تغییرات میزان و ترکیب اسانس اندام های مختلف گیاه دارویی شوید (Anethum graveolens L.) تحت شرایط آبیاری محدود

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشگاه زنجان

2 دانشگاه تبریز

چکیده

       برای بررسی اثر تنش کم آبی در مراحل رویشی و زایشی روی کمیّت و کیفیت اسانس شوید ایران دو آزمایش در سال­های 1385 و 1386 در مزرعه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه زنجان اجرا گردید. آزمایش­ها به صورت کرت­های خرد شده در قالب طرح بلوک­های کامل تصادفی در چهار تکرار انجام شد. تیمارهای آبیاری در کرت­های اصلی و زمان­های برداشت در کرت­های فرعی قرار گرفتند. تیمارهای آبیاری شامل آبیاری کامل (FC 100%) در طول دوره رشد، دو تنش ملایم (FC 66%) و دو تنش شدید (FC 33 %) در مراحل رویشی و زایشی بود. سه برداشت از برگ­ها (H1)، سرشاخه­های گلدار (H2) و دانه­ها (H3) انجام شد. اسانس این اندام­ها به روش تقطیر با آب استخراج و با بهره­گیری از دستگاه­های GC و GC/MS تجزیه گردیدند. در مجموع 24 ترکیب از برگ­ها، 29 ترکیب از سرشاخه­های گلدار و 25 ترکیب از دانه­ها به ترتیب شامل 2/80 درصد، 1/93 درصد و 4/96 درصد کل اسانس اندام­های مورد بررسی بود شناسایی شدند. نتایج نشان داد که میزان آب در دسترس و مراحل رشد اثرات معنی­داری بر روی کمیّت و کیفیت اسانس داشتند. در تمامی تیمارهای آبیاری درصد وعملکرد اسانس سر شاخه­های گلدار و دانه­ها بیشتر از برگ­ها بود. درصد اسانس برگ­ها، سر شاخه­های گلدار و دانه­های گیاهانی که در مراحل مختلف نموی تحت تاثیر تنش­های ملایم و شدید خشکی قرار گرفته بودند به طور چشمگیری افزایش یافت. در هر دو سال اجرای آزمایش بالاترین عملکرد اسانس در واحد سطح ( g/m2146/6)  از سرـ شاخه­های گلدار گیاهانی که از مراحل اولیه گلدهی تا پر شدن دانه­ها در معرض تنش ملایم کم آبی (S3H2) قرار گرفته بودند به دست آمد. در حالی که پایین ترین عملکرد اسانس  ( g/m2216/0) در برگ­های گیاهانی تولید شد که در مراحل اولیه رشد در معرض تنش شدید خشکی (S2H1) قرار گرفته بودند. آلفا ـ فلاندرن، بتا ـ فلاندرن و بتا ـ پینن اجزای اصلی تشکیل دهنده اسانس برگ­ها و سرشاخه­های گلدار بودند، در صورتی که ترکیب اصلی اسانس دانه­ها کاروون (78/70 %) بود. میزان آپیول در اثر تنش شدید خشکی افزایش چشم­گیری یافت، در حالی که کاروون تحت تنش­های ملایم خشکی زیاد شد. میزان بتا ـ فلاندرن تحت تاثیر تنش کم آبی  قرار نگرفت، ولی مقدار آلفا ـ فلاندرن تحت تاثیر تنش­های ملایم و شدید کاهش یافت.
0pt;fS�fmh�f ]] _CompsetB;mso-bidi-font-family:"B Yagut"'> برارپور م  ت، منسوجی ع و بابائیان جلودار ن، 1381 . اثر آللوپاتیک مقادیر و سنین مختلف بقایای آفتابگردان بر سبز شدن و رشد پنبه. علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان سال نهم ، شماره اول. ص54.
 
