اثر تنش خشكي و محلول‌پاشي آبسيزيك اسيد و سيليكون بر رشد و برخي خصوصيات مورفو -فيزيولوژيكي و فيتوشيميايي گونه هاي آويشن

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

علوم و مهندسي باغباني

دكتري

آويشن يكي از ارزشمندترين گياهان دارويي جهاني است و چندين گونه از آن به ايران تعلق دارند. با توجه به موقعيت ايران در مناطق خشك و نيمه‌خشك، بررسي تأثير تنش خشكي بر اين گياه جزو اولويت‌هاي اصلي تحقيقات در كشور است. اين پژوهش با هدف شناسايي جمعيت¬هاي متحمل و حساس به تنش كم‌¬آبي و ارزيابي تنوع ژنتيكي صفات مورفولوژيكي، فيزيولوژيكي و بيوشيميايي 10 جمعيت آويشن تحت شرايط تنش كم¬آبي در سه سطح (100، 70 و 40 درصد ظرفيت زراعي) در شرايط كنترل‌شده گلخانه به‌صورت فاكتوريل در قالب طرح كاملاً تصادفي و شرايط مزرعه‌اي به‌صورت اسپيليت پلات در قالب طرح بلوك كاملاً تصادفي با سه تكرار در دانشگاه صنعتي اصفهان انجام شد. سپس بر اساس نتايج تجزيه به مؤلفه‌هاي اصلي، 3 جمعيت (حساس به خشكي، متحمل به خشكي و شاخص) انتخاب شدند. نتايج تجزيه واريانس نشان داد كه جمعيت¬ها ازنظر اكثر صفات مورد مطالعه اختلاف معني¬داري داشتند. همچنين اثر سطوح آبياري بر تمام صفات معني‌¬دار بود. تنش كم¬آبي موجب كاهش معني¬داري در صفات ارتفاع گياه، طول ميانگره، طول و عرض برگ، وزن‌تر و خشك بوته، محتواي كلروفيل a و b، كلروفيل كل، محتواي كاروتنوئيد و محتواي نسبي آب برگ شد؛ اما تنش كم¬آبي منجر به افزايش فعاليت آنزيم¬هاي آنتي¬اكسيداني (كاتالاز، آسكوربات پراكسيداز، گاياكول پراكسيداز و سوپر اكسيد ديسموتاز)، ميزان مالون¬دي¬آلدئيد، هيدروژن پر اكسيد، پرولين، نشت الكتروليت، كربوهيدرات كل، پروتئين كل، محتواي اسانس، محتواي فنول و فلاونوئيد كل، فعاليت آنتي¬اكسيداني، تركيبات پلي¬‌فنول و تغيير در تركيبات اسانس شد. براي انتخاب جمعيت¬هاي متحمل به تنش، شاخص‌¬هاي TOL، SSI، STI، MP، GMP و YSI مورد بررسي قرار گرفتند كه شاخص¬‌هاي STI و GMP به‌عنوان شاخص¬‌هاي برتر براي شناسايي جمعيت¬‌هاي متحمل آويشن معرفي شدند. بر اساس اين شاخص¬‌ها جمعيت‌ T. kotschyanus-2 به ‌عنوان متحمل¬‌ترين و T. serpyllum به‌عنوان حساس‌ترين جمعيت¬ معرفي شدند. در ادامه اين پژوهش به بررسي صفات مورفو-فيزيولوژيكي و صفات فيتوشيميايي و تغييرات متابوليت‌¬هاي ثانويه سه جمعيت منتخب تحت رژيم آبياري در دو سطح (100 و 40 درصد ظرفيت زراعي) و محلول‌پاشي آبسيزيك اسيد در سه سطح (0، 25 و 50 ميكرو مولار) و سيليكات سديم در سه سطح (0، 1 و 2 ميلي مولار) جهت كاهش اثرات منفي خشكي پرداخته شد. نتايج نشان داد كه آبسيزيك اسيد در غلظت 25 ميكرو مولار و سيليكات سديم در غلظت 2 ميلي مولار تأثير مثبتي در بهبود فرايندهاي آنزيمي و متابوليكي مورد بررسي داشت. در نتيجه، استفاده از آبسيزيك اسيد و سيليكات سديم باعث بهبود رشد در شرايط آبياري معمول و افزايش مقاومت و تحمل در برابر تنش خشكي گرديد. آناليز كروماتوگرافي گازي نشان داد كه تيمول، كاريوفيلن اكسيد، اندوبورنئول، لينالول، گاماترپينن و پي¬سايمن تركيبات اصلي اسانس آويشن را تشكيل مي‌-دهند و بيشترين محتواي تيمول (32/57 درصد) در پاسخ به تنش كم¬آبي در جمعيت T. kotschyanus-2 مشاهده شد. علاوه بر اين، نتايج كروماتوگرافي مايع با كارايي بالا وجود چهارده تركيب گاليك اسيد، كلروژنيك اسيد، كافئيك اسيد، 4- هيدروكسي بنزوئيك اسيد، وانيليك اسيد، سيرينژيك اسيد، الاژيك اسيد، پي-كوماريك اسيد، فروليك اسيد، رزمارينيك اسيد، آپيژنين، لوتئولين، روتين و كوئرستين را در عصاره فنولي جمعيت¬هاي منتخب آويشن نشان داد و بيشترين محتواي رزمارينيك اسيد (86/61 ميلي‌گرم بر 100 گرم وزن خشك) در جمعيت T. kotschyanus-2 در شرايط تنش خشكي شديد مشاهده شد. اين پژوهش همچنين به بررسي تغييرات بيان ژن‌¬هاي دخيل در مسير سنتز تيمول و كارواكرول ازجمله TPS2، CYP71D178، CYP71D180 وCYP71D181 در شرايط تنش كم¬آبي و محلول‌پاشي آبسيزيك اسيد در سه جمعيت منتخب گياه آويشن در اتاق رشد در موسسه ماكس پلانك آلمان پرداخت. نتايج نشان داد كه بيان ژن TPS2 بيشترين افزايش را در پاسخ به آبسيزيك اسيد و تنش خشكي در هر سه جمعيت نشان داد. داده‌ها نشان مي‌دهد كه TPS2 بيشتر از CYP71D178، CYP71D180 و CYP71D181 تحت تأثير قرار گرفت كه نشان مي‌دهد نقش مهمي در بيوسنتز تيمول و كارواكرول دارد.

233427

فيزيولوژي توليد و پس از برداشت گياهان باغباني

مهندسي كشاورزي

دانشگاه صنعتي اصفهان