نوع مقاله : علمی پژوهشی - گیاهان دارویی و معطر

نویسندگان

• مینا امانی ¹
• محسن سبزی نوجه ده ²

¹ دانشجوی دکتری فیزیولوژی تولید و پس از برداشت گیاهان باغبانی، گروه علوم و مهندسی باغبانی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تبریز، تبریز،

² دانشیار گروه علوم و مهندسی باغبانی، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی اهر، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران.

چکیده

تنش شوری یکی از چالش‌های اساسی در تولید موفق محصولات کشاورزی به‌ویژه در زمینۀ گیاهان دارویی محسوب می‌شود. این نوع تنش می‌تواند اثرات منفی چشمگیری بر رشد و توسعۀ گیاهان داشته باشد و از این رو، شناسایی راهکارهای مؤثر برای کاهش این اثرات از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است. در این زمینه، ترکیبات هورمونی مانند اسید سالیسیلیک به عنوان تنظیم‌کننده‌های رشد گیاهی شناخته می‌شوند که می‌توانند تأثیرات مورفوفیزیولوژیک و بیوشیمیایی قابل توجهی بر گیاهان تحت تنش شوری داشته باشند. اسید سالیسیلیک به عنوان یک هورمون گیاهی، نقش کلیدی در بهبود مقاومت گیاهان به تنش‌های محیطی از جمله تنش شوری ایفا می‌کند. به منظور بررسی تأثیر محلول‌پاشی اسید سالیسیلیک بر صفات رویشی، فیزیولوژیک و درصد اسانس گل گاوزبان ایرانی (Echium amoenum Fisch. & C.A. Mey.) در شرایط تنش شوری، یک آزمایش فاکتوریل به صورت طرح کاملاً تصادفی با سه تکرار در گلخانۀ تحقیقاتی دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی اهر دانشگاه تبریز انجام شد. تیمارهای مورد بررسی شامل محلول‌پاشی اسید سالیسیلیک در غلظت‌های صفر، 180 و 360 میکرومولار و تنش شوری در سطوح صفر، 25، 50 و 75 میلی ‌مولار کلرید سدیم بودند. نتایج این تحقیق نشان داد که تنش شوری بر تمامی صفات مورد بررسی تأثیر منفی گذاشت و منجر به کاهش وزن تر و خشک اندام هوایی، ارتفاع گیاه و درصد اسانس شد. با این حال، محلول‌پاشی اسید سالیسیلیک تأثیر مثبتی در بهبود این صفات تحت تنش شوری داشت. بیشترین وزن تر (6/24 گرم) و خشک (2/7 گرم) اندام هوایی، ارتفاع گیاه (9/25 سانتی‌متر) و درصد اسانس (64/1 درصد) در تیمار با غلظت 50 میلی‌گرم در لیتر اسید سالیسیلیک و سطح شوری شاهد به دست آمد. همچنین، بیشترین محتوای فنول (5/24 میلی‌گرم گالیک اسید در 100 گرم وزن تر) و فلاونوئید (1/15 میلی‌گرم کوئرستین در 100 گرم وزن تر) در تیمار با غلظت 180 میکرومولار اسید سالیسیلیک و سطح شوری 25 میلی‌مولار مشاهده شد. نتایج بررسی تأثیر تنش شوری در محلول‌پاشی اسید سالیسیلیک نشان داد که استفاده از 360 میکرومولار در شرایط تنش شوری معادل 75 میلی‌مولار، منجر به افزایش فعالیت آنزیم کاتالاز گردید. بر اساس نتایج این پژوهش، می‌توان محلول‌پاشی اسید سالیسیلیک با غلظت 360 میکرومولار را به عنوان یک راهکار مؤثر برای کاهش اثرات منفی تنش شوری در گیاه گل گاوزبان ایرانی توصیه کرد. به‌طور کلی، یافته‌های این تحقیق نشان می‌دهد که کاربرد محلول‌پاشی اسید سالیسیلیک می‌تواند به عنوان یک روش بهینه و مناسب برای افزایش رشد و بهبود خصوصیات فیزیولوژیکی این گیاه در شرایط تنش شوری مورد استفاده قرار گیرد. این نتایج می‌تواند به کشاورزان و محققان در بهبود عملکرد گیاهان دارویی تحت شرایط نامساعد محیطی کمک کند و به توسعۀ روش‌های کشاورزی پایدار و مؤثر منجر شود.