 محسن زاده س . 1379. اثرات آللوپاتی گیاه قیاق (Sorghum  halepense) و مرغ پنجه­ای (Cynodon  dactylon) بر گندم. علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، سال هفتم ، شماره دوم، .صفحه47-54.
میقانی  ف ،1382 .آللوپاتی (دگر آسیبی ) : از مفهوم تا کاربرد. انتشارات پرتو وا قعه.
Burgose NR, Talbert RE, Kim KS and Kuk Y, 2004. Growth inhibition and root ultrastructure of cucumber seedling exposed to allelochemicals from rye (Secale cereale). Journal of Chemical Ecology, 30(3):671-89.
Inderjit SO,  2003. Ecophysiological aspects of allelopathy. Planta. 32: 191-196.
Kadio Z and Yanar Y,  2004. Allelopathic effects of plant extracts against seed germination of some weeds. Journal of Plant Sciences 3 (4): 472-475.
Kato-Noguchi H and Tanaka Y, 2003. Effects of capsaicin on plant growth. Journal of Biologia Plantarum. 14: 306-312.
Macias FA, Molinillo MG, Varela RM and Torres A, 1993. Potential allelopathic guaianolides from cultivated sunflower leaves, var SH-222.Phytochemistry. 12: 892-897.
Macias FA, Molinillo MG J, Varela RM, Torres A and Froczek FR, 1994. Structional elucidation and chemistry of a novel family of bioactive sesquiterpense: J  Org  Chem, 59:8261-8266.
Prased  MN, 1997. Ecophysiology.  PC press. page: 253-307.
Rafiqul Hoque ATM, Ahmed R, Mohammad-Uddin B and Hossain MK, 2003. Allelopathic effects of different concentration of water extract of Eupatorium odoratum  leaf on germination and growth behavior of six agricultural crops. Biological Sciences(On Line Journal) 3 (8): 741-750.
Shaheed Siddiqui Z and UZ-ZAMAN A, 2005. Effects of capsicum leachates on germination, seedling growth and chlorophyll accumulation in Vigna radiata (L.) wilczek seedlings. Pak  J  Bot, 37(4): 941-947.
Terzi I, 2008. Leaf juice on muskmelon and cucumber seed germination and seedling growth. African Journal of Biotechnology 7(12), 1870-1874.
Tiffany L, park S and Vivanco G M, 2004. Biochemical and physiological mechanisms mediated by alleochemicals. Current Opinion in Plant Biology, 7: 472-479.
Yong C, Lee C and Chou C, 2002. Effects of three allelopathic phenolics on chlorophyll accumulation of rice seedlings: I. Inhibition of supply – orientation.  Botanical Bullein of Academia Sience, 43: 25-31.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Changes in Essential Oil Yield and Composition at Different Parts of Dill (Anethum graveolens L.) Under Limited Irrigation Conditions

نویسندگان [English]

  • B Andalibi 1
  • S Zehtab Salmasi 2
  • K Ghassemi Gholezani 2
  • J Saba 1
چکیده [English]

        The influence of water stress during vegetative and reproductive growth stages on essential oil yield and composition of Iranian dill was evaluated in 2006 and 2007 at the Research Farm of Faculty of Agriculture of the University of Zanjan. Experiments were carried out as split plat design based on randomized complete block in four replications. Irrigation treatments were allocated to main plots and harvest times were assigned to sub plots. Irrigation treatments were full irrigation (control) to achieve  100% of field capacity (FC) during the growth season, two moderate (66% of FC) and two severe (33% of FC) water stresses during vegetative and reproductive stages. Three harvests were carried out at vegetative, full flowering and seed maturity stages. The essential oil contents of the leaves (H1), flowering shoots (H2) and  mature seeds (H3)  were isolated by hydro distillation and analyzed by GC and GC/MS. 24, 29 and 25 compounds were identified from leaves, flowering shoots and seeds respectively. Both moisture availability and harvesting times had significant effects on essential oil content. The percentage and yield of essential oil contents of seeds (H3) and flowering shoots (H2) were much higher than those of leaves (H1) under all irrigation treatments. Essential oil percentage of leaves was increased with decreasing water availability. However, essential oil percentages of seeds and flowering shoots were considerably high, when plants were subjected to moderate and severe water deficit at different developmental stages. In contrast, the highest essential oil yield (6.146g/m2) was obtained from flowering shoots under moderate water stress during flowering and seed filling phases (S3H2), while the lowest essential oil yield (0.216 g/m2) was produced from leaves under severe water deficit during early growth stage (S2H1) in both years. The main oil constituents of the leaves and flowering shoot were α – phellandrene, β – phellandrene and β – pinene, while that of seeds oil was carvone (70.78%). The amount apiol increased under severe stress, while carvone content increased under moderate stress. The quality of β – phellandrene was unaffected by irrigation treatments, but  the amount of α – phellandrene decreased under moderate and severe water stress. le='mso.� crh�f ]] �( g/m2216/0) در برگ­های گیاهانی تولید شد که در مراحل اولیه رشد در معرض تنش شدید خشکی (S2H1) قرار گرفته بودند. آلفا ـ فلاندرن، بتا ـ فلاندرن و بتا ـ پینن اجزای اصلی تشکیل دهنده اسانس برگ­ها و سرشاخه­های گلدار بودند، در صورتی که ترکیب اصلی اسانس دانه­ها کاروون (78/70 %) بود. میزان آپیول در اثر تنش شدید خشکی افزایش چشم­گیری یافت، در حالی که کاروون تحت تنش­های ملایم خشکی زیاد شد. میزان بتا ـ فلاندرن تحت تاثیر تنش کم آبی  قرار نگرفت، ولی مقدار آلفا ـ فلاندرن تحت تاثیر تنش­های ملایم و شدید کاهش یافت.
 
