بررسي مكانيزم آللوپاتيك عصاره آبي كماي بينالودي (Ferula flabelliloba) در بذور در حال جوانه زني قدومه (Alyssum szowitsianum)

Study of Allelopatic Mechanism of Ferula flabelliloba Aquatic Extract in Germinating Alyssum szivitsianum Seeds

گزارش هایی از بروز تنش اكسیداتیو ناشی از مواد آللوپاتیك ترپنی بر جوانه زنی برخی گیاهان وجود دارد. α-پینن یكی از مونوترپن های مهم با اثرات آللوپاتیك است كه در خانواده های مختلف گیاهی، به‌ویژه در كمای بینالودی از خانواده چتریان گزارش شده است. به منظور بررسی اثرات آللوپاتیك كمای‌بینالودی و زمان نمونه گیری بر صفات فیزیولوژیكی و بیوشیمیایی در هنگام جوانه زنی بذور قدومه آزمایشی به صورت فاكتوریل در قالب طرح كاملاً تصادفی با 4 تكرار انجام شد. مواد آللوپاتیك در سه سطح شامل عصاره آبی برگ های روزت مرحله رویشی گیاه كمای بینالودی با غلظت 10 درصد، α-پینن با غلظت 5 میلی گرم در لیتر و شاهد و زمان های نمونه گیری در پنج سطح شامل24 ،48 ،72 ،96 ،120 ساعت پس از آبنوشی و اعمال تیمارهای آللوپاتیك بود. نتایج بیانگر آن است كه عصاره آبی كمای بینالودی و α-پینن باعث كاهش درصد جوانه زنی و قابلیت حیات بذور نسبت به تیمار شاهد شدند و سرعت زوال قابلیت حیات بذور در تیمار با عصاره گیاه بالاتر از α-پینن بود. مقدار خروج و نشر مواد، تولید پراكسید هیدروژن و مالون دی آلدئید در تیمار با مواد آللوپاتیك افزایش یافت، علاوه بر این فعالیت آنزیم های آنتی اكسیدانی سوپراكسید دیسمتاز، كاتالاز، آسكوربات-پراكسیداز و گلوتاتیون ردوكتاز به طور معنی داری تحت تاثیر مواد آللوپاتیك و زمان نمونه گیری قرار گرفت. به طور كلی بیش‌ترین فعالیت آنزیم های آنتی اكسیدانی در بذور تیمار شده عصاره گیاهی و نمونه گیری شده بعد از 120 ساعت اندازه گیری شد و با بیش‌ترین مقدار تولید پراكسید هیدروژن همراه بود. علی رغم افزایش فعالیت آنزیم های آنتی اكسیدانی در بذور تیمار شده با عصاره گیاهی و α-پینن، تجمع گونه های فعال اكسیژن باعث بروز خسارت سلولی و كاهش قابلیت حیات بذور گردید. افزایش مقدار پراكسید هیدروژن و فعالیت آنزیم های آنتی اكسیدانی بیانگر بروز نوعی تنش اكسیداسیونی القا شده توسط مواد آللوپاتیك در این تحقیق است.

Some reports indicated that terpenoides allochemicals material induced oxidative stresses during seed germination phase. α-pinnen, as one of important allechemical monoterpenoids, reported from species of several plant family and especially Ferula flabelliloba from Apiaceae. In order to investigate the allelopatic effect of F. flabelliloba and the time of sampling on physiological and biochemical processes during seed germination of A. szivitsianum a factorial experiment was conducted in a completely randomized design with four replication. The first factor was allelopatic materials in three levels including 10% leaf aquatic extract of F. flabelliloba (gathered in vegetative period), 5 mg L-1 α-pinnen and control and the second factor was time of sampling in 5 levels including sampling in 24,48,72,96 and 120 hour after imbibitions. Results showed that, both leaf aquatic extract of F. flabelliloba and α-pinnen solution decreased A. szivitsianum seed germination and viability. The velocity of seed losses viability was faster in the seeds exposed in plant extract. The amount of solute leakage, hydrogen peroxide and malondialdehyde increased in seeds treated with allelochemical materials. In addition, the activities of the antioxidative enzymes of superoxide dismutase (SOD), catalase (CAT), ascorbare peroxidase (APX) and glutathione reductase affected by allelochemicals and time of sampling. The highest activities of antioxidative enzymes and H2O2 concentration were measured in seeds that germinated under plant water extract and sampled after 120 hours. My results demonstrated that despite the activation of antioxidant system by F. flabelliloba phytotoxin and α-pinnen, reactive oxygen species accumulation caused cellular damage, which resulted in the decrease of seed viability. It seems that the increased level of scavenging enzymes indicated their induction as a defence mechanism in response to allelochemicals.