(Carum copticum) گروه زيستشناسي دانشگاه پيام نور صندوق پستي تهران ايران گروه زيستشناسي دانشكده علوم دانشگاه زابل زابل ايران

Transcript

1 زيستشناسي گياهي ايران سال ششم شماره بيست و دوم زمستان 3131 صفحه تاريخ دريافت مقاله: 3131/13/51 تاريخ بررسي مجدد: 3131/10/12 تاريخ پذيرش نهايي: 3131/10/33 اثر تنش کمبود آب بر شاخصه يا زنيان گياه مورفولوژيک و فيزيولوژيک (Carum copticum) رؤيا رضويزاده * مهديه شفقت و شهال نجفي 3 گروه زيستشناسي دانشگاه پيام نور صندوق پستي تهران ايران 5 گروه زيستشناسي دانشكده علوم دانشگاه زابل زابل ايران چکيده گياه زنيان (.L (Carum copticum از مهمترين گياهان تي ره Apiaceae اس ت و مص ار داروي ي فراوان ي دارد. ب ه منظور بررسي اثر تنش کمآبي بر رشد عملكرد انباش ت متابولي ته اي س ازگار )پ رولين و کربوهي درات( و م واد مؤثره گياه زنيان آزمايشي تحت شرايط کنترل شده در گلخانه انجام شد. سطوح ت نش ک مآب ي اعم ال ش ده ش امل: شاهد 31 درصد ظرفيت زراعي )تنش ماليم( 41 درصد ظرفيت زراعي )تنش متوسط( 21 درص د ظرفي ت زراع ي )تنش شديد( بود. در سطح 21 درصد ظرفيت زراعي گياه به مرحله بذردهي نرس يد. همچن ين در پ ووهش حاض ر اسانس دانه گياهان تحت تنش سطوح کمآبي 41 و 31 درصد ظرفيت زراعي با روش تقطير با آب ب ه دس ت آم د و ترکيبه ي شيميا شاخصه يا ي اسانس با روش GC/MS تحليل شد. نتايج آماري نشان داد که تنش کمآب ي اث ر معن يداري ب ر رشد عملكرد بذر تجمع پرولين تجمع کربوهيدرات عملكرد و درصد اسانس داشته است. با اف اايش تنش کم آبي ارتفاع بوته تعداد شاخه جانبي وزن خشك اندام رويشي وعملكرد بذر کاهش نشان داد. ام ا عملك رد اسانس 21 درصد اسانس مياان پرولين وکربوهيدرات افاايش داشت. بيشترين مياان پرولين و کربوهي درات در س طح درصد ظرفيت زراعي )تنش شديد( و بيشترين عملكرد اس انس و درص د اس انس در 41 درص د ظرفي ت زراع ي )تنش متوسط( مشاهده شد. تعداد 53 اصلي اسانس واژهه يا ترکيب شيميايي در هر دو اسانس بذر زنيان شناسايي شد که مياان ترکيب ه يا تيمول گاماترپينن و پاراسيمن در هر تيمار تغيير يافته بود. کليدي: اسانس تنش خشكي تيمول پرولين زنيان (.L (Carum copticum کربوهيدرات مقدمه. خشكي يكي از مهمترين عوامل محدودکننده رش د گياهان در سراسر جهان و شايعترين تنش محيطي است که تقريبا 52 درصد از اراضي جهان را محدود ميکن د. تنش خشكي همچنين بر توليدات کشاورزي تأثيرگ ذار است و باعث ک اهش محص وتت م يش ود (Khan et *نويسنده مسؤول: نشاني پست الكترونيك: razavi.roya@gmail.com شماره تماس:

2 ين ا ا ب ي ن ا ين ا يا ن يا ن ي ن ا زيستشناسي گياهي ايران سال ششم شماره بيست و دوم زمستان al., 2010) تنش خشكي ميتواند در اثر عوام ل آب و ه وايي متع دد ک ه باع ث کمب ود آب در داخ ل گي اه مي شود به وجود آيد. طبيعت شده است که به ط ور م داوم در مع ر نامساعد محيطي )از جمله تنشه يا ق رار گيرن د شرايطي اغل ب غيرمتحرک گياهان سبب ان واع ش رايط خش كي و ش وري(. (Baghalian et al., 2008) در چن ين اوق ات دم اي ب ات و وض عيت نامناس ب عناصر غذايي آثار خشكي را پيچيدهتر ميکند (Yadav.and Bhathagar, 2001) با توجه به کمبود شديد منابع آب در آين ده نادي ك م ديريت من ابع آب ب ه منظ ور به رهوري و اف اايش ران دمان مص ر خاصي برخوردار است آب از اهمي ت. (Baghalian et al., 2008) گياه زني ان ب ا ن ام علم ي Carum copticum از تي ره چتريان (Apiaceae) جاو پيش رفتهت رين گياه ان گ لدار نهاندانه اوليه علفي يكساله بيک رک س اقه ايس تاده برگهايي با گله يا پهن ك منقس م بري دگي زي اد و ن ازک ب ا سفيد به صورت چت ر مرک ب مي وه کوچ ك و بيضوي اس ت (2011.(Najafi, در ط ب س نتي از زني ان به عنوان ض د نف خ مس كن درده اي روماتيس مي و رف ع ناراحتيه يا ميوه گي گوارشي استفاده ميشود (1998.(Zargari, اه داراي اسانس ي اس ت ک ه مق دار نس بي آن ب ر حسب محل رويش تفاوت دارد. اسانس اي ن گي اه ب ا ن ام Ajowan oil ش ناخته م يش ود. اي ن اس انس ظ اهري بيرنگ ي ا ماي ل ب ه قه وهاي و ب ويي ش بيه تيم ول دارد. ترکيبات آن تيمول ترپينن کارواکرول آلفا و بت ا پي نن پاراس يمن و... گ اارش ش ده اس ت (Aktuge and 1987).Karapikar, زني ان منب ع بس يار غن ي از م اده ض دعفوني کنن ده تيم ول اس ت (1998.(Zargari, تحقيقات متعددي پووهشگران نشان داده است که تيم ول موج ود در اس انس گي اه داروي ي زني ان داراي اث ر ض د باکتريايي است 2010) al.,.(aberoomand Azar et تنش خشكي بر رشد عملكرد و متابوليته يا ثانويه در مورد همه گياهان ب ه ط ور يكس ان عم ل نم يکن د بلكه ضد و نقيض است. دفاعي متابوليته يا توجه به ثانويه تقريبا پذيرفته شده هنوز بررسي سازوکار تأثير تنشه يا که امروزه نق ش اس ت ام ا محيط ي ب ر تولي د م واد تص وير پيچي ده و پ ر ابه امي پ يش رو دارد. شواهد فراواني برخي از اما دتيل زيادي نشان مي دهد که در شرايط تنش تولي د ترکيب ها تا چندين نيست. در موارد زيادي وجود دارد که ثانويه در شرايط ت نش مش اهده م يش ود برابر افاايش م يياب د ت أثير هميش گي کاهش مياان متابولي ت ه اي (Misra and Khalid, Hasani et al., 2004, Srivastava al., 2008.(Petropoulos et ت نش خش كي ب ا کاهش تورژسانس و رشد سلول کاهش ج ذب ن ور و ظرفيت کل فتوسنتاي گياه به ويوه در ساقه و ب رگه ا باعث کاهش رشد گي اه و همچن ين ب ه ت أخير ان داختن جوان هزن ي م يش ود Hasani.(Hasani, 2006) و همكاران )5117( مشاهده کردند ک ه ب ا ک اهش مق دار آبياري ارتفاع بوته قطر ساقه س طح ب رگ وزن ت ر و خشك ريشه گياه ريح ان ک اهش پي دا ک رد. Misra Srivastava و )5111( نيا مشاهده کردند ک ه ت نش آب ي باع ث ک اهش معن يدار وزن ت ر و خش ك و عملك رد اسانس بوتهه يا نعناع ميشود. از س ازوکارهاي کارآم دي ک ه گي کم آبي از آن اسماي اسماي بافته يا اه در ش رايط بهره ميبرد تنظيم اس ماي اس ت. تنظ يم پديدهاي فيايولوژيك است که طي آن پتانس يل تحت تنش در اثر انباش ت گروه ي از

