بررسی پاسخهای بیوشیمیایی و فیزیولوژیک گیاه...

18
ﻓﺮآﯾﻨﺪ و ﮐﺎرﮐﺮد ﮔﯿﺎﻫﯽ، ﺟﻠﺪ4 ، ﺷﻤﺎره12 ، ﺗﺎﺑﺴﺘﺎن1394 * ﻧﻮﯾﺴﻨﺪه ﻣﺴﺆل، ﻧﺸﺎﻧﯽ ﭘﺴﺖ اﻟﮑﺘﺮوﻧﯿﮑﯽ: [email protected] ﺑﺮرﺳﯽ ﭘﺎﺳﺦ ﻫﺎي ﺑﯿﻮﺷﯿﻤﯿﺎﯾﯽ و ﻓﯿﺰﯾﻮﻟﻮژﯾﮏ ﮔﯿﺎه داروﯾﯽ ﺳﺮﺧﺎرﮔﻞ) Echinacea purpurea (L) Moench ( ﺑﻪ ﺗﻨﺶ دﻣﺎي ﭘﺎﯾﯿﻦ ﺳﻤﺎﻧﻪ اﺳﺪي ﺻﻨﻢ1 ، ﻣﺤﺴﻦ زواره1 * ، ﻫﻤﺖ اﻟﻪ ﭘﯿﺮدﺷﺘﯽ2 ، ﻓﺎﻃﻤﻪ ﺳﻔﯿﺪﮐﻦ3 و ﻗﺮﺑﺎﻧﻌﻠﯽ ﻧﻌﻤﺖ زاده4 1 ﮔﺮوه زراﻋﺖ و اﺻﻼح ﻧﺒﺎﺗﺎت ، داﻧﺸﮑﺪه ﻋﻠﻮم ﮐﺸﺎورزي، داﻧﺸﮕﺎه ﮔ ﯿﻼن،2 ﮔﺮوه زراﻋﺖ، ﭘﮋوﻫﺸﮑﺪه ژﻧﺘﯿﮏ و زﯾﺴﺖ ﻓﻨﺎوري ﮐﺸﺎورزي ﻃﺒﺮﺳﺘﺎن، داﻧﺸﮕﺎه ﻋﻠﻮم ﮐﺸﺎورزي و ﻣﻨﺎﺑﻊ ﻃﺒﯿﻌﯽ ﺳﺎري،3 ﮔﺮوه ﻓﯿﺘﻮﺷﯿﻤﯽ، ﺑﺨﺶ ﺗﺤﻘﯿﻘﺎت ﮔﯿﺎﻫﺎن داروﯾﯽ، ﻣﺆﺳﺴﻪ ﺗﺤﻘﯿﻘﺎت ﺟﻨﮕﻞ ﻫﺎ و ﻣﺮاﺗﻊ ﮐﺸﻮر و4 ﮔﺮوه اﺻﻼح ﻧﺒﺎﺗﺎت، ﭘﮋوﻫﺸﮑﺪه ژﻧﺘﯿﮏ و زﯾﺴﺖ ﻓﻨﺎوري ﮐﺸﺎورزي ﻃﺒﺮﺳﺘﺎن، داﻧ ﺸﮕﺎه ﻋﻠﻮم ﮐﺸﺎورزي و ﻣﻨﺎﺑﻊ ﻃﺒﯿﻌﯽ ﺳﺎري) ﺗﺎرﯾﺦ درﯾﺎﻓﺖ: 22 / 01 / 93 ، ﺗﺎرﯾﺦ ﭘﺬﯾﺮش ﻧﻬﺎﯾﯽ: 18 / 09 / 1393 ( ﭼﮑﯿﺪه: ﺑﺎ ﻫﺪف ﺑﺮرﺳﯽ ﭘﺎﺳﺦ ﻫﺎي ﺑﯿﻮﺷﯿﻤﯿﺎﯾﯽ و ﻓﯿﺰﯾﻮﻟﻮژﯾﮏ ﮔﯿﺎه داروﯾﯽ ﺳﺮﺧﺎرﮔﻞ ﺑﻪ ﺗﻨﺶ دﻣﺎي ﭘﺎﯾﯿﻦ، ﭘﮋوﻫﺸﯽ ﺑﻪ ﺗﺼﺎدﻓﯽ ﺑﺎ ﺳﻪً ﺻﻮرت ﻃﺮح ﮐﺎﻣﻼ ﺗﮑﺮار در داﻧﺸﮕﺎه ﻋﻠﻮم ﮐﺸﺎورز ي و ﻣﻨﺎﺑﻊ ﻃﺒﯿﻌﯽ ﺳﺎري در ﺳﺎل1392 اﺟﺮا ﺷﺪ. ﮔﯿﺎﻫﭽﻪ ﻫﺎي ﭘﻨﺞ ﻣﺎﻫﻪ ﺳﺮﺧﺎرﮔﻞ ﺑﻪ ﻣﺪت ﺷﺶ ﺳﺎﻋﺖ در ﺳﻪ ﺳﻄﺢ دﻣﺎﯾﯽ23 ) ﺷﺎﻫﺪ( ، 4 و4 - درﺟﻪ ﺳﺎﻧﺘﯿﮕﺮاد ﻗﺮار داده ﺷﺪﻧﺪ و ﺳﭙﺲ ﻣﻘﺪار ﻧﺸﺖ ﯾﻮﻧﯽ) EL ( و ﻣﺎﻟﻮن دي آﻟﺪﻫﯿﺪ) MDA ( ، ﻓﻌﺎﻟﯿﺖ آﻧﺰﯾﻢ ﻫﺎي ﺳﻮﭘﺮ اﮐﺴﯿﺪ دﯾﺴﻤﻮﺗﺎز) SOD ( ، ﭘﺮاﮐﺴﯿﺪاز) POD ( ، ﮐﺎﺗﺎﻻز) CAT ( ، آﺳﮑﻮرﺑﺎت ﭘﺮاﮐﺴﯿﺪاز) APX ( و ﭘﻠﯽ ﻓﻨﻮل اﮐﺴﯿﺪاز) PPO ( ، اﮐﺴﯿﺪاﺳﯿﻮن ﭘﺮوﺗﺌﯿﻦ ﺑﺮگ ﻫﺎ، ﻣﯿﺰان ﻓﻨﻞ، ﻓﻼوﻧﻮﺋﯿﺪ ﮐﻞ و ﻇﺮﻓﯿﺖ آﻧﺘﯽ اﮐﺴﯿﺪاﻧﯽ) DPPH ( و ﻧﯿﺰ، ﻣﺘﻐﯿﺮﻫﺎي ﻓﻠﻮرﺳﺎﻧﺲ ﮐﻠﺮوﻓﯿﻞ از ﺟﻤﻠﻪF m ' ، F v '/F m ' ، NPQ وqP اﻧﺪازه ﮔﯿﺮي ﺷﺪﻧﺪ. ﻧﺘﺎﯾﺞ آزﻣﺎﯾﺶ اﻓﺰاﯾﺶ ﻣﻌ ﻨﯽ دار ﻣﻘﺪارEL وMDA را در ﺑﺮگ ﻫﺎي ﺳﺮﺧﺎرﮔﻞ ﺑﻪ دﻧﺒﺎل داﺷﺘﻪ اﺳﺖ ﺑﻪ ﻃﻮري ﮐﻪ ﺑﯿﺸﺘﺮﯾﻦ ﻣﻘﺪارEL ) 7 / 55 درﺻﺪ( وMDA ) 3 / 12 ﻧﺎﻧﻮﻣﻮل ﺑﺮ ﮔﺮم ﺑﺎﻓﺖ ﺗﺎزه( ، در دﻣﺎي4 - درﺟﻪ ﺳﺎﻧﺘﯿﮕﺮاد ﺑﻪ دﺳﺖ آﻣﺪ. در اﯾﻦ ﻣﻄﺎﻟﻌﻪ، ﺑﯿﺸﺘﺮﯾﻦ ﻓﻌﺎﻟﯿﺖ آﻧﺰﯾﻢ ﻫﺎي آﻧﺘﯽ اﮐﺴﯿﺪاﻧﯽSOD ، CAT وAPX در ﮔﯿﺎﻫ ﭽﻪ ﻫﺎﯾﯽ ﺛﺒﺖ ﺷﺪ ﮐﻪ ﺗﺤﺖ ﺗﻨﺶ ﺳﺮﻣﺎ) 4 درﺟﻪ ﺳﺎﻧﺘﯿﮕﺮاد( ﻗﺮار داﺷﺘﻨﺪ. ﻓﻌﺎﻟﯿﺖ دو آﻧﺰﯾﻢPOD وPPO ﺑﺎ ﮐﺎﻫﺶ دﻣﺎ ﺑﻪ4 - درﺟﻪ ﺳﺎﻧﺘﯿﮕﺮاد ﮐﺎﻫﺶ ﯾﺎﻓﺖ. ﺑﯿﺸﺘﺮﯾﻦ ﻣﻘﺪار ﭘﺮوﺗﺌﯿﻦ ﻫﻢ، در ﺷﺮاﯾﻂ ﺳﺮﻣﺎ ﻣﺤﺎﺳﺒﻪ ﺷﺪ ﮐﻪ ﻧﺴﺒﺖ ﺑﻪ ﺗﯿﻤﺎر ﺷﺎﻫﺪ5 / 65 درﺻﺪ اﻓﺰاﯾﺶ داﺷﺖ. ﺗﻨﺶ دﻣﺎي ﭘﺎﯾﯿﻦ، ﻣﻘﺪار ﻓﻨﻞ و ﻓﻼوﻧﻮﺋﯿﺪ ﮐﻞ ﺳﺮﺧﺎرﮔﻞ ﻫﺎ را ﮐﺎﻫﺶ داد. ﺑﯿﺸﺘﺮﯾﻦ ﻇﺮﻓﯿﺖ آﻧﺘﯽ اﮐﺴﯿﺪاﻧﯽ) 93 / 0 درﺻﺪ( در ﺗﯿﻤﺎر ﺷﺎﻫﺪ ﺑﻪ دﺳﺖ آﻣﺪ. در اﯾﻦ آزﻣﺎﯾﺶ، اﺧﺘﻼف ﻣﻌﻨﯽ داري در ﺑﯿﻦ ﻣﺘﻐﯿﺮﻫﺎي ﻓﻠﻮرﺳﺎﻧﺲ در ﺷﺮاﯾﻂ ﺗﺎرﯾﮑﯽ ﻣﺸﺎﻫﺪه ﻧﺸﺪ ﺑﺎ اﯾﻦ ﺣﺎل، ﻣﻘﺪارF m ' وF v '/F m ' ﺑﺎ اﻓﺰاﯾﺶ ﺗﻨﺶ ﮐﺎﻫﺶ ﯾﺎﻓﺖ و ﺑﯿﺸﺘﺮﯾﻦ ﻣﻘﺪ ارNPQ وqP ﻫﻢ، در دﻣﺎي4 - درﺟﻪ ﺳﺎﻧﺘﯿﮕﺮاد ﺛﺒﺖ ﺷﺪ. ﺑﻪ ﻃﻮر ﮐﻠﯽ، ﻣﯽ ﺗﻮان اﺑﺮاز ﻋﻘﯿﺪه ﮐﺮد ﮐﻪ ﮔﯿﺎه ﺳﺮﺧﺎرﮔﻞ ﺗﺤﻤﻞ ﻧﺴﺒﯽ ﺑﻪ ﺗﻨﺶ دﻣﺎي ﭘﺎﯾﯿﻦ ﺗﺎ4 - درﺟﻪ ﺳﺎﻧﺘﯿﮕﺮاد دارد. واژه ﻫﺎي ﮐﻠﯿﺪي: آﻧﺰﯾﻢ ﻫﺎي آﻧﺘﯽ اﮐﺴﯿﺪان، ﺳﺮﻣﺎ، ﻓﻠﻮرﺳﺎﻧﺲ ﮐﻠﺮوﻓﯿﻞ، ﻧﺸﺖ ﯾﻮﻧﯽ. ﻣﻘﺪﻣﻪ: ﮔﯿﺎﻫﺎن داراي دا ﻣﻨﻪ ﻫﺎي دﻣﺎﯾﯽ ﻣﺸﺨﺼﯽ ﺑﺮاي رﺷﺪ و ﻧﻤﻮ ﺑﻬﯿﻨﻪ ﻣﯽ ﺑﺎﺷﻨﺪ ﮐﻪ در ﺧﺎرج از آن، ﺗﻮﻟﯿﺪ و ﭘﺮاﮐﻨﺶ آﻧﻬﺎ ﻣﺤﺪود ﻣﯽ ﺷﻮد. در ﻫﻤﯿﻦ زﻣﯿﻨﻪ، دﻣﺎي ﭘﺎﯾﯿﻦ ﺑﻪ ﻋﻨﻮان ﯾﮏ ﻋﺎﻣﻞ ﺗﻨﺶ زا در ﻣﺤﯿﻂ ﭘﯿﺮاﻣﻮن ﮔﯿﺎﻫﺎن ﻣﯽ ﺗﻮاﻧﺪ ﺳﺮﻋﺖ ﻓﺮآﯾﻨﺪﻫﺎي ﺑﯿﻮﺷﯿﻤﯿﺎﯾﯽ ﺳﻠﻮل ﻫﺎ را ﺑﻪ ﻃﻮر ﻣﺘﻔﺎوﺗﯽ ﺗﺤﺖ ﺗﺄﺛﯿﺮ ﻗﺮار دﻫﺪ) Prasil et al., 2007 .( ﻣﯿﺰان دوام ﮔﯿﺎﻫﺎن در ﭼﻨﯿﻦ دﻣﺎﯾﯽ، ﺑﺴﺘﮕﯽ ﺑﻪ ﻇﺮﻓﯿﺖ و ﺗﻮاﻧﺎﯾﯽ آﻧﻬﺎ ﺑﻪ ﺧﻮ ﮔﯿﺮي ﺑﻪ ﺳﺮﻣﺎ، ﻣﺮﺣﻠﻪ ي ﻧﻤﻮ، ﻧﻮع اﻧﺪام، ﮐﻤﯿﻨﻪ ﯾﺎ ﺑﯿﺸﯿﻨﻪ دﻣﺎي درﯾﺎﻓﺖ ﮐﺮده و ﻃﻮل دوره آن دﻣﺎ دارد) Janska et al., 2010 .( Downloaded from jispp.iut.ac.ir at 4:53 IRST on Saturday January 25th 2020

