نوع مقاله : مقاله پژوهشی
نویسندگان
1 فارغالتحصیل کارشناسی ارشد، گروه کشاورزی، پژوهشکده گیاهان و مواد اولیه دارویی، دانشگاه شهید بهشتی، تهران، ایران
2 استاد، گروه کشاورزی، پژوهشکده گیاهان و مواد اولیه دارویی، دانشگاه شهید بهشتی، تهران، ایران
چکیده
کلیدواژهها
موضوعات
Evaluation of diversity and stability of morphological traits and essential oil in the conservation and domestication process of four native Iranian Thymus species
Ziba Bakhtiar1 | Mohammad Hossein Mirjalili2*
Article Info |
Abstract |
|
Article type Research Article
Article history Received: 25 September 2023 Revised: 25 October 2023 Accepted: 24 November 2023 Published: 23 December 2023
Keywords: Biomass Conservation Domestication Thymol Thymus spp. |
Objective: This study aimed to investigate the diversity and stability of morphological traits and essential oils of four native Iranian species of Thymus including T. persicus (Ronniger ex Rech.f.) Jalas, T. daenensis subsp. daenensis, T. pubescens Boiss., and T. caramanicus Jalas. during the process of cultivation and ex situ domestication with an emphasis on the conservation point of view. Methods: In terms of ethnobotany, the species are known in their habitat as Ezboe, Orishom, Kekik, and Apishan, respectively, which are used in the treatment of cold and cough. The morphological traits of the species were measured in the habitat and the plants were cultivated in the same environmental conditions. The stability of the morphological and essential oils traits of the cultivated species were studied in the second year. Results: The results showed that plant height and diameter, the number of branches, fresh and dry weight, essential oil content, and their compounds in the cultivated species were significantly (p<0.05) higher than the wild samples. The highest fresh weight (389.8 ± 3.2 g), essential oil content (3.1 ± 0.2%), thymol (73.3 ± 0.6%), and carvacrol (97.5 ± 0.8%) were obtained in cultivated T. persicus, T. daenensis, T. daenensis, and T. caramanicus, respectively. Conclusion: The results will be considered in the domestication and protection programs and germplasm breeding of these valuable Thymus species. |
|
Cite this article: Bakhtiar, Z., & Mirjalili, M. H. (2024). Evaluation of diversity and stability of morphological traits and essential oil in the conservation and domestication process of four native Iranian Thymus species. Ethnobiology and Conservation, 1(2), 1-14. https//doi.org/10.22091/ethc.2023.9913.1008
©The Author(s). Publisher: University of Qom DOI: https//doi.org/10.22091/ethc.2023.9913.1008 |
بررسی تنوع و پایداری صفات مورفولوژیکی و اسانس در فرآیند حفاظت و
اهلیسازی چهار گونه آویشن بومی ایران
زیبا بختیار1| محمدحسین میرجلیلی2*
1 کارشناسی ارشد، گروه کشاورزی، پژوهشکده گیاهان و مواد اولیه دارویی، دانشگاه شهید بهشتی، تهران، ایران. رایانامه: z.bakhtyar@yahoo.com
2 نویسنده مسئول، استاد، گروه کشاورزی، پژوهشکده گیاهان و مواد اولیه دارویی، دانشگاه شهید بهشتی، تهران، ایران. رایانامه: m-mirjalili@sbu.ac.ir
اطلاعات مقاله |
|
چکیده |
||
نوع مقاله پژوهشی |
|
هدف: این مطالعه با هدف بررسی تنوع و پایداری صفات مورفولوژیکی و اسانس چهار گونه آویشن (Thymus sp.) بومی ایران شامل آویشن ایرانی (T. persicus (Ronniger ex Rech.f.) Jalas)، آویشن دنایی (T. daenensis subsp. daenensis)، آویشن کرکآلود (T. pubescens Boiss.)، و آویشن کرمانی (T. caramanicus Jalas.) طی فرایند کشت و اهلیسازی خارج از رویشگاه با تأکید بر دیدگاه حفاظتی انجام شده است. مواد و روشها: این گونهها از نظر قوم گیاهشناسی در مناطق رویشگاهی خود به ترتیب با نامهای اِزبوئه، اوریشُم، کِکیک و آپیشان شناخته میشوند که در درمان سرماخوردگی و سرفه کاربرد دارند. پس از اندازهگیری صفات مورفولوژیکی در رویشگاههای این گونهها، بوتهها در شرایط محیطی یکسان کشت شدند. پایداری صفات مورفولوژیکی و ویژگیهای اسانس آنها در سال دوم با نمونههای وحشی در مناطق رویشگاهی مطالعه شد. نتایج: نتایج نشان داد که ارتفاع، قطر، وزن تر و خشک بوته و محتوای اسانس و ترکیبات آن در گونههای کشت شده بهطور معنیدار (p<0.05) بیشتر از نمونههای وحشی بود. بیشترین وزن تر بوته (2/3 ± 8/389 گرم)، محتوای اسانس (2/0 ± 1/3 درصد)، تیمول (6/0 ± 3/73 درصد) و کارواکرول (8/0 ± 5/97 درصد) به ترتیب در گونههای کشت شده آویشن ایرانی، آویشن دنایی، آویشن دنایی و آویشن کرمانی به دست آمد. نتیجهگیری: نتایج این تحقیق در برنامههای اهلی کردن، حفاظت و اصلاح ژرم پلاسم این گونههای گیاهی ارزشمند مورد توجه خواهد بود. |