3 ي ن ا 54 اثر تنش کمبود آب بر شاخصهاي مورفولوژيك و فيايولوژيك گياه زنيان copticum) (Carum مواد اسماي در سلولها کاهش مييابد و در نتيجه فشار تورژسانس سلولها در حد مطلوبي نگهداري م يش ود. اين مواد اسماي عمدتا ش امل برخ ي از عناص ر غ ذايي )نظير: پتاسيم سديم و کلسيم( برخي متابوليتها نظي ر: قندها )به ويوه مونوساکاريدها( آمينو اسيدها )ب ه وي وه پرولين( و اسيدهاي آ يل (2002. گاارشه يا هستند (Serraj and Sinclair, متعددي مبني بر وج ود همبس تگي بين انباشت پرولين و قندهاي محلول در گياهاني ک ه در معر ک ي ل کمآبي تنش کم آبي قرار ميگيرند وجود دارد. به ط ور در گياهاني که قندهاي محلول در پاسخ ب ه ت نش تجمع مييابد تنظيم اسماي بهتر انجام ميش ود.(Salama et al., 2007) Aliabadi و همك اران )5113( تجم ع پ رولين در شرايط تنش خشكي را در گياه گشنيا مش اهده کردن د. ين همچن خشكي را در گرفتند که )5131( اث ر ت نش Jozwiak و Bandurska Lolium perenne همامان پرولين افاايش مييابد. بررسي کردند و نتيجه با کاهش محتواي نسبي آب مي اان اثر تنش خشكي بر گياه ان داروي ي و معط ر کمت ر بررسي شده اس ت. نت ايج پ ووهشه اي انج ام ش ده ب ر برخي از گياهان داروي ي نش ان داد ک ه کمب ود آب در مراحل رشد رويشي )پيش از مرحله گ لده ي( موج ب ايجاد گياهاني با ارتفاع کوتاه و همچنين کوچك ش دن س طح پهن ك ب رگ م ال در گي اه بوم ادران م يش ود 2005) al.,.(sharifi Ashoorabadi et ک اهش دسترس ي ب ه آب باع ث ک اهش در ان Calendula officinalis شده است اه دازه گي (Rahmani et al.,.2008) ين همچن در مطالع ه Aliabadi و همك اران )5113( گاارش ش ده اس ت ک ه رژي م ک مآب ي س بب کاهش ماده خشك در گياه پونه ميشود. تنش خشكي باعث تغي ري در ترکيبات دارويي و معطر گياهان دارويي مي شود. مطالعات بسياري نشان داده است ک ه تع داد دان هه اي حاص ل از گي اه ط ي ت نش ک اهش مييابد. نتايج بررس ي Barnabas و همك اران )5114( در گياه گشنيا و مطالعه Mohamed و همك اران )5115( در گياه جعفري نشان داد ک ه ک اهش محص ول دان هاي ب ه صورت کاهش تعداد دانه ها يا کاهش وزن آنها يا ه ر دو حالت است. همچنين تنش خشكي رسيدن دوره رويش ي به دوره گلدهي را کاهش ميدهد. اثر تنش ک مآب ي تنه ا ب ه رش د و عملك رد اس انس محدود نمي شود بلكه بر کيفيت اس انس ني ا تأثيرگ ذار است. اين نوع تنش درصد اسانس را در گياهان معطر و دارويي افاايش ميدهد. )5110( Khalid گاارش ک رد که اعمال ت نش خش كي در دو گون ه ريح ان ش يرين و آمريكايي درصد روغنه يا اف اايش م متابوليته يا اکسيداس يون ضروري و ترکيب ات آن را يده د چ ون در م وارد ت نش اغل ب ي ب شتري تولي د م ي ش ود و در س لول م يش وند م واد م انع (Aliabadi et al.,. 2009) همچن گاارش کردند که Rahmani ين تنش خشكي و همك اران )5113( تأثير قاب ل ت وجهي ب ر درصد اسانس گل هميشه بهار داشت. نت ايج آنه ا نش ان داد که ب اتترين درص د اس انس در ش رايط خش ك ب ه دست آمده است. اگرچه تاکنون پووهش هاي وس يعي در رابط ه ب ا اث ر تنش خشكي روي محصوتت زراعي انج ام ش ده اس ت ام ا در زمين ه واک نش گياه ان داروي ي ب ه ش رايط ت نش کمآبي بررسيهاي کمتري انجام شده است. در رابط ه ب ا پاس خه اي فيايولوژي ك گي اه داروي ي زني ان نس بت ب ه