Upload: others

Post on 01-Jan-2020

3 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: بررسی پاسخهای بیوشیمیایی و فیزیولوژیک گیاه ...³•Zy€‡ÊËÁ•Y{à Z̳®ËƒÂ·ÂË‚Ì ÁÊËZ̼̋ÂÌ]ÉZÅx‡Zaʇ•€]

1394تابستان ، 12، شماره 4فرآیند و کارکرد گیاهی، جلد

[email protected] :نشانی پست الکترونیکی، نویسنده مسؤل*

هاي بیوشیمیایی و فیزیولوژیک گیاه دارویی سرخارگل بررسی پاسخ

)Echinacea purpurea (L) Moench( به تنش دماي پایین

4زاده و قربانعلی نعمت 3، فاطمه سفیدکن2اله پیردشتی ، همت*1، محسن زواره1سمانه اسدي صنم

فناوري کشاورزي طبرستان، گروه زراعت، پژوهشکده ژنتیک و زیست 2یالن، ، دانشکده علوم کشاورزي، دانشگاه گو اصالح نباتات گروه زراعت1ها و مراتع کشور و گروه فیتوشیمی، بخش تحقیقات گیاهان دارویی، مؤسسه تحقیقات جنگل3دانشگاه علوم کشاورزي و منابع طبیعی ساري،

شگاه علوم کشاورزي و منابع طبیعی ساريفناوري کشاورزي طبرستان، دان گروه اصالح نباتات، پژوهشکده ژنتیک و زیست4 )18/09/1393: نهایی ، تاریخ پذیرش22/01/93: تاریخ دریافت(

:چکیدهصورت طرح کامالً تصادفی با سه هاي بیوشیمیایی و فیزیولوژیک گیاه دارویی سرخارگل به تنش دماي پایین، پژوهشی به با هدف بررسی پاسخ

مدت شش ساعت در سه هاي پنج ماهه سرخارگل به گیاهچه. اجرا شد 1392ي و منابع طبیعی ساري در سال تکرار در دانشگاه علوم کشاورزهاي ، فعالیت آنزیم)MDA(آلدهید دي و مالون) EL(قرار داده شدند و سپس مقدار نشت یونی سانتیگراددرجه -4و 4، )شاهد( 23سطح دمایی

، اکسیداسیون )PPO(و پلی فنول اکسیداز ) APX(، آسکوربات پراکسیداز )CAT(، کاتاالز )POD(، پراکسیداز )SOD(دیسموتاز اکسید سوپرو Fm' ،Fv'/Fm' ،NPQو نیز، متغیرهاي فلورسانس کلروفیل از جمله ) DPPH( اکسیدانی ها، میزان فنل، فالونوئید کل و ظرفیت آنتی برگ پروتئین

qP دار مقدار نیافزایش معنتایج آزمایش . گیري شدند اندازهEL وMDA که بیشترین طوري بهبه دنبال داشته است هاي سرخارگل برگرا دردر این مطالعه، بیشترین فعالیت . دست آمد به سانتیگراددرجه - 4، در دماي )نانومول بر گرم بافت تازه 3/12( MDAو ) درصد EL )7/55مقدار فعالیت دو آنزیم . قرار داشتند) سانتیگراددرجه 4(هایی ثبت شد که تحت تنش سرما چهدر گیاه APXو SOD ،CATاکسیدانی هاي آنتی آنزیمPOD وPPO بیشترین مقدار پروتئین هم، در شرایط سرما محاسبه شد که نسبت به تیمار شاهد . کاهش یافت سانتیگراددرجه - 4با کاهش دما به

) درصد 93/0( اکسیدانی ظرفیت آنتیبیشترین . ها را کاهش داد فالونوئید کل سرخارگلتنش دماي پایین، مقدار فنل و . درصد افزایش داشت 5/65حال، مقدار داري در بین متغیرهاي فلورسانس در شرایط تاریکی مشاهده نشد با این در این آزمایش، اختالف معنی .دست آمد در تیمار شاهد به

Fm' وFv'/Fm' ار افزایش تنش کاهش یافت و بیشترین مقد باNPQ وqP توان ابراز طور کلی، می به. ثبت شد سانتیگراددرجه - 4هم، در دماي .دارد سانتیگراددرجه - 4عقیده کرد که گیاه سرخارگل تحمل نسبی به تنش دماي پایین تا

.اکسیدان، سرما، فلورسانس کلروفیل، نشت یونی هاي آنتی آنزیم: هاي کلیدي واژه

:مقدمه

هاي دمایی مشخصی براي رشد و نمو بهینه منهگیاهان داراي داباشند که در خارج از آن، تولید و پراکنش آنها محدود میزا در همین زمینه، دماي پایین به عنوان یک عامل تنش. شود می

تواند سرعت فرآیندهاي در محیط پیرامون گیاهان می

طور متفاوتی تحت تأثیر قرار دهد ها را به بیوشیمیایی سلول)Prasil et al., 2007 .( ،میزان دوام گیاهان در چنین دمایی

ي گیري به سرما، مرحله بستگی به ظرفیت و توانایی آنها به خوکرده و طول دوره نمو، نوع اندام، کمینه یا بیشینه دماي دریافت

). Janska et al., 2010(آن دما دارد

Dow

nloa

ded

from

jisp

p.iu

t.ac.

ir at

4:5

3 IR

ST

on

Sat

urda

y Ja

nuar

y 25

th 2

020

Page 2: بررسی پاسخهای بیوشیمیایی و فیزیولوژیک گیاه ...³•Zy€‡ÊËÁ•Y{à Z̳®ËƒÂ·ÂË‚Ì ÁÊËZ̼̋ÂÌ]ÉZÅx‡Zaʇ•€]

1394، سال 12، شماره 4فرآیند و کارکرد گیاهی، جلد 12

در کلروپالست و) ROS(هاي فعال اکسیژن تولید گونهترین هاي سرما و یخبندان از مهم میتوکندري گیاهان تحت تنش

تواند اختالل در متابولیسم ها است که می اثرات نامطلوب این تنششدن طریق پراکسیداسییون لیپیدهاي غشا، اکسیده سلول از

ها، خسارت به اسیدهاي نوکلئیک و در نهایت مرگ پروتئینگیاهان ).Jackson et al., 2009(پی داشته باشد ها را در سلول

ها جهت ROS براي کاهش این اثرات نامطلوب و کنترل سطح هاي حفاظتی مختلفی از جمله ، مکانیزم ها محافظت سلول

اکسیدانی آنزیمی و غیرآنزیمی دارند که در سطوح سیستم آنتیهاي آنزیم. )Shi et al., 2007(مختلف تنش مؤثر است

، پراکسیداز )SOD(دیسموتاز اکسید رمانند سوپاکسیدانی آنتی)POD( کاتاالز ،)CAT (پراکسیداز و آسکوربات)APX ( از

ها ROS حذف هاي حفاظتی جهت ترین مکانیزم برجستهO2(آزاد سوپراکسید هاي که رادیکال هستند

را به پراکسید ) −•نهایت پراکسید هیدروژن را به اکسیژن و در ) H2O2(هیدروژن

همچنین، سطح ).Tanou et al., 2009(کنند می و آب تبدیلتواند سطوح اکسیژن آزاد در می PPOباالي فعالیت آنزیم ها را در مدت تنش کاهش دهد ROSدسترس براي تولید

)Ortega et al., 2009 .(هاي غیرآنزیمی هم، اکسیدان از آنتیتوان به اسید آسکوربیک، ترکیبات فنولی و فالونوئیدي می

ها تأکید شده کرد که نقش مؤثر آنها در تحمل به تنش اشاره ).Jackson et al., 2009(است

اختالل در تولید کلروفیل و آسیب به کلروپالست نیز، از تحت تنش ) ROS(هاي فعال اکسیژن هاي گونه دیگر آسیب

مطالعات نشان داده است که کارآیی. دماي پایین است

نسبت( Fv/Fmرت نسبت صو به IIفتوسیستم فتوشیمیایی

، تحت تأثیر تنش سرما )فلورسانس متغیر به فلورسانس بیشینهگیري ه لذا، انداز). Ma, 1995(گیرد و یخبندان قرار می

طور گسترده هایی است که به فلورسانس کلروفیل یکی از شیوههاي براي تعیین وضعیت فیزیولوژیک گیاه، تحمل آن به تنش

وارده به دستگاه فتوسنتزي مورد استفاده محیطی و میزان آسیب ). 1382سلطانی، (گیرد قرار می

یکی از گیاهان دارویی )Echinacea purpurea( سرخارگل

و از خاستگاه ) Asteraceae(ستاره چندساله از خانواده گلهاي فرآورده et al., 2010 .(Mrozikiewicz(شمال آمریکا است

آید دست می هاي هوایی آن به و انداماین گیاه دارویی که از ریشه جزو ششمین گیاه دارویی پرفروش در ایاالت متحده در سال

که براي )Blumenthal et al., 2011(شناخته شده است 2010هاي هاي مزمن دستگاه تنفسی و ادراري، عفونت درمان عفونت

کار رفته ویروسی، افزایش سیستم ایمنی، دفاعی و سوختگی به ). Tsai et al., 2012(است

گیاهان دارویی همانند سایر گیاهان زراعی، تحت تأثیر شناختی، فیزیولوژیک و هاي ژنتیکی، بوم اي از ویژگی مجموعه

توان تعداد زیادي از این گیاهان را با محیطی هستند؛ لذا، میصورت ها بهایط رشد و نیازهاي بوم شناختی آنبررسی شر

با توجه به دامنه . )Letchamo et al., 2002( زراعی درآوردسازگاري سرخارگل به شرایط مختلف آب و هوایی و خاکی

)Sabra et al., 2012( کشت گسترده این گونه دارویی مهم در ،حال، تنها با این. ویژه ایران افزایش یافته است سراسر جهان به

در چند پژوهش به بررسی رفتار این گیاه دارویی با ارزش در زاي محیطی پرداخته شده است یط سخت و تنششرا

)Sabra et al., 2012 .(ها، کاهش عملکرد در این پژوهش ؛)Sabra et al., 2012(سرخارگل در شرایط شور تأیید شده است

ولی، اطالعات بسیار محدودي مبنی بر پاسخ گیاه سرخارگل طرفی، استقرار بهتر گیاه و از. به دماي پایین وجود دارد

، )Gutirrez Boem et al., 1996(ها در خاك مانی گیاهچه دهزنهاي هاي کافئول بیشتر در تاریخ توده و میزان فنول تولید زیست

تحت شرایط دمایی ) Chen et al., 2008(کشت بهاره و پاییزه بر همین . تواند بسیار متفاوت باشد ي نمو گیاه می و مرحله

بررسی واکنش گیاه دارویی که تاکنون اساس و با توجه به اینسرخارگل به دماي پایین در کشور تعیین نگردیده است و

اکسیدانی عصاره گیاه سرخارگل اطالعاتی در مورد ظرفیت آنتیو تغییرات بیوشیمیایی آن در شرایط تنش سرما وجود ندارد؛ پژوهش حاضر با هدف بررسی اثرات بیوشیمیایی و

مرحله رشد گیاهچه فیزیولوژیکی تنش دماي پایین در . سرخارگل طراحی و اجرا شد

Dow

nloa

ded

from

jisp

p.iu

t.ac.

ir at

4:5

3 IR

ST

on

Sat

urda

y Ja

nuar

y 25

th 2

020

Page 3: بررسی پاسخهای بیوشیمیایی و فیزیولوژیک گیاه ...³•Zy€‡ÊËÁ•Y{à Z̳®ËƒÂ·ÂË‚Ì ÁÊËZ̼̋ÂÌ]ÉZÅx‡Zaʇ•€]

13 ...هاي بیوشیمیایی و فیزیولوژیک گیاه دارویی سرخارگل بررسی پاسخ

:ها مواد و روشهاي بیوشیمیایی و این مطالعه در جهت بررسی پاسخ

هاي سرخارگل به تنش دماي پایین، فیزیولوژیک گیاهچهصورت طرح کامالً تصادفی در سه تکرار در آزمایشگاه به

فناوري طبرستان فیزیولوژي پژوهشکده ژنتیک و زیستگاه علوم کشاورزي و منابع طبیعی ساري در زمستان سال دانش

23تیمار آزمایشی، شامل سطوح دمایی . اجرا شد 1392 .بود سانتیگراددرجه -4و 4، )شاهد(

پیش از آغاز آزمایش، بذرهاي سرخارگل پس از گندزدایی درجه 26±1با هیپوکلریت سدیم در ژرمیناتور با دماي