کلیدواژه‌ها

• تنش غیرزیستی
• فنول
• فلاونوئید
• محلول پاشی

موضوعات

• H: گیاهان دارویی

عنوان مقاله [English]

Improvement of morphophysiological characteristics and essential oil percentage of Iranian Borage (Echium amoenum Fisch. & C.A. Mey.) under salinity stress with foliar application of salicylic acid

نویسندگان [English]

• Mina Amani ¹
• Mohsen Sabzi-Nojadeh ²

¹ Ph.D. student of horticultural plant production and post-harvest physiology, Department of Horticultural Science and Engineering, Faculty of Agriculture, Tabriz University, Tabriz,

² Associate Professor, Department of Horticultural Sciences and Engineering, Ahar Faculty of Agriculture and Natural Resources, Tabriz University, Tabriz, Iran.

چکیده [English]

Introduction: Medicinal plants are essential components of both traditional remedies and modern pharmaceuticals, with their raw and processed forms widely utilized in various medical practices today. Iran, endowed with significant natural and geographical advantages, has the potential to be a leading producer, consumer, and exporter of medicinal plants. Among these, Echium amoenum Fisch. & C. A. Mey. is cultivated to maximize the production of its bioactive compounds. However, the growth and yield of such plants are significantly affected by environmental factors, particularly salinity stress, which is prevalent in Iran arid and semi-arid climate. This stress presents a considerable challenge to the production of medicinal plants. Salicylic acid, a plant hormone, offers a promising solution by mitigating the adverse effects of salt stress through the modulation of physiological and biochemical responses, including the upregulation of osmolytes. Furthermore, it enhances the expression of genes involved in the synthesis of phenolic compounds and flavonoids, which are critical for plant adaptation to environmental stressors. This study aims to assess the effects of foliar application of salicylic acid on the morphophysiological traits and essential oil yield of Iranian Borage under salt stress conditions.

Materials and Methods: To investigate the effects of salicylic acid foliar spraying on the vegetative and physiological traits, as well as the essential oil yield of the Iranian Borage, under conditions of salinity stress, a factorial experiment was conducted using a completely randomized design with three replications. The study examined the influence of salicylic acid concentrations (0, 180 and 360 µM) and varying salinity levels (0, 25, 50, 75 mM NaCl) on Iranian Borage. Prior to conducting a factorial ANOVA, the data were assessed for normality and homogeneity of variance.

Results and Discussion: Salinity stress adversely affected all measured parameters of the Iranian Borage, while the application of salicylic acid enhanced their resilience under these conditions. The optimal growth, indicated by the highest fresh and dry weights, increased plant height, and essential oil yield, was achieved with a concentration of 360 µM salicylic acid in the absence of salinity stress. Additionally, the highest levels of phenolic and flavonoid compounds were recorded with 180 µM salicylic acid at a salinity level of 25 mM.

Conclusions: The study demonstrates the beneficial effects of salicylic acid on the growth and biochemical properties of Borage, particularly under varying salinity conditions. Specifically, the application of salicylic acid at a concentration of 360 µM in the absence of salinity stress has been shown to promote optimal plant growth and enhance the production of essential oils. This finding highlights the potential of salicylic acid as a plant growth regulator that can be utilized to improve the quality and yield of medicinal plants. Moreover, under conditions of mild salinity stress, the treatment with 180 µM salicylic acid significantly increases the content of phenolic compounds and flavonoids. These compounds are known for their antioxidant properties and play a crucial role in the plant’s defense mechanisms. The enhancement of these biochemical attributes indicates that salicylic acid not only supports growth but also boosts the plant’s ability to cope with stress, thereby improving its nutritional and medicinal value. Despite the negative impacts of salt stress on plant growth and overall biochemical attributes, the findings of this study underscore the effectiveness of salicylic acid at a concentration of 360 µM in alleviating these adverse effects. The treatment not only promotes plant development but also enhances vital biochemical properties that contribute to the plant’s resilience and adaptability in saline environments. In light of these results, the foliar application of salicylic acid emerges as a cost-effective and practical strategy for farmers and agricultural practitioners aiming to enhance the growth and antioxidant levels of medicinal plants such as Borage. This approach could provide significant benefits in sustainable agriculture, particularly in regions affected by soil salinity, ultimately contributing to improved crop yields and quality.

کلیدواژه‌ها [English]

• Abiotic Stress
• Flavonoids
• Foliar Application
• Phenolics