بررسی اثر شرایط محیطی بر اسانس و ترکیبات متشکله اسانس ژنوتیپ‌های برتر رازیانه (Foeniculum vulgare Mill.)

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 مرکز تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی اصفهان

2 مرکز تحقیقات کشاورزی اصفهان

چکیده

به منظور بررسی اثر برخی عوامل محیطی بر کمیت و کیفیت اسانس گیاه داروئی رازیانه، تحقیقی در سال‌های زراعی 1392-1391، در سه ایستگاه تحقیقاتی وابسته به مرکز تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی اصفهان واقع در کاشان، سمیرم و گلپایگان انجام شد و در آن چهار ژنوتیپ برتر رازیانه شامل دو ژنوتیپ بومی ‌همدان و لرستان و دو ژنوتیپ خارجی 11486 و P11-820065 با استفاده از طرح بلوک‌های کامل تصادفی در سه تکرار مورد بررسی قرار گرفتند. نتایج نشان داد که برهم‏کنش مکان در ژنوتیپ بر همه صفات مورد مطالعه معنی‌دار بود. آلفاپینن، فنکون، کامفور و سیس آنتول در ژنوتیپ‌های غیربومی و پاراسیمن، لیمونن، استراگول و ترانس آنتول در ژنوتیپ‌های بومی بیشترین مقدار را داشتند. ژنوتیپ P11-820065 بالاترین درصد اسانس (21/4%) را به خود اختصاص داد. بیشترین و کمترین عملکرد اسانس به ترتیب در ژنوتیپ P11-820065 ایستگاه گلپایگان (2/165 کیلوگرم در هکتار) و ژنوتیپ همدان ایستگاه کاشان (4/60 کیلوگرم در هکتار) مشاهده شد. عملکرد ترانس‌آنتول در ایستگاه گلپایگان تفاوت معنی‌داری با ایستگاه کاشان داشت و بیشترین مقدار آن در ژنوتیپ همدان کاشته شده در این ایستگاه مشاهده گردید. کمترین میزان این ترکیب نیز مربوط به ژنوتیپ 11486 ایستگاه کاشان با 1/41 درصد بود. عملکرد ترانس آنتول ایستگاه کاشان همبستگی منفی و معنی‏داری با ازت کل خاک داشت. درصد و عملکرد اسانس همبستگی منفی و معنی‏داری با شوری خاک نشان داد. از طرفی همبستگی مثبت و معنی‏داری بین فنکون با شوری خاک مشاهده گردید. این در حالی است که در ایستگاه گلپایگان همبستگی معنی‏داری بین ترکیبات اسانس و عوامل محیطی مشاهده نشد.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

The effect of environmental condition on essential oil and essential oil components in superior fennel genotypes (Foeniculum vulgare Mill.)

نویسندگان [English]

  • lili safaii 1
  • hossein zeinali 2
  • ِDavood Afiuni 1

1 Agricultural and natural Research center of esfahan

2 Agricultural and Natural Research Center of Esfahan

چکیده [English]

In order to study the effects of some environmental factors on quality and quantity of fennel essential oil, an experiment was conducted at 3 stations of Agricultural and Natural Resource Research Center of Isfahan during 2012- 2013 and 4 superior fennel genotypes (including: Lorestan, Hamedan, P11- 820065 and 11486) were studied basis of randomized complete block design with three replications. Base on the results the interaction of place* genotype was significant for all traits. a-pinene, fenchone, camphor and (z)- anethol in forien genotypes and p-cymene, limonene, estragole and (e)-anethol in native genotypes were the highest. The maximum essential oil belongs to P11-820065 with 4.21 percentage. The highest essential oil yield (165.2 Kg/hec) was observed in P11-820065 located in Golpayeghan and the lowest in Hamedan genotype (60.4 Kg/hec) of Kashan. (E)-anethol yield of hamedan Genotype in Golpayeghan station had a significant different with Kashan station. The minimum amount of (e)-anethol was observed in 11486 (41/1 %) located in Kashan. There was a negative significant correlation between e- anethol and soil total N. Also a negative significant correlation was observed between oil percentage and oil yield with soil salinity. On the other hand phencone and soil salinity had a positive significant correlation. There was no significant correlation between essential oil and environmental factors in Golpayegan station.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Fennel
  • environmental factors
  • Yield
  • anethol

بررسی اثر شرایط محیطی بر اسانس و ترکیبات متشکله اسانس ژنوتیپ‌های برتر رازیانه (Foeniculum vulgare Mill.)