پس از تندش بذرها، . دار شدند انهروز جو 12براي سانتیگراد 12هاي پالستیکی با قطر زده در گلدان تعداد پنج بذر جوانه

متر در بستر آمیخته با ماسه، ورمی کوالیت و خاك سانتیدر اوایل شهریور ماه کاشته ) 1:1:2نسبت حجمی (مزرعه

ها براي تطابق با سرما در طول پاییز و اوایل شدند و این گلدان، در شرایط طبیعی تا مرحله سه تا چهار برگی کامل زمستان

زده و اطمینان انهیک هفته پس از انتقال بذور جو. نگهداري شدندها به سه عدد در هر گلدان کاهش ها، تعداد گیاهچهاز استقرار آن

،Cold acclimation)(پس از گذراندن دوره خوسرمایی . یافتر دي ماه جهت اعمال هاي پنج ماهه سرخارگل در اواخ گیاهچه

شرکت نور SPG30000(تیمارهاي دمایی به اتاقک رشد درصد منتقل 45در شرایط تاریکی و رطوبت نسبی ) صنعت

براي . ریزي شد هاي سرمایی برنامه شدند و دستگاه براي دورهدرجه 23دماي شاهد نیز، سه گلدان در اتاقک رشد با دماي

به منظور . رار داده شددرصد ق 45و رطوبت نسبی سانتیگراد -4و 4اعمال تیمارهاي دمایی، گیاهان در معرض دماهاي

دماي اتاقک . مدت شش ساعت قرار گرفتند به سانتیگراددرجه بود که پس از تیمار سانتیگراددرجه 4رشد در شروع آزمایش

-4رسیدن به تیمار دمایی درجه، کاهش دما جهت 4دمایی پس از . درجه در ساعت بود 5/1 تدریج و سیوس بهدرجه سل

، گیاهان از )سیوسدرجه سل -4(مایی زیر صفر اعمال تیمار داتاقک رشد خارج شده و به منظور کاهش سرعت ذوب

منتقل شدند و سانتیگراددرجه 4گیاهان، به محیطی با دماي

یافته کامالً توسعههاي برداري از برگ ساعت، نمونه 24پس از اي فیزیولوژیک و بیوشیمایی انجام ه جهت تعیین شاخص

نشت هاي فلورسانس کلروفیل و گیري پس از اندازه. گرفتهاي یکنواخت و ، برگ)Electrolyte leakage) (EL( یونی

هاي سرخارگل در هر تیمار یافته گیاهچه کامالً توسعهسپس . سرعت در نیتروژن مایع قرار گرفتند آوري و به جمعهاي گیري شاخص ده جهت اندازهآوري ش هاي جمع نمونه

. نگهداري شدند سانتیگراددرجه -80بیوشیمایی در فریزر ، )MDA(هاي بیوشیمایی شامل پراکسیداسیون لیپید شاخص

دیسموتاز اکسید اکسیدانی از جمله سوپر هاي آنتی فعالیت آنزیم)SOD( پراکسیداز ،POD)( کاتاالز ،)CAT( ،

و ) PPO(لی فنول اکسیداز و پ) APX(پراکسیداز آسکورباتهمچنین، مقدار پروتئین کل، فنل و فالونوئید کل و ظرفیت

.بود) DPPH( اکسیدانی آنتیجهت بررسی اثرات تنش :گیري فلورسانس کلروفیل اندازه

مقدار فلورسانس کلروفیل گیاهان سرما بر دستگاه فتوسنتزي، متر با استفاده از دستگاه فلورو شاهد و گیاهان تحت تنش

)Walz, Germany-PAM 2500( گیري اندازه. گیري شد اندازهساعت از 24پس از درجه سلیسیوس - 4گیاهان در دماي

ترین برگ منظور، جوان براي این. ها از تنش، انجام شدبازیابی آندقیقه جهت 20مدت ها به یافته سرخارگل کامالً توسعه

)2030-برگ صهاي مخصو وسیله گیره سازگاري به تاریکی به

) B, Walzسپس با اعمال نور . از تابش نور محافظت شدندمدت یک به) میکرومول بر متر مربع بر ثانیه 8000(قرمز اشباع

به مقدار بیشینه ) Fo(سرعت از حالت پایه ثانیه، فلورسانس به)Fm (در این شرایط، اولین پذیرنده الکترون . شود ثبت می)QA (راکز واکنش فتوسیستم دو کامالً احیا شده و م)(PSII

ترتیب بدین). Baker and Rosenqvist, 2004(بسته شده است و ) Fm(، فلورسانس بیشینه )Fo(پارامترهاي فلورسانس کمینه

العمل دستگاه در شرایط اساس دستور بر) Fv(فلورسانس متغیر گیري این با اندازه. گیري شدند ي با تاریکی اندازه سازگار

در شرایط )PSII )Fv/Fmترها، بیشینه بازده کوانتومی پارام Genty(محاسبه شد 1سازگاري به تاریکی با استفاده از رابطه

Dow

nloa

ded

from

jisp

p.iu

t.ac.

ir at

4:5

3 IR

ST

on

Sat

urda

y Ja

nuar

y 25

th 2

020

Page 4: بررسی پاسخهای بیوشیمیایی و فیزیولوژیک گیاه ...³•Zy€‡ÊËÁ•Y{à Z̳®ËƒÂ·ÂË‚Ì ÁÊËZ̼̋ÂÌ]ÉZÅx‡Zaʇ•€]

1394، سال 12، شماره 4فرآیند و کارکرد گیاهی، جلد 14

et al., 1989 :( )1(رابطه

در شرایط سازگاري به روشنایی هم، بالفاصله پیش از ي، عملکرد اعمال پالس اشباع نور در حضور نور فعال فتوسنتز

رسد که یابد و به سطح پایه می فلورسانس کلروفیل کاهش میبیشینه ( 'Fmتفاوت بین ). Ft(شود فلورسانس پایدار نامیده می

کننده منعکس Ftو ) فلورسانس از کلروفیل در شرایط روشناییاست که حالت ) qP(بخش فتوشیمیایی خاموشی فلورسانس

را در ) PSII )QAن اکسیداسیون اولین پذیرنده الکتروکند گیري می باز هستند اندازه PSIIکه مراکز واکنش هنگامی

دهنده بخش نیز، نشان 'Fmبا Fmتفاوت بین ). 1382سلطانی، (است ) NPQ(غیر فتوشیمیایی خاموشی فلورسانس کلروفیل

).1382سلطانی، (، پنج دیسک از ELجهت تعیین :نشت یونی ارزیابی

متر و سه نمونه در به قطر یک سانتی یافته سعهکامالً توهاي برگهاي آزمایشگاهی قرار داده شد برداري و در لوله هر تکرار نمونه

. یونیزه به آنها اضافه شد لیتر آب مقطر دي میلی 10و سپس سانتیگراددرجه 25و در دماي ثابت هبسته شد فویلها با لولهک شده و میزان ها شی نمونهساعت 24پس از . داده شد قرار

EC با استفاده از دستگاه) EC1(هدایت الکتریکی اولیه محیط ها در سپس نمونه. گیري شد اندازه) Milwaukee Mi 306( سنج

شدند و اتوکالودقیقه 20مدت به سانتیگراددرجه 120دماي شدن در ها پس از خنک آن) EC2(هدایت الکتریکی ثانویه

ELدر نهایت مقدار .گیري شد ازهاند سانتیگراددرجه 25دماي : (Lutts et al., 1995)شد محاسبه 2رابطه با استفاده از

)2(رابطه براي سنجش : سنجش مقدار پراکسیداسیون لیپیدهاي غشا

عنوان آلدهید به دي پراکسیداسیون لیپیدهاي غشا، غلظت مالون Heathروش سیدهاي چرب غشاها بهشدن ا محصول پراکسیده

طور خالصه، در ابتدا به. گیري شد اندازه) Packer )1968و گرم از بافت تازه برگ با نیتروژن مایع آسیاب و به آن پنج 5/0

. یک درصد اضافه شد) TCA(کلرو استیک اسید لیتر تري میلیدقیقه با دستگاه سانتریفیوژ 20مدت دست آمده به عصاره به

)Ependorf 5417 R ( درrpm 14000 در دماي چهار درجهلیتر از محلول سپس، به یک میلی. سلیسیوس سانتریفیوژ شد

درصد 5/0حاوي TCAدرصد 20لیتر محلول رویی، پنج میلیمدت مخلوط حاصل به. اضافه شد) TBA(اسید تیوباربیتوریک

الفاصله قرار گرفت و ب سانتیگراددرجه 95دقیقه در دماي 30مدت به rpm 10000ها مجدداً در سپس نمونه. در یخ، سرد شد

- آلدهید دي ماده قرمز رنگ مالون. پنج دقیقه سانتریفیوژ شدندشده، در طول موج تولید) MDA-TBA(اسید تیوباربیوتریک

Analytic(نانومتر با استفاده از دستگاه اسپکتروفتومتر 532

Jena-SPEKOL 1300 (یري شد و جذب سایر گ اندازهنانومتر خوانده 600هاي اختصاصی نیز، در طول موج رنگیزه

آلدهید از ضریب خاموشی معادل دي تعیین غلظت مالون. شدmM-1 cm-1 155با ، بر حسب نانومول بر گرم بافت تازه

. محاسبه شد 3استفاده از رابطه )3(رابطه

گرم 5/0: ها گیري فعالیت آنزیم ازهاستخراج عصاره جهت اندبافت تازه برگ با کمک نیتروژن مایع در هاون چینـی آسـیاب

لیتر بافر فسفات شده، یک میلی شد و پس از آن به بافت آسیابمـــــوالر و EDTA 5/0مـــــوالر حـــــاوي میلـــــی 50

) Polyvinylpolypyrrolidone( پیرولیـــدون پلـــی وینیـــل پلـــی)PVPP (سـانتیگراد دماي چهـار درجـه دو درصد اضافه و در

ســپس . ســانتریفیوژ شــد rpm 14000دقیقــه در 20مــدت بــه، SOD ،PODهاي گیري فعالیت آنزیم محلول رویی براي اندازه

CAT وAPX و همچنین، محتواي پروتئین کـل بـا اسـتفاده از . دستگاه اسپکتروفتومتر مورد استفاده قرار گرفت

با استفاده از SOD آنزیم سنجش فعالیت :SODفعالیت آنزیم مخلوط . گیري شد اندازه) Ries )1977و Giannopolitis روش

موالر میلی 50فسفات میکرولیتر بافر 935واکنش آنزیمی شامل موالر و میلی 13موالر، متیونین میلیEDTA 1/0حاوي Nitroblue-tetrazolium) (NBT (75(تترازولیوم -نیتروبلو

50موالر و میلی 12/0رولیتر ریبوفالوین میک 15میکروموالر و سازي پس از آماده. میکرولیتر عصاره آنزیمی استخراج شده بود

گیري و بالنک، به منظور اندازه )شاهد( کنترل هاي نمونه

Dow

nloa

ded

from

jisp

p.iu

t.ac.

ir at

4:5

3 IR

ST

on

Sat

urda

y Ja

nuar

y 25

th 2

020

Page 5: بررسی پاسخهای بیوشیمیایی و فیزیولوژیک گیاه ...³•Zy€‡ÊËÁ•Y{à Z̳®ËƒÂ·ÂË‚Ì ÁÊËZ̼̋ÂÌ]ÉZÅx‡Zaʇ•€]

15 ...هاي بیوشیمیایی و فیزیولوژیک گیاه دارویی سرخارگل بررسی پاسخ

دقیقه در تاریکی قرار 15مدت نمونه بالنک بهفعالیت آنزیمی، دقیقه 15مدت و عصاره آنزیمی، بهشاهد هاي و نمونه داده شد

عدد المپ دوداراي و سانتیگراددرجه 25با دماي شیکردر سپس . شدند دور در دقیقه شیک 100با وات 20 فلورسنت

نانومتر با استفاده از دستگاه 560مقدار جذب در طول موج به مقدار آنزیمی SODیک واحد . اسپکتروفتومتر خوانده شد

رمازانوف به NBTدرصد 50مهار شود که سبب گفته می)Formazan( در نهایت، فعالیت آنزیمی .شودSOD با استفاده

محاسبه و بر حسب میکرومول بر گرم بافت تازه 4از رابطه .بیان شد

)4(رابطه

از PODبراي سنجش فعالیت آنزیم :PODفعالیت آنزیم

میکرولیتر 490: استفاده شد )2007(و همکاران Inروش میکرولیتر محلول گایاکول 490موالر و میلی 225اکسیژنه آبمیکرولیتر عصاره 20موالر با هم مخلوط و به آن میلی 45

نانومتر 470تغییرات جذب در طول موج .آنزیمی اضافه شددر محلول . با استفاده از دستگاه اسپکتروفتومتر خوانده شد

موالر میلی 50جاي عصاره آنزیمی، بافر فسفات بالنک بهالمبرت و با با استفاده از قانون بیرفعالیت آنزیمی . شد استفاده

٦/٢٦ mM-1cm-1 معادل ضریب خاموشی گایاکول پراکسیداز

میکرومول بر گرم بافت تازه در بر حسب محاسبه و در نهایت .دقیقه بیان شد

از CATبراي سنجش فعالیت آنزیم : CATفعالیت آنزیم 20: ستفاده شدبا اندکی تغییرات ا) Luck )1974روش

فسفات میکرولیتر از بافر 980میکرولیتر عصاره آنزیمی با موالر مخلوط و تغییرات حاوي پراکسید هیدروژن دو میلی

گیري تجزیه نانومتر از راه اندازه 240ها در طول موج جذب آنصورت تغییرات ه بپراکسید هیدروژن توسط اسپکتروفتومتر

