| تعداد نشریات | 21 |
| تعداد شمارهها | 361 |
| تعداد مقالات | 3,787 |
| تعداد مشاهده مقاله | 5,004,909 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 3,358,523 |
تأثیر محلولپاشی تریپتوفان بر خصوصیات فیزیولوژیکی و بیوشیمیایی گیاه پروانش (.Catharanthus roseus L) تحت رژیمهای مختلف آبیاری | ||
| تنشهای محیطی در علوم زراعی | ||
| مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده، انتشار آنلاین از تاریخ 12 اردیبهشت 1405 اصل مقاله (907.51 K) | ||
| نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22077/escs.2026.8996.2347 | ||
| نویسندگان | ||
| فرشید یوسفی* 1؛ علیرضا ابدالی مشهدی2؛ امین لطفی جلال آبادی3؛ علیرضا شافعی نیا4؛ سعید جلیلی5؛ نرگس سلطانی6 | ||
| 1دانشجوی دکترا فیزیولوژی گیاهان زراعی، گروه مهندسی تولید و اصلاح ژنتیک، دانشکده کشاورزی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی خوزستان ملاثانی، خوزستان | ||
| 2استاد گروه مهندسی تولید و اصلاح ژنتیک، دانشکده کشاورزی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی خوزستان ملاثانی، خوزستان | ||
| 3دانشیار گروه مهندسی تولید و اصلاح ژنتیک، دانشکده کشاورزی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی خوزستان ملاثانی، خوزستان | ||
| 4استادیار گروه مهندسی تولید و اصلاح ژنتیک، دانشکده کشاورزی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی خوزستان ملاثانی، خوزستان | ||
| 5استادیار گروه مهندسی علوم آب، دانشکده مهندسی زراعی و عمران روستایی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی خوزستان، ملاثانی، خوزستان | ||
| 6گروه مهندسی تولید و زنتیک گیاهی، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه لرستان، خرمآباد، لرستان | ||
| چکیده | ||
| گیاه دارویی پروانش با نام علمی (Catharanthus roseus L.) بومی ماداگاسکار و مناطق گرمسیری است که سرشار از ترکیبات فنولیک و آلکالوئیدهایی با ارزش تجاری- دارویی چون آجمالایسین، وینکریستین و و ینبلاستین میباشد. آزمایشی بهصورت فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی با سه تکرار در سال 1402 در دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی خوزستان در شرایط گلخانهای اجرا شد. فاکتورهای آزمایش شامل محلولپاشی اسید آمینه تریپتوفان (شاهد، 50، 100، 150، 200 و 250 میلیگرم بر لیتر) و تنش خشکی (100، 70 و 40 درصد ظرفیت زراعی) بود. محلولپاشی تریپتوفان دو بار (در مرحله هشت برگی و در ابتدای مرحله گلدهی) انجام شد. نتایج حاصل از مقایسه میانگینها نشان داد که افزایش غلظت اسید آمینه تریپتوفان تا ۲۵۰ میلیگرم در لیتر و تنش خشکی در سطح ۴۰ درصد ظرفیت زراعی، تأثیر مثبت و معنیداری در سطح احتمال خطای یک درصد بر روی صفات وزن خشک بوته، رطوبت نسبی برگ، پایداری غشای سلولی، و فعالیت آنزیمهای کاتالاز و پراکسیداز و همچنین بر صفت ظرفیت آنتیاکسیدانی و پروتئین کل در سطح احتمال خطای پنج درصد داشت. بررسی دادهها نشان داد که تمامی صفات اندازهگیریشده، بهجز پایداری غشای سلولی، تحت تأثیر غلظتهای بالای اسید آمینه تریپتوفان (بیش از ۲۰۰ میلیگرم در لیتر) بهبود یافتند. از سوی دیگر، تنش خشکی شدید (۴۰ درصد ظرفیت زراعی) منجر به کاهش معنیدار وزن خشک بوته، پروتئین کل، پایداری غشای سلولی و رطوبت نسبی برگ نسبت به شاهد شد. با این حال، فعالیت آنزیمهای پراکسیداز و کاتالاز در شرایط تنش خشکی افزایش یافت که احتمالاً نشاندهنده فعالسازی مکانیسمهای دفاعی گیاه در پاسخ به تنش خشکی است. نتیجهگیری کلی نشان داد که کاربرد تریپتوفان در غلظتهای مناسب (۲۰۰ و ۲۵۰ میلیگرم بر لیتر) باعث تعدیل اثرات منفی ناشی از تنش خشکی و عملکرد وزن خشک گیاه دارویی پروانش شد. | ||
| کلیدواژهها | ||
| آلکالوئیدها؛ آنتیاکسیدان؛ پایداری غشاء؛ وینبلاستین؛ وینکریستین | ||
| مراجع | ||
|
