اخبار و اعلانات

 آمار

تعداد نشریات286
تعداد نشریات سازمان84
تعداد شماره‌ها3,005
تعداد مقالات33,631
تعداد مشاهده مقاله44,471,741
تعداد دریافت فایل اصل مقاله29,902,111
پورمیدانی, عباس, محبی کیا, منیره. (1402). تأثیر سطوح مختلف رطوبت خاک بر صفات رشدی، عملکردی و ترکیبات اسانس برخی از جمعیت‌های آویشن دنایی Thymus daenensis Celak. سامانه مدیریت نشریات علمی, 31(2), 290-304. doi: 10.22092/ijrfpbgr.2024.364379.1454
عباس پورمیدانی; منیره محبی کیا. "تأثیر سطوح مختلف رطوبت خاک بر صفات رشدی، عملکردی و ترکیبات اسانس برخی از جمعیت‌های آویشن دنایی Thymus daenensis Celak". سامانه مدیریت نشریات علمی, 31, 2, 1402, 290-304. doi: 10.22092/ijrfpbgr.2024.364379.1454
پورمیدانی, عباس, محبی کیا, منیره. (1402). 'تأثیر سطوح مختلف رطوبت خاک بر صفات رشدی، عملکردی و ترکیبات اسانس برخی از جمعیت‌های آویشن دنایی Thymus daenensis Celak', سامانه مدیریت نشریات علمی, 31(2), pp. 290-304. doi: 10.22092/ijrfpbgr.2024.364379.1454
پورمیدانی, عباس, محبی کیا, منیره. تأثیر سطوح مختلف رطوبت خاک بر صفات رشدی، عملکردی و ترکیبات اسانس برخی از جمعیت‌های آویشن دنایی Thymus daenensis Celak. سامانه مدیریت نشریات علمی, 1402; 31(2): 290-304. doi: 10.22092/ijrfpbgr.2024.364379.1454

تأثیر سطوح مختلف رطوبت خاک بر صفات رشدی، عملکردی و ترکیبات اسانس برخی از جمعیت‌های آویشن دنایی Thymus daenensis Celak

تحقیقات ژنتیک و اصلاح گیاهان مرتعی و جنگلی ایران
مقاله 9، دوره 31، شماره 2 - شماره پیاپی 62، اسفند 1402، صفحه 290-304    اصل مقاله (1012.18 K)
نوع مقاله: مقاله علمی - پژوهشی
شناسه دیجیتال (DOI): 10.22092/ijrfpbgr.2024.364379.1454
نویسندگان
عباس پورمیدانی* 1؛ منیره محبی کیا2
1استادیار پژوهش بخش منابع طبیعی مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی قم
2کارشناس ارشد اصلاح نباتات
چکیده
سابقه و هدف:
آویشن دنایی (Thymus daenensis Celak) گونه­ای دارویی و معطر است که در صنایع بهداشتی، دارویی و غذایی کاربرد فراوانی دارد. در حال حاضر بخش زیادی از نیاز به گیاهان دارویی کشور از طریق برداشت از عرصه­های طبیعی تأمین می­گردد. ازاین‌رو، گسترش کشت این گونه در اراضی زراعی ضروریست. از آنجا که سطح وسیعی از این اراضی در معرض تنش خشکی قرار دارند، این تحقیق به منظور ارزیابی اثر سطوح مختلف آبیاری بر خصوصیات جمعیت­های مختلف آن در ایستگاه تحقیقات کشاورزی پردیسان قم در شرایط گلخانه انجام شد.
مواد و روش‌ها
این آزمایش به‌صورت فاکتوریل دو عاملی و در قالب طرح کاملاً تصادفی (CRD) در سه تکرار (هر تکرار 6 گلدان) اجرا شد. فاکتور اول شامل 13 جمعیت آویشن دنایی (12 جمعیت از مناطق مشخص کشور و یک جمعیت ناشناخته) و فاکتور دوم شامل آبیاری در 80 درصد (شاهد)، 60 درصد و 40 درصد ظرفیت زراعی خاک (Field Capasity=FC) بود. با توجه به تعریف تیمارهای آبیاری، گلدان‌های هر تیمار پس از کاهش 20 درصد از وزن هر گلدان آبیاری شدند. بدین منظور گلدان‌ها به­ صورت روزانه وزن شده و در صورت کمتر بودن وزن آنها از حد معین برای هر تیمار، میزان آب مورد نیاز به هر گلدان اضافه شد. با ظهور اولین نشانه­های گلدهی، صفات مورفولوژیکی و عملکردی شامل طول اندام هوایی و ریشه، وزن تر و خشک اندام هوایی و ریشه اندازه­گیری شد. برای استخراج اسانس از روش تقطیر با آب توسط دستگاه طرح کلونجر طبق فارماکوپه بریتانیا برای مدت سه ساعت که بالاترین بازده استخراج اسانس را دارد، استفاده شد. داده‌های جمع‌آوری شده تجزیه واریانس شدند و مقایسه میانگین‌ها به روش آزمون چند دامنه‌ای دانکن انجام شد. همچنین جمعیت­ها در دو شرایط آبیاری 80 درصد (شاهد) و 40 درصد ظرفیت زراعی خاک به روش وارد خوشه­بندی شدند. کروماتوگرام­ها و طیف­های جرمی اسانس­های به­دست آمده، با استفاده از دستگاه­های گاز کروماتوگرافی (GC) و گاز کروماتوگرافی متصل به طیف‌سنج جرمی (GC/MS) بدست آمد. سپس با استفاده از شاخص بازداری ترکیبات، بررسی طیف­های جرمی هر ترکیب و مقایسه با ترکیب­های استاندارد و استفاده از اطلاعات موجود در کتابخانه دستگاه طیف‌سنج جرمی، ترکیب­های تشکیل دهنده اسانس­ها شناسایی شدند. محاسبات کمی (تعیین درصد هر ترکیب) به کمک نرم‌افزار دستگاه­ GC انجام شد.
