بخشی از مقاله
چکیده
بادرنجبویه با نام علمی Melissa officinalisL.گیاهی از خانواده نعناعیان - Lamiaceae - بوده و از گیاهان دارویی می-باشد که از مهمترین خواص دارویی میتوان به آرام بخشی، تقویت اعصاب، ضد نفخ و تقویت کننده حافظه اشاره کرد.کیتوزان از ترکیبات اصلی دیواره سلولی بسیاری از گونههای قارچی است که به عنوان الیسیتور زیستی برای بهبود بخشیدن بیوسنتز متابولیتهای ثانوی استفاده میشود.
به منظور بررسی اثرکیتوزان بر میزانکلروفیل b، a، کارتنوئید، پرولین و کربوهیدرات گیاه بادرنجبویه، آزمایشی با طرح بلوک کامل تصادفی با سه تکرار در پژوهشکده زیست فناوری دانشگاه زابل انجام شد. تیمار کیتوزان در چهار سطح0 ppm، 100، 150 و 200 بود.نتایج نشان داد کلروفیل b، a، کارتنوئید، پرولین و کربوهیدرات نسبت به شاهد افزایش معنی داری نشان داد. بنابراین کیتوزان به عنوان الیسیتور زیستی باعث افزایش محتوای رنگیزههای کلروفیلی ، کربوهیدرات و پرولین در گیاه بادرنجبویه میباشد.
مقدمه
گیاه بادرنجبویه از تیره نعناعیان، چند ساله، با ساقه چهار گوش و بیکرک، ریشههای آن استوانهای شکل و خشبی و با ریشههای فرعی زیاد، برگهای آن بیضی شکل، دندانهدار و پوشیده از کرک، گلها هرمافرودیت، کامل و به رنگ زرد، بنفش یا سفید میباشد. میوه آن فندقه و چهار فندقه و قهوهای رنگ است. قسمت مورد استفاده آن برگ، سرشاخههای جوان و اسانس گیاه میباشد . - 1 - - 4 - این گیاه در بهبود قولنج دوران بچگی - 30 - ، رفع تنگی نفس مزمن، زکام و تب و لرز - 5 - ، از بین بردن برخی قارچها - 19 - ، به عنوان مسکن - 27 - ، تقویت حافظه - 29 - و بهبود آلزایمر - 8 - کاربرد فراوان دارد.
گیاه فوق دارای خاصیت آنتیاکسیدانی بوده - 31 - و حاوی آلفا توکفرول - 21 - میباشد.روشهای متعددی برای افزایش تولید متابولیتهای ثانویه وجود دارد. الیسیتورها ترکیباتی با منشأ زیستی یا غیر زیستی هستند که از طریق القای سیستم دفاعی باعث بیوسنتز و انباشت متابولیتهای ثانویه میشوند . - 32 - کیتوزان از ترکیبات اصلی دیواره سلولی بسیاری از گونههای قارچی است.
کیتوزان یک پلی ساکارید پلی کاتیونی، به عنوان الیسیتور زیستی کارآمد برای افزایش تولید متابولیتهای ثانویه گیاهان دارویی زیادی تأیید شدهاست . - 9 - گیاهان در مقابله با تنش مکانیسمهای حفاظتی متفاوتی را در پیش می-گیرند که از آن جمله میتوان به تجمع اسمولیتهایی مثل پرولین - - 22 - - 10 و قندهای محلول - 15 - - 14 - - 20 - اشاره کرد. کربوهیدراتها ترکیباتی هستند که با فتوسنتز مرتبط بوده و در تنظیم اسمزی سلول، نقش مهمی ایفاء میکنند. برخی از گزارشات حاکی از تجزیه کربوهیدراتهای مرکب به کربوهیدراتهای ساده در طی بروز تنش در اکثر گیاهان زراعی است
با توجه به اهمیت کربوهیدرات-های محلول در فرآیند تنظیم اسمزی، افزایش غلظت کربوهیدراتهای محلول در برگ ممکن است به دلیل ساز و کار تنظیم اسمزی در گیاه باشد که خود نیاز به تحقیق بیشتری دارد. تغییرات غلظت کربوهیدراتها در القای ساز و کارهای تحمل در برابر تنش؛ بسیارمهم است، زیرا این ترکیبات به طور مستقیم با واکنشهای فیزیولوژیکی مانند فتوسنتز، انتقال مواد فتوسنتزی و تنفس در ارتباط هستندپرولین در تمام اعضای گیاه در مدت تنش وجود دارد، اگرچه تجمع در برگها سریعتر و بیشتر از نقاط دیگر صورت میگیرد، بیشتر فرضیه ها حاکی از آن است که محل تجمع پرولین در سیتوپلاسم سلول می باشد . - 19 - تجمع پرولین در شرایط تنش، بیش از سایر اسیدهای آمینه صورت می گیرد که میتواند درتنظیم اسمزی و احتمالاً حفظ فعالیت آنزیمی گیاه نقش داشته باشد . - 6 - کیتوزان باعث افزایش محتوی کلروفیلها و فتوسنتز و کلروپلاست میشود . - 11 - هدف از این تحقیق بررسی اثر کیتوزان بر میزان کربوهیدرات، پرولین و رنگیزههای فتوسنتزی میباشد.