Ahmad, P., Jaleel, C.A., Salem, M.V.A., Nabi, G., Sharma, S., 2010. Roles of enzymatic and nonenzymatic antioxidants in plants during abiotic stress. Critical Reviews in Biotechnology. 30, 161-175. https://doi.org/10.3109/07388550903524243 Alaraidh, I.A., 2020. Exogenous application of salicylic acid, indoleacetic acid and tryptophan protects growth, chlorophyll synthesis and antioxidant activities and gene expression in Catharanthus roseus. Pakistan Journal of Botany. 52, 893-900. https://doi.org/10.30848/PJB2020-3(15) Ali, S., Farooqui, N. A., Ahmad, S., Salman, M., Mandal, S., 2021. Catharanthus roseus (Sadabahar): A brief study on a medicinal plant with various pharmacological activities. Plant Archives. 21(2), 556-559. https://doi.org/10.51470/PLANTARCHIVES.2021.v21.no2.085 Baqir, H. A. A.-R., Zeboon, N. H., Al-Behadili, A., 2019. The role and importance of amino acids within plants: A review. Plant Archives, 19,1402-1410. Bettini, P.P., Cosi, E., Bindi, D., Buiatti, M., 2008. Reactive oxygen species metabolism in plants: production, detoxification and signaling in the stress response. Plant Stress. 2(1), 28-39. https://www.globalsciencebooks.info/Online/GSBOnline/images/0806/PS_2(1)/PS_2(1)28-39o.pdf Bradford, M.M., 1976. A rapid and sensitive method for the quantitation of microgram quantities of protein utilizing the principle of protein-dye binding. Analytical Biochemistry. 72, 248-254. https://doi.org/10.1016/0003-2697(76)90527-3 Brand-Williams, W., Cuvelier, M.-E., Berset, C., 1995. Use of a free radical method to evaluate antioxidant activity. LWT-Food Science and Technology. 28, 25-30. https://doi.org/10.1016/S0023-6438(95)80008-5 Cakmak, I., Horst, W.J., 1991. Effect of aluminium on lipid peroxidation, superoxide dismutase, catalase, and peroxidase activities in root tips of soybean (Glycine max). Physiologia Plantarum. 83, 463-468. https://doi.org/10.1111/j.1399-3054.1991.tb00121.x Chance, B., Maehly, A., 1955. Assay of catalases and peroxidases. American Journal of Plant Sciences. 5(22), 764-775. https://doi.org/10.1016/S0076-6879(55)02300-8 Das, K., Roychoudhury, A., 2014. Reactive oxygen species (ROS) and response of antioxidants as ROS-scavengers during environmental stress in plants. Frontiers in Environmental Science. 2, id.53. https://doi.org/10.3389/fenvs.2014.00053 Diego, N. D., Spíchal, L., 2020. Use of plant metabolites to mitigate stress effects in crops. In: Geelen, D., Xu, L. (rds.), The Chemical Biology of Plant Biostimulants. John Wiley & Sons. pp. 261-300. https://doi.org/10.1002/9781119357254.ch11 Fouad, H., Elsayed, S.I.M., Fouad, R., Hendawy, S.F., Omer, E.A., 2022. Influence of exogenous tryptophan application on production and carotenoids of Calendula officinalis under drip irrigation treatments. International Journal of Health Sciences. https://doi.org/10.53730/ijhs.v6nS6.12936 Frankenberger, W. T., Arshad, M., 1991. Yield response of watermelon and muskmelon to L-tryptophan applied to soil. Horticultural Science. 26(1), 35-37. https://doi.org/10.21273/HORTSCI.26.1.35 Gendy, A.S., Nosir, W.S., 2016. Improving productivity and chemical constituents of Roselle plant (Hibiscus sabdariffa L.) as affected by phenylalanine, L-tryptophan and peptone acids foliar application. Middle East Journal of Agriculture. 5(4), 701-708. https://www.curresweb.com/mejar/mejar/2016/701-708.pdf Ghasemi, S., Kumleh, H.H., Kordrostami, M., Rezadoost, M.H., 2023. Drought stress-mediated alterations in secondary metabolites and biosynthetic gene expression in cumin plants: Insights from gene-specific and metabolite-level analyses. Plant Stress. 10, id.100241. https://doi.org/10.1016/j.stress.2023.100241 Gil-Ortiz, R., Naranjo, M. Á., Atares, S., Vicente, O., 2023. Antioxidant responses of water-stressed cherry tomato plants to natural biostimulants. Agronomy. 