اثر نقاط کوانتومی کربن بر رشد، میزان و ترکیبات اسانس Mentha suaveolens × piperita تحت شرایط تنش کم آبی

سابقه و هدف: نعناع گریپ فروتی، با نام علمی Mentha suaveolens × piperita، یکی از گیاهان دارویی باارزش است که به خانواده نعناعیان (Lamiaceae) تعلق دارد. علاوه بر این، خشکی یکی از مهمترین عوامل محدودکننده رشد گیاهان در سراسر جهان و شایع ترین تنش محیطی است که از طریق ایجاد اختلال در تعادل بین گونه های فعال اکسیژن و فعالیت های دفاعی آنتی اکسیدانی، موجب تنش اکسیداتیو می گردد. نانوتکنولوژی راهبرد مدرنی است که نشان داده می تواند مقاومت گیاهان را در برابر تنش خشکی افزایش دهد. نقاط کوانتومی کربن یکی از این نانو مواد می باشد که در سال ۲۰۰۴ کشف شد که به عنوان یک نانو مواد جدید با اندازه کوچک تر از ۱۰ نانومتر هستند و در مقایسه با سایر نانو مواد مبتنی بر فلز، نانو موادی مبتنی بر کربن بوده که سمیت کمتر و زیست سازگاری بالاتری به دلیل ساختار کربنی از خود نشان می دهند و به دلیل این ویژگی های منحصربه فرد در سال های اخیر کانون توجه بسیاری از پژوهشگران بوده است. بنابراین، این پژوهش با هدف ارزیابی اثر نقاط کوانتومی کربن بر رشد، میزان و ترکیبات اسانس نعناع گریپ فروتی (Mentha suaveolens × piperita) در شرایط تنش کم آبی اجرا شد.مواد و روش ها: این پژوهش به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی با ۴ تکرار به صورت گلدانی در بهار و تابستان ۱۴۰۲ در گلخانه تحقیقاتی دانشگاه مراغه- آذربایجان شرقی انجام شد. فاکتور اول شامل آبیاری در ۹۰ درصد ظرفیت زراعی به عنوان شاهد (آبیاری نرمال)، آبیاری در ۷۰ درصد ظرفیت زراعی (تنش متوسط) و آبیاری در ۵۰ درصد ظرفیت زراعی (تنش شدید) و فاکتور دوم شامل سطوح مختلف نقاط کوانتومی کربن (۰، ۵، ۱۰، ۱۵ و ۲۰ پی پی ام) بود. در نهایت، داده های حاصل از نمونه برداری ها با استفاده از نرم افزار آماری SAS مورد تجزیه واریانس قرار گرفته و مقایسه میانگین های صفات به روش آزمون حداقل تفاوت معنی دار در سطح پنج درصد انجام شد. نتایج: تجزیه واریانس صفات نشان داد که اثر رژیم های مختلف آبیاری، تیمارهای کودی و اثر متقابل آنها بر روی کلیه صفات اندازه گیری شده معنی دار بود. نتایج نشان داد استفاده از ۱۵ پی پی ام نقاط کوانتومی کربن در شرایط آبیاری نرمال وزن تر، وزن خشک، محتوای کلروفیلa  و کلروفیلb  را نسبت به عدم مصرف در شرایط تنش خشکی شدید به ترتیب ۱۱۰، ۸۶، ۱۸۴ و ۱۶۳ درصد افزایش داد. علاوه بر این، محتوی و عملکرد اسانس در تنش متوسط با کاربرد ۱۵ پی پی ام نقاط کوانتومی کربن به ترتیب ۱۳۵ و ۲۹۸ درصد نسبت به تنش شدید بدون کاربرد نقاط کوانتومی کربن افزایش یافتند. همچنین، بیشترین لینالیل استات با کاربرد تیمار ۱۵ پی پی ام نقاط کوانتومی کربن در آبیاری ۵۰ درصد ظرفیت زراعی بدست آمد که در مقایسه با تیمار شاهد ۱/۵۰ درصد افزایش را نشان داد. علاوه بر این، بیشترین لینالول در آبیاری نرمال و با کاربرد ۱۰ پی پی ام نقاط کوانتومی کربن ثبت شد که نسبت به تیمار عدم کاربرد نقاط کوانتومی کربن در شرایط آبیاری ۵۰ درصد ظرفیت زراعی ۴/۶۷ درصد افزایش یافت. علاوه بر این، کاربرد ۱۵ پی پی ام نقاط کوانتومی کربن در شرایط آبیاری نرمال در مقایسه با عدم مصرف آن در شرایط تنش خشکی شدید، محتوای مالون دی آلدهید و پراکسید هیدروژن را به ترتیب ۵۱ و ۵۸ درصد کاهش داد. همچنین، در شرایط تنش ملایم استفاده از غلظت ۱۵ پی پی ام نقاط کوانتومی کربن فعالیت آنزیم سوپراکسید دیسموتاز، گایاکول پراکسیداز و آسکوربات پراکسیداز را در مقایسه با عدم مصرف در شرایط نرمال به ترتیب ۱۲۳، ۱۱۱ و ۷۲ درصد افزایش داد.نتیجه گیری: نتایج بدست آمده از این تحقیق نشان داد که کاربرد نقاط کوانتومی کربن با غلظت ۱۵ پی پی ام می تواند با تاثیر بر متابولیت های ثانویه و بالا بردن پارامترهای دفاعی مانند فعال کردن آنزیم های آنتی اکسیدانتی و افزایش مقدار اسمولیت های سازگاری مانند پرولین و کربوهیدرات های محلول در آب موجب کاهش محتوای مالون دی آلدهید و پراکسید هیدروژن شده و به گیاه نعناع گریپ فروتی کمک کند تا سازگاری بیشتری در برابر خشکی داشته و در نهایت بهبود کمیت و کیفیت اسانس را به همراه داشته باشد.

کلیدواژه ها:

تنش خشکی ، عملکرد اسانس ، آنزیم های آنتی اکسیدان ، کشاورزی پایدار ، متابولیت ثانویه ، نانوذرات