیمیایی اوره و ورمی کمپوست، به میزان 50 درصد از مصرف کود شیمیایی کاست.

    کلیدواژگان: آزوکمپوست، اوره، پارامترهای فتوسنتزی، تنش خشکی، ورمی کمپوست
  • سعید نواب پور*، ساناز رمضانپور، احد یامچی، داریوش عبادی الماس صفحات 357-368

    شوری، یکی از مهم ترین عوامل محدودکننده رشد و تولید برنج در شرایط خشک و نیمه خشک جهان است. به منظور بررسی تاثیر تنش شوری بر خصوصیات بیوشیمیایی و بیان برخی ژن های القایی در مرحله گیاهچه ای برنج، آزمایشی به صورت کرت های خرد شده با طرح پایه بلوک های کامل تصادفی با چهار تکرار انجام شد. فاکتور اصلی شامل پنج سطح صفر (شاهد)، 50، 100، 150 و 200 میلی مولار از کلرید سدیم برای ایجاد تنش شوری بود. سطوح شوری به همراه محلول غذایی یوشیدا در یک سیستم هیدروپونیک اعمال شد. فاکتور فرعی شامل چهار رقم (کشوری، شیرودی، طارم و کوهسار) برنج بود. در این پژوهش شاخص سطح اکسیداسیون سلولی (TBARM)، فعالیت های آنزیمی و بیان برخی ژن های مهم پاد اکسیدان شامل کاتالاز، سوپراکسید دیسموتاز، آسکوربیک پراکسیداز و فاکتور رونویسی TCTP مورد بررسی قرار گرفت. نتایج حاصل از تجزیه واریانس داده ها نشان داد که اختلاف بین ارقام و سطوح شوری برای کلیه صفات مورد بررسی در سطح احتمال یک درصد معنی دار بود. همچنین با افزایش سطح شوری، میزان فعالیت آنزیم های مورد مطالعه و بیان ژن های کاتالاز، سوپراکسید دیسموتاز، آسکوربیک پراکسیداز و TCTP افزایش یافت. با توجه به نتایج به دست آمده رقم های شیرودی و کوهسار به عنوان رقم های متحمل به شوری شناسایی شدند.

    کلیدواژگان: برنج، بیان ژن، تنش شوری، صفات بیوشیمیایی
  • عبدالرضا فضلی، مهدی مدن دوست* صفحات 369-384

    آلودگی عناصر سنگین در خاک یک مشکل گسترده جهانی است، بنابراین جهت کاهش تجمع و اثرات منفی فلزات سنگین در گیاهان استفاده از بسترهای مختلف کاشت راهکاری موثر و اقتصادی است. به منظور بررسی بهبود رشد و صفات فیزیولوژیکی زیره سبز با بسترهای مختلف کاشت تحت تنش عناصر سنگین، آزمایشی در قالب فاکتوریل و بر پایه طرح کاملا تصادفی در سال 1401-1400 انجام گردید. عامل اول آزمایش شامل عناصر سنگین در چهار سطح (شاهد، کادمیوم، سرب و نیکل) با غلظت 50 میلی گرم بر کیلوگرم خاک و عامل دوم شامل بسترهای مختلف کاشت در چهار سطح (شاهد، کود دامی، کمپوست، ورمی کمپوست) بود. نتایج نشان داد که عناصر سنگین در خاک سبب جذب و انتقال به اندام های هوایی شده است. از سوی دیگر مصرف کودهای آلی سبب کاهش معنی‏دار کادمیوم، سرب و نیکل اندام هوایی نسبت به شاهد گردید. عناصر سنگین با افزایش نشت یونی و کاهش محتوای رنگدانه‏ های فتوسنتزی، وزن خشک اندام هوایی و عملکرد دانه را کاهش دادند. کود دامی و ورمی‏کمپوست محتوای کلروفیل و محتوای نسبی آب برگ را به طور معنی‏داری نسبت به شاهد افزایش دادند. همچنین فعالیت آنزیم‏های کاتالاز و آسکوربات پراکسیداز تحت تنش عناصر سنگین افزایش معنی‏داری نشان داد. در مجموع نتایج این پژوهش نشان داد که کاربرد ورمی‏کمپوست و کود دامی بهترین شرایط را برای رشد زیره سبز تحت تنش عناصر سنگین را فراهم می‏کند.

    کلیدواژگان: آنتی اکسیدان آنزیمی، رنگیزه های فتوسنتزی، فلزت سنگین، کود آلی، مرحله گل دهی
  • سنا انصاری، سید حسین نعمتی*، محمود شور، یحیی سلاح ورزی صفحات 385-402

    شوری خاک از مهمترین عوامل غیرزیستی است که بر رشد گیاه اثر نامطلوب دارد. با وجود تفاوت در میزان تحمل به نمک در بین ارقام وگونه های مختلف گل رز، خاک های شور حاوی غلظت قابل توجهی از نمک هستند که می توانند به گونه های گل رز موجود در فضای سبز آبیاری شده با آب شور، آسیب برسانند. این پژوهش به منظور بررسی اثر سطوح مختلف بیوچار درخت پسته بر برخی از خصوصیات بیوشیمایی رز بر پایه آزمایش فاکتوریل با آرایش 3×4 و در قالب طرح پایه کاملا تصادفی با چهار تکرار انجام شد. این تحقیق شامل دو عامل بیوچار در چهار سطح (عدم کاربرد، 25، 50 و 100 گرم در یک کیلوگرم خاک گلدان) و شوری حاصل از نمک کلرید سدیم در سه سطح (صفر، 75 و 150 میلی مولار) بود. نتایج بیانگر کاهش آنتوسیانین گلبرگ و همچنین افزایش پرولین و فنول کل در پی افزایش شوری بود. اما استفاده از بیوچار به مقدار 50 گرم در تنش 75 میلی مولار موجب افزایش آنتوسیانین گلبرگ، پتاسیم و نسبت پتاسیم به سدیم به ترتیب به مقدار 17/1، 02/1 و 26/1 برابر و کاهش پرولین، فنول کل و سدیم به ترتیب به مقدار 87/0، 41/0 و 81/0 برابر نسبت به تیمار شاهد گردید. شوری 75 میلی مولار باعث افزایش کربوهیدرات، آنتی اکسیدان و فلاونویید به ترتیب به مقدار 03/1، 02/1 و 02/1 برابر و کاهش کلسیم و آهن به ترتیب به مقدار 92/0 و 71/0 برابر نسبت به شاهد (عدم استفاده از بیوچار) شد. از سویی بیوچار در سطح 50 گرم باعث کاهش معنی دار فلاونویید به مقدار 99/0 برابر و افزایش آهن 22/1 برابر نسبت به شاهد گردید. به طور کلی می توان گفت بیوچار 50 گرم تاثیر قابل توجهی در کاهش اثرات منفی تنش شوری حاصل از آبیاری روی گیاه گل رز داشته است. به همین علت استفاده از بیوچار به منظور کاهش اثرات سو تنش شوری در گیاهان حساس به شوری از جمله رز و با توجه به گسترش اراضی شور در دنیا و به خصوص در ایران حایز اهمیت است و در جبران خسارات حاصله نقش به سزایی دارد. از این رو پیشنهاد می گردد که در مقیاس وسیع تر (سطح مزرعه) و نیز سایر عوامل تنش زا نظیر سرما، گرما و خشکی مورد آزمون قرار گیرد.