فعالیت آنزیمی با استفاده . ثبت شد) OD/min(جذب بر زمان mM-1cm-1 کاتاالزالمبرت و با ضریب خاموشی از قانون بیر

بر حسب میکرومول بر گرم بافت محاسبه و در نهایت 4/39 .تازه در دقیقه بیان شد

از APXبراي سنجش فعالیت آنزیم :APXفعالیت آنزیم مخلوط واکنش :استفاده شد) Asada )1981و Nakanoروش

میکرولیتر بافر فسفات 770میکرولیتر عصاره آنزیمی، 20ل شام 100موالر، میلی EDTA 1/0لیتر میکرو 100موالر، میلی 50

میکرولیتر 10موالر و میکرولیتر آسکوربیک اسید پنج میلیه سرعت واکنش آنزیمی ب .موالر بود میلی 1/0اکسیژنه آب

290 موج در طول) OD/min(صورت تغییرات جذب بر زمان یک واحد آنزیمی معادل . ثبت گردید یک دقیقه نانومتر در مدت

مدت زمان یک دقیقه و در تجزیه یک میکرومول آسکوربات در ).Nakano and Asada, 1981(است سانتیگراددرجه 25دماي

یر المبرت و با ضریب فعالیت آنزیمی با استفاده از قانون بمحاسبه و در ٨/٢ mM-1cm-1 آسکوربات پراکسیدازخاموشی

.بر حسب میکرومول بر گرم بافت تازه در دقیقه بیان شد نهایتبا استفاده PPOسنجش فعالیت آنزیم :PPOفعالیت آنزیم

با کمی تغییر ) EI-Shamei )1999و Shatta از روش 490موالر و 5/0افر فسفات میکرولیتر ب 490: گیري شد اندازه

ي میکرولیتر عصاره 20موالر به 02/0میکرولیتر پیروکاتکول زدن مخلوط واکنش، تغییرات پس از بهم. آنزیمی اضافه شد

در مدت یک دقیقه با استفاده نانومتر 420جذب در طول موج فعالیت این آنزیم با . از دستگاه اسپکتروفتومتر خوانده شد

با PPO بیرالمبرت و ضریب خاموشی آنزیم نوناستفاده از قابر حسب میکرومول ) cm-1 M-1١٤٠٠( ماده پیروکاتکول پیش

.بر گرم بافت تازه در دقیقه محاسبه شدسنجش غلظت پروتئین کل : سنجش غلظت پروتئین کلدر طول موج ) Bradford )1976محلول با استفاده از روش

.نانومتر خوانده شد 595–Folinارزیابی فنل کل با روش : نل کلارزیابی ف

Ciocalteu برگرفته از ( انجام گرفتMeyers et al., 2003 .( درمیکرولیتر 125شده را با این روش عصاره متانولی استخراج

مخلوط کرده و پس از پنج دقیقه در ) درصد 10(معرف فولین میکرولیتر محلول هفت درصد 100، سانتیگراددرجه 35دماي

مقدار جذب مخلوط واکنش، . ربنات سدیم به آن اضافه شدبیکدقیقه نگهداري در شرایط بدون نور در طول موج 120پس از

Dow

nloa

ded

from

jisp

p.iu

t.ac.

ir at

4:5

3 IR

ST

on

Sat

urda

y Ja

nuar

y 25

th 2

020

Page 6: بررسی پاسخهای بیوشیمیایی و فیزیولوژیک گیاه ...³•Zy€‡ÊËÁ•Y{à Z̳®ËƒÂ·ÂË‚Ì ÁÊËZ̼̋ÂÌ]ÉZÅx‡Zaʇ•€]

1394، سال 12، شماره 4فرآیند و کارکرد گیاهی، جلد 16

مقدار فنل . نانومتر با دستگاه اسپکتروفتومتر خوانده شد 765گرم حسب میلی کل از روي منحنی استاندارد گالیک اسید بر

. گالیک اسید در گرم بافت تازه بیان شدمقدار فالونوئید کل با روش :بی فالونوئید کلارزیا

). Du et al., 2009(گیري شد کلراید اندازه کالریمتري آلومینیوم 1700ترتیب میکرولیتر عصاره استخراج شده به 150ابتدا به

5/0سدیم میکرولیتر نیتریت 150درصد، 30میکرولیتر اتانول موالر میلی 3/0م میکرولیتر کلریدآلومینیو 150موالر و میلی

پس از گذشت پنج دقیقه، . زده شد هم اضافه و بالفاصله بهموالر اضافه یک میلی سدیم میکرولیتر محلول هیدروکسید 100دقیقه، میزان جذب با دستگاه 10-15پس از . شد

سپس مقدار . نانومتر ثبت شد 506اسپکتروفتومتر در طول موج حسب ندارد کاتچین برفالونوئید کل از روي منحنی استا

.گرم کاتچین در گرم بافت تازه بیان شد میلیاکسیدانی گیاه، از ظرفیت آنتی :اکسیدانی ارزیابی ظرفیت آنتی

با استفاده از DPPHکنندگی رادیکال آزاد طریق خاصیت خنثی ).,.Brand-Williams et al 1995(روش اسپکتروفتومتري تعیین شد

میکرولیتر عصاره استخراج شده 200منظور، به براي اینمدت اضافه گردید و به DPPHمیکرولیتر محلول 800ها، نمونه

سپس میزان جذب . دقیقه در شرایط تاریکی نگهداري شد 30ظرفیت . نانومتر قرائت شد 517ها در طول موج نمونهبا DPPHصورت درصد بازدارندگی ها به اکسیدانی عصاره آنتی

.محاسبه شد 5بطه استفاده از را)5(رابطه

100/)(% contsampcontsc AAADPPH

SASافزار دست آمده، از نرم هاي به براي تجزیه آماري دادهمقایسه میانگین تیمارها، با آزمون . استفاده شد 1/9نسخه

عنوان سطح به P>05/0انجام و ) LSD(دار حداقل تفاوت معنینمودارها و آزمون . نظر گرفته شد ها در دار بودن اختالف معنی

رسم 12نسخه SigmaPlotافزار رگرسیون و همبستگی، با نرم .و تعیین شدند

:نتایج و بحث

را دار تنش دماي پایین تأثیر بسیار معنیها، تجزیه واریانس داده

بر مبناي ).1جدول (نشان داد )EL(بر مقدار نشت یونی ها، بیشترین مارهاي بین تی دست آمده از داده هاي به میانگینو سانتیگراددرجه -4در تیمار دمایی ) درصد EL )7/55مقدار

) عدم تنش(در تیمار شاهد ) درصد 3/28(کمترین مقدار آن نتایج آزمایش گویاي آن است که در ). 1شکل (دست آمد به

عنوان اولین مکان هر دو دما میزان خسارت به غشاي سلولی بهداري تحت تأثیر دما قرار معنی طور خسارت در اثر سرما به

افزایش پیدا کرد که ELحال، با کاهش دما مقدار با این. گرفتدرجه -4(درصد در دماي زیر صفر 2/49این افزایش،

دهنده عدم نشان ELمقادیر باالي ). 1شکل (بود ) سانتیگرادتوانایی غشا در حفظ ترکیبات درون سلولی، اختالل در فعالیت

ها از غشا شاهاي سلولی و خروج بیشتر الکترولیتو انسجام غدهد که مطالعات نشان می). Hana et al., 2004(باشد می

اشباع موجود در غشاي سلولی در سیالیت اسیدهاي چرب غیردماي پایین سبب تغییر سیالیت غشاي . باشند غشا بسیار مهم می

این اسیدهاي چرب از حالت نیمه مایع به حالت کریستالیدنبال آن، فعالیت و به) Mahajan and Tuteja, 2005(شود می

و cardona.یابد افزایش می ELشده و مقدار غشا مختل و همکاران Liang در گیاه پاسپالوم و) 2007(همکاران

در گندم مشاهده کردند که با افزایش شدت سرما، )2008( . استهاي گیاهی افزایش یافته ها از بافت نشت الکترولیت

ها، دست آمده از تجزیه واریانس داده با توجه به نتایج به MDAدار محتواي تنش دماي پایین سبب افزایش معنی

نهایی پراکسیداسیون لیپیدي غشا در فرآورده عنوان بهبر مبناي نتایج ). 1جدول (هاي سرخارگل شده است گیاهچه

پایین سبب ها، تنش دماي دست آمده از مقایسه میانگین داده بهافزایش در اکسیداسیون لیپیدهاي غشاي سلول و محتواي

که، بیشترین طوري آلدهید در برگ سرخارگل شد به دي مالون -4در دماي ) نانومول بر گرم بافت تازه MDA )3/12مقدار

7/50دست آمد که نسبت به دماي شاهد درجه سانتیگراد به 06/6( MDAان کمترین میز). 2جدول (درصد افزایش داشت

دست آمد نیز، در تیمار شاهد به) نانومول بر گرم بافت تازه در بررسی روابط رگرسیونی مشاهده شد که بین ). 2جدول (

Dow

nloa

ded

from

jisp

p.iu

t.ac.

ir at

4:5

3 IR

ST

on

Sat

urda

y Ja

nuar

y 25

th 2

020

Page 7: بررسی پاسخهای بیوشیمیایی و فیزیولوژیک گیاه ...³•Zy€‡ÊËÁ•Y{à Z̳®ËƒÂ·ÂË‚Ì ÁÊËZ̼̋ÂÌ]ÉZÅx‡Zaʇ•€]

17 ...هاي بیوشیمیایی و فیزیولوژیک گیاه دارویی سرخارگل بررسی پاسخ

حروف متفاوت . است) خطاي معیار( SE ±تکرار 3مقادیر، میانگین . برگ سرخارگل) EL(اثر تنش دماي پایین بر درصد نشت یونی - 1شکل

.است )دار حداقل تفاوت معنی(دار با استفاده از آزمون ف معنیبیانگر اختال

هاي در معرض تنش دماي پایین، برگ ELو MDAمقدار وجود دارد ) 2R=71/0**؛ r=84/0**(ي خطی و مثبتی رابطه

MDA، میزان ELکه با افزایش هر واحد ؛ به طوري)2شکل (شکل (داد واحد در بین تیمارهاي دمایی افزایش نشان 21/0هاي برگ در آزمایش حاضر، پراکسیداسیون غشاي سلول). 2

در مقایسه ) سانتیگراددرجه -4و 4(تحت تنش دماي پایین جدول (داري افزایش یافت طور معنی به) بدون تنش(با شاهد

طرفی ناشی از تشکیل توان از علت این افزایش را می). 2نبودن قدرت ر کافیهاي فعال اکسیژن و از طرف دیگ رادیکال

اکسیدانی از جمله آنزیمی و غیرآنزیمی براي حذف دفاعی آنتیاین ). Allen and Ort, 2001(ها دانست این رادیکال

علت میل ترکیبی گر بوده و به بسیار واکنشهاي آزاد رادیکالاز فسفولیپیدها، +Hکردن خارج باها دارند زیادي که با لیپید

. شوند فعال اسید چرب می موجب تشکیل رادیکالهایی که در حضور اکسیژن با تولید پراکسید اسید رادیکال

ها و تخریب غشاي سلولی توانند سبب تخریب چربی چرب میدر ) 2007( Salehدر این راستا، ).Li et al., 2008(شوند هاي در ژنوتیپ) 2008(و همکاران Liangهاي ماش و گیاهچه

اشاره تحت تنش دماي پایین MDA گندم به افزایش میزانکردند و بیان داشتند که رابطه مستقیمی بین مکانیسم

تواند می MDAاکسیدانی کاراتر و تأخیر در شروع انباشت آنتی

نتایج جدول تجزیه واریانس در مورد اثر . وجود داشته باشدهاي در برگ گیاهچه SODتیمار دماي پایین بر فعالیت آنزیم

بیشترین فعالیت این ). 1جدول (دار بود معنیسرخارگل هم 4در تیمار دمایی ) میکرومول برگرم بافت تازه 8/133(آنزیم کمترین فعالیت آن ). 2جدول (دست آمد به سانتیگراددرجه

-4نیز، در تیمار دمایی ) میکرومول برگرم بافت تازه 3/28(ر درصد نسبت به تیما 9/78مشاهده شد که سانتیگراددرجه بر پایه ). 2جدول (کاهش داشت ) سانتیگراددرجه 4(سرما

نتایج حاصل از بررسی آزمون همبستگی و روابط رگرسیونی، و فعالیت آنزیم ELداري در بین مقدار ي خطی منفی و معنی رابطهSOD )*79/0-=r 2=63/0*؛R (این نتایج نشان . مشاهده شد

آنزیم نی، فعالیتدهد که به ازاي هر واحد افزایش نشت یو میSOD ،29/0 اند ها نشان داده نشده داده(واحد کاهش داشت.( هاي مخرب از تنش سرما موجب افزایش تولید آنیون

اکسید در میتوکندري سلول و خسارت هاي سوپر جمله آنیون SODدر چنین شرایطی، فعالیت آنزیم . شود اکسیداتیو می

یابد سوپراکسید افزایش میبرنده یون عنوان یک آنزیم از بین به)Mittova et al., 2004 .( تواند افزایش فعالیت، احتماالً میاین

زدایی یون سوپراکسید را افزایش داده و با تبدیل یون سمیتهیدروژن و اکسیژن مولکولی سبب سوپراکسید به پراکسید

در توافق با .هاي اکسیداتیو حاصله از آن شود کاهش آسیب

Dow

nloa

ded

from

jisp

p.iu

t.ac.

