جلد 7، شماره 2 - ( (پاییز و زمستان) 1399 )                   سال1399، جلد7 شماره 2 صفحات 1-18 | برگشت به فهرست نسخه ها


XML English Abstract Print


Download citation:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:

Tarbali R, Aliloo A A, Farjami nejad M. Inhibitory Effects of Root Extract of Ceratocephalus falcata on Some Germination Indices, Seedling Growth, and Enzymatic Activities of Triticum aestivum var. Sardary. Iranian J. Seed Res.. 2021; 7 (2) :1-18
URL: http://yujs.yu.ac.ir/jisr/article-1-453-fa.html
تربالی رحیم، علیلو علی اصغر، فرجامی نژاد منوچهر. اثر بازدارندگی عصاره ریشه گیاه آلاله داسی (Ceratocephalus falcata) بر برخی از شاخص‌های جوانه‌زنی، رشد گیاهچه و فعالیت آنزیمی بذر گندم. پژوهشهای بذر ایران. 1399; 7 (2) :1-18

URL: http://yujs.yu.ac.ir/jisr/article-1-453-fa.html


دانشگاه مراغه ، aliloo@maragheh.ac.ir
چکیده:   (1485 مشاهده)
چکیده مبسوط
مقدمه: یکی از دلایل عمده کاهش محصول در گیاهان زراعی هجوم علف‌های هرز است. دگرآسیبی یکی از توانایی‌های علف‌های هرز است که معمولاً با اثرات بازدارندگی، بر رفتار جوامع گیاهی تأثیر می‌گذارد؛ بنابراین بررسی تأثیر دگرآسیبی بر گیاهان زراعی از اهمیت خاصی برخوردار است. همچنین استفاده از گیاهان دگرآسیب و شناسایی ترکیبات زیست‌فعال آن‌ها می‌تواند راه‌کارهای مناسبی برای مدیریت علف‌های هرز نشان دهد؛ بنابراین در این تحقیق ضمن بررسی تأثیر مواد دگرآسیب موجود در ریشه گیاه آلاله داسی روی شاخص‌های جوانه‌زنی بذرگندم، نحوه عمل آن بر برخی از فعالیت‌های آنزیمی مطالعه و ترکیبات احتمالی شرکت‌کننده در دگرآسیبی این گیاه، شناسایی و گزارش شده است.
مواد و روش‌ها: آزمایش‌های جوانه‌زنی و رشد گیاهچه بذر گندم رقم سرداری تحت تأثیر تیمار عصاره آبی ریشه آلاله داسی در پنج سطح، شاهد (آب مقطر)، 5، 10، 15 و 20 درصد عصاره به­صورت طرح کاملاً تصادفی با چهار تکرار در آزمایشگاه پژوهشی تولید و ژنتیک گیاهی دانشگاه مراغه طی سال 1397 انجام شد. هم‌زمان با بررسی اثر تیمار بر مجموعه صفات جوانه‌زنی و گیاهچه، تغییر در فعالیت آنزیم‌های آلفا آمیلاز، کاتالاز، پراکسیداز، سوپر اکسید دیسموتاز و فنل اکسیداز نیز در این مرحله بررسی شدند. همچنین، شناسایی ترکیبات شیمیایی عصاره متانولی ریشه توسط GC/MS انجام شد.
یافته‌ها: با توجه به نتایج، با افزایش غلظت عصاره ریشه آلاله داسی درصد و سرعت جوانه‌زنی بذر گندم به‌طور معنی‌دار کاهش یافت و در غلظت بیش از 15 درصد جوانه‌زنی متوقف شد. نتایج رشد گیاهچه حاکی از بازدارندگی شدید عصاره ریشه بر رشد اندام‌های ریشه‌چه و ساقه‌چه گندم بود که با کاهش معنی‌دار در طول و وزن این اندام‌ها همراه شد که درنهایت قدرت گیاهچه را کاهش داد. همچنین عصاره ریشه، فعالیت آنزیم آلفا آمیلاز را به‌طور معنی‌دار کاهش داد ولی فعالیت آنزیم‌های آنتی‌اکسیدانت در سطوح پایین عصاره افزایش و در سطوح بالاتر کاهش یافتند. در تجزیه شیمیایی، ترکیبات Octadecatrienal، Dihydro-4H-pyrazolo[3,4-d]pyrimidin-4-one، Hexadecanoic acid، Hexadecanoic acid, 2-hydroxy-1(hydroxymethyl)ethyl ester، Isopropyl isothiocyanate و Cyclohexanone با مقادیر بالا شناسایی شدند که بازدارنده جوانه‌زنی نیز هستند.
نتیجه‌گیری: عصاره ریشه آلاله داسی اثر بازدارندگی بسیار قوی روی قوه و قدرت نامیه بذر گندم داشت. بر اساس یافته‌های پژوهش نحوه عمل ترکیبات دگرآسیب آلاله داسی از طریق القاء تنش اکسیداتیو و ممانعت از تحریک مواد اندوخته بذری در هنگام جوانه‌زنی می‌باشد. حساسیت بالای فعالیت آنزیم آلفاآمیلاز به مواد دگرآسیب در این آزمایش ردیابی شد. همچنین کاهش فعالیت تمامی آنزیم‌های مورد مطالعه در غلظت‌های بالا قابل توجه بود. مشتقات مربوط به اسید استئاریک و اسید پالمتیک در حدود 30 درصد ترکیبات را به خود اختصاص دادند که با احتمال بسیار قوی تداخل آنها با فعالیت آنزیم‌ها وجود دارد.