4 زيستشناسي گياهي ايران سال ششم شماره بيست و دوم زمستان ش رايط ک مآب ي اطالع ات ان دکي در دس ترس اس ت. پووهش حاضر با توجه به اهميت مطالع ه اث ر ت نشه ا ب ر ويوگي هاي کمي و کيف ي گياه ان داروي ي ت أثير ت نش کمآبي بر ويوگيهاي مورفولوژيك و فيايولوژيك گياه زنيان در شرايط گلخانه را مورد بررسي قرار داده است. مواد و روشها. براي بررسي تأثير تنش کمآب ي ب ر ص فات کم ي و کيفي گياه زنيان آزمايشي در قال ب ط رح تص ادفي در س ه تك رار در گلخان ه تحقيق اتي دانش كده کش اورزي دانشگاه زابل ب ه اج را درآم د. تيماره اي اس تفاده ش ده جهت اعم ال ت نش آب ي عبارتن د از: ال (( ش رايط 31 درصد ظرفي ت زراع ي )ت نش مالي م( ب( ش رايط 41 درصد ظرفي ت زراع ي )ت نش متوس ط( ج( ش رايط 21 درصد ظرفيت زراعي )تنش شديد(. در تحقيق حاضر از بذر زنيان رقم بومي منطقه سيستان استفاده شد در هر گلدان 2 بذر کاش ته ش د. گل دانه اي پالستيكي با قطر دهانه 11 و ارتفاع 52 سانتيمتر با مقداري شن درشت و سپس با مخلوط خاکي )ماسه خاک باغچ ه پ ر و کود دامي پوسيده به نسبت حجمي 3:3:3 ( شدند. پس از آمادهسازي گلدانها مخلوط بذر و ماس ه و روي آن ب ا مخلوط ماسه و کود دامي پوسيده به منظ ور جل وگيري از جابج ايي ب ذور پوش انده ش د. دم اي گلخان ه 51 درج ه س انتيگراد در روز و 32 درج ه در ش ب و مي اان ن ور در حدود تا لوکس تنظيم گرديد. حدود يك هفته پس از کاشت جوانهز ين بذور آغاز شد و گياهچهها شروع به رش د و نم و کردن د. پ س از چن د مرحل ه تن ك کردن در نهايت س ه بوت ه در ه ر گل دان حف ش د. ت ا رسيدن گياهان ب ه ارتف اع 31 س انتيمت ري گل دانه ا ب ه صورت يكسان آبياري گرديد و در نهايت تيمارهاي مورد نظ ر در دو مرحل ه رش د رويش ي و زايش ي اج را گردي د. تيمارهاي در نظر گرفت ه ش ده ب ر اس اس درص د رطوب ت خاک در حالت ظرفيت زراعي بودن د. ب راي دس تيا يب ب ه س طوح مختل ) ت نش خ اکي از روش پرهي ا از آبي اري استفاده ش د. ب دين ص ورت ک ه گل دانه ا پ س از انج ام آبياري و رسيدن مقدار رطوبت خ اک ب ه س طح ظرفي ت مارعه ديگر آبي اري نم يش دند. س پس مي اان رطوب ت خاک چند بار اندازهگيري و پس از رسيدن رطوبت خاک به سطح رطوبتي تيم ار م ورد نظ ر مي اان آب تزم ب راي رس يدن رطوب ت خ اک گل دان از رابط ه V=PZA(FC-PWP)/100 محاسبه گرديد. در اين V حجم آب آبياري P وزن مخص و رابط ه خ اک Z عم ق توسعه ريشه A مساحت واحد آزمايشي و PWP رطوب ت خاک در نقط ه پومردگ ي داي م تعري ) م يش ود. ب راي اندازه گيري مياان رطوبت خاک و تعي ني زم ان آبي اري از دستگاه TDR )مدل TRYME شرکت IMCO س اخت آلمان( استفاده شد 1985) Davies,.(Topp and در پاي ان دوره رش د ص فات مورفولوژي ك نظي ر : ارتفاع بوته تعداد شاخه جانبي تعداد چتر در ه ر بوت ه وزن خشك اندام رويشي اندازهگيري شد. اندازهگيري پرولين: براي اندازهگيري پرولين ابت دا 1/2 گرم از اندام هوايي هر تيمار برداشت گردي د. س پس بافت گياهي در هاون چيني کامال ساييده شد. پس از اين مرحله 31 ميل يليت ر س ولفوريك اس يد 1 درص د ب ه آن اضافه و محتوي هاون مخلوط و در نهايت با کاغذ ص افي واتمن صا ميلي ليتر معر گرديد. به 5 ميل ي ليت ر از محل ول حاص ل 5 نين هيدرين )352 ميليگرم نين هي درين 51 ميليليتر فسفريك اسيد 0 موتر و 11 ميليليتر استيك

5 53 اثر تنش کمبود آب بر شاخصهاي مورفولوژيك و فيايولوژيك گياه زنيان copticum) (Carum اسيد گالسيال( اضافه شد و به مدت يك ساعت در حمام آب جوش در دماي 311 درجه سانتيگراد ق رار داده ش د. س پس لول هه اي محت وي محل ول حاص ل در ي خ ق رار گرفت تا سرد شدند. پس از ايجاد تعادل ب ا دم اي مح يط به لولهها 7 ميليليتر تولوئن اضافه و ب ه م دت 11 ثاني ه ب ه شدت مخلوط گرديد. در پاي ان مق دار پ رولين در ان دام ه وايي ب ا اس پكتروفتومتر )م دل 100-U ش رکت Shimadzu ساخت ژاپن( در طول م وج 251 ن انومتر ب ه دست آمد و بر اس اس ميل يگ رم در 311 گ رم م اده ت ر محاسبه گرديد 1973) al.,.(bates et اند دازهگيد ري کربوهيد درات: 1/12 گ رم باف ت خشك شده از هر تيمار با 1 ميلي ليتر الكل 31 درص د در هاون چيني کامال ساييده شد. همگناي حاص ل ب ه م دت 32 دقيق ه در 2111 دور ب ر دقيق ه س انتريفيوژ ش د )م دل Z230AChermle س اخت آلم ان( و از محل ول روي ي براي سنجش قندهاي محلول استفاده شد. ب ه اي ن ترتي ب که 3 ميليليتر از عصاره حاوي کربوهيدراته يا محل ول در لول ه آزم ايش ريخت ه و ب ه آن 3 ميل يليت ر محل ول 2 درص د فن ل )2 گ رم فن ل در 311 ميل يليت رآب مقط ر( افاوده و به خوبي مخلوط شدند )نمونهها به نسبت 3:5 ي ا 7:3 رقي ق ش دند(. در مرحل ه پاي اني 2 ميل يليت ر سولفوريك اس يد غل ي مخلوط ب ه ه ر لول ه اض افه و ب ه ش دت شد. لولهها به مدت 11 دقيقه در دماي ات اق ق رار گرفتند و مق ادير ج ذب ن وري آنه ا در ط ول م وج 731 ن انومتر توس ط دس تگاه اس پكتروفتومتر خوان ده ش د. در پايان مقدار قند بر حسب ميكروگرم در 311 گ رم باف ت خشك گياه محاسبه گرديد (1956 al.,.(dubious et استخراج و اندازهگيري درصد اسانس: استخراج و اندازهگيري درصد اسانس در پايان گلدهي برداشت بوتهها در زماني که بذرها به زني رنگ سبا ماي ل ب ه زرد در آمده بودند انج ام ش د. بوت هه ا جم عآوري و در س ايه خشك گرديد. سپس بذرها با کوبي ده ش دن از س اقه و مواد زايد ديگ ر ج دا ش دند. اس تخراج اس انس از ب ذر ان توس ط دس تگاه کل ونجر )م دل British Pharmacopa انجام گرديد دارونامه بريتانيا( و با روش تقطير با آب 2010) al., (Davazdah Emami et سپ. از افاودن سولفات سديم ب راي جداس ازي و شناس ايي ترکيبات اسانس با دستگاه GC/MS در شرايط خنك و تاري ك يخچ ال نگه داري ش د. مشخص ات دس تگاه کروماتوگرافي گازي و طي(سنجي جرم ي (GC/MS) ب ه اي ن ش رح اس ت: دس تگاه GC )م دل HP-6890 ش رکت Hewlett Packard س اخت امريك ا( درج ه حرارت محل تاريق 521 درجه سانتيگراد برنام هري اي حرارت ي درج ه س انتيگراد ن وع س تون HP-5MS گ از حام ل هلي وم س رعت جري ان گ از 3 ميليليتر در دقيقه طول ستون 11 متر قط ر داخل ي 521 ميكرومت ر و دس تگاه MS )م دل HP-5973 ش رکت Hewlett Packard س اخت امريك ا( ب ا ان رژي يونيااسيون 70eV بود. شناسايي ترکيبات با توجه به الگوي خروج پيكها ش اخص ب ازداري و تطبي ق آنه ا ب ا طي (ه اي جرم ي استاندارد موجود در کتابخانه کامپيوتري انجام شد. پس از تعي ني حاصلضرب درصد اس انس عملك رد آن از طري ق عملكرد دانه و درصد اسانس به دست آم د.(Kapoor et al., 2004) تحليل آماري: از نرمافاار SAS نسخه 3/7 اس تفاده شد. مقايسه ميانگينها بر اساس آزم ون LSD در س طح اطمينان 2 درصد انجام گرفت.