ir at

4:5

3 IR

ST

on

Sat

urda

y Ja

nuar

y 25

th 2

020

Page 8: بررسی پاسخهای بیوشیمیایی و فیزیولوژیک گیاه ...³•Zy€‡ÊËÁ•Y{à Z̳®ËƒÂ·ÂË‚Ì ÁÊËZ̼̋ÂÌ]ÉZÅx‡Zaʇ•€]

1394، سال 12، شماره 4فرآیند و کارکرد گیاهی، جلد 18

Dow

nloa

ded

from

jisp

p.iu

t.ac.

ir at

4:5

3 IR

ST

on

Sat

urda

y Ja

nuar

y 25

th 2

020

Page 9: بررسی پاسخهای بیوشیمیایی و فیزیولوژیک گیاه ...³•Zy€‡ÊËÁ•Y{à Z̳®ËƒÂ·ÂË‚Ì ÁÊËZ̼̋ÂÌ]ÉZÅx‡Zaʇ•€]

19 ...هاي بیوشیمیایی و فیزیولوژیک گیاه دارویی سرخارگل بررسی پاسخ

هاي بیوشیمیایی در برگ سرخارگل اکسیدان و برخی ویژگی هاي آنتی اثر تنش دماي پایین بر فعالیت آنزیم - 2ل جدو )سانتیگراددرجه (تیمار دمایی

-4 4 شاهد واحد پارامترMDA 06/6 نانومول بر گرم بافت تازه ± 447/0 b 48/7 ± 38/1 a 3/12 ± 465/0 a SOD 4/96 میکرومول بر گرم بافت تازه ± 5/6 b 8/133 ± 4/17 a 3/28 ± 8/3 c POD 2/71 میکرومول بر گرم بافت تازه در دقیقه ± 77/5 a 7/40 ± 21/1 b 5/25 ± 28/3 c CAT 3/146 میکرومول بر گرم بافت تازه در دقیقه ± 6/24 c 4/737 ± 3/23 a 3/386 ± 1/30 b APX 7/82 میکرومول بر گرم بافت تازه در دقیقه ± 4/8 c 6/500 ± 7/57 a 9/232 ± 2/26 b PPO 01/1 ومول بر گرم بافت تازه در دقیقهمیکر ± 114/0 a 68/0 ± 021/0 b 378/0 ± 084/0 c PRO 7/74 گرم بر گرم بافت تازه میلی ± 38/5 b 5/216 ± 01/23 a 9/125 ± 2/22 b PHO 8/17 گرم گالیک اسید در گرم بافت تازه میلی ± 157/0 a 7/16 ± 128/0 b 1/16 ± 013/0 c PHL 3/12 گرم کاتچین در گرم بافت تازه میلی ± 123/0 a 8/10 ± 074/0 b 09/9 ± 051/0 c

DPPH 93/0 درصد ± 003/0 a 92/0 ± 003/0 a 83/0 ± 009/0 b MDA :آلدهید، دي مالونSOD :دیسموتاز، آنزیم سوپراکسیدPOD : ،آنزیم پراکسیدازCAT : ،آنزیم کاتاالزAPX :پراکسیداز، آنزیم آسکورباتPPO :،آنزیم پلی فنول اکسیداز:PRO ،پروتئینPHO :ل، فنوPHL : ،فالونوئیدDPPH :مقادیر، میانگین سه تکرار . اکسیدانی ظرفیت آنتی± SE

.است )دار حداقل تفاوت معنی(دار با استفاده از آزمون حروف یکسان در هر ردیف بیانگر عدم اختالف معنی. است) خطاي معیار(

گ سرخارگلبر) MDA(آلدهید دي با مالون) EL(رابطه بین درصد نشت یونی - 2 شکل

را SODافزایش فعالیت آنزیم ها پژوهشاین نتایج، بسیاري از

Ortega در کاهش تنش اکسیداتیو در شرایط سرما نشان دادند؛

گزارش کردند که تحت تنش سرما فعالیت ) 2009(و همکاران اکسید از جمله سوپر ROSهاي متفاوت جاروکننده آنزیم

در ) 2008(و همکاران Jing-Hua. یابد دیسموتاز افزایش می در ذرت نیز، به نتایج ) Kang and Saltveit )2002هندوانه و

در SODهمچنین، کاهش فعالیت آنزیم . مشابهی دست یافتند) 1999(و همکاران McKersieهاي زدگی با یافته دماي یخ

زدگی ها گزارش کردند که تحت تنش یخ موافق است؛ آن

زدگی داري با تحمل به یخ معنی همبستگی SODفعالیت آنزیم .نشان نداد

دست آمده از جدول تجزیه واریانس، تأثیر بر پایه نتایج بهدر گیاه سرخارگل PODتیمار دماي پایین بر فعالیت آنزیم

ها نشان داد مقایسه میانگین داده). 1جدول (دار بود بسیار معنی. ش یافتنیز، کاه PODکه با کاهش دما میزان فعالیت آنزیم

میکرومول برگرم بافت تازه POD )2/71بیشینه فعالیت آنزیم هاي تیمار شده در دماي شاهد مربوط به گیاهچه) در دقیقه

5/25کمترین فعالیت این آنزیم هم، ). 2جدول (دست آمد به

Dow

nloa

ded

from

jisp

p.iu

t.ac.

ir at

4:5

3 IR

ST

on

Sat

urda

y Ja

nuar

y 25

th 2

020

Page 10: بررسی پاسخهای بیوشیمیایی و فیزیولوژیک گیاه ...³•Zy€‡ÊËÁ•Y{à Z̳®ËƒÂ·ÂË‚Ì ÁÊËZ̼̋ÂÌ]ÉZÅx‡Zaʇ•€]

1394، سال 12، شماره 4فرآیند و کارکرد گیاهی، جلد 20

- 4میکرومول برگرم بافت تازه در دقیقه مربوط به تیمار دمایی درصد 2/64یسه با تیمار شاهد، بود که در مقا سانتیگراددرجه

و روابط بر پایه نتایج آزمون همبستگی). 2جدول (کاهش داشت ) 2R=74/0**؛ r=- 86/0**(ي خطی منفی و باالیی رگرسیونی، رابطه

مشاهده شد که PODدر بین درصد نشت یونی و فعالیت آنزیم بیانگر این است با افزایش خسارت تنش سرما به غشاي سلولی،

).اند ها نشان داده نشده داده(کاهش یافت PODلیت آنزیم فعاهیدروژن پراکسیدازها مسئول حذف مقادیر اضافی پراکسید

در شرایط تنش، ). Kopyra and Gwozdz, 2003(باشند میهیدروژن، از با تبدیل آنیون سوپراکسید به پراکسید SODآنزیم

یگر با القاي سو موجب حذف این آنیون شده و از سوي د یکپراکسیداز، سمیت هاي پراکسیداز، کاتاالز و آسکوربات آنزیم

Kopyra and(دهد پراکسید هیدروژن را در سلول کاهش می

Gwozdz, 2003( .وجود کاهش فعالیت آنزیم با اینPOD دردهد که فعالیت دو آنزیم کاتاالز و این مطالعه، نشان می

احتماالً نقش POD آنزیم پراکسیداز در مقایسه با آسکورباتمؤثرتري در تجزیه پراکسید هیدروژن و کاهش خسارت

). 2جدول (اند اکسیداسیونی در شرایط تنش دماي پایین داشتهبه کاهش فعالیت ها پژوهشدر توافق با این نتایج، بسیاري از

تحت تنش سرما در گیاهان مختلف اشاره کردند PODآنزیم (Saleh et al., 2007; Jing-Hua et al., 2008; Yong et al., 2003).

تیمار هم، تحت تأثیر CATدر این مطالعه فعالیت آنزیم در این تیمارها، بیشینه فعالیت ). 1جدول (قرار گرفت دماییمیکرومول برگرم بافت تازه در دقیقه در 4/737با CATآنزیم

درجه 4دست آمد که تحت تنش دمایی هایی به سرخارگلکمترین فعالیت این ). 2جدول (قرار گرفته بودند نتیگرادسا

میکرومول بر گرم بافت تازه در دقیقه مربوط به 3/146آنزیم، 4بود که نسبت به تنش دمایی ) تیمار شاهد(شرایط بدون تنش

درصد کاهش، 2/80با بیشینه فعالیت آنزیمی، سانتیگراددرجه لیت این آنزیم در دماي حال، فعا با این). 2جدول (محاسبه شد

با . کاهش نشان داد SODهمانند آنزیم سانتیگراددرجه -4درصد نسبت به 1/62به میزان CATحال، فعالیت آنزیم این

4درصد نسبت به تیمار سرمایی 6/47تیمار شاهد افزایش و نتایج آزمون ). 2جدول (کاهش داشت سانتیگراددرجه

با درصد نشت CATنزیم همبستگی نشان داد که فعالیت آ ). ns13/0=r(دار نبود یونی معنی

کننده پراکسید هیدروژن آنزیم کاتاالز یک آنزیم پاکسازينتیجه افزایش فعالیت آن، میزان پراکسید هیدروژن است که در

در مطالعات به نقش آنزیم کاتاالز در . یابد در گیاه کاهش میو ناشی از سرما حذف پراکسید هیدروژن تحت تنش اکسیداتی

). Cansev et al., 2008; Liang et al., 2008(تأکید شده است و همکاران Wangهاي این آزمایش مشابه با نتایج یافته

بود که افزایش فعالیت ) 2008(و همکاران Cansevو ) 2009() Hee Lee )2000. را با کاهش دما گزارش کردند CATآنزیم

میزان پراکسید هیدروژن ناشی از نیز، بیان کردند که افزایش هاي خیار از طریق افزایش فعالیت ترکیبی تنش سرما در برگ

. کاتاالز و آسکوربات پراکسیداز، کاهش خواهد یافتتنش دماي ، )1جدول (بر مبناي نتایج تجزیه واریانس

دار یمعنهاي سرخارگل موجب افزایش پایین در گیاهچهها نشان تایج مقایسه میانگینن. شده است APXآنزیم فعالیت

در شرایط تنش نسبت به شاهد APXداد که فعالیت آنزیم افزایش داشت که میزان فعالیت آن به مانند آنزیم ) عدم تنش(

CAT بیشتر از دماي ) سانتیگراددرجه 4(در دماي باالي صفر 4در دماي APXآنزیم ). 2جدول (بود سانتیگراددرجه -4

6/500به بیشینه فعالیت خود به میزان سانتیگراددرجه رسید و با کاهش دما به میکرومول برگرم بافت تازه در دقیقه

درصد کاهش یافت 5/53، فعالیت آن سانتیگراددرجه –4کمترین فعالیت این آنزیم نیز، مربوط به شرایط ). 2جدول (

میکرومول برگرم بافت تازه در دقیقه بود 7/82ن تنش با بدوبررسی روابط همبستگی نشان داد که بین فعالیت ). 2جدول (

هاي سرخارگل، و میزان نشت یونی گیاهچه APXآنزیم ).ns11/0=r(همبستگی وجود ندارد

با مصرف APXگلوتاتیون، آنزیم -در چرخه آسکورباتترون، مقدار پراکسید هیدروژن را عنوان دهنده الک آسکوربات به

در این مطالعه فعالیت آنزیم ). Shi et al., 2007(دهد کاهش میAPX ها تحت تنش دماي پایین، روند در برگ سرخارگل

در . )2جدول (داشت CATتقریباً مشابهی با فعالیت آنزیم مطالعات انجام شده تحت تنش سرما، فعالیت ایزوآنزیم هاي

Dow

nloa

ded

from

jisp

p.iu

t.ac.

ir at

4:5

3 IR

ST

on

Sat

urda

y Ja

nuar

y 25

th 2

020

Page 11: بررسی پاسخهای بیوشیمیایی و فیزیولوژیک گیاه ...³•Zy€‡ÊËÁ•Y{à Z̳®ËƒÂ·ÂË‚Ì ÁÊËZ̼̋ÂÌ]ÉZÅx‡Zaʇ•€]

21 ...هاي بیوشیمیایی و فیزیولوژیک گیاه دارویی سرخارگل بررسی پاسخ

APX رنج مورد بررسی قرار گرفت که نتایج آن در گیاه بیافته هاي سازش ها در برنج گویاي افزایش فعالیت این ایزوآنزیم

همچنین در گیاهان اسفناج .)Yong et al., 2003(به سرما بود )Ruth, 2002( هلو و آرابیدوبسیس ،)Ruth, 2002( و گندم

(Yordanova and Popova, 2007) ار فعالیت د نیز، به افزایش معنیAPX باشد اشاره شده است که موافق با نتایج مطالعه حاضر می.

