همکاری با انجمن علمی گیاهان دارویی ایران

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانش‌آموخته کارشناسی ارشد، گروه علوم و مهندسی باغبانی، واحد مهاباد، دانشگاه آزاد اسلامی، مهاباد، ایران

2 دانشیار، گروه علوم و مهندسی باغبانی، واحد مهاباد، دانشگاه آزاد اسلامی، مهاباد، ایران

3 استاد، گروه علوم و مهندسی باغبانی، دانشگاه ارومیه، ارومیه، ایران

چکیده

شناسه دیجیتال (DOR):
98.1000/1735-0905.1399.36.734.103.5.1608.1603

مطالعات بسیاری در مورد نقش عناصر معدنی ضروری در جنبه‌های مختلف تولید گیاهان دارویی انجام شده است، اما نقش سیلیسیم به‌عنوان عنصر شبه‌ضروری و مفید در رشد و نمو، کمّیت و کیفیت اسانس بسیاری از گیاهان دارویی ناشناخته است. در همین راستا غلظت‌های مختلف اسید سیلیسیک شامل صفر (شاهد)، 25، 50، 75، 100 و 125 میلی‌گرم بر لیتر سیلیسیم به محلول غذایی استاندارد هوگلند و آرنون اضافه شد و واکنش‌های مورفوفیزیولوژیک و تولید متابولیت‌های ثانویه گیاه دارویی بادرنجبویه (Melissa officinalis L.) در کشت بدون خاک (سیستم هیدروپونیک) بررسی شد. وزن تر و خشک برگ و ریشه با افزودن عنصر سیلیسیم به محلول غذایی در مقایسه با شاهد افزایش یافت. درصد تغییرات زیست‌توده با توجه به غلظت سیلیسیم متفاوت بود، به‌طوری که وزن تر برگ در غلظت 125 میلی‌گرم در لیتر سیلیسیم افزایش 41 درصدی در مقایسه با شاهد داشت. همچنین درصد اسانس (استخراج‌شده از اندام تر) در گیاهان تغذیه شده با سیلیسیم افزایش معنی‌داری در مقایسه با شاهد داشت. بر همین اساس درصد اسانس در غلظت‌های مختلف سیلیسیم شامل تیمار شاهد (0)، 25، 50، 75 ،100 و 125 میلی‌گرم بر لیتر به‌‌‌ترتیب برابر 0.16، 0.21، 0.31، 0.33، 0.34 و 0.34 درصد بود. واکنش ترکیب‌های اسانس بادرنجبویه به سیلیسیم نیز بیانگر نقش مهم این عنصر در کیفیت اسانس تولیدی است. بیشترین مقادیر نرال (21.2 درصد) و ژرانیال (58.7 درصد) به‌ترتیب در غلظت‌های 50 و 125 میلی‌گرم در لیتر سیلیسیم حاصل گردید. همچنین مهمترین ترکیب‌های شاخص در غلظت‌های مختلف سیلیسیم (mg l-1) شامل ژرانیال و ژرانیول (غلظت 0)، ژرانیال و نریل استات (غلظت 25)، ژرانیال و نرال (غلظت 50)، ژرانیال و کاریوفیلن اکساید
(غلظت 75)، ژرانیال و ژرانیل استات (غلظت 100) و ژرانیال و نرال (غلظت 125) بودند. بر اساس نتایج آزمایش عنصر شبه‌ضروری و مفید سیلیسیم اثر معنی‌داری بر پارامترهای رشد، عملکرد و کیفیت اسانس بادرنجبویه دارد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

