بررسی رشد ، فعالیت نیترات ردوکتازی، محتوای کلی فلاونوئیدها، آنتوسیانینها و برخی عناصر در گیاه زینتی-دارویی زامیفولیا (.Zamioculcas zamiifolia Engl)تحت اثر سه نوع کود نیتروژنه در شرایط گلخانه‌ای

محورهای موضوعی : ژنتیک

علیرضا رحمانی ¹ , آرین ساطعی ² , مهدی عبادی ³ , مازیار احمدی گلسفیدی ⁴

1 - گروه زیست شناسی، دانشکده علوم پایه، واحد گرگان، دانشگاه آزاد اسلامی، گرگان، ایران
2 - گروه زیست شناسی، دانشکده علوم پایه، واحد گرگان، دانشگاه آزاد اسلامی، گرگان، ایران
3 - گروه شیمی، دانشکده علوم پایه، واحد گرگان، دانشگاه آزاد اسلامی، گرگان، ایران
4 - گروه شیمی ، واحد گرگان، دانشگاه آزاد اسلامی، گرگان، ایران

تاریخ دریافت : 1399/08/02 تاریخ پذیرش : 1399/08/10 تاریخ انتشار : 1404/01/29

کلید واژه: گیاه دارویی, کود زیستی, گیاه زینتی, آنتوسیانین, نیترات ردوکتاز, , زاموفیلیا (Zamioculcas zamiifolia Engl..),

چکیده مقاله :

در پژوهش حاضر، اثر کودهای نیتروژنه شامل اوره، NPK و کود زیستی حاوی ازتوباکتر با نام تجاری دکتر بیو بر روی رشد، محتوای برخی عناصر و محتوای ترکیبات فلاونوئیدی و آنتوسیانین‌های کل در گیاه زینتی- دارویی زامیفولیا (Zamioculcas zamiifolia Engl.) مورد بررسی قرار گرفت. گیاهان در بلوک‌های تصادفی در گلخانه فرهیختگان دانشگاه آزاد اسلامی گرگان در گلدان و تحت تاثیر غلظت‌های مختلف کود در سطوح ۰، ۲ و ۴ گرم بر لیتر کشت شدند. بر اساس نتایج حاصل، تیمارهای اوره و کود زیستی تاثیرات معنی‌دار بیشتری بر جنبه‌های مختلف رشد نظیر وزن تر و وزن خشک ریشه و برگ‌ها نسبت به کود NPK داشتند. هرچند محتوای فلاونوئید برگ‌ها تحت تاثیر کود قرار نگرفت، ولی کود زیستی تاثیر مثبت معنی‌داری بر محتوای آنتوسیانین کل برگ‌ها داشت. همچنین غلظت ۲ گرم بر لیتر کود NPK و اوره تاثیر منفی و غلظت ۴ گرم بر لیتر اوره تاثیر مثبت بر محتوای کلی آنتوسیانین برگ‌ها داشتند. کلیه تیمارها تاثیر مثبت در افزایش محتوای نیتروژن کل ریشه داشتند. نیتروژن کل در برگ‌ها تحت تاثیر کود زیستی قرار نگرفت، ولی از این جنبه تاثیراتی مثبت در مورد سایر تیمارها مشاهده شد. هم کود زیستی و هم اوره تاثیرات مثبت و معنی‌داری را بر افزایش فعالیت نیترات ردوکتازی برگ‌ها نشان دادند. تاثیر کود NPK بر این فعالیت آنزیمی در غلظت ۴ گرم بر لیتر افزاینده، ولی در غلظت ۲ گرم بر لیتر کاهنده بود. کلیه تیمارها تاثیراتی معنی‌دار را در کاهش فسفر و پتاسیم برگها و در عوض افزایش این عناصر در ریشه ها نشان دادند. کود زیستی و کود NPK تاثیراتی معنی دار در کاهش آهن برگ‌ها و ریشه داشتند. در مورد اوره، این کاهش فقط بر روی ریشه و در تیمار ۲ گرم بر لیتر مشاهده شد، ولی تیمار ۴ گرم بر لیتر هم در ریشه و هم در برگ‌ها افزایش آهن را باعث شد.