جنبه‌های نوآوری:
1- تأثیر دگرآسیبی عصاره آبی ریشه آلاله داسی بر روی شاخصه‌های جوانه‌زنی گندم زراعی بررسی شد.
2- شناسایی ترکیبات موجود در عصاره متانولی ریشه آلاله داسی صورت گرفت.
3- القاء تنش اکسیداتیو توسط ترکیبات دگرآسیب مشاهده شد.
متن کامل [PDF 538 kb]   (167 دریافت)    
نوع مطالعه: پژوهشي | موضوع مقاله: فیزیولوژی بذر
دریافت: 1398/9/3 | پذیرش: 1399/1/7

فهرست منابع
1. Aliloo, A.A. 2016. Allelopathy of Heliotropium europaeum (Boraginaceae): Influence on small grain cereals. Journal of Biodiversity and Environmental Sciences 10:71-78.
2. Aliloo, A.A. and Darabinejad, S. 2013. Evaluation of different techniques for breaking seed dormancy of Heliotropium europaeum L. (Boraginaceae). Journal of Biological and Environmental Sciences, 7:87-91.
3. Amini, S., Azizi, M., Joharchi, M.R., Shafei, M.N., Moradinezhad, F. and Fujii, Y. 2014. Determination of allelopathic potential in some medicinal and wild plant species of Iran by dish pack method. Theoretical and Experimental Plant Physiology, 26(3): 189-199. [DOI:10.1007/s40626-014-0017-z]
4. Ayyaz Khan, M., Hussain, I. and Ahmad Khan, E. 2008. Allelopathic effect of Eucalyptus (Eucalyptus camaldulensis L.) on germination and seedling growth of wheat (Triticum aestivum L.). Pakistan Journal of Weed Science Research, 14: 9-18.
5. Bogatek, R., Gniazdowska, A., Zakrzewska, W., Oracz, K. and Gawroski, S.W. 2006. Allelopathic effects of sunflower extracts on mustard seed germination and seedling growth. Biology Plantarum, 50(1): 156-158. [DOI:10.1007/s10535-005-0094-6]
6. Bradford, M.M. 1976. A rapid and sensitive for the quantitation of microgram quantities of protein utilizing the principle of protein-dye binding. Analytical Biochemistry, 72: 248-254. [DOI:10.1016/0003-2697(76)90527-3]
7. Chrispeels, M.J., and Varner, J.E. 1967. Gibberellic acid-enhanced synthesis and release of α-amylase and ribonuclease by isolated barley and aleurone layers. Plant Physiology, 42(3): 398-406. [DOI:10.1104/pp.42.3.398] [PMID] [PMCID]
8. Chung, I.M., Ahn, J.K. and Yun, S.J. 2001. Assessment of allelopathic potential of barnyard grass on rice cultivars. Crop Protection, 20(10): 921-928. [DOI:10.1016/S0261-2194(01)00046-1]
9. Dayan, F. E., Howell, J. L. and Weidenhamer, J. D. 2009. Dynamic root exudation of sorgoleone and its in planta mechanism of action. Journal of Experimental Botany, 60(7): 2107-2117. [DOI:10.1093/jxb/erp082] [PMID] [PMCID]
10. Duke, S.O., Dayan, F.E., Romagni, J.G. and Rimando, A.M. 2000. Natural products as sources of herbicides: current status and future trends. Weed Research, 40(1): 99-111. [DOI:10.1046/j.1365-3180.2000.00161.x]
11. Esmaeily Kenary, S., Hosseinzade Namin, M., Kiarostami, Kh. and Fallah, A. 2015. Investigation of allelopathic effects of umbrella sedge (Cyperus difformis L.) on germination and seedling stages of rice (Oryza sativa L.) Tarom mahalli of Iran. Journal of Plant Research, 28(3): 475-485. [In Persian with English Summary].
12. Farid Marandi, N., Vazan, S., Mousavinia, H. and Gholzardi, F. 2013. Allelopathic effect of aqueous extract of two weed populations (Cynanchum acutum L.) on germination of Amaranthus weed seedling. National Conference of Passive Defense in Agriculture. [In Persian with English Summary].
13. Foyer, C.H. and Noctor, G. 2005. Oxidant and antioxidant signaling in plants: A reevaluation of the concept of oxidative stress in a physiological context. Plant Cell & Environment, 28(8): 1056-1071. [DOI:10.1111/j.1365-3040.2005.01327.x]
14. Ghahreman, A. and Attar, F. 1999. Biodiversity of plant species in Iran. Central Herbarium of Tehran University. [In Persian].
15. Gharanjic, A., Gholamalipour Alamdari, E., Biabani, A. and Haghighi, A. 2013. Evaluating the allelopathic potential of (Polygonum convolvulus L.) on Triticum aestivum L. Journal of Applied Research of Plant Ecophysiology, 1(1): 83-95. [In Persian with English Summary].
16. Giannopolitis, C.N., and Ries, S.K. 1977. Superoxide dismutase: I. occurrence in higher plants. Plant Physiology, 59(2): 309-314. [DOI:10.1104/pp.59.2.309] [PMID] [PMCID]
17. Ishibashi, Y. and Iwaya-Inoue, M. 2006. Ascorbic acid suppresses germination and dynamic states of water in wheat seeds. Plant Production Science, 9(2): 172-175. [DOI:10.1626/pps.9.172]
18. Ishikura, Y., Kojima, Y. and Terazawa, M. 2001. Effects of phenolic compounds on seed germination of Shirakamba birch, Betula platyphylla var. Japonica. Eurasian Journal of Forest Research, 2: 17-25.
19. ISTA. 2009. Amendments to ISTA Handbook on Seedling Evaluation. 3rd Edition.
20. Kar, M. and Mishra, D. 1976. Catalase, peroxidase, and polyphenol oxidase activity during rice leaf senescence. Plant Physiology, 57(2): 315-319. [DOI:10.1104/pp.57.2.315] [PMID] [PMCID]
21. Khan, A.A. 1966. Inhibition of lettuce seed germination and seedling growth by antimetabolites of nucleic acids, and reversal by nucleic acid precursors and gibberellic acid. Planta, 68(1): 83-87. [DOI:10.1007/BF00385373] [PMID]
22. Kiarostami, Kh., Ilkhanizadeh, M. and Kazem negad, A. 2007. Study on allelopathic potential of wheat (Triticum aestivum) against Hordeum spontaneum and Lolium rigidum. Iranian Journal of Biology, 20(2): 214-207. [In Persian with English Summary].
23. Kiemnec, G.L., and Mcinnis, M.L. 2002. Hoary cress (Cardaria draba) root extract reduces germination and root growth of five plant species. Weed Technology, 16: 231-234. [DOI:10.1614/0890-037X(2002)016[0231:HCCDRE]2.0.CO;2]
24. Kocaqaliskan, I. and Kabar, K. 1990. Effect of salinity on polyphenol oxidase during seed germination. Doga Turkish Journal of Botany, 15: 41-49.
25. Lanahan, M.B., Ho, T.H., Rogers, S.W. and Rogers, J.C. 1992. A gibberellin response complex in cereal alpha-amylase gene promoters. The Plant Cell, 4(2): 203-211. https://doi.org/10.2307/3869573 [DOI:10.1105/tpc.4.2.203] [PMID] [PMCID]
26. Li, Z. H., Wang, Q., Ruan, X., Pan, C. D., and Jiang, D.A. 2010. Phenolics and plant allelopathy. Molecules, 15(12): 8933-8952. [DOI:10.3390/molecules15128933] [PMID] [PMCID]