    کلیدواژگان: آنتوسیانین، تنش غیر زیستی، پرولین، کلرید سدیم
  • شهرام بخشی، مهیار گرامی*، فضل شیردل شهیری، داوود اکبری نودهی، سیده محدثه محمدی صفحات 403-416

    چمن اسپورت مخلوط متناسبی از واریته های ممتاز و مقاوم چمن می باشد که در بسیاری از کشور های جهان برای چمن کاری در پارک ها و زمین های ورزشی به طورگسترده مورد استقبال قرار گرفته است. با توجه به نقش نانو تکنولوژی در تولید گیاهان، بررسی تاثیر نانو ذرات بر فرایندهای رشدی چمن بسیار حایز اهمیت است. در این پژوهش اثر نانو ذره اکسید آهن بر برخی از ویژگی های مورفوفیزیولوژیکی گیاه چمن اسپورت مورد بررسی قرار گرفت. عنصر آهن به دلیل قرارگیری در زنجیره انتقال الکترون و نقش آن در فتوسنتز دارای اهمیت فراوان است. این پژوهش به صورت طرح کاملا تصادفی با سه تکرار در شرایط کاملا کنترل شده اجرا شد. محلول پاشی نانو ذره اکسید آهن در سه مرحله با غلظت های (صفر، 50، 100، 200 و 400 پی پی ام) مورد بررسی قرار گرفت. نتایج تجزیه واریانس نشان داد که اثر محلول پاشی نانو ذره اکسید آهن بر برخی از ویژگی های مورفولوژیک مانند طول ریشه، وزن خشک بوته و تراکم بوته در واحد سطح، معنی دار بود. نتایج مقایسه میانگین اثر غلظت های مختلف نانو ذره اکسید آهن بر وزن خشک بوته گیاه چمن اسپورت حاکی از آن بود که غلظت 100 پی پی ام این نانو ذره بیشترین میزان وزن خشک بوته با 080/0 گرم را به خود اختصاص داد. همچنین اثر محلول پاشی این نانو ذره بر تمامی صفات فیزیولوژیکی (کلروفیل a، کلروفیل b، کلروفیل کل، کارتنویید، آنتوسیانین، آنزیم آنتی اکسیدانی کاتالاز، گایاکول پراکسیداز و درصد مهار رادیکال های آزاد) در سطح یک درصد   معنی دار گردید. بطور کلی به کارگیری غلظت های مختلف نانوذره آهن بر مقادیر رنگریزه های فتوسنتزی و مقادیر آنزیم های آنتی اکسیدانی اثر مطلوبی داشت که می تواند به عنوان محرکی مناسب جهت افزایش رشد صفات مورفولوژیک و افزایش کیفیت صفات فیزیولوژیک در چمن اسپورت پیشنهاد گردد.

    کلیدواژگان: آنزیم های آنتی اکسیدان، چمن اسپورت، کلروفیل، نانو ذره اکسید آهن
  • مهراب یادگاری* صفحات 417-440

    کودهای آلی و شیمیایی، نقش حیاتی در مراحل رشد و نمو گیاهان ایفا می کنند و کاربرد آن ها می تواند باعث افزایش رشد و تولید گیاهان شود. در تحقیق حاضر تاثیر کودهای زیستی (بوتامیسول، اسید هیومیک، کودهای اسبی، گوسفندی، گاوی، مرغی، ورمی کمپوست، کامل شیمیایی NPK همراه با دو سطح شاهد (مثبت: آب پاشی و منفی: بدون هر گونه محلول پاشی) تحت تنش خشکی بر صفات مورفوفیزیولوژیکی و اسانس گلبرگ گل محمدی (Rosa damascena Mill.) در طی دو سال، به صورت فاکتوریل دو عامل (کود و تنش خشکی) در قالب طرح بلوک های کاملا تصادفی در سه تکرار مورد بررسی قرار گرفت. نتایج حاصل از پژوهش نشان داد که از بین 13 ترکیب شناسایی شده اسانس در کل تیمارها، بیشترین اجزاء مربوط به سیترونلول و ژرانیول (مونوترپن های اکسیژنه الکلی) و هنیکوزان و نونادکان (هیدروکربن های آلکان دار) بود. در بین اجزاء اسانس، ماده موثره هنیکوزان (6/34 و 6/33 درصد) بیشترین میزان را به خود اختصاص داد. نتایج دو سال پژوهش نشان داد که بالاترین مقادیر ارتفاع بوته (1/212 و 4/214 سانتی متر)، تعداد شاخه اصلی (2/22 و 1/23)، کلروفیل کل (1/18 و 3/18 میلی گرم بر گرم وزن تر)، محتوای نسبی آب برگ (5/69 و 4/68)، عملکرد گل (5/7651 و 2/7591 کیلوگرم در هکتار)، اسانس (076/0 و 069/0 درصد) توسط تیمارهای ورمی کمپوست، کود مرغی و یا کود کامل تحت شرایط عدم تنش خشکی به دست آمد. پیشنهاد می شود برای حصول بالاترین ترکیب کیفی اسانس گل محمدی یعنی دو ترکیب مهم معطر سیترونلول و ژرانیول تحت شرایط مشابه، از تیمارهای کود کامل و یا کود مرغی استفاده گردد.

    کلیدواژگان: ژرانیول، سیترونلول، کود کامل، کود مرغی، گیاه دارویی
|
  • Kolsoom Sattar, Tahmaseb Asemaneh* Pages 1-18

    Garden Thyme (Thymus vulgaris L.) is a medicinal plant belonging to the Lamiaceae. The natural distribution and effective substances of some thyme species have been related to the amounts of calcium and magnesium in the soil. Accordingly, in this study, the effects of different calcium to magnesium quotients (0.28, 0.8, 2, 3 (control) and 8), which contain 1 to 3.5, 2 to 2.5, 3 to 1.5, 1.5 to 0.5 and 4 to 0.5 mM calcium to magnesium concentrations, were investigated on the vegetative and physiological charactristics of garden thyme in a hydroponic culture in a completely randomized design. The results showed that the high amounts of calcium and magnesium in the nutrient solution resulted in a significant increase in the leaf chlorophyll, carotenoids and anthocyanins, soluble carbohydrates and total protein content and a decrease in the root and shoot potassium content of the plant compared to the control. On the other hand, at the 8 calcium to magnesium quotient in the nutrient solution, the root and shoot calcium concentrations increased and the magnesium concentration reduced. The highest amount of phenolic compounds of garden thyme was observed at the 8 quotient of calcium/magnesium treatment. The amount of phenolic compounds in the plant decreased compared to control by increasing available magnesium. The calcium to magnesium quotients applied in this study, especially the ratio of 0.8, resulted in a significant increase of average leaf area, fresh and dry weight of root and shoot compared to the control. In general, it can be stated that 8 and 0.8 calcium to magnesium quotients in nutrient solution were the best for the growth of the plant species, and an 8 quotient was the best for phenolic compounds production.

