تأثیر عصاره آبی ماریتیغال (L. Silybum marianum) بر رشد و فعالیت‌های آنزیمی گیاهچه‌ توق (Xanthium strumarium L.)

پژوهش های حفاظت گیاهان ایران

مقاله 8، دوره 31، شماره 1 - شماره پیاپی 35، خرداد 1396، صفحه 142-151   

نوع مقاله: مقالات پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/jpp.v31i1.57421

نویسندگان

شهلا فرامرزی^* ؛ روزبه فرهودی

دانشگاه آزاد اسلامی واحد شوشتر

چکیده

در دو آزمایش جداگانه تأثیر عصاره آبی ماریتیغال با غلظت‌های (0، 5، 10 و 15 درصد حجمی) در پتری‌دیش و (0، 10، 20 و 30 درصد حجمی) به‌صورت محلولپاشی در گلدان بر رشد گیاهچه، جوانه‌زنی، میزان نشت‌پذیری غشا سلولی، فعالیت آنزیم‌های ساکارز سینتاز، آلفا آمیلاز، کاتالاز و غلظت مالون دی‌آلدهید علف هرز توق بررسی شد. نتایج نشان داد که افزایش غلظت عصاره آبی ماریتیغال سبب کاهش وزن تر گیاهچه و فعالیت آنزیم‌های آلفا آمیلاز و کاتالاز و افزایش غلظت مالون دی‌آلدهید در گیاهچه توق گردید؛ کمترین میزان فعالیت آنزیم آلفا آمیلاز و وزن تر گیاهچه تحت تأثیر عصاره 15 درصد ماریتیغال به ترتیب به میزان 1/2 نانومول بر گرم بذر بر دقیقه و 32/0 گرم مشاهده شد. بیشترین غلظت مالون دی‌آلدهید بافت گیاهچه توق در غلظت 15 درصد عصاره آبی ماریتیغال به میزان 4/0 نانو مول بر گرم وزن تر گیاهچه مشاهده شد. همچنین، در آزمایش‌ گلدانی افزایش غلظت عصاره آبی ماریتیغال سبب کاهش وزن تر گیاهچه و فعالیت آنزیم کاتالاز و ساکارز سینتاز در توق گردید. کمترین مقدار فعالیت آنزیم کاتالاز و ساکارز سینتاز مربوط به غلظت 30 درصد به میزان 8/1 و 2 جذب پروتئین در 60 ثانیه مشاهده شد. بعلاوه، افزایش غلظت عصاره آبی ماریتیغال سبب افزایش تخریب غشا سلولی و غلظت مالون دی‌آلدهید در بافت گیاهچه‌ی توق شد. بیشترین غلظت مالون دی‌آلدهید که نشانگر تخریب غشا سلولی است در غلظت 30 درصد به میزان 93/0 نانو مول بر گرم وزن تر گیاهچه دیده شد.

کلیدواژه‌ها

آلفا آمیلاز؛ آنتی‌اکسیدان؛ ساکارز سینتاز؛ مالون دی‌آلدهید

مراجع

1- Avigad G. 1964. Sucrose-uridine diphosphate glucosyltransferase from Jerusalem artichoke tubers. Journal of Biological Chemistry, 239: 3613-3618.

2- Azizi G., Alimoradee L. and Rashedmahassel, M.H. 2006. Allelopatic effects of Bunium persicum and Cuminum cyminum essential oils on seed germination of some weeds species. Iranian Journal of Medicinal and Aromatic Plants, 22: 198-208. (in Persian with English abstract).

3- Bohm P.A.F., Zanardo F.M.L. and Ferrarese O. 2006. Peroxidase activity and lignification in soybean root growth-inhibition by juglone. Biology Plantarum, 50: 315-317.

4- Chance B. and Maehly A. C. 1995. Assay of Catalase and Peroxidases. Method in Enzymology, 2:764-775.

5- Counce P.A. and Gravois K.A. 2006. Sucrose Synthase Activity as a potential indicator of high rice grain yield. Crop Science, 46:1501-1508.

6- Daremi Zadeh N. 2012. Allelopathic effect of aqueous extract of barley (Hordeum vulgare) on germination, vegetative growth and activity of antioxidant and photosynthetical enzymes of wild barley (Hordeum spontaneum) and barnyardgrass (Echinochloa crus-galli). MSc thesis. Islamic Azad University, Shoushtar branch, Shoushtar, Iran.

7- Farhoudi R. 2012. Effect of safflower aqueous extracts foliar application on peroxidase enzyme activity and cell membrane leakage of hairy vetech. Pajouhesh and Sazandegi, 102: 45-53. (In Persian with English abstract).

8- Farhoudi R. and Lee D.J. 2012. Evaluation of sufflower (Carthamus tinctorius cv. Koseh) extract on germination and induction of a-amylase activity of wild mustard (Sinapis arvensis) seeds. Seed Science and Technology, 40: 134-138.

