Plant Process and Function

fa اثرات نانو ذرات آهن و مس بر فاکتورهای تنشی و سنتز رزمارینیک اسید در گیاه بادرشبی (Dracocephalum moldavica L.) Effects of iron and copper nanoparticles on stress factors and rosmarinic acid synthesis in moldavian balm (Dracocephalum moldavica L.) تنش فلزات سنگین Toxic ions stress پژوهشي Research بادرشبی (Dracocephalum moldavica L.) گیاهی یکساله، علفی و معطر از خانواده نعناع (Lamiaceae) است. این پژوهش با هدف بررسی اثر مجزا و توأم غلظتهای مختلف نانوذرات آهن 0(، 250، 500 و ppm 1000) و مس 0(، 25، 50 و ppm 100) بر گیاهان 3 ماهه بادرشبی و انتخاب بهترین تیمار جهت افزایش مقدار رزمارینیکاسید و فعالیت آنتیاکسیدانی انجام شد. آزمایش در قالب طرح کاملاً تصادفی با 16 تیمار و سه تکرار در شرایط گلخانهای به روش افشانه برگی انجام شد. جهت تأیید نفوذ نانوذرات به بافت برگی گیاه بادرشبی، عکس TEM گرفته شد. مقدار رزمارینیکاسید با استفاده از دستگاه HPLC اندازهگیری شد. نتایج نشان داد که اثر تیمارها بر مقدار رنگیزههای فتوسنتزی، آنتوسیانین، ترکیبات فنلی، فلاونوئیدها، مالوندیآلدهید (MDA)، پراکسید هیدروژن (H2O2)، پرولین و فعالیت آنتی اکسیدانی در بادرشبی بسیار معنیدار بود و بهترین نتایج توسط تیمار ترکیبی با غلظت ppm 1000 نانو ذرات آهن+ ppm 100 نانوذرات مس بدست آمد. در بهترین تیمار، مقادیر کلروفیل a، کلروفیل b و کاروتنوئید به ترتیب 9/90، 125 و 6/91 درصد، آنتوسیانین 9/73 درصد، ترکیبات فنلی و فلاونوئیدها به ترتیب 1/74 و 1/57 درصد، MDA، H2O2 و پرولین به ترتیب 114، 9/80 و 5/43 درصد و رزمارینیک اسید 465 درصد نسبت به شاهد افزایش داشتند. همچنین در تیمار ترکیبی مذکور، مقدار IC50 به میزان 9/56 درصد نسبت به شاهد کاهش نشان داد. همبستگی مثبت و معنیداری در سطح احتمال یک درصد بین مقدار تولید رزمارینیک اسید و سایر صفات به استثناء مقدار IC50 (**958/0- r=) وجود داشت. Moldavian balm (Dracocephalum moldavica L.) is an annual herbaceous and aromatic plant from the Lamiaceae family. The present study aimed to investigate the individual and combined effects of different concentrations of iron nanoparticles (0, 250, 500 and 1000 ppm) and copper (0, 25, 50 and 100 ppm) on 3-month-old D. moldavica plants and choosing the best treatment to increase the amount of rosmarinic acid and antioxidant activity. The experiment was conducted based on a completely randomized design with 16 treatments and three replications in greenhouse conditions using the leaf spray method. TEM images were used for confirmation of nanoparticle penetration into the leaf tissue of D. moldavica plant. Rosmarinic acid content was measured using an HPLC device. The results showed that the effect of the treatments on the amount of photosynthetic pigments, anthocyanins, phenolic compounds, flavonoids, malondialdehyde (MDA), hydrogen peroxide (H2O2), proline, and antioxidants in D. moldavica was highly significant (P˂0.01) and the best results were obtained by the combined effect of the Fe (1000 ppm) + Cu (100 ppm) treatment. In the best treatment, the amounts of chlorophyll a, chlorophyll b and carotenoid were 90.9, 125 and 91.6%, respectively; anthocyanin was 73.9%; phenolic compounds and flavonoids were 74.1 and 57.1%; MDA, H2O2 and proline 114, 80.9 and 43.5% and rosmarinic acid increased by 465% compared to the control. Also, in the mentioned combined treatment, the amount of antioxidant activity decreased by 56.9% compared to the control. There was a positive and significant correlation (P˂0.01) between the mount of rosmarinic acid production and other traits, except antioxidant activity (r = -0.958**). بادرشبی, گونه‌های فعال اکسیژن, محرک, متابولیت‌های ثانویه, میکروسکوپ الکترونی گذاره Dracocephalum moldavica L., Reactive oxygen species, Elicitor, Secondary metabolies, Transmission electron microscope 429 448 http://jispp.iut.ac.ir/browse.php?a_code=A-10-1634-3&slc_lang=fa&sid=1 Nafise Varasteh Khanlari نفیسه وارسته خانلری n.varasteh93@gmail.com No Department of Plant Sciences, Faculty of Biological Sciences, Alzahra University, Tehran, Iran گروه علوم گیاهی، دانشکده علوم زیستی، دانشگاه الزهرا، تهران، ایران Khadijeh Kiarostami خدیجه کیارستمی kh.kiarostami@alzahra.ac.ir 0000-0002-2786-0188 Yes Department of Plant Sciences, Faculty of Biological Sciences, Alzahra University, Tehran, Iran گروه علوم گیاهی، دانشکده علوم زیستی، دانشگاه الزهرا، تهران، ایران Monir Hosseinzadeh Namin منیر حسین زاده نمین m.namin@alzahra.ac.ir 0009-0001-5330-3078 No Department of Plant Sciences, Faculty of Biological Sciences, Alzahra University, Tehran, Iran گروه علوم گیاهی، دانشکده علوم زیستی، دانشگاه الزهرا، تهران، ایران Mohammad Abdoli محمد عبدلی abdoli_m@malayeru.ac.ir No Department of Plant Production and Genetics, Faculty of Agriculture, Malayer University, Malayer, Iran گروه تولید و ژنتیک گیاهی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه ملایر، ملایر، ایران