اثر پلاسمای سرد DBD بر رشد و آنزیم های آنتی اکسیدان گیاه ریحان
الموضوعات :مریم سپاسی 1 , علیرضا ایرانبخش 2 , سارا سعادتمند 3 , مصطفی عباذی 4 , زهرا اوراقی اردبیلی 5
1 - دانشجوی دکتری، گروه زیست‌شناسی، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران
2 - استاد، گروه زیست شناسی، واحد علوم و تحقیقات تهران، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران
3 - دانشیار، گروه زیست شناسی،دانشکده علوم و فناوریهای همگرا، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد علوم و تحقیقات تهران- ایران
4 - استادیار، گروه زیست شناسی، واحد دامغان، دانشگاه آزاد اسلامی، دامغان، ایران
5 - دانشیار، گروه زیست شناسی، واحد گرمسار، دانشگاه آزاد اسلامی، گرمسار، ایران
الکلمات المفتاحية: پلاسمای سرد, DBD, انزیم های آنتی اکسیدان, رشد, گیاه ریحان,
ملخص المقالة :
باسیل شیرین یک گیاه آشپزخانه¬ای پرمصرف است که در غذا و محصولات بهداشتی خوراکی و گیاهان دارویی استفاده می¬شود. امروزه افزایش محصولات کشاورزی برای تغذیه جمعیت رو به رشد کنونی جهان مهم است. اتمسفر سرد یا پلاسمای کم فشار یک ابزار بالقوه برای افزایش تولید گیاهان زراعی است. در سالهای اخیر، استفاده های بالقوه از پلاسما ی سرد در کشاورزی بطور چشمگیری افزایش یافته است. تیمار پلاسمای سرد یک متد عاری از آلودگی وسریع و اقتصادی برای افزایش عملکرد بذرها، رشد گیاه و نهایتا محصول گیاه است. دراین مطالعه دانه های گیاه ریحان به مدت 45 (P1) و 90 (P2) ثانیه در معرض پلاسمای سرد DBD قرار گرفتند. میزان وزن تر و خشک گیاه در اثر تیمار P1 به طور معنی داری نسبت به شاهد افزایش یافت در حالیکه میزان آنها در اثر تیمار P2 کاهش یافت. درصد جوانه زنی در اثر تیمارهای مختلف پلاسما تفاوت معنی داری با شاهد نشان نداد. میزان کلروفیل کل در اثر تیمار P1 افزایش و در اثر تیمار P2 کاهش یافت . میزان پروتیین در اثر تیمارهای P1 و P2 به ترتیب 37% و 42% نسبت به شاهد افزایش یافت. میزان قندهای محلول در تیمار P2 به نسبت 6% نسبت به شاهد افزایش یافت در حالی میزان آن در اثر تیمار P1 نسبت به شاهد بی تغییر ماند. میزان پرولین در اثرتیمار P2 به نسبت دو برابر نسبت به شاهد افزایش یافت در حالی که میزان آن در اثر تیمار P1 نسبت به شاهد بی تغییر ماند. میزان آنزیم کاتالاز و پراکسیدازدر اثر تیمارهای p1 و p2 نسبت به شاهد افزایش یافت. فناوری پلاسمای سرد پتانسیل قابل توجهی برای افزایش رشد دانه رست و گیاه دارد.
1) Adhikari, B., Adhikari, M., Ghimire, B., Park, G. and E.H, Choi. 2019. Cold atmospheric plasma-activated water irrigation induces defense hormone and gene expression in tomato seedlings. Science Report, 9: 16080.
2) Adhikari, B., Adhikari, M.and G, Park. 2020.The effects of plasma on plant growth, development, and sustainability. Applied Sciences, 10(17): 6045.
3) Ahn, C., Gill, J. and D.N, Ruzic. 2019. Growth of plasma-treated corn seeds under realistic conditions. Science Report, 9: 4355.
4) Alhverdizadeh, S. and Danaee, E. 2022. Effect of Humic Acid and Vermicompost on Some Vegetative Indices and Proline Content of Catharanthus roseous under Low Water Stress. Environment and Water Engineering, 9(1): 141-152.
5) Billah, M., S.A. Sajib N.C. Roy., M.M. Rashid., M.A. Reza., M.M. Hasan. and M.R. Talukder. 2020. Effects of DBD air plasma treatment on the enhancement of black gram (Vigna mungo l.) seed germination and growth. Archives of Biochemistry and Biophysics, 681.
6) Bormashenko, E., Grynyov, R., Bormashenko, Y. and E, Drori. 2012. Cold radiofrequency plasma treatment modifies wettability and germination speed of plant seeds. Science Report, 2: 741.
7) Cherkasov, N., Ibhadon, A. and P, Fitzpatrick. 2015. A review of the existing and alternative methods for greener nitrogen fixation. Chem. Eng. Process, 90: 24–33.
8) Dobrin, D., Magureanu, M., Mandache, N.B. and M, Ionita. 2015. The effect of non-thermal plasma treatment on wheat germination and early growth. Innov. Food Science. Emerg. Technol. 29:255–260.
9) Filatova, I., Azharonok, V.V., Kadyrov, M.A., Beljavsky, V., Gvozdov, A., Shik, A., A.E, Antonuk. and N, Belarus. 2011. The effect of plasma treatment of seeds of some grain and legumes on their sowing quality and productivity. Rom. Report Physiology, 56: 139–143.
10) Jiang, J., He, X., Li, L., Li, J., Shao, H., Xu, Q., Ye, R. and Y, Dong. 2014. Effect of cold plasma treatment on seed germination and growth of wheat. Plasma Science Technology, 16: 54–58.
11) Ling, L., Jiangang, L., Minchong, S., Chunlei, Z. and D, Yuanhua. 2015. Cold plasma treatment enhances oilseed rape seed germination under drought stress. Science Report, 5: 13033.
12) Matra, K. 2018. Atmospheric non-thermal argon–oxygen plasma for sunflower seedling growth improvement. Jpn. J. Appl. Phys, 7.
13) Meiqiang, Y., Mingjing, H., Buzhou, M. and M, Tengcai. 2005. Stimulating effects of seed treatment by magnetized plasma on tomato growth and yield. Plasma Sciece Technol, 7: 3143–3147.
14) Mhamdi, A. and F, Van Breusegem. 2018. Reactive oxygen species in plant development. Development, 145: 1–12.
15) Mihai, A.L., Dobrin, D., Magureanu, M. and M.E, Popa. 2014. Possitive effect of non-thermal plasma treatment on radish seed. Rom. Rep. Phys, 66: 1110–1117.
16) Rahman, M.M., Sajib, S.A., Rahi, M.S., Tahura, S., Roy, N.C., Parvez, S., Reza, M.A., M.R, Talukder. and A.H, Kabir. 2018. Mechanisms and signaling associated with LPDBD plasma mediated growth improvement in wheat. Science Report, 8: 10498.
17) Šerá, B., Špatenka, P., Šerý, M., Vrchotova, N. and I, Hruskova. 2010. Influence of plasma treatment on wheat and oat germination and early growth. IEEE Trans. Plasma Science, 38: 2963–2967.
18) Soroori, S., Danaee, E., Hemmati, K. and A, Ladan Moghadam. 2021. The metabolic response and enzymatic activity of Calendula officinalis L. to foliar application of spermidine, citric acid and proline under drought stress and in a postharvest condition. Journal of Agriculture Science and Technology, 23 (6): 1339-1353.
19) Stolárik, T., Henselová, M., Martinka, M., Novák, O., Zahoranová, A. and M, Černák. 2015. Effect of low-temperature plasma on the structure of seeds, growth and metabolism of endogenous phytohormones in pea (Pisum sativum L.). Plasma Chem. Plasma Process, 35: 659–676.
20) Švubová, R., Slováková, L’., Holubová, L’., Rovnanová, D., Gálová, E. and J, Tomeková. 2021.Evaluation of the impact of cold atmospheric pressure plasma, on soybean seed germination. Plants, 10: 177.
21) Volin, J.C., Denes, F.S., Young, R.A. and S.M.T, Park. 2000. Modification of seed germination performance through cold plasma chemistry technology. Crop Science, 40; 1706–1718.
22) Zhang, J., J.O Jo., D.L Huynh., R.K Mongre., Ghosh, M., A.K, Singh., S.B Lee., Y.S Mok., Hyuk, P. and D.K, Jeong. 2017. Growth-inducing effects of argon plasma on soybean sprouts via the regulation of demethylation levels of energy metabolism-related genes. Science Report, 7: 41917.
23) Zhou, Z., Huang, Y., Yang, S. and W, Chen. 2011. Introduction of a new atmospheric pressure plasma device and application on tomato seeds. Agric Science, 2: 23–27.