27. Luo, J., Li, S., Kang, Q., Sun, Y. and Wang, T. 2019. Synthesis of some novel 5-substituted benzamido-6-arylamino-pyrazolo [3, 4-D] pyrimidin-4-one derivatives for herbicidal activity. Phosphorus, Sulfur, and Silicon and the Related Elements, 194(12): 1180-1186. [DOI:10.1080/10426507.2019.1633529]
28. Macias, F.A., Molinillo, J.M., Varela, R.M. and Galindo, J.C. 2007. Allelopathy-a natural alternative for weed control-Review. Pest Management Science, 63(4): 327-348. [DOI:10.1002/ps.1342] [PMID]
29. Marambe, B., Nagaoka, T. and Ando, T. 1993. Identification and biological activity of germination-inhibiting long-chain fatty acids in animal-waste composts. Plant and Cell Physiology, 34(4): 605-612.
30. Mojab, M. and Mahmoodi, S. 2009. Allelopathic effects of shoot and root water extracts of Hoary cress (Cardaria draba) on germination characteristic and seedling growth of Sorghum (Sorghum bicolor L.). Journal of Crop Production, 4: 65-78. [In Persian with English Summary].
31. Oracz, K., Voegele, A., Tarkowská, D., Jacquemoud, D., Turečková, V., Urbanová, T., Strnad, M., Sliwinska, E. and Leubner-Metzger, G. 2011. Myrigalone A inhibits Lepidium sativum seed germination by interference with gibberellin metabolism and apoplastic superoxide production required for embryo extension growth and endosperm rupture. Plant and Cell Physiology, 53(1): 81-95. [DOI:10.1093/pcp/pcr124] [PMID]
32. Oritani, T., Kondo, H. and Yamashita, K., 1987. Preparation of chiral trans-2, 4-dimethyl-1-cyclohexanones, the key intermediates in cycloheximide synthesis, using microbial resolution. Agricultural and Biological Chemistry, 51(1): 263-264. [DOI:10.1080/00021369.1987.10867968]
33. Pasdaran, A., Pasdaran, A., and Mamedov, N. 2017. Antibacterial and antioxidant activities of the volatile composition of the flower and fruit of Solanum sisymbriifolium (Litchi Tomato). Pharmaceutical Sciences, 23(1): 66-71. [DOI:10.15171/PS.2017.10]
34. Piraste Anoshe H., Emam Y. and Saharkhiz M.J. 2011. Use of allelopathic traits of several medicinal plants on some germination characteristics and early growth of wheat and wild oat. Iranian Journal of Field Crops Research, 9: 95-102. [In Persian with English Summary].
35. Qian, H., Xu, X., Chen, W., Jiang, H., Jin, Y., Liu, W. and Fu, Z. 2009. Allelochemical stress causes oxidative damage and inhibition of photosynthesis in Chlorella vulgaris. Chemosphere, 75(3): 368-375. [DOI:10.1016/j.chemosphere.2008.12.040] [PMID]
36. Rafatjoo, A. and Modhej, A. 2015. Allelopathic effects of aqueous extracts of two crops (wheat and barley) and wild mustard (Sinapis arvensis). Journal of Plant Protection, 28(4): 482-489. [In Persian with English Summary].
37. Rasam, G., Torabi, B., Garosi, F. and Badri A. 2014. Allelopathic effects of Ziziphora clinopodioides L. on seed germination and seedling growth of wheat. Seed Research, 5: 66-77. [In Persian]
38. Rashed Mohassel, M.H., Najafi, H. and Akbarzadeh, M. 2009. Weed biology and control. The Ferdowsi University of Mashhad. Press, 404p. [In Persian with English Summary]