لیلی صفائی1*، حسین زینلی1 و داوود افیونی2

1 ایران، اصفهان، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان اصفهان، بخش تحقیقات منابع طبیعی

2 ایران، اصفهان، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان اصفهان، بخش تحقیقات علوم زراعی- باغی

تاریخ دریافت: 19/4/96                تاریخ پذیرش: 25/10/97

چکیده

به‌منظور بررسی اثر برخی عوامل محیطی بر کمیت و کیفیت اسانس گیاه داروئی رازیانه، تحقیقی در سال‌های زراعی 1392-1391، در سه ایستگاه تحقیقاتی وابسته به مرکز تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی اصفهان واقع در کاشان، سمیرم و گلپایگان انجام شد و در آن چهار ژنوتیپ برتر رازیانه شامل دو ژنوتیپ بومی ‌همدان و لرستان و دو ژنوتیپ خارجی 11486 و P11-820065 با استفاده از طرح بلوک‌های کامل تصادفی در سه تکرار مورد بررسی قرارگرفتند. نتایج نشان داد که برهم‏کنش مکان در ژنوتیپ بر همه صفات مورد مطالعه معنی‌دار بود. آلفاپینن، فنکون، کامفور و سیس آنتول در ژنوتیپ‌های غیربومی و پاراسیمن، لیمونن، استراگول و ترانس آنتول در ژنوتیپ‌های بومی بیشترین مقدار را داشتند. ژنوتیپ P11-820065بالاترین درصد اسانس (21/4%) را به خود اختصاص داد. بیشترین و کمترین عملکرد اسانس به ترتیب در ژنوتیپ P11-820065 ایستگاه گلپایگان (2/165 کیلوگرم در هکتار) و ژنوتیپ همدان ایستگاه کاشان (4/60 کیلوگرم در هکتار) مشاهده شد. عملکرد ترانس‌آنتول در ایستگاه گلپایگان تفاوت معنی‌داری با ایستگاه کاشان داشت و بیشترین مقدار آن در ژنوتیپ همدان کاشته شده در این ایستگاه مشاهده گردید. کمترین میزان این ترکیب نیز مربوط به ژنوتیپ 11486 ایستگاه کاشان با 1/41 درصد بود. عملکرد ترانس آنتول ایستگاه کاشان همبستگی منفی و معنی‏داری با ازت کل خاک داشت. درصد و عملکرد اسانس همبستگی منفی و معنی‏داری با شوری خاک نشان داد. از طرفی همبستگی مثبت و معنی‏داری بین فنکون با شوری خاک مشاهده گردید. این در حالی است که در ایستگاه گلپایگان همبستگی معنی‏داری بین ترکیبات اسانس و عوامل محیطی مشاهده نشد.

واژه‌های کلیدی: رازیانه، عوامل محیطی، عملکرد، ترانس‌آنتول

* نویسنده مسئول، تلفن: 03137779983، پست الکترونیکی: safaii2000@yahoo.com

مقدمه

 

رشد و عملکرد گیاهان در اکوسیستم تحت تأثیر عوامل مختلفی نظیر گونه، اقلیم منطقه، محیط خاک، ارتفاع از سطح دریا و موقعیت جغرافیایی می‌باشد. این عوامل بر کمیت و کیفیت محصول گیاهان نیز مؤثرند (11). فاکتورهای محیطی مانند دما، رطوبت و خاک از عوامل اثرگذار بر اسانس و مواد مؤثره اسانس گیاهان داروئی هستند (8، 9، 10، 11، 13، 14و 16). از طرفی گزارشات متعدد در مورد گیاه رازیانه بیان می‌کند که رشد رویشی و کیفیت و کمیت این گیاه به‌شدت تحت تأثیر کولتیوار قرار می‌گیرد (7، 20و 22). این مسئله در مورد ترکیبات متشکله اسانس آن نیز صادق است (18). گرچه سنتز متابولیت‌های ثانویه از طریق ژنتیکی کنترل می‌گردد ولی شرایط محیطی نیز به نحو چشمگیری روی این سنتز اثر دارد. تفاوت‌هایی که بین مواد موجود در اسانس دیده می‌شود به علت واریته، محل و زمان برداشت است (19).

رازیانه با نام علمیFoeniculum vulgare Mill.  متعلق به خانواده چتریان (Apiaceae) می‏باشد. این گیاه علفی افراشته و چندساله، دارای ریشه‏ای مستقیم و به رنگ سفید مات، ساقه استوانه‌ای به ارتفاع 200ـ150 سانتی‏متر، برگ‏ها به رنگ سبز تیره، متناوب، ظریف و دارای بریدگی، گل‏های کوچک و زرد رنگ به‌صورت مجتمع در چتر مرکب و میوه دوکی‌شکل با دو انتهای باریک به رنگ سبز یا قهوه‏ای روشن است (5). امروزه از مواد مؤثره این گیاه در داروسازی برای مداوای سرفه، دل‌درد، نفخ، سوء هاضمه در کودکان و تحریک تولید شیر در مادران شیرده استفاده می‌شود. همچنین اسانس آن به‌عنوان چاشنی در صنایع نوشابه‌سازی، غذایی و آرایشی- بهداشتی کاربرد دارد. این گیاه به لحاظ مصارف دارویی و غذایی در اروپا، اقیانوسیه، کشورهای آسیایی، ایالات‌متحده و بسیاری از کشورهای آفریقایی و همچنین برزیل و آرژانتین در سطوح وسیعی کشت می‌گردد. در ایران سطح زیر کشت رازیانه در حدود 1066 هکتار است و استان‌های عمده تولیدکننده آن همدان، خراسان، کهکیلویه و بویراحمد، لرستان، تهران، کرمان و گلستان می‌باشند. یکی از دلایل عمده محدودیت توسعه سطح زیر کشت رازیانه عدم اطلاع کافی از عوامل تأثیرگذار در افزایش عملکرد آن می‌باشد. باتوجه به اینکه شرایط اقلیمی یکی از عوامل مؤثر در افزایش عملکرد اسانس و مواد متشکله این گیاه می‌باشد و تاکنون تحقیقی در این زمینه انجام نشده است لذا این آزمایش به‌منظور بررسی اثر شرایط اقلیمی بر اسانس و ترکیبات متشکله اسانس چهار ژنوتیپ‌ برتر رازیانه در استان اصفهان انجام شد.