6 زيستشناسي گياهي ايران سال ششم شماره بيست و دوم زمستان نتايج. اثر تنش کم آبي بر ارتفاع بوته: سطوح مختل ) تنش کم آبي تأثير معن يداري ب ر ارتف اع بوت ه داش ت )جدول 3(. بيشترين ارتفاع در سطح 31 درصد ظرفيت زراع ي براب ر ب ا 21/00 و کمت رين آن در تيم ار 21 درصد ظرفيت زراع ي براب ر ب ا 13/00 س انتيمت ر ب ود )جدول 5(. اثر تنش کم آبي بر تعداد شاخه جانبي: س طوح مختل ) ت نش ک مآب ي ت أثير معن يداري ب ر تع داد شاخهه يا جانبي در بوته داش ت )ج دول 3(. بيش ترين تعداد شاخه جانبي مربوط به تيمار 31 درص د ظرفي ت زراعي با 0/00 وکمت رين مق دار مرب وط ب ه تيم ار 21 درصد ظرفيت زراعي با 1/11 شاخه جانبي ب ود. تيم ار 41 درصد ظرفيت زراعي با 2/11 شاخه جانبي اختالفي با تيمار 31 درصد ظرفيت زراعي نداش ت )ج دول 5(..اثر تنش کم آبي بدر وزن خشدک انددا رويش ي:د سطوح مختل( تنش کمآب ي ت أثير معن يداري ب ر وزن خش ك بوت ه داش ت )ج دول 3(. بيش ترين مي اان وزن خشك تك بوت ه مرب وط ب ه تيم ار 31 درص د ظرفي ت زراعي با 54/03 و کمت رين مي اان مرب وط ب ه تيم ار 21 درصد ظرفيت زراعي با 52 گرم بود )جدول 5(. اثر تنش کم آبي بر تنش کمآب ي تعداد چتدر: س طوح مختل ) ت أثير معن يداري ب ر تع داد چت ر در بوت ه داشت )جدول 3(. بيشترين تعداد چتر مربوط ب ه تيم ار 31 درص د ظرفي ت زراع ي ب ا 55/11 و کمت رين آن مربوط به تيمار 41 درصد ظرفيت زراعي ب ا 33/11 چت ر بود )جدول 5(. شايان ذکر است که در تيمار 21 درصد ظرفيت زراعي به علت کاهش ش ديد مق دارآب رش د رويشي گياه زنيان )اندام هوايي و ريشهها( کاهش يافت و در نهايت گياه به مرحله زايشي نرسيد. جدول 3- تجايه درصد معنيدار هستند. منابع تغيير تيمار خطا واريانس اثر تنش کمآبي بر ويوگيهاي مورفولوژي گياه زنيان. ns ** و * به ترتيب غيرمعن يدار و در س طح احتم ال 3 و 2 درجه آزادي وزن خشك بوته ميانگين مربعات ارتفاع بوته 103* 17/31* 5 تعدادچتر در بوته 752/77* تعداد شاخه جانبي 3/77* 1/11 3/22 2/55 3/57 0 ضريب تغييرات ( درصد( /4 35/2 جدول 5- مقايسه ميانگين اثر تنش کمآبي بر صفات مورفولوژي اندازهگيري شده درگياه زنيان. مقادير ميانگين سه تكرار ± SE است. ح رو يكسان بيانگر عدم اختال معنيدار در سطح 0.05 P است. صفات سطوح تنش وزن خشك بوته )گرم( ارتفاع )سانتيمتر( تعداد چتر در بوته تعداد شاخه جانبي 31 درصد ظرفيت زراعي 54/03 a 41 درصد ظرفيت زراعي 57/01 b 21 درصد ظرفيت زراعي 52 c 13/00 c 1/11 c 1/11 c 71/11 b 33/11 b 2/11 ab 21/00 a 55/11 a 0/00 ab

