Skip to main content
SUPERVISOR
محمدحسین اهتمام (استاد راهنما) مهدی رحیم ملک (استاد راهنما) محمدرضا سبزعلیان دستجردی (استاد مشاور)
 
STUDENT
Paresa Yavary
پریسا یاوری

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده کشاورزی
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1396

TITLE

Variation of morphological characteristics, essential oil yield and phenolic compounds content of ajowan (Trachyspermum ammi L.) accessions under salt stress
Soil and water salinity limits the production potential of crops in many regions of the world. Due to the prevalent arid and semi-arid climate conditions and prolonged irrigation, it is predicted that Iran will be subjected to progressive salinity in the future. Hence, breeding for salinity tolerance of plants is important. Medicinal plants are one of the most important genetic resources in Iran. This study was conducted to evaluate the effect of salinity stress on morphological, phytochemical and physiological traits in 11 genotypes of ajowan. In addition, four selected populations of ajowan were evaluated based on their essential oil composition and antioxidant capacity. A number of 15 seeds of each ecotype were sown in a 15 Kg pot in Chahanari greenhouse in 2017. The genotypes were grown under different salt concentrations including zero (control), 6, 9, and 12 dSm -1 . The experiment design was a factorial experiment according to a randomized complete design with three replications. The results of analysis of variance showed that salinity stress significantly affected all the measured traits. Morphological traits showed an increase tendency in 6 dSm -1 . Salinity stress was found to increase oil yield in most ajowan populations. The highest oil yield was in Farsmar under 12 dSm -1 (5.27%). The results of GC–MS analysis in 4 ajowan populations revealed that thymol (32.7-54.29), ? -terpinene (21.71-32.81), and p-cymene (18.74-26.16) to be the major compounds. The highest and lowest thymol levels were recorded for Qazvin in control condition and Qazvin under 6 dSm -1 . The highest phenolic and flavonoid contents were detected in Khormo under 12 dSm -1 (189.63 mg TAE g -1 DW) and Yazd under 9 dSm -1 (5.82mg QE g -1 DW), respectively. Moreover, Yazd under 9 dSm -1 exhibited the strongest antioxidant activity based on DPPH (IC 50 =1566.98µg/mL) and Yazd under 12 dSm -1 revealed the highest reducing power (0.69 nm). Salinity stress caused significant increases in hydrogen-peroxide content under 12 dSm -1 and malondialdehyde (MDA) content under 9 and 12 dSm -1 . The highest increase in MDA and H 2 O 2 were obtained in Qazvin in control condition. The salinity treatment resulted in increase in gayacol peroxidase activity under 12 dSm -1 and increased ascorbat peroxidase activity under 6 dSm -1 in the ajowan cultivars. Also, at most ajowan cultivars, protein content increased in salinity stress. The highest increase in gayacol peroxidase, ascorbat peroxidase and protein were in Qazvin (12 dSm -1 ) and Khormo (Control), Rafsanjan (9 dSm -1 ) and Rafsanjan (Control), and Esfahfo (12 dSm -1 ), respectively. Salinity stress resulted in decrease in chlorophyll a, chlorophyll b and carotenoid content in most populations of ajowan. The highest content of chlorophyll a, chlorophyll b and carotenoid was obtained in Ardebil in control condition. The results of principle component analysis (PCA) showed that the three first components justified 61.8, 55.37, 59.24 and 55.84 percent of total variations under normal (control) and salinity stresses of 6, 9 and 12 dSm -1 conditions, respectively. According to cluster analysis, the genotypes were separated into four groups on the basis of phytochemical, physiological and morphological traits under normal and salinity stress of 6, 9 and 12 dSm -1 conditions, respectively. Overall, the results revealed that low and moderate salinity stress (i.e., 6 and 9 dSm -1 ) possibly improved the nutritional value of ajowan, making it especially useful for pharmaceutical and food applications. Key word: Salinity, Morphological, Physiological and phytochemical traits, Essential oil.