- Ainsworth, E.A. and Gillespie, K.M., 2007. Estimation of total phenolic content and other oxidation substrates in plant tissues using folin-ciocalteu reagent. Nature Protocols, 2(4): 875-877.
- Al-aghabary, K., Zhu, Z. and Shi, Q., 2005. Influence of silicon supply on chlorophyll content, chlorophyll fluorescence, and antioxidative enzyme activities in tomato plants under salt stress. Journal of Plant Nutrition, 27(12): 2101-2115.
- Chen, D., Wang, S., Yin, L. and Deng, X., 2018. How does silicon mediate plant water uptake and loss under water deficiency? Frontiers in Plant Science, 9(281): 1-7.
- Deshmukh, R.K., Ma, J.F. and Bélanger, R.R., 2017. Role of silicon in plants. Frontiers in Plant Science, 8(1858): 1-3.
- Elliott, C.L. and Snyder, G.H., 1991. Autoclave-induced digestion for the colorimetric determination of silicon in rice straw. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 39(6): 1118-1119.
- Eneji, A.E., Inanaga, S., Muranaka, S., Li, J., Hattori, T., An, P. and Tsuji, W., 2008. Growth and nutrient use in four grasses under drought stress as mediated by silicon fertilizers. Journal of Plant Nutrition, 31(2): 355-365.
- Etesami, H. and Jeong, B.R., 2018. Silicon (Si): Review and future prospects on the action mechanisms in alleviating biotic and abiotic stresses in plants. Ecotoxicology and Environmental Safety, 147: 881-896.
- Gengmao, Z., Shihui, L., Xing, S., Yizhou, W. and Zipan, C., 2015. The role of silicon in physiology of the medicinal plant (Lonicera japonica L.) under salt stress. Scientific Reports, 5(12696): 1-11.
- Hoagland, D.R. and Arnon, D.I., 1950. The water-culture method for growing plants without soil. Circular. California Agricultural Experiment Station (Vol. 347), 32p.
- Kamenidou, S., Cavins, T.J. and Marek, S., 2008. Silicon supplements affect horticultural traits of greenhouse-produced ornamental sunflowers. HortScience, 43(1): 236-239.
- Kamenidou, S., Cavins, T.J. and Marek, S., 2010. Silicon supplements affect floricultural quality traits and elemental nutrient concentrations of greenhouse produced gerbera. Scientia Horticulturae, 123(3): 390-394.
- Khan, A., Khan, A.L., Muneer, S., Kim, Y.H., Al-Rawahi, A. and Al-Harrasi, A., 2019. Silicon and salinity: cross-talk in crop mediated stress tolerance mechanisms. Frontiers in Plant Science, 10(1429): 1-21.
- Kim, Y.H., Khan, A.L., Waqas, M. and Lee, I.J., 2017. Silicon regulates antioxidant activities of crop plants under abiotic-induced oxidative stress: a review. Frontiers in Plant Science, 8(510): 1-7.
- Kolesnikov, M.P. and Gins, V.K., 2001. Forms of silicon in medicinal plants. Applied Biochemistry and Microbiology, 37(5): 524-527.
- Manivannan, A. and Ahn, Y.K., 2017. Silicon regulates potential genes involved in major physiological processes in plants to combat stress. Frontiers in Plant Science, 8(1346): 1-13.
- Markovich, O., Steiner, E., Kouřil, Š., Tarkowski, P., Aharoni, A. and Elbaum, R., 2017. Silicon promotes cytokinin biosynthesis and delays senescence in Arabidopsis and Sorghum. Plant, Cell & Environment, 40(7): 1189-1196.
- Marschner, H., 2011. Marschner's Mineral Nutrition of Higher Plants. Academic Press, 672p.
- Ozturk, A.H.M.E.T., Unlukara, A., Ipek, A.R.İ.F. and Gurbuz, B.İ.L.A.L., 2004. Effects of salt stress and water deficit on plant growth and essential oil content of lemon balm (Melissa officinalis L.). Pakistan Journal of Botany, 36(4): 787-792.
- Pardossi, A., Tognoni, F. and Incrocci, L., 2004. Mediterranean greenhouse technology. Chronica horticulturae, 44(2): 28-34.
- Parveen, A., Liu, W., Hussain, S., Asghar, J., Perveen, S. and Xiong, Y., 2019. Silicon priming regulates morpho-physiological growth and oxidative metabolism in maize under drought stress. Plants, 8(10): 431.
- Sunkar, R., 2010. Plant Stress Tolerance: Methods in Molecular Biology, 639. Humana Press, 401p.
- Surendran, U., Chandran, C. and Joseph, E.J., 2017. Hydroponic cultivation of Mentha spicata and comparison of biochemical and antioxidant activities with soil-grown plants. Acta Physiologiae Plantarum, 39(1): 26.
- Voogt, W. and Sonneveld, C., 2001. Silicon in horticultural crops grown in soilless culture. In Studies in Plant Science, 8: 115-131.
- WHO (World Health Organization), 1998. Quality control methods for medicinal plant.