شماره مدرك :
18478
شماره راهنما :
2051 دكتري
پديد آورنده :
عرب صالحي، فاطمه
عنوان :

ارزيابي تنوع ژنتيكي و تغييرات متابوليت‌هاي ثانويه گياه مشگك (Ducrosia anethifolia) تحت شرايط تنش خشكي

مقطع تحصيلي :
دكتري
گرايش تحصيلي :
توليد و ژنتيك گياهي
محل تحصيل :
اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان
سال دفاع :
1401
صفحه شمار :
شانزده، 214ص. : مصور، جدول، نمودار
توصيفگر ها :
مشگك , تنوع ژنتيكي , تنش خشكي , خودگرده افشاني , متابوليت هاي ثانويه
تاريخ ورود اطلاعات :
1402/02/11
كتابنامه :
كتابنامه
رشته تحصيلي :
مهندسي كشاورزي
دانشكده :
مهندسي كشاورزي
تاريخ ويرايش اطلاعات :
1403/04/24
كد ايرانداك :
2926244
چكيده فارسي :
مشگك (Ducrosia anethifolia) يكي از گياهان معطر خانواده چتريان مي¬باشد كه داراي مصارف متعددي در صنايع غذايي و دارويي است. مشگك به طور طبيعي دگرگرده‌افشان است. بااين‌حال توليد بذر خودگشن در اين گياه مي¬تواند مزاياي زيادي از لحاظ به¬نژادي و اقتصادي داشته باشد. باتوجه‌به اهميت صفات مورفولوژيكي، فيتوشيميايي و مولكولي، وجود تنوع در بين جمعيت¬ها مي¬تواند براي شناسايي و معرفي جمعيت¬هاي برتر از نظر اين صفات مفيد باشد. يكي از راهكارهاي افزايش متابوليت‌هاي ثانويه گياهي استفاده از محرك‌هاي زنده و غيرزنده‌اي است كه مي‌توانند مسيرهاي متابوليكي سنتز متابوليت‌هاي ثانويه را تحت‌تأثير قرار داده و ميزان توليد آن¬ها را افزايش دهند. پژوهش حاضر به‌منظور ارزيابي تنوع ژنتيكي و تغييرات متابوليت‌هاي ثانويه، صفات فيزيولوژيك و مورفولوژيك 24 جمعيت مشگك تحت تنش خشكي طي دو سال زراعي در قالب طرح بلوك كامل تصادفي با سه تكرار انجام شد. همچنين ميزان تأثير پسروي ناشي از خويش¬آميزي بر صفات مورفولوژيكي و فيتوشيميايي 20 جمعيت مشگك مورد بررسي قرار گرفت. نتايج تجزيه واريانس نشان داد كه جمعيت¬ها از نظر اكثر صفات مورد مطالعه اختلاف معني¬داري داشتند. همچنين، اثر رژيم¬هاي آبياري بر اكثر صفات معني‌دار بود. تنش خشكي در مقايسه با شاهد موجب كاهش معني¬دار صفات تعداد روز تا گلدهي، تعداد روز تا رسيدگي، ارتفاع بوته، عملكرد دانه در بوته، اجزاي عملكرد دانه در بوته، محتواي كلروفيل a، b، كلروفيل كل، محتواي كاروتنوئيد و محتواي نسبي آب برگ شد. از طرف ديگر تنش خشكي منجر به افزايش فعاليت آنزيم¬هاي آنتي¬اكسيداني (كاتالاز، آسكوربات پراكسيداز و پراكسيداز)، ميزان مالون دي آلدئيد، هيدروژن پراكسيد، پرولين، محتواي اسانس، محتواي فنول و فلاونوئيد كل، فعاليت آنتي¬اكسيداني، تركيبات پلي‌فنول و تغيير در تركيبات اسانس شد. براي انتخاب ژنوتيپي، شاخص‌هاي مختلف شامل TOL،SSI ،STI ،MP ، GMP و YSI بررسي شدند كهSTI ، MP وGMP شاخص‌هاي مناسب‌تري براي شناسايي جمعيت‌هاي مشگك متحمل به خشكي بودند. براساس شاخص¬هاي ذكر شده، جمعيت هرمزگان 2 متحمل به تنش خشكي تشخيص داده شد. كروماتوگرافي گازي با شناسايي 23 تركيب، آلفا - پينن و سيس¬كيريزانتنيل ¬استات را به‌عنوان تركيبات اصلي شناسايي كرد. در بين جمعيت¬ها، بيشترين افزايش سيس كريزانتنيل¬استات (32/21 درصد) در پاسخ به تنش خشكي در ابركوه 1 مشاهده شد. همچنين نتايج حاصل از انجام كروماتوگرافي مايع با كارايي بالا وجود هشت تركيب مهم شامل گاليك اسيد، كافئيك اسيد، وانيليك اسيد، پي¬كوماريك اسيد، فروليك اسيد، لوتئولين، كوئرستين و آپيجنين را در عصاره فنولي جمعيت¬هاي موردمطالعه نشان داد. افزايش اين تركيبات تحت تنش خشكي، عمدتاً ناشي از افزايش بيان ژن‌هاي كليدي مؤثر در مسير سنتز آن¬ها و نيز آثار متقابل اين ژن‌ها با محيط است. باتوجه‌به اينكه پي¬كوماريك اسيد به‌عنوان تركيب كنترل كيفيت گياه مشگك در نظر گرفته شده است، جمعيت ابركوه 2 در شرايط تنش خشكي با دارا بودن مقادير زيادي از اين تركيب مي‌تواند به‌عنوان منبع غني آنتي¬اكسيداني در صنايع غذايي و دارويي مورداستفاده قرار گيرد. پژوهش حاضر اولين گزارشي است كه به بررسي روابط ژنتيكي جمعيت¬هاي مختلف مشگك با نشانگر ISSR پرداخته است. نتايج بر توانايي نشانگر ISSR ايجاد چندشكلي بين جمعيت¬هاي مشگك اشاره داشت. نتايج حاصل از تجزيه و تحليل ساختار جمعيت (STRUCTURE)، اختلاط ژنتيكي بالا را در نمونه¬هاي جمعيتي مشگك نشان داد. علاوه بر اين، ميزان تأثير خويش¬آميزي بر روي صفات مورفولوژيك و فيتوشيميايي 20 جمعيت مشگك مورد بررسي قرار گرفت. خود گرده¬افشاني با افت نسبي در صفات مورفولوژيك به جز وزن هزار دانه همراه بود. در مقابل خودگرده¬افشاني با تأثير مثبت بر صفات فيتوشيميايي باعث پيشرفت قابل‌توجه ميانگين اين صفات شد. در نهايت نتايج حاصل از مطالعه حاضر نويدبخش امكان استفاده از تنش خشكي و خودگرده¬افشاني در افزايش متابوليت‌هاي ثانويه گياه مشگك مي‌باشد.