مواد و روشها

این آزمایش طی سـال‌های 1391 تا 1392 در سه ایستگـاه

تحقیقاتی کاشان، سمیرم و گلپایگان وابسته به مرکز تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی اصفهان اجرا گردید. مشخصات جغرافیایی و خاک سه ایستگاه در جدول 1 و اطلاعات اقلیمی سال‌های آزمایش در جدول 2 آمده است.

مواد گیاهی شامل چهار ژنوتیپ رازیانه به نام‌های P11/820065 آلمانی، 11486 اروپایی، همدان و لرستان بود که براساس نتایج بدست آمده از طرح خاتمه یافته بررسی تنوع ژنتیکی رازیانه (3) به‌عنوان ژنوتیپ‌های منتخب ازنظر عملکرد بذر و میزان اسانس مشخص‌شده بودند.

جهت اجرای آزمایش در هر منطقه زمینی به مساحت 200 مترمربع در نظر گرفته شد. عملیات آماده‌سازی زمین در مهرماه 1390 شامل شخم و دوبار دیسک عمود بر هم و افزودن دو تن در هکتار کود دامی در هر ایستگاه اجرا گردید. کود ازت در دو نوبت به میزان مساوی به‌صورت سرک در مرحله چهار برگی و سپس ساقه‌دهی به میزان 40 کیلوگرم در هکتار به زمین داده شد.

ژنوتیپ‌ها در قالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی با سه تکرار در مهرماه 1390 کاشته شدند. هر کرت شامل شش ردیف به طول 3×5 مترمربع بود. بذرها بافاصله کاشت بین ردیف 50 سانتی‏متر و روی ردیف 20 سانتی‏متر کاشته شدند. آبیاری اول بلافاصله پس از کاشت، آبیاری دوم سه روز پس از کاشت و آبیاری‌های بعدی هر هفت روز یکبار انجام شد. وجین علف‏های هرز به‌صورت دستی انجام گرفت. باتوجه به اینکه استقرار رازیانه در سال اول به کندی انجام می‏گیرد لذا سال 1391 سال استقرار گیاه در نظر گرفته شد و داده‌برداری‌ها در سال 1392 صورت گرفت. بذور ژنوتیپ‌ها قبل از رسیدگی کامل هنگامی که به حد کافی سفت شده و به رنگ خاکستری مایل به سبز در آمدند جمع‏آوری و پس از خشک شدن مقدار 100 گرم از بذر هر ژنوتیپ توسط آسیاب برقی خرد و به روش تقطیر با بخار آب به مدت دو ساعت اسانس‏گیری شد. جهت تجزیه اسانس، نمونه‌ها به آزمایشگاه بخش تحقیقات شیمی گیاهان دارویی موسسه تحقیقات جنگل‌ها و مراتع تهران ارسال شد. اسانس استخراج‌شده توسط دستگاه کروماتوگراف گازی (GC) و کروماتوگراف گازی مجهز به طیف‌سنج جرمی (GC/MS) واقع در موسسه تحقیقات جنگل‌ها و مراتع تهران آنالیز گشت که مشخصات دستگاه‌های مورد استفاده به شرح زیر بود:

مشخصات گاز کروماتوگرافی (GC): کروماتوگراف گازی مدل شیمادزو (Shimadzu) مجهز به دتکتور F.I.D (یونیزاسیون شعله هیدروژن) و داده‌پرداز Chromatepac، ستون DB-5 و نیمه قطبی به طول 30 متر، قطر داخلی 25 میکرون و ضخامت لایه فاز ساکن برابر 25/0 میکرون، گاز حامل هلیوم، سرعت جریان گاز حامل 7/22 سانتی‌متر بر ثانیه، برنامه حرارتی 250-50 درجه سانتی‌گراد با سرعت 4 درجه سانتی‌گراد بر دقیقه و دمای محفظه تزریق 260 درجه سانتی‌گراد بود.

مشخصات گاز کروماتوگرافی متصل به طیف‌سنج جرمی(GC/MS): کروماتوگراف گازی Varin-3400 متصل شده با طیف‌سنج جرمی (Saturn II)، ستون DB-5 و نیمه قطبی به طول 30 متر، قطر داخلی 25 میکرون و ضخامت لایه فاز ساکن برابر 25/0 میکرون، دتکتور Ion trap، گاز حامل هلیوم، سرعت جریان گاز حامل 35 میلی‌لیتر بر دقیقه و انرژی یونیزاسیون در طیف‌سنج جرمی معادل 70 الکترون‌ولت، برنامه حرارتی 240-60 درجه سانتی‌گراد با سرعت 3 درجه سانتی‌گراد بر دقیقه و دمای محفظه تزریق 220 درجه سانتی‌گراد بود. پس از تزریق اسانس به دستگاه‌های نامبرده، با استفاده از زمان بازداری ترکیب‌ها (tR)، اندیس بازداری (RI) طیف جرمی و مقایسه این پارامترها با ترکیب‌های استاندارد و یا با اطلاعات موجود در کتابخانه نسبت به شناسایی ترکیب‌های تشکیل‌دهنده اسانس اقدام گردید. درصد کمی این ترکیب‌ها نیز با محاسبه سطوح زیر منحنی در کروماتوگرام‌ها محاسبه شد (6، 12و 21).

