نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار، گروه تولیدات گیاهی دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه گنبدکاووس، گنبدکاووس

2 کارشناسی ارشد رشته علوم علفهای هرز، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه گنبدکاووس، گنبدکاووس

3 دانشیار، گروه تولیدات گیاهی دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه گنبدکاووس، گنبدکاووس

4 مربی، گروه زیستشناسی دانشکده علوم پایه دانشگاه گنبدکاووس، گنبدکاووس

10.22051/jab.2020.29199.1339

چکیده

هدف از تحقیق حاضر بررسی ویژگی‌های مورفولوژیکی و بیوشیمیایی گیاهچه‌های برنج رقم دمسیاه به غلظت‌های مختلف (0، 024/0، 048/0، 076/0 و 1/0 میلی‌ مولار) ترکیبات فنلی استخراج شده حاصل از علف‌هرز سوروف (Echino crus-galli (L.) Beauv) بود. آزمایش در قالب طرح کاملاً تصادفی در سه تکرار در محیط کشت هیدروپونیک انجام شد. از متانول برای استخراج ترکیبات فنلی از علف‌هرز سوروف استفاده شد. در آزمایش دیگری، غلظت‌های مختلف فنل سنتزی (هیدروکسی‌بنزن) نظیر 0، 514/1، 054/3، 569/4 و 136/6 میلی‌‌مولار نیز بر این رقم اعمال گردید. مطابق نتایج، تاثیر غلظت‌های مختلف ترکیبات فنلی سوروف بر صفات طول ریشه، عرض بزرگ‌ترین برگ، درصد رطوبت نسبی برگ، محتوای پروتئین و فنل‌کل برنج در سطح احتمال 5 درصد معنی‌دار بود، به‌گونه‌ای که با افزایش غلظت‌های مختلف ترکیبات فنلی علف‌هرز سوروف، میزان تاثیر منفی بر این صفات در مقایسه با شاهد افزایش یافت. بیشترین کاهش این صفات مربوط به غلظت 1/0 میلی‌مولار از ترکیبات فنلی بوده است، اگرچه اختلاف بین این تیمار با برخی از تیمارها معنی‌داری نبود. بر اساس نتایج، اثر کاهشی غلظت‌های مختلف عصاره فنل سنتزی به‌ویژه در غلظت‌های بالا ‌علاوه بر صفات مورد بررسی بر سطح برگ در بوته، محتوای رنگیزه‌های کلروفیلی a، b، کل برنج، بیش از تیمارهای طبیعی آن در سوروف بوده است. با توجه به مشاهده تاثیر منفی ترکیبات فنلی سوروف بر گیاهچه‌های برنج رقم دمسیاه و هم‌چنین وجود مقادیر قابل ملاحظه‌ای از گروه‌های آروماتیک مشتقات بنزن نظیر ترکیبات فنلی و آلیفاتیک با زنجیره‌ای از کربن در ساختار شیمیایی اولیه اکثر علف‌کش‌های سنتزی، پیشنهاد به کاشت ارقام مقاوم و

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Comparision of synthesis phenolic compounds and extracted from barnyard grass weed (Echinochloa crus-galli (L.) Beauv) on morphological and biochemical characteristics of rice seedlings- Domsia cultivar

نویسندگان [English]

  • Ebrahim Gholamalipour Alamdari 1
  • Amir Ghorbani 2
  • Zeinab Avarseji 3
  • Meisam habibi 4
  • abdollah Ataei 2

1 Assistant Professor, Department of Plant Production, Faculty of Agriculture and Natural Resources, Gonbad Kavous University, Gonbad Kavous

2 M.Sc. in Weed Science, Faculty of Agriculture and Natural Resources, Gonbad Kavous University, Gonbad Kavous

3 Associate Professor, Department of Plant Production, Faculty of Agriculture and Natural Resources, Gonbad-e Kavous University, Gonbad-e Kavous

4 Instructor, Department of Biology, Faculty of Basic Sciences, Gonbad Kavous University, Gonbad Kavous

چکیده [English]