نتایج
تجزیه واریانس داده­ها نشان داد، بین جمعیت­ها و سطوح تنش خشکی برای بیشتر صفات تحت بررسی در سطح احتمال خطای 1 یا 5 درصد تفاوت معنی­دار بود. همچنین اثر متقابل تنش خشکی در جمعیت بر تمامی صفات به‌جز وزن خشک اندام هوایی معنی‌دار بود. کاهش شدید محتوای نسبی آب با کاهش رطوبت خاک مشهود بود. طول ریشه با کاهش آب در خاک افزایش و در 60 درصد ظرفیت زراعی به حداکثر مقدار رسید. کاهش رطوبت خاک به 60 درصد ظرفیت زراعی نه تنها ماده خشک تولیدی را کاهش نداد، بلکه آن را نسبت به رطوبت 80 درصد ظرفیت زراعی در برخی از جمعیت­ها افزایش داد. بیشترین بازده اسانس در آبیاری 60 درصد ظرفیت زراعی مشاهده شد. در سطوح آبیاری در 80، 60 و 40 درصد ظرفیت زراعی به‌ترتیب جمعیت­های خرم‌آباد با (32/1)، فریدونشهر با (03/2) و جمعیت ناشناخته­ با (66/1 درصد) بیشترین بازده اسانس را داشتند. تجزیه‌وتحلیل خوشه­ای براساس میانگین کلیه صفات در شرایط تنش، جمعیت­ها را در سه گروه طبقه‌بندی کرد. گروه اول  از 7 جمعیت تشکیل شد. جمعیت­های داران، اراک و قره‌چمن در گروه دوم با مقادیر متوسط قرار گرفتند. گروه سوم شامل جمعیت­های ناشناخته، فریدونشهر و مرکزی بودند. میزان تیمول در دو جمعیت خرم‌آباد و قزوین به‌ ترتیب در شرایط تنش ملایم و شرایط نرمال بیش از سایر تیمارها بود. مقادیر تیمول در بیشتر جمعیت­ها در شرایط تنش شدید کاهش یافت. روند تغییرات کارواکرول ابتدا افزایشی و با تشدید تنش کاهشی شد.
 نتیجه­ گیری:
در این تحقیق نوع و درصد ترکیبات اسانس تحت تأثیر نوع جمعیت و سطح آبیاری تغییر کرد. جمعیت­های آویشن دنایی مانند بیشتر گیاهان به شرایط تنش خشکی واکنش فیزیولوژیکی و مورفولوژیکی نشان ­دادند. با توجه به بازدهی تولید اسانس و درصد ترکیبات مهم و مؤثر تیمول و کارواکرول، جمعیت­های خرم‌آباد، قزوین و فریدونشهر را می­توان به عنوان جمعیت‌های برتر در شرایط نرمال و تنش ملایم آبی انتخاب کرد. همچنین با توجه به ثبات نسبی درصد ترکیبات تیمول و کارواکرول در شرایط آبیاری در 40 درصد ظرفیت زراعی نسبت به شاهد، دو جمعیت قم و ارومیه را می­توان برای آزمایش‌های بیشتر جهت تحمل به تنش خشکی کاندید کرد.
کلیدواژه‌ها
آب خاک؛ اسانس؛ ظرفیت زراعی؛ آویشن دنایی
عنوان مقاله [English]
Effects of soil water deficit on morphological traits and essential oil compounds of some Thymus daenensis Celak populations
نویسندگان [English]
Abbas Pourmeidani1؛ Monireh Mohebbikia2
1Assistant Professor of Natural Resources, Research and Education Center for Agriculture and Natural Resources, Qom.