درنهایت داده‌های به دست آمده آنالیز گردید. تجزیه واریانس و مقایسه میانگین‏ صفات با آزمون دانکن و توسط نرم‌افزار SAS، همبستگی بین صفات عملکردی با عوامل محیطی با استفاده از روش پیرسون و بررسی بر هم‏کنش‌ها به کمک MSTATC انجام شد.

نتایج

آنالیز اسانس گیاه رازیانه وجود هفت ترکیب اصلی را در ژنوتیپهای هر دو منطقه نشان داد (جدول 3).

در منطقه سمیرم معمولاً در فصل بهار و خصوصاً اردیبهشت‌ماه دمای هوا به‌شدت کاهش‌یافته و معمولاً به زیر صفر درجه نیز می‌رسد. این زمان مصادف بازمان گل‏دهی گیاه رازیانه می‌باشد. لذا گیاهان کاشته شده در این ایستگاه دچار سرمازدگی شدید شده و اکثر گل‏ها از بین رفتند. از آنجا که عملکرد گیاه به‌شدت کاهش یافت لذا منطقه سمیرم جهت کاشت رازیانه نامناسب تشخیص داده و داده برداری‌ها در ایستگاه گلپایگان و کاشان انجام شد.

تجزیه واریانس مرکب (جدول 4) نشان داد که اثر مکان بر عملکرد اسانس و عملکرد ترکیب ترانس آنتول در سطح احتمال یک درصد و بر درصد اسانس و درصد ترکیب پاراسیمن در سطح احتمال پنج درصد معنی‌دار بود. اثر ژنوتیپ بر کلیه صفات مورد مطالعه به‌استثناء درصد اسانس و عملکرد ترکیب ترانس آنتول معنی‏دار شد. برهم‌کنش مکان در ژنوتیپ بر کلیه صفات مورد مطالعه معنی‌دار بود.

مقایسه میانگین برهم‌کنش مکان در ژنوتیپ (جدول 5) نشان داد که دو ژنوتیپ خارجی ازنظر درصد ترکیب آلفاپینن تفاوت معنی‌داری با ژنوتیپ‌های بومی داشتند. بیشترین مقدار این ترکیب نیز در ژنوتیپ 11486 (14/5 درصد) در ایستگاه گلپایگان مشاهده گردید.

 

 

 

 

بیشترین درصد ترکیب پاراسیمن در ژنوتیپ همدان موجود در ایستگاه گلپایگان بدست آمد که معادل 91/0 درصد بود. کمترین مقدار این ترکیب نیز در ژنوتیپ لرستان در ایستگاه کاشان (39/0 درصد) مشاهده گردید. بالاترین میزان ترکیب لیمونن در ژنوتیپ همدان ایستگاه کاشان (39/9 درصد) بدست آمد که تفاوت معنی‌داری با همین ژنوتیپ در ایستگاه گلپایگان (27/9 درصد) نداشت. بیشترین درصد ترکیب فنکون در ژنوتیپ P11-820065 ایستگاه کاشان مشاهده گردید که میزان آن 35/33 درصد بود. کمترین میزان این ترکیب نیز در ژنوتیپ لرستان ایستگاه کاشان (86/13 درصد) بدست آمد که تفاوت معنی‌‌داری با دیگر ژنوتیپ بومی نداشت. بالاترین میزان ترکیب کامفور در ژنوتیپ‌های غیربومی مشاهده گردید که ژنوتیپ P11-820065ایستگاه کاشان با 63/0 درصد بیشترین میزان را به خود اختصاص داد. درصد ترکیب استراگول در ژنوتیپ­های بومی بالاتر از ‌‌ژنوتیپ‌های غیربومی بود و تفاوت معنی‌داری را نشان داد. بیشترین مقدار استراگول در ژنوتیپ همدان ایستگاه گلپایگان (04/3 درصد) مشاهده گردید. بیشترین مقدار ترکیب ترانس آنتول نیز در ژنوتیپ های بومی بدست آمد که ازنظر مقدار تفاوت معنی‌دار قابل‌توجهی را با ژنوتیپ های غیربومی داشت. حداکثر این ترکیب در ژنوتیپ لرستان ایستگاه گلپایگان با 2/72 درصد و کمترین آن در ژنوتیپ P11-820065 ایستگاه کاشان با 76/43 درصد مشاهده گردید. درصد ترکیب سیس آنتول در ژنوتیپ های بومی کمتر از ژنوتیپ های غیربومی بود. کمترین مقدار آن در ژنوتیپ همدان ایستگاه گلپایگان (24/0 درصد) و بیشترین میزان آن در ژنوتیپ 11486 ایستگاه گلپایگان با 59/2 درصد مشاهده گردید. ژنوتیپ P11-820065با 21/4 درصد بیشترین درصد اسانس را به خود اختصاص داد که تفاوت معنی‌داری با سایر ژنوتیپ‌ها داشت. کمترین درصد اسانس نیز در ژنوتیپ همدان ایستگاه کاشان با 8/2 درصد بدست آمد. بالاترین عملکرد اسانس نیز در ژنوتیپ P11-820065 ایستگاه گلپایگان (19/165 کیلوگرم در هکتار) بدست آمد که تفاوت معنی‌داری با ژنوتیپ 11486 (61/156 کیلوگرم در هکتار) همین ایستگاه نداشت. کمترین عملکرد نیز مربوط به ژنوتیپ همدان ایستگاه کاشان با 4/60 کیلوگرم در هکتار بود. عملکرد ترکیب ترانس‌آنتول در ایستگاه گلپایگان تفاوت معنی‌داری با ایستگاه کاشان داشت و بیشترین مقدار آن در ژنوتیپ همدان کاشته شده در این ایستگاه مشاهده گردید. کمترین میزان این ترکیب نیز مربوط به ژنوتیپ 11486 ایستگاه کاشان با 11/41 درصد بود.