13(9), 2314. https://doi.org/10.3390/agronomy13092314 Gondek, K., Mierzwa-Hersztek, M., 2021. Effect of soil-applied L-tryptophan on the amount of biomass and nitrogen and sulfur utilization by maize. Agronomy., 11(12), 2582. https://doi.org/10.3390/agronomy11122582 Isah, T., 2019. Stress and defense responses in plant secondary metabolites production. Biological Research. 52(39), 1-25. https://doi.org/10.1186/s40659-019-0246-3 Jalili, S., 2021. Applied Soil physical properties, drainage and irrigation strategies. Khuzestan Agricultural Sciences and Natural Resources University Press. [In persian]. Kadkhodaie, A., Razmjoo, J., Zahedi, M., 2013. Peroxidase, ascorbate peroxidase and catalase activities in drought sensitive, intermediate and resistance sesame (Sesamum indicum L.) genotypes. International Journal of Agronomy and Plant Production. 4(11), 3012-3021. https://doi.org/10.5555/20133395492 Kanase, T., Guhey, A., Gawas, D., 2019. Activity of antioxidant enzymes in soybean genotypes under drought stress. International Journal of Current Microbiology and Applied Sciences, 8(9): 2323-2330. https://doi.org/10.20546/ijcmas.2019.809.267 Kanso, M., Hijazi, M. A., Aboul Ela, M., El-Lakany, A., 2022. Medicinal plants’ stress factors: Effects on metabolites and novel perspectives for tolerance. BAU Journal - Health and Well-Being. 5(1),1-13. https://doi.org/10.54729/XWWG9154 Kausar, A., Zahra, N., Tahir, H., Hafeez, M. B., Abbas, W., Raza, A., 2023. Modulation of growth and biochemical responses in spinach (Spinacia oleracea L.) through foliar application of some amino acids under drought conditions. South African Journal of Botany. 158, 243-253. https://doi.org/10.1016/j.sajb.2023.05.018 Lum, M. S., Hanafi, M.M., Rafii, Y.M., Akmar, A.S.N., 2014. The effect of drought stress on growth, proline and antioxidant enzyme activity of rainfed rice Journal of Animal and Plant Sciences. 24(5), 1487-1493. http://www.thejaps.org.pk/docs/v-24-5/28.pdf Lutts, S., Kinet, J., Bouharmont, J., 1996. NaCl-induced senescence in leaves of rice (Oryza sativa L.) cultivars differing in salinity resistance. Annals of Botany. 78, 389-398. https://doi.org/10.1006/anbo.1996.0159 Mafakheri, A., Siosemardeh, A., Bahramnejad, B., Struik, P. C., Sohrabi, Y., 2011. Effect of drought stress and subsequent recovery on protein, carbohydrate contents, catalase and peroxidase activities in three chickpea (Cicer arietinum) cultivars. Australian Journal of Crop Science. 5(10), 1255-1260. http://www.cropj.com/siosemardeh_5_10_2011_1255_1260.pdf Mahmoud, F.E., Ragab, M., Mousa Youssef, S., Metwally, A., 2024. Growth, yield, and tuber quality of potato with foliar application of tryptophan and its derivatives. Egyptian Journal of Horticulture. 51(2), 161–173. https://doi.org/10.21608/ejoh.2023.241425.1263 Moinuddin, Khan, M. M. A., Naeem, M., 2012. drought stress effects on medicinal and aromatic plants and thep stress amelioration by mineral nutrition. Medicinal and Aromatic Plant Science and Biotechnology. 6 (Special Issue 1), 69-83. http://www.globalsciencebooks.info/Online/GSBOnline/images/2012/MAPSB_6(SI1)/MAPSB_6(SI1)69-83o.pdf Munsif, F., Shah, T., Arif, M., Jehangir, M., Afridi, M.Z., Ahmad, Latiefjan, B., Alansi, S., 2022. Combined effect of salicylic acid and potassium mitigates drought stress through the modulation of physio-biochemical attributes and key antioxidants in wheat. Saudi Journal of Biological Sciences. 29, 103294. https://doi.org/10.1016/j.sjbs.2021.11.067 Mustafa, A., Imran, M., Ashraf, M., Mahmood, K., 2018. Perspectives of using l-tryptophan for improving productivity of agricultural crops: A review. Pedosphere. 