نوع مقاله : مقاله پژوهشی
نویسندگان
گروه علوم باغبانی، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه اردکان، اردکان، ایران
چکیده
کلیدواژهها
موضوعات
عنوان مقاله [English]
نویسندگان [English]
Lisianthus (Eustoma grandiflorum (Raf) shinn.) is one of the most important and marketable cut flowers in the world and a relatively limited vase life reduces its marketability. The present study's aim was to evaluate the effects of Citrus aurantifolia peel extract, tragacanth gel, hot water treatments and different waters on extending vase life and increasing the qualitative properties of cut flowers of lisianthus. This experiment was conducted based on a completely randomized design with 25 treatments contained three concentrations of C. aurantifolia peel extract (15, 25 and 50 ppm) by three solvents containing distilled water, ethanol and methanol, three levels of tragacanth (1, 2.5 and 5%) in two ways (pulsing and continues), hot water at two temperatures of 35 and 45 °C for 2, 5 and 10 min, tap water, sterilized and non-sterilized distilled water and control without any treatment, each one by three replications. According to the results, the highest vase life (13.66 days) was obtained in 25 and 50 ppm of distilled water C. aurantifolia peel extracts treatments. The lowest stem end bacteria were observed in sterilized distilled water, tap water, 50 ppm of distilled water C. aurantifolia peel extracts, hot water in 35° C for 10 min and 2.5% tragacanth gel. The highest relative water content of petals in 2.5 and 5% of continuous tragacanth gel treatment and 25 ppm of methanolic C. aurantifolia peel extracts were obtained. The maximum activity of catalase and peroxidase was observed in 1% continues tragacanth gel treatment. Generally, using tragacanth gel by pulsing, distilled water and ethanolic extracts could increase lisianthus vase life but using methanolic C. aurantifolia peel extracts is not recommended.
.
کلیدواژهها [English]
مقدمه.
لیزیانتوس با نام علمی Eustoma grandiflorum L. یکی از اعضای خانواده Gentianaceae است. بومی آمریکای شمالی بوده که بیش از 70 سال پیش به ژاپن وارد شد و از آن زمان، ارقام زیادی با تنوع در رنگ، اندازه و شکل گل در ژاپن پرورش و منتشر شدهاند. در زیستگاه طبیعی، گیاهان لیزیانتوس در ابتدا رزت را تشکیل میدهند، در زمستان رشد بسیار کند دارند، در بهار ساقههای آنها طویل میشود و در تابستان گل میدهند (Dehestani Ardakani, 2022). گل شاخه بریده لیزیانتوس در جایگاه یازدهم گلهای شاخه بریده قرار دارد (Barba-Gonzalez1 et al., 2017) ، که طی ده سال گذشته بازار فروش آن در جهان بیش از 50 درصد افزایش یافته است (Barba-Gonzalez1 et al., 2017). بنابراین، گل شاخه بریده لیزیانتوس یکی از گزینههای صادراتی در صنعت گلکاری محسوب میشود که لزوماً توجه بیشتر بدان معطوف است. گلهای آن با رنگهای سفید، آبی، یاسی و بنفش بهصورت منفرد یا چندتایی روی ساقههای برگدار تشکیل میشوند. گلآذین لیزیانتوس چندین گل باز و جوانه دارد که ماندگاری هر گل و میزان باز شدن جوانهها عامل مهمی در افزایش عمر گلجایی گلآذین است. یکی از مشکلات اساسی این گل، عمر کوتاه پس از برداشت است که افزایش آن یک عامل مهم در ترجیح خریداران است. عمر این گل پس از برداشت زیاد نیست و از 7 تا 14 روز در بین رقمهای مختلف متفاوت است (Shimizu and Ichimura, 2010). این گیاه در ایران عمدتاً در گلخانه پرورش داده میشود.