شوند اکسید می PODو PPOترکیبات فنلی توسط آنزیم )Sosa et al., 2002 .( در این آزمایش، فعالیت آنزیمPPO

دار تنش دماي پایین قرار گرفت و کاهش تحت تأثیر معنیرفتاري مشابه با فعالیت این آنزیم ). 2و 1جدول (یافت

-4که با کاهش دما به طوري داشت به PODفعالیت آنزیم فعالیت این آنزیم هم، روند کاهشی را ثبت سانتیگراددرجه

وجود، بیشینه فعالیت آن در تیمار شاهد با این). 2جدول (کرد با سانتیگراددرجه -4بود که نسبت به دماي ) عدم تنش(

میکرومول برگرم بافت تازه در 378/0(کمترین فعالیت آنزیمی میزان فعالیت ). 2جدول (درصد افزایش داشت 6/62، )دقیقه

میکرومول 681/0، سانتیگراددرجه 4این آنزیم در تیمار دمایی ). 2جدول (ثبت و محاسبه شد برگرم بافت تازه در دقیقه

و مقدار نشت یونی PPOهمچنین، با بررسی فعالیت آنزیم خارگل تحت تنش دماي پایین، مالحظه شد که هاي سر گیاهچه

و PPOداري بین فعالیت همبستگی معکوس و بسیار معنی ).r=85/0**(درصد نشت غشا وجود دارد

فنل و یا ، موجب تبدیل ترکیبات منوفنل به ديPPOآنزیم ؛ )Hayrullah and Tuncer, 2003(گردد فنل به کینون می تبدیل دي

، در جهت )2جدول (الیت این آنزیم لذا، احتماالً کاهش فعگزارش شده است . باشد هاي اسیدي می جلوگیري از کاهش فنل

هاي تیپ پراکسیداز و که ترکیبات فنلی با دادن الکترون به آنزیمعنوان توانند در سلول به شده، می اکسیژنه تولید زدایی آب سم

در این ).Hayrullah and Tuncer, 2003(اکسیدان عمل کنند آنتیدهد نشان می )2009(و همکاران Ortegaراستا، بررسی نتایج

PPOکه اگر تنش سرما زیاد باشد، سطوح باالي فعالیت شده تواند به پرهیز از خسارت اکسیداتیو جدي ایجاد میهاي در بررسی یافته. زدگی کمک کند وسیله تنش یخ به

فرنگی و گوجه اثر کاهش دما بر گیاه هندوانه،گران، به پژوهش

، مطالعهاشاره شد که در تشابه با نتایج این هاي کلزا نهال مشاهده شد در شرایط سرما PPOکاهش فعالیت آنزیم

)Sosa et al., 2002; Sonald and Laima, 1999.( ها هم، تحت تأثیر در این آزمایش مقدار پروتئین برگ

بر پایه ).1جدول (گرفت تیمار دماهاي پایین قراردار معنی ها، تنش دماي پایین توانست مقدار پروتئین برگ میانگین داده

افزایش ) تیمار شاهد(سرخارگل را نسبت به شرایط بدون تنش 4بیشترین افزایش مربوط به تنش دمایی ). 2جدول (دهد گرم بر گرم بافت میلی 5/216(بود که میزان آن سانتیگراددرجه

حدود ) گرم بر گرم بافت تازه میلی 7/74(نسبت به شاهد ) تازهبا این وجود، میزان ). 2جدول (درصد افزایش داشت 5/65

9/125، )سانتیگراددرجه -4(پروتئین در تنش دمایی زیر صفر دست آمد که در مقایسه با دماي گرم بر گرم بافت تازه به میلی

درجه 4درصد افزایش داشت ولی نسبت به دماي 7/40شاهد بررسی ).2جدول (درصد کاهش نشان داد 8/41، ادسانتیگر

محتواي پروتئین و درصد روابط همبستگی نشان داد که بین داري وجود هاي سرخارگل، همبستگی معنی گیاهچهنشت یونی

).ns04/0=r(ندارد سانتیگراددرجه 4افزایش میزان پروتئین تحت تنش دمایی

افزایش در علت اند بهتو ، احتماالً می)2جدول (نسبت به شاهد ، )پروتئین شوك حرارتی و دهیدرین(هاي ویژه سنتز پروتئین

ردوکتاز و گلوتامین سنتتاز و هاي نیترات افزایش فعالیت آنزیم Sharma(باشد ها نیپروتئي درگیر در سنتز ها میآنزشدن فعال

and Dietz, 2009.( مشابه با نتایج آزمایش حاضر، افزایشو Ortegraهاي ئین تحت تنش سرما در پژوهشمیزان پروتو همکاران Hee Lee در درخت زیتون و ) 2009(همکاران

و همکاران Cansev . هاي خیار مشاهده شد در برگ) 2000(نیز، اظهار داشتند که تنش سرما موجب افزایش میزان )2008(

هاي مختلف حذف کننده آنزیم mRNAپروتئین و افزایش بیان ROSوجود، با این. شود ر میتوکندري و کلروپالست میها د

تواند یم سانتیگراددرجه -4مقدار پروتئین تحت دماي کاهش ناشی از کاهش در سنتز پروتئین، تسریع پروتئولیز و واسرشت

هاي کربونیل، ها، اکسیداسیون اسیدهاي آمینه به گروه شدن پروتئیني ها میآنزآزاد و تجزیه افزایش نیترات، آمونیوم و اسیدهاي آمینه

Dow

nloa

ded

from

jisp

p.iu

t.ac.

ir at

4:5

3 IR

ST

on

Sat

urda

y Ja

nuar

y 25

th 2

020

Page 12: بررسی پاسخهای بیوشیمیایی و فیزیولوژیک گیاه ...³•Zy€‡ÊËÁ•Y{à Z̳®ËƒÂ·ÂË‚Ì ÁÊËZ̼̋ÂÌ]ÉZÅx‡Zaʇ•€]

1394، سال 12، شماره 4فرآیند و کارکرد گیاهی، جلد 22

).Sharma and Dietz, 2009(باشد ها نیپروتئدرگیر در سنتز درجه -4در این آزمایش با افزایش شدت تنش به دماي

داري اکسیدان کاهش معنی عنوان آنتی ، میزان فنل بهسانتیگراداکسیدانی بیشترین این ترکیب آنتی). 3و 1جدول (نشان داد

) گرم گالیک اسید در گرم بافت تازه میلی 1/16(میزان کاهش نشان داد که نسبت به تیمار سانتیگراددرجه - 4را در دماي

گرم گالیک اسید در گرم میلی 8/17(شاهد با بیشینه میزان فنل در نتایج ). 2جدول (درصد کاهش داشت 5/9، )بافت تازه

آزمون رگرسیون خطی و همبستگی بین درصد نشت یونی و کل برگ سرخارگل مشاهده شد که با افزایش نشت یونی، فنل

ي نتایج، رابطه. هاي سرخارگل کاهش یافت فنل کل در گیاهچهدر بین درصد نشت )2R=74/0**؛ r=89/0**(خطی بسیار باالیی

).اند ها نشان داده نشده ه داد(ها و فنل کل نشان دادند الکترولیتدر ي گیاهی هستند که هاي ثانویه متابولیتهاي گیاهی فنلاز مسیر شیکمیک اسید و از متابولیسم مطلوب محیطی شرایط

مختلف،هاي محیطی تنش ولیشوند فنیل پروپانوئید سنتز میمکانسیم ). Vogt, 2010( ندده تغییر می ها ها را در سلول مقدار آن

اکسیدانی، حذف عمومی ترکیبات فنلی در جهت فعالیت آنتیاد لیپید و جلوگیري از تجزیه هیدروپروکسیدازها هاي آز رادیکال

در واقع، . )Razali et al., 2008(باشد هاي آزاد می به رادیکالافزایش توان، به کاهش میزان فنل کل در آزمایش حاضر را می

هاي تحت تنش در سرخارگلو خسارت اکسیداتیو ROSتولید وتئین و و پر MDAاشاره نمود که موجب افزایش میزان سرما

با کاهش گستره CATو SOD ،PODهاي فعالیت بیشتر آنزیم ). 2جدول (دمایی شد

ها، فالونوئیدها هم توانایی باالیی در بازدارندگی عالوه بر فنلدر این ).Vogt, 2010(و سوپراکسید دارند DPPHهاي رادیکال

آزمایش روند تغییر فالونوئیدها مشابه با تغییرات فنل بوده ها، اثر بر اساس نتایج تجزیه واریانس داده). 2جدول ( است

جدول (دار بود تیمار دمایی بر میزان فالونوئید کل هم، معنیها نشان داد بیشترین مقدار فالونوئید مقایسه میانگین داده). 1

مربوط به تیمار ) گرم کاتچین در گرم بافت تازه میلی 3/12(کل درجه -4با کاهش دما به ). 2جدول (بود ) عدم تنش(شاهد

مانند ترکیبات فنلی روند کاهشی را ها به ، فالونوئیدسانتیگراد

نسبت به شرایط بدون تنش نشان دادند که این کاهش براي درصد بود 1/26و 2/12ترتیب درجه سلیوس به -4و 4دماي

نتایج حاصل از ضرایب همبستگی در شرایط این ).2جدول (واقعیت است که همبستگی معکوس و آزمایش بیانگر این

داري در بین میزان فالونوئید و درصد نشت یونی بسیار معنی ).r=-96/0**(وجود دارد

ها گروه بزرگی از ترکیبات فنلی موجود در گیاهان فالونوئید PAL افزایش فعالیت آنزیم با در تنش هاي محیطی هستند که ).Myung-Min et al., 2009(یابد ها افزایش می تولید آن

این ترکیبات را مطالعات انجام شده نقش اکوفیزیولوژي حساس به تغییرات محیطی و هاي شاخص عنوان یکی از به

بیوشیمیایی دفاعی گیاه در برابر نشانگرهاي همچنین، یکی از ;Razali et al., 2008( دهد محیطی نشان می هاي تنش

Vogt, 2010( . خسارت بیشتر ساختار غشا)فزایش اMDA و APXو SOD ،CATو افزایش فعالیت سه آنزیم ) نشت یونی

و افزایش خسارت ROSتولید دهنده نشاندر طی تنش سرما، وجود، کاهش با این. باشد در دو تیمار دماي پایین میاکسیداتیو ها و فالونوئیدها در این دماها ممکن است ناشی از میزان فنل

.باشد) Razali et al., 2008(ها ROSها توسط اکسیداسیون آناکسیدانی بسیار اثر تیمارهاي دماي کم بر میزان ظرفیت آنتی

نسبت به دماي با کاهش میزان دما). 1جدول (دار بود معنیکاهش فعالیت جاروکنندگی رادیکال آزاد ،)بدون تنش(شاهد DPPH درصد بازدارندگی بیشترین ). 2جدول (دیده شدDPPH با . دست آمد درصد در تیمار شاهد به 93/0به میزان

در کمترین ) درصد 83/0(وجود، کمینه درصد بازدارندگی اینثبت شد که نسبت به تیمار شاهد ) سانتیگراددرجه -4(دما

7/10با بیشترین درصد بازدارندگی، ) شرایط بدون تنش(مطالعه پایداري غشا بر ). 2جدول (درصد کاهش نشان داد

ي خطی هدایت الکتریکی نشان داد که رابطهاساس روش اکسیدانی گیاه بسیار باالیی بین میزان نشت یونی و ظرفیت آنتی

دهنده کارایی این این رابطه نشان. )2R=94/0**(وجود دارد ).3شکل (روش در ارزیابی مقاومت به سرما است

هاي آزاد با استفاده از روش در آزمون حذف رادیکالDPPHهاي ل، رادیکاDPPH ها یا دیگر اکسیدان با آنتی

Dow

nloa

ded

from

jisp

p.iu

t.ac.

ir at

4:5

3 IR

ST

on

Sat

urda

y Ja

nuar

y 25

th 2

020

Page 13: بررسی پاسخهای بیوشیمیایی و فیزیولوژیک گیاه ...³•Zy€‡ÊËÁ•Y{à Z̳®ËƒÂ·ÂË‚Ì ÁÊËZ̼̋ÂÌ]ÉZÅx‡Zaʇ•€]

23 ...هاي بیوشیمیایی و فیزیولوژیک گیاه دارویی سرخارگل بررسی پاسخ

شده با روشنایی هاي فلورسانس کلروفیل در برگ سرخارگل سازگار نتایج تجزیه واریانس تأثیر تنش دماي پایین بر ویژگی - 3جدول میانگین مربعات

Ft Fm' Fo' Fv'/Fm' QPSII qP NPQ ETR درجه آزادي منابع تغییرات ns006/0 *074/0 ns009/0 **002/0 *0008/0 *004/0 **025/0 ns002/0 2 تیمار دمایی

002/0 002/0 0004/0 0002/0 0001/0 001/0 012/0 005/0 6 اشتباه آزمایشی 48/1 38/5 76/1 75/1 66/1 56/2 88/2 01/7 - ضریب نسبی پراکندگی

ns= ج و یک درصددار در سطح احتمال پن ترتیب معنی به **و * دار، معنی عدم تفاوت .Ft: )فلورسانس پایدار( ،:Fm' )فلورسانس بیشینه در روشنایی( ،:Fo' )فلورسانس کمینه در روشنایی(، :Fv'/Fm' ) بیشینه کارایی کوانتومی مراکز واکنش بازPSII(، QPSII :) عملکرد کوانتوم انتقال الکترون PSII تحت

)سرعت انتقال الکترون خطی( ETR:،)خاموشی غیر فتوشیمیایی( : NPQ،)ضریب خاموشی فتوشیمیایی( Qp:،)شرایط روشنایی

برگ سرخارگل) DPPH(اکسیدانی با ظرفیت آنتی) EL(رابطه بین نشت یونی - 3شکل

ي هیدروژن هستند، واکنش داده و هاي رادیکالی که دهنده گونه

ترتیب، میزان جذب در آیند و بدین به شکل احیاشده در می ,.Demirci et al(یابد نانومتر کاهش می 515-517طول موج

هاي این آزمایش مبنی بر حذف در بررسی یافته). 2007، کاهش فعالیت DPPHهاي آزاد با استفاده از روش رادیکال

با کاهش دما نسبت به شاهد DPPHجاروکنندگی رادیکال ي خطی و با توجه به رابطه). 2جدول (دیده شد ) بدون تنش(

؛ 2R=66/0**(اکسیدانی و فنل کل ین ظرفیت آنتیمثبت باکسیدانی در بودن اثرات آنتی ، پایین)اند ها نشان داده نشده داده