28(1), 16-34. https://doi.org/10.1016/S1002-0160(17)60447-9 Najafi, S., Nazari Nasi, H., Tuncturk, R., Tuncturk, M., Sayyed, R.Z., Mirnia, R., 2021. Biofertilizer application enhances drought stress tolerance and alters the antioxidant enzymes in medicinal pumpkin (Cucurbita pepo convar. pepo var. Styriaca). Horticulturae. 7(12), 588. https://doi.org/10.3390/horticulturae7120588 Nazari, M., Ghasemi-Soloklui, A.A., Kordrostami, M., Abdel Latef, A.A.H., 2023. Deciphering the response of medicinal plants to abiotic stressors: A focus on drought and salinity. Plant Stress. 10, 100255. https://doi.org/10.1016/j.stress.2023.100255 Nejat, N., Valdiani, A., Cahill, D., Tan, Y.-H., Maziah, M., Abiri, R., 2015. Ornamental exterior versus therapeutic interior of Madagascar periwinkle (Catharanthus roseus): the two faces of a versatile herb. The Scientific World Journal. 2015(1), 982412. https://doi.org/10.1155/2015/982412 Paarakh, M. P., Swathi, S., Taj, T., Tejashwini, V., Tejashwini, B., 2019. Catharanthus Roseus Linn—A review. Acta Scientific Pharmaceutical Sciences. 3(10), 19-24. https://doi.org/10.31080/ASPS.2019.03.0393 Palego, L., Betti, L., Rossi, A., Giannaccini, G., 2016. Tryptophan biochemistry: structural, nutritional, metabolic, and medical aspects in humans. Journal of Amino Acids. 2016(2), 1-13. https://doi.org/10.1155/2016/8952520 Pan, Q., Chen, Y., Wang, Q., Yuan, F., Xing, S., Tian, Y., Zhao, J., Sun, X., Tang, K., 2010. Effect of plant growth regulators on the biosynthesis of vinblastine, vindoline and catharanthine in Catharanthus roseus. Plant Growth Regulation. 60, 133-141. https://doi.org/10.1007/s10725-009-9426-4 Pant, P., Pandey, S., Dall'acqua, S., 2021. The influence of environmental conditions on secondary metabolites in medicinal plants: A literature review. Chemistry and Biodiversity, 18(11), e2100345. https://doi.org/10.1002/cbdv.202100345 Parihar, S., Sharma, D., Chirania, A., Telrandhe, U. B., 2022. To review on the pharmacology of the leaf extract of Catharanthus Roseus. Asian Journal of Pharmaceutical Research and Development. 10(1), 32-37. https://doi.org/10.22270/ajprd.v10i1.1075 Peyrot, F., Ducrocq, C., 2008. Potential role of tryptophan derivatives in stress responses characterized by the generation of reactive oxygen and nitrogen species. Journal of Pineal Research. 45, 235-246. https://doi.org/10.1111/j.1600-079X.2008.00569.x Ponce, A., Del Valle, C., Roura, S., 2004. Natural essential oils as reducing agents of peroxidase activity in leafy vegetables. LWT-Food Science and Technology. 37, 199-204. https://doi.org/10.1016/j.lwt.2003.07.001 Rahman, A., Albadrani, G. M., Waraich, E. A., Awan, T.H., 2023. Plant secondary metabolites and abiotic stress tolerance: Overview and implications. In: Hussain, S., Awan, T.H., Waraich, E.A., Awan, M.I. (eds.), Plant Abiotic Stress Responses and Tolerance Mechanisms, IntechOpen. https://doi.org/10.5772/intechopen.111696 Rajput, V. D., Harish, Singh, R. K., Verma, K. K., Sharma, L., Quiroz-Figueroa, F., Meena, M., Singh Gour, V., Minkina, T., Sushkova, S., Mandzhieva, S., 2021. Recent developments in enzymatic antioxidant defence mechanism in plants with special reference to abiotic stress. Biology. 10(4), 267. https://doi.org/10.3390/biology10040267 Ramandi, A., Javan, I. Y., Tazehabadi, F. M., Asl, G. I., Khosravanian, R., Ebrahimzadeh, M. H., 2019. Improvement in seed surface sterilization and in vitro seed germination of ornamental and medicinal plant (Catharanthus roseus L.). Chiang Mai Journal of Science. 