نتایج همبستگی صفات در جدول 6 نشان داد که عملکرد ترانس آنتول ایستگاه کاشان همبستگی منفی و معنی‏داری با ازت کل خاک داشت. همچنین درصد و عملکرد اسانس همبستگی منفی و معنی‏داری با شوری خاک نشان داد. از طرفی همبستگی مثبت و معنی‏داری بین فنکون با شوری خاک مشاهده گردید. این در حالی است که در ایستگاه گلپایگان همبستگی معنی‏داری بین ترکیبات اسانس و عوامل محیطی مشاهده نشد (جدول 7).

در هر دو ایستگاه، استراگول و ترانس آنتول همبستگی مثبت و معنی‏داری داشتند. همچنین همبستگی استراگول و ترانس آنتول با فنکون منفی و معنی‏دار بود.

 

 

جدول 3- ترکیبات متشکله اصلی اسانس رازیانه

محل

ژنوتیپ

اجزا

درصد

نمایه بازداری

حداقل

حداکثر

گلپایگان

P11-820065

آلفاپینن

96/3

37/7

33/942

گلپایگان

P11-820065

پاراسیمن

59/0

86/0

45/1029

گلپایگان

P11-820065

لیمونن

91/4

24/8

84/1033

گلپایگان

P11-820065

فنکون

37/23

82/31

37/1095

گلپایگان

P11-820065

کامفور

48/0

61/0

81/1138

گلپایگان

P11-820065

استراگول

33/2

81/2

24/1178

گلپایگان

P11-820065

ترانس آنتول

82/40

04/57

62/1254

گلپایگان

P11-820065

سیس آنتول

22/0

07/2

84/1365

گلپایگان

11486

آلفاپینن

02/4

27/6

47/940

گلپایگان

11486

پاراسیمن

48/0

71/0

47/1028

گلپایگان

11486

لیمونن

34/7

32/8

04/1033

گلپایگان

11486

فنکون

55/24

14/33

105/1093

گلپایگان

11486

کامفور

53/0

69/0

06/1140

گلپایگان

11486

استراگول

15/2

65/2

63/1177

گلپایگان

11486

ترانس آنتول

31/42

09/53

82/1292

گلپایگان

11486

سیس آنتول

1

63/2

97/1363

گلپایگان

لرستان

آلفاپینن

94/0

1/1

1131/950

گلپایگان

لرستان

پاراسیمن

48/0

07/1

46/1044

گلپایگان

لرستان

لیمونن

13/7

59/7

1054

گلپایگان

لرستان

فنکون

56/13

71/13

1122

گلپایگان

لرستان

کامفور

19/0

24/0

43/1176

گلپایگان

لرستان

استراگول

03/3

29/3

69/1228

گلپایگان

لرستان

ترانس آنتول

05/72

27/72

05/1321

گلپایگان

لرستان

سیس آنتول

 

 

94/1283

گلپایگان

همدان

آلفاپینن

05/1

2/1

09/954

گلپایگان

همدان

پاراسیمن

82/0

05/1

1044

گلپایگان

همدان

لیمونن

38/8

39/9

1054

گلپایگان

همدان

فنکون

26/15

94/15

1122

گلپایگان

همدان

کامفور

22/0

27/0

43/1176

گلپایگان

همدان

استراگول

99/2

13/3

69/1228

گلپایگان

همدان

ترانس آنتول

38/68

88/67

05/1321

گلپایگان

همدان

سیس آنتول

23/0

25/0

1300

 

 

 

 

 

 