    Keywords: Calcium, Magnesium, Physiological charactristics, Thyme
  • Sodabeh Jahanbakhsh Godehkahriz*, Seyedeh Yalda Raisi Sadati Pages 19-36

    Environmental pollution caused by heavy metals due to their non-degradability is a major concern in agricultural soils that threatens food security. Cadmium and mercury are among the two dangerous and carcinogenic pollutants that, in natural ecosystems are increased by human activities and lead to a decrease in protein production, the deactivation of some enzymes, disruption of various reactions and cellular actions, and the stoppage of growth and development. Since the contamination of agricultural land with heavy metals, on the one hand, leads to a decrease in the quality of agricultural products and, on the other hand, is a serious threat to human health, it needs more attention. Therefore, the purpose of this research is to investigate the effect of replanting wheat seeds resulting from the treatment of heavy metals such as cadmium and mercury on some morphophysiological parameters of two wheat cultivars. For this purpose, a factorial experiment was conducted in the form of a completely randomized design with three replications in the greenhouse of the University of Mohaghegh Ardabili. The first factor of wheat cultivars (Morvared and Falat) and the second factor of the experimental treatments include mercury chloride (with a concentration of 10 and 20 μM), cadmium chloride (0.5 mM), and the interaction effects of cadmium with mercury at two levels (10 μM of mercury with 0.5 mM cadmium, 20 μM mercury with 0.5 mM cadmium) were with the control seedlings. The findings showed that, except for the treatment with cadmium under the stress of the toxic metal mercury and the interaction effect of cadmium with mercury, the amount of soluble sugar and total protein, the activity of the catalase enzyme increased, but the activity of the antioxidant enzymes peroxidase and polyphenol oxidase decreased in the Morvared cultivar. The results indicate that the seeds obtained from the foliar treatment of cadmium, mercury and the interaction of these heavy metals and the re-cultivation of these seeds can affect their performance by changing the physiological characteristics. In general, under the stress of mercury chloride and cadmium chloride and their interaction, the Morvared cultivar showed a better reaction than the Falat cultivar. Therefore, based on the results of this greenhouse experiment, it seems necessary to continue research in field conditions.

    Keywords: Antioxidant enzymes, Mercury chloride, Cadmium, Wheat, Yield
  • HamidReza Vahidipour, Monireh Cheniany*, Mehrdad Lahouti, Ali Ganjeali, Maryam Moghaddam Matin Pages 37-50

    Fodder plants have been considered due to their bioactive compounds that affect livestock nutrition and their therapeutic potential for humans. Nowadays, in fodder cropping systems, the proper time of harvesting is very important to obtain optimal performance. In order to investigate the effect of different harvesting times (one to eight weeks after initial harvesting)  on the content of some secondary metabolites (phenols, flavonoids, isoflavonoids and alkaloids) and metal elements (zinc, iron, magnesium and manganese) of alfalfa, a study was carried out based on a completely randomized design with three replications. The results showed that the concentration of these metabolites and metal elements changed significantly at different harvest times. So that the amount of total phenols increased by 2.37, 2.29, and 2.24 times in the fifth, sixth, and seventh weeks, respectively, compared to the second week. Also, the amount of total flavonoids increased by 1.89 times in the sixth week compared to the second week. The amount of total isoflavonoids in the sixth week increased by 1.75 times compared to the first week. The amount of total alkaloids in the seventh and eighth weeks compared to the first week was 10.58 and 11.75 times, respectively. Also, the maximum amount of iron element was observed in the fifth and sixth weeks, and the maximum amount of magnesium and manganese elements were observed in the sixth week. The presence of the maximum amount of these phytoestrogens and metal elements in the middle and the end stages (fifth and sixth weeks, respectively) of alfalfa flowering can be an important factor in determining the quality of fodder and determining the yield of the product, and considering their medicinal properties for humans, these stages are the most suitable harvesting times.

    Keywords: Alfalfa phytoestrogens, Flavonoids, Isoflavonoids, Medicinal properties, Phenols
  • Parisa Sadeghi, Hamid Hassanpour* Pages 51-68

    Due to the environmental effects of the widespread use of conventional chemical fertilizers, foliar application of nutrients can prevent an increase in chemical fertilizer use and pollution of surface and groundwater. Therefore, in the present study, the effect of foliar application of nano-chelate zinc (0, 1 and 1.5 g/l) under low fertigation conditions (90, 110 and 130 ml) on strawberry fruit C.V. Sabrina was performed in greenhouse conditions. The measured traits included antioxidant activity, vitamin C content, total phenol, flavonoids, anthocyanin content, antioxidant enzymes, and the content of iron and zinc elements. The results showed that the application of zinc chelate leads to increased yield, vitamin C, phenol and flavonoid content, and antioxidant capacity compared to control. The highest fruit yield (550.39 g) and iron element content (289.2 mg/kg DW) were observed in low fertigation of 130 ml and nano chelate zinc of 1.5 g/l, whereas the lowest yield (123.56 g) and iron element content (123.92 mg/kg DW) were obtained in low fertigation of 90 ml and nano chelate zinc at 0 g/l. Also, the highest activity of catalase enzyme (3.25 units/g FW) was obtained in 1.5 g/l of nano zinc chelate and low fertigation of 90 ml treatments. In general, it can be concluded that zinc chelate nano-fertilizer at a 1.5 g/l is suitable for improving the yield and quality of Sabrina cultivar strawberries under low fertigation conditions. Therefore, based on the results of this study, it is possible to suggest the use of a low fertigation treatment of 110 ml along with 1.5 g/L of zinc chelate nano to reduce the consumption of nutrient solution and water for strawberry hydroponic cultivation.

    Keywords: Anthocyanin, Antioxidant enzymes, Ascorbic acid, Mineral elements, Total phenol
  • Saeid Hazrati*, Sirous Shiri, Vahid Sarabi, Hamid Mohamadi Pages 69-90

    Optimum use of chemical and biological fertilizers and balanced plant nutrition as the most important soil fertility factors are among the priorities of agricultural sectors. In order to evaluate the simultaneous use of pyroligneous and inoculation with arbuscular mycorrhizal fungi of the Glomus genus on the growth and yield of the Lallemantia iberica medicinal plant in poor soils, a factorial experiment based on a randomized complete block design was conducted in 2022. In this experiment, the first factor included pyroligneous with three levels (no application, application of 2 and 4 liters per hectare), and the second factor included arbuscular mycorrhizal fungi of the Glomus genus (no inoculation, seed inoculation with fungi, seed + soil inoculation with fungi) was performed in three replicates. The results showed that the traits of plant height, 1000 seed weight, biomass, seed yield, harvest index, oil percentage and oil yield were significantly affected by the interaction of pyroligneous and inoculation with mycorrhizal fungi. The highest amount of seed yield (2038 kg/ha) in the application of 2 liters per hectare of pyroligneous and inoculation with mycorrhizal fungi, and the highest oil percentage (25.11%) and oil yield (487.95 kg/ha) were related to the treatment of using 4 liters of pyroligneous per hectare and inoculation with mycorrhizal fungi. Palmitic, linolenic, oleic, linoleic, palmitoleic and stearic fatty acids were significantly affected by pyroligneous inoculation with mycorrhizal fungi. The use of pyroligneous and inoculation with mycorrhizal fungi reduced all fatty acids except linolenic acid, so that all levels of pyroligneous, seed inoculation, and seed + soil inoculation could increase the amount of linolenic acid compared with the non-inoculation treatment. In general, it can be concluded that simultaneous application of pyroligneous at the rate of 2 liters per hectare and inoculation of seeds + soil with mycorrhizal fungi is considered a desirable treatment to obtain high seed and oil yield of Lallemantia iberica plants in poor soils.

