همکاری با انجمن علمی گیاهان دارویی ایران

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 هیات علمی دانشگاه/ گروه زراعت و اصلاح نیاتات، دانشکده کشاورزی، واحد کرمانشاه، دانشگاه آزاد اسلامی، ایران.

2 دانشگاه آزاد اسلامی واحد کرمانشاه

10.22092/ijmapr.2024.363783.3386

چکیده

سابقه و هدف: گیاه دارویی ریحان سبز (Ocimum basilicum L.) یکی از مهمترین گیاهان دارویی است که بومی مناطق گرمسیری از آفریقای مرکزی تا جنوب‌شرقی آسیا است و دارای خواص ضد میکروبی، آنتی‌اکسیدانی، ضد درد، ضد التهابی و غیره می‌‌باشد. تنش خشکی یکی از مهمترین عوامل غیرزیستی است که به‌شدت بر رشد و عملکرد گیاهان می‌تواند تأثیر منفی بگذارد. هدف از این مطالعه، بررسی اثر قارچ میکوریزا بر برخی خصوصیـات فیـزیولـوژیک و بیوشیمیایی گیاه دارویی ریحان سبز (O. basilicum L.) تحت تنش خشکی است.
مواد و روش‌ها: این آزمایش در گلخانه تحقیقاتی دانشگاه آزاد اسلامی واحد کرمانشاه در سال 1401 انجام شد. آزمایش به‌‌صورت فاکتوریل در قالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی با دو فاکتور قارچ میکوریزا در سه سطح شامل شاهد (بدون تلقیح با قارچ)، قارچ گونه گلوموس اتونیکاتوم (Glomus etunicatum) و قارچ گونه گلوموس موسه (G. mosseae)، تنش خشکی در سه سطح (بدون تنش، 75 و 50% ظرفیت زراعی) در چهار تکرار انجام شد. صفات مورد بررسی در آزمایش شامل تعداد برگ، محتوی نسبی آب، نشت یونی، رنگیزه‌های فتوسنتزی، پرولین، کربوهیدرات، فعالیت آنتی‌اکسیدانی، محتوی فنل و درصـد کلونیزاسیون بودند.
نتایج: نتایج تجزیه واریانس داده‌ها نشان داد که تأثیر قارچ میکوریزا بر کل صفات مورد اندازه‌گیری در آزمایش معنی‌دار شد، همچنین اثر تنش خشکی بر روی همه صفات مورد بررسی به‌غیر از میزان فنل و کلروفیل کل معنی‌دار بود. اثر متقابل دو عامل، قارچ میکوریزا و سطوح مختلف تنش خشکی بر روی صفات محتوی نشت یونی و میزان کاروتنوئید معنی‌دار شد. مقایسات میانگین داده‌ها نشان داد که بالاترین تعداد برگ مربوط به تیمار قارچ گلوموس موسه (70.5) بود و کمترین تعداد برگ مربوط به تیمار بدون قارچ (58) می‌باشد. بیشترین محتوی نسبی آب برگ در شرایط بدون تنش بود (79.059%) که تفاوت معنی‌داری با شرایط تنش 75% و 50% ظرفیت زراعی داشت. بیشترین محتوی نشت الکترولیتی در شرایط تنش 50% ظرفیت زراعی در تیمار شاهد بود (33.02%) که تفاوت معنی‌داری در همین شرایط با تیمار قارچ گلوموس اتونیکاتوم نداشت. تلقیح با قارچ میکوریزا سبب افزایش محتوی کلروفیل کل شد، به‌طوری که بیشترین مقدار کلروفیل کل (0.96 میلی‌گرم در گرم وزن تر) در تیمار قارچ گلوموس موسه بدست ‌آمد که اختلاف معنی‌داری با قارچ گلوموس اتونیکاتوم نداشت. تلقیح با قارچ میکوریزا سبب افزایش 8.91 درصدی محتوی کلروفیل a و b شد. تلقیح با قارچ میکوریزا سبب افزایش 25.33 درصدی محتوی پرولین شد. بیشترین فعالیت آنتی‌اکسیدانی در تیمار قارچ گلوموس موسه (21.13%) بدست آمده است. کمترین میزان اسانس در شرایط تنش خشکی 50% ظرفیت زراعی مشاهده شد که 25.96% کمتر از تیمار شاهد بود. تنش خشکی در قارچ گلوموس موسه درصد کلونیزاسیون ریشه را حدود 55.71% و در قارچ گلوموس اتونیکاتوم حدود 57.93% کاهش داد.
نتیجه‌گیری کلی: قارچ میکوریزا باعث بهبود صفات مرفولوژیک و فیزیولوژیک در گیاه ریحان سبز شد. همزیستی با قارچ گلوموس موسه و گلوموس اتونیکاتوم در شرایط تنش خشکی با افزایش پرولین و تحریک فعالیت آنتی‌اکسیدانی باعث بهبود صفات فیزیولوژیک در گیاه ریحان سبز و افزایش مقاومت به تنش خشکی می‌شود.
 

