پاسخ گياه دارويي شيرين‌بيان (Glycyrrhiza glabra L.) به تغذيه نيتروژن آمونيومي و نيتراتي در سيستم¬هاي مختلف كشت بدون خاك و كشت خاكي: بررسي ويژگي¬هاي رشدي و فيزيولوژيكي و بيان ژن¬هاي مسئول در توليد اسيد گليسريزيك

دانشگاه ولي عصر(عج) رفسنجان

دكتري

عناصر غذايي به‌ويژه نيتروژن كه به دو شكل آمونيوم و نيترات توسط گياه جذب مي¬شود يكي از فاكتورهاي اساسي در شرايط كنترل شده مي¬باشد كه بسياري از ويژگي¬هاي رشدي، فيزيولوژيكي و فيتوشيميايي گياه را تحت تاثير قرار مي¬دهد. اين پژوهش در قالب دو آزمايش انجام شد. نخست، با هدف بررسي اثر منابع مختلف نيتروژن (نيترات، نيترات آمونيوم و آمونيوم) در سيستم¬هاي مختلف كشت (هواكشت، NFT، بستر خنثي و بستر خاك) بر خصوصيات رشدي، فيزولوژيكي و فيتوشيميايي گياه شيرين‌بيان، آزمايشي به صورت فاكتوريل در قالب طرح كاملاً تصادفي با 3 تكرار انجام شد. در آزمايش دوم، اثر تيمار نيتروژن (كمبود نيتروژن، نيترات، نيترات آمونيوم و آمونيوم) بر ميزان بيان ژن¬هاي آنزيم¬هاي موثر در مسير بيوسنتز اسيدگليسريزيك مورد ارزيابي قرار گرفت. نتايج نشان داد كه گياهان شيرين¬بياني كه با نيترات آمونيوم تغذيه شده بودند در مقايسه با تغذيه نيترات يا آمونيوم هركدام به تنهايي از شاخص¬هاي رشدي بهتري برخوردار بودند. كاربرد آمونيوم و نيترات به تنهايي در مقايسه با كاربرد توام نيترات و آمونيوم سبب كاهش غلظت نيتروژن، پتاسيم، منيزيم، آهن، روي و منگنز برگ و ريشه در همه سيستم¬هاي كشت گرديد. نتايج همچنين نشان‌داد كه غلظت كلروفيل كل با كاربرد آمونيوم در سيستم هواكشت و NFT نسبت به كاربرد نيترات آمونيوم كاهش يافت. شاخص¬هاي فلورسانس كلروفيل و عملكرد كوانتومي نيز تحت تاثير آمونيوم قرار گرفت ولي تفاوت معني¬داري بين گياهان تيمار شده با نيترات و نيترات آمونيوم از لحاظ اين شاخص¬ها مشاهده نشد. نتايج همچنين نشان داد كه كاربرد آمونيوم در مقايسه با كاربرد نيترات و نيترات آمونيوم سبب افزايش غلظت پرولين، كربوهيدرات¬هاي محلول، ساكارز، تركيبات فنلي، فلاونوئيد كل، اسيد گليسريزيك، ليكوريتين، فعاليت ضد اكسيداسيوني و فعاليت آنزيم¬هاي ضداكسيدان گياه شيرين‌بيان در تمام سيستم¬هاي كشت گرديد، اگرچه در سيستم¬هاي هيدروپونيك مقادير اين شاخص¬ها بيشتر بود. فعاليت آنزيم نيترات ردوكتاز نيز با افزايش مقدار نيترات در محلول غذايي افزايش ولي فعاليت آنزيم گلوتامين سينتتاز در شرايط تغذيه نيترات آمونيوم افزايش و در غلظت¬هاي بالاي آمونيوم كاهش يافت. نتايج همچنين نشان¬داد كه بيان ژن سكوالين سينتاز و بتاآرمين سينتاز برگ و ريشه در شرايط كمبود نيتروژن و كاربرد آمونيوم افزايش يافت. ژن لوپل سينتاز نيز در بافت ريشه تحت تاثير كمبود نيتروژن و كاربرد آمونيوم افزايش يافت ولي در بافت برگ بيان نشد. نتايج همچنين نشان داد كه ژن سيكلوارتانول سينتاز در بافت ريشه بيان شد ولي تحت تاثير تيمار نيتروژن قرار نگرفت. بنابراين به¬طور كلي اگرچه گياه شيرين¬بيان از لحاظ جذب عناصر و رشد رويشي پاسخ مثبتي به منبع نيترات آمونيوم در تمام سيستم‌هاي كشت نشان‌داد ولي غلظت مواد متابوليك ثانويه و ژن¬هاي مربوطه تحت تاثير تيمار آمونيوم تنها بيشتر افزايش يافتند. همچنين نتايج نشانداد كه سيستم¬هاي هيدروپونيك پتانسيل مناسبي براي توليد گياه شيرين¬بيان با كيفيت دارويي بالا در مقايسه با كشت خاكي دارند.

54533

دانشگاه وليعصر رفسنجان

محمود رقامي

علوم باغباني

حميد رضا روستا