    Keywords: Fertility, Biological fertilizers, Oil percentage, Organic fertilizers
  • Sarah Khorasaninejad*, Fatemeh Beheshti, Fatemeh Davarian, Hosein Keykha Pages 91-108

    Lemon balm (Melissa officinalis) is a valuable medicinal plant in the Mediterranean and West Asia. Silica is also emphasized as a very important element in improving the behavior of plants. Today, and especially in adverse environmental conditions, soilless cultivation systems are among the most important technologies of the day. Considering the growing importance of this type of cultivation technique, a factorial experiment in the form of a completely randomized design with four silica treatments with concentrations of zero, 0.75, 1.5 and 2.25 mM and three repetitions in four cultivation beds including soil and sand (soil derivatives), soil and vermicompost (soil derivatives), perlite (without soil and feeding with nutrient solution with Hoagland base), perlite and cocopeat (without soil and feeding with nutrient solution with Hoagland base) were done. After seedling cultivation and the completion of vegetative growth, growth, morphological, physiological and phytochemical indicators, including root length, fresh and dry weight of aerial organs and roots, relative humidity of leaves, photosynthetic pigments, total phenolics, total flavonoids, antioxidant activity, oxidation, yield and percentage of essential oil, were measured. The results showed that the interaction effect of silicon with culture media on morpho-physiological and biochemical indicators of marigold was significant at the level of 1% difference. However, growth and physiological indicators in the perlite culture bed had the highest averages compared to other beds. Increasing the concentration of silicon improved the performance to some extent, but the best results were obtained at a concentration of 1.5 mM. The highest amount of essential oil yield (0.06 mg per plant) was obtained in field soil conditions without silicon foliar spraying, and the highest percentage of essential oil (0.8%) was obtained in perlite culture medium with 2.25 mM silicon. Also, the highest amount of total phenol (140 mg/g dry matter) was obtained in the soil culture system, and 2.25 mM silicon and antioxidant activity (55 mg/g dry matter) were obtained in the soil culture medium and no use of silicon. According to the obtained results, it seems that despite the increasing effect of silicon on the growth parameters, the field soil substrate without the application of silicon has the best results on the secondary metabolites of the plant and is economical.

    Keywords: Essential oil, Biological yield, Soilless cultivation, Vermicompost
  • Atiyeh Oraee, Matineh Moradian, Yahya Selahvarzi*, Ali Tehranifar, AmirAli Salavati Pages 109-126

    The accumulation of heavy metals throughout the ecosystem is now a major environmental problem that threatens the quality of life of all living organisms. In a factorial experiment based on a completely randomized design, the effect of sodium nitroprusside on the physiological and biochemical responses of tomatoes under nickel stress was investigated. Tomato plants were grown in two concentrations of sodium nitroprusside (zero and 100 µM) and three different nickel concentrations (zero, 25, and 50 µM) with three replications under hydroponic conditions. The results showed that 50 μM nickel sulfate without sodium nitroprusside significantly reduced the relative water content of leaves (43.1%) compared to the same treatment with-sodium nitroprusside. An increase in electrolyte leakage and malondialdehyde were observed as an indicator of oxidative damage in plants under nickel sulfate stress. In response to oxidative stress caused by nickel sulfate, the amount of chlorophyll decreased and carbohydrate and proline concentrations increased compared to the control. Application of sodium nitroprusside resulted in higher concentrations of chlorophyll b (4.54%) and total chlorophyll (3.57%) under non-nickel sulfate stress than the control. Antioxidant, peroxidase, and catalase activity increased by 62, 37, and 38%, respectively, under nickel sulfate stress when treated with 100 µM sodium nitroprusside compared to non-sodium nitroprusside treatment. According to the results, sodium nitroprusside at a concentration of 100 µM can reduce the negative effects of nickel exposure on the growth characteristics of tomato plants such as the number of leaves and dry weight of the plant, by increasing the antioxidant activity (increasing the activity of the enzymes catalase and peroxidase) and also the positive effect of proline accumulation on the RWC, so the use of this substance is recommended for tomato plants growing under nickel conditions.

    Keywords: Tomato, Abiotic stress, Heavy metals, Nitric oxide
  • Mohammad Safa Eynaladin, AliAkbar Shokouhian*, Ali Rasoulzadeh, Arash Hemati Pages 127-142

    To evaluate the effect of folvic acid and melatonin on some morpho-physiological and biochemical characteristics of strawberry cultivar Kamarosa under water stress, in the laboratories of the Department of Horticulture, Faculty of Agriculture, Mohaghegh Ardabili University, during one year (2020), a factorial experiment was conducted in a completely randomized design with four replications. Experimental factors include three levels of irrigation (100%, 50% and 25% field capacity), folvic acid foliar application at three levels (control (zero concentration), 200 and 400 mg) and melatonin foliar application at three levels (control (Concentrations were zero), 75 and 150 μM, respectively). Results showed that foliar application of folvic acid and melatonin significantly increased chlorophyll, carotenoid, DPPH, proline, phenol, flavonoid and soluble protein and decreased MDA under drought stress conditions. Generally, the greatest improvement in measured parameters under drought stress conditions was obtained by treating plants with 200 mg folvic acid and 150 μM melatonin, which significantly increased drought tolerance in strawberry plants.

    Keywords: Antioxidant, Malondialdehyde, Phenol, Proline, Protein
  • Maryam Rajabi-Farshmi, Mehdi Yarahmadi, Reza Shirzadian-Khorramabad*, Ali Aalami, Amin Abedi, MohammadHossein Rezadoost Pages 143-158

    The mutant plants old3-1 (onset of leaf death 3-1) have a point mutation in the AT4G14880 gene. This gene encodes the cytosolic cysteine ​​synthase enzyme (OASTL-A1). Cysteine ​​is a sulfur-containing organic compound and a precursor of defense compounds, and the OASTL-A1 enzyme plays a role in the last step of its synthesis. The old3-1 mutation causes a change in the structure and activity of the cysteine ​​synthase enzyme, and the old3-1 mutant plants suffer premature cell death after 14 days under 21°C long-day conditions. In this research, the old3-1 mutant was compared with mutants B40-12, old3-2 and wild type Ler-0, Col-0 under short-day conditions and 21°C. Based on the phenotypic and physiological results, old3-1 plants did not suffer premature cell death and went through different stages of growth and development until flowering and seed production. Examining the activity of catalase and peroxidase enzymes under short day conditions showed that the activity of these enzymes in the leaves of old3-1 is higher than that of Ler-0 and B40-12, which means that in short-day conditions the activity of the enzymes increased. Examining the relative expression of immune system marker genes including GST1, DEFL and PR1 in 22-day-old seedlings old3-1 and Ler-0 under the same conditions (short day and 21˚C) following transferring to long day showed that the expression of the above genes in short day significantly increased, resulting in the survival of old3-1 mutant plants. According to the obtained results, short days improve growth and development conditions and save old3-1 seedlings from premature cell death.