||
تاریخچه دریافت: 03/07/1402 بازنگری: 03/08/1402 پذیرش: 03/09/1402 انتشار: 02/10/1402
کلیدواژهها اهلیسازی آویشن تیمول حفاظت زیستتوده
|
||||
استناد: بختیار، زیبا، و میرجلیلی، محمدحسین (1402). بررسی تنوع و پایداری صفات مورفولوژیکی و اسانس در فرآیند حفاظت و اهلیسازی چهار گونه آویشن بومی ایران. قوم زیستشناسی و حفاظت، 1(2)، 14-1. https//doi.org/10.22091/ethc.2023.9913.1008
ناشر: دانشگاه قم © نویسندگان. |
||||
مقدمه
جمعآوری گیاهان دارویی و معطر از طبیعت به منظور تأمین غذا و دارو از قدمت بالایی برخوردار است. برداشت بیرویه این گیاهان باعث کاهش تدریجی برخی گونهها از رویشگاههای طبیعی آنها، فرسایش ژنتیکی و درنتیجه انقراض این گونهها
میشود (Fekri Qomi et al., 2018). با این حال تاکنون توجه زیادی به کشت گیاهان دارویی و احیای زیستگاه آنها نشده است. حفاظت از گیاهان در حال انقراض میتواند توسط راهبردهای مختلفی از جمله حفاظت در خارج از محل (Ex situ conservation) به دست آید. این روش حفاظتی شامل مجموعهای از تکنیکهای اعمال شده در خارج از زیستگاه طبیعی گونه است که موجب بقای بسیاری از گونههای در معرض خطر شده است (Mestanza-Ramón et al., 2020). گونههای دارویی ممکن است واکنش متفاوتی به کشت نشان دهند. در برخی موارد، پرورش و استقرار این گونهها در شرایط جدید بسیار مشکل است و ممکن است گیاه رشد نکرده و مواد مؤثره مورد نظر را تولید نکند. با این حال کشت گونههای گیاهی پرمصرف میتواند به عنوان یک عامل کاهشدهنده برداشت ناپایدار از عرصههای طبیعی مطرح شود (Mofokeng et al., 2022).
آویشن (Thymus sp.) با دارا بودن بیش از 250 گونه گیاهی، یکی از مهمترین سردههای تیره نعناعیان است که مراکز تنوع آن در منطقه مدیترانه و غرب آسیا است (Mousavi and Ghahremaninejad, 2022). چهارده گونه از این سرده در ایران پراکندگی دارد که چهار گونه آن از جمله آویشن ایرانی (Thymus persicus (Ronniger ex Rech.f.) Jalas)، آویشن دنایی (T. daenensis subsp. daenensis)، آویشن تالشی (T. trautvetteri Klokov & Desj.-Shost.) و آویشن کرمانی (T. caramanicus Jalas.) انحصاری هستند (Rechinger, 1982). آویشن ایرانی در آذربایجان غربی و زنجان رشد میکند (Hassanpouraghdam et al., 2022). آویشن دنایی در ارتفاعات رشته کوه زاگرس و چند منطقه از رشته کوه البرز میروید (Emami Bistgani et al., 2022). یکی از گونههایی که پراکنش وسیعی در شمال و غرب ایران دارد، آویشن کرکآلود (Thymus pubescens Boiss.) است (Zarezadeh et al., 2013; Ghasemi Pirbalouti et al., 2015). آویشن کرمانی نیز در اصفهان، کرمان و سمنان رویش دارد (Hadian et al., 2014). در شکل 1 مناطق پراکندگی این گونهها در ایران نشان داده شده است.
|
خلیج فارس |
دریای خزر |
400 200 100 0 |
شمال |
کیلومتر |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
آویشن ایرانی آویشن دنایی آویشن کرک آلود آویشن کرمانی |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
شکل 1. نقشه پراکندگی چهار گونه آویشن مورد مطالعه در ایران
مطالعات قوم گیاهشناسی با مطالعه تعاملات انسان با گیاهان، در بسیاری از زمینههای مورد توجه جهانی از جمله امنیت غذایی، تغییرات آب و هوا و حفاظت از تنوع زیستی گیاهان کاربرد دارد. قوم گیاهشناسی شاهدی بر استفاده گسترده از غذاها و داروها از گونههای وحشی گیاهی توسط افراد بومی است. هدف از بررسی این مطالعات حل مشکلات مردم بومی و حفاظت از عرصههای طبیعی و ایجاد توسعه پایدار است (Pei et al., 2020). طبق بررسیهای قوم گیاهشناسی، گونههای آویشن توسط مردمان محلی مورد استفاده قرار میگیرند. گونههای آویشن مورد مطالعه با نامهای محلی مختلفی از جمله آزوربه، آویشان، اوشون، اوریشُم و آزگوه شناخته شده است (Nickavar et al., 2005; Ghasemi Pirbalouti et al., 2012; Sayadian Sisakh, 2022; Emami Bistgani and Sefidkon, 2019). سرشاخههای گلدار آویشن جهت درمان سرماخوردگی و سرفه و به عنوان خلطآور، هضمکننده غذا، ضد نفخ، ضد اسپاسم و ضد انگل بهصورت دمنوش، جوشانده و ادویه مورد مصرف افراد بومی قرار میگیرد (Delfan et al., 2020; Mehrnia and Hosseini, 2020; Dini et al., 2022). برخی اطلاعات قوم گیاهشناسی گونههای آویشن مورد مطالعه شامل نامهای محلی، اندام مورد مصرف گیاه، نحوه مصرف و اثرات درمانی سنتی آنها در جدول 1 ارائه شده است.
