تنش‌های محیطی در علوم زراعی، جلد ۱۵، شماره ۱، صفحات ۱۸۵-۱۹۷

عنوان فارسی بررسی واکنش‌های فیزیولوژیک دو گونه گیاه داروئی مرزنجوش به محلول‌پاشی کیتوزان تحت شرایط تنش کم‌آبی
چکیده فارسی مقاله مرزنجوش یکی از مهم‌ترین گیاهان دارویی در جهان است که به دلیل اهمیت اقتصادی، کمیت وکیفیت اسانس بسیار شناخته شده است. تنش خشکی جزو تنش‌های غیرزیستی است که در صورت بروز، موجب خسارت‌های متعدد به گیاهان می‌شود. کیتوزان به عنوان الیستور زیستی، با افزایش فعالیت دفاعی گیاه از بروز خسارت‌های شدید به گیاهان در شرایط تنش جلوگیری می‌کند. بدین منظور جهت ارزیابی اثر القاکننده کیتوزان و تنش کم آبی بر رشد و پارامترهای فیزیولوژیک مرزنجوش، آزمایشی در گلخانه دانشگاه شهید مدنی آذربایجان- ایران به صورت فاکتوریل در قالب طرح بلوک کامل تصادفی در سه تکرار انجام شد. عامل‌های مورد بررسی شامل محلول‌پاشی کیتوزان در سه سطح (صفر، 250 و 500 میلی‌گرم بر لیتر)، عامل دوم گونه‌های مرزنجوش (Origanum majorana وOriganum vulgare) و عامل سوم سطوح تنش (تنش کم آبی و عدم تنش) بودند. زمان اعمال تنش کم آبی و تیمار با کیتوزان سه هفته قبل از گلدهی کامل بود. نتایج نشان داد که تنش کم آبی موجب کاهش درصد ماده خشک بوته، صفات محتوای رطوبت نسبی برگ، محتوای کلروفیل a، کلروفیل b، کلروفیل کل و کاروتنوئید شد، در حالی‌که محتوای هیدروژن پراکسید (H2O2)، مالون‌دی‌آلدهید (MDA)، پرولین و بازده اسانس را افزایش داد. محلول‌پاشی کیتوزان در شرایط تنش کم آبی باعث افزایش وزن خشک شاخساره، کلروفیلa، کلروفیل کل، کارتنوئید، محتوای رطوبت نسبی برگ، پرولین و بازده اسانس شد. نتایج نشان داد که استفاده از کیتوزان به عنوان الیسیتور زیستی، با توجه به مهندسی متابولیت می‌تواند اثرات سوء تنش کم آبی را در گیاه مرزنجوش به عنوان یک گیاه داروئی کاهش دهد.
کلیدواژه‌های فارسی مقاله پارامترهای فیزیولوژیک، تنش کم آبی، کیتوزان، گونه مرزنجوش،

عنوان انگلیسی Physiological response of two oregano species medicinal plant to foliar spraying of chitosan under water deficit stress conditions
چکیده انگلیسی مقاله Introduction
Origanum is a plant of the Lamiaceae family that is considered one of the most important and best-selling medicinal plants in the world. The aerial parts, especially the leaves of different species of Origanum, have always been used as one of the most popular spices and flavorings in the food, perfume and cosmetics industries. Drought is one of the most important abiotic stresses may cause deleterious damage to plants. Lack of access to adequate amount of water or increase in transpiration can induce drought stress in plants and alter the production of metabolites. Drought stress reduces the water and turgor potentials, thereby negatively affecting various physiological processes. Chitosan is a natural biodegradable substance derived from crustacean shells such as crabs and shrimp. Having unique biological and physiological properties, it has found several applications in various industries such as pharmaceuticals, medicine and agriculture. As a bio-elicitor, chitosan prevents severe damage to plants under stress conditions by increasing the plant's defense activity.
Materials and methods
This experiment was performed in 2019 in the research greenhouse of Azarbaijan Shahid Madani University, Iran as a factorial experiment in the complete randomized block design with three replications. The experiment treatments included three different concentrations of chitosan as foliar application (0, 250, 500 mg/l), and drought stress treatment at two levels (no stress and water deficit stress) in two species of Origanum (Origanum vulgare, Origanum majorana). The Origanum seeds were obtained from the Forest and Rangeland Research Organization and planted inside the seedling trays. Then, as the plants reached the desired growth of 4- and 5-leaves stages, each of the plant seedlings was transferred to plastic pots with the opening diameter of 15 cm, height of 25 cm, and capacity of 4 kg. The soil transferred to the pots had a loamy texture and a mixture of 33.32% sand, 40% silt, and 26.48% clay. Also, the soil inside the pots had a pH equal to 7.96, electrical conductivity of 2.8, organic matter of 2.415%, organic carbon of 1.401%, and calcium carbonate of 12.5%. The pots were kept in the greenhouse for 16 hours in light at 24 °C and 8 hours in dark at 18 °C. The application of water deficit stress treatment and foliar application of chitosan was performed in three stages three weeks before the complete flowering. In this experiment, a TDR moisture meter was used to measure the soil moisture of each pot for applying the water deficit treatment.
Results and discussion
The results of the present study show that the water deficit stress reduces total shoot dry weight. This reduces the yield when regarding the yield of aerial part of the plant. It should be noted in this study that the foliar application of chitosan under the water deficit conditions improved this trait. In this study, the foliar application of chitosan at the concentration of 500mg/l under the water deficit stress conditions increased the shoot dry weight. The results showed that the water deficit stress reduced relative water content, chlorophyll a, chlorophyll b, total chlorophyll and carotenoids, while increasing the hydrogen peroxide (H2O2), malondialdehyde (MDA) and proline contents. The foliar application of chitosan under water deficit stress conditions increased RWC, chlorophyll a, carotenoids, total chlorophyll, and proline contents.
Conclusions
According to the results of this study, by conducting extensive research, the use of chitosan as a bio-elicitor to reduce the water deficit stress in the medicinal plant of Origanium can be suggested and the positive aspects of chitosan to be used for improving the physiological parameters in Origanium and other medicinal plants. In the end, it is suggested to perform this research in the areas with different climates, especially arid and semi-arid climates, with different concentrations of chitosan on different plants.
Acknowledgements
This study was financially supported by Deputy of Research and Technology of Azarbaijan Shahid Madani University (98/D/897), Tabriz, Iran
کلیدواژه‌های انگلیسی مقاله پارامترهای فیزیولوژیک, تنش کم آبی, کیتوزان, گونه مرزنجوش

نویسندگان مقاله لیلا آقایی دیزج |
دانش آموخته اگروتکنولوژی، فیزیولوژی گیاهان زراعی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهید مدنی آذربایجان

حمید محمدی |
دانشیار دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهید مدنی آذربایجان

احمد آقایی |
استادیار گروه زیست شناسی، دانشکده علوم پایه دانشگاه مراغه


نشانی اینترنتی https://escs.birjand.ac.ir/article_1900_68e00a0be3c30ff68d4d9d2b58171e04.pdf
فایل مقاله فایلی برای مقاله ذخیره نشده است
کد مقاله (doi)
زبان مقاله منتشر شده fa
موضوعات مقاله منتشر شده
نوع مقاله منتشر شده
برگشت به: صفحه اول پایگاه   |   نسخه مرتبط   |   نشریه مرتبط   |   فهرست نشریات