    Keywords: Arabidopsis, Cell death, old3-1 mutant, Short-day
  • Seyed Jaber Hosseini, Zeinolabedin Tahmasebi-Sarvestani*, Hematolahe Pirdashti, Seyed Ali Mohammad Modarres-Sanavi, Ali Mokhtassi-Bidgoli, Saeid Hazrati, Mahsa Rafati Alashti Pages 159-180

    Obtaining a high dry matter yield is one of the most important goals of plant physiologists. In this regard, it is necessary to know the effective traits in the production of plant dry matter. Salinity stress is also one of the most important non-biological stresses that limits plant growth and affects the morphological, physiological and biochemical properties of plants. Therefore, in order to understand the relationship between dry matter yield and antioxidant properties, photosynthetic and non-photosynthetic pigments of mint under salinity stress, an experiment was conducted as a factorial split-plot (18 mint ecotypes, including longifolia, pulegium, spicata, rotundifolia, mozafariani and piperita, salinity stress at control, 2.5, 5 and 7.5 dS/m levels and harvest stage at   2 stages), based on a randomized complete block design with four replications. The results showed that salinity stress affected the correlation between dry matter and other studied traits. Also, path analysis at different levels of salinity stress showed that total chlorophyll traits had a very high direct effect on dry matter yield. On the other hand, at a 7.5 dS/m salinity level, the dry matter yield of the plant depended on a greater number of traits compared to lower-salinity stress levels. Also, the correlation between traits in the first and second harvest stages was different. The anthocyanin pigment trait had a positive and significant correlation with dry matter yield at 7.5 dS/m. The indirect role of carotenoid pigment was also evident in severe stress. Based on path analysis, all the studied traits, including non-enzymatic antioxidants and anthocyanin and carotenoid pigments, were strongly dependent on the total chlorophyll trait to affect the dry matter yield.

    Keywords: Anthocyanins, Antioxidants, Carotenoids, Correlation, Path analysis
  • Hamid Tahmasebpoor, Behzad Kaviani*, Moheddin Pirkhezri, Davood Hashemabadi Pages 181-196

    Drought is one of the most threats in agricultural production worldwide, and climate change exacerbates this threat. Introducing drought tolerant cultivars and stocks is a fundamental solution. In order to evaluate the tolerance to drought of some economical rootstocks and varieties of Prunus spp., a factorial experiment was conducted in a completely randomized block design with three replications at the Horticultural Research Institute, Kamalshahr, Karaj, Iran, in 2021–2022. The first factor included vegetative rootstocks of Myrobalan C29, Penta, Tetra, St. Julien, Mariana 2624, GF677 and GN15, along with seed rootstocks of plum as a control; the second factor was varieties of Japanese plum (Simka and NO16), European plum (Zuchelo) and Greengag Prunus and the third factor was drought stress (with interruption of irrigation for 14 days) and control (without interruption of irrigation). Evaluated biochemical traits included the activity of the antioxidant enzymes catalase, peroxidase and polyphenol oxidase, proline content, soluble protein, total antioxidant, ionic leakage and relative water content. The results showed that the activity of antioxidant enzymes under drought stress conditions in Zuchelo on GN15 rootstock, were increased compared to the control. The highest proline content was observed in the NO16 variety and GF677 rootstock. According to the results, in terms of the studied traits, Zuchelo, NO16, GF677, and GN15 were introduced as drought tolerant varieties and rootstocks.

    Keywords: : Antioxidant enzymes, Plum, Rootstock, Proline
  • MohammadReza Barzegar, Hossein Ali Asadi-Gharneh* Pages 197-214

    Today, the use of organic and mineral substances is an important step in preserving the environment and is considered as one of the most effective management methods to maintain the quality of soil and the nutritional value of products at an optimal level. In the present study, the effect of 18 different culture media, including cocopeat + perlite (50-50, 75-25, and 25-75 %v/v), peat moss + perlite (50-50, 25-75, and 75-25 %v/v), vermicompost + perlite (50-50, 25-75, and 75-25  %v/v), compost+perlite (50-50, 75-25, and 25-75 %v/v), cocopeat 100% v/v, vermicompost 100% v/v, peatmass 100% v/v, perlite 100% v/v, compost 100% v/v and cocopeat + vermicompost + compost + peat mass + perlite (20-20-20-20-20 %v/v) on the concentration of nutrients of Cucumis melo var. dudaim (Dastanbo) were investigated. The pot experiment was conducted in a factorial, complete randomized block design with three replications. The results showed the highest levels of phosphorous and potassium in the fruits were related to the same ratio of all beds treatment, and 100% of vermicompost. The highest level of magnesium in the fruits was observed in 100% vermicompost and 100% compost. Additionally, the highest amounts of copper, zinc, and iron were obtained in the fruits treated with 100% compost. The highest titratable acidity (TA) and total soluble solid (TSS)/TA were under treatments of cocopeat 50% + perlite 50% and peat moss 100%, respectively. Our results suggest that two organic substrates, compost and vermicompost (100% v/v), had the greatest effect in increasing the concentration of nutrients in dudaim.

    Keywords: Nutritional value, Culture media, Organic, mineral compounds, Cucumis melo var. dudaim (Dastanbo)
  • Farhad Bagheri, Hemmatollah Pirdashti*, Morteza Oladi, Maryam Jenabiyan Pages 215-230

    Since, salinity stress threatens food security and sustainable agriculture production, the response of plants to salinity stress has always been one of the most important subjects of physiological and biochemical studies. In order to evaluate the mutant lines in terms of agronomic, physiological and enzymatic traits under salt stress, a factorial experiment was carried out based of a randomized complete block design in three replications using paddy soil and adjusting its salinity in pots. The treatments included four mutant lines (MLST1, MLTH1, MLTH2 and MLTH3) along with two tolerant controls (Deilamani and Nonabukra) and two sensitive controls (IR29 and Sepidrood) at three salinity levels (zero, 4 and 8 dS/m). Results indicated that the highest amount of proline was obtained at a salinity level of 4 dS/m in the MLTH2 mutant, which showed an increase of more than 1.3 times compared to the conditions of no salinity stress. Obtained. The highest and lowest amounts of malondialdehyde (MDA) were respectively at the salinity level of 4 dS/m and no salinity stress related to the MLTH3 genotype. According to the results, the highest level of superoxide dismutase (SOD) enzyme activity was related to the MLTH2 mutant at 4 dS/m salinity and the lowest was related to the MLST1 mutant at 8 dS/m salinity. In the absence of salinity stress, the highest paddy yield was recorded in the salt sensitive cultivar of Sepidroud. By comparison, after applying salinity stress, the lowest yield reduction was obtained in the MLTH2 mutant. In general, based on the biochemical and yield evaluation, the MLTH2 genotype was identified as the best salt tolerant line, which will be to recommend for further research

