تأثير نانو كلات سيليس بر خصوصيات فيزيولوژيك، فيتوشيميايي و مولكولي گل محمدي (Rosa damascenea Mill.) تحت تنش كم¬آبي

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

علوم و مهندسي باغباني

دكتري

گل محمدي(Rosa damascena Mill.) به ‌عنوان يكي از گياهان معطر و دارويي با ارزش، به دليل خواص فرآورده‌هاي آن در صنايع عطرسازي، غذايي، دارويي و آرايشي اهميت جهاني دارد. با توجه به محدوديت منابع آبي و قرارگيري مناطق اصلي كشت اين گياه در شرايط خشك و نيمه‌خشك، تنش كم‌آبي از مهم‌ترين عوامل محدودكننده رشد و كيفيت متابوليت‌هاي ثانويه آن محسوب مي‌شود. از سوي ديگر، فناوري نانو به‌ويژه نانوذرات سيليس(SiO₂ NPs) به‌ عنوان يك راهكار نوين در مديريت تنش‌هاي محيطي و بهبود ويژگي‌هاي فيزيولوژيكي و متابوليكي گياهان مطرح شده است. اين پژوهش بررسي تأثير كاربرد نانو كلات سيليس بر خصوصيات فيزيولوژيك، فيتوشيميايي و مولكولي 9 ژنوتيپ برتر گل رز محمدي تحت تنش كم‌آبي بود. آزمايش به‌صورت فاكتوريل در قالب طرح بلوك‌هاي كامل تصادفي با سه تكرار در مزرعه تحقيقاتي لورك دانشگاه صنعتي اصفهان اجرا شد. تيمارهاي مورد مطالعه شامل دو سطح تنش كم‌آبي با آبياري 50٪ و 100درصد ظرفيت مرزعه و سه سطح نانو كلات سيليس 0، 200 و 400 ميلي‌ليتر در هكتار بودند. در مطالعه اول بررسي صفات مورفولوژيك شامل اندازه گيري صفات وزن تر غنچه، طول غنچه، قطر غنچه، قطر گل، طول گلبرگ، عرض گلبرگ، وزن تر گل، وزن خشك گل، وزن خشك غنچه، وزن گلبرگ خشك، تعداد گلبرگ، طول نهنج و قطرنهنج، اندازه گيري شد. بررسي صفات فيزيولوژيكي شامل شاخص‌هاي كلروفيلSPAD، شاخص كارايي فتوسيستم II Fv/Fm صورت پذيرفت. علاوه بر اين اندازه گيري صفات فيتوشيميايي شامل تركيبات فنولي و فلاونوئيدي با روش‌هاي LC-MS انجام گرفت. در مطالعه دوم با استفاده از ژنوتيپ‌ منتخب از آزمايش اول در مراحل مختلف فنولوژيكي و در سطوح مختلف نانو كلات سيليس و تنش كم آبي انجام پذيرفت. در مطالعه سوم در ژنوتيپ برتر به دست آمده، بيان ژن‌هاي كليدي مسير بيوسنتز فلاونوئيدها(chi ، chs ، pal2 ، f3ʹhʹ f ، f3ʹ5ʹh) در مراحل فنولوژيكي مختلف مورد ارزيابي قرار گرفتند. نتايج نشان داد كه تنش كم آبي 50٪ طرفيت مزرعه همراه با كاربرد نانو كلات سيليس 400 ميلي‌ليتر به‌طور معني‌داري موجب افزايش محتواي تركيبات فنولي، فلاونوئيدي و اسانس در اكثر ژنوتيپ‌ها شده است. همچنين، بهبود شاخص‌هاي فيزيولوژيكي مانند شاخص سبزينگي(SPAD) كارايي فتوسيستم II Fv/Fm تحت تيمار نانو كلات سيليس مشاهده گرديد. نتايج تجزيه تركيبات اسانس به روش HS-SPME-GC-MS نشان داد كه در تيمارهاي تلفيقي تنش كم‌آبي و نانو كلات سيليس ، نسبت تركيبات ارزشمندي مانند رزاكسايد، سيترونلول، ژرانيول و فنيل‌اتانول به‌طور نسبي افزايش يافت. همچنين، نسبت سيترونلول به ژرانيول به دليل نقش مهم در رايحه و كيفيت اسانس از اهميت بالايي برخوردار است، بهبود پيدا كرد. از نظر مولكولي، بيان ژن‌هايchs و pal2 در مراحل گلدهي تحت تأثير مثبت نانو كلات سيليس قرار گرفت كه همسو با افزايش تجمع متابوليت‌هاي ثانويه بود. به‌طور كلي، كاربرد نانو كلات سيليس به‌عنوان يك محرك زيستي، توانست اثرات منفي تنش كم آبي را تعديل نموده و با تحريك مسيرهاي بيوسنتزي، كيفيت و كميت متابوليت‌هاي ثانويه گل رز محمدي را بهبود بخشد. اين يافته‌ها مي‌تواند مبناي توسعه راهكارهاي مديريتي پايدار براي افزايش بهره‌وري و ارزش اقتصادي گل رز محمدي در شرايط محدوديت آبي قرار گيرد.

237380

فيزيولوژي توليد و پس از برداشت گياهان باغباني

مهندسي كشاورزي

دانشگاه صنعتي اصفهان