تأثير سطوح مختلف تنش شوري و خشكي آخر فصل بر خصوصيات فيزيولوژيك، رشد، عملكرد و كيفيت جمعيت¬هاي مختلف گاو زبان ايراني (Echium amoenum)

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

اگروتكنولوژي

دكتري

با توجه به اهميت روزافزون گياهان دارويي، اين گروه از گياهان در جهان مورد توجه ويژه قرار گرفته‌اند. پيش‌بيني مي‌شود ارزش بازار گياهان دارويي تا سال 2050 ميلادي به بيش از 5000 ميليارد دلار برسد. افزون بر اين، گياهان دارويي از نظر زراعي و بوم‌شناختي نيز داراي مزاياي فراواني هستند. گياه گاوزبان ايراني (Echium amoenum) از گونه‌هاي بومي ايران است كه از ديرباز براي درمان بيماري‌هاي مختلف مورد استفاده قرار گرفته است. اين گياه كه توانايي رشد در طيف وسيعي از اقليم‌ها را دارد، از پتانسيل بهره‌برداري تجاري نيز برخوردار است. كيفيت بالاي روغن و وجود متابوليت‌هاي ثانويه‌ي ارزشمند پلي‌فنولي از مهم‌ترين ويژگي‌هاي آن به شمار مي‌آيند. اين پژوهش در دو بخش شامل مطالعه‌ي اتاقك رشد و مطالعه‌ي مزرعه انجام شد. در مطالعه‌ي اتاقك رشد، 13 جمعيت از نقاط مختلف كشور در پنج سطح شوري و سه تكرار، در قالب آزمايش فاكتوريل بر پايه طرح كاملاً تصادفي مورد ارزيابي قرار گرفتند. نتايج نشان داد شوري در سطوح پايين (25 و 50 ميلي‌مولار) موجب افزايش كلروفيل، پرولين و فعاليت آنزيم‌هاي آنتي‌اكسيداني در اغلب جمعيت‌ها گرديد، اما در سطوح بالاي شوري كاهش اين شاخص‌ها مشاهده شد. به‌طور كلي، تنش 100 ميلي‌مولار سبب افزايش 45 درصدي غلظت پرولين در برگ شد كه نشان از فعال شدن مكانيزم‌هاي تنظيم اسمزي در گياه دارد. همچنين شوري موجب افزايش يون سديم (1/45 درصد) و كاهش پتاسيم (36 درصد) در برگ‌ها گرديد. تجمع نمك در خاك و آسيب به فرآيند فتوسنتز، سطح برگ و در ادامه وزن خشك گياه را كاهش داد كه بيانگر اثر منفي تنش شديد است. جمعيت اصفهان سفيد با كاهش 54 درصدي در كلروفيل a بيشترين ميزان كاهش را در تنش 100 ميلي‌مولار نسبت به شاهد نشان داد. در بخشي ديگر، رنگ‌آميزي متابوليت‌هاي ثانويه نشان‌دهنده‌ي افزايش تركيبات فنولي، آلكالوئيدها و اسانس‌ها در كرك‌هاي ترشحي بود. در نهايت بر اساس تحليل‌هاي چندمتغيره و نتايج حاصل از صفت وزن خشك اندام هوايي، 10 جمعيت براي ارزيابي در مزرعه انتخاب شدند. مطالعه‌ي مزرعه طي سه سال در مزرعه‌ي لورك انجام شد. اين آزمايش در قالب طرح بلوك‌هاي كامل تصادفي با سه تكرار و به‌صورت فاكتوريل اسپليت در زمان طراحي و اجرا شد. در اين مطالعه، 10 جمعيت تحت دو سطح تنش شوري (شاهد و 65 ميلي‌مولار)، دو سطح تنش خشكي آخر فصل (شاهد و خشكي آخر فصل) و طي سه سال مورد ارزيابي قرار گرفتند. نتايج نشان داد اثر تنش‌هاي منفرد كمتر از تنش‌هاي تركيبي بر عملكرد گياه بود و اين موضوع در مورد تنش خشكي آخر فصل بارزتر بود. در برخي موارد اثر تنش تركيبي مشابه تنش شوري منفرد مشاهده شد. به‌طور كلي، تركيب شوري و خشكي آخر فصل باعث افزايش متابوليت‌هاي اوليه قندهاي محلول (30 درصد)، پرولين (24/6 درصد)، متابوليت‌هاي ثانويه (فنول ( 26/8درصد)، فلاونوئيد ( 12/6درصد) و فعاليت دفاع آنتي‌اكسيداني (آنزيم‌ها و كارتنوئيدها) شد، اما در مقابل موجب كاهش عملكرد (دانه: 49/6 درصد در اثر شوري و 22 درصد در اثر خشكي آخر فصل؛ گل: 65/3 درصد در اثر شوري و 21/7 درصد در اثر خشكي آخر فصل)، اجزاي عملكرد، متابوليت‌هاي ثانويه و ميزان روغن شد. اين روند ناشي از آسيب به كلروفيل‌ها و كاهش كارايي فتوسيستم‌ها بوده كه در نهايت توليد ماده‌ي خشك گياه را محدود كرده است. نتايج نشان داد جمعيت‌هاي اصفهان سفيد و گلوگاه از نظر توليد متابوليت‌هاي ثانويه‌ي فنولي و فلاونوئيدي نسبت به ساير جمعيت‌ها برتر بودند. همچنين جمعيت تكاس با دارا بودن بيشترين عملكرد دانه و بيوماس نسبت به ساير جمعيت‌ها برتري نشان داد كه اين موضوع مي‌تواند در مطالعات آتي مورد توجه قرار گيرد. با وجود اعمال تنش طي سه سال، گياه توانايي بازيابي خود را نشان داد. با توجه به درصد و ميزان عملكرد روغن، انتظار مي‌رود با انجام مطالعات بيشتر، گياه گاوزبان ايراني در آينده در شمار گياهان زراعي مهم قرار گيرد.

236284

فيزيولوژي گياهان زراعي

مهندسي كشاورزي

دانشگاه صنعتي اصفهان