نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانش‌آموخته کارشناسی ارشد رشته شناسایی و مبارزه با علف‌های ‌هرز، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه گنبدکاووس

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

3 استادیارگروه تولیدات گیاهی، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه گنبدکاووس

چکیده

هدف از این تحقیق، ارزیابی پتانسیل آللوپاتیک عصاره آبی اندام‌های ریشه، ساقه، برگ و گل علف‌هرز شاتره بر مؤلفه‌های مورفوفیزیولوژیکی گیاهچه چچم در شرایط کشت هیدروپونیک بود. ابتدا سوسپانسیون 5 درصد به‌تفکیک از اندام‌ها با کمک آب مقطر تهیه شد و سپس محلول سوسپانسیون حاصل (عصاره) بر گیاهچه‌های 7 روزه چچم اعمال شد. مطابق نتایج، عصاره اندام‌های مختلف شاتره اثر بازدارندگی معنی‌داری بر شاخص‌های‌ رشد طول ریشه و وزن خشک گیاهچه، مقدار کلروفیل b، کل و کاروتنوئیدهای چچم داشتند. در اکثر موارد، بیشترین اثر بازدارندگی مربوط به عصاره برگ و گل بود. اما مقدار پرولین، قندهای‌ محلول و ترکیبات ‌فنلی در مقایسه با شاهد افزایش نشان داد. بیشترین افزایش این ترکیبات تحت عصاره برگ و گل شاتره به‌دست آمد. بنابراین با شناسایی اجزای تشکیل‌دهنده متابولیت‌های‌ثانویه شاتره و آزمایش‌ بر سایر گونه‌ها شاید بتوان کاندیدی برای تولید علفکش طبیعی و یا مدلی برای سنتز علفکش‌ها پیشنهاد نمود.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Study of allelopathic effect of aqueous extract of various organs of Fumaria parviflora on morphological, physiological and biochemical charateractics of Lolium rigidum

نویسندگان [English]

  • abdollah Ataei 1
  • Ebrahim Gholamalipour Alamdari 2
  • Zeinab Avarseji 2
  • Ali Rahemi Karizaki 3

1 Graduate of the field of identification and control of weeds, Faculty of Agriculture and Natural Resources, Gonbad Kavous University

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

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

چکیده [English]

The purpose of this study, allelopathic potential assessment of aqueous extract of root, stem, leaf and flower organ of Fumaria parviflora weed on morpho-physiological and biochemical characteractics of Lolium rigidum seedling in hydroponic culture. First, 5% suspension was prepared separately from the organs with help of distilled water and then the resulting suspension solution (extract) was applied on 7 day old of seedlings of Lolium rigidum. Based on the results, various organs of Fumaria parviflora had significant inhibitory effect on growth indices of root length and seedling dry weight, content of chlorophyll b and carotenoids of Lolium rigidum. In most cases, the most inhibitory effect was related to leaf and flower organ extract. But content of prolin, soluble sugar and phenolic compounds were increased compared to control. The greatest increase in these compounds were obtained under leaf and flower organs of Fumaria parviflora. Therefore, by identifying the components of Fumaria parviflora and experiment on other species, maybe be a candidate for production of natural herbicide or proposed a model for the synthesis of herbicides.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Chlorophyll content
  • Fumaria parviflora
  • Growth indices
  • Lolium rigidum
  • Prolin content
امیدپناه، ن.، اسرار، ز. و مرادشاهی، ع. 1390. بررسی پتانسیل آللوپاتیک گیاه دارویی مورخوش (Zhumeria majdae) بر رقم طلایه کلزا (Brassica napus). مجله زیست شناسی گیاهی ایران، 3(7): 10-1.
چاپارزاده، ن.، نجارخدابخش، آ.، پازنگ، م. و زرندی میاندوآب، ل. (1394). تأثیر شوری و آسکوربیک اسید بر رشد، روابط آبی و روابط اسمزی در گیاه شاهی (Lepidium sativum). زیست شناسی گیاهی ایران، 7(24): 52-39.
حسن سلطان، ط.، نوروزی، م. و آموزگار، م.ع. (1395). بررسی میزان کلروفیل a و b وتوتال کاروتنوئید و هم چنین فعالیت آنتی‌اکسیدانی چهار گونه جلبک سبز جداشده از سواحل گلستان دریای خزر. مجله تازه‌های بیوتکنولوژی سلولی – مولکولی، 6(24): 36-31.
حسینی، پ. (1386). بررسی فیزیولوژیکی اثر تنش سرما در مرحله گیاهچه‌ای ژنوتیپ‌های مختلف برنج. رساله دکتری تخصصی. دانشگاه شهید چمران اهواز، 145 صفحه.
جرجانی، آ.، نیاکان، م. و غلامعلی‌پور علمداری، ا. (1397). بررسی فعالیت آنتی اکسیدانی، سنجش محتوی متابولیت های ثانویه و اسمولیت های اندام های هوایی و زیرزمینی گیاه دارویی مامیران (Chelidonium majus L.) در مراحل مختلف فنولوژیکی. نشریه فیزیولوژی محیطی گیاهی، 13(51): 65-50.
سلیمی، ح. و قربانلی، م. (1380). بررسی جوانه زنی بذور یولاف‌وحشی درشرایط متفاوت و تاثیر برخی عوامل موثر در شکست خفتگی بذر. رستنی‌ها، جلد 2.
عسگرانی، ع. و براتی، ف. (1397). مروری بر روش‌های بازیابی و حذف ترکیبات فنلی از پساب واحدهای استحصال روغن زیتون. مجله آب و توسعه پایدار، 5 (2): 48-37.
عطایی، ع.، غلامعلی‌پور علمداری، ا.، اورسجی، ز. و راحمی کاریزکی، ر. (1399). بررسی محتوای برخی از متابولیت‌های ثانویه و اثر آللوپاتیک اندام‌های مختلف علف‌هرز شاتره (Fumaria parviflora) بر یولاف‌وحشی (Avena ludoviciana). مجله علمی-پژوهشی دانشگاه الزهرا (س)/ زیست شناسی کاربردی، 32 (4): 96-76.
فاضلی‌نسب، ب.، رهنما، م. و مزارعی، ا. (1396). ارزیابی ارتباط بین خواص آنتی اکسیدانی و خاصیت ضد میکروبی عصاره های 9 گیاه دارویی. مجله دانشگاه علوم پزشکی مازندران. 27 (149): 78-63.
قرنجیک، ا.، غلامعلی‌پور علمداری، ا.، بیابانی، ع. و حقیقی، ع. (1392). ارزیابی پتانسیل آللوپاتیکی علف‌ هرز پیچک‌بند (Polygonum convolvulus L.)  بر گندم (Triticum aestivum L.). مجله تحقیقات کاربردی اکوفیزیولوژی گیاهان. ۱(1) :۹۵-۸۳.
قهرمان، ا. (1375). کد خانواده‌ها و جنس‌های گیاهی ایران. انتشارات موسسه تحقیقات جنگل‌ها و مراتع کشور، 222 صفحه.
Aasifa, G. and Badruzzaman, S.M. (2014). Evaluation of allelopathic effect of Eclipta alba (L.) Hassk. on biochemical activity of Amaranthus spinosus L., Cassia tora L. and Cassia sophera L. African Journal of Environment Science Technology, 8 (1): 1-5.