جدول 1. مروری بر نام محلی، اندام مصرفی، نحوه مصرف و کاربردهای سنتی چهار گونه آویشن در ایران
منبع |
اثرات درمانی |
نحوه مصرف |
اندام مصرفی |
نام محلی |
گونه |
Mehrnia and Hosseini, 2020 |
ضد اسپاسم، ضد کرم، ضدعفونیکننده، نشاط آور، خلط آور |
چاشنی و دمکرده |
سرشاخههای گلدار، برگ |
ِازبوئه، اِزگوئه |
آویشن ایرانی |
Nickavar et al., 2005 |
درمان سرماخوردگی، ضد سرفه، ضد نفخ، هضمکننده غذا، خلط آور |
چای دمکرده و جوشانده |
سرشاخه گلدار |
- |
آویشن دنایی |
Ghasemi Pirbalouti et al., 2012 |
ضد سرفه، ضد باکتری، ضد نفخ |
دمنوش، ادویه، آشپزی |
برگ و گل |
اوشون Oushon |
|
Ghassemi Dehkordi et al., 2015 |
درمان سرماخوردگی |
- |
- |
اوشوم |
|
Dif Rakhsh et al., 2015 |
دارویی |
چای، نوشیدنی |
اندام هوایی |
اوریشُم موری Orišom muri |
|
Jahantab et al., 2018 |
درمان سرماخوردگی و سرفه، خلط آور |
دمکرده |
اندام هوایی |
اوریشُم صحرایی Orishom-Sahraei |
|
Emami Bistgani and Sefidkon, 2019 |
درمان سرماخوردگی، مقوی، ضد نفخ، هضمکننده غذا، خلط آور، ضد انگل |
چای گیاهی، چاشنی طعمدهنده |
اندام هوایی |
- |
|
Mehrnia and Hosseini, 2020 |
ضدعفونی کننده، ضد قارچ، درمان سرماخوردگی، گلودرد، عفونت قفسه سینه، و برونشیت، ضد درد مفاصل، درمان سینوزیت، احتقان گوش، ضد اسپاسم |
چاشنی و دمکرده |
سرشاخههای گلدار، برگ |
اِزبوئه، اِزگوئه |
|
Delfan et al., 2020 |
درمان سرماخوردگی و گلودرد، خلط آور، ضدعفونی کننده |
چاشنی غذایی |
سرشاخه گلدار و برگ |
آزگوه |
|
Dini et al., 2022 |
مقوی، ضد نفخ، هضمکننده غذا، خلط آور، ضد انگل |
طعمدهنده |
اندام هوایی |
آویشن دنایی |
|
Sayadian Sisakh, 2022 |
ضد اسپاسم، تشنج، مؤثر در دستگاه تنفس، درمان سیاه سرفه و آسم |
دمکرده |
سرشاخه گلدار |
اوریشُم Orishom |
|
Akbulut and Zengin, 2023 |
ضد سرفه، درمان سینوزیت، کمخونی، خلط آور |
ادویه |
گل و برگ |
کِکیک Kekik |
آویشن کرکآلود |
Li et al., 2019 |
ضد اسپاسم، ضدعفونی کننده، ضد سرفه، خلط آور |
- |
اندام هوایی |
- |
|
Nejad Ebrahimi et al., 2008 |
روماتیسم، اختلالات پوستی، ضدباکتری |
چای |
برگ |
- |
آویشن کرمانی |
Rajaei and Mohamadi, 2012 |
درمان سرماخوردگی و آسم، درمان اسهال، آرامبخش |
جوشانده |
گل و برگ |
آپیشان Apishan |
|
گونههای آویشن غنی از ترکیبات فنولی تیمول (Thymol) و کارواکرول (Carvacrol) به عنوان یک مونوترپن اکسیژنه (Oxygenated monoterpene) و ترکیبات غیرفنولی لینالول (Linalool) و پاراسیمن (p-Cymene) بوده و با توجه به استفاده گسترده از آن در صنایع داروسازی، غذایی و دام و طیور، اخیراً جهت کشت معرفی شدهاند (Hadian et al., 2014; Heydari et al., 2019; Najar et al., 2021). آویشن حاوی پلیفنولیک اسیدها از جمله اسید اولئانولیک، رزمارینیک اسید و کافئیک اسید است (Ghasemi Pirbalouti et al., 2015). به علاوه گونههای آویشن بهویژه آویشن ایرانی به علت حضور ترکیبات فنولیکی و فلاونوئیدی از فعالیت آنتیاکسیدانی و ضدسرطانی بالایی برخوردار هستند (Asghari et al., 2019).
یکی از معمولترین روشها در حفظ گیاهان وحشی در طبیعت، کشت و اهلی کردن گونههای گیاهی و بررسی تنوع مورفولوژیکی است. بعلاوه امروزه استفاده از نشانگرهای متابولیکی که بر پایه ترکیبات اسانس گیاهان دارویی و عطری باشد، توسعه یافته است. مطالعات بسیاری به بررسی تنوع مورفولوژیکی و ویژگیهای اسانس تحت شرایط اقلیمی مختلف ایران در گونههای آویشن شامل T. kotschyanus Boiss. & Hohen. ، T. migricus Klokov & Des.-Shost. ، T. fedtschenkoi Ronniger، T. fallax Fisch. & C.A.Mey.، و T. pubescens پرداختهاند (Parvizparashkoh et al., 2014; Rezaei et al., 2016; Najafzadeh et al., 2020). بررسی تنوع مورفولوژیکی و اسانس نه تنها در حفاظت ژرمپلاسمهای گیاهی کاربرد دارد، بلکه ایده مناسبی را به پژوهشگران جهت اصلاح گیاهان ارائه میدهد. یکی از فواید بررسی تنوع مورفولوژیکی و متابولیکی این است که منجر به کشف مناطقی میشود که در آن گیاه مورد نظر از کیفیت و کمیت مطلوب برخوردار است و درنتیجه اهلیسازی و کشت آن اکوتیپ، موجب حفاظت از رویشگاه، افزایش راندمان اقتصادی و تولید انبوه میشود (Khorshidi et al., 2020).
کشت و پرورش ارقامِ دارای عملکرد بالای پیکر رویشی، تیپ مناسب جهت برداشت مکانیزه و عملکرد بالای اسانس و تیمول جهت استفاده در صنایع وابسته ضروری است. تاکنون مطالعاتی به منظور ارزیابی اثر کشت بر گونههای آویشن از جملهT. daenensis و T. vulgaris L. و اهلی کردن آنها در ایران صورت گرفته است (Akbarinia et al., 2010; Garivani et al., 2014; Hadian et al., 2016; Heydari et al., 2019; Khorshidi et al., 2020; Mousavi and Ghahremaninejad, 2022). بنابراین جهت تولید اقتصادی و تأمین مواد اولیه صنایع دارویی، کاهش فشار بر اکوسیستم طبیعی و حفظ آویشن در رویشگاههای آن، نیاز به مطالعات بیشتری برای کشت در مزرعه و اهلیسازی آن وجود دارد.
تحقیقات در مورد بهرهبرداری از گیاهان دارویی و کشت آنها به صورت تجاری در جهت حفاظت از ذخایر ژنتیکی حائز اهمیت است. با توجه به مورد استقبال بودن آویشن در ایران، اهمیت مواد مؤثره آن از جمله تیمول و کارواکرول در صنایع غذایی و داروسازی و همچنین برداشت بیرویه گونههای مختلف این سرده از طبیعت و خطر انقراض آنها، ضرورت مطالعه حاضر مشخص شد. با توجه به اینکه ایران یکی از مراکز تنوع زیستی مهم در جهان محسوب میشود لذا ضروری است که گیاهان دارویی بومی کشور شناسایی و امکان کشت و تولید آنها در سطوح وسیع ارزیابی شود. کشت و استقرار موفقیتآمیز گونههای مختلف آویشن در شرایط خارج از رویشگاه، افزایش صفات مهم مورفولوژیکی- تولیدی و متابولیکی از جمله وزن تر بوته و محتوای اسانس گونههای آویشن مورد آزمایش از فرضیات این پژوهش بود.
در مطالعه حاضر چهار گونه وحشی آویشن دنایی، ایرانی، کرکآلود و کرمانی از مناطق مختلف ایران جمعآوری شد و پس از کشت در شرایط یکسان، تنوع و پایداری صفات مورفولوژیکی-تولیدی و اسانس آنها با هدف اهلیسازی و حفاظت انجام گرفت.
مواد و روشها
جمعآوری گونهها
در این مطالعه بر اساس فلور ایران (Jamzad, 2012)، فلور ایرانیکا (Rechinger, 1982) و پرسشهای محلی، رویشگاههای طبیعی چهار گونه آویشن دنایی، ایرانی، کرکآلود و کرمانی در ایران شناسایی شد. سپس رویشگاه این گونهها در استانهای مختلف ایران مورد بازدید قرار گرفت (شکل 2) و اطلاعات مربوط به موقعیت جغرافیایی و ارتفاع توسط دستگاه موقعیتیاب جغرافیایی (GPS) ثبت شد. آمار هواشناسی با کمک نزدیکترین ایستگاه هواشناسی به منطقه مورد نظر با اولویت سینوپتیک به دست آمد. بافت خاک در مناطق رویشی تمام گونهها لومی شنی، لایه زمینشناسی (Geological substratum) آهکی و اسیدیته (pH) آن قلیایی بود. بر اساس تحقیقات محلی برداشت بیرویه و غیراصولی از گونههای آویشن دنایی و آویشن کرمانی صورت میگیرد. بعلاوه خاک مناطق رویشی آویشن ایرانی و آویشن کرکآلود در حال بهرهبرداری است که موجبات تخریب زیستگاه این دو گونه را فراهم میکند (جدول 2).
|
|
|
|
|
|
الف |
|
ب |
|
پ |
|
ت |
|
ث |
|
ج |
|
چ |
|
ح |
|
خ |
|
د |
|
ذ |
|
ر |
آویشن ایرانی |
آویشن دنایی |
آویشن کرک آلود |
آویشن کرمانی |
شکل 2. تصویر گونههای آویشن مورد مطالعه: (الف- ت) رویشگاه، (ث- ح) منطقه کشت خارج رویشگاه و (خ- ر) در مرحله گلدهی.