کاشان

P11-820065

آلفاپینن

37/4

94/4

939/64

کاشان

P11-820065

پاراسیمن

23/0

31/0

80/985

کاشان

P11-820065

لیمونن

51/1

80/1

81/994

کاشان

P11-820065

فنکون

25/0

52/0

29/1008

کاشان

P11-820065

کامفور

11/0

13/0

24/1019

کاشان

P11-820065

استراگول

51/0

72/0

62/1027

کاشان

P11-820065

ترانس آنتول

20/1

58/1

41/1060

کاشان

P11-820065

سیس آنتول

16/0

20/0

79/1085

کاشان

11486

آلفاپینن

05/4

93/4

25/939

کاشان

11486

پاراسیمن

14/0

27/0

30/985

کاشان

11486

لیمونن

26/1

71/1

27/994

کاشان

11486

فنکون

35/0

41/0

76/1007

کاشان

11486

کامفور

14/0

15/0

63/1018

کاشان

11486

استراگول

69/0

76/0

04/1027

کاشان

11486

ترانس آنتول

18/42

53/50

1/1291

کاشان

11486

سیس آنتول

13/2

54/2

1254

کاشان

لرستان

آلفاپینن

61/0

02/1

11/950

کاشان

لرستان

پاراسیمن

27/0

45/0

64/1039

کاشان

لرستان

لیمونن

95/6

54/9

1054

کاشان

لرستان

فنکون

63/13

24/14

65/1117

کاشان

لرستان

کامفور

21/0

28/0

38/1172

کاشان

لرستان

استراگول

73/2

17/3

01/1223

کاشان

لرستان

ترانس آنتول

4/70

83/70

05/1321

کاشان

لرستان

سیس آنتول

17/0

51/0

1300

کاشان

همدان

آلفاپینن

16/0

06/1

11/950

کاشان

همدان

پاراسیمن

63/0

17/1

64/1039

کاشان

همدان

لیمونن

41/6

12/12

1054

کاشان

همدان

فنکون

86/13

11/16

65/1117

کاشان

همدان

کامفور

21/0

26/0

38/1172

کاشان

همدان

استراگول

86/2

03/3

01/1223

کاشان

همدان

ترانس آنتول

20/66

46/71

82/1315

کاشان

همدان

سیس آنتول

12/0

54/0

1300

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

بحث و نتیجه‌گیری

براساس نتایج به دست آمده هشت ترکیب اصلی در اسانس هر چهار ژنوتیپ رازیانه وجود دارد. این ترکیبات تفاوت معنی‌داری را ازنظر مقدار در بین ژنوتیپ‌های مورد مطالعه نشان دادند. تحقیقات موجود نیز نشان داده است که ترکیبات اصلی اسانس و اجزاء متشکله اسانس رازیانه ازنظر کیفیت نه‌تنها در بین واریته‌های مختلف رازیانه متفاوت است بلکه حتی در بین یک واریته نیز فرق می‌کند (15). اصلی‌ترین و مهم‏ترین ترکیب موجود در اسانس رازیانه آنتول می‌باشد که میزان این ترکیب در ژنوتیپ‌های بومی بالاتر از ژنوتیپ‌های غیربومی بدست آمده است. این مسئله نشان‌دهنده اهمیت این ژنوتیپ‌ها جهت حصول به حداکثر میزان این ترکیب باارزش و اقتصادی است. از طرفی میزان ترکیب استراگول در ژنوتیپ‌های غیربومی کمتر از ژنوتیپ‌های بومی می‏باشد. ازآنجا که استراگول ترکیبی مضر و ایجادکننده سرطان به‌ویژه سرطان کبد است بنابراین سعی می‌شود در برنامه‌های اصلاحی در جهت کاهش این ترکیب تلاش گردد. لذا می‌توان از این ژنوتیپ‌های غیربومی در برنامه‌های اصلاحی به‌منظور ایجاد رازیانه‌هایی با میزان استراگول پایین به‌عنوان والد استفاده نمود.

نتایج نشان داده که اثر مکان بر نوع ترکیبات اسانس معنی‌دار نبوده و ازنظر کمی نیز تفاوت معنی‌داری بین مناطق مشاهده نشده است. تنها ترکیبی که تحت تأثیر مکان قرارگرفته پاراسیمن می‏باشد. این در حالی است که برهم‏کنش مکان در ژنوتیپ بر کلیه ترکیب‌های تشکیل‌دهنده اسانس اثر معنی‌داری داشته لذا به نظر می‏رسد تفاوت مشاهده شده مربوط به ژنوتیپ‌ها بوده است. از آنجا که ترکیبات آلفاپینن، فنکون، کامفور و سیس آنتول در ژنوتیپ‌های غیربومی و پاراسیمن، لیمونن، استراگول و ترانس آنتول در ژنوتیپ‌های بومی بیشترین مقدار را داشته است بنابراین در صورتی که هدف از تولید، دستیابی به نوع خاصی از ترکیب باشد بایستی ژنوتیپ مناسب انتخاب گردد.