کلیدواژه‌ها

موضوعات

- Al-Huqail, A., El-Dakak, R.M., Sanad, M.N., Badr, R.H., Ibrahim, M.M., Soliman, D. and Khan, F., 2020. Effects of Climate Temperature and Water Stress on Plant Growth and Accumulation of Antioxidant Compounds in Sweet Basil (Ocimum basilicum L.) Leafy Vegetable. Scientifica, Article ID 3808909, 12 pages.
- Ahmadi-Khoei, M. and Shabani, L., 2015. The effect of inoculation with mycorrhizal arbuscular fungion expression of limonene synthase in Mentha spicata L. genotypes. Iranian Journal of Plant Biology, 7(23): 51-62.
- Alqarawi, A., Hashem, A., Abd-Allah, E., Alshahrani, T. and Huqail, A., 2014. Effect of Salinity on Moisture Content, Pigment System, and Lipid Composition in Ephedra Alata Decne. Acta Biologica Hungarica, 65: 61-71.
- Amiri, R., Nikbakht, A. and Etemadi, N., 2015. Alleviation of Drought Stress on Rose Geranium [Pelargonium graveolens (L.) Herit.] in Terms of Antioxidant Activity and Secondary Metabolites by Mycorrhizal Inoculation. Scientia Horticulturae, 197: 373-380.
- Asrar, A.W.A. and Elhindi, K.M., 2011. Alleviation of Drought Stress of Marigold (Tagetes erecta) Plants by Using Arbuscular Mycorrhizal Fungi. Saudi Journal of Biological Sciences, 18: 93-98.
- Barrs, H.D. and Weatherley, P.E., 1962. A re-examination of the relative turgidity technique for estimating water deficits in leaves. Australian Journal of Biological Sciences, 15(3): 413-428.
- Bates, L.S., Waldern, R.P. and Teave, I.D., 1973. Rapid determination of free proline for water stress studies. Plant and Soil, 39: 205-107.
- Benaffari, W., Boutasknit, A., Anli, M., Ait-El-Mokhtar, M., Ait-Rahou, Y., Ben-Laouane, R., Ben Ahmed, H., Mitsui, T., Baslam, M. and Meddich, A., 2022. The Native Arbuscular Mycorrhizal Fungi and Vermicompost-Based Organic Amendments Enhance Soil Fertility, Growth Performance, and the Drought Stress Tolerance of Quinoa. Plants, 11: 393.  
- Brandão, L.B., Santos, L.L., Martins, R.L., Rodrigues, A.B.L., da Costa, A.L.P., Faustino, C.G. and de Almeida, S., 2022. The potential effects of species Ocimum basilicum L. on health: A review of the chemical and biological studies. Pharmacogn, 16: 23-31.
- Bijhani, M., Yadollahi, P., Asgharipour, M.R. and Heydari, M., 2015. The Effect of Mycorrhizal Inoculation of Fenugreek (Trigonella foenum-graecum L.) on its Yield and Some Physiological Characteristics under Drought Conditions. Journal of Crop Ecophysiology, 9(3): 337-352.
- Cheng, S., Zou, Y.N., Kuča, K., Hashem, A., Abd-Allah, E.F. and Wu, Q.S., 2021. Elucidating the Mechanisms Underlying Enhanced Drought Tolerance in Plants Mediated by Arbuscular Mycorrhizal Fungi. Frontiers in Microbiology, 23 December; 12: 809473.
- Chrysargyris, A., Laoutari, S., Litskas, V.D., Stavrinides, M.C. and Tzortzakis, N., 2016. Effects of Water Stress on Lavender and Sage Biomass Production, Essential Oil Composition and Biocidal Properties against Tetranychus Urticae (Koch). Scientia horticulturae, 213: 96-103.
- de Assis, R.M.A., Carneiro, J.J., Medeiros, A.P.R., de Carvalho, A.A., da Cunha Honorato, A., Carneiro, M.A.C., Bertolucci, S.K.V. and Pinto, J.E.B.P., 2020. Arbuscular Mycorrhizal fungi and organic manure enhance growth and accumulation of citral, total phenols, and flavonoids in Melissa officinalis L. Industrial Crops and Products, 158: 112981.
- Ershadi, A., Karimi, R. and Naderi Mahdei, K., 2016. Freezing tolerance and its relationship with soluble carbohydrates, proline and water content in 12 grapevine cultivars. Acta Physiologiae Plantarum, 38(1): 1-10.
- Farsarai, S. and Moghadam, M., 2018. The effect of mycorrhizal fungi and putrescine foliar application on biochemical traits and shoot biomass of green basil (Ocimum ciliatum L.) in two different harvest locations. Plant Environmental Physiology (Iranian Plant Ecophysiology Studies), 14(53): 47-58.