46(6), 1107-1112. https://www.thaiscience.info/Journals/Article/CMJS/10990724.pdf Rao, S., Qayyum, A., Razzaq, A., Ahmad, M., Mahmood, I., Sher, A., 2012. Role of foliar application of salicylic acid and L-tryptophan in drought tolerance of maize. The Journal of Animal and Plant Sciences. 22(3), 768-772. https://scispace.com/pdf/role-of-foliar-application-of-salicylic-acid-and-l-1mdndlb623.pdf Rezk, A. I., El-Nwehy, S. S., 2021. Amino Acids and its Role in Plant Nutrition and Crop Production. A review. Middle East Journal of Applied Sciences. 11(2), 400-413. https://doi.org/10.36632/mejas/2021.11.2.32 Rikabad, M. M., Pourakbar, L., Moghaddam, S. S., Popović-Djordjević, J., 2019. Agrobiological, chemical and antioxidant properties of saffron (Crocus sativus L.) exposed to TiO2 nanoparticles and ultraviolet-B stress. Industrial Crops and Products. 137(4), 137-143. https://doi.org/10.1016/j.indcrop.2019.04.023 Ritchie, S.W., Nguyen, H.T., Holaday, A.S., 1990. Leaf water content and gas‐exchange parameters of two wheat genotypes differing in drought resistance. Crop Science. 30(1), 105-111. https://doi.org/10.2135/cropsci1990.0011183X003000010025x Sadak, M.S., Ramadan, A.A.E.-M., 2021b. Impact of melatonin and tryptophan on water stress tolerance in white lupine (Lupinus termis L.). Physiology and Molecular Biology of Plants. 27(3), 469-481. https://doi.org/10.1007/s12298-021-00977-0 Sanada, A., Agehara, S., 2023. Characterizing root morphological responses to exogenous tryptophan in soybean (Glycine max) seedlings using a scanner-based rhizotron system. Plants. 12(1), 186. https://doi.org/10.3390/plants12010186 Schmelzer, G.H., Gurib-Fakim, A., Arroo, R., Bosch, C.H., de Ruijter, A., Simmonds, M.S.J., Lemmens, R.H.M.J., Oyen, L.P.A., 2008. Plant Resources of Tropical Africa. 11 (1). Medicinal Plants 1. 790p. PROTA Foundation, Wageningen, Netherland. https://edepot.wur.nl/417238 Shabir, A., Saqib, M., Ahmad, M., Latif, M., Bukharia, S.A.H., Ahmad, M.Q., Dawood , M., Rashid, M., 2020. Enhancing drought tolerance of wheat (Triticum aestivgum L.) through foliar application of proline and L-triptophan: proline and L-triptophan induced drought tolerance in wheat. Biological Sciences-PJSIR, 63(3) , 199-206. https://doi.org/10.52763/PJSIR.BIOL.SCI.63.3.2020.199.206 Sharma, M. K., 2024. Exploring the biochemical profiles of medicinal plants cultivated under stressful environmental conditions. Current Agriculture Research Journal. 12(1), 81-103. https://doi.org/10.12944/CARJ.12.1.07 Shil, S., Dewanjee, S., 2022. Impact of drought stress signals on growth and secondary metabolites (SMs) in medicinal plants. The Journal of Phytopharmacology. 11(5), 371-376. https://doi.org/10.31254/phyto.2022.11511 Sistu, R., Tiwari, S., Tripathi, M., Singh, S., Gupta, N., Asati, R.,Yadav Kumar, R., 2024. Effect of different biochemical parameters and antioxidant enzymes activities on drought Indices in Chickpea (Cicer arietinum L.). legume research: An International Journal, 47(10), 1698-1704. https://doi.org/10.18805/LR-5204 Tala, S., Al-Ajlouni, M.G., Ayad, J.Y., Othman, Y.A., Hilaire, R.S., 2020. Performance of six different soilless green roof substrates for the Mediterranean region. Science of the Total Environment. 730, 139182. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2020.139182 Yasmin, H., Nosheen, A., Naz, R., Bano, A., Keyani, R., 2017. l-tryptophan-assisted PGPR-mediated induction of drought tolerance in maize (Zea mays L.). Journal of Plant Interactions. 12(1), 567-578. https://doi.org/10.1080/17429145.2017.1348445 | ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 6 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 2 |
||