Iranian Journal of Seed Research

fa ارزیابی تنش دگرآسیبی گل راعی (Hypericum perforatum) بر خصوصیات جوانه‌زنی، فیزیولوژیکی و بیوشیمیایی گیاه محک و حساس به دگرآسیب‌رسان‌شیمیایی نخود فرنگی (Pisum sativum) Evaluation of allelopathic stress of St. John's wort (Hypericum perforatum) on the germination, physiological, and biochemical characteristics of green pea (Pisum sativum), the benchmark plant sensitive to allelochemicals فیزیولوژی بذر Seed Physiology پژوهشي Research <div style="text-align: justify;">چکیده مبسوط مقدمه: در سامانه‌های زراعی، تنش‌های محیطی زیادی وجود دارند که می‌توانند موجب تغییرات قابل توجهی در پاسخ‌های رشد، فیزیولوژیکی و بیوشیمیایی گیاهان تحت تنش شوند. یکی از این عوامل، اندرکنش‌های بیوشیمیایی بین گیاهان توام با تولید ترکیبات ثانویه می‌باشد. دگرآسیب‌رسان‌های شیمیایی بطور عمده دارای نقش دفاعی و لیگنینی نمودن دیواره سلولی گیاهان می‌باشند و به‌طور مستقیم نقشی در فرآیندهای رشدی در گیاهان ندارند. لذا آزمایشی با هدف ارزیابی اثر تنش دگرآسیبی گل راعی بر خصوصیات جوانه‌زنی، فیزیولوژیکی، بیوشیمیایی و فعالیت آنتی‌اکسیدانی گیاه محک و حساس به دگرآسیبرسان‌شیمیایی نخود فرنگی انجام شد مواد و روش‌ها:.تیمارها شامل غلظت‌های مختلف گل راعی در 11 سطح (0، 10، 20، 30، 40، 50، 60، 70، 80، 90 و 100 درصد از عصاره آبی) بود. این تحقیق به‌صورت طرح کاملاً تصادفی در سه تکرار در آزمایشگاه علوم علف‌های هرز دانشگاه گنبدکاووس در سال 1402 به اجرا درآمد. یافته‌ها: نتایج این مطالعه نشان داد که یکی از عوامل تاثیرگذار بر خصوصیات فیزیولوژیکی، و بیوشیمیایی نخود فرنگی، غلظت عصاره گل راعی است. صفات درصد و سرعت جوانه‌زنی، طول ریشه‌چه و ساقه‌چه، وزن خشک ریشه‌چه و ساقه‌چه نخود فرنگی در بیشتر موارد،  با افزایش غلظت عصاره آبی در مقایسه با شاهد کاهش نشان دادند، به‌طوری ‌که بیشترین کاهش این صفات مربوط به غلظت 100 درصد عصاره آبی بود. در مقابل، محتوای اسمولیت‌های سازشی نظیر پرولین و قندهای محلول، ترکیبات فنولی، فلاونوئیدی و فعالیت آنتی‌اکسیدانی ریشه‌چه و ساقه‌چه نخود فرنگی در کلیه تیمارها به‌طور معنی‌داری افزایش نشان داد که بیشترین افزایش مربوط به غلظت 100 درصد عصاره آبی گل راعی بود. در مجموع کاهش وزن خشک گیاهچه‌ای نخود فرنگی در اثر افزایش غلظت‌ عصاره آبی گل راعی علی رغم افزایش نسبی محتوای صفات فیزیولوژیکی و بیوشیمیایی بیانگر شدت بالای تنش دگرآسیبی عصاره گل راعی و عدم کفایت آن‌ها است که منجر به سمیت سلولی در مقابل تنش اکسیداتیو است. نتیجه‌گیری: با توجه به اثر دگرآسیبی گل راعی بر گیاه حساس به دگرآسیبرسان‌شیمیایی نخود فرنگی و پراکنش آن در باغات، زمین‌های بایر و کشتزارهای گندم و ذرت، اثر احتمالی بقایای حاصل از آن‌ها در کاشت بعدی و حتی در صورت حضور در کشت مخلوط بایستی مد نظر قرار گیرد. جنبه‌های نوآوری:</div> <ol> <li dir="RTL" style="margin-right: 47px; text-align: justify;">عصاره آبی حاصل از گل راعی جوانه‌زنی و رشد گیاهچه‌ای نخود فرنگی را به مقدار زیادی کاهش می‌دهد.</li> <li dir="RTL" style="margin-right: 47px; text-align: justify;"> تفاوت در تاثیر عصاره آبی گل راعی بر گیاه محک و حساس به دگرآسیبرسان‌شیمیایی نخود فرنگی وابسته به حد آستانه غلظت آن‌ها می‌باشد.</li> <li dir="RTL" style="margin-right: 47px; text-align: justify;">شدت بالای تنش دگرآسیب‌رسان عصاره گل راعی و عدم کفایت آنتی‌اکسیدان‌های غیر آنزیمی منجر به تنش اکسیداتیو می‌شود. </li> </ol> <div style="text-align: justify;">Extended abstract Introduction: In agricultural systems, several environmental stresses can remarkably alter the growth, physiological, and biochemical responses of plants under stress. One of these factors is the biochemical reactions between plants along with the production of secondary compounds. Allelochemicals mainly have defence and cell wall ligninization roles in plants and do not directly play a role in the growth processes of plants. Thus, an experiment was carried out to evaluate the effect of allelopathic stress of Hypericum perforatum on the germination, physiological, biochemical, and antioxidant