شوری آب و خاک ظرفیت تولید محصولات زراعی در بسیاری از مناطق جهان را محدود ساخته است. با توجه به شرایط آب و هوایی خشک و نیمه خشک، معضل شوری آینده ایران حادتر خواهد بود. اصلاح برای تحمل به شوری در گیاهان به عنوان یکی از راه کارهای مؤثر می باشد. گیاهان دارویی یکی از مهمترین منابع ژنتیکی در ایران هستند. این مطالعه به منظور تعیین تأثیر تنش شوری بر صفات مورفولوژیک، فیتوشیمیایی و فیزیولوژیک با استفاده از یازده توده زنیان انجام شد. همچنین چهار توده منتخب از نظر ترکیبات اسانس و ظرفیت آنتی اکسیدانی مورد بررسی قرار گرفتند. تعداد 15 بذر از هر توده در گلدان های 15 کیلویی در سال 1396 در گلخانه چاه اناری دانشگاه صنعتی اصفهان کشت شدند. توده ها تحت شرایط مختلف شاهد و سطوح تنش 6، 9 و 12 دسی زیمنس بر متر قرار گرفتند. آزمایش در قالب طرح کاملاً تصادفی با سه تکرار انجام شد. نتایج تجزیه واریانس نشان داد که تنش شوری بر کلیه صفات اندازه گیری شده تأثیر دارد. صفات مورفولوژیک در سطح تنش 6 دسی زیمنس بر متر افزایش یافتند. تنش شوری باعث افزایش عملکرد محتوای اسانس در بیشتر توده هار زنیان شد. بیشترین عملکرد اسانس در توده فارسمار (12 دسی زیمنس بر متر)، (%27/5) بود. نتایج حاصل از تجزیه و تحلیل GC-MS در چهار توده زنیان نشان داد که تیمول (%29/54- %7/32) ، گاماترپینن (%81/32-%71/21) و پاراسیمن (%16/26-%74/18) به عنوان ترکیبات اصلی در این گیاه بودند. بالاترین و پایین ترین سطح تیمول برای توده قزوین (شاهد) و توده قزوین (6 دسی زیمنس بر متر) ثبت شد. بالاترین میزان فنول و فلاونوئید به ترتیب مربوط به توده های خورمو (12 دسی زیمنس بر متر)، (63/189 میلی گرم تانیک اسید بر گرم ماده خشک) و یزد (9 دسی زیمنس بر متر)، (82/5 میلی گرم کوئرستین بر گرم ماده خشک) بود. توده یزد (9 دسی زیمنس بر متر)، (98/1566 میکروگرم بر میلی لیتر) از بیشترین فعالیت آنتی اکسیدانی برخوردار بود و یزد (12 دسی زیمنس بر متر)، ( 69/0) بیشترین قدرت احیاکنندگی را نشان داد. تنش شوری باعث افزایش معنی داری در محتوای هیدروژن پراکسید (12 دسی زیمنس بر متر) و محتوای مالون دی آلدئید (9 و 12 دسی زیمنس بر متر) شد. بیشترین افزایش در MDA و H 2 O 2 در توده قزوین(شاهد) مشاهده شد. تنش شوری باعث افزایش فعالیت گایاکول پراکسیداز (12 دسی زیمنس بر متر) و آسکوربات پراکسیداز (6 دسی زیمنس بر متر) شد. همچنین در بیشتر توده های مورد بررسی زنیان پروتئین افزایش یافت. بیشترین افزایش گایاکول پراکسیداز، آسکوربات پراکسیداز و پروتئین به ترتیب در توده های قزوین (12 دسی زیمنس بر متر) و خورمو (شاهد)، رفسنجان (9 دسی زیمنس بر متر و شرایط شاهد)، اصفهفو (12 دسی زینس بر مولار) بود. تنش شوری منجر به کاهش غلظت کلروفیل a، کلروفیل b و کاروتنوئید در بیشتر توده های زنیان شد. بیشترین افزایش غلظت کلروفیل a، کلروفیل b و کاروتنوئید در توده اردبیل (شاهد) مشاهده شد. نتایج حاصل از تجزیه به مؤلفه های اصلی نشان داد که سه مؤلفه اول به ترتیب در شرایط شاهد و تنش 6، 9 و 12 دسی زیمنس بر متر 82/61، 37/55، 24/59 و 84/55 درصد از کل تغییرات را توجیه نمودند. طبق تجزیه خوشه ای، توده ها از نظر صفات مورفولوژیک، فیتوشیمایی و فیزیولوژیک در شرایط شاهد و تنش 6، 9 و 12 دسی زیمنس بر متر به چهار گروه تقسیم شدند. نتایج نشان داد که تنش کم و متوسط (6 و 9 دسی زیمنس بر متر) ارزش غذایی زنیان را بهبود بخشید و به ویژه آن را برای کاربردهای دارویی و غذایی مفیدتر کرد. کلمات کلیدی: تنش شوری، صفات مورفولوژیک، فیزیولوژیک و فیتوشیمیایی، اسانس

ارتقاء امنیت وب با وف بومی