The purpose of this study was eavaluation of morphological and biochemical haracteristics of rice seedlings–Domsia cultivar to various concentrations (0, 0.024, 0.048, 0.076 and 0.1 mM) of extracted phenolic compounds of barnyard grass (Echino crus-galli (L.) Beauv). The experiment was performed based on a completely randomized design in three replications in hydroponic culture. Methanol was used to extraction of the phenolic compounds. In other experiment, different concentrations of hydroxyl benzene synthesis (0, 1.514, 3.054, 4.569 and 6.136 mM) also was applied on this cultivar. According to the results, effects of different concentrations of phenolic compounds of barnyard grass on charactristics of root length, width of largest leaf, relative water content of leaf, protein and total phenols of rice seedlings were significant at 5% probability level. So that, the extent of negative impact on these traits were increased with increasing concentrations of phenolic compouds of barntyard grass in comparison with control. The greatest reduction of these traits was related to 0.1 Mm of phenolic compounds concentration, although there was no significant difference between this treatment and some treatments. According to the results, significant reduction effect of synthetic phenolic compounds concentrations on studied traits in addition to leaf area in plant and content of chlorophyll a, b and total especially at higher concentrations was more than treatments of its natral concentrations in barnyard grass. Due to the observed negative impact of phenolic compounds of barntyardgrass on rice seedlings–Domsia cultivar and also exstance of considerable amount of aromatic groups of benzene derivatives such

کلیدواژه‌ها [English]

  • Clorophyll pigment
  • Leaf area
  • Rice–Domsia cultivar
  • Synthetic phenol extract
  • Various concentrations
 حاجی مهدی‌پور، ه.، خانوی، م.، شکرچی، م.،  عابدی، ز.، پیرعلی همدانی، م. 1388. بررسی بهترین روش استخراج ترکیبات فنلی موجود در گیاه سرخارگل. فصلنامه گیاهان دارویی، 8(4): 152-145.
داوری‌نژاد، غ.ح.، تقی‌زاده، س.ف. و اصیلی، ج. (1396). تاثیر حلال‌های مختلف بر میزان فنل کل و فعالیت آنتی‌اکسیدانی میوه
عناب (Zizyphus jujube Miller). مجله علوم باغبانی (علوم و صنایع کشاورزی)، 31(1): 166-158.
دسترس، ع.، صفاری، م. و مقصودی‌مود، ع.ا. (1393). شناسایی و بررسی پتانسیل آللوپاتیک آلکالوئیدهای داتوره (Datura stramonium) بر ویژگی‌های جوانه‌زنی ارقام ذرت. فصلنامه علوم و تحقیقات بذر ایران، 1(1): 28-17.
طالع احمد، س. و حداد، ر. 1389. اثر سیلیکن بر آنزیم‌های ضد اکسنده و محتوای تنظیم کننده‌های اسمزی در ژنوتیپ گندم نان تحت شرایط تنش خشکی. مجله به زراعی و نهال بذر، 2-26 (2): 225-207.
عرفانی، ر. (1381). جمع‌آوری و شناسایی علف‌های هرز مزارع برنج و روش‌های کنترل معمول در مازندران. موسسه تحقیقات برنج مازندران، گزارش نهایی طرح تحقیقاتی، 12 صفحه.
غلامعلی‌پور علمداری، ا.، بیات کوهسار، ج.، قربانی ا.، خوجه ع.م. و حسنعلی‌زاده چاری، ف. (1394). آنالیز کمی و کیفی برخی متابولیت های اولیه و ثانویه علف‌های هرز رایج منطقه گنبد کاووس. فیزیولوژی محیطی گیاهی (پژوهش‌های اکوفیزیولوژی گیاهی). 10(238): 81-68.
Alam, S.M., Ala, S.A., Azmi, A.R., Kan, M.A. and Ansari, R. (2001). Allelopathy and its role in agriculture.
Journal of Biology and Science, 1(5): 308-315.
Arnon, D.I. (1949). Copper enzymes in isolated chloroplasts polyphenol oxidase in
Beta vulgaris. Journal.
Plant physiology, 24: 1-5.