    Keywords: Chlorophyll, Electrolyte leakage, Proline, Rice, Salinity
  • Ladan Mobaraki, Javad Rezapour Fard*, Parviz Noruzi Pages 231-250

    In order to evaluate the pre-harvest application of calcium silicate and calcium chelate effects on some morpho-physiological characteristics of ‘Dolce Vita’ cut rose in the post-harvest stage, a factorial study was conducted based on a completely randomized design with 3 replications under hydroponic cultivation in a commercial greenhouse. Application of calcium silicate at concentrations of 100, 100, 200 and 400 mg.L-1 and calcium chelate at concentrations of 0, 25, 50 and 100 mg.L-1 in the pre-harvest stage was done by foliar spraying once a week for a month. In this study, morphological (fresh and dry weight of shoots) and physiological indices (chlorophyll a and b, leaves and petals flavonoids, total soluble sugar contents and calcium, silicon and potassium contents of leaves) were measured. The results showed that the application of 100 mg/l of calcium chelate and 200 mg/l of calcium silicate increased the fresh weight and dry weight of flowers (by 2.88 and 3.09 times, respectively), chlorophyll a content (91.85 percent), and the amount of soluble sugar in leaves and petals (2.27 and 1.5 times, respectively) compared to the control. The application of calcium chelate and calcium silicate at concentrations of 400 mg.L-1 and 100 mg.L-1 respectively, caused the highest amount of chlorophyll b (95.9 mg.g-1 of fresh weight) and the longest vase life (6.33 days increase compared to the control). The highest amount of petal flavonoid (1.02 mg.g-1 of fresh weight) was recorded in the concentrations of 100 mg.L-1 of calcium chelate and 200 mg.L-1 of calcium silicate, which was not significantly different from the other treatments except the control. Leaf calcium content was only affected by 100 mg.L-1 calcium chelate (53.84% increase compared to the control). The highest concentration of leaf potassium in the treatment of 100 mg.L-1 of calcium silicate and 25 mg.L-1 of calcium chelate (75.23% increase) and the highest concentration of leaf silicon in the treatment of 200 mg.L-1 calcium silicate and 50 mg.L-1 of calcium chelate (an increase of 1.03-fold compared to the control) were recorded. The results showed that the application of calcium chelate and calcium silicate at concentrations of 100 mg.L-1 and 200 mg.L-1, respectively, were more effective in improving the postharvest properties of rose cut flowers. In general, it can be stated that the combined application of calcium silicate and calcium chelate in the pre-harvest stage could improve the postharvest quality of ‘Dolce Vita’ rose flowers.

    Keywords: Chelate, Cut flowers, Postharvest, Nutrition, Vase life
  • Saeed Amiri, Masoud Rafiee*, Jahanfar Daneshian, Ali Khorgamy Pages 251-266

    Drought stress is the main factor in reducing production and the area under soybean cultivation. In order to investigate the effect of drought stress on the biochemical and morphophysiological characteristics of soybean [Glycine max (L.) Merrill], an experiment was conducted with 19 soybean genotypes in two environments without drought stress (watering weekly) and drought stress (watering every 10 days) in the form of a randomized complete block design with three replications in Khorramabad in the summer of 2017. The results of the analysis of variance showed that drought stress decreased the amount of chlorophylls a, b, a+b and a/b (66.6%, 37.2%, 53.8% and 43.9%, respectively); decreased the amount of phosphorus, potassium, iron and zinc in aerial parts (39.7, 69.8, 24.4 and 38.4 percent, respectively) and decreased the amount of phosphorus and zinc in seeds (0.10 and 7.2 percent, respectively), but it resulted in an increase in peroxidase and catalase of the shoot (0.15 and 47.6 percent, respectively) and an increase in the amount of potassium and iron in the seed (11.8 percent and 4.7 percent, respectively). Among the genotypes, the highest amount of aerial organ chlorophyll a was obtained from genotype number 1 and the lowest amount was obtained from genotype number 16. The comparison of the means by the cutting method showed that in the normal environment, the highest amount of aerial organ peroxidase was obtained from genotypes No. 8 and 9 and the lowest was obtained from genotype No. 19. While, in the stress environment, the highest amount of aerial organ peroxidase was obtained from genotypes number 6 and 15 and the lowest from genotype number 8. The trend of changes in grain yield and soybean leaf area index at different levels of the interaction effect of drought stress and genotype followed a significant and negative linear relationship, but the trend of changes in leaf temperature and shade floor light intensity followed a significant but positive linear relationship. In general, based on the amount of seed production, genotype number 7 is recommended for conditions without drought stress and genotype number 9 for drought stress conditions under moderate climatic conditions such as Khorramabad.

    Keywords: Dehydration stress, Photosynthetic pigments, Antioxidant enzymes, Leaf temperature, Essential elements
  • Seyyedeh Vida Heydargholizadeh Hasankola, Nadali Bagheri*, Nadali Babaeian Jelodar, Seyyed Kamal Kazemitabar Pages 267-284

    Drought stress is the limiting factor for rice growth in rice fields. One of the approaches to dealing with the negative effects of stress on crop production is the use of drought-tolerant cultivars. This research was conducted to investigate the effect of drought stress on changes in antioxidant enzyme activity and amino acid accumulation in a number of rice genotypes. In this research, the number of 6 rice genotypes along with the tolerant (Binam) and sensitive (IR64) control cultivars at the seedling stage in the form of a completely random basic design in 3 replications and 4 drought levels (from polyethylene glycol 6000) zero (Yoshida), -0.5, -1 and -1.5 times were investigated in hydroponic culture medium. The results of the analysis of variance showed that there is a significant difference between the examined cultivars and the level of enzyme activity also increased, and genotypes such as Danesh and LP8, which were more tolerant to drought, had a higher level of enzyme activity. The increase in activity in tolerant genotypes has been greater than that in sensitive cultivars. In the analysis of the amino acid profiles of the genotypes introduced above, the activity of glutamic acid, alanine, arginine, leucine and lysine increased significantly with the increase in drought stress. While no significant accumulation of amino acids was observed in the sensitive IR64 genotype under stress. Therefore, it can be concluded that the accumulation of amino acids is closely related to the drought tolerance of tolerant genotypes.

    Keywords: Amino acid, Rice, Peroxidases, Polyethylene glycol, Proline
  • Bahare Haghighi, Mahnaz Karimi*, Hossein Moradi Pages 285-298

    Rosemary is widely used as an ornamental and medicinal plant. Salinity is one of the most important problems for plant production in the world. Knowing the methods that lead to controlling and reducing the effects of salinity in plants is important. The present experiment was conducted as a factorial in a completely randomized design with three replications on three-month-old rosemary plants. The first factor was humic acid treatment (0, 250 and 500 mgL-1) and the second factor was sodium chloride treatment (0, 25, 50 and 75 mM). Based on the obtained results, the minimum length of the main branch (24.41 cm) and the secondary branch (7.68 cm) were obtained in 75 and 50 mM salinity treatments without humic acid, respectively. The highest fresh weight of shoot was in humic acid treatment of 500 mg L-1 + 25 mM salinity, which was not significantly different from humic acid treatment of 250 and 500 mg L-1 without salinity treatment. The dry weight of the branches was influenced by the simple effect of the treatments, so that humic acid 250 mgL-1was effective in increasing the dry weight of the branch, and the highest dry weight of the branch was observed at zero salinity and the lowest dry weight of the branch was observed at 75 mM salinity. The highest content of total chlorophyll and the amount of potassium were obtained in humic acid 500 mg L-1 and the lowest was related to salinity of 75 mM. The amount of proline, ion leakage and sodium percentage were at the maximum in 75 mM salinity without humic acid treatment. According to the obtained results, the use of humic acid 250 and 500 mg L-1 was effective in reducing the negative effect of salinity.