2No. 256, Unit 3, Mufateh St.
چکیده [English]
Background and purpose:
Thymus daenensis Celak is a medicinal and aromatic species widely used in the health, pharmaceutical and food industries. Most of the country's needs are met through harvesting from natural areas. Therefore, expanding this species' cultivation in agricultural lands is necessary. Since a large area of ​​these lands is exposed to drought stress, this research was conducted to evaluate the effect of different irrigation levels on the characteristics of its various populations at the Pardisan Agricultural Research Station in Qom and under greenhouse conditions.
Materials and methods:
This experiment was carried out as a two-factor factorial and in the form of a completely randomized design (CRD) in six replications (pots). The first factor included thirteen Denai thyme populations, and the second factor included irrigation levels at 80% (control), 60% and 40% of field capacity (FC). Twelve morphological and functional traits were measured with the appearance of flowering signs. For extracting the essential oil, the water distillation method was used by the Clevenger apparatus, according to the British Pharmacopoeia, for four hours. This has the highest efficiency in extracting essential oil. Variance analysis was performed, and the means were compared through Duncan's multiple range test. Also, the populations were entered into cluster analysis under two conditions: normal and irrigation at 40% of field capacity. To check essential oil quality, essential oil samples were diluted with dichloromethane and injected into the GC/MS. The corresponding chromatograms and mass spectra were obtained. The composition of the essential oils was identified using the compound inhibition index, examining the mass spectra of each compound and comparing  them to standard compounds, and using the information in the mass spectrometer library. Quantitative calculations (determining the percentage of each compound) were done using GC's software.
Results:
The variance analysis of the data showed a significant difference between genotypes and drought stress levels for most of the investigated traits at an error probability level of 1 or 5%. Also, the interaction effect of drought stress × genotype was significant on all the measured traits except the shoot dry weight. A decrease in soil moisture showed a sharp decline in relative water content. The root length increased with the reduction of water in the soil and reached the maximum value in the field capacity of 60%. Decreasing soil moisture to 60% FC not only did not reduce biomass but also placed it at a higher level than 80% FC moisture in some genotypes. The highest yield of essential oil was observed in 60% FC irrigation. At irrigation levels of 80% FC, 60% FC and 40% FC, respectively, Khorramabad (L1), Faridoshar (IS3) and Unknown (F) populations had the highest essential oil yield. Cluster analysis classified the masses into three groups under stress conditions. Group I consisted of 7 populations. Daran (IS2), Arak (M2) and Gharachaman (E-A) in group II were identified with average values. Group III included unknown populations, Feridunshahr and Markazi. Khorramabad and Qazvin had higher levels of thymol than other treatments under mild stress and normal conditions. Thymol values ​​decreased in most populations under severe stress conditions. The trend of carvacrol changes increased first and decreased with tension intensification.
Conclusion: 
The type and percentage of essential oil compounds changed due to population type and irrigation level. Like most plants, Thyme Danai populations showed physiological and morphological reactions to drought stress conditions. Considering the efficiency of essential oil production and the percentage of important and influential compounds of thymol and carvacrol, Khorramabad, Qazvin, and Feridunshahr populations can be selected as superior populations under normal conditions and mild water stress. The relative stability of thymol and carvacrol compounds under irrigation conditions at 40% of crop capacity suggests that Qom and Urmia populations were candidates for further drought stress tests.
کلیدواژه‌ها [English]
Soil water deficit, essential oil, Field capacity, Thymus daenensis
مراجع
  1. Aflakian S., Zeinali H., Enteshary Sh. and Kaveh Sh. 2012. Study of yield and yield components in 11 ecotype of Thymus daenensis Iranian Journal of Medicinal and Aromatic Plants. 28(2): 187-197. (In Persian).
  2. Araghi AM., Nemati SH., Shoor M., Arani MA., Moshtaghi N.2019. Influence of water stress on agro-morphological traits and essential oil content among Iranian genotypes of Mentha longifolia. Proceedings of the National Academy of Sciences, India Section B: Biological Sciences 89, 1219-1230.
  3. Babaei K., Dehaghi MA., Sanavi SAMM., Jabbari R. 2010. Water deficit effect on morphology, prolin content and thymol percentage of Thyme (Thymus vulgaris). Iranian Journal of Medicinal and Aromatic Plants 26, 239-251. (In Persian).
  4. Babalar M., Khosh Sokhon F. and Pourmidani A. 2014. Evaluation of morphological diversity and essential oil yield in some populations of mountain thyme (Thymus kotschyanus & Hohen.). Journal of Horticultural Sciences of Iran. 44 (2): 119-128.
