چكيده فارسي :
با توجه به اهميت روزافزون گياهان دارويي، اين گروه از گياهان در جهان مورد توجه ويژه قرار گرفتهاند. پيشبيني ميشود ارزش بازار گياهان دارويي تا سال 2050 ميلادي به بيش از 5000 ميليارد دلار برسد. افزون بر اين، گياهان دارويي از نظر زراعي و بومشناختي نيز داراي مزاياي فراواني هستند. گياه گاوزبان ايراني (Echium amoenum) از گونههاي بومي ايران است كه از ديرباز براي درمان بيماريهاي مختلف مورد استفاده قرار گرفته است. اين گياه كه توانايي رشد در طيف وسيعي از اقليمها را دارد، از پتانسيل بهرهبرداري تجاري نيز برخوردار است. كيفيت بالاي روغن و وجود متابوليتهاي ثانويهي ارزشمند پليفنولي از مهمترين ويژگيهاي آن به شمار ميآيند. اين پژوهش در دو بخش شامل مطالعهي اتاقك رشد و مطالعهي مزرعه انجام شد. در مطالعهي اتاقك رشد، 13 جمعيت از نقاط مختلف كشور در پنج سطح شوري و سه تكرار، در قالب آزمايش فاكتوريل بر پايه طرح كاملاً تصادفي مورد ارزيابي قرار گرفتند. نتايج نشان داد شوري در سطوح پايين (25 و 50 ميليمولار) موجب افزايش كلروفيل، پرولين و فعاليت آنزيمهاي آنتياكسيداني در اغلب جمعيتها گرديد، اما در سطوح بالاي شوري كاهش اين شاخصها مشاهده شد. بهطور كلي، تنش 100 ميليمولار سبب افزايش 45 درصدي غلظت پرولين در برگ شد كه نشان از فعال شدن مكانيزمهاي تنظيم اسمزي در گياه دارد. همچنين شوري موجب افزايش يون سديم (1/45 درصد) و كاهش پتاسيم (36 درصد) در برگها گرديد. تجمع نمك در خاك و آسيب به فرآيند فتوسنتز، سطح برگ و در ادامه وزن خشك گياه را كاهش داد كه بيانگر اثر منفي تنش شديد است. جمعيت اصفهان سفيد با كاهش 54 درصدي در كلروفيل a بيشترين ميزان كاهش را در تنش 100 ميليمولار نسبت به شاهد نشان داد. در بخشي ديگر، رنگآميزي متابوليتهاي ثانويه نشاندهندهي افزايش تركيبات فنولي، آلكالوئيدها و اسانسها در كركهاي ترشحي بود. در نهايت بر اساس تحليلهاي چندمتغيره و نتايج حاصل از صفت وزن خشك اندام هوايي، 10 جمعيت براي ارزيابي در مزرعه انتخاب شدند. مطالعهي مزرعه طي سه سال در مزرعهي لورك انجام شد. اين آزمايش در قالب طرح بلوكهاي كامل تصادفي با سه تكرار و بهصورت فاكتوريل اسپليت در زمان طراحي و اجرا شد. در اين مطالعه، 10 جمعيت تحت دو سطح تنش شوري (شاهد و 65 ميليمولار)، دو سطح تنش خشكي آخر فصل (شاهد و خشكي آخر فصل) و طي سه سال مورد ارزيابي قرار گرفتند. نتايج نشان داد اثر تنشهاي منفرد كمتر از تنشهاي تركيبي بر عملكرد گياه بود و اين موضوع در مورد تنش خشكي آخر فصل بارزتر بود. در برخي موارد اثر تنش تركيبي مشابه تنش شوري منفرد مشاهده شد. بهطور كلي، تركيب شوري و خشكي آخر فصل باعث افزايش متابوليتهاي اوليه قندهاي محلول (30 درصد)، پرولين (24/6 درصد)، متابوليتهاي ثانويه (فنول ( 26/8درصد)، فلاونوئيد ( 12/6درصد) و فعاليت دفاع آنتياكسيداني (آنزيمها و كارتنوئيدها) شد، اما در مقابل موجب كاهش عملكرد (دانه: 49/6 درصد در اثر شوري و 22 درصد در اثر خشكي آخر فصل؛ گل: 65/3 درصد در اثر شوري و 21/7 درصد در اثر خشكي آخر فصل)، اجزاي عملكرد، متابوليتهاي ثانويه و ميزان روغن شد. اين روند ناشي از آسيب به كلروفيلها و كاهش كارايي فتوسيستمها بوده كه در نهايت توليد مادهي خشك گياه را محدود كرده است. نتايج نشان داد جمعيتهاي اصفهان سفيد و گلوگاه از نظر توليد متابوليتهاي ثانويهي فنولي و فلاونوئيدي نسبت به ساير جمعيتها برتر بودند. همچنين جمعيت تكاس با دارا بودن بيشترين عملكرد دانه و بيوماس نسبت به ساير جمعيتها برتري نشان داد كه اين موضوع ميتواند در مطالعات آتي مورد توجه قرار گيرد. با وجود اعمال تنش طي سه سال، گياه توانايي بازيابي خود را نشان داد. با توجه به درصد و ميزان عملكرد روغن، انتظار ميرود با انجام مطالعات بيشتر، گياه گاوزبان ايراني در آينده در شمار گياهان زراعي مهم قرار گيرد.
