تاثیر محلولپاشی نانوذرات و متیل جاسمونات بر فعالیت آنتی اکسیدانی شاهدانه (Cannabis sativa L)

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشیار، گروه تولید و ژنتیک گیاهی، دانشگاه بین المللی امام خمینی(ره)، قزوین، ایران.

2 دانشجوی کارشناسی ارشد، گروه تولید و ژنتیک گیاهی، دانشگاه بین المللی امام خمینی(ره)، قزوین، ایران.

3 گروه تولید و ژنتیک گیاهی -دانشگاه بین المللی امام خمینی

چکیده

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
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.

کلیدواژه‌ها


Aebi, H. 1984. Catalase in vitro. In Methods in Enzymology, 105: 121-126.
Alharby, H. F., Metwali, E. M., Fuller, M. P., and Aldhebiani, A. Y. 2016. The alteration of mRNA expression of SOD and GPX genes, and proteins in tomato (Lycopersicon esculentum Mill) under stress of NaCl and/or ZnO nanoparticles. Saudi Journal of Biological Sciences, 23(6): 773-781.
Amirjani, M.R., Askari, M., and Askari, M. 2014. The effect of nano oxide zink on the amount of alkaloids enzymatic and non-enzymatic antioxidants and some indicator of physiology Catharantus. Cells and Tissues Journal, 5(2): 173-183.
Bradford, M. M. 1976. A rapid and sensitive method for the quantitation of microgram quantities of protein utilizing the principle of protein-dye binding. Analytical Biochemistry, 72(1-2): 248-254.
Brouki milan, E., Hassni, L., Abdollahi Mandoulakani, B., Darvishzadeh, R., Kheradmand, F., and Hassani, A. 2016. The effect of different concentrations of methyl jasmonate on the activity of antioxidant enzymes and total protein in basil. Journal of Crops Improvement, 18(1): 103-115.
Celardo, I., Pedersen, J. Z., Traversa, E., and Ghibelli, L. 2011. Pharmacological potential of cerium oxide nanoparticles. Nanoscale, 3(4):1411-1420.
Comparot, S. M., Graham, C. M., and Reid, D. M. 2002. Methyl jasmonate elicits a differential antioxidant response in light-and dark-grown canola (Brassica napus) roots and shoots. Plant Growth Regulation, 38(1): 21-30.
صدیقه فابریکی اورنگ و همکاران: تاثیر محلولپاشی نانوذرات و متیل جاسمونات بر فعالیت آنتی اکسیدانی ...
121
Davari, A., Solouki, M., and Fazeli-Nasab, B. 2018. Effects of jasmonic acid and titanium dioxide nanoparticles on process of changes of phytochemical and antioxidant in genotypes of Satureja hortensis. Eco-phytochemical Journal of Medicinal Plants, 5(4): 1-20.
Flores-Sanchez, I. J., and Verpoorte, R. 2008. Secondary metabolism in cannabis. Phytochemistry reviews, 7(3): 615-639
Franklin, N. M., Rogers, N. J., Apte, S. C., Batley, G. E., Gadd, G. E., and Casey, P. S. 2007. Comparative toxicity of nanoparticulate ZnO, bulk ZnO, and ZnCl2 to a freshwater microalga (Pseudokirchneriella subcapitata): the importance of particle solubility. Environmental Science & Technology, 41(24): 8484-8490.
Ghanbari, M., Mokhtassi-Bidgoli, A., Talebi-Siahsaran, P., and Moradi-Latmahaleh, R. 2022. Evaluation of leaf yield, physiological and biochemical characteristics of Green Tea (Camellia sinensis L.) in response to different irrigation regimes and foliar application of Cu and Zn nano-Chelate. Journal of Horticultural Plants Nutrition, 5(1): 28-43.
Gawande, M. B., Goswami, A., Felpin, F. X., Asefa, T., Huang, X., Silva, R. and Varma, R. S. 2016. Cu and Cu-based nanoparticles: synthesis and applications in catalysis. Chemical Reviews, 116(6): 3722-3811.
Gill, S. S., and Tuteja, N. 2010. Reactive oxygen species and antioxidant machinery in abiotic stress tolerance in crop plants. Plant Physiology and Biochemistry, 48(12): 909-930.
Keramat B, and Daneshmand F. 2012. Dual role of methyl jasmonate in physiological responses of soybea (Glycine max L.) plant. Plant Process and Function, 1 (1):25-37.
Khalilvand Behrouzyar, E. 2020. Effect of nano-TiO2 foliar application on ear weight and some of biochemical characteristics of sweet corn (Zea mays var saccharata) under water deficit stress. Environmental Stresses in Crop Sciences, 13(2): 491-502.
Kumari, G.J., Reddy, A.M ., Naik, S.T., Kumar, S.G. and Parasanthi, J. 2006. Jasmonic acid induced changes in protein pattern, antioxidative enzyme activities and peroxidase isozymes in peanut seedlings. Biologia Plantarum 219-226.