دو فاکتور درصد اسانس و عملکرد اسانس در ژنوتیپ P11-820065 بیشترین مقدار را داشته است که با توجه به این مسئله که عملکرد اسانس، حاصلضرب درصد اسانس در عملکرد بذر است این مسئله به‌طور غیرمستقیم نشان‌دهنده بالا بودن عملکرد بذر این ژنوتیپ نیز می‌باشد. از طرفی ایستگاه گلپایگان نسبت به ایستگاه کاشان دارای عملکرد اسانس بالاتری بوده و برعکس آن ایستگاه سمیرم به علت سرمازدگی و از بین رفتن گل‌ها کاهش بسیار شدید عملکرد داشته است. بنابراین می‌توان به تأثیر قابل‌توجه شرایط آب و هوایی منطقه بویژه دما در تولید عملکرد مناسب گیاه اشاره نمود. ایستگاه گلپایگان با اقلیم استپی و متوسط دمای سالیانه 6/14 درجه سانتی‏گراد، خاک رسی لومی و متوسط بارندگی سالیانه 3/264 میلی‌متر بهترین شرایط را جهت رشد و توسعه گیاه رازیانه داشته است و در اقلیم کاشان با شرایط نیمه بیابانی شدید نیز این گیاه داروئی با عملکرد پایین‌تری نسبت به ایستگاه گلپایگان رشد می‏کند. اما اقلیم استپی سرد سمیرم با میانگین دمای سالیانه 11 درجه سانتی‏گراد جهت کاشت گیاه رازیانه مناسب نبوده و توصیه نمی‌گردد.

براساس نتایج همبستگی صفات در این تحقیق با افزایش میزان ترانس آنتول و استراگول سایر ترکیبات اصلی اسانس کاهش‌یافته است. این مسئله با نتایج احسانی­پور (1) مطابقت دارد. همچنین عملکرد ترانس آنتول با افزایش درصد اسانس و همچنین عملکرد اسانس افزایش نشان می‏دهد که امری بدیهی می‏باشد. از آنجا که درصد ترکیب ترانس آنتول در گلپایگان و کاشان تفاوت معنی‌داری باهم نداشته است و تنها تفاوت مشاهده شده ازنظر مقدار این ترکیب در بین ژنوتیپ‏ها می‏باشد لذا می‌توان نتیجه گرفت تفاوت کمی و کیفی اسانس مشاهده شده، ناشی از تفاوت ساختار ژنتیکی ژنوتیپ‌های مورد استفاده باشد.

نتایج نشان می‏دهد که تفاوت منفی و معنی‏داری بین میزان استراگول و ترانس آنتول با ترکیب فنکون وجود دارد که در هر دو ایستگاه مورد مطالعه نیز قابل‌مشاهده است. لذا به نظر می‏رسد این مسئله بیش از آنکه تحت تأثیر محیط باشد، ژنتیکی است. از طرفی با افزایش شوری در ایستگاه کاشان، افزایش فنکون و کاهش استراگول و ترانس آنتول مشاهده می‏گردد لذا می‏توان اینگونه برداشت کرد که شوری خاک اثر منفی بر ترکیب مهم و اقتصادی گیاه رازیانه یعنی آنتول دارد و این ترکیب در خاک‏های غیر شور به میزان بالاتری در گیاه سنتز می‏شود. تأثیر ارتفاع بر مقدار ترکیبات اسانس گیاهان داروئی توسط برخی محققان گزارش شده (2و 4) ولی در تحقیق حاضر تفاوت موجود بین ارتفاع دو ایستگاه اثری روی کیفیت اسانس نشان نداده است. اما ارتفاع از سطح دریا و شوری خاک، رابطه منفی و معنی‏داری باهم داشته‌اند. لذا شاید اینگونه بتوان نتیجه‏گیری کرد که هرچه گیاه در ارتفاع بیشتری از سطح دریا کاشته شود ازنظر کیفیت ترکیبات اصلی اسانس مرغوب‌تر خواهد بود. بنابراین در این تحقیق گرچه ارتفاع به‌طور مستقیم اثری بر کیفیت اسانس گیاه نداشته اما اثر غیرمستقیم آن کاملاً مشهود است. همبستگی منفی و معنی‏دار مشاهده شده بین ازت کل خاک و عملکرد ترانس‏آنتول در کاشان نشان می‏دهد که ازت در افزایش کیفیت اسانس رازیانه نقش مثبتی ایفا نکرده و لذا به افزودن کود ازت جهت بهبود کیفی اسانس نیازی نیست. باوجود بالاتر بودن میزان بارش سالانه در ایستگاه گلپایگان نسبت به کاشان، فاکتور بارش نیز اثر معنی‏داری بر کمیت و کیفیت اسانس رازیانه نداشته است. شاید مهمترین دلیل آن زراعت گیاه به‌صورت آبی بوده است.

با توجه به نتایج این تحقیق علاوه بر ژنتیک گیاه، عوامل محیطی نیز به‌صورت مستقیم و غیرمستقیم بر عملکرد کمی و کیفی گیاه رازیانه اثرگذار می‌باشند. لذا پیشنهاد می‏شود به‌منظور استفاده بهینه از این گیاه و استخراج بهتر مواد مؤثره به این عوامل توجه بیشتری گردد.