0pt;fS�fmh�f ]] _CompsetB;mso-bidi-font-family:"B Yagut"'> برارپور م  ت، منسوجی ع و بابائیان جلودار ن، 1381 . اثر آللوپاتیک مقادیر و سنین مختلف بقایای آفتابگردان بر سبز شدن و رشد پنبه. علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان سال نهم ، شماره اول. ص54.
 
 محسن زاده س . 1379. اثرات آللوپاتی گیاه قیاق (Sorghum  halepense) و مرغ پنجه­ای (Cynodon  dactylon) بر گندم. علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، سال هفتم ، شماره دوم، .صفحه47-54.
میقانی  ف ،1382 .آللوپاتی (دگر آسیبی ) : از مفهوم تا کاربرد. انتشارات پرتو وا قعه.
Burgose NR, Talbert RE, Kim KS and Kuk Y, 2004. Growth inhibition and root ultrastructure of cucumber seedling exposed to allelochemicals from rye (Secale cereale). Journal of Chemical Ecology, 30(3):671-89.
Inderjit SO,  2003. Ecophysiological aspects of allelopathy. Planta. 32: 191-196.
Kadio Z and Yanar Y,  2004. Allelopathic effects of plant extracts against seed germination of some weeds. Journal of Plant Sciences 3 (4): 472-475.
Kato-Noguchi H and Tanaka Y, 2003. Effects of capsaicin on plant growth. Journal of Biologia Plantarum. 14: 306-312.
Macias FA, Molinillo MG, Varela RM and Torres A, 1993. Potential allelopathic guaianolides from cultivated sunflower leaves, var SH-222.Phytochemistry. 12: 892-897.
Macias FA, Molinillo MG J, Varela RM, Torres A and Froczek FR, 1994. Structional elucidation and chemistry of a novel family of bioactive sesquiterpense: J  Org  Chem, 59:8261-8266.
Prased  MN, 1997. Ecophysiology.  PC press. page: 253-307.
Rafiqul Hoque ATM, Ahmed R, Mohammad-Uddin B and Hossain MK, 2003. Allelopathic effects of different concentration of water extract of Eupatorium odoratum  leaf on germination and growth behavior of six agricultural crops. Biological Sciences(On Line Journal) 3 (8): 741-750.
Shaheed Siddiqui Z and UZ-ZAMAN A, 2005. Effects of capsicum leachates on germination, seedling growth and chlorophyll accumulation in Vigna radiata (L.) wilczek seedlings. Pak  J  Bot, 37(4): 941-947.
Terzi I, 2008. Leaf juice on muskmelon and cucumber seed germination and seedling growth. African Journal of Biotechnology 7(12), 1870-1874.
Tiffany L, park S and Vivanco G M, 2004. Biochemical and physiological mechanisms mediated by alleochemicals. Current Opinion in Plant Biology, 7: 472-479.
Yong C, Lee C and Chou C, 2002. Effects of three allelopathic phenolics on chlorophyll accumulation of rice seedlings: I. Inhibition of supply – orientation.  Botanical Bullein of Academia Sience, 43: 25-31.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Anethum graveolens
  • Apiol
  • α and β–Phellandrene
  • Carvone
  • Drought Stress
  • Essential Oil
  • Limonene
امید بیگی ر، 1383. تولید و فرآوری گیاهان دارویی. جلد سوم، انتشارات آستان قدس رضوی مشهد. 
سفید کن ف، 1380. بررسی کمی و کیفی اسانس شوید ایران. مجله پژوهش و سازندگی، شماره51، صفحات 77 – 73.
صفی خانی ف، عباس­زاده ب، رهگذر ا و رضایی سرخوش م، 1386. تاثیر تنش خشکی بر تعدادی از ویژگی­های مورفولوژیک بادرشبو در شرایط گلخانه. سومین همایش گیاهان دارویی ایران.3 – 2 آبان، دانشگاه شاهد، تهران. صفحات 25-28.
قربانلی م، باهر ز، میرزا م و رضایی م، 1380. بررسی برخی از پارامترهای رشد و تغییرات کمی و کیفی ترکیبات موجود در اسانس مرزه، تحت تاثیر رژیم­های مختلف آبیاری در طی دوره­های رشد رویشی و زایشی. مجله پژوهش و سازندگی، شماره 52، صفحات 45–40.
کرم زاده س، 1382. خشکی و مواد موثره در گیاهان دارویی و معطر. خشکی و خشکسالی کشاورزی، شماره 7، صفحات 95–90.
مظفریان و، 1385. فرهنگ نام های گیاهان ایران. (چاپ چهارم)، انتشارات فرهنگ معاصر.
