دانشگاه شاهد نشریه تغذیه گیاهان باغی 2645-4084 5 (شماره 2، پاییز و زمستان) 2022 11 06 Effect of three kinds nanoparticles and methyl jasmonate on antioxidant system activity in Cannabis sativa L. تاثیر محلولپاشی نانوذرات و متیل جاسمونات بر فعالیت آنتی اکسیدانی شاهدانه (Cannabis sativa L) 109 122 4617 10.22070/hpn.2024.17908.1184 FA صدیقه فابریکی اورنگ دانشیار، گروه تولید و ژنتیک گیاهی، دانشگاه بین المللی امام خمینی(ره)، قزوین، ایران. 0000-0001-5995-3752 مطهره محمدی دانشجوی کارشناسی ارشد، گروه تولید و ژنتیک گیاهی، دانشگاه بین المللی امام خمینی(ره)، قزوین، ایران. 0000-0002-4958-2211 جعفر احمدی گروه تولید و ژنتیک گیاهی -دانشگاه بین المللی امام خمینی 0000-0002-2709-9392 Journal Article 2022 04 29 Introduction: Cannabis sativa L. is an annual dioecious plant from Central Asia. It has been used since ancient times as a medicinal plant, but also it is the source of hemp fibers and vegetable oil used as food. Cannabis has been used for medicinal purposes, for treating pain, spasms, asthma, insomnia, depression, and loss of appetite, in many cultures for hundreds of years. Antioxidants are the most important chemical compounds found in the C. sativa species. Cannabis contains a diverse group of active compounds, including cannabinoids, terpenes, and flavonoids, which exhibit multidirectional biological activity and can influence each other’s pharmacological profile. Hemp leaves, often considered waste in the industry, have been found to contain high levels of active compounds, making them a valuable resource for extraction. Utilizing hemp leaves can contribute to a zero-waste approach and sustainable development of the industry. Considering the climatic diversity of Iran, as well as the importance of the medicinal plant cannabis and also the use of nanoparticles in agriculture, the present study was conducted with the aim of the effect of these abiotic elicitors on the antioxidant system of cannabis.<br />Material and methods: To evaluate the effect of nanoparticles of titanium dioxide (TiO2) (250 and 500 mg/l), zinc dioxide (ZnO2) (125 and 250 mg/l), cerium dioxide (CeO2) (125 and 250 mg/l) and methyl jasmonate (MJ) (50 and 100 μM) on the antioxidant activity of hemp plant, a factorial experiment was conducted based on a completely randomized design with three replications. The elicitors solution was applied as irrigation and the sampling of plant leaves was done 24, 48 and 72 hours after the elicitor treatment, respectively. After preparing the enzyme extracts from the leaf tissue of treated cannabis plants, the activity of antioxidant enzymes catalase, ascorbate peroxidase, superoxide dismutase, glutathione reductase and guaiacol peroxidase was measured using a spectrophotometer..<br />Results and discussion: The analysis of variance results indicated the significance (p≤0.01) of the effect of different elicitors and sampling times on all antioxidant activities. Also, all the two-way elicitor × time interaction effects were significant (p≤ 0.01) on all studied traits. In means comparison of the two-way interaction effect, it was found that the 125 mg/l of CeO2 and 250 mg/l of ZnO2 in the sample taken 48 hours after the treatment had the highest amount of protein. Also, 250 mg/l TiO2 in 48 hours sampling after the treatment showed the highest amount of catalase, 125 mg/l ZnO2 in the 72 and 48 hours sampling after the treatment showed the highest amount of ascorbate peroxidase, the 250 mg/l CeO2 in 48 hours sampling after the treatment showed the highest amount of glutathione reductase, the 125 mg/l CeO2 in 48 hours sampling and 250 mg/l ZnO2 in 72 hours sampling showed the highest levels of guaiacol peroxidase, and 50 μM methyl jasmonate in the sample taken 48 hours after the treatment had the highest amount of superoxide dismutase in the leaves of the hemp plant.<br />Conclusions: In this research, the highest amount of protein was observed with cerium and zinc nanoparticles at 48 hours sampling time after treatment. Also, the highest amount of catalase with titanium nanoparticles at 48 hours, the highest amount of ascorbate peroxidase with zinc nanoparticles at 72 and 48 hours, the highest amount of glutathione reductase and Guaiacol peroxidase with cerium nanoparticles in 48 hours and the highest amount of superoxide dismutase with methyl jasmonate in 48 hours sampling time after treatment were observed in hemp leaves. به منظور ارزیابی تأثیر نانوذرات دی اکسید تیتانیوم (TiO2) (غلظت 250 و 500 میلیگرم در لیتر)، دی اکسید روی ( (ZnO2(غلظت 125 و 250 میلیگرم در لیتر)، دی اکسید سریم (CeO2) (غلظت 125 و 250 میلیگرم در لیتر) و متیل جاسمونات MJ)) (غلظت 50 و 100 میکرو مولار) بر فعالیت آنتیاکسیدانی گیاه شاهدانه، آزمایشی به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی با سه تکرار انجام شد. محرکها به صورت محلول تهیه و به صورت آبیاری در مرحله شروع گلدهی اعمال گردید و نمونهبرداری برگ گیاهان به ترتیب، 24 ، 48 و 72 ساعت پس از اعمال محلول محرک انجام شد. نتایج تجزیه واریانس دادهها<br />حاکی از معنیدار بودن اثر فاکتور محرکهای مختلف و زمانهای نمونهگیری پس از اعمال تیمار بر تمام فعالیتهای آنتی اکسیدانی در سطوح احتمال یک درصد بود. همچنین اثر متقابل دوگانه محرک × زمان نمونهبرداری بر روی تمام صفات در سطح احتمال یک درصد معنیدار بود. در مقایسه میانگین اثر متقابل دوگانه محرک × زمان، به ترتیب غلظتهای 125 و 250 میلیگرم بر لیتر سریم و روی در زمان 48 ساعت پس از اعمال محرک بالاترین میزان پروتئین را نشان دادند. همچنین غلظت 250 میلی- گرم بر لیتر تیتانیوم در زمان 48 ساعت بالاترین میزان کاتالاز، غلظت 125 میلیگرم بر لیتر روی در زمان 72 و 48 ساعت بالاترین میزان آسکوربات پراکسیداز، غلظت 250 میلیگرم بر لیتر سریم در زمان 48 ساعت بالاترین میزان گلوتاتیون ردوکتاز، غلظت 125 میلیگرم بر لیتر سریم در زمان 48 ساعت و غلظت 250 میلیگرم بر لیتر روی در زمان 72 ساعت بالاترین میزان گایاکول پراکسیداز و غلظت 50 میکرومولار متیل جاسمونات در زمان 48 ساعت میزان سوپراکسید دیسموتاز را در برگهای گیاه شاهدانه نشان دادند. https://hpn.shahed.ac.ir/article_4617_50c2110805ee74d2774b052cd4d17223.pdf