جدول 2. ویژگیهای اقلیمی رویشگاهها و مزرعه تحقیقاتی گونههای آویشن
دانشگاه شهید بهشتی |
آویشن کرمانی (کرمان-گوغر) |
آویشن کرکآلود (زنجان- ماهنشان) |
آویشن دنایی (اصفهان- سمیرم) |
آویشن ایرانی (زنجان- ماهنشان) |
شرایط آب و هوایی و خاک |
48°35′ |
′22°29 |
36°36′ |
′13°31 |
36°36′ |
عرض جغرافیایی (N) |
23°51′ |
26°56′ |
26°47′ |
′46°51 |
26°47′ |
طول جغرافیایی (E) |
1785 |
2824 |
2272 |
2360 |
2272 |
ارتفاع (متر) |
8/15 |
7/26 |
0/9 |
8/12 |
0/9 |
میانگین دمای سالانه (درجه سانتیگراد) |
414 |
141 |
340 |
480 |
340 |
میانگین بارش سالانه (میلیمتر) |
آمادهسازی زمین و کشت
بدین منظور بوتههای چهار گونه مورد مطالعه که معرف کل منطقه رویشی بودند، در اوایل بهار از رویشگاه آنها جمعآوری و به پژوهشکده گیاهان و مواد اولیه دارویی دانشگاه شهید بهشتی منتقل شدند. این گونهها در ارتفاع بین 2272 تا 2824 متر از سطح دریا رویش داشتند. سپس از نمونهها قلمه تهیه شد و در بستر کشت پیت ماس و شن (3:1) در شرایط گلخانه با دمای 2 ± 23 درجه سانتیگراد در روز و 2 ± 15 درجه سانتیگراد در شب نگهداری شدند. آزمایش فاکتوریل در قالب طرح بلوک کامل تصادفی در سه تکرار با پانزده واحد آزمایشی انجام گرفت. آبیاری با سیستم مهپاش دوبار در روز تا زمان انتقال قلمهها صورت گرفت. قبل از انتقال قلمه، زمین بیلزنی و به آن کود دامی اضافه شد. قلمههای ریشهدار در کرتهای با ابعاد 2 × 2 متر کشت شدند. قلمههای منتقل شده در دو هفته اول رشد کمی داشتند. پس از انتقال قلمههای ریشهدار آبیاری یکبار در روز انجام گرفت. جهت رشد بهتر قلمهها و کاهش رقابت بین گیاه و علفهای هرز عملیات وجین هر ده روز یک بار بهصورت دستی انجام شد. پس از گذشت یک ماه گیاهچهها در مزرعه استقرار یافتند و با شروع فصل پاییز رشد آنها متوقف شد. در بهار سال بعد جوانههای طوقهها مجدداً رشد کردند و در فصل تابستان بوتهها به گل رفتند.
اندازهگیری صفات مورفولوژیکی- تولیدی
پس از استقرار گونهها در مزرعه (شکل 2)، در سال دوم در مرحله تمام گل، صفات کمی مورفولوژیکی مورد بررسی قرار گرفت. صفات ارتفاع گیاه، قطر بوته با استفاده از خطکش اندازهگیری شد. همچنین صفاتی نظیر تعداد شاخه در بوته ثبت شدند. وزن تر پس از جدا کردن بوته از ارتفاع 10 سانتیمتر از سطح خاک با استفاده از ترازوی دیجیتالی اندازهگیری شد. جهت اندازهگیری وزن خشک، نمونهها در سایه و در دمای اتاق خشک شدند. برای ارزیابی صفات مورفولوژیکی چهار گونه مورد مطالعه، از هر رویشگاه پانزده نمونه کامل گیاهی در فصل گلدهی گیاه (تیر ماه) انتخاب و هر صفت در سه تکرار اندازهگیری شد.
استخراج اسانس و تجزیه و تحلیل ترکیبات تشکیلدهنده
سرشاخههای گلدار چهار گونه مورد مطالعه در رویشگاه آنها و همچنین در سال دوم کشت در مزرعه جمعآوری و در سایه و در دمای اتاق خشک شدند. نمونهها توسط آسیاب خرد و مقدار 30 گرم از پودر گیاهی برای اسانسگیری استفاده شد. استخراج توسط دستگاه کلونجر به روش تقطیر با آب به مدت سه ساعت طبق دستورالعمل دارونامه انگلستان (British pharmacopoeia, 1993) انجام گرفت. اسانسها توسط سولفات سدیم آبگیری شدند و در شیشههای دربسته در یخچال نگهداری شدند. درصد اسانس نسبت به وزن خشک نمونهها محاسبه شد. استخراج اسانس سه بار تکرار شد.
جهت تعیین خصوصیات کمی و کیفی از دستگاههای کروماتوگرافی گازی (GC) و کروماتوگرافی گازی متصل به طیفسنج جرمی (GC-MS) استفاده شد. شناسایی ترکیبات توسط شاخص زمان بازداری، مقایسه طیفهای جرمی با ترکیبهای استاندارد، و کتابخانه انجام گرفت (Adams, 2007).
آنالیز دادهها
آزمایش در قالب طرح بلوک کامل تصادفی در سه تکرار با پانزده واحد آزمایشی اجرا شد و تجزیه دادهها با نرم افزار آماریSAS 9.1.3 انجام گرفت. میانگین دادهها با استفاده از آزمون چند دامنهای دانکن در سطح احتمال 05/0 مقایسه شدند. دادهها به صورت میانگین ± خطای استاندارد (Standard deviation) بیان شد.
نتایج
صفات مورفولوژیکی- تولیدی و اسانس
نتایج تجزیه واریانس نشان داد که گونههای وحشی با کشت شده از نظر صفات مورفولوژیکی و اسانس تفاوت معنیدار (p<0.05) نشان میدهند (جدول 3).
ارتفاع و قطر بوته و تعداد شاخه در گونههای کشت شده آویشن نسبت به گونههای وحشی افزایش نشان داد. بیشترین ارتفاع بوته در گونه وحشی (8/1 ± 4/132 سانتیمتر) و کشت شده (6/0 ± 2/145 سانتیمتر) آویشن کرمانی به دست آمد. بیشترین قطر بوته در آویشن کرمانی (1/2 ± 3/64 سانتیمتر) و آویشن کرک آلود (4/1 ± 2/63 سانتیمتر) مشاهده شد درحالیکه تعداد شاخه در گونه وحشی (2/2 ± 5/123 سانتیمتر) و کشت شده (1/1 ± 1/144 سانتیمتر) آویشن دنایی در میان نمونههای مورد مطالعه بیشترین بود. بهطورکلی وزن تر و خشک بوته در گونههای کشت شده نسبت به گونههای وحشی بیشتر بود. پس از کشت بیشترین میانگین وزن تر بوته در گونه وحشی (5/2 ± 6/246 گرم) و کشت شده (2/3 ± 8/389 گرم) آویشن ایرانی به دست آمد. همچنین وزن خشک در گونه وحشی (7/1 ± 4/95 گرم) و کشت شده (8/2 ± 3/112 گرم) این گونه بیشترین بود. وزن تر برگ در گونههای کشت شده نسبت به گونه وحشی افزایش نشان داد. بیشترین وزن تر برگ در گونه وحشی (5/1 ± 5/69 گرم) و کشت شده (1/1 ± 4/78 گرم) آویشن ایرانی به دست آمد. وزن تر گل به غیر از گونه آویشن کرکآلود در سه گونه دیگر پس از کشت افزایش نشان داد. بیشترین وزن تر گل (3/0 ± 3/10 گرم) در گونه وحشی آویشن کرکآلود به دست آمد که پس از کشت به 1/0 ± 4/6 گرم کاهش یافت. وزن تر گل در گونه وحشی (6/0 ± 2/3 گرم) و کشت شده (1/0 ± 1/5 گرم) آویشن ایرانی کمترین بود.
ارزیابی اسانس بین چهار گونه آویشن نشان داد که محتوای اسانس در گونههای کشت شده نسبت به گونههای وحشی افزایش قابل ملاحظهای داشتند. محتوای اسانس در گونههای وحشی مورد مطالعه در محدوده 2/0 ± 2/1 تا 1/0 ± 2/2 درصد و در گونههای کشت شده از 2/0 ± 8/1 تا 2/0 ± 1/3 درصد به دست آمد. بیشترین محتوای اسانس در گونه وحشی (3/0 ± 1/2 درصد) و کشت شده (2/0 ± 1/3 درصد) آویشن دنایی مشاهده شد. محتوای اسانس در گونه وحشی آویشن ایرانی در مقایسه با سایر گونههای مورد مطالعه کمترین (1/0 ± 2/1 درصد) بود و گونه کشت شده آن افزایش محتوای اسانس (2/0 ± 8/1 درصد) را نشان داد. تجزیه و تحلیل اسانس نشان داد که ترکیبات غالب اسانس گونههای مورد مطالعه تیمول و کارواکرول هستند. گونه کشت شده آویشن دنایی حاوی مقدار قابلتوجهی تیمول (6/0 ± 3/73 درصد) بود که نسبت به محتوای آن در این گونه وحشی (9/0 ± 0/72 درصد) افزایش نشان داد. گونههای وحشی آویشن ایرانی (5/0 ± 9/43 درصد) و کرکآلود (4/0 ± 2/40 درصد) محتوای تیمول بالایی داشتند که پس از کشت محتوای این ترکیب به ترتیب 7/0 ± 3/47 درصد و 9/0 ± 3/45 درصد افزایش یافت. محتوای کارواکرول در گونههای وحشی از 1/0 ± 5/4 تا 5/0 ± 1/97 درصد و در نمونههای کشت شده از 2/0 ± 3/4 تا 8/0 ± 5/97 درصد متغیر بود. کمترین و بیشترین محتوای کارواکرول به ترتیب در اسانس آویشن کرمانی و آویشن کرکآلود به دست آمد (شکل 3).
جدول 3. میانگین صفات مورفولوژیکی گونههای آویشن
آویشن کرمانی |
آویشن کرکآلود |
آویشن دنایی |
آویشن ایرانی |
صفات مورفولوژیکی-تولیدی |
||||
کشت شده |
وحشی |
کشت شده |
وحشی |
کشت شده |
وحشی |
کشت شده |
وحشی |
|
a6/0 ± 2/145 |
b8/1 ± 4/132 |
a1/0 ± 5/19 |
b5/0 ± 5/16 |
a8/0 ± 9/25 |
b1/0 ± 7/19 |
a3/0 ± 5/11 |
b0/1 ± 9/7 |
ارتفاع بوته (سانتیمتر) |
a1/2 ± 3/64 |
b4/0 ± 5/13 |
a4/1 ± 2/63 |
b0/1 ± 3/26 |
a9/0 ± 3/49 |
b7/0 ± 4/41 |
a9/0 ± 3/53 |
b5/0 ± 8/28 |
قطر بوته (سانتیمتر) |
a5/1 ± 9/136 |
b2/0 ± 6/111 |
a5/1 ± 4/126 |
b5/1 ± 7/108 |
a1/1 ± 1/144 |
b2/2 ± 5/123 |
a2/1 ± 5/28 |
b0/1 ± 3/17 |
تعداد شاخه |
a1/3 ± 3/205 |
b1/2 ± 3/124 |
a9/2 ± 1/223 |
b2/2 ± 9/198 |
a5/1 ± 6/171 |
b5/1 ± 3/150 |
a2/3 ± 8/389 |
b5/2 ± 6/246 |
وزن تر (گرم) |
a0/2 ± 3/89 |
b4/1 ± 4/66 |
a7/1 ± 0/105 |
b4/0 ± 1/99 |
a7/0 ± 7/85 |
b4/1 ± 6/73 |
a8/2 ± 3/112 |
b7/1 ± 4/95 |
وزن خشک (گرم) |
a1/1 ± 1/70 |
b8/1 ± 8/58 |
a8/0 ± 7/73 |
b8/1 ± 4/66 |
a1/0 ± 9/67 |
b5/0 ± 4/59 |
a1/1 ± 4/78 |
b5/1 ± 5/69 |
وزن تر برگ (گرم) |
a8/0 ± 3/9 |
b4/0 ± 2/7 |
b1/0 ± 4/6 |
a3/0 ± 3/10 |
a1/0 ± 2/7 |
b0/0 ± 1/6 |
a1/0 ± 1/5 |
b6/0 ± 2/3 |
وزن تر گل (گرم) |
میانگین ± خطای استاندارد (Standard deviation). حداقل تفاوت معنیدار p<0.05 موافق با آزمون .Duncan
شکل 3. محتوا و ترکیبات تشکیلدهندۀ اسانس در چهار گونه وحشی و کشت شده آویشن
بحث
گونههای انحصاری آویشن و همچنین گونه آویشن کرکآلود در سراسر ایران و به خصوص در غرب و شمال غرب ایران پراکندگی دارند و در سطح درون و بین جمعیتی دارای تنوع قابل ملاحظهای هستند. بنابراین امکان شناسایی گونههای دارای ویژگی مطلوب از نظر برنامههای اصلاحی گیاهان دارویی با استفاده از صفات مورفولوژیکی و اسانس تا حدودی میسر است.