چكيده انگليسي :
Moshgak (Ducrosia anethifolia) is an aromatic medicinal plant of the Apiaceae family that has several applications in food and pharmaceutical industries. Moshgak is naturally outcrossing; however, production of selfed seeds may have many economic and breeding benefits. Given the importance of morphological, phytochemical, and molecular traits, the existence of diversity among populations can be beneficial to identify and introduce superior populations in terms of these traits. One of the strategies to increase the secondary metabolites of the plant is the use of biotic and abiotic elicitors that can affect the metabolic pathways of secondary metabolites and increase their production. This study was done to eva‎luate the genetic diversity and changes in secondary metabolites, physiological and morphological traits of 24 moshgak populations under drought stress during the two consecutive years at a Randomized Complete Block Design with three replications. In addition, degree of inbreeding depression effect on morphological and phytochemical traits of 20 moshgak populations was investigated. The results of analysis of variance showed that the populations had significant differences in most of the studied traits. Also, the effect of irrigation regimes was significant on the most traits. In addition, a significant decrease was observed in the traits of number of days to flowering, number of days to maturity, plant height, seed yield per plant, components of seed yield per plant, chlorophyll a, chlorophyll b, total chlorophyll content, carotenoid content, relative water content under drought stress compared to control conditions. On the other hand, drought stress led to increase in some studied traits including antioxidant enzymes (catalase, ascorbate peroxidase, and peroxidase), malondialdehyde, hydrogen peroxide, proline, essential oil content, phenol and flavonoid content, antioxidant activity, polyphenol compounds and essential oil compounds. For genotypic selection, different indices including Tolerance Index (TOL), Susceptibility Index (SSI), Stress Tolerance Index (STI), Mean Productivity (MP), Geometric Mean Productivity (GMP), and Yield Stability Index (YSI) were investigated that MP GMP and STI were more suitable indices to recognize drought tolerant moshgak populations. Based on above mentioned indices, the population of Hormozgan2 was recognized drought tolerant Gas chromatography–mass spectrometry analysis revealed the presence of 23 compounds in which the major constituents were α- pinene and cis-chrysanthenyl acetate. Among populations, the highest increase in cis-chrysanthenyl acetate (21.32 %) was observed in response to drought stress in Abarkuh1. HPLC analysis showed the presence of eight important compounds including galic acid, caffeic acid, vanilic acid, p-coumaric acid, ferulic acid, luteolin, quercetin, and apigenin in the phenolic extract of the studied populations. Accumulation of these compounds under drought stress was mainly due to increased expression of the key genes involved in their synthesis pathway, as well as the interactions of these genes with the environment. Considering that p-coumaric acid is considered as marker compound for the quality control of moshgak, Abarkuh2, due to high amounts of this compound under stress condition, can be used as a rich antioxidant source in food and pharmaceutical industries.
استاد راهنما :
محمدرضا سبزعليان دستجردي , مهدي رحيم ملك
استاد مشاور :
مصطفي قناديان , احمد ارزاني
استاد داور :
قدرت اله سعيدي , مجيد طالبي , محمد مقدم
لينک به اين مدرک :

بازگشت