Ashraf, M. and Hariss, P.J.C. (2004). Potential biochemical indicator of salinity tolerance in plants. Plant
Science, 166: 3-16.
Azadbakht, A., Mahmoodi, S., Amraie, R., Amraei, B. and Nasrollahi, H. (2013). Evaluation the allelopathic
effects of aerial and underground extract of sunflower (
Helianthus annus L.) on germination charactristics
and seedling growth of Hoary cress (
Cardaria draba). Annals of Biological Research, 4(5):188-195.
Bao, J.S., Corke, H., Ping, H. and Li-Huang, Z. (2019). Analysis of QTL for starch properties of rice based on
an RIL population. Acta Botanica Sinica, 45 (8): 986-994.
Cadho, K.L. and Rajender, G. (1995). Advances in horticulture medicinal and aromatic plants. Vol. 11,
Maldorta Publication. New Delhi.
Cartea, M.E., Francisco, M., Soengas, P. and Velasco, P. (2010). Phenolic compounds in
Brassica vegetables.
Molecules, 16(1): 251-80.
Daiponmaka, W., Theerakulpisutb, P., Thanonkaoc, P., Vanavichitd, A. and Prathephaa, P. (2010). Changes
of anthocyanin cyanidin-3-glucoside content and antioxidant activity in Thai rice varieties under salinity
stress. Science Asia, 36: 286-291.
Enteshari, S.h. and Ahrabi, F. (2011). Effect of the coumarin on some physiological and biochemical indexes
of Conola-Hiola variety. Journal of Plant Biology, 3(10): 26-23.
Farooq, M., Bajwa, A.A., Cheema, S.A. and Cheema, Z.A. (2013). Application of allelopathy in crop
production. International Journal of Agriculture and Biology, 15: 1367‒1378.
Fuente, E.B., Suárez, S.A., Lenardis, A.E. and Poggio, S.L. (2014). Intercropping sunflower and soybean in
intensive farming systems: Evaluating yield advantage and effect on weed and insect assemblages. NJAS -
Wageningen Journal of Life Sciences, 165:1-6.
Gholamalipour Alamdari, E. and Deokule, S.S. (2013). Phytochemical studies and screening the allelopathic
potential of some paddy weeds in pot culture. International Journal of Agronomy and Plant Production,
4(7): 1568- 1573.
Gronle, A., Lux, G., Böhm, H., Schmidtke, K., Wild, M.., Demmel, M., Brandhuber, R., Wilbois, K. and Heß,
J. (2015). Effect of ploughing depth and mechanical soil loading on soil physical properties, weed
infestation, yield performance and grain quality in sole and intercrops of pea and oat in organic farming.
Soil and Tillage Research, 148: 59–73.
Henriques, F., Guine, R. and Barroca, M.J. (2012). Chemical properties of pumpkin dried by different methods.
Croatian journal of Food Technology, Biotechnology and Nutrition, 7: 98-105.