  5. Bagci E., and Hüsnü K., Başer C. 2004. Study of the essential oils of Thymus haussknechtii Velen and Thymus kotschyanus et Hohen var. kotschyanus (Lamiaceae) taxa from the eastern Anatolian region in Turkey. Flavour and Fragrance Journal. 20 (2): 199- 202
  6. Bayati P., Karimmojeni and Razmjoo J. 2020. Changes in essential oil yield and fatty acid contents in black cumin (Nigella sativa L.) genotypes in response to drought stress. Industrial Crops and Products, Vol. 155, 180-193.
  7. Commision BP. 1988. British Pharmacopoeia. Her Majesty's Stationery Office, london.
  8. Daftari Z., and Safarnejad A. (2010). Karyotypic investigation of four species of thyme ( fedtschenkoi, T. daenensis, T. lancifolius) (Thymus spp and T. pubescens). Genetic research and improvement of pasture and forest plants of Iran, 19(2 (38 series)), 241-250.
  9. Dauqan EM and Abdullah A. 2017. Medicinal and Functional Values of Thyme (Thymus vulgaris) Herb. Journal of Applied Biology & Biotechnology 5, 017-022.
  10. Gaballah MM., Metwally AM., Skalicky M., Hassan MM., Brestic M., El Sabagh A., Fayed AM. 2021. Genetic diversity of selected rice genotypes under water stress conditions. Plants 10, 27.
  11. Golparvar A., Ghasemi Pirbaluti A., Zainali H. and Hadipanah A. (2018). The effect of different harvesting times on quantitative (morphological) and qualitative characteristics of Thymus daenensis in Isfahan region. Herbal Medicines, 2(4), 245-254.
  12. Khorrami M., Alizadeh A., Norozenjad M. and Rahmani R. 2018. Review and comparison of the constituent compounds of Thymus aenensis Celak. Subsp. Daenensis and garden thyme Thymus vulgaris L. National conference of new ideas in agriculture. Islamic Azad University Isfahan Pp. 26-31. (In Persian).
  13. Lebaschy MH. and Ashoorabadi ES. 2004. Growth indices of some medicinal plants under different water stresses. Iranian Journal of Medicinal and Aromatic Plants Research 20, 249-261. (In Persian).
  14. Letchamo W. and Gosselin A. 1995. Effects of HPS supplemental lighting and soil water levels on growth, essential oil content and composition of two thyme (Thymus vulgaris) clonal selections. Canadian Journal Plant Science 75, 231-238.
  15. Lozine, K. and Venskutonis P.R. 2005. Influence of environmental and genetic factors on the stability of essential oil composition of Thymus pulegioides. Biochemical Systematics and Ecology. 33: 517- 525.
  16. Makarova N.V., Tsichonova, V.L. and Ughivenko, V.V., Research method for introduction of medicinal plants in to culture. 2013. Inform. Bull. CBNIT Lekarstvennuh Rasteniovod. VILP, Moscow. 3, pp.32.
  17. Mahmoud AA., Gendy A., Said-Al Ahl H., Grulova D., Astatkie T., Abdelrazik T. 2018. Impacts of harvest time and water stress on the growth and essential oil components of horehound (Marrubium vulgare). Scientia Horticulturae 232, 139-144.
  18. Meteorological statistics, 1401. National Meteorological Organization.
  19. Nik-Avar B., Mojab F. and Dolatabadi R. 2013. Investigating the constituents of the essential oil of the flowering branches of Denai thyme. Journal of medicinal plants. 13(4).
  20. Pourmeidani A., Jafari A., Mirza M. 2017. Studying Drought Tolerance in Thymus kotschyanus Accessions for Cultivation in Dryland Farming and Low Efficient Grassland. Journal of Rangeland Science. 7(4): 331-340.
  21. Ritchie, S. W and H. T. Nguyen. 1990. Leaf water content and gas exchange parameters of two wheat genotypes differing in drought resistance. Crop Science, 30: 105-111.
  22. Sefidkon F., Kalvandi R. Atri M. and Barazandeh M. 2005. Essential oil variability of Thymus eriocalyx (Ronniger) Jalas. Flavour and Fragrance Journal. 20(5): 521-524.
  23. Shahroudi E., Zarinkamar F. and Rezayian M. Putrescin modulates metabolic and physiological characteristics of Thymus daenensisunder drought stress. 2023. Scientia Horticulturae. 321(1). 213-222.
  24. Sharp RE. and LeNoble ME.2002. ABA, ethylene and the control of shoot and root growth under water stress. Journal of experimental botany 53, 33-37.
  25. Zhang W., Cao Z., Xie Z., Lang D., Zhou L., Chu Y., Zhao Q., Zhang X., Zhao Y. 2017. Effect of water stress on roots biomass and secondary metabolites in the medicinal plant Stellaria dichotoma var. lanceolata Bge. Scientia Horticulturae 224, 280-285.
آمار
تعداد مشاهده مقاله: 130
تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 272


counter
سامانه مدیریت نشریات علمی. طراحی و پیاده سازی از سیناوب