Martínez‐Sánchez, F., Nunez, M., Amoros, A., Gimenez, J. L., and Alcaraz, C. F. 1993. Effect of titanium leaf spray treatments on ascorbic acid levels of Capsicum annuum L. fruits. Journal of Plant Nutrition, 16(5): 975-981.
Mazarie, A., Mousavi-nik, S. M., Ghanbari, A., and fahmideh, L. 2019. Effect of different spraying concentrations of jasmonic acid and titanium dioxide nanoparticles on some physiological traits and antioxidant system activity of Sage (Salvia officinalis L). Iranian Journal of Plant Biology, 11(1): 1-22.
Misra, H. and Fridovich, I., 1972. The generation of superoxide radical during auto oxidation. Journal of Biology and Chemistry, 247: 6960-6966.
Moaveni, P., Lotfi, M., Farahani, M. K., and Maroufi, K. 2011. Effect of spraying TiO2 nano particles on some of physiological and chemical parameters in maize (Zea mays L.). International Journal of Bioscience, 1(4), 63-67.
Nair, P. M. G., and Chung, I. M. 2015. Changes in the growth, redox status and expression of oxidative stress related genes in chickpea (Cicer arietinum L.) in response to copper oxide nanoparticle exposure. Journal of Plant Growth Regulation, 34(2): 350-361.
Nair, R., Varghese, S. H., Nair, B. G., Maekawa, T., Yoshida, Y., and Kumar, D. S. 2010. Nanoparticulate material delivery to plants. Plant Science, 179(3): 154-163.
Najafi vafa, Z., Sirousmehr, R., and Bijhani, M. 2020. Effect of different levels of humic acid and nano-zinc fertilizer on the antioxidant enzyme activities and essential oil of Savory (Satureja hortensis L.). Journal of Horticultural Plants Nutrition, 3(2): 43-58.
Nakano, Y., and Asada, K. 1987. Purification of ascorbate peroxidase in spinach chloroplasts; its inactivation in ascorbate-depleted medium and reactivation by monodehydroascorbate radical. Plant and Cell Physiology, 28(1): 131-140.
Pandey, N., Gupta, B., and Pathak, G. C. 2012. Antioxidant responses of pea genotypes to zinc deficiency. Russian Journal of Plant Physiology, 59(2): 198-205.
Pandey, N., Singh, A. K., Pathak, G. C., and Sharma, C. P. 2002. Effect of zinc on antioxidant response in maize (Zea mays L.) leaves. Indian Journal of Experimental Biology, 40(8): 954-956.
Parra-Labato, M.C., Fernandez-Garcia, N., Olmas,E., Alvares-Tinaut,M., and GomezJimenez, C. 2009. Methyl jasmonate-induced antioxidant defence in root apoplast from sun flower seedling. Environmental and Experimental Botany, 9-17.
نشریه علمی تغذیه گیاهان باغی دوره 5، شماره 2، پاییز و زمستان 1401
122
Prasad, K. V. S. K., and Saradhi, P. P. 1995. Effect of zinc on free radicals and proline in Brassica and Cajanus. Phytochemistry, 39(1): 45-47.
Prasad, M. N., and Strzalka, K. 2013. Physiology and biochemistry of metal toxicity and tolerance in plants. Springer Science & Business Media.
Rion, B., and Allowey, J. 2004. Fundamental aspectsof zinc in soils and plants. International Zinc Association, 1-128.
Saisavoey, T., Thongchul, N., Sangvanich, P., and Karnchanatat, A. 2014. Effect of methyl jasmonate on isoflavonoid accumulation and antioxidant enzymes in Pueraria mirifica cell suspension culture. Journal of Medicinal Plants Research, 8(9): 401-407.
Salehi, H., Chehregani Rad, A., Majd, A., and Gholami, M. 2019. Effect of ZnO and CeO2 nanoparticles on the element accumulation, growth and biochemical parameters in Phaseolus vulgaris L. Journal of Plant Research, 32(2): 390-405.
Turkan, I. 2011. Plant responses to drought and salinity stress: developments in a post-genomic era. Academic Press.
Upadhyaya, A., Sankhla, D., Davis, T. D., Sankhla, N. and Smith, B. N. 1985. Effect of paclobutrazol on the activities of some enzymes of activated oxygen metabolism and lipid peroxidation in senescing soybean leaves. Journal of Plant Physiology, 121(5): 453-461.
Zare-Dehabadi, S., and Asrar, Z. 2009. Effect of excess zinc on the concentration of some mineral element and antioxidant responses of spearmint (Mentha spicata L.). Iranian Journal of Medicinal and Aromatic Plants Research, 24(4): 530-540.