Hussain, N., Abbasi, T. and Abbasi, S.A. (2017). Toxic and allelopathic ipomoea yields plant-friendly organic
fertilizer. Journal of Cleaner Production, 148: 826-835.
Karaman, S., Tutem, E., Bas-Kan, K.S. and Apak, R. (2010). Comparison of total antioxidant capacity and
phenolic composition of some apple juices with combined HPLC-CUPRAC assay. Journal of Food
chemistry, 120: 1201-1209.
Lowery, O.H., Rosebrough, N.J., Farr, A.L. and Randall, R.J. (1951). Protein measurement with the Folin
phenol reagent. Journal of Chemical Technology & Biotechnology, 193-256.
Majeed, A., Chaudhry, Z. and Muhammad, Z. (2012). Allelopathic assessment of fresh aqueous extracts of
Chenopodium album L. for growth and yield of wheat (Triticum aestivum L.). Pakistan Journal of Botany,
44(1): 165-167.
Malick, C.P. and Singh, M.B. (1980). In plant Enzymology and Histo Enzymologhy, Kalyani Publishers, New
Dehli.
Marinov-Serafimov, P. (2010). Determination of allelopathic effect of some invasive weed species on
germination and initial development of grain legume crops. Pesticides and Phytomedicine, 25(3), 251-259.
Noreen, Z. and Ashraf, M. (2009). Assessment of variation in antioxidative defense system in salttreated pea
(
Pisum sativum) cultivars and its putative use as salinity tolerance markers. Journal of Plant Physiology,
166: 1764-1774.
Ramadan, T., Amro, A. and Alazazi, S.M.A. (2018). Comparative allelopathic potential of ten field weeds
against seed germination of three economic plants. Biological forum – An International Journal, 10(1): 168-
181.
Ramawat, K.G. and Merillon, J.M. (2013). Natural products photochemistry, Botany and metabolism of
alkaloids, phenolics and terpenes. Springer– Verlag Berlin Heidelberge, 4242p.
Ravlic, M., Balicevic, B., Nikolic, M. and Sarajlic, A. (2015). Assessment of allelopathic potential of fennel,
rue and sageon weed species hoary cress (
Lepidium draba). Notulae Botanica Horti Agrobotanici ClujNapoca, 44(1): 48-52.
Ren, Y., Liuc, J., Wangd, Z. and Zhanga, S. (2016). Planting density and sowing proportions of maize– soybean
intercrops affected competitive interactions and water-use efficiencies on the Loess Plateau, China.
European Journal of Agronomy, 72: 70-79.
Sathis Kumar, D., Banji, D., Harani, A., Tirupathi Rao, A., Nageswar Rao, S., Pavan Kumar, CH. and Santhi
Krupa, D. (2013). Screening of polyphenolic compounds in
Echinochloa crusgalli Roxb extracts by various
analytical techniques. Asian Journal of Chemistry, 25(17): 9848- 9852.

Saxena, R., Tomar, R.S. and Kumar, M. (2016). Allelopathy: A green approach for weed management and
crop production. International Journal of Current Research in Biosciences and Plant Biology, 3(4): 43-50.
Siyar, S., Majeed, A., Muhammad, Z., Ali, H. and Inayat, N. (2019). Allelopathic effect of aqueous extracts of
three weed species on the growth and leaf chlorophyll content of bread wheat. Acta Ecologica Sinica, 39(1),
63-68.
Tawaha, K., Alali, F.Q., Gharaibeh, M., Mohammad, M. and El-Elimat, T. (2007). Antioxidant activity and
total phenolic content of selected Jordanian plant species. Journal of Food chemistry, 104: 1372-8.
Thayumanavan, B. and Sadasivam, S. (1984). Qual plant foods. Num Nutr. Pp. 34-253.
Vasilakoglou, I., Dhima, K., Paschalidis, K. and Ritzoulis, C. (2013). Herbicidal components and their synergy.
Journal of Essential Oil Research, 25(1): 1-10.
Weerakoon, W.M.W., Mutunayake, M.M.P., Bandara, C., Rao, A.N., Bhandari, D.C. and Ladha, J.K. (2011).
Direct-seeded rice culture in Sri Lanka. Field Crops Research, 121:53-63.
Weisany, W., Zehtab-Salmasia, S., Raeia, Y., Sohrabib, Y. and Ghassemi-Golezani, K. (2016). Can arbuscular
mycorrhizal fungi improve competitive ability of dill + common bean intercrops against weeds? European
Journal of Agronomy, 75: 60-71.
Xu, Z. and Rothstein, S.J. (2018). ROS-Induced anthocyanin production provides feedback protection by
scavenging ROS and maintaining photosynthetic capacity in Arabidopsis. Plant Signaling and Behavior,
13: 1364-1377.
Yoshida, S., Forno, D.A., Cock, J.H. and Gomez, K.A. (1976). Laboratory manual for physiological studies of
rice IRRI, Los Banos, Philippines