عنوان پایان‌نامه
بررسی تحمل خشکی در برخی جمعیت های گیاه دارویی دم شیر (Leonurus cardiaca)
- رشته تحصیلی
- مهندسی منابع طبیعی - محیط زیست
- مقطع تحصیلی
- دکتری تخصصی PhD
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی پردیس کشاورزی و منابع طبیعی شماره ثبت: 7102;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 76721;کتابخانه مرکزی پردیس کشاورزی و منابع طبیعی شماره ثبت: 7102;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 76721
- تاریخ دفاع
- ۲۸ شهریور ۱۳۹۵
- دانشجو
- فاطمه برنا
- استاد راهنما
- وحیده ناظری جونقانی, مجید شکرپور
- چکیده
- گیاه دارویی دم شیر (cardiaca L. Leonurus) از تیره نعنا و دارای پراکندگی و تنوع بالایی در ایران است. این گیاه به واسطه ترکیبات آلکالوئیدی مانند لئونورین و اثرات رقیق کنندگی خون و آرام کنندگی عضلات از اهمیت دارویی ویژه ای برخوردار است. به منظور بررسی تحمل خشکی جمعیت های گیاه دارویی دم شیر، آزمایشی به صورت طرح کرت های خرد شده در قالب بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار انجام شد. سه سطح آبیاری شامل یک سوم، دو سوم و 100 درصد ظرفیت زراعی به عنوان عامل اصلی و چهار جمعیت گیاه دارویی دم شیر به عنوان عامل فرعی در نظر گرفته شد. نتایج نشان داد تنش خشکی اثر معنی داری بر خصوصیات مورفولوژیکی و وزن تر و خشک گیاه داشت. شاخص های تحمل خشکی GMP, HM و MP شاخص های مناسب تری در شناسایی جمعیت های متحمل خشکی در گیاه دارویی دم شیر بودند. تنش بر هدایت روزنه ای و محتوای نسبی آب و مقادیر کلروفیل a، b، کلروفیل کل و کاروتنوئید اثر داشت و باعث کاهش مقادیر آنها گردید. همچنین تنش خشکی باعث افزایش محتوای فنلی، فلاونوئید و خاصیت آنتی اکسیدانی جمعیت های دم شیر شد. بیشترین مقدار فنل کل در جمعیت طالقان و کمترین مقدار آن در جمعیت سراب مشاهده شد. اثر تنش بر روی درصد و عملکرد اسانس معنی دار نشد. اثر متقابل تنش و جمعیت برای میزان پرولین، پروتئین، پراکسید هیدروژن و فعالیت آنزیم های کاتالاز، سوپراکسید دیسموتاز و گایاکول پر اکسیداز معنی دار بود. مقدار و درصد لئونورین تحت تاثیر تنش خشکی در گیاهان مورد بررسی افزایش یافت. میزان عملکرد لئونورین به طور متوسط در جمعیت طالقان دارای بیشترین مقدار و در جمعیت سراب دارای کمترین مقدار در سطوح مختلف تنش بود. همبستگی مثبت و معنی داری میان تنش خشکی و مقدار فنل کل، فلاونوئید کل، خاصیت آنتی اکسیدانی گیاه، مقدار پرولین، کاتالاز، گایاکول پراکسیداز، مقدار پراکسید هیدروژن، مقدار و درصد لئونورین وجود داشت. براساس نتایج مورفولوژیک، فیزیولوژیک و بیوشیمیایی جمعیت طالقان به عنوان جمعیت متحمل خشکی در شرایط تنش و جمعیت سراب به عنوان جمعیت حساس نسبت به سایر جمعیت ها شناخته شدند. 89 ژنوتیپ cardiaca L. (شامل 79 ژنوتیپ از ایران و 10 ژنوتیپ از استرالیا) و 15 ژنوتیپ از دو گونه L. heterophylus و L. sibericus با هفت آغازگر iPBS ارزیابی شدند که در مجموع 191 باند در محدوده 180-4000 جفت باز و مقدار متوسط PIC برای هر آغازگر 0/29 بود. محاسبه تنوع ژنتیکی با استفاده از شاخص اطلاعات شانون (I) و شاخص تنوع ژنی نی (H) تنوع ژنتیکی بالا در ژرم پلاسم مورد مطالعه را نشان داد. با وجود این، در میان 89 نمونه از L. cardiaca، ژنوتیپ های جمع آوری شده از منطقه جغرافیایی مشابه تمایل به باهم بودن در یک خوشه داشتند و این نشان دهنده شباهت ژنتیکی بیشتر است. در این مطالعه نشانگر iPBS به عنوان فن آوری انگشت نگاری ژنوم، با کارآیی بالا و هزینه کم است و می تواند جایگزین موثری برای سایر تکنیک های نشانگری در تمایز ژنوتیپ های گیاه دارویی دم شیر (L. cardiaca) و گونه های وابسته باشد.
- Abstract
- Motherwort (Leonurus cardiaca L.), a medicinal plant of the Lamiaceae family, has a great diversity and wide distribution in Iran. It is important due to having Leonurine with blood dilution and muscles relaxation effects. In order to evaluate the response of the Motherwort populations in drought environments, an experiment was carried out in split plot design based on RCBD, with three replications. Three irrigation levels were considered as main plots including %100, one third and two third of FC and four populations as sub plots including Kerman, Taleghan, Sarab and Khansar. The results showed that, water stress affected morphological traits and fresh and dry weight significantly. The GMP, HM, MP indices were more appropriate drought stress indices for the identification of drought tolerant plants of Motherwort. Water stress had significantly decreasing effect on stomatal conductance, RWC, chlorophyll a, b, total chlorophyll and carotenoids and also has increasing effect on the phenolic and flavonoid content and antioxidant activity of Motherwort populations. The highest and the lowest total phenol content were observed in Taleghan and Sarab populations, respectively. The effect of stress on percentage and yield of essential oil was not significant. There were a significant stress × population interaction for proline, proteins, hydrogen peroxide and activity of catalase, superoxide dismutase, guaiacol peroxidase. The amount and percentage of Leonurine had been increased by drought. The amount of Leonurine was high in Taleghan and low in Sarab in three drought stress levels. There were significant positive correlations between drought stress and the amount of total phenol, flavonoids, antioxidant plant, proline, catalase, guaiacol peroxidase, hydrogen peroxide, the amount and percentage of Leonurine. Based on morphological, physiological and biochemical results, the population of Taleghan was the most drought tolerant population in comparison to other populations. Sarab was the most susceptible population among the studied. The 89 genotypes of L. cardiaca (79 and 10 populatins collected from Iran and Australia, respectively) and 15 additional genotypes of two related species (L. heterophylus and L. sibericus) from Australia were evaluated by PCR analysis using iPBS primers and produced a total of 191 bands ranging from 180 to 4000 bp and the mean PIC value of 0.24 for each primer. Genetic variation calculated using Shannon’s Information index (I) and Nei’s gene diversity index (H) showed high genetic diversity in the studied genotypes. However, among the 89 accessions of L. cardiaca, genotypes collected from the same geographic region tended to cluster together, thus indicating greater genetic similarity. The iPBS PCR-based genome fingerprinting technology in this study is an efficient and low-cost marker and provides another effective alternative tool in differentiation of genotypes in L. cardiaca and related species. Keywords: Leonurus cardiaca, drought tolerance, stress indices, Leonurine, iPBS.