مواد و روشها
کشت و آماده سازی بادرنجبویه
برای انجام این پژوهش بذرهای بادرنجبویه در سال 1392 از مرکز تحقیقات کشاورزی زابل تهیه و در گلدانها در خاکتقریباً سبک از مخلوط مساوی ماسه الک شده، رس، گیاخاک و کود حیوانی کشت شد. پس از کشت، گلدان ها به گلخانه منتقل شدند و در شرایط یکسان در دمای روزانه 25 تا 30 و شبانه 18 تا 20 درجه سانتی گراد تا انتهای مرحله گلدهی رشد کردند. گلدانها روزانه آبیاری شدند و هفته ای 2 بار به آنها مقدار 50 میلی لیتر محلول غذایی هوگلند داده شد.
تیمار با کیتوزان
اعمال محلول کیتوزان در مرحله پیشگلدهی با غلظتهای 0 ppm ، 100، 150 و 200 به صورت محلولپاشی روی سطح برگ و در طی سه مرحله انجام شد سپس اندامهای هوایی گیاه پس از تیمار کیتوزان به منظور مطالعات بعدی، برداشت شدند. به این منظور بخش هوایی گیاهان از خاک جدا گردید و برای بررسی شاخصهای بیوشیمیایی در دمای -20 درجه سانتی گراد نگهداری شدند.
اندازهگیری مقدار رنگیزههای فتوسنتزی
برای اندازهگیری کلروفیلa و b و کارتنوئید از روش - 18 - Lichtenthaler استفاده شد. بدین ترتیب که 0/03 گرم برگ تر گیاه وزن و سپس به تدریج با استون 80 درصد سائیده شد. عمل استخراج تا حصول یک محلول بیرنگ ادامه یافت. سپس حجم محلول با استون به 25ml رسید. پس از سانتریفیوژ در 4000 دور در دقیقه به مدت ده دقیقه، جذب نوری در طول موجهای 652، 645، 663 نانومتر بوسیله اسپکتروفتومتر اندازه گیری شد سپس غلظت آنها بر اساس روابط زیر محاسبه گردید.
اندازه گیری مقدار کربوهیدراتهای محلول
میزان کربوهیدراتهای محلول به روش - 20 - Schlegel اندارهگیری شد. در این روش 0/2 گرم از بافت سبز برگ به همراه 10 ml اتانول 95 درصد در لوله آزمایش دربسته قرار داده، به مدت یک ساعت در حمام بنماری و در دمای 80 درجه سانتیگراد حرارت داده شدند. پس از سرد شدن 1 میلیلیتر از این نمونهها برداشته شد و به آن 1ml فنل 0/5 درصد و 5cc اسید سولفوریک 98 درصد اضافه شد. در نهایت میزان نور جذبی در 483 نانومتر با دستگاه اسپکتروفتومتر قرائت شد، میزان کربوهیدراتهای استخراجی بر اساس میکروگرم گلوکز در گرم وزن ترمحاسبه گردید.
اندازهگیری پرولین
برای اندازه گیری پرولین از روش Bates و همکاران - 7 - استفاده شد. ابتدا 0/5 گرم از اندام هوایی و ریشه توسط10 ml میلیلیتر اسید سولفوریک 3 درصد در هاون چینی کاملا ساییده و در نهایت با کاغذ صافی صاف گردید. به 2ml از محلول حاصل،2ml معرف ناین-هیدرین اضافه و پس از قرارگیری در حمام آب جوش به مدت یک ساعت، لولههای محتوی محلول حاصل در یخ قرار گرفت تا سرد شدند. بعد از این مرحله، 4ml تولوئن اضافه گردید. از فاز رویی برای اندازه گیری میزان پرولین در طول موج 520 نانومتر استفاده شد. با استفاده از منحنی استاندارد، مقدار پرولین برحسب میکرومول بر گرم وزن تر محاسبه شد.
تجزیه و تحلیل آماری
همه آزمایشهابا 3 تکرار به صورت طرح بلوک کامل تصادفی انجامگرفت. مقایسه میانگین هابا استفادهازنرمافزار SAS وآزمون چند دامنه ای درسطح احتمال5درصدانجام شد.
نتایج
تأثیر کیتوزان بر میزان کلروفیل a و b
نتایج حاصل از مقایسه میانگین میزان کلروفیل a وbاندام هوایی تحت تأثیر کیتوزان نشان داد میزان کلروفیل a وb در غلظتهای مختلف 100ppm - ، 150 و - 200 کیتوزان نسبت به شاهد باعث افزایش معنیداری شد