در مطالعه حاضر وزن تر گونههای وحشی آویشن دنایی و کرک آلود به ترتیب 3/150 و 9/198 گرم به دست آمد.Mousavi و Ghahremaninejad (2022)، ماده خشک آویشن دنایی و آویشن کرکآلود کشت شده را به ترتیب 7/86 و 5/84 گرم گزارش کردند. در مطالعه حاضر اختلاف مورفولوژیکی مشاهده شده در میان گونههای آویشن میتواند به دلیل عوامل ژنتیکی، محیطی و جغرافیایی این گونه باشد. این امر در مطالعات قبلی در گونههای آویشن مشاهده شده است (Aflakian et al., 2012; Rezaei et al., 2016; Khorshidi et al., 2020; Tohidi et al., 2021; Mousavi and Ghahremaninejad, 2022 ). Khorshidi و همکاران (2020) در فرآیند اهلیسازی سه اکوتیپ آویشن دنایی (همدان، مرکزی، و لرستان) در منطقه کرج، ویژگیهای اسانس اکوتیپهای وحشی و کشت شده مورد مقایسه قرار گرفتند. آنها بیان کردند که محتوای اسانس اکوتیپهای مورد مطالعه در شرایط کشت یکسان با هم تفاوت معنیدار ندارند اما در رویشگاه طبیعی این تفاوت را معنیدار به دست آوردند که نشاندهنده تأثیرپذیر بودن محتوای اسانس آویشن دنایی از شرایط اقلیمی و خاکی رویشگاه بود. در مطالعه حاضر با توجه به یکنواختی شرایط آب و هوایی و کشت، صفات مورفولوژیکی-تولیدی، محتوای اسانس و ترکیبات آن تنوع بالایی نشان داده که میتواند به علت عوامل ژنتیکی باشد (Heydari et al., 2019). Saber Amoli و همکاران (2007) گزارش کردند که آویشن کرمانی سازگاری بالایی در مناطق با بارندگی متوسط سالیانه پایین داشته و میزان بارندگی تاثیر چندانی بر محتوای اسانس آن ندارد. در مطالعه حاضر میانگین بارش سالانه در منطقه کشت 414 میلیمتر بود درحالیکه میانگین بارش سالانه در رویشگاه آویشن کرمانی 141 میلیمتر ثبت شده است. با توجه به نتایج محتوای اسانس این گونه آویشن از 2/2 به 8/2 درصد افزایش یافت که مؤید این مطلب است.
در یک مطالعه محتوای اسانس در اگرواکوتیپهای آویشن دنایی در قزوین 3 درصد و محتوای تیمول 69 درصد گزارش شده است (Akbarinia et al., 2010). در یک مطالعه دیگر Elahian و همکاران (2021) گزارش کردند که آویشن دنایی فریدونشهر اصفهان حاوی محتوای بالای تیمول (9/73 درصد) و کارواکرول (9/51 درصد) است. Ghasemi Pirbalouti و همکاران (2013) در یک مطالعه محتوای اسانس در گونه وحشی آویشن دنایی کشت شده در چهارمحال بختیاری را 1/0 ± 8/0 درصد گزارش کردند درحالیکه محتوای اسانس در گونه کشت شده آن به 4/0 ± 2/1 درصد افزایش یافت. همچنین محتوای تیمول از 3/3 ± 0/34 درصد در گونه وحشی به 7/1 ± 8/67 درصد در گونه کشت شده آن افزایش یافت. آنها بیان کردند که اسانس و ترکیبات شیمیایی آن در گونههای آویشن به شدت تحت تاثیر شرایط محیطی، زراعی و مدیریتی هستند. در مطالعه حاضر محتوای اسانس، تیمول و کارواکرول در گونه وحشی آویشن دنایی (سمیرم- اصفهان) به ترتیب 1/2، 0/72، و 0/7 درصد به دست آمد و در شرایط کشت شده محتوای اسانس و تیمول این گونه به ترتیب به 1/3 و 3/73 درصد افزایش یافت درحالیکه محتوای کارواکرول آن به 7/6 درصد کاهش یافت.