7 13 اثر تنش کمبود آب بر شاخصهاي مورفولوژيك و فيايولوژيك گياه زنيان copticum) (Carum اثر تنش کمآبي بر عملکرد بدرر: س طوح مختل ) تنش کمآب ي ت أثير معن يداري ب ر عملك رد ب ذر داش ت )ج دول 1(. بيش ترين عملك رد ب ذر مرب وط ب ه تيم ار 31 درصد ظرفي ت زراع ي ب ا 3101/05 و کمت رين عملك رد مرب وط ب ه تيم ار 41 درص د ظرفي ت زراع ي ب ا 431/43 کيلوگرم در هكتار به دست آمد )جدول 7(. ش ايان ذک ر است که در تيمار 21 درص د ت نش آب ي گي اه ب ه مرحل ه بذردهي نرسيد. جدول 1- تجايه واريانس اثر تنش ک مآب ي ب ر عملك رد ب ذر در گياه زنيان. ns ** و * به ترتيب غيرمعنيدار و در سطح احتمال 3 و 2 درصد معنيدار هستند. منابع تغيير تيمار خطا ميانگين مربعات درجه آزادي 5 عملكرد بذر در هكتار /32* 3732/42 0 ضريب تغييرات )درصد( 43 جدول 7- مقايسه ميانگين اثر تنش کمآبي بر عملكردبذر در گياه زني ان. مق ادير مي انگين س ه تك رار ± SE اس ت. ح رو بيانگر عدم اختال معنيدار در سطح 0.05 P است. صفات سطوح تنش عملكرد بذر )کيلوگرم در هكتار( 31 درصد ظرفيت زراعي 41 درصد ظرفيت زراعي يكس ان 21 درصد 431/11b 3101/05a ظرفيت زراعي 11/11 c اثر تنش کدمآبدي بدر درصدد اسدانس: س طوح مختل( تنش کمآبي تأثير معنيداري بر درصد اسانس داشت )جدول 2(. با افاايش شدت تنش کمآبي از 31 به 41 درصد ظرفيت زراعي بر درصد اسانس بذر زنيان افاوده شد. باتترين درصد اسانس توليد ش ده مرب وط ب ه تيم ار 41 درص د ظرفي ت زراع ي ب ه مي اان 0 درصد و کمت رين مي اان مرب وط ب ه تيم ار 31 درص د ظرفي ت زراع ي ب ه مي اان 5/71 درص د مش اهده ش د )جدول 0(. اثر تنش کمآبدي بدر عملکدرد اسدانس: س طوح مختل( تنش ک مآب ي ب ر عملك رد اس انس ني ا ت أثير معنيداري داشت )جدول 2(. با افاايش سطح ت نش از 31 به 41 عملكرد اسانس اف اايش نش ان داد. بيش ترين مي اان عملك رد اس انس مرب وط ب ه تيم ار 41 درص د ظرفيت زراعي به مياان 53/0 و کمت رين آن ب ه مي اان 57/33 کيلوگرم در هكتار مربوط به س طح 31 درص د ظرفيت زراعي مشاهده شد )جدول 0(. اثر تنش کدمآبدي بدر ميدزان پدرولين: س طوح مختل( تنش کمآبي تأثير معنيداري بر مياان پ رولين داشت )جدول 2(. بيش ترين مي اان پ رولين مرب وط ب ه تيمار 21 درصد ظرفيت زراعي و کمترين مياان مربوط به سطح 31 درصد ظرفيت زراعي با 1/151 ميل يگ رم در گرم وزن تر بود )جدول 0(. اثر تنش کمآبي بر ميزان کربوهيدرات: سطوح مختل( تنش کمآبي همچنين تأثير معنيداري بر مياان کربوهي درات داش ت )ج دول 2(. بيش ترين مي اان کربوهيدرات مربوط به تيمار 21 درصد ظرفيت زراعي براب ر ب ا 5/10 و کمت رين مي اان مرب وط ب ه تيم ار 31 درصد ظرفيت زراعي برابر با 0 ميليگ رم در گ رم وزن خشك بود )جدول 0(.

8 زيستشناسي گياهي ايران سال ششم شماره بيست و دوم زمستان جدول 2- تجايه واريانس اثر تنش کمآبي بر شاخصهاي فيايولوژيك و دارويي گي اه زني ان. ns ** و * ب ه ترتي ب غيرمعن يدار و در س طح احتمال 3 و 2 درصد معنيدار هستند. منابع تغيير تيمار خطا درجه آزادي 5 پرولين 3* ميانگين مربعات کربوهيدرات 17* درصد اسانس 35* عملكرد اسانس 433/5* 1/230 1/ /113 0 ضريب تغييرات )درصد( 42/3 33/5 15/5 07 جدول 0- مقايسه ميانگين اثر تنش کمآبي بر شاخصهاي فيايولوژيك و دارويي در گياه زنيان. مقادير ميانگين سه تكرار ± SE است. ح رو يكسان بيانگر عدم اختال معنيدار در سطح 0.05 P است. صفات درصد اسانس عملكرد اسانس )کيلوگرم در هكتار( پرولين )ميليگرم بر گرم وزن تر( سطوح تنش کربوهيدرات )ميليگرم بر گرم وزن خشك( 31 درصد ظرفيت زراعي 5/71 a 41 درصد ظرفيت زراعي 0 b 21 درصد ظرفيت زراعي 1/11 c 1/11 c 72 c 5/10 c 53/0 b 1/131 b 3/74 b 52/44 a 1/151 a 0 a شناسايي ترکيبات اسانس با روش :GC/MS نتايج بررسي ترکيبات اسانس نشان داد که در اسانس حاص ل از ب ذرهاي گياه ان زني ان تح ت تيماره اي 41 و 31 درصد ظرفي ت زراع ي 53 ترکي ب موج ود اس ت ک ه تيمول پاراسيمن و گاماترپينن بيشترين مي اان ترکيب ات اس انس )ب يش از 21 درص د( را تش كيل م يدادن د. ب ا اف اايش ت نش ک مآب ي مي اان تيم ول اف اايش ياف ت. بيشترين مياان تيمول مربوط به تيمار 41 درصد ظرفي ت زراعي برابر با 51/1 درصد و کمترين مي اان مرب وط ب ه تيمار 31 درصد ظرفيت زراع ي ب ه مي اان 35/1 درص د بود )جدول 4(. با افاايش تنش کمآبي مياان پاراس يمن نيا تغيير يافت. در تيمار 31 درصد ظرفيت زراعي مياان پاراس يمن 50/0 درص د و در تيم ار 41 درص د ظرفي ت زراعي 34/2 درص د ب ود )ج دول 4(. ب ا اف اايش ت نش کمآبي مياان گاما ترپينن در دو تيم ار 41 و 31 درص د ظرفيت زراعي تغييري نشان نداد )جدول 4(. تيمار 31 درصد ظرفيت زراعي جدول 4- درصد ترکيبات اسانس زنيان در سطوح 31 درصد و 41 درصد تنش کم آبي مشخصات نمونهها تيمار 41 درصد ظرفيت زراعي شاخص بازداري (RI) /1 ترکيبات تشكيلدهنده اسانس 2-Caren 3-octanone a-phylandrene b-phylandrene Candinol /1 3/0 3/3 3/1 3/0 3/0

