اثر تنش خشکی بر محتوی فنل، فلاونوئید و سیانیدین-3-گلوکوزاید آب میوه و عملکرد میوه در ژنوتیپ‌های بومی انار (Punica granatum L.)

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکترا، گروه علوم باغبانی و زراعی، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران

2 استادیار، گروه علوم باغبانی، پژوهشکده فناوری‌های زیستی گیاهان دارویی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری، مازندران، ایران

3 استادیار، گروه علوم باغبانی و زراعی، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران

4 استادیار، گروه علوم کشاورزی، دانشگاه پیام نور، تهران، ایران

چکیده

شناسه دیجیتال (DOR):
98.1000/1735-0905.1398.35.889.98.6.1575.41
به‌منظور بررسی اثر تنش خشکی بر ترکیب‌های پلی‌فنولیک آب میوه انار (Punica granatum L.) (محتوی فنل تام، فلاونوئید تام و سیانیدین-3-گلوکوزاید) و همچنین عملکرد میوه، آزمایشی به‌صورت اسپلیت پلات در قالب طرح بلوک کامل تصادفی با سه تکرار (سطوح آبیاری در پلات اصلی و ژنوتیپ‌های انار در پلات فرعی) اجرا شد. براساس نتایج بدست‌آمده، تنش خشکی منجر به افزایش محتوی ترکیب‌های پلی‌فنولیک آب میوه (P<0.05) و کاهش عملکرد میوه (P<0.05) در مقایسه با شرایط عدم تنش (FC 5±75%) گردید. باوجوداین اعمال تنش ملایم (FC 5±55%) در مقایسه با تنش شدید (FC 5±35%) منجر به اُفت کمتر در عملکرد میوه شد (P<0.05). همچنین نتایج نشان داد که ارقام مورد بررسی می‌توانند به‌عنوان منبع غنی از ترکیب‌های فنولی مورد توجه قرار گیرند؛ باوجوداین بیشترین تفاوت ارقام در سطوح مختلف آبیاری در محتوی سیانیدین-3-گلوکوزاید بود. از سوی دیگر براساس تجزیه به مؤلفه‌های اصلی، در شرایط عدم تنش و تنش ملایم، ژنوتیپ‌های Agha Mohamad Ali (AMA)، Pust Sefid Torsh (PST)، Malas Torshe Saveh (MTS) و Malas Shirine Saveh (MSS) را می‌توان به‌دلیل عملکرد بالای میوه و ترکیب‌های پلی‌فنولیک به‌عنوان ژنوتیپ‌های برتر و غنی از مواد آنتی‌اکسیدانی طبیعی در صنایع غذایی و دارویی پیشنهاد نمود. در مجموع، به‌دلیل اهمیت قابلیت عملکرد تحت تنش خشکی، تیمار تنش خشکی ملایم (FC 5±55%) را می‌توان به‌عنوان سطح متعادلی از تنش به‌منظور دستیابی به سطح قابل قبولی از متابولیت‌های ثانویه به‌ویژه سیانیدین-3-گلوکوزاید و عملکرد میوه در منطقه ساوه معرفی کرد.

کلیدواژه‌ها


- Abdel-Aal, E.S.M., Young, J.C. and Rabalski, I., 2006. Anthocyanin composition in black, blue, pink, purple, and red cereal grains. Journal of Agricultural Food and Chemistry, 54: 696-704.

- Afaq, F., Saleem, M., Krueger, C.G., Reed, J.D. and Mukhtar, H., 2005. Anthocyanin‐and hydrolyzable tannin‐rich pomegranate fruit extract modulates MAPK and NF‐κB pathways and inhibits skin tumorigenesis in CD‐1 mice. International Journal of Cancer, 113: 423-433.

- Agati, G., Azzarellob, E., Pollastri, S. and Tattini, M., 2012. Flavonoids as antioxidants in plants: location and functional significance. Plant Science, 196: 67-76.

- Akhavan, H., Barzegar, M., Weidlich, H. and Zimmermann, B.F., 2015. Phenolic compounds and antioxidant activity of juices from ten Iranian pomegranate cultivars depend on extraction. Journal of Chemistry, 2015: 1-7.

- Allen, R.G., Pereira, L.S., Raes, D. and Smith, M., 1998. FAO Irrigation and drainage paper No. 56. Rome: Food and Agriculture Organization of the United Nations, 56: e156.

- Asada, K., 2000. The water-water cycle as alternative photon and electron sinks. Philosophical Transactions of the Royal Society of London Series B: Biological Sciences, 355(1402): 1419-1431.

- Castellarin, S.D., Matthews, M.A., Gaspero, G.D. and Gambetta, G.A., 2007. Water deficits accelerate ripening and induce changes in gene expression regulating flavonoid biosynthesis in grape berries. Planta, 227: 101-112.

- Cheng, I.E. and Breen, K., 2000. The ability of four flavonoids, baicalein, luteolin, naringenin, and quercetin, to suppress the fenton reaction of the iron- atp complex. Biometals, 13: 77-83.

- Das, A.K., Mandal, S.K., Banerjee, S., Sinha, J., Das, B.P. and Pal, M., 1999. Studies on antidiarrhoeal activity of Punica granatum seed extract in rat. Journal of Ethnopharmacology, 68: 205-208.

- Duman, A.D., Ozgen, M., Dayisoylu, K.S., Erbil, N. and Durgac, C., 2009. Antimicrobial activity of six pomegranate (Punica granatum L.) varieties and their relation to some of their pomological and phytonutrient characteristics. Molecules, 14: 1808-1817.

- Dutta, B.K., Rahman, I. and Das, T.K., 1998. Antifungal activity of Indian plant extracts. Mycoses, 41: 535-536.

- Fernandez-Lopez, J., Zhi, N., Aleson-Carbonell, L., Perez-Alvarez, J.A. and Kuri, V., 2005. Antioxidant and antibacterial activities of natural extracts: application in beef meatballs. Meat Science, 69: 371-380.

- Finocchiaro, F., Ferrari, B. and Gianinetti, A., 2010. A study of biodiversity of flavonoid content in the rice caryopsis evidencing simultaneous accumulation of anthocyanins and proanthocyanidins in a black-grained genotype. Journal of Cereal Science, 51: 28-34.

- Gharibi, S., Tabatabaei, S., Ebrahim, B., Saeidi, G., Goli, S.A.H. and Talebi, M., 2012. Effect of drought stress on some physiological properties and antioxidant activity of Achillea tenuifolia Lam. Journal of Herbal Drugs(An International Journal on Medicinal Herbs), 3: 181-190.

- Gil, M.I., Tomas-Barbern, F.A., Hess-Pierce, B., Holcrofi, D.M. and Kader, A.A., 2000. Antioxidant activity of pomegranate juice and its relationship with phenolic composition and processing. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 48: 45-81.

- Giusti, M.M. and Wrolstad, R.E., 2001. Unit F1.2. Characterization and measurement with UV-visible spectroscopy. Current Protocols in Food Analytical Chemistry, 0(1): F1.2.1-13.

- Hatamnia, A.A., Abbaspour, N. and Darvishzadeh, R., 2014. Antioxidant activity and phenolic profile of different parts of bene (Pistacia atlantica subsp. kurdica) fruits. Food Chemistry, 145: 306-311.

- Johanningsmeier, S.D. and Harris, G.K., 2011. Pomegranate as a functional food and nutraceutical source. Annual Review of Food Science and Technology, 2: 181-200.

- Karami, S., Sabzalian, M.R. and Rahimmalek, M., 2018. Seed polyphenolic profile, antioxidative activity and fatty acids composition of wild and cultivated Carthamus species. Chemistry & Biodiversity, 15(6): e1700562.

- Lee, S.I., Kim, B.S., Kim, K.S., Lee, S., Shin, K.S.
and Lim, J.S., 2008. Immune-suppressive activity of punicalagin via inhibition of NFAT activation. Biochemical and Biophysical Research Communications, 371(4): 799-803.

- Ma, D., Sun, D., Wang, C., Li, Y. and Guo, T., 2014. Expression of flavonoid biosynthesis genes and accumulation of flavonoid in wheat leaves in response to drought stress. Plant Physiology and Biochemistry, 80: 60-66.

- Myung, J.E. and Hwang, I.K., 2008. Functional components and antioxidative activities of soybean extracts. Korean Soybean Digest, 25: 23-29.

- Nickavar, B., Kamalinejad, M., Haj-Yahya, M. and Shafagh, B., 2006. Comparison of the free radical scavenging activity of six Iranian Achillea species. Pharmaceutical Biology, 44: 208-212.

-Nicola, I.M., Pereira, P., Vitor, R.F., Reis, C.P., Roberto, A. and Rijo, P., 2016. Antioxidant activity and rosmarinic acid content of ultrasound-assisted ethanolic extracts of medicinal plants. Measurement, 89: 328-332.

- Perez-Vicente, A., Gil-Izquierdo, A. and Garcia-Viguera, C., 2002. In vitro gastrointestinal study of pomegranate juice phenolic compounds, anthocyanins and vitamim C. Journal of Agricultural Food and Chemistry, 50: 2308-2310.

- Peterlunger, E., Siviloti, P. and Colussi, V., 2005. Water stress and polyphenolic quality in ‘Merlot’ grapes. Acta horticulturae, 689: 293-300.

- Prashanth, D.J., Asha, M.K. and Amit, A., 2001. Antibacterial activity of Punica granatum. Fitoterapia, 72: 171-173.

- Sarker, B.C., Hara, M. and Uemura, M., 2005. Proline synthesis, physiological responses and biomass yield of eggplants during and after repetitive soil moisture stress. Scientia Horticulturae, 103: 387-402.

- Seeram, N., Schulman, R.N. and Heber, D., 2006. Pomegranates: Ancient Roots to Modern Medicine. CRC Press, Boca Raton, 262p.

- Shih, C.H., Chu, H., Tang, L.K., Sakamoto, W., Maekawa, M., Chu, I.K., Wang, M.F. and Lo, C., 2008. Functional characterization of key structural genes in rice flavonoid biosynthesis. Planta, 228: 1043-1054.

- Siegelman, H.W. and Hendricks, S.B., 1958. Photocontrol of Anthocyanin Synthesis in Apple Skin. Plant Physiol, 33: 185-90.

- Thresiamma, K.C. and Kuttan, R., 1996. Inhibition of liver fibrosis by ellagic acid. Indian Journal of Physiology and Pharmacology, 40: 363-366.

- Tohidi, B., Rahimmalek, M. and Arzani, A., 2017. Essential oil composition, total phenolic, flavonoid contents, and antioxidant activity of Thymus species collected from different regions of Iran. Food Chemistry, 220: 153-161.

- Wahid, A. and Ghazanfar, A., 2006. Possible involvement of some secondary metabolites in salt tolerance of sugarcane. Journal of Plant Physiology, 163: 723-730.

- Wang, H., Cao, G. and Prior, R.L., 1997. Oxygen radical absorbing capacity of anthocyanins. Journal of Agricultural Food and Chemistry, 45: 304-309.

- Whitley, A.C., Stoner, G.D., Darby, M.V. and Walle, T., 2003. Intestinal epithelial cell accumulation of the cancer preventive polyphenol ellagic acid-extensive binding to protein and DNA. Biochemical Pharmacology, 15: 907-915.