دلیل کاهش مقدار احتماالً بهتواند هاي سرخارگل می گیاهچهدرجه -4و 4(فنل و فالونوئید کل در دماهاي مورد آزمایش

ن است عدم تعادل طرفی، ممک از). 2جدول (باشد ) سانتیگراداکسیدانی موجب کاهش ها و ترکیبات آنتی ROS بین تولید

و Tavariniظرفیت آنتی اکسیدانی شده باشد که در پژوهش . به آن اشاره شده است) ٢٠٠٨(همکاران گیري فلورسانس کلروفیل یک روش سریع براي اندازه

هاي محیطی شناخته شده شناسایی و تعیین تحمل گیاه به تنشفلورسانس کلروفیل را ) Johnson )2000 و Maxwell.است

گیري کمی روش سودمند جهت تشخیص زودهنگام و اندازه. تخریب سلولی ایجاد شده توسط دماي پایین معرفی کردند

دهد که متغیرهاي نتایج جدول تجزیه واریانس نشان می، Fo ،Fm(شده با تاریکی فلورسانس کلروفیل در برگ سازگار

Fv وFv/Fm (داري در بین سطوح دمایی نداشتند اختالف معنینتایج ). 4جدول (اند و همگی در یک گروه آماري قرار گرفته

تجزیه واریانس متغیرهاي فلورسانس کلروفیل در شرایط کمینه ( 'Foدهد که تیمار دماي پایین بر مقدار روشنایی نشان می

Dow

nloa

ded

from

jisp

p.iu

t.ac.

ir at

4:5

3 IR

ST

on

Sat

urda

y Ja

nuar

y 25

th 2

020

Page 14: بررسی پاسخهای بیوشیمیایی و فیزیولوژیک گیاه ...³•Zy€‡ÊËÁ•Y{à Z̳®ËƒÂ·ÂË‚Ì ÁÊËZ̼̋ÂÌ]ÉZÅx‡Zaʇ•€]

1394، سال 12، شماره 4فرآیند و کارکرد گیاهی، جلد 24

، ولی )3جدول (تأثیر بود بی) فلورسانس در شرایط روشناییبیشینه کارایی ( 'Fv'/Fmو 'Fmداري بر روي مقدار اثر معنی

داشت ) در شرایط روشنایی PSII کوانتومی مراکز واکنش بازدهد که با کاهش دما به ها نشان می مقایسه میانگین). 4جدول (

کاهش نشان داد 'Fm، )سانتیگراددرجه -4(زیر صفر ، )عدم تنش(در تیمار شاهد که بیشترین مقدار آن طوري به

). 5جدول (دست آمد به 96/3تنش دماي پایین از تجزیه مولکول آب و یا اکسیداسیون

کند و موجب کاهش فلورسانس ممانعت می PSIIنوري در با توجه به ). Maxwell and Johnson, 2000(شود کلروفیل می

اهش سبب ک سانتیگراددرجه -4این امر، افزایش تنش سرما به هاي سرخارگل شد مقدار بیشینه فلورسانس از کلروفیل در برگ

Herzogand(شده در این زمینه نتایج مطالعه انجام). 5جدول (

Olszewski, 1998(دست آمده در این مطالعه را هاي به ، یافتهاز طرفی گزارش شده است که دماي پایین . کند تأیید می

تواند بر مقدار لذا، نمیشود موجب خسارت به تیالکوئیدها میF'o تاثیري داشته باشد)Anonymous, 1993 .(اساس بر این

دار مقدار ، تفاوت غیرمعنیF'oعدم تأثیر دماي پایین بر مقدار F'o 3جدول (کند را در این آزمایش، توجیه می .(

نتایج مربوط به میزان ضریب خاموشی فتوشیمیایی که با کاهش دما به زیر نشان داد) qP(فلورسانس کلروفیل

داري افزایش طور معنی به qP، مقدار )سانتیگراددرجه -4(صفر در تیمار ) 19/1(بیشینه این ضریب ). 5و 3جدول (یافت دست آمد که نسبت به شاهد با به سانتیگراددرجه -4دمایی

نتایج ). 5جدول (درصد افزایش داشت 9/5کمترین مقدار، گی و رگرسیون خطی بیانگر این حاصل از آزمون همبست

داري در بین میزان واقعیت است که همبستگی مثبت و معنیqP 88/0**( و درصد نشت یونی وجود دارد-=r(ها نشان ؛ داده

.اند داده نشدهبه اتالف گرمایی انرژي ) NPQ(خاموشی غیر فتوشیمیایی

و سطوح مراکز واکنش PSIIهاي کمکی برانگیخته در رنگیزهشود که عملکرد فلورسانس را در سراسر برگ وط میمرب

از NPQپارامتر ). 1382سلطانی، (دهد کاهش می

و خسارت به دستگاه فتوسنتزي ممانعت PSIIانگیختگی بیشآورد که در شرایط تنش مانند نور زیاد، خشکی و عمل می به

در این ). Anonymous, 1993(یابد سرما مقدار آن افزایش می -4داري را با روند کاهش دما به افزایش معنی NPQ مطالعه،بیشترین مقدار آن ). 5و 3جدول (نشان داد سانتیگراددرجه

ثبت شد که نسبت به سانتیگراددرجه -4در دماي 853/0 ). 5جدول (درصد افزایش داشت 16دماي شاهد، حدود

دام افتاده در اثر غیرفعال شدن مراکز کاهش میزان انرژي به تواند میزان اتالف انرژي تحت تنش سرما، می PSIIواکنش

Strasser et al., 2004 .(Joao(صورت گرما را افزایش دهد بههم، در بررسی اثر همزمان دو تنش تابش ) 2006(و همکاران

40زیاد و خشکی شدید بر گیاه آفتابگردان، به افزایش و آن را درصدي ضریب خاموشی غیر فتوشیمیایی اشاره کردند

افزایش . دانستند PSIIدهنده افزایش پراکنش گرمایی نشانNPQ تواند هاي تحت تنش در این آزمایش، می در سرخارگل ).5جدول (کننده این امر باشد تأیید

QPSII در شرایط روشنایی، با PSIIکارایی کمی مراکز واکنش بخشی از نور QPSIIبه عبارتی دیگر، . شود گیري می اندازهو یا میزان انتقال الکترون در زنجیره PSIIوسیله شده به جذب

کند که در بخش فتوشیمیایی را سنجش می PSIIانتقال الکترون مقدار این. شده به روشنایی استفاده شده است گیاهان سازگار

درصد وابسته به شرایط 11تا 5/2عملکرد کوانتومی تقریباً بین در این مطالعه، اثر ). Anonymous, 1993(باشد فتوسنتز می

دار بود در سطح آماري پنج درصد معنی QPSIIتیمار دمایی بر 4(در تیمار سرمازدگی 716/0از QPSIIمقدار ). 3جدول (

) تیمار شاهد(در شرایط عدم تنش 747/0تا ) درجه سانتیگراد تأثیر منفی سرما بر مراکز واکنش فعال). 5جدول (متغیر بود

PSII )ب پروتیین آسیD1 و کاهش میزان انرژي به دام افتاده در، کندشدن سرعت جایگزینی این پروتئین )PSIIمرکز واکنش

و کاهش کارایی کمپلکس تجزیه آب PSIIبه مرکز واکنش )Strasser et al., 2004(تواند احتماالً بیانگر دلیل کاهش ، می

QPSII در تنش سرما باشد . در شرایط PSIIمراکز واکنش باز بیشینه کارایی کوانتومی

Dow

nloa

ded

from

jisp

p.iu

t.ac.

ir at

4:5

3 IR

ST

on

Sat

urda

y Ja

nuar

y 25

th 2

020

Page 15: بررسی پاسخهای بیوشیمیایی و فیزیولوژیک گیاه ...³•Zy€‡ÊËÁ•Y{à Z̳®ËƒÂ·ÂË‚Ì ÁÊËZ̼̋ÂÌ]ÉZÅx‡Zaʇ•€]

25 ...هاي بیوشیمیایی و فیزیولوژیک گیاه دارویی سرخارگل بررسی پاسخ

شده با تاریکی هاي فلورسانس کلروفیل در برگ سرخارگل سازگار نتایج تجزیه واریانس تأثیر تنش دماي پایین بر ویژگی - 4جدول میانگین مربعات

Fo Fm Fv Fv/Fm درجه آزادي منابع تغییرات

ns0194/0 ns012/0 ns002/0 ns0003/0 2 تیمار دمایی 0001/0 005/0 011/0 008/0 6 اشتباه آزمایشی

44/1 35/1 54/1 67/5 - ضریب نسبی پراکندگیns= دار معنی عدم تفاوت . :Fo)فلورسانس کمینه( ،:Fm )فلورسانس بیشینه( ،:Fv )فلورسانس متغیر( ،Fv/Fm: )فتوسیستم فتوشیمیایی کارآییII(.

هاي فلورسانس کلروفیل در برگ سرخارگل ز ویژگیاثر تنش دماي پایین بر برخی ا -5جدول

پارامترهاي مربوط به برگ سازگار شده با روشنایی Fm' qP NPQ QPSII )سانتیگراددرجه (تیمار دمایی

96/3 شاهد ± 072/0 a 12/1 ± 015/0 b 716/0 ± 016/0 b 747/0 ± 011/0 a 4 66/3 ± 03/0 b 14/1 ± 011/0 b 888/0 ± 015/0 a 716/0 ± 01/0 b 4- 72/3 ± 075/0 b 19/1 ± 013/0 a 853/0 ± 038/0 a 745/0 ± 006/0 a

حداقل (دار با استفاده از آزمون حروف یکسان در هر ستون بیانگر عدم اختالف معنی. است) خطاي معیار( SE ±مقادیر، میانگین سه تکرار ، )خاموشی غیر فتوشیمیایی( NPQ،)یضریب خاموشی فتوشیمیای( Qp،)فلورسانس بیشینه در شرایط روشنایی( 'Fm .است )دار تفاوت معنی

QPSII ) عملکرد کوانتوم انتقال الکترون PSIIشرایط روشنایی تحت(.

حروف متفاوت بیانگر . است) خطاي معیار( SE ±مقادیر، میانگین سه تکرار . در برگ سرخارگل) 'Fv'/Fm(اثر تنش دماي پایین بر - 4شکل

.است )دار حداقل تفاوت معنی(دار با استفاده از آزمون اختالف معنی

پس از افزایش . تعریف شده است 'Fv'/Fmروشنایی به صورت ، )خاموشی غیر فتوشیمیایی(صورت گرما اتالف انرژي به

Fv'/Fm' داري در طور معنی تیمار سرما به. یابد هم کاهش میمقایسه روند تغییرات ). 3جدول (مؤثر بود 'Fv'/Fmمیزان

دهد که تیمار سرما سبب نشان می 4ر شکل د 'Fv'/Fmشاخص

، 669/0بیشترین مقدار این شاخص . شده است 'Fv'/Fmکاهش 'Fv'/Fmکاهش دما توانست مقدار . دست آمد در تیمار شاهد به

که کاهش دهد سانتیگراددرجه -4در تیمار دمایی 627/0را به در یک گروه آماري قرار گرفت سانتیگراددرجه 4با دماي

در شرایط سرما در پژوهش حاضر 'Fv'/Fm کاهش ). 4شکل (

Dow

nloa

ded

from

jisp

p.iu

t.ac.

ir at

4:5

3 IR

ST

on

Sat

urda

y Ja

nuar

y 25

th 2

020

Page 16: بررسی پاسخهای بیوشیمیایی و فیزیولوژیک گیاه ...³•Zy€‡ÊËÁ•Y{à Z̳®ËƒÂ·ÂË‚Ì ÁÊËZ̼̋ÂÌ]ÉZÅx‡Zaʇ•€]

1394، سال 12، شماره 4فرآیند و کارکرد گیاهی، جلد 26

سازي پروتئین طرفی به علت تخریب و غیر فعال می تواند ازD1 مراکز واکنشPSII ،تحت تنش سرما و از طرف دیگر

بازداري . آشفتگی در کلروپالست و پدیده بازداري نوري باشد نوري از فرآیندهاي بسیار چشمگیر در دماي پایین گزارش

باشد ناپذیر می شده که خسارت آن اغلب برگشت)Strasser et al., 2004.(

:گیري کلی نتیجه، فعالیت سانتیگراددرجه 4در این آزمایش با کاهش دما تا

اکسیدانی و محتواي پروتئین در مقایسه با هاي آنتی بیشتر آنزیمدرجه -4سپس با کاهش بیشتر دما تا . شاهد افزایش یافتند

. ها به همراه پروتئین کاهش یافت ، فعالیت این آنزیمیگرادسانتدست آمده و مشاهدات هاي به طور کلی، با توجه به یافته به

توان نتیجه گرفت که گیاه می در چند روز پس از تنشظاهري . دارویی سرخارگل به تنش دماي پایین تحمل نسبی دارد

:تشکر و قدردانی

عدت مالی پژوهشکده ژنتیک و وسیله از حمایت و مسا بدینفناوري کشاورزي طبرستان، دانشگاه علوم کشاورزي و زیست

گزاري جهت اجراي این پژوهش سپاس منابع طبیعی ساري، .شود می

:منابع

انتشارات . فلورسانس کلروفیل و کاربرد آن) 1382. (سلطانی، ا .دانشگاه علوم کشاورزي و منابع طبیعی گرگان

Allen, D. J. and Ort, D. R. (2001) Impacts of chilling temperatures on photosynthesis in warm-climate plants. Trends In Plant Science 6: 36-41.