9- Farhoudi R. and Parham F. 2010. Investigation the allelopatic effects of aqueous extracts of safflower (Carthamus tinctorius) on peroxidase enzyme activity and leaf electrical leakage of hairy vetech (Vicia villosa). The Proceedings of 3rd Iranian Weed Science Congress, Babolsar, Iran. P. 383-386. (In Persian with English abstract).

10- Glenn A. 2008. Allelopathic Interference of Invasive Acacia dealbata on the rice seedling growth, 5th World Congress on Allelopathy, New York, USA.

11- Kaffashan E., Farhoudi R., Modhej A. 2010. The allelopatical effect of safflower on seedling characteristics and peroxidase enzyme activity in Hordeum spontaneum, Lolium spp., Phalaris spp. and wheat (Triticum aestivum). The Proceedings of 3rd Iranian Weed Science Congress, Babolsar, Iran. P. 508-511. (In Persian with English abstract).

12- Hossein Zadeh M., Kiarostami K., Ilkhani Zadeh M. and Saboora A. 2009. A study on allelopathic compounds derived from Hordeum spontaneum on carbohydrates, proteins and some enzymes of wheat (Triticum aestivum L.). Iranain Journal of Biology, 22: 392-406. (in Persian with English abstract).

13- Kato-Noguchi H. 2003. Assessment of allelopathic potential of shoot powder of lemon balm. Scientia Horticulturae. 97: 419-423.

14- Kourosh Nejad, N. 2012. The allelopatical effect of wild oat (Avena ludoviciana) and wheat (Triticum aestivum) on each other with emphasis on enzyme activities. MSc thesis. Islamic Azad Univercity, Shoushtar branch, Shoushtar, Iran.

15- Lorenzo P., Palomera-Pe´Rez A., Reigosa M.J. and Gonzal L. 2011. Allelopathic interference of invasive Acacia dealbata link on the physiological parameters of native understory species. Plant Ecology, 212: 403-411.

16- Maffei M., Bertea C.M., Garneri F. and Scanneri S. 1999. Effect of benzoic acid hydroxy- and methoxy-ring substituents during cucumber (Cucumis sativus L.) germination. I.: Isocitrate lyase and catalase activity. Plant Science, 141:139-147.

17- Mojab M. and Mahmoodi S. 2009. Allelopatic effects of shoot and root water extracts of hoary cress (Cardaria draba) on germination characteristic and seedling growth of Sorghum (Sorghum bicolor L.). Electronic Journal of Crop Protection, 1: 65-78. (in Persian with English abstract).

18- Morian M., Doa A. and Zhang L. 2009. Investigation the allelopathic effects of aqueous extracts of safflower on wheat germination. Weed Science Conference, Melbourne, Australia, 36-41.

19- Muscdo A., Panucci M. R. and Sidari M. 2001. The effect of phenols on respiratory enzymes in seed germination respiratory enzyme activities during germination of Pinus larico seeds treated with phenols extracted from different forest soils. Plant Growth Regulation, 35: 31-35.

20- Niakan M., Aroudi M. and Kiaei E. 2008. Investigating antioxidant and nitrate reductase enzyme activities of soybean and wheat in response to aqueous extract of canola under hydroponic conditions. Plant and Ecosystem. 13: 42-53. (in Persian with English abstract).

21- Oracz K., Bailly C., Gniazdowska A., Côme D., Corbineau D. and Bogatek R. 2007. Induction of oxidative stress by sunflower phytotoxins in germinating mustard Seeds. Journal of Chemichal Ecology, 33: 251-264.

22- Rezaie F. and Yarnia M. 2009. Allelopathic effects of Chenopodium album, Amaranthus retroflexus and Cynodon dactylon on germination and growth of safflower. Journal of Food, Agriculture and Environment. 7: 516-521. (in Persian with English abstract).

23- Rezaei Nodehi A., Khangholi S. and Nouri M. 2003. Allelopathic potential of Cardaria draba, Brassica reflexa and Brassica napus on germination and seedling growth of Mathiola incana and Amaranthus caudatus. Pajouhesh and Sazandegi, 60:65-71. (in Persian with English abstract).

24- Scott S. J., Jones R. A. and Williams W. A. 1984. Review of data analysis methods for seed germination. Crop Science. 24: 1192-1199.

25- Valentovic P., Luxova M., Kolarovi L. and Gasparikora O. 2006. Effect of osmotic stress on compatible solutes content, memberane stability and water relation in two maize. Plant Soil Enviroment. 52: 186-191.

26- Xiao Z., Storms R. and Tsang A. 2006. A quantitative starchiodine method for measuring alpha-amylase and gluco amylase activities, Analytical Biochemistry. 351: 146-148.

27- Yu J. Q., Fye S., Zhang M. F. and Hu W. H. 2003. Effects of root exudates and aqueous root extract of cucumber and allelochemicals on photosynthesis and antioxidant enzymes in cucumber. Biological Systems and Ecology, 31: 129- 139.