1- احسانی پور، ع.، 1388. تأثیر مقادیر مختلف نیتروژن بر عملکرد، ترکیبات شیمیایی و اسانس توده‌های مختلف رازیانه (Foeniculum vulgare Mill.)، پایان‌نامه کارشناسی ارشد زراعت، دانشکده کشاورزی، دانشگاه صنعتی اصفهان.
2- سروری، ا.، دیانتی تیلکی، ق.، رضایی، م. ب.، و زادبر، م.، 1394. تأثیر برخی فاکتورهای محیطی بر کمیت و کیفیت اسانس گیاه Stachys lavandifolia vahl. در استان خراسان رضوی (چناران)، فصلنامه اکوفیتوشیمی گیاهان دارویی،10(2)، صفحات 1-7.
3- صفایی، ل.، زینلی، ح.، و صفیری، م.، 1386، بررسی تنوع ژنتیکی گیاه رازیانه، طرح خاتمه یافته موسسه تحقیقات جنگلها و مراتع، شماره فروست 86/1614.
4- محمدنژاد گنجی، م.، مرادی، ح.، قنبری، ح.، و اکبرزاده، م.، 1393. بررسی تأثیر ارتفاع بر کیفیت و کمیت مواد مؤثره اسانس گیاه Rosmarinus officinalis L.  کشت شده در دو منطقه از استان مازندران، اکوفیتوشیمی گیاهان داروئی، 5(2)، صفحات 36-42.
5- مظفریان، و.، 1386. فلور ایران تیره چتریان (Umbelliferae) ، انتشارات موسسه تحقیقات جنگلها و مراتع کشور، 54، 600 صفحه.
 
6- Adams, R. P., 1995. Identification of Essential Oil components by Gas Chromatography/Mass Spectroscopy. Allured Publishing Crop., USA, 750 p.
7- Atta-Aly, M. A., 2001. Fennel swollen base yield and quality as affected by variety and source of nitrogen fertilizer. Sci. Hort., 88(3), PP: 191-202.
8- Boira, H., and Blanquer, A., 1998. Environmental factors affecting chemical variability of essential oils in Thymus piperella L. Biochemical Systematics & Ecology, 26, PP: 811–822.
9- Bowes, K. M., and Zheljazkov, V. D., 2004. Factors affecting yields and essential oil quality of Ocimum sanctum L. and Ocimum basilicum L. cultivars. American Society for Horticultural Science, 129, PP: 789–794.
10- Bowes, K. M., and Zheljazkov, V. D., 2005. Essential oil yields and quality of fennel grown in Nova Scotia. HortScience, 39, PP: 1640–1643.
11- Corticchiato, M., Tomi, F., Bernardini, A. F., and Casanova, J., 1998. Composition infraspecific variability of essential oil from Thymus herbabarona Lois. Biochemical Systematics & Ecology, 26, PP: 915-932.
12- Davies, N. W., 1990. Gas chromatographic retention indices of monoterpenes and sesquiterpenes on methyl silicone and carbowax 20M phases. Journal Chromatogeraphy, 503, PP: 1-24.
13- Falzari, L. M., Menary, R. C., and Dragar, V. A., 2006. Optimum stand density for maximum essential oil yield in commercial fennel crops. Hortscience, 41, PP: 646–650.
14- Gotsiou, P., Naxakis, G., and Skoula, M., 2002. Diversity in the composition of monoterpenoids of Origanum microphyllum (Labiatae). Biochemical Systematics & Ecology, 30, PP: 865–879.
15- Kandil, M. A. M. H., 2002. The effect of fertilizers for conventional and organic farming on yield and oil quality of fennel (Foeniculum vulgare Mill.) in Egypt. PhD Thesis, Technischen Universitat Carolo-Wilhemina zu Braunschweig, Germany, 83 p.
16- Ložienė, K., and Venskutonis, P. R., 2005. Influence of environmental and genetic factors on the stability of essential oil composition of Thymus pulegioides. Biochemical Systematics & Ecology, 33, PP: 517–525.
17- Medina, A. L., Lucero, M. E., Holguín, F. O., Estell, R. E., Posakony, J. J., Simon, J. A., and O'Connell, M. A., 2005. Composition and antimicrobial activity of Anemopsis californica leaf oil. Agricultural and Food Chemistry, 53, PP: 8694–8698.
18- Olle, M., and Bender, I., 2010. The content of oils in umbelliferous crops and its formation. Agron. Res., 8(III), PP: 687-696.
19- Ozcan, M., and Chalchat, J. C., 2004. Aroma profile of Thmus vulgaris L. growing wild in Turkey. Bulg. Plant Physiology, 30(3-4), PP: 68-73.
20- Paschalina, S. C., Koutsos, T. V., and Katsiotis, S. T., 2006. Study on nitrogen fertilization rate on fennel cultivars for essential oil yield and composition. Vegetable Science, 12(2), PP: 85-93.
21- Shibamoto, T., 1987. Retention Indices in Essential oil Analysis, 259- 274, In: Sandra, P. and Bicchi, C., (Eds.), Capillary Gas Chromatography in Essential Oil Analysis, Dr Alfred Huethig Verlag, New York, 748 p.
22- Zaki, M. F., Abou-Hussein, S. D., Abou El-Magd, M. M., and El-Abagy, H. M. H., 2009. Evaluation of some sweet fennel cultivars under saline irrigation water. Euro. Science Research, 30(1), PP: 67-78.
دوره 33، شماره 1
اردیبهشت 1399
صفحه 129-141
  • تاریخ دریافت: 19 تیر 1396
  • تاریخ بازنگری: 14 بهمن 1396
  • تاریخ پذیرش: 25 دی 1397