مطالعه تغییر محتوای اسانس و میزان رزمارینیک و کافئیک اسید آویشن دنایی (Thymus daenensis Celak subsp. daenensis) آلوده به بیمارگر Rhizoctonia solani AG2-2 در شرایط درون شیشه

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی کارشناسی ارشد، رشته گیاهان دارویی، گروه کشاورزی، پژوهشکده گیاهان و مواد اولیه دارویی، دانشگاه شهید بهشتی، تهران، ایران

2 استادیار، گروه کشاورزی، پژوهشکده گیاهان و مواد اولیه دارویی، دانشگاه شهید بهشتی، تهران، ایران

3 استادیار، گروه فیتوشیمی، پژوهشکده گیاهان و مواد اولیه دارویی، دانشگاه شهید بهشتی، تهران، ایران

چکیده

متابولیت‌های ثانویه نقش مهمی در واکنش گیاه نسبت به تنش‌های محیطی دارند و در شرایط تنش برخی از این ترکیب‌ها به میزان قابل‌توجهی در گیاه افزایش می‌یابد. در این راستا تأثیر قارچ بیماری‌زای Rhizoctonia solani (AG2-2) SBUka2 به‌عنوان الیسیتور در گیاه آویشن دنایی (Thymus daenensis Celak subsp. Daenensis) با هدف فهم بهتری از واکنش‌های گیاه به میکروارگانیسم‌ها و امکان افزایش و بهبود کیفیت متابولیت‌های ثانویه آن در شرایط کشت بافت انجام شد. فاکتورهای اندازه‌گیری شده در این تحقیق شامل میزان رزمارینیک اسید و کافئیک اسید و تغییرات کمّی و کیفی اسانس آویشن دنایی دو اکوتیپ ایلام و اصفهان بود. نتایج آنالیز به کمک دستگاه کروماتوگرافی لایه نازک با کارایی بالا (HPTLC) نشان داد که در مقایسه با شاهد، میزان رزمارینیک اسید موجود در گیاه آلوده شده با قارچ در آویشن دنایی اکوتیپ ایلام 82/26% و در اکوتیپ اصفهان 25/8% کاهش یافت. همچنین میزان کافئیک اسید در گیاه آلوده شده با قارچ در آویشن دنایی اکوتیپ‌های ایلام و اصفهان به‌ترتیب 51/4% و 16/4% کاهش یافت. نتایج کمّی اسانس نشان داد که در حضور قارچ، بازده اسانس اکوتیپ‌های ایلام و اصفهان به‌ترتیب 20% و 33% افزایش یافت. همچنین نتایج حاصل از کروماتوگرافی گازی همراه با طیف‌سنجی جرمی (GC-MS) مشخص کرد که آلودگی با قارچ باعث افزایش معنی‌دار برخی ترکیب‌های اسانس ازجمله تیمول و کارواکرول شده، در حالی‌که میزان برخی ترکیب‌های اسانس ازجمله پارا-سیمن و گاما-ترپینن در گیاه آلوده کاهش چشمگیری یافت.

کلیدواژه‌ها


- امیدبیگی، ر.، 1383. ﺗﻮﻟﻴﺪ و ﻓﺮآوری ﮔﻴﺎﻫﺎن داروﻳﻲ (ﺟﻠﺪ ﺳﻮم). اﻧﺘﺸﺎرات آﺳﺘﺎن ﻗﺪس رﺿﻮی، مشهد، 424 ﺻﻔحه.

- جم‌زاد، ز.، 1388. آویشن‌ها و مرزه‌های ایران. انتشارات مؤسسه تحقیقات جنگلها و مراتع کشور، تهران، 171 صفحه.

- حسینی، م.، 1391. غربالگری ریزوباکتری‌های بدست آمده از آویشن دنایی (Thymus daenensis) برای کنترل بیولوژیک بیماری پوسیدگی ریزوکتونیایی ریشه آن. پایان‌نامه کارشناسی ارشد، علوم باغبانی و گیاه‌پزشکی، تهران، 100 صفحه.

- سفیدکن، ف. و رحیمی بیدگلی، ع.، 1381. بررسی تغییرات کمّی و کیفی اسانس آویشن کوهی (Thymus kotschyanus) در دوره رشد گیاه و با روشهای مختلف تقطیر. تحقیقات گیاهان دارویی و معطر ایران، 15: 21-1.

- شوریابی، م.، 1391. اهلی کردن گیاه آویشن دنایی: بررسی تنوع مورفولوژیکی، فیتوشیمیایی، پایداری صفات کمّی و کیفی و ریزازدیادی. پایان‌نامه کارشناسی ارشد، پژوهشکده گیاهان دارویی، شهید بهشتی، تهران، 152 صفحه.

- محمودی، س.ب.، مصباح م. و علیزاده ع.، 1383. تنوع در بیماریزایی جدایه‌های Rhizoctonia solani چغندر قند. بیماری‌های گیاهی، 3(40): 280-253.

- Adams, R.P., 2007. Identification of Essential oils Components by Gas Chromatography/Quadrupole Mass Spectroscopy. Allured Publishing Corporation, USA, 804p.

- Al-Amier, H., Mansour, B.M.M., Toaima, N., Shetty, K. and Craker, L., 2005. Stimulation of high biomas, rosmarinic acid, and total phenolics in tissue cultures of pennyroyal in response to Pseudomonas mucidolens. Journal of Herbs, Spices & Medicinal Plants, 11(3): 13-24

- Baskan, S., Öztekin, N. and Bedia Erim, F., 2007. Determination of carnosic acid and rosmarinic acid in Sage by capillary electrophoresis. Food Chemistry, 101(4): 1748-1752.

- Benhamou, N., 1996. Elicitor-induced plant defence pathways. Trend in Pharmacological Sciences, 1: 233-240.

- Bensalim, S., Nowak, J. and Asiedu, S.K., 1998. Temperature and pseudomonad bacterium effects on in vitro and ex vitro performance of 18 clones of potato. American Journal of Potato Research, 75(3): 145-152.

- Bernath, J., 1986. Production ecology of secondary plants product: 185-234. In: Craker, L.E. and Simon, J.E., (Eds.). Herbs, Spices and Medicinal Plants: Recent Advances in Botany, Horticulture, and Pharmacology (Herbs, Spices, and Medicinal Plants) (Vol 1). Oryx Press, Arizona, 359p.

- Bernath, J., 2002. Strategies and recent achievements in selection of medicinal and aromatic plants. Acta Horticulture, 576p.

- Briskin, D.P., 2000. Medicinal plant and phytomedicines. Plant Physiology, 125: 507-514.

- British Pharmacopoeia., 1993. Her Majesty's Stationary Office, London, 300p.

- Chen, H., Chen, F., Chiu, F.C.K. and Lo, C.M.Y., 2001. The effect of yeast elicitor on the growth secondary metabolism and of hairy root cultures of Salvia miltiorrhiza. Enzyme and Microbial Tecnology, 28: 100-105.

- Chisholm, S.T., Coaker, G., Day, B. and Staskawicz, B.J., 2006. Host-microbe interactions: shaping the evolution of the plant immune response. Cell, 124: 803-814.

- Crocoll, C., 2011. Biosynthesis of the phenolic monoterpenes, thymol and carvacrol, by terpene synthases and cytochrome P450s in oregano and thyme. Diss. PhD Thesis, Friedrich Schiller Universität.

- Dixon, R.A., 2001. Natural products and plant disease resistance. Nature, 411: 843-847.

- Harborne, J.B., 2001. Twenty-five years of chemical ecology. Natural Product Reports, 18: 361-379.

- Jones, J.D.G. and Dangl, J.L., 2006. The plant immune system. Nature, 444: 323-329.

- Lotze, M.T., Zeh, H.J., Rubartelli, A., Sparvero, L.J., Amoscato, A.A., Washburn, N.R., DeVera, M.E., Liang, X., Tör, M. and Billiar, T., 2007. The grateful dead: damage associated molecular pattern molecules and reduction/oxidation regulate immunity. Immunological Reviews, 220: 60-81.

- Ludwig, A.A., Saitoh, H., Felix, G., Freymark, G. and Miersch, O.,2005. Ethylene-mediated cross-talk between calcium-dependent protein kinase and MAPK signaling controls stress responses in plants. Proceeding of the National Academy of Sciences, 102(30): 10736-10741.

- Mackey, D. and McFall, A.J., 2006. MAMPs and MIMPs: proposed classifications for inducers of innate immunity. Molcular Microbiology, 61: 1365-1371.

- Mizukami, H., Ogawa, T., Ohashi, H. and Ellis, B.E., 1992. Induction of rosmarinic acid biosynthesis in Lithospermum erythrorhizon cell suspension cultures by yeast extract. Plant Cell Reports, 11: 480-483.

- Murashige, T. and Skoog, F., 1962. A revised medium for rapid growth and bioassays with tobacco tissue cultures. Plant Physiology, 15: 473-497.

- Naoumkina, M.A., He, X. and Dixon, R.A., 2008. Elicitor-induced transcription factors for metabolic reprogramming of secondary metabolism in Medicago truncatula. BMC Plant Biology, 8: 132.

- Ramachandra Rao, S. and Ravishankar, G.A., 2002. Plant cell cultures: chemical factories of secondary metabolites. Biotechnology Advances, 20: 101-153.

- Reich, E. and Schibli, A., 2006. High-Performance Thin-Layer Chromatography for the Analysis of Medicinal Plants. Thieme Medical Publishers, 197p.

- Ribera A.E. and Zuñiga, G., 2012. Induced plant secondary metabolites for phytopatogenic fungi control: a review. Journal of Soil Science and Plant Nutrition, 12(4):893-911.

- Selmar, D., 2008. Potential of salt and drought stress to increase pharmaceutical significant secondary compounds in plants. Landbauforschung-vTI Agriculture and Forestry Research, 58: 139-144.

- Vitorino, L.C., Silva, F.G., Lima, W. C., Soares, M.A., Pedroso, R.C.N., Silva, M.R., Dias, H.J., Crotti, A.E.M., Silva, M.L.A., Cunha, W.R., Pauletti, P.M. and Januário, A.H., 2013. Metabolic response induced by endophytic fungi and bacteria in H. marrubioides Epling in vitro microplants. Quimica Nova, 36(7): 1014-1020.

- Walton, N.J. and Brown, D.E., 1999. Chemical from Plants Perspectives on Plant Secondary Products. World Scientific Publishers, 425p.