Effect of drought stress on some physiological properties and antioxidant activity of Achillea tenuifolia Lam.

الموضوعات : مجله گیاهان دارویی

شیما غریبی ¹ ( گروه زراعت و اصلاح نباتات، دانشکده کشاورزی، دانشگاه صنعتی اصفهان، اصفهان، ایران؛ )
بدرالدین ابراهیم سید طباطبایی ² ( گروه بیوتکنولوژی کشاورزی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه صنعتی اصفهان، اصفهان، ایران؛ )
قدرت الله سعیدی ³ ( گروه زراعت و اصلاح نباتات، دانشکده کشاورزی، دانشگاه صنعتی اصفهان، اصفهان، ایران؛ )
سید امیرحسین گلی ⁴ ( گروه علوم و صنایع غذایی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه صنعتی اصفهان، اصفهان، ایران؛ )
مجید طالبی ⁵ ( گروه بیوتکنولوژی کشاورزی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه صنعتی اصفهان، اصفهان، ایران؛ )

تاريخ الإرسال : 22 الإثنين , ذو القعدة, 1433 تاريخ التأكيد : 04 الأحد , محرم, 1434 تاريخ الإصدار : 16 الخميس , ذو الحجة, 1433

الکلمات المفتاحية: Drought stress, antioxidant activity, Achillea tenuifoilia,

ملخص المقالة :

Background & Aim: Osmotic stress in plants lead to increase free radicals and plants use different mechanisms to scavenge these radicals. So, researchers apply stresses especially drought stress to increase secondary metabolites such as phenolics, and antioxidants. One of the valuable medicinal plants is yarrow (Achillea tenuifolia) which is a perennial plant with different medicinal applications.Experimental: In order to assess the effect of drought stress, four different treatments (25%, 50%, 75% and 100% of Field Capacity) with four replicates was done in plastic pots at greenhouse. After 30 days, leaves of samples were used to evaluate total phenolics, antioxidant activity using three model systems including 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazy (DPPH), ferric thiocyanate (FTC), and β-carotene-linoleic acid assay. In addition, malone dialdehyde (MDA), and proline content were evaluated.Results & Discussion: Drought stress in A.tenuifolia significantly increased total phenoloics, and antioxidant activity (in DPPH and β-carotene-linoleic acid assay). In addition, proline and malone dialdehyde were elevated by stress, while according to FTC model, there was no significant differences between 25% and 50% FC treatments.Industrial and practical recommendations: According to the results of present study, the 50% FC treatment can be introduced as acceptable drought level to produce sufficient phenolics and acceptable plant yield. Finally, more studies suggested for assessing the effect of drought stress on amount of other compounds in this medicinal plant.

المصادر:

احمدی، ل. 1378 . تحقیقات گیاهان دارویی و معطر (4) .وزارت جهاد سازندگی معاونت آموزش و تحقیقات. موسسه تحقیقات جنگل ها و مراتع.

پور اسماعیل، پ. 1385. تاثیرات پلیمر سوپر جاذب بر کارایی مصرف آب و عملکرد در لوبیای قرمز. پایان نامه کارشناسی ارشد. دانشگاه آزاد اسلامی واحد کرج.

دادنیا، م. 1384. بررسی اثر کمبود آب بر روی خصوصیات فیزیولوژیکی و زراعی ارقام مختلف آفتابگردان. پایان نامه  دکتری زراعت دانشکده کشاورزی دانشگاه آزاد اسلامی اهواز.

عطائی شیخ، ا. 1383. بررسی تنش خشکی بر برخی خصوصیات فیزیولوژیکی و سطح فعالیتهای آنزیمهای آنتی اکسیدانت در ارقام مختلف نخود. پایان نامه کارشناسی ارشد. دانشگاه آزاد اسلامی واحد کرج.

قانی، ف.، قاسمی پیربلوطی، ع.، حامدی، ب.، ف. ملک پور. 1390. بررسی اثر سطوح مختلف آب و نیتروژن بر صفات مورفولوژیکی و فیزیولوژیکی گیاه دارویی بابونه اورآ (Matricaria aurea L). داروهای گیاهی.، 2(2):101–111.

گلی موحد، غ.  1383 ، بررسی اثر روش استخراج و نوع ماده اولیه بر قدرت آنتی اکسیدانی عصاره استحصالی از برگ گیاه چای .(Camellia sinensis) پایان نامه کارشناسی ارشد، دانشگاه فردوسی مشهد، دانشکده کشاورزی.