از گذشتههای دور مطالعات زیادی بهمنظور به تأخیر انداختن پیری گلهای شاخه بریده انجام و مشخص شده است که تأمین انرژی و جذب آب مهمترین عوامل در افزایش ماندگاری گلهای شاخه بریده هستند. از اینرو محلولهای نگهدارنده مختلفی معرفی شدهاند که دارای دو جزء اصلی ترکیبات قندی و ماده ضدعفونیکننده هستند، و از طریق تأمین کربوهیدراتها و انرژی مورد نیاز گل شاخه بریده و همچنین، کنترل آلودگیهای باکتریایی و قارچی محلول نگهدارنده، موجب کاهش ضایعات پس از برداشت گلهای شاخه بریده میشوند (Kazemipour et al., 2016). پژوهشها نشان داده است که گلهای شاخه بریده لیزیانتوس به جمعیت زیاد باکتریها در محلول گلجایی حساس هستند و وجود باکتریها موجب انسداد آوندی، جلوگیری از جذب آب و در نهایت به کاهش وزن تر منجر میشود (De La Riva et al., 2009). محققان پیشنهاد کردند که استفاده از ترکیبات ضد باکتریایی با جلوگیری از رشد باکتریها هدایت آب را بهبود بخشیده و از انسداد آوندها جلوگیری مینمایند (Kazemipour et al., 2016). پوست مرکبات بهعنوان ضایعات )محصول جانبی( آبگیری از مرکبات مطرح بوده و از سه لایه اگزوکارپ )فلاودو(، مزوکارپ )آلبیدو) و اندوکارپ تشکیل شده است. در لایه بیرونی یا همان اگزوکارپ، گروهی از سلولها به شکل غدههای تورفته قرار دارند که حاوی اسانسهای فرار هستند (Bennici and Tani, 2004). اسانس مرکبات دارای خواص آنتیاکسیدانی و ضد میکروبی و از همه مهمتر عطر و طعمی هستند که بهعلت وجود ترکیباتی مانند لیمونن (32 تا 98 درصد) است. باتوجهبه حجم بالای تولید مرکبات و عدم استخراج اسانس از پوست آنها به شکل صنعتی، بررسی شرایط استخراج و ارزیابی ویژگیهای کیفی اسانس بهمنظور استفاده بهینه از این ترکیبات از لحاظ اقتصادی سودمند است (Matsuura et al., 2006). همچنین، خاصیت ضدویروسی، ضدباکتریایی و ضدلاروی آن نیز بهعلت وجود سیترال و کومارین در ترکیبات ثابت شده است (Kirbaslar, 2009). استفاده از غلظتهای مناسب عصارۀ پوست پرتقال، عمر گلجایی گلهای شاخه بریده داوودی را افزایش داد. بیشترین عمر گلجایی و کمترین جمعیت باکتریهای انتهای ساقه در تیمار کوتاه مدت (پالسینگ) با استفاده از غلظت 25 پیپیام عصارۀ پوست پرتقال حاصل شد (Tavoosi et al., 2020).
در اکثر پژوهشها، آب محلول گلجایی از آب شهری (Gorbe, 2009) یا آب مقطر دیونیزه )آب بدون مواد معدنی) با اسیدیته حدود 8/5 استفاده شده است (Mortensen and Gislerod, 2011). بر اساس نتایج آزمایشات Hutchinson و همکاران (2013) باتوجهبه منابع آب و کیفیت ترکیب محلولهای شیمیایی در محلولهای گلجایی ساخته شده با آب از هر منبع (آب شهری، آب مقطر و آب باران) و تنظیم اسیدیته آنها تا 5/3 میتوان موجب بهبود عمر گلجایی، باز شدن و جذب آب گلهای پژمرده به دو برابر شد.
تیمار گرمایی با روشهای مختلفی از جمله بخار آب گرم، هوای گرم و آب گرم انجام میشود. استفاده از هر کدام از این روشها بستگی به دمای مورد استفاده، مدت زمان تیمار، نوع عامل بیماریزا و حساسیت محصول دارد. سازوکارهایی که در زمان تیمار گرمایی درگیرند به حفظ تمامیت غشا، تجمع پروتئینهای شوک گرمایی، تجمع قند و آنتیاکسیدانها برمیگردد (Lafuente et al., 2017). فروبری در آب گرم را میتوان برای کنترل حشرات و بیماریهای قارچی بهکار برد. فروبری رزها به مدت 30 ثانیه در 50 درجه سانتیگراد در پیشگیری از توسعه بوتریتس سینرا مؤثر بود (Elad and Volpin, 1991).
کتیرا ماده صمغی است که بهصورت خودبهخود یا در اثر ایجاد شکاف از بافت ساقه گونههایی از گون که به گون کتیرا (Astragalus tragacanthus) معروفاند، خارج میشود (Shamspur and Motasadizadeh, 2015). کتیرا از دو بخش اصلی، یکی تراگاکانتیک اسید (Tragacanthic Acid) محلول در آب و دیگری باسورین (Bassourin) نامحلول در آب تشکیل شده که هر بخش ویژگیهای رئولوژیک متفاوتی دارد (Mohammadifar et al., 2005). عصاره کتیرا دارای خواص ضد میکروبی است (Ghayempour et al., 2015). نتایج تحقیقات Jