بررسی اثر اشعه ی UV-C و تنظیم کننده های رشد گیاهی بر آلوئه ورا ( Aloe vera L )

Subject Areas : Journal of Medicinal Herbs, "J. Med Herb" (Formerly known as Journal of Herbal Drugs or J. Herb Drug)

نسترن  صادقی ¹ (عضو هیئت علمی دانشگاه آزاد اسلامی واحد کاشمر ( دانشجوی دکتری فیزیک- دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم تحقیقات) ؛)
مرضیه  شفیعی حاجی آباد ² (دانشجوی دکتری گیاهان دارویی، دانشگاه گیسن، ایالت هسن، آلمان)
امیر مهدی  شوکتی ³ (کارشناس گیاهان دارویی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد کاشمر ؛)

Received: 2010-04-15 Accepted : 2010-06-01 Published : 2010-08-01

Keywords: آلوئه ورا, کشت درون شیشه ای, اشعه‌ی UV-C, تنظیم کنترل رشد,

Abstract :

مقدمه و هدف: اثرات اشعه­ی فرابنفش بر گیاهان که به نور خورشید نیاز دائمی دارند، غیر قابل اجتناب است. تأثیر مستقیم نور فرابنفش بر رشد و نمو در گیاهان، معمولاً منفی است و گیاهان  ساز و کارهای دفاعی مختلفی برای محافظت و سازگاری خود به کار می­گیرند. این تحقیق با هدف بررسی اثرات مخرّب، محرک یا سازنده­ی احتمالی اشعه­ی UV-C (nm 280 - 100) بر گیاهچه­های درون شیشه­ای آلوئه­ورا و تغییرات احتمالی این اثرات در حضور غلظت­های مختلف تنظیم کننده­های رشد موجود در محیط کشت، انجام گرفته­است.   روش تحقیق: گیاه آلوئه ورا به این دلیل انتخاب شد که گیاهی دارویی و نیمه­ گرمسیری است و به طور معمول در محل کشت و پرورش خود به طور مداوم در معرض اشعه‌های فرابنفش انرژی خورشید قرار دارد. تیمارهای مورد آزمون شامل محیط کشت در 4 سطح و اشعه­ی UV-C در دو سطح (40 میکرووات بر سانتی­متر مربع و صفر میکرووات بر سانتی­متر مربع) بودند. گیاهچه­های درون­شیشه­ای روی 4 محیط کشت مختلف در 6 تکرار کشت شدند و 3 تکرار از آن­ها طی 1 ماه،  روزانه 1 ساعت در معرض اشعه­ی UV-C  قرار گرفتند.نتایج و بحث: نتایج حاصل از این بررسی نشان داد که بیش­ترین طول گیاهچه، تعداد و طول ریشه در محیط کشت، دارای5/1 میلی­گرم در لیتر IBA  و بیش­ترین تعداد شاخساره در محیط کشت،  دارای 5/1 میلی­گرم در لیتر IBA و 1 میلی­گرم در لیترBA به دست آمد. اشعه­ی UV-C به طور معنی­داری باعث کاهش طول  اندام­های هوایی، تعداد و طول ریشه در تیمارهای اشعه دیده شد اما تعداد شاخساره را افزایش داد. توصیه کاربردی/صنعتی:  براساس نتایج به­دست آمده از این تحقیق، اشعه­ی UV-C باعث کاهش تعداد و طول ریشه شد. بنابراین  استفاده از این اشعه در مراحل ریشه­زایی و طویل شدن اندام­های هوایی در گیاه آلوئه ورا توصیه نمی­شود. این در حالی است که در محیط­های استقرار و پرآوری اشعه­ی UV-C می­تواند به عنوان عاملی برای تحریک تولید شاخساره­ی بیش­تر در کشت درون­شیشه­ای به کار رود.

References:

انتشاری، ش.، منوچهری کلانتری، خ.، قربانلی ، م و ترک زاده ، م. 1384. تأثیر باندهای مختلف اشعه­ی ماورای بنفش بر رنگیزه‌های موجود در برگ سویا (Glycine max L.).
 فصل­نامه­ی زیست­شناسی ایران، 18: 77 -83 .

باقری ، ع و صفّاری، م. 1376. مبانی کشت بافت‌های گیاهی . انتشارات دانشگاه فردوسی مشهد، 406 صفحه.

بلوچی ، ح.، مدرّس ثانوی ، ع.م.، امام ، ی و برزگر ، م. 1387. تأثیر تنش کم­آبی ، ازدیاد دی‌اکسید کربن و اشعه­ی ماورای بنفش بر صفات کیفی برگ پرچم گندم دوروم (Triticum turgidum L. var durum Desf)، مجله­ی علوم و فنون کشاورزی و منابع طبیعی, 12: 167-181.

قناتی ، ف.، احمدی، ز و عبدالمالکی، پ. 1385. تأثیر پرتوی فرابنفش C بر برخی پارامترهای فیزیولوژیکی در گیاه صبر زرد ( Aloe vera)، فصل­نامه­ی علمی پژوهشی تحقیقات گیاهان دارویی و معطر ایران 22: 315-331.

مهدویان، ا.، قربانلی، م.، منوچهری کلانتری، خ و محمدی، غ. 1385. تأثیر باندهای مختلف اشعه­ی ماورای بنفش بر عوامل فیزیولوژیکی و ریخت­شناسی فلفل (Capsicum annuum L.). فصل­نامه­ی زیست­شناسی ایران، 19: 43-48.

Abrie, A. and Staden, J.V. 2001. Micropropagation of endangered Aloe Polyphylla. J. Plant Growth  Regul, 33 (1): 19-23.

Ahmed, S., Kabir, A. H., Ahmed, M. B., Razvy, M. A. and Ganesan, S. 2007. Development of rapid micropropagation method of Aloe vera L. Sjemenarstvo 24: 121-128.

Alagukannan, G., Ganesh, S. and Gopal, S. K. 2002. Characterization and screening of different ecotypes of Aloe vera L. for growth, yield and quality, Submitted for Yun-Ho Award, International Aloe Science Council, Texas. Pp: 48.

Arteca, R. N. 1995. Plant Growth Regulators, Substances Principles and Applications. Chapman and Hall, New York. PP: 332.

Ballare, C. L., Baness, P. W. and Flint, S. D. 1995. Inhibition of hypocotyls elongation by ultrsviolet-B radiation in de-etiolating tomato seedlings. Photoreceptor. Physiol. Plant, 93: 548-592.

Blackburn, G. A. 1998. Spectral indices for estimating photosynthetic pigment concentrations: a test using senescent tree leaves. Int J Remote Sens, 19: 657 – 675.

Chaudhuri, S. and Mukundan, U. 2001. Aloe vera L. - Micropropagation and Characterization of its gel. Phytomorphology, 51 (2): 155-157.

Ehsanpour, A. A. and Razavizadeh, R. 2005. Effect of UV-C on Drought Tolerance of Alfalfa (Medicago sativa) Callus. Am J Biochem Biotechnol, 1 (2): 107-110.

Farokh, P., Mohmoodzadeh, H. and Satari, T. N. 2010. Response of seed germination of sunflower to UV-B radiation. Res J. Environ Sci, 4(1): 70-74.

Fattahi, M. J., Oghli, Y. H. and Ghazvini, R. F. 2004. Introduction of the most suitable culture media for micropropagation of a medicinal plant aloe (Aloe barbadensis Mill.). Iranian J. Hortic Tech Sci, 5: 71-80. 

Filella, I., Serrano, J., Serra. and Penuelas, J. 1995. Evaluating wheat nitrogen status with canopy reflectance indices and discriminant analysis. Crop Sci, 35: 1400-1405.

Gamon, J. A. and Surfus, J. S. 1999. Assessing leaf pigment content and activity with a reflectometer. New Phytologist 143: 105 – 117.

Hashemabadi, D. and Kaviani, B. 2008. Rapid micro-propagation of Aloe vera L. via shoot multiplication. Afric J. Biotech, 7 (12): 1899-1902.

Hirimburegama, K. and Gamage, N. 1995. In vitro multiplication of Aloe vera meristem tips for mass propagation. Hortic Sci, 27 (3-4): 15-18.

Jansen, M. A. K. 2002. Ultraviolet- B radiation effects on plants: Induction of morphogenic responses. Physiol Planta, 116: 423-429.

Kakanni, V. G., Reddyer, K. R., Zhao, D. and Mohammad, A. R. 2003. Effects of Ultraviolet-B radiation on cotton (Gossypium hirsutum L.). Morphol. Anatomy Annal Bot, 91: 817-826.

Krizek, D. T., Kramer, G. F., Upadhyaya. A. and Mirecki., R. M. 1993. UV-B response of cucumber seedling grown under metal halide and high pressure sodium/deluxe lamps. Physiol Plantarum, 88: 350-358.

Manetas, Y., Petropoulou, Y., Stamatakis, K., Nikolopoulos, D., Levizou, E., Psaras, G. and Karabourniotis, G. 1997. Beneficial effects of enhanced UV-B radiation under field conditions: improvement of needle water relations and survival capacity of Pinus pinea L. seedlings during the dry Mediterranean summer. Plant Ecol, 128: 100-108.

Meyer, H. J. and Staden, J. V. 1991. Rapid in vitro propagation of Aloe barbadensis Mill. Plant Cell, Tis Org Cul, 26 (3): 167-171.

Mpoloka, S. W., Abratt, V. A, Mundree, S. G., Thomson, J. A. and Musil C. F. 2007. Potential effects of prolonged ultraviolet radiation exposure in plants: chloroplast DNA analysis. Am-Eurasian J. Agric.  Environ Sci, 2(4): 437-441.

Mukherjee, A. and Roy-Chowdhury, B. 2008. The In Vitro Propagation of Aloe vera sp. TIG Res J, 1 (2): 116-119.

Natali, L., Sanchez, I. C. and Cavallini, A. 1990. In vitro culture of Aloe barbadensis Mill. micropropagation from vegetative meristems. Plant Cell, Tis Org Cul, 20: 71-74.

Normanly, J. 1997. Auxin metabolism. Physiol. Plant. 100: 422-431

Ormrod, D. P. and Hale, B. A. 2000. Physiological responses of plants and crops to ultraviolet-B radiation stress. Air Pollution, 761-770.

Paez, A., Gebre, G. M., Gonzales, M. E. and Tschslinski, T. J. 2000. Growth, soluble carbohydrates and aloin concentration of Aloe vera plants exposed to tree iradiance levels environmental and experimental botany levels. Environ. Exp. Bot, 44: 133-139.

Rahmaatzadeh, S. and Khara, J. 2007. Anatomical and morphological changes caused by intraction between UV-C Radiation and colonized wheat by some species of Mycorrhiza arbuscular. J. Bio. Sci, 7(6): 1001-1004.

Ros, J. and Tevini, M. 1995. Interaction of UV radiation and IAA during growth of seedling and hypocotyls segments of Sunflower. Plant Physiol, 146: 295-302.

Roy, S. C. and Sarkar, A. 1991. In vitro regeneration and micropropagation of Aloe vera L. Sci Hor, 47(1-2): 107-113.

Schreiner, M., Krumbein, A., Mewis, I., Ulrichs., C. and Huyskens-Keil, S. 2009. Short-term and moderate UV-B radiation effects on secondary plant metabolism in different organs of nasturtium (Tropaeolum majus L.). Innov Food Sci Emerg Tech, 10(1): 93-96.

Sembiring, H., Raun, W.R., Johnson, G.V., Stone, M.L., Solie, J. B. and Phillips, S.B. 1998. Detection of nitrogen and phosophorus nutrient status in winter wheat using spectral radiance. J. Plant Nut, 21 (6):1207-1233.

Small wood, M.F., Calvert, C.M., and Bowles, D.J. 1999. Plant Responses to Environmental stress. Annals of Bot, 85(4): 578-580

Stapleton, A.E. 1992. Ultraviolet radiation and plants: Burning questions. The Plant Cell, 4: 1353-1358.

Strid, A., Chow, W. S., Anderson, J. M. 1994. UV-B damage and protection at the molecular level in plants. Photosynth Res, 39: 475-489.

Tanabe, M. J. and Horiuchi, K. 2006. Aloe barbadensis Mill. ex vitro autotrophic culture. Journal of Hawahan Pacific Agriculture, 13: 55-59.

Velcheva M., Faltin Z., Vardi A., Eshdat Y. and Peral, A. 2005. Regeneration of Aloe arborescens via organogenesis from young inflorescences. Plant Cell, Tis Org Cul, 83: 293-301.

Wood, C. W., Reeves, D. W., Duffield, R. R. and Edmisten, K. L. 1992. Field chlorophyll measurements for evaluation of corn nitrogen status. J Plant Nutr, 15:487-500.

Ziska, L. H., Teramura, A. H., Sullivan, J. H. and McCoy, A. 1993. Influence of ultraviolet-B (UV-B) radiation on photosynthetic and growth characteristics in field-grown cassava (Manihot esculentum Crantz). Plant. Cell Environ, 16: 73-79.