9 11 اثر تنش کمبود آب بر شاخصهاي مورفولوژيك و فيايولوژيك گياه زنيان copticum) (Carum تيمار 31 درصد ظرفيت زراعي مشخصات نمونهها تيمار 41 درصد ظرفيت زراعي شاخص بازداري (RI) ترکيبات تشكيلدهنده اسانس Carvacrol Hexadecanoeic acid Limonene Linalool Myrcene p-cymene Sabinene ß-pinene Terpinene-4-ol Thymol Verbenone α-fenchen α-pinene α-terpinene α-thujene γ-terpinene /0 1/7 3/3 34/2 7/2 3/5 51/1 3/1 2/4 3/3 3/1 5/3 30/3 1/1 5/3 4/3 2/0 50/0 5/0 3/1 35/1 3/3 5/3 1/4 3/5 34 بحث. بررسي و مطالعه تأثير ان واع ت نشه ا ب ه وي وه ت نش خشكي بر ويوگيهاي کمي و کيفي گياهان دارويي در جهت کاهش مصر آب و اف اايش عملك رد گياه ان حايا اهميت است. گياه ان داروي ي نظي ر زني ان ممك ن است در شرايط تنش ماده شيميايي بيشتري توليد کنند و در نتيجه بازدهي اقتصادي بهتري داشته باش ند. بن ابراين مطالعه روشهايي که بتوان از گياه با ارزش زني مؤثره بيشتري توليد کرد ارزشمند است. ان م اده نت ايج پ ووهش حاض ر ب ا نت ايج مطالع ه Khan و همك اران )5113( در گي اه ذرت ک ه در ش رايط ت نش شديد خشكي ارتفاع گياه ضخامت ساقه پهنك ب رگ و وزن تر و خشك گي اه ب ه ط ور قاب ل ت وجهي ک اهش يافت مطابقت داشت. همچنين نتايج تحقيق حاضر نشان داد که با اف اايش س طوح ت نش ک مآب ي ش اخصه اي رشدي گياه زنيان کاهش پيدا کرد که به نظر ميرسد اين موض وع در نتيج ه اخ تالل در فتوس نتا تع رق و س اير فرآينده يا متابوليكي گياه باش د (Jones and Tardieu, (1998. همچن ين Benjamin و )5110( Nielsen در مطالعه خود اظهار کردن د ت نش خش كي باع ث تغيي ر در رش د محت واي رنگي فتوس نتاي گي اهه ا تنظ يم اس ماي و فعالي ت اه م يش ود ک ه ب ه نظ ر م يرس د ک اهش تورژسانس سلولي در اثر کمبود آب باعث کاهش رشد و توس عه س لول م يگ ردد. اخ تال ارتف اع در اغل ب گياه ان ناش ي از ويوگ يه اي ژنتيك ي و تغيي ر ش رايط محيطي است و از آنجا که تقسيم و افاايش ان دازه س لول

10 ه)ب زيستشناسي گياهي ايران سال ششم شماره بيست و دوم زمستان نسبت به تنش خشكي بسيار حساس است به نظر ميرسد در گياهان تح ت ت نش ک م آب ي اف اايش ان دازه س لول تحت تأثير قرار گرفته ب ا ممانع ت از رش د ط ولي س اقه سبب کاهش ارتفاع گياه ميگردد (1996 al.,.(patel et نتايج پووهش حاضر همچن ين ب ا نت ايج Lebaschy و Sharifi Ashoorabadi ) 5117 (که اثر تيمارهاي آبي اري و 311 درصد ظرفيت زراعي را روي گياهان اسفرزه بومادران مريم گ ي ل هميشه بهار و بابونه بررس ي کرده بودند مطابقت دارد. آنه ا نتيج ه گرفتن د ب ا تش ديد تنش خشكي وزن ان دام ه وايي و ارتف اع بوت ه در تم ام گياهان مطالعه شده کاهش مييابد. به نظر م يرس د گي اه در هنگام مواجه شدن ب ا ت نش ک مآب ي در فرآين ده يا فيايولوژي ك خ ود تغييرات ي ايج اد و از خ ود محافظ ت ميکند 2007) al.,.(duan et يافت هه اي پ ووهش حاض ر نش ان داد ک ه ب ا اف اايش شدت تنش مقدار پرولين نيا افاايش چشمگيري داش ت. به طور ک ي ل ميتوان گفت گياهان در پاسخ به تنشه اي ک مآب ي باع ث تجم ع ي ا س نتا م وادي مانن د آن ايمه ا پروتئينها متابوليته يا (1997.(Barsa, يكي از پاسخه يا ثانويه و عناصر معدني م يش وند در برابر تنش خشكي تجمع پرولين اس ت فيايولوژيك گياه ان (Girousse et (1996.al., تنش خشكي از دو راه باعث اف اايش مي اان پرولين مي شود: ال(( افاايش سنتا آنايمهايي ک ه تولي د پ رولين را تحري ك م يکن د ب( ممانع ت از عم ل آنايمهايي که پرولين را تخري ب م يکن د (2002.al., نتايج حاض ر ب ا نت ايج Mamnoei و (Rontein et Seyed )5131( Sharifi که اثر ک مآب ي را ب ر مق دار پ رولين در گياه جو بررس ي کردن د مطابق ت دارد. مش ابه ب ا آن در مطالع ه Bandurska و )5131( Jozwiak در ج نس Lolium و گونهاي از جنس Festuca با کاهش محت واي نسبي آب تجمع پرولين گاارش شده است. در تحقي ق حاض ر ب ا اف اايش ش دت ت نش مق دار کربوهيدراتها نيا افاايش قاب ل ت وجهي نش ان داد ک ه علت آن در شرايط تنش خشكي ويوه ت نش ش ديد( م يتوان د ب ه دلي ل اف اايش تجاي ه کربوهي دراته اي نامحلول و در نتيجه ب ات رف تن س طح قن دهاي محل ول س نتا م واد اس ماي از مس يرهاي غيرفتوس نتاي توق ) رشد کاهش سرعت انتقال مواد و اف اايش مي اان س نتا سوکروز به باشد دليل فعالسازي آنايم سوکروز فسفات سنتاز.(Arndt et al., 2001) در مورد گياهان دارويي خشكي ممك ن اس ت اث ر معنيداري ب ر عملك رد برخ ي متابولي ته ا و ترکيب ات داش ته باش د. نت ايج تحقي ق حاض ر ب ا Petropoulos نت ايج مطالع ه و همكاران ) 5113 (که نشان دادن د ت نش خش كي باع ث اف اايش کيفي ت و عملك رد اس انس در جعفري شده است مطابقت داشت. به نظر م يرس د در ش رايط ت نش خش كي تولي د م واد م ؤثره ب ه عل ت جل وگيري از اکسيداس يون درون ي س لولي اف اايش مييابد. اعمال تنش خشكي بر گياه فلف ل (Capsicum annuum L.) ني ا باع ث اف اايش افاايش تن دي آن گردي د ترکي به اي فنل ي و.(Estrada et al., 1999) در پووهش حاضر از آنجا که تنش کمآبي در گي اه زني ان در تيمار متوسط )41 درصد ظرفيت زراعي( تأثير منف ي بر عملكرد اس انس نداش ت و از س ويي باع ث اف اايش مياان درصد ترکيب مهم تيمول شد ميتوان گف ت ک ه اعم ال ي ك ت نش متوس ط در دوره رش د گي اه زني ان ميتواند موجب افاايش کيفيت آن شود. نتايج بررسي حاضر نشان داد که در اسانس بذره يا