    Keywords: Salinity adjustment, Proline, Chlorophyll, Ornamental plant, Ion leakage
  • Maryam Saman, Ali Sepehri* Pages 299-320

    Contamination of arable land with heavy metals is one of the important environmental problems that causes a reduction in plant growth and yield. Applying the biological potential of beneficial microorganisms and biochemical compounds that reduce oxidative stress are promising techniques to protect plants against heavy metal toxicity. Accordingly, a pot experiment was conducted as a factorial completely randomized design with three replicates to investigate the effects of four levels of zinc (0, 250, 500 and 750 mg/Kg soil), two levels of P. indica fungus (inoculation and non-inoculation) and two levels of foliar spraying (sodium nitroprusside and water). The results showed that root colonization of stressed plants by P. indica fungus and foliar spraying of sodium nitroprusside effectively reduced zinc content in the aerial parts of stressed plants. In addition, the highest chlorophyll content and root and shoot dry weight were obtained in the presence of the fungus and the simultaneous use of sodium nitroprusside. In proso millet plants subjected to zinc stress, P. indica inoculation and NO application boosted the activity of superoxide dismutase (SOD), catalase (CAT) and peroxidase (POD) which was evident in the reduction of hydrogen peroxide and malondialdehyde content. In conclusion, the results of this experiment provide evidence that the utilization of synergistic effects between colonization of the endophytic fungus P. indica and foliar application of NO can be considered a proper approach to reducing the negative effects of zinc toxicity on plants.

    Keywords: Proso millet, Nitric oxide, Heavy metal, Endophyte fungus
  • Reihaneh Safary, Pooran Golkar*, Mehdi Bazarganipour Pages 321-336

    Considering the importance of medicinal compounds in medicinal plant species, the production of secondary medicinal metabolites through callus cultivation and subsequent elicitation is economical and time-saving. Levisticum officinale Koch. is one of the valuable indigenous rangeland plants of Iran, which has many medicinal and industrial properties. This study was carried out to optimize callus induction and the effects of different concentrations of GO-SiO2 on the amounts of different secondary metabolites and antioxidant activity under callus culture. For callus induction, the hypocotyl explants were transferred to Murashige and Skoog (MS) culture medium containing different growth regulators. Analysis of variance showed that different plant growth regulators had a significant effect on The MS media supplemented with 1.5 mg/L 2,4-D + 0.025 mg/L (NAA) + 0.5 Kin showed the best percentage of callus production (95%). In order to investigate the effect of the elicitor on the amount of secondary metabolites in the callus, different concentrations of GO-SiO2 (0, 5, 10 and 20 mg/L) were chosen as elicitors. The selected nanoparticle showed positiveand stimulatory effects on the amount of secondary metabolites and antioxidant activity in the callus. The highest content for total phenolics (47.26 mg GAE/g FW), total flavonoids (28.06 mg QE/g FW) and antioxidant activity FRAP (0.096 μ mol /g extract) was observed under 10 mg/L of GO-SiO2. The highest contents for total flavonols (8.18 mg QE /g FW), H2O2 (5.09 μmol/g FW) and total anthocyanin (0.07 μmol/g FW) were observed under 20 mg/L GO-SiO2 treatment. The highest level of carotenoid content (28.11 mg/g FW) and chlorophyll (23.58 mg/g FW) were observed under 5 mg/ L GO-SiO2. The results of this study can be used to optimize the production of secondary medicinal metabolites in this valuable medicinal plant. According to the results of this study, the application of graphene oxide nanopaGO-SiO2 (10 mg/L) could be used for the highest production of total phenolics and flavonoids as well as increasing the antioxidant activity through callus culture in this valuable plant of Iran.

    Keywords: Antioxidants, Elicitor, Flavoniod, Total phenol content
  • Hossein Ebrahimi- Sborezi, Seyed Ali Mohammad Modares- Sanavi*, Abolfazl Baghbani- Arani Pages 337-356

    In order to determine the effects of water deficit stress, nitrogen fertilization on chlorophyll fluorescence, chlorophyll and flavonoid content and LAI dry matter yield of Peppermint, a split plot experiment was laid out in a randomized complete block design with three replications in the research field of Tarbiat Modares University in 2018. The experimental treatments consisted of three irrigation regimes (respectively after depleting 25, 40 and 55% of available water in the root growth zone) as the main factor and six fertilizer treatments based on nitrogen requirement as sub-factors. The results demonstrated that water deficit stress significantly decreased maximum chlorophyll fluorescence (Fm), variable chlorophyll fluorescence (Fv), the photochemical efficiency of PSII (Fv/Fm), photosynthesis rate, LAI and dry matter yield, but minimum fluorescence (F0) and flavonoid concentration increased under water deficit stress. The results indicate that the drought stress caused the light inhibition of photosystem II and also, by reducing the leaf area, led to a decrease in the yield of dry matter of peppermint in such a way that the severe drought stress caused a decrease of 43% compared to the control. On the other hand, in most of the examined traits, the treatments that were treated with nitrogen fertilizer (especially vermicompost) improved the photosynthetic indices and, finally, the dry matter performance of the plant and also managed to moderate the negative effects of severe water deficit stress on them. In addition, in the direction of sustainable agriculture and due to the medicinal nature of peppermint, it is possible to reduce the consumption of chemical fertilizers by 50% by combining urea and vermicompost.

    Keywords: Azocompost, Drought stress, Photosynthetic parameters, Urea, Vermicompost
  • Saeed Navabpour*, Sanaz Ramezanpour, Ahad Yamchi, Daryosh Abadi Almas Pages 357-368

    Salinity is one of the most important growth limiting factors and rice production in arid and semi-arid regions of the world. In order to investigate the effect of salinity stress on biochemical characteristics and the expression of some inducible genes in the seedling stage of rice, an experiment in the form of chopped plots with a basic design of randomized complete blocks were performed with four replications. The main factor included five levels of zero (control), 50, 100, 150 and 200 mM sodium chloride to create salinity stress. Salinity levels were applied along with Yoshida's nutrient solution in a hydroponic system. The sub-factor included four varieties of rice (Kashuri, Shiroodi, Tarem and Kohsar). In this research, the cellular oxidation level index (TBARM), enzyme activities and expression of some important antioxidant genes, including catalase, superoxide dismutase, ascorbic peroxidase, and the TCTP transcription factor, were investigated. The results of the variance analysis of the data showed that the difference between cultivars and salinity levels for all studied traits was significant at the probability level of 1%. Also, by increasing the salinity level, the activity of the studied enzymes and the expression of catalase, superoxide dismutase, ascorbic peroxidase and TCTP genes increased. According to the obtained results, Shiroudi and Kohsar cultivars were identified as salinity tolerant cultivars.