یزدان پناه ک، 1380. اثر عصاره شوید بر سطح پروتئین های کم چگالی، تری گلیسرید و لیپوپروتئین های پرچگالی خون در بیماران مبتلا به هیپرلیپیدمی. مجله علمی علوم پزشکی کردستان، سال پنجم، شماره19، صفحات3 – 1.
یزدانی د، جمشیدی ا، رضازاده ش، مجاب ف و شهنازی س، 1383. بررسی تغییرات درصد و اجزای روغن فرّار در مراحل مختلف رشدی گیاه شوید. فصلنامه گیاهان دارویی، سال سوم، شماره یازدهم، صفحات41 – 38.
Abreu IN and Mazzafera P, 2005. Effect of water and temperature stress on the content of active contitiuents of Hypercium brasiliense Choisy. Plant Physiology and Biochemistry, 43: 241 – 248.
Baher  ZF, Mirza M, Ghorbanli M and RezaiiMB, 2002. The influence of water stress on plant height, herbal and essential oil yield and composition in Saturja hortensis L. Flovour and Fragrance Journal, 17: 275 – 277.
Bannayan M, Nadjafi F, Azizi M, Tabrizi L and Rastgoo M, 2008. Yield and seed quality of Plantago ovata and Nigella sativa under different irrigation treatments. Industrial Crops and Products, 27: 11–16.
Baricevic D, Umek A, Kreft S, Maticic B and Zupancic A, 1999. Effect of water stress and nitrogen fertilization on the content of hyoscyamine and scopolamine in root of deadly nightshade (Atropa belladonna). Environmental Botany, 42: 17 – 24.
Bryant JP, Chapin III, FS and Klein DR, 1983. Carbon / nutrient balance of boreal plants in relation to vertebrate herbivory. Oikos, 40: 357 – 368.
Charles DJ, Joly RJ and Simon JE, 1990. Effect of osmotic stress on the essential oil content and composition of peppermint. Phytochemistry, 29 (9): 2837 – 2840.
Charles D, Simon J and Widrelechner M, 1995. Characterization of essential oil of fruits of Anethun graveolens L. Journal of Essential Oil Research, 7: 1 – 11.
Gershenzon J, 1984. Changes in levels of plant secondary metabolites under water and nutrient stress. In: B.N. Timmermann, C. Steelink, and F.A. Leowus, (eds.), Phytochemical adaptation to stress, Plenum Press, New York., pp.273 – 320.
Herms DA and Mattson WJ, 1992. The dilemma of plants: To grow or defend. Quart. Rev. Biol. 67: 283 – 325.
Hornok L, 1980. Effect of nutrition supply on yield of dill (Anethun graveolens L.) and its essential oil content. Acta Horticulture, 96: 337.
Houpalahti R, Lahtinen R, Hiltunen R and Laskso I, 1998. Studies on the essential oil of dill  herb (Anethun graveolens L.). Flavour and Fragrance Journal, 3 (3): 121.
Kruger H and Hammer K, 1996. A new chemotype of  Anethun graveolens L. Journal of Essential Oil Research, 8 (2):  205.
Letchamo W and Gosselin A, 1996. Transpiration, essential oil glands, epicuticular wax and morphology of Thymus vulgaris are influenced by light intensity and water supply. Journal of Horticultural Science, 71 (1): 123 – 134.
Lorio PL, 1986. Growth - differentiation balance: A basis for understanding southern pin beetle-tree interaction. Forest Ecology Management, 14: 259 – 273.
Mahram G, Kadry H, Thabet C, Olem N, Azizi M, Shiff J, Wong L and Liv N, 1992. GC/MS analysis of volatile oil of fruits of Anethun graveolens L. International Journal of Pharmacognoy, 30 (2): 130.
Rhizopoulous S and Diamatoglon S, 1991. Water stress induced diurnal variations in leaf water relations, stomatal conductance, soluble sugars, lipids and essential oil content of Origanum majorana L. Journal of Horticultural Science, 66 (1): 119 – 125.
Simon JE, Bubenheim RD, Joly RJ and Chares DJ, 1992. Water stress induced alteration in essential oil content and composition of  sweet basil. Journal of Essential Oil Research. 4: 71 – 75.
Tuomi J, Niemela P, Haukioja E and Neuvonen S, 1984. Nutrient stress an explan- at ion for plant anti - herbivore responses to defoliation. Oecologia, 61: 208–210.