11 12 اثر تنش کمبود آب بر شاخصهاي مورفولوژيك و فيايولوژيك گياه زنيان copticum) (Carum گي اه زني ان تح ت تيماره اي 41 و 31 درص د ظرفي ت زراع ي 53 ترکي ب تيمول پاراسيمن وج ود دارد ک ه مه مت رين آنه ا و گاماترپينن است که بيش ترين مي اان مواد تشكيل دهنده اسانس )بيش از 21 درصد( را شامل ميشوند. در تحقيق حاض ر بذر گياه زنيان با کشور ايران ترکيب ات مه م در اس انس ترکيبات مهم همين گياه در ساير نقاط و ساير کشورها مشابه بود (Srivastava et 1999,. al al., 2005.(Akbarinia et البت ه مي اان درصد ترکيبات مه م زني ان در مطالع ه حاض ر ب ا س اير مطالعات گاارش شده متفاوت است که ميت وان عل ت آن را ناشي از تفاوت تكنيكه يا ن وع دس تگاه GC/MS دانس ت. همچن جغرافي اس تخراج اس انس ي ا ين ش رايط ايي زيس تگاهي و اقليم ي در مي اان تولي د اي ن ترکيبات مؤثر است. بنابراين متابوليته يا که ثانويه گياهان اصليترين جنبه فيايول وژي و بيوش يمي آنه ا اس ت ميتواند نسبت به قرار بگيرد عوامل محيطي و کمآب ي تح ت ت أثير.(Charles et al., 1994) همان طور ک ه در بررسي حاضر ني ا مش خص ش د مق دار ترکيب ات مه م موجود در اسانس )تيم ول پاراس يمن و گام اترپينن( ب ا اعمال تنش کم آبي تغيي ر م يياب د. در درصد ظرفيت پاراسيمن ت نش مالي م 41 زراعي مياان تيمول افاايش و دو ترکيب و گاماترپينن اين که تيمول يك ترکيب کاهش يافت. بنابراين با توجه ب ه داروي ي مه م اس انس زني ان است ميتوان مياان آن را در اين گي اه ب ا اعم ال ت نش کمآبي در سطوح متوسط بات برد. نتيجهگيري. گياه دارويي ک مآب ي مورفولوژيك زنيان مانند بيشتر گياهان در برابر ت نش عك سالعم له اي مختل ) فيايولوژي ك و نشان ميدهد. به طوري که افاايش ت نش سبب کاهش بيوم اس گي اه زني کربوهيدرات و درصد سازگاري نس بت ب ه ش رايط ان ش د مي اان پ رولين اسانس افاايش ياف ت ک ه ن وعي ت نش محس وب م ي ش ود. همچنين با توجه به اين که سطح تنش خشكي متوس ط تأثير منفي بر عملكرد اسانس نداشت و موجب اف اايش درصد تيمول ماليم در دوره رشد گياه کيفيت آن شود. با توجه نيا شد ميتوان گفت که اعمال يك تنش زنيان ميتواند موجب اف اايش به مقاومت نسبتا مناس ب زني ان به شرايط کمآبي ميت وان در مقطع ي از رش د گي اه ب ا ايجاد تنشه يا کيفي متابوليت ه يا محيطي مديريت ش ده اف اايش کم ي و ثانوي ه را ف راهم ک رد. بن ابراين در پ رورش گياه ان هم ان ق در ک ه وج ود آب يك ي از امكان ات مه م ميتواند زيس ت محيط ي اس ت کمب ود آب ني ا باعث افاايش توان توليد م واد م ؤثره ش ود. در نتيجه محدوديت آب نه تنها يك عامل نامس اعد بلك ه راهكاري بدون هاينه براي نوعي توليد است. سپاسگزاري. نگارندگان از دانشگاه پيام ن ور و دانش گاه زاب ل ب ه بابت فراهم کردن امكانات انجام اي ن تحقي ق ق درداني مينمايند. منابع Aberoomand Azar, P., Mottaghianpuor, Z., Sharifan, A. and Larijani, K. (2010) Studies on the effect of extraction method on chemical composition and antimicrobial activity of Carum copticum essential oil. Food Technology and Nutrition 7(2): (in Persian). Akbarinia, A., Sefidkon, F., Ghalavand, A., Tahmasebi Sarvestani, Z. and Sharifi Ashorabadi, A.

12 زيستشناسي گياهي ايران سال ششم شماره بيست و دوم زمستان (2005) A study on chemical composition of Ajowan (Trachyspermim ammi) essential oil produced in Qazvin. The Journal of Qazvin University of Medical Sience 9(3): (in Persian). Aktuge, S. E. and Karapikar, M. (1987) Inhibition of food borne pathogens by thymol, eugenol, menthol and ethanol. International Journal of Food Microbiology 4: Aliabadi, F. H., Lebaschi, M. H., Shiranirad, A. H., Valadabadi, A. R. and Daneshian, J. (2008) Effects of arbuscular mycorrhizal fungi, different levels of phosphorus and drought stress on water use efficiency, relative water content and proline accumulation rate of coriander (Coriandrum sativum L.). Journal Medicinal Plant Research 2(6): Aliabadi, F. H., Valadabadi, S. A. R., Daneshian, J. and Khalvati, M. A. (2009) Evaluation changing of essential oil of balm (Melissa officinalis L.) under water deficit stress conditions. Journal of Medicinal Plants Research 3(5): Arndt, S. K. K., Clifford, S. C., Wanek, W., Jones, H. G. and Popp, M. (2001) Physiological and morphological adaptations of the fruit tree Ziziphus rotundifolia in response to progressive drought stress. Tree Physiology 21: Baghalian, K., Haghiry, A., Naghavi, M. R. and Mohammadi, A. (2008) Effect of saline irrigation water on agronomical and phytochemical characters of chamomile (Matricaria recutita L.). Scientia Horticulture, Amsterdam 116: Bandurska, H. and Jozwiak, W. (2010) A comparison of the effects of drought on proline accumulation and peroxidases activity in leaves of Festuca rubral L. and Lolium perenne L. Department of Plant Physiology 79(2): Barnabas, B., Jager, K. and Feher, A. (2007) The effect of drought and heat stress on reproductive processes in cereals. Plant Cell and Environment 31(1): Barsa, A. (1997) Mechanism of environmental stress resistance in plant. Harward Acadamic Press, Harward. Bates, L. S., Waldren, R. P. and Teare, L. D. (1973) Rapid determination of free proline for water stress studies. Plant and Soil 39: Benjamin, J. G. and Nielsen, D. C. (2006) Water deficit effects on root distribution of soybean, field pea and chickpea. Field Crops Research 97: Charles, O., Joly, R. and Simon, J. E. (1994) Effect of osmotic stress on the essential oil content and composition of Peppermint. Phytochemistry 29: Davazdah Emami, S., Sefidkon, F., Jahansooz, M. R. and Mazaheri, D. (2010) Evaluation of water salinity effects on yield and essential oil content and composition of Carum copticum. Iranian Journal of Medicinal and Aromatic Plants 25(4): (in Persian). Duan, B., Yang, Y., Lu, Y., Korpelainen, H., Berninger, F. and Li, C. (2007) Interactions between water deficit, ABA, and provenances in Picea asperata. Journal of Expermintal Botany 58(11): Dubious, M. K., Gilles, A., Hamilton, J. K., Roberts, P. A. and Smith, F. (1956) Colorimetrik method for determination if sugars and related. Annual Chemistry 28: Estrada, B., Pomar, F.,, J., Merino, F. and Bernal, M. A. (1999) Pungency level in fruits of the Padron pepper with different water supply. Sciential Horticulture 81(4): Girousse, C, Bournoville, R. and Bonnemain, J. L. (1996) Water deficit induced changes in concentrations in proline and some other amino acids in the phloem sap of Alfalfa. Plant Physiology 111:

13 14 اثر تنش کمبود آب بر شاخصهاي مورفولوژيك و فيايولوژيك گياه زنيان copticum) (Carum Hasani, A. (2006) Effect of water deficit stress on growth, yeild and essential oil content of Dracocephalum moldavica. Iranian Journal of Medicinal and Aromatic Plants 22(3): (in Persian). Hasani, A., Omidbaigi, R. and Heidarisharif Abad, H. (2004) Study of some drought resistance indices in basil (Osmimum basilicum). Journal of Agriculture Science and Natural Resource 10(4): (in Persian). Jones, H. G. and Tardieu, F. (1998) Modeling water relations of horticultural crops. Sciential Horticulture 74: Kapoor, R., Giri, B. and Mukerji, K. G. (2004) Improved growth and essential oil yield and quality in Foeniculum vulgare Mill. on mycorrhizal inoculation supplemented with P-fertilizer. Bioresource Technology 93(3): Khalid, Kh. A. (2006) Influence of water stress on growth, essential oil and chemical composition of herbs (Ocimum sp.). International Agrophysics 20: Khan, A. S., Ul-Allah, S. and Sadique, S. (2010) Genetic variability and correlation among seedling traits of Wheat (Triticum sativum) under water stress. International Journal of Agriculture and Biology 12(2): Khan, M. B., Hussain, N. and Iqbal, M. (2001) Effect of water stress on growth and yield components of maize variety YHS 202. Journal of Research (Science) Bahoddin Zakariya University 12(1): Lebaschy, M. H. and Sharifi Ashoorabadi, A. (2004) Growth indices of some medicinal plants under different water stresses. Iranian Journal of Medicinal and Aromatic Plants 2(3): (in Persian). Mamnoei, E. and Seyed Sharifi, R. (2010) Study the effects of deficit on chlorophyll fluorescence indices and the amont of proline in six barely genotypes and its relation with canopy temperature and yield. Journal of Plant Biology 2(5): Misra, A. and Srivastava, N. K. (2000) Influence of water stress on Japanese mint. Journal of Herbs, Spices and Medicinal Plants 7(1): Mohamed, M. A. H., Harris, P. J. C., Henderson, J. and Senatore, F. (2002) Effect of drought stress on the yield and composition of volatile oils of drought- tolerant and non-drought-tolerant clones of Tagetes minuta. Journal of Medicinal Plant and Natural Product Research 68(5): Najafi, Sh. (2011) Medicinal plants. Marandiz Press, University of Zabol, Zabol (in Persian). Patel, B. S., Sadaria, S. G. and Patel, J. C. (1996) Influence of irrigation, nitrogen and phosphorus on yield, nutrient uptake and water use efficiency of blond pysllium (plantago ovate). Indian Journal of Agronomy 41: Petropoulos, S. A., Daferera, D., Polissiou, M. G. and Passam, H. C. (2008) The effect of water deficit stress on the growth, yield and composition of essential oils of parsley. Sciential Horticulture 15(4): Rahmani, N., Aliabadi Farahani, H. and Valadabadi, S. A. R. (2008) Effects of nitrogen on oil yield and its component of Calendula (Calendula officinalis L.) in drought stress conditions on medicinal and aromatic plants. 1 st Western Africa Network Of Natural Products Research Scientists (WannPreS) Conference and The AJTCAM Symposium On African Traditional Medicines, Cape Town, South Africa. Rontein, D., Basse, T. G. and Hason, A. D. (2002) Metabolic engineering of osmoprotectant accumulation in plants. Metabolic Engineering 4: Salama, I., Ghnaya, T., Hessini, K., Messedi, D., Savoure, A. and Abdelly, C. (2007) Comparative

14 زيستشناسي گياهي ايران سال ششم شماره بيست و دوم زمستان study of the effects of mannitol and PEG osmotic stress on growth and solute accumulation in Sesuvium portulacastrum. Environmental and Experimental Botany 61: Serraj, R. and Sinclair, T. R. (2002) Osmolyte accumulation: Can it really help increase crop yield under drought conditions. Plant Cell and Environment 25: Sharifi Ashoorabadi, E., Matin, M., Lebaschi, H., Abbaszadeh, B. and Naderi, B. (2005) Effects of water stress on quantity yield in Achillea millefolium. 1st International Conference on The Theory and Practices in Biological Water Saving, Beijing, China Srivastava, M., Saxena, A. and Baby, P. (1999) GC-MS investigation and antimicrobial activity of the essential oil of Carum copicum. Acta Alimentoria 28(3): Topp, G. G. and Davies, J. L. (1985) Time domain reflectometry (TDR) and its application to irrigation scheduling. Advances in Irrigation 3: Yadav, O. P. and Bhathagar, S. K. (2001) Evaluation of indices for identification of pearl millet cultivars adapted to stress and non stress condition. Field Crops Science 70: Zargari, A. (1998) Medicinal plants. vol. 2, Tehran University Press, Tehran (in Persian).

15 Iranian Journal of Plant Biology, 6 th Year, No. 22, Winter Effect of water deficit on morphological and physiological parameters of Carum copticum Roya Razavizadeh 1 *, Mahdieh Shafeghat 1 and Shahla Najafi 2 1 Department of Biology, Payame Noor University, Tehran, I. R. of Iran 2 Department of Biology, Faculty of Sciences, University of Zabol, Zabol, Iran Abstract Ajwan (Carum Copticum L.) is an important plant in Apiaceae family and has many medical uses. In this research, the effects of water deficit stress on growth, yield, compatible metabolite accumulations (proline and carbohydrates) and plant ingredients were studied under controlled conditions in a greenhouse. Water deficit levels included mild stress (90% field capacity), medium stress (70% field capacity) and severe stress (50% field capacity ). In 50% field capacity, the plant didn't reach to seeding stage. Also, In this study, seed essence of plants under water stress, levels of 70 and 90% field capacity, was obtained by distillation with water and chemical compounds of essence were analyzed by GC/MS method. The statistical results showed significant effects of water stress on growth parameters, seed yield, proline accumulation, carbohydrate accumulation, oil yield and essential oil percentage. The increase of water stress decreased plant height, number of lateral branches, dry weight and seed yield. However, oil yield, oil percentage, proline and carbohydrate contents increased. The highest amounts of proline and carbohydrate at the 50% of field capacity (high stress) and also the maximum essential oil yield and percentage of essential oil at 70% field capacity were observed. Twenty-one chemical compounds were identified in both of the essences of Carum Copticum, and thymol, gamatherpinen and parasimen in each treatment were changed. Key words: Essence, Water deficit stress, Thymol, Proline, Carum copticum, Carbohydrate * Corresponding Author: razavi.roya@gmail.com