- García-Caparrós, P., Romero, M.J., Llanderal, A., Cermeño, P., Lao, M.T. and Segura, M.L., 2019. Effects of Drought Stress on Biomass, Essential Oil Content, Nutritional Parameters, and Costs of Production in Six Lamiaceae Species. Water, 11(3): 573-585.
- Hazzoumi, Z., Moustakime, Y., Elharchli, E., and KH. Amrani Joutei. 2015. Effect of arbuscular mycorrhizal fungi and water stress on ultrastructural change of glandular hairs and essential oil compositions in Ocimum gratissimum. Chemical and Biological Technologies in Agriculture, 2: 1-10.
- Israel, A,. Langrand, J., Fontaine, J. and Lounès-Hadj Sahraoui, A., 2022. Significance of Arbuscular Mycorrhizal Fungi in Mitigating Abiotic Environmental Stress in Medicinal and Aromatic Plants. Foods, 11(17): 2591.
- Khalundi, M., Amrian, M.R., Pirdashti, H.A., Firouzabadi brothers, M. and Gholami, A., 2016. Interaction of Piriformospora indica fungus with peppermint plant (Mentha piperita) on quantity and quality of essential oil and some physiological parameters under salt stress. Journal of plant process and function, 6(21): 169-184.
- Mahmoudzadeh, M., Rasouli Sadaghiani, M.H., Asgari Lajayer, H. and Hasani. A., 2016. The effect of plant growth promoting rhizobacteria (PGPR) and arbuscular mycorrhizal fungi (AMF) inoculation on nutrient uptake and some morphological factors in peppermint (Mentha piperita). Electronic Journal of Soil Management and Sustainable Production, 6(1): 161-176.
- Moon, J.H. and Terao, J., 1998. Antioxidant activity of caffeic acid and dihydrocaffeic acid in lard and human low-density lipoprotein. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 46(12): 5062-5065.
- Omidbaigi, R., 2005. Production and Processing of Medicinal Plants (Vol. 1). Astan Quds Razavi Publications, 348p.
- Rastogi, S., Shah, S., Kumar, R., Vashisth, D., Akhtar, M.Q., Kumar, A., Dwivedi, U.N. and Shasany, A.K., 2019. Ocimum Metabolomics in Response to Abiotic Stresses: Cold, Flood, Drought and Salinity. PloS one, 14(2): e0210903.
- Sanchez-Blanco, M.J., Ferrnandez, T., Morales, M.A., Morte, A., and Alarcon, J.J., 2001. Variation in water status, gas exchange, and growth in Rosmarinus officinalis plants infected with Glumus deserticola under drought conditions. Journal of Plant Physiology, 161: 675-682.
- Schlegel, H.G., 1956. Die verwertung organischer sauren durch chlorella im licht. Planta, 47(5): 510-515.
- Singliton, V.L. and Rossi, J.A., 1965. Colorimetry of total phenolics with phosphomolybdic phosphotungstic acid reagents. American Journal of Enology and Viticulture, 16(3): 144-158.
- Soorni, J., Roustakhiz, J., Salimi, K. and Noori, M., 2020. Effects of drought stress on yield and yield-related traits, antioxidant enzymes and essential oil content of some Cumin (Cuminum cyminum L.) ecotypes. Environmental Stresses in Crop Sciences, 13(4): 1125-1134.
- Sun, R.T., Zhang, Z.Z., Zhou, N., Srivastava, A.K., Kuča, K., Abd-Allah, E.F., Hashem, A. and Wu, Q.S.A, 2021. Review of the Interaction of Medicinal Plants and Arbuscular Mycorrhizal Fungi in the Rhizosphere. Notulae Botanicae Horti Agrobotanici Cluj-Napoca, 49(3): 12454-12454.
- Teimory, H., Ghabooli, M. and Movahedi, Z., 2021. Effects of different inoculation methods of Serendipita indica on some morphophysiological, biochemical, and yield traits of tomato under drought stress. Iranian Journal of Plant Biology, 13(2): 1-22.
- Wellburn, A.R., 1994. The spectral determination of chlorophylls and b as well as total carotenoids, using various solvents with spectrophotometers of different resolution. Journal of Plant Physiology, 144: 307-313.
- Xiong, Y.W., Li, X.W., Wang, T.T., Gong, Y., Zhang, C.M., Xing, K. and Qin, S., 2020. Root exudates-driven rhizosphere recruitment of the Plant growth-promoting rhizobacterium bacillus flexus KLBMP 4941 and Its growth-promoting effect on the coastal halophyte Limonium sinense under salt stress. Ecotoxicology and Environmental Safety, 194: P110374.