39. Regiosa, M. and Pedrol, N. 2002. Allelopathy from molecules to ecosystems. Science Publisher's gnc. NH. USA. 12-195.
40. Rezvani, H., Asghari, J. and Ehteshami, S.M.R. 2014. Evaluation of the allelopathic power of wild mustard on germination characteristics of four wheat cultivars using Gas chromatography (GC- MS). Iranian Journal of Seed Science and Research, 1(2): 38-55. [In Persian with English Summary].
41. Rice, E.L. 2002. Allelopathy 2nd Ed. Acad. Press. Inc. Orlando, Florida, 422p.
42. Saxena, R., Tomar, R.S. and Kumar, M. 2016. Allelopathy: A green approach for weed management and crop production. International Journal of Current Research in Biosciences and Plant Biology, 3(4): 43-50. [DOI:10.20546/ijcrbp.2016.304.008]
43. Sedghi, M., Gholi Toluie, S. and Rezaei, M. 2014. Study on the effect of orchardgrass (Dactylis glomerata L.) allelopathy on germination and seedling growth of alfalfa (Medicago sativa L.). Journal of Plant Protection, 28(4): 532-538. [In Persian].
44. Shajie, E., and Saffari, M. 2007. Allelopathic effects of Cocklebur (Xanthium strumarium L.) on germination and seedling growth of some crops. Allelopathy journal, 19(2): 501-506.
45. Singh, P., Shrivastava, A.K., Suman, Arya, A.N., Tiwari, P., Rai, R.K., Singh, J. and Singh, A.K. 2009. Allelopathic effects of hydroxamic acids from sugarcane leaves on germination and growth of crops. Allelopathy Journal, 23(1): 203-212.
46. Soltani, A., Gholipoor, M. and Zeinali, E. 2006. Seed reserve utilization and seedling growth of wheat as affected by drought and salinity. Environmental and Experimental Botany, 55: 195-200. [DOI:10.1016/j.envexpbot.2004.10.012]
47. Urbancsok, J., Bones, A. and Kissen, R. 2017. Glucosinolate-derived isothiocyanates inhibit Arabidopsis growth and the potency depends on their side chain structure. International Journal of Molecular Sciences, 18(11): 2372. [DOI:10.3390/ijms18112372] [PMID] [PMCID]
48. Vasilakoglou, I., Dhima, K., Paschalidis, K. and Ritzoulis, C. 2013. Herbicidal components and their synergy. Journal of Essential Oil Research, 25(1): 1-10. [DOI:10.1080/10412905.2012.751054]
49. Vyvyan, J. R. 2002. Allelochemicals as leads for new herbicides and agrochemicals. Tetrahedron, 58(9): 1631-1646. [DOI:10.1016/S0040-4020(02)00052-2]
50. Zalaghi, S., Farhoudi, R. and Aryan Nia, N. 2011. The effect of allelopathic sunflower extract on germination, Alpha-amylase enzyme activity and antioxidants of panicum and sorghum seedlings. Second national seed technology conference, 26-27 October 2011, Mashhad, IRAN, 111-115. [In Persian with English Summary]

ارسال نظر درباره این مقاله : نام کاربری یا پست الکترونیک شما:
CAPTCHA

ارسال پیام به نویسنده مسئول


بازنشر اطلاعات
Creative Commons License این مقاله تحت شرایط Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License قابل بازنشر است.

کلیه حقوق این وب سایت متعلق به مجله پژوهشهای بذر ایران می باشد.

طراحی و برنامه نویسی : یکتاوب افزار شرق

© 2021 CC BY-NC 4.0 | Iranian Journal of Seed Research

Designed & Developed by : Yektaweb

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.