چکیده انگلیسی:

In the present study, the effect of nitrogen fertilizers, including urea, NPK, and biofertilizer containing Azotobacter with the trade name Dr. Bio, on growth, content of some elements, and content of flavonoid compounds and total anthocyanins in the ornamental-medicinal plant Zamioculcas zamiifolia Engl. was investigated. In the greenhouse of Farhikhtegan at Islamic Azad University of Gorgan, plants were planted in pots and arranged in random blocks under the influence of different concentrations of fertilizer, specifically at levels of 0, 2, and 4 g/L. Urea and biofertilizer treatments had more significant effects on growth factors, such as the fresh and dry weights of roots and leaves, compared to NPK fertilizer.  Although the flavonoid content of leaves was not affected by fertilizer, biofertilizer had a significant positive effect on the anthocyanin content of them. Concentrations of 2 g/L of NPK or urea negatively affected the total anthocyanin content of leaves, while a concentration of 4 g/L of urea had a positive effect. All treatments positively increased the nitrogen content in roots. The total nitrogen in leaves was unaffected by the biofertilizer, but showed some increases with other treatments. Both biofertilizer and urea had significant positive effects on increasing the nitrate reductase activity in leaves. The effect of NPK fertilizer on this enzymatic activity was increased at a concentration of 4 g/L but decreased at a concentration of 2 g/L. All treatments significantly reduced phosphorus and potassium levels in leaves while increasing them in the roots. Both biofertilizer and NPK significantly reduced the iron content in both leaves and roots. However, with urea, this decrease was only observed in the roots at a concentration of 2 g/L. In contrast, the 4 g/L treatment increased the iron content in both the roots and leaves.

 

منابع و مأخذ:

Abbas, M.K. and Ali, A.S. (2011). Effect of foliar application of NPK on some growth characters of two cultivars of Roselle (Hibiscus sabdariffa L.). American Journal of Plant Physiology, 6(4):22-227.
Anderson, E.L. (1987). Root growth and distribution as influenced by tillage fertilization in sugarcane.Agronomy. Journal. 79:544-549.
Cabello, P., Roldán, M.D. and Moreno-Vivián, C. (2004). Nitrate reduction and the nitrogen cycle in archaea. Microbiology, 150: 3527-3546.
Cechin, I. and Fumis, T.F. (2004). Effect of nitrogen supply on growth and photosynthesis of sunflower plants grown in the greenhouse. Journal of Plant Science. 166: 1379-1385.
Chen, J.J. and Henny, R.J. (2003). ZZ: a unique tropical ornamental foliage plant. Hort-Technology 13 (3):458–462.
Eblagh, N., Fateh, E., Farzane, M. and Osfuri, M. (2014). Effect of cattle manure application, phosphate solubilizing bacteria and different phosphrous levels on yield and essence components of Trachyspermum ammi L. Journal of Agricultural Science and Sustainable Production 23(4.1): 1-15.
Gerreindenbach, W.A. and Horst, W. (1997). Nitrate uptake capacity of different root zone of zea mays in vitro and situ Plant and Soil.
Griffe, P., Metha, S. and Shankar, D. (2003). Organic production of medicinal, aromatic and dye-yielding plants (MADPs): Forward, preface and introduction, FAO.
Gupta, A.S., Heinen, J.L., Holaday, A.S., Burke, J.J. and Allen, R.D. (1993). Increased resistance to oxidative stress in transgenic plants that overexpress chloroplastic Cu/Zn superoxide dismutase. proceedings of the national academy of sciences . 90: 1629–1633
Habibi, H., Mazaheri, D., Majnoon Hosseini, N. and Chaeechi, M.R. (2006). Effect of altitude on essential oil and components in wild thyme (Thymus kotschyanus Boiss.) Taleghan region. Applied Crop Research 73: 2-10
Harper, J.E. and Hageman, R.H. (1972). Canopy and seasonal profiles of nitrate reductase in soy,boan (Glycine max (L.) Merr.). Plant Physiology. 49:1-154.
Hassan, F.A.S. (2009). Response of Hibiscus sabdariffa L. plant to some biofertilization treatments. Annals of Agricultural Science, 54:437-446.
Hassanzadeh, A., Mazaheri, D., Chaichei, M. R. and Khavazy, K. (2007). Facilitating bacterial phosphorus uptake and use efficiency of fertilizer phosphorus on yield and yield components of barley. Research and Development, 77:111–118.
Izadi, Z., Ahmadvand, G., Asna Ashri, M. and Piri, J. (2010). Effect of nitrogen and plant density on some growth characteristic, yield and essence in peppermint. Iranian Journal of Field Crops Research 8(5): 824-836.
Jalali, M. (2005). Release kinetics of non-exchangeable potassium in calcareous soils. Comm. Soil Science Plant Analalysis, 36:1903-1917.
Jalali, M. and Zarabi, M. (2006). Kinetics of non-exchangeable potassium release and plant response in some calcareous soils. Journal of Soil Science and Plant Nutrition, 169:194-204.
Kaiser, W., Weiner, H. and Huber. (1999). Nitrate reductase in higher plants: a case study for transduction of environmental stimuli into control of catalytic activity. Physiologia Plantarum, 105: 384-389.
Khalid, A., Muhammad, A.M. and Zahir, Z.A. (2004). Screening plant growth promoting rhizobacteria for improving growth and yield of wheat. Journal of Applied Microbiology, 96:473-480.
Khalil, S.E. and Yousef, R.M.M. (2014). Study the effect of irrigation water regime and fertilizers on growth, yield and some fruit quality of Hibiscus sabdariffa L. International Journal of Advanced Research, 2(5):738-750.
Kjeldahl, J. (1883). Neue Methode zur Bestimmung des Stickstoffs in organischen Körpern. (New method for the determination of nitrogen in organic substances), Fresenius' Zeitschrift für Analytische Chemie, 22 (1): 366-383.
Liu, C.W., Sung, Y., Chen, B.C. and Lai, H.Y. (2014). Effects of nitrogen fertilizer on the growth and nitrate content of lettuce (Lactuca Sativa L.). International Journal of Environmental Research and Public Health, 11: 4427-4440.
Maizlish. N.A. Fritton, D.D. and Kendell, W.A. (1980). Root morphology and early development of maize at varing levels of nitrogen. Agronomy Journal. 72(1):25-31.
Manuel-Ruiz, J. and Romero, L. (1999). Cucumber yield and nitrogen metabolism in response to nitrogen supply. Scientia Horticulturae, 82: 309-316
Mehrabani, M, Mahdavi Meymand, Z, Khandanizadeh, B. Hassan, Abadi N (2014). Effect of different levels of nitrogen fertilizer and harvest time on the quantity and quality of essential oil and total phenol content in Satureja hortensis L. in Kerman province. Eco-phytochemical Journal of Medicinal Plants 8(4): 1-11.
Nabiollahy, K., Khormali, F., Bazargan, K. and Ayoubi, Sh. (2006). Forms of K as a function of clay mineralogy and soil development. Clay Miner, 41:739-749.
Omidbaigi, R. and Nobakht, A. (2001). Nitrogen fertilizer affecting growth, seed yield and active substances of Milk thistle. Pakistan Journal of Biological Science, 4:1345-1349.
Papafotiou, M., and Martini, A.N. (2009). Effect of position and orientation of leaflet explants with respect to plant growth regulators on micropropagation of Zamioculcas zamiifoliaEngl.(ZZ). Scientia horticulturae, 120(1):115-120.
Poshtdar, A., Abdali Mashhadi, A.R., Moradi, F., Siadat, SA. and Bakhshandeh, A. (2016). Ecological and phytochemical response of Mentha piperita L. to nitrogenous fertilizers types in Khuzestan region. Eco-phytochemical Journal of Medicinal Plants 13(1): 19-32.
Saxena, A. (2004). Effect of nitrogen levels and harvesting management on quality of essential oil in peppermint cultivars. Indian Performer 33(3): 182-185.
Sharifi-Rad, J., Sharifi-Rad, M. and Miri, A. (2013). Regulation of the Expression of Nitrate Reductase Genes in Leaves of Medical Plant, Foeniculum vulgare by Different Nitrate Sources. World Applied Sciences Journal, 28: 1311-1315.
Stark, D. and Wray, V. (1989). Anthocyanins. In: Methods in Plant Biology, Plant Phenolics. J.B. Harborne (Ed.). Pp: 32356. Academic Press/Harcourt Brace Jovanovich, London.
Stitt, M., Müller, C., Matt, P., Gibon, Y., Carillo, P., Morcuende, R., Scheible, W.R. and Krapp, A. (2002). Steps towards an integrated view of nitrogen metabolism. Journal of Experimental Botany, 53: 959-970.
Taiz, L. and Zeiger, E. (2006). Plant Physiology, (4th Edition). Sinauer Associates, Sunderland, Mass, 623p.
Vitrac, X., Larronde, F., Krisa, S., Decendit, A., Deffieux, G. and Mérillon, J. M. (2000). Sugar sensing and Ca2+ calmodulin requirement in Vitis vinifera cells producing anthocyanins. Phytochemistry, 53: 659-665.