Anonymous, (1993) An introduction to fluorescence measurements with the plant efficiency analyzer (PEA). Hansatech Instruments Ltd., England.

Baker, N. R. and Rosenqvist, E. (2004) Applications of chlorophyll fluorescence can improve crop production strategies: an examination of future possibilities. Journal of Experimental Botany 55: 1607-1621.

Blumenthal, M., Lindstrom, A., Lynch, M. E. and Rea, P. (2011) Herb sales continue growth up 3.3% in 2010. Herbal Gram 90: 64-67.

Bradford, M. M. (1976) A rapid and sensitive method for the quantitation of micro gram quantities of protein utilizing the principle of proteindye binding. Analytical Biochemistry 72: 248-254.

Brand-Williams, W., Cuvelier, M. E. and Berset, C. (1995) Use of a free radical method to evaluate antioxidant capacity. Food Science and Technology 28: 25-30.

Cansev, A. and Gulen HandEris, A. (2008) Cold-hardiness of olive (Olea europaea L.) cultivars in cold-acclimated and non-acclimated stages: seasonal alteration of antioxidative enzymes and dehydrin-like proteins. Journal of Agricultural Sciences 147: 51–61.

Cardona, C. A., Duncan, R. R. Lindstorm, O. (2007) Low temperature tolerance assessment in paspalm. Crop Science 37: 1283-1291.

Chen, C. L., Zhang, S. C. Sung, J. M. (2008) Biomass and caffeol phenols production of Echinacea purpurea grown in Taiwan. Journal of Experimental

Agriculture 44: 497-507. Demirci, B., Kosar, M., Demirci, F., Dinc, M. and

Baser, K. H. C. (2007) Antimicrobial and antioxidant activities of the essential oil of Chaerophyllum libanoticum Boiss. Food Chemistry 105: 1512-1525.

Du, G., Li, M., Ma, F. and Liang, D. (2009) Antioxidant capacity and the relationship with polyphenol and Vitamin C in Actinidia fruits. Food Chemistry 113: 557–562.

Genty, B., Briantais, J. M. Baker, N. R. (1989) The relationship between the quantum yield of photosynthetic electron transport and quenching of chlorophyll fluorescence. Biochimica et Biophysica Acta 99: 87–92.

Giannopolitis, C. and Ries, S. (1977) Superoxide dismutase. I. Occurrence in higher plant. Plant Physiology 59: 309-314.

Gutirrez Boem, F. H., Lavado, R. S. Porcelli, C. A. (1996) Note on the effecte of winter and spring waterlogging on growth, chemical composition and yield of rapeseed. Field Crops Research 47: 175-179.

Hana, B. and Bischofa, J. C. (2004) Direct cell injury associated with eutectic crystallization during freezing. Cryobiology 48: 8-21.

Hayrullah, Y. and Tuncer, T. (2003) Polyphenol oxidase Activity during rooting in cutting of grape (Vitis vinifera L.) varieties. Turkish Journal of Botany 27: 495-498.

Heath, L. R. and Packer L. (1968) Photoperoxidation in isolated chloroplasts. I. Kinetics and stoichiometry of fatty acid peroxidation. Archives of Biochemistry and Biophysics 125: 189-198.

Hee Lee, D. and Bum Lee, C. (2000) Chilling stress-induced changes of antioxidant enzymes in the leaves of cucumber: in gel enzyme activity assays. Plant Science 159: 75–85

Herzog, H. and Olszewski, A. (1998) A rapid method for measuring freezing resistance in crop plants.

Dow

nloa

ded

from

jisp

p.iu

t.ac.

ir at

4:5

3 IR

ST

on

Sat

urda

y Ja

nuar

y 25

th 2

020

Page 17: بررسی پاسخهای بیوشیمیایی و فیزیولوژیک گیاه ...³•Zy€‡ÊËÁ•Y{à Z̳®ËƒÂ·ÂË‚Ì ÁÊËZ̼̋ÂÌ]ÉZÅx‡Zaʇ•€]

27 ...هاي بیوشیمیایی و فیزیولوژیک گیاه دارویی سرخارگل بررسی پاسخ

Journal of Agronomy and Crop Science 181: 71-79. In, B. C., Motomura, S., Inamoto, K., Doi, M. and Mori,

G. (2007) Multivariente analysis of realation between preharvest environmental factors, postharvest morphological and physiological factors and vase life of cut Asomi Red Roses. Japanese Society for Horticultural Science 76: 66-72.

Jackson, M. B., Ishizawa, K. and Ito, O. (2009) Evolution and mechanisms of plant tolerance to flooding stress. Annals of Botany 103: 137-42.

Janska, A., Marsik, P., Zelenkova, S. and Ovesna, J. (2010) Cold stress and acclimation what is important for metabolic adjustment? Plant Biology 12: 395-405.

Jing-Hua, Y., Gao, Y., Li, Y. M., Qi, X. H. and Zhang, M. F. (2008) Salicylic acid-induced enhancement of cold tolerance through activationof antioxidative capacity in watermelon. Scientia Horticulturae 118: 200–205

Joao-Correia, M., Leonor-Osorio, M., Osorio, J., Barrote, I., Martins, M. and David, M. M. (2006) Influence of transient shade periods on the effect of drought on photosynthesis, carbohydrate accumulation and lipid peroxidation in sunflower leaves. Environmental and Experimental Botany 58: 75-84.

Kang, H. M. and Saltveit, M. E. (2002) Chilling tolerance of maize, cucumber and rice seedling leaves and roots are differentially affected by salicylic acid. Physiologia Plantarum 115: 571-576.

Kopyra, M. and Gwozdz, E. A. (2003) Nitric oxide stimulates seed germination and counteracts the inhibitory effect of heavy metals and salinity on root growth of Lupinus luteus. Plant Physiology and Biochemistry 41: 1011-1017.

Letchamo, W., Polydeonny, L. V., Gladisheva, N. O. and Arnason, T. J. (2002) Factors affecting Echinacea quality. In: Trends in new crops and new uses (eds. Janick J, Whipkey A.).Pp. 514. ASHS Press: Alexandria VA.

Li, Q. Y., Niu, H. B., Yin, J., Wang, M. B., Shao, H. B., Deng, D. Z., Chen, X. X., Ren, J. P. and Li, Y. C. (2008) Protective role of exogenous nitric oxide against oxidative stress induced by salt stress in barley (Hordeum vulgare). Colloids and Surfaces B: Biointerfaces 56: 220-225.

Liang, Y., Zhu, J., Li, Z., Chu, G., Ding, Y., Zhang, J. and Sun, W. (2008) Role of silicon in enhancing resistance to freezing stress in two contrasting winter wheat cultivars. Environmental and Experimental Botany 64: 286–294

Luck, H. (1974) In: Methods in Enzymatic Analysis (ed. Bergmeyer, H.) p 885. Academic Press. New York.

Lutts, S., Kinet, J. M. and Bouharmont, J. (1995) Changes in plant response to NACI during development of rice varieties differing in salinity resistance. Journal of Experimental Botany 46: 1843– 1852.

Ma, B. L., Morison, M. J. and Videng, H. D. (1995) Leaf greenness and photosynthetic rates in soybean. Crop Science 35: 1411-1414.

Mahajan, S. and Tuteja, N. (2005) Cold, salinity and drought stresses: An overview. Archives of Biochemistry and Biophysics 444: 139-158.

Maxwell, K. and Johnson, G. N. (2000) Chlorophyll fluorescence - A practical guide. Experimenta Botany 51: 659-668.

McKersie, B. D., Bowley, S. R. and Jones, K. S. (1999) Winter survival of transgenic alfalfa overexpressing superoxide dismutase. Plant Physiology 119: 839–847.

Meyers, K. J., Watkins, C. B., Pritts, M. P. and Hai-Liu, R. (2003) Antioxidant and antiproliferative activities of strawberries. Agricultural and Food Chemistry 51: 6887-6892.

Mittova, V., Guy, M., Tal, M. and Volokita, M. (2004) Salinity up-regulates the antioxidative system in root mitochondria and peroxisomes of the wild salt-tolerant tomato species Lycopersicon pennellii. Journal of Experimental Botany 55: 1105–1113.

Mrozikiewicz, P. M., Bogacz, A., Karasiewicz, M., Mikolajczak, P. L., Ozarowski, M., Seremak-Mrozikiewicz, A., Czerny, B., Bobkiewicz-Kozlowska, T. and Grzeskowiak, E. (2010) The effect of standardized Echinacea purpurea extract on rat cytochrome P450 expression level. Phytomedicine 17: 830-833.

Myung-Min, H., Trick, H. N. and Rajasheka, E. B. (2009) Secondary metabolism and antioxidant are involved in environmental adaptation and stress tolerance in lettuce. Journal of Plant Physiology 166: 180-191.

Nakano, Y. and Asada, K. (1981) Hydrogen peroxide is scavenged by ascorbate-specific peroxidase in spinach chloroplasts. Plant and Cell Physiology 22: 867–880.

Ortega, F. and Peragon, J. (2009) The response of phenylalanine ammonialyase, polyphenol oxidase and phenols to cold stress in the olive tree (Olea europaea L. cv. Picual). Journal of the Science of Food Agriculture 89: 1565–1573.

Prasil, I. T., Prasilova, P. and Marik, P. (2007) Comparative study of direct and indirect evaluation of frost tolerance in barley.Field Crops Research 102: 1-8

Razali, N., Razab, R., Mat Junit, S. and Abdulaziz, A. (2008) Radical scavenging and reducing properties of extracts of cashew shoots (Anacardium occidentale L.). Food Chemistry 111: 38–44.

Rutch, G. (2002) Oxidative stress and acclimation mechanisms in plants. American Society of Plant Biologists 17: 1-20

Sabra, A., Daayf, F. and Renault, S. (2012) Differential physiological and biochemical responses of three Echinacea species to salinity stress. Scientia Horticulturae 135: 23-31.

Dow

nloa

ded

from

jisp

p.iu

t.ac.

ir at

4:5

3 IR

ST

on

Sat

urda

y Ja

nuar

y 25

th 2

020

Page 18: بررسی پاسخهای بیوشیمیایی و فیزیولوژیک گیاه ...³•Zy€‡ÊËÁ•Y{à Z̳®ËƒÂ·ÂË‚Ì ÁÊËZ̼̋ÂÌ]ÉZÅx‡Zaʇ•€]

1394، سال 12، شماره 4فرآیند و کارکرد گیاهی، جلد 28

Saleh, A. A. H. (2007) Amelioration of chilling injuries in mung bean seedlings by paclobutrazol, abscisic acid and hydrogen peroxide. American Journal of Plant Physiology 2: 318-332.

Sharma, S. S. and Dietz, K. J. (2009) The relationship between metal toxicity and cellular redox imbalance. Trends in Plant Science 14: 43–50.

Shatta, A. and EI-Shamei, Z. (1999) Differentiation of eggplant (Solanum melongena L.) polyphenoloxidase, laccase and peroxidase using selective substrates and inhibitors. Advanced Food Science 21: 79–83

Shi, Q., Fei, D., Wng, X. and Wei, M. (2007) Exogenous nitric oxide protect cucumber roots against oxidative stress induced by salt stress. Plant Physiology and Biochemistry 45: 542-550.

Sonald, S. F. and Laima, S. K. (1999) Phenolics and cold tolerance of Brassica napus. Plant Agriculture 1: 1-5.

Sosa, M. R., Juan, M. R. and Luis, R. (2002) Resistance to cold and heat stress: accumulation of phenolic compounds in tomato and watermelon plants. Plant Science 160: 315-321

Strasser, R, J., Tsimilli-Michael, M. and Srivastava, A. (2004) Analysis of the fluorescence transient. In: Chlorophyll a fluorescence: A signature of photosynthesis (eds. Papageorgiou, G. C. and Govindjee, C.) Pp. 321-362. Rotterdam.

Tanou, G., Molassiotis, A. and Diamantidis, G. (2009) Induction of reactive oxygen species and necrotic

death-like destruction in strawberry leaves by salinity. Environmental and Experimental Botany 65: 270-281.

Tavarini, S., DeglInnocenti, E., Remorini, D. and Massai, R. (2008) Antioxidant capacity, ascorbic acid, total phenols and carotenoids changes during harvest and after storage of Hayward kiwifruit. Food Chemistry 107: 282–288.

Tsai, Y. L., Chiou, S. Y., Chan, K. C. and Sung, J. M. (2012) Caffeic acid derivatives, total phenols, antioxidant and antimutagenic activities of Echinacea purpurea flower extracts. LWT-Food Science and Technology 46: 169-176.

Vogt, T. (2010) Phenylpropanoid biosyntesis. Molecular Plant 3: 2-20.

Wang, W. B., Kim, Y. H., Lee, H. S., Yong Kim, K., Deng, X. and Kwak, S. (2009) Analysis of antioxidant ezyme activity during germination of alfalfa under salt and drought stresses. Journal of Plant Physiology and Biochemistry 47: 570-577.

Yong, I. K., Jisan, S., Nilda, R. B. and Jaock, G. (2003) Crop physiology & Metabolism ntioxidative enzymes Offer protection from Chilling damage in rice plants .Crop Science 43: 2109-2117

Yordanova, R. and Popova, L. (2007) Effect of exogenous treatment with salicylic acid on photosynthetic activity and antioxidant capacity of chilled wheat plants. Plant Physiology 33: 155-177.

Dow

nloa

ded

from

jisp

p.iu

t.ac.

ir at

4:5

3 IR

ST

on

Sat

urda

y Ja

nuar

y 25

th 2

020