Ahmed, A.R., Gabr,  A.M.M., AL–Sayed, H.M. and Smetanska, I. 2012. Effect of drought and salinity stress on total phenolic, flavonoids and flavonols contents and antioxidant activity in in vitro sprout cultures of garden cress (Lepidium sativum). Journal of Applied Sciences Research. 8: 3934–3942.

Asada, K. 2000. The water–water cycle as alternative photon and electron sinks. Philosophical Transactions of the Royal Society B. 355: 1419–1431.

Asgarirad, H., Pourmorad, F., Hosseinimehr, S., Saeidnia, J., Ebrahimzadeh, S. and Lotfi, F. 2010. In vitro antioxidant analysis of Achillea tenuifolia. African Journal of Biotechnology. 9 (24): 3536–3541.

Bates, L.S., Waldern, R.P., Teare, I.D. 1973. Rapid determination of free proline for water–stress studies. Plant and Soil. 39(1): 205–207.

 

Chung, H. S., Chang, L. C., Lee, S. K., Shamon, L. A., van Breemen, R. B., Mehta, R. G., et al., 1999. Flavonoid constituents of Chorizanthe diffusa with potential cancer chemopreventive activity. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 47(1), 36–41.

Esteban, M. A., Villanueva, M. J. and Lissarrague, J. R. 1999. Effect of irrigation on changes in berry composition of Tempranillo during maturation. Sugars, organic acids, and mineral elements. American Journal of Enology and Viticulture. 50(4): 418–434.

Gonzalez, M. L. 1989. Comportaminto de compuestos de metabolismo secandario en lu maduracian de La uva de Vitis vinifera L. Tesis universidad Autonoma de Madrid.

MatÉs, J. M., Pérez–Gómez, C. and De Castro, I. N. 1999. Antioxidant enzymes and human diseases. Clinical Biochemistry. 32(8): 595–603.

Kulisic, T., Radonic, A., Katalinic, V. and Milos, M. 2004. Use of different methods for testing antioxidative activity of oregano essential oil. Food Chemistry. 85: 633 – 40.

Nickavar, B., Kamalinejad, M., HajYahya, M. and Shafagh, B. 2006. Comparison of the free radical scavenging activity of six Iranian Achillea species. Pharmaceutical Biology. 44: 208–212.

Oberprieler, C. and Vogt, R. 2000. The position of Castrilanthemum Vogt & Oberprieler and the phylogeny of Mediterranean Anthemideae (Compositae) as inferred from nrDNA ITS and cpDNA trnL/trnF IGS sequence variation. Plant Systematics and Evolution. 225: 145–170.

Peterlunger, E., Siviloti, P., Celoti, E. and Zironi, R. 2000. Water stress and polyphenolic quality in red grapes. 6th International symposium on grapevine physiology and biotechnology, Heraklion, Greece.

Prior, R.L. and Cao, G. 2000 .Antioxidant phytochemicals in fruits and vegetables. Diet and health implications. Horticultural Science. 35: 588–92.

Schwars, K., Bertelsen, G., Nissen, L.R., Gardner, P.T., Heinonen, M.I. and Hopia, A., et al., 2001. Investigation of plant extracts for antioxidant assay based on radical scavenging, lipid oxidation and analysis of the principal antioxidant compounds. Food Research Technology. 212: 319–328.

Slinkard, K. and Singleton, V.L. 1977. Total phenol analysis; automation and comparison with manual methods. American Journal of Enology and Viticulture. 28: 49–55.

Trumbeckaite, S., Benetis, R., Bumblauskiene, L., Burdulis, D., Janulis, V., Toleikis, A., et al., 2011. Achillea millefolium L. s.l. herb extract: antioxidant activity and effect on the rat heart mitochondrial functions. Food Chemistry. 127: 1540–1548.

Vitalini, S., Giangiacomo, B. Iriti, M. Orsenigo, S. Iorizzi, M. and Gelsomina, F. 2011. Phenolic compounds from Achillea millefolium L. and their bioactivity. Acta Biochimica Polonica. 58: 203–209.

Zhang, H., Feng, C. and Wang, X. 2006. Evaluation of antioxidant activity of parsley (Petroselinum crispum) essential oil and identification of its antioxidant constituents. Food Chemistry. 39: 833 –839.

Zhou, S. and Abaraha A. 2007. Response to heat stress in warm season and cool season turf grass cultivars. Scientific Research and Essays. 2: 95–100.