Afshar Mohammadian, M., Sharifi, S.N., Abolghasemi, V. and Mohammadi, N. (2015). Study of some Drug secondary Metabolites and antioxidant activity of Dittrichia graveolens (L.) Greuter. Nova Biologica Reperta, 2(2): 140-150.
Amoo, S.O., Ojo, A.U. and Van Staden, J. (2008). Allelopathic potential of Tetrapleura tetraptera leaf extracts on early seedling growth of five agricultural crops. South African Journal of Botany, 74: 149-152.
Azarpanah, A., Alizadeh, O. and Dehghanzadeh, H. (2013). Investigation on proline and carbohydrates accumulation in Zea mays L. under water stress condition. Extreme life, biospeology and asterobiology. International Journal of the Bioflux Society, 5 (1): 47-54.
Bates, L.S., Walderen, R.D. and Taere, I.D. (1973). Rapid determination of free proline for water stress studies. Plant Soil, 39: 205-207.
Bogatek, R., Gniazdowka, A., Stepien, J., and Kupidlowska, E. (2005). Convolvulus arvensis Allelochemicals modeofactionin germination wheat seeds. Proceedings of the 4th world Congress on Allelopathy, (August 11-14), Wagga, 263-266.
Bundig, C., Vu, T.H., Meise, P., Seddig, S., Schum, A. and Winkelmann, T. (2016). Variability in Osmotic Stress Tolerance of Starch Potato Genotypes (Solanum tuberosum L.) as Revealed by an In Vitro Screening: Role of Proline, Osmotic Adjustment and Drought Response in Pot Trials. Joyrnal of Agronomy and Crop Science, 203: 206–218.
Caceres, A. (2000). Calidad de la material prima para la elaboracion de productos fitofarma ceuticas. Primer Congreso International FITO 2000 Por la investigacion, conservacion y diffusion del conocimiento de las plantas medicinals 27-30 de septiembre, Lima, Peru.
Cadho, K.L. and Rajender, G. (1995). Advances in horticulture medicinal and aromatic plants. Vol. 11, Maldorta Publication. New Delhi.
Dambolena, J.S., Zunino, M.P., Lucini, E.I., Olmedo, R., Banchio, E., Bima, P.J. and Zygadlo, J.A. (2010). Total phenolic content radic alscavenging properties and essential oil composition of Origanum species from populations. Journal of Agriculture Food Chemistry, 58: 1115-1120.
Elisante, F., Tarimo, M.T. and Ndakidemi, P.A. (2013). Allelopathic Effect of Seed and Leaf Aqueous Extracts of Datura stramonium on Leaf Chlorophyll Content, Shoot and Root Elongation of Cenchrus ciliaris and Neonotonia wightii. American Journal of Plant Sciences, 4: 2332-2339.
El-Shora, H.M. and Abd El- Gawad, A.M. (2014). Evaluation of allelopathic potential of Rumex dentatus root extract and allelochemicals on Cicer arietinum. Journal of Stress Physiology and Biochemistry, 10: 167-180.
Enteshari, Sh. and Ahrabi, F. (2011 (. Effect of the coumarin on some physiological and biochemical indexes of Conola- Hiola variety. Journal of Plant Biology, 3(10): 23-26.
Gholamalipour Alamdari, E. and Deokule, S.S. (2009). Allelopathic effects of some weeds on growth and yield of paddy rice (Tarom variety) in northern Iran. Pakistan Journal of Weed Science Research, 15(2-3): 123-12.
Ghorbani, A., Razavi, S.M., Ghasemi Omran, V.O. and Pirdashti, H. (2018). Piriformospora indica inoculation alleviates the adverse effect of NaCl stress on growth, gas exchange and chlorophyll fluorescence in tomato (Solanum lycopersicum L.). Plant Biology, 20(4): 729-736.
Gupta, P.C., Sharma, N. and Rao, C.V. (2012) A review on ethnobotany, phytochemistry and pharmacology of Fumaria indica (Fumitory). Asian Pacific Journal of Tropical Biomedicine, 2(8): 665-669.
Hassannejad, S. and Porheidar Ghafarbi, S. (2013). Allelopathic effects of allspice, eucalyptus, jujube, and Persian walnut on field dodder (Cuscuta campestrisYunck.) seed germination and seedling growth. International Journal of Agronomy and Plant Production, 4 (3): 442-449.