چكيده انگليسي :
Given the growing importance of medicinal plants, they have recently much received global attention. Hence global market value of medicinal plants is predicted to exceed 5 trillion USD by 2050. Medicinal plants also provide significant agricultural and ecological benefits. Echium amoenum, known as Iranian borage, is an indigenous Iranian species traditionally used to treat various diseases and capable of growing across wide climatic ranges, showing high potential for commercial utilization. A high oil quality and valuable polyphenolic secondary metabolites are key characteristics of this plant. The study consisted of growth chamber and field experiments. In the growth chamber, 13 populations from different regions of Iran were evaluated under five salinity levels and three replications in a factorial completely randomized design. Low salinity (25 and 50 mM) increased chlorophyll and proline concentrations and antioxidant enzyme activity in most populations, while high salinity (75 and 100 mM) decreased these traits. Salinity stress of 100 mM increased leaf proline concentration by 45%, indicating activation of osmotic adjustment mechanisms. It also raised sodium ion content by 1.45%, and reduced potassium by 36%. Salt accumulation and photosynthetic damage reduced leaf area and dry biomass, showing the negative effect of severe stress. The Isfahan White population showed the greatest chlorophyll a reduction (54%) at 100 mM compared to control. Histochemical staining indicated higher phenolic compounds, alkaloids, and essential oils in glandular trichomes. Based on multivariate analyses and shoot dry weight, 10 populations were selected for field evaluation. The field experiment lasted three years at the Lavark experimental farm in a randomized complete block design with three replications and a split-factorial layout over time. Ten populations were tested under two salinity levels (control and 65 mM) and two late-season drought levels (control, drought). Results showed that single stresses had milder detrimental effects than combined stresses, more pronounced under late-season drought, while sometimes combined stress acted similarly to salinity alone. The combination of salinity and drought increased soluble sugars (30%), proline (24.6%), phenols (26.8%), flavonoids (12.6%), and antioxidant defense (enzymes activities, carotenoids concentration), but reduced seed yield (49.6% under salinity, 22% under drought), flower yield (65.3% under salinity, 21.7% under drought), yield components, secondary metabolites, and oil content. These reductions were mostly due to chlorophyll degradation and lower photosystem efficiency, limiting dry matter production. The Isfahan White and Galogah populations were superior in phenolic and flavonoid content, while the Tekas population showed the highest seed and biomass yield, indicating potential for further research. Despite three years of stress, the plant demonstrated recovery ability, and based on oil yield and percentage, Echium amoenum is expected to become an important cultivated medicinal crop in the future.