    Keywords: Biochemical traits, Gene expression, Rice, Salinity stress
  • Abdolreza Fazli, Mehdi Madandoust* Pages 369-384

    Heavy metal contamination in the soil is a widespread global problem, and to reduce the accumulation and negative effects of heavy metals in plants, using different growing substrates is an effective and economical solution. In order to investigate the improvement of the growth and physiological characteristics of cumin with different growing substrates under the stress of heavy metals, a factorial experiment was carried out in the form of a completely randomized design with three replications in 2020–2021. The first factor includes four levels of heavy metals (control, cadmium, lead, and nickel) with a concentration of 50 mg/kg of soil, and the second factor includes different growing substrates at four levels (control, animal manure, compost and vermicompost). The results showed that heavy metals in the soil caused absorption and transfer to aerial organs. On the other hand, the use of organic fertilizer treatments caused a significant reduction of cadmium, lead and nickel in aerial parts compared to control. Heavy metals decreased shoot dry weight and seed yield by increasing ion leakage and decreasing the content of photosynthetic pigments. Animal manure and vermicompost significantly increased the chlorophyll content and the relative water content of leaves compared to the absence of organic fertilizers. Also, the enzyme catalase and ascorbate peroxidase of cumin leaves showed an increasing trend with the use of heavy metals. In total, the results of this research showed that the application of vermicompost and animal manure provides the best conditions for the growth of cumin under the stress of heavy metals.

    Keywords: Antioxidant enzyme, Flowering stage, Heavy metals, Organic fertilizer, Photosynthetic pigments
  • Sana Ansari, Seyed Hossein Nemati*, Mahmoud Shoor, Yahya Selahvarzi Pages 385-402

    Soil salinity is one of the most important abiotic factors that has an adverse effect on plant growth. Despite the difference in salt tolerance among different varieties and species of roses, saline soils contain a significant concentration of salt, which can damage rose species in green spaces irrigated with saline water. This research was conducted in order to investigate the effect of different levels of pistachio tree biochar on some biochemical properties of rose, based on a factorial experiment with a 3x4 arrangement and a completely randomized design with four replications. This research included two factors: biochar at four levels (no application, 25, 50 and 100 gr per 1 kg of potting soil) and salinity from sodium chloride salt at three levels (0, 75 and 150 mM). The results showed a decrease in petal anthocyanin as well as an increase in proline and total phenol following the increase in salinity. However, the use of biochar in the amount of 3 kg at a stress of 75 mM increases petal anthocyanin, potassium, and the ratio of potassium to sodium by 1.17, 1.02, and 1.26 times, respectively, and decreases proline, total phenol, and sodium, respectively. It was found to be 0.87, 0.41 and 0.81 times higher compared to the control treatment. 75 mM salinity increases carbohydrates, antioxidants, and flavonoids by 1.03, 1.02, and 1.02 times, respectively, and decreases calcium and iron by 0.92 and 0.71 times, respectively, compared to the control (no use). from Biochar) On the other hand, biochar at the level of three kilograms caused a significant decrease in flavonoids by 0.99 times and an increase in iron by 1.22 times compared to the control. In general, it can be said that three kilograms of biochar had a significant effect on reducing the negative effects of salinity stress resulting from irrigation on rose plants. For this reason, the use of biochar in order to reduce the adverse effects of salinity stress in salinity-sensitive plants, including roses, and considering the expansion of saline lands in the world and especially in Iran, is important and plays a significant role in compensating for the resulting damage. Therefore, it is suggested that it be tested on a larger scale (farm level) as well as other stress factors such as cold, heat and drought.

    Keywords: Anthocyanin, Abiotic stress, Pproline, Sodium chloride
  • Shahram Bazhshi, Mahyar Gerami*, Fazl Shirdel Shahiri, Davood Akbari Nodehi, Seyedeh Mohadeseh Mohammadi Pages 403-416

    Sports grass is a suitable mixture of premium and resistant varieties of grass that has been widely accepted in many countries of the world for lawn work in parks and sports fields. Considering the role of nanotechnology in the production of plants, it is very important to investigate the effect of nanoparticles on the growth processes of grass. In this research, the effect of iron oxide nanoparticles on some morpho-physiological characteristics of sport grass was investigated. The iron element is very important due to its placement in the electron transport chain and its role in photosynthesis. This research was carried out in a completely randomized design with three replications in fully controlled conditions. Foliar spraying of iron oxide nanoparticles was investigated in three stages with different concentrations (zero, 50, 100, 200, and 400 ppm). The results of variance analysis showed that the effect of iron oxide nanoparticle foliar application on some morphological characteristics such as root length, plant dry weight, and plant density per unit area was significant. The results of the comparison of the average effect of different concentrations of iron oxide nanoparticles on the dry weight of sport grass plants indicated that the concentration of 100 ppm of this nanoparticle accounted for the highest amount of dry weight of the plant with 0.080 grams, also the effect of foliar spraying of this nanoparticle. All physiological traits (chlorophyll a, chlorophyll b, total chlorophyll, carotenoid, anthocyanin, catalase antioxidant enzyme, guaiacol peroxidase antioxidant enzyme, and free radical inhibition percentage) were significant at the 1% level. Based on the results of this research, the application of different concentrations of iron nanoparticles had a favorable effect on the amounts of photosynthetic pigments and antioxidant enzymes, which can be suggested as a suitable elicitor to increase the growth of morphological parameters and increase the quality of physiological parameters in sport grass.

    Keywords: Antioxidant enzymes, Chlorophyll, Iron oxide nanoparticles, Sports grass
  • Mehrab Yadegari* Pages 417-440

    Biological and chemical fertilizers have important effects on the growth and development of plants and consumption of these fertilizers has increased quantitative and qualitative production in plants. In this study, the effects of biological fertilizers such as Botamisol, Humic acid, horse manure, sheep manure, cow manure, poultry manure, vermicompost and complete chemical NPK with two controls (water foliar application and without any foliar application) and three levels of drought stress (field capacity, 50% and 75% loss of gravitational water) on morpho-physiological characters and the content/composition of the essential oil of Rosa damascenawere investigated. This research was performed in a randomized complete block design in a factorial layout with three replications. From thirteen essential oil components, the most components were Citronellol, Geraniol (alcoholic oxygenated monoterpenoides), Heneicosane and Nonadecane (alkane hydrocarbons). Heneicosane (33.6 % and 34.6 %) had the highest amounts of essential oil components. Treatments of poultry manure, vermicompost or complete chemicals in field capacity conditions increased the height of the plant (214.4 cm and 212.1 cm), number of stems (23.1 and 22.2), total chlorophyll (18.3 and 18.1 mg.Kg FW-1), R.W.C (68.4 and 69.5), petal yield (7651.5 and 7591.2 Kg.ha-1) and content of essential oil (0.076 and 0.069%). Suggest to obtain the highest quality of essential oil in damask rose, such as important components (Citronellol, Geraniol) in the same condition, using poultry manure and complete chemical fertilizers.

    Keywords: Citronellol, Complete fertilizer, Geraniol, Medicinal plant, Sheep manure