Ivan, C., Sulmon, C., Gwenola, G. and Amrani, A. (2006). Involvement of soluble sugars in reactive oxygen species balance and responses to oxidative stress in plants. Jouranl of Experimental Botany, 57 (3): 449-459.
Jabeen, N. and Ahmed, M. )2009(. Possible allelopathic effects of three different weeds germination and growth of maize (Zea mays) cultivars. Pakistan Journal of Botany, 41(4): 1677-1683.
Jabran, K., Mahajan, G., Sardana, V. and Chauhan, B.S. (2015). Allelopathy for weed control in agricultural systems. Crop Protection, 72: 57-65.
Khalili Mahalleh, J., Jalili, F. and Hosseini, N. (2014). Effect of four kind of allelopathic weed on the germination and growth of forage sorghum. Journal of Research in Crop Science. 5(20): 107-122.
Kochert, G. (1978). Carbohydrate determination by the phenol sulfuric acid method. In: Helebust, J. A., CraigieJ. S(Ed): Hand book of physiological methods. Cambridge University. Press, Cambridge, Pp: 96-97.
Ma, L., Wu, H., Bai, R., Zhou, L., Yuan, X. and Hou, D. (2011). Phytotoxic effects of Stellera chamaejasme extract. African Journal of Agricultural Research, 6: 1170-1176.
Makoi, J.H. and Ndakidemi, P.A. (2012). Allelopathy as protectant, defense and growth stimulants in legume cereal mixed culture systems. New Zealand Journal of Crop and Horticultural Science, 40: 161-186.
Malick, C.P. and Singh, M.B. (1980). In plant enzymology and histo enzymologhy. Kalyani Publishers, New Dehli, 286 p.
Mishra, A. (2014). Allelopathic properties of Lantana camara: A review article. International Journal of Innovative Research and Review, 2(4): 32-52.
Moss, S., Ulber, L. and Ingrid den, H. (2019). A herbicide resistance risk matrix. Crop Protec., 115,
Rassaeifar, M., Hosseini, N., Haji Hasani Asl, N., Zandi, P. and Moradi Aghdam, A. (2013). Allelopathic effect of Eucalyptus globulus essential oil on seed germination and seedling establishment of Amaranthus blitoides and Cynodon dactylon. Trakia Journal of Sciences, 1: 73-81.
Peerzada, A. M., Bajwa, A.A., Ali, H.H. and Chauhan, B.S. (2016). Biology, impact, and management of Echinochloa colona (L.) Link. Crop Protection, 83: 56-66.
Singh, A., Singh, D. and Singh, N.B. (2009). Allelochemical stress produced by aqueous leachate of Nicotiana plumbaginifolia Viv. Plant Growth Regulation, 58: 163-171.
Sottero, B., Leonarduzzi, G., Testa, G., Gargiulo, S., Poli, G. and Biasi, F. (2019). Lipid oxidation derived aldehydes and oxysterols between health and disease. European Journal of Lipid Science and Technology, 121(1): 1700047. 
Tigre, R.C., Silva, N.H., Santos, M.G., Honda, N.K., Falcao, E.P.S. and Pereira, E.C. (2012). Allopathic and bio herbicidal potential of Cladonia verticillaris on the germination and growth of lactuca sativa. Ecotoxicology and Environmental safety, 84: 125– 132.
Ullah, R., Tanveer, A., Khaliq, A. and Hussain, S. (2013). Comparative allelopathic potential of Fumaria indica L. and Polygonum plebejum L. against field crops. Weed Science Research, 19(1): 15-29.
Yoshida, S., Forno, D.A., Cock, J.H. and Gomez, K.A.)1976). Laboratory manual for physiological studies of rice. 3rd Edition. International Rice Research Institute, Los Baños, Philippines.
Young, S.L., Pierce, F.J. and Nowak, P. (2014). Introduction: Scope of the problem—rising costs and demand for environmental safety for weed control, in: Automation: The future of weed control in cropping systems. Springer Netherlands, Dordrecht, pp. 1-8.
Zuo, S., Li, X., Ma, Y. and Yang, S. (2014). Soil microbes are linked to the allelopathic potential ofdifferent wheat genotypes. Plant and Soil, 378: 49-58.