Askari و همکاران (2002) محتوای اسانس در آویشن کرکآلود در سه نقطه رویشی در تهران را از 2/1 تا 0/2 درصد و کارواکرول (9/77-6/52 درصد) و تیمول (8/21-7/2 درصد) را بهعنوان ترکیبات شاخص گزارش کردند. در یک مطالعه دیگر محتوای اسانس در اکوتیپهای آویشن کرکآلود از 66/0 تا 24/3 درصد به دست آمد. بعلاوه کارواکرول، تیمول، ژرانیول، لینالول و ترپینئول از ترکیبات غالب اسانس بودند (Zarezadeh et al., 2013). در مطالعه حاضر محتوای اسانس، تیمول و کارواکرول گونه وحشی آویشن کرکآلود 9/1، 2/40، و 5/4 درصد به دست آمد و پس از کشت محتوای اسانس و تیمول آن به ترتیب به 9/2، 3/47 درصد افزایش یافت درحالیکه محتوای کارواکرول آن 3/4 به دست آمد.
Nejad Ebrahimi و همکاران (2008) گزارش کردند که آویشن کرکآلود و آویشن دنایی محتوای بالایی از کارواکرول و تیمول دارد. همچنین محتوای اسانس و کارواکرول را در آویشن کرمانی (بافت-کرمان) به ترتیب 5/2 و 9/68 درصد گزارش کردند. Mojab و Nickavar (2006) بیان کردند که آویشن کرمانی محتوای بالایی از تیمول (8/40 درصد) و کارواکرول (8/24 درصد) دارد. در یک مطالعه، Sefidkon و همکاران (2002a) گزارش کردند که کارواکرول (8/64 درصد) ترکیب غالب اسانس آویشن کرکآلود فیروزکوه تهران است. Sefidkon و همکاران (2002b) یک مطالعه دیگر نیز گزارش کردند که کارواکرول (1/17 درصد) ترکیب غالب اسانس آویشن ایرانی ماهنشان زنجان است. در مطالعه حاضر مشخص شد که آویشن کرکآلود و آویشن دنایی محتوای قابلتوجهی تیمول دارند درحالیکه ترکیب غالب آویشن کرمانی (1/97 درصد) کارواکرول است.
در مطالعه حاضر گونههای کشت شده نسبت به گونههای وحشی دارای محتوای اسانس بیشتری بودند که میتواند به دلیل شرایط کشت و آب و هوایی مزرعه تحقیقاتی باشد. گونههای آویشن دنایی و کرمانی به ترتیب درصد قابلتوجهی تیمول (0/72 درصد) و کارواکرول (1/97 درصد) داشتند. این محتوای بالا در کمتر گونه گیاهی مشاهده میشود و یکی از برتریهای این گونهها به شمار میرود که آنها را به عنوان منبعی مهم برای ترکیبات تیمول و کارواکرول مطرح کرده است.
حفاظت از ذخایر ژنتیکی گیاهی به ویژه گیاهان دارویی و معطر بومی و در حال انقراض یکی از مهمترین اولویتهای
سازمانهای منابع طبیعی در جهان است. این نگرانی برای برخی از گیاهان دارویی و معطر مانند گونههای سرده آویشن به دلیل جمعآوری بیش از حد آنها از زیستگاه برای استفاده در طب سنتی و صنایع داروسازی بیشتر است. زیستگاههای محدود گیاه، کمبود آب، فعالیتهای انسانی، اختلالات کاربری اراضی و جمعآوری بیش از حد از طبیعت باعث شده است که در
سالهای اخیر بر حفظ، بازسازی و اهلیسازی درجا بیشتر تمرکز شود. مطالعه حاضر گام کوچکی در جهت حفاظت و اهلیسازی گونههای آویشن در ایران است.
نتیجهگیری
بررسی پایداری صفات مورفولویکی- تولیدی، محتوای اسانس و ترکیبات آن در گونههای آویشن در شرایط آب و هوایی و کشت یکسان نشان داد که گونههای کشت شده از نظر اکثر صفات مورد بررسی از جمله ارتفاع و قطر بوته، تعداد شاخه، وزن تر و خشک، وزن خشک برگ و گل و محتوای اسانس، تیمول و کارواکرول نسبت به گونههای وحشی بیشترین میانگین را به خود اختصاص داد. بنابراین گونههای کشت شده از نظر عملکرد پیکر رویشی و تولید اسانس پایداری نشان داده و جهت کشت و اهلیسازی معرفی میشوند. یافتههای مطالعه حاضر نشان داد که تنوع فنوتیپی و متابولیکی در نمونههای مورد مطالعه وجود دارد و نشاندهنده وجود یک استخر ژنی غنی و ارزشمند در بهبود گونههای آویشن است که میتواند در زمینه حفاظت، بهبود ژنتیکی و تولید محصول به کار گرفته شود. شناخت مناطق رویشگاهی گونههای آویشن بومی ایران، کشت و اهلی کردن آنها، مقایسه و معرفی بهترین گونه از لحاظ صفات مورفولوژیکی- تولیدی از جمله وزن تر و خشک بوته و ویژگیهای اسانس از جمله محتوای اسانس و ترکیبات آن جهت کشت در سایر مناطق ایران به منظور حفاظت از این گونههای ارزشمند بومی از دستاوردهای پژوهش حاضر است. گونههای سرده آویشن دارای توزیع جغرافیایی گسترده در ایران بوده که نشاندهنده سازگاری خوب آن با تغییرات محیطی است. کشت گونههای آویشن مطالعه حاضر در سایر مناطق ایران و بررسی صفات مورفولوژیکی- تولیدی، فنولوژیکی و متابولیکی آنها میتواند موضوع مطالعات مناسبی در آینده باشد.
تشکر و قدردانی
نویسندگان بدینوسیله مراتب سپاس و قدردانی خود را از معاونت پژوهشی دانشگاه شهید بهشتی جهت حمایت مالی این پژوهش اعلام میدارند.