activity characteristics of green pea, the benchmark plant sensitive to allelochemicals. Materials and methods: The treatments included different concentrations of H. perforatum at 11 levels (i.e., 0, 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, and 100% of the aqueous extract). This research was carried out as a completely randomized design with three replications at the weed science laboratory of Gonbad Kavous University in 2023. Results: The results of this study showed that one of the factors influencing the physiological, and biochemical characteristics of green pea is the concentration of the H. perforatum extract. In most cases, the percentage and rate of green pea germination, radicle and plumule length, and dry weight of radicle and plumule decreased with increased concentration of aqueous extract compared to the control, so that the greatest reduction in these characteristics was observed in 100% of H. perforatum extract. In contrast, the content of compatible osmolytes such as proline and soluble sugars, phenolic and flavonoid compounds, and antioxidant activity of green pea roots and plumules increased significantly in all studied treatments, with the highest increase in these characteristics observed at the concentration of 100% of H. perforatum aqueous extract. In general, the decrease in the dry weight of green pea seedlings due to the increase in the concentration of the aqueous extract of H. perforatum, despite the relative increase in the content of physiological and biochemical traits, indicates the high intensity of allelopathic stress of H. perforatum extract and their insufficiency, which leads to cytotoxicity against oxidative stress. Conclusion: Considering the heterotoxicity effect of H. perforatum on green pea sensitive to allelochemicals and its distribution in gardens, barren lands, and wheat and corn fields, the possible effect of their residues in the next planting and even in case of presence in mixed cultivation should be considered. Highlights: <ol> <li style="text-align:justify">Aqueous extract obtained from the H. perforatum drastically reduces the germination and seedling growth of green peas.</li> <li style="text-align:justify">The difference in the effect of the aqueous extract of H. perforatum on green pea, the benchmark plant sensitive to allelochemicals, depends on their concentration threshold.</li> <li style="text-align:justify">The high intensity of allelopathic stress of H. perforatum extract and insufficient non-enzymatic antioxidants lead to oxidative stress.</li> </ol> </div> دگرآسیبی , تنش اکسیداتیو, ترکیبات فنولی, عصاره آبی, فعالیت آنتی‌اکسیدانی, وزن خشک گیاهچه Allelopathic stress, Antioxidant activity, Aqueous extract, Oxidative stress, Phenolic compounds, Seedling dry weight 167 186 http://yujs.yu.ac.ir/jisr/browse.php?a_code=A-10-319-8&slc_lang=fa&sid=1 Ebrahim Gholamalipour Alamdari ابراهیم غلامعلی‌پور علمداری eg.alamdari@gonbad.ac.ir 100319475328460012172 100319475328460012172 Yes Gonbad Kavous University دانشگاه گنبدکاووس Meisam Habibi میثم حبیبی meisam.habibi@gmail.com 100319475328460012173 100319475328460012173 No Gonbad Kavous University دانشگاه گنبدکاووس Mohammad Hadi Masoumi محمدهادی معصومی masoomihadi@gmail.com 100319475328460012174 100319475328460012174 No Gonbad Kavous University دانشگاه گنبدکاووس Maral Babayani مارال بابایانی maralib74@gmail.com 100319475328460012175 100319475328460012175 No , Sharood University of Technology دانشگاه صنعتی شاهرود Ali Asghar Saravani علی اصغر سراوانی ebrahim_19730@yahoo.com 100319475328460012176 100319475328460012176 No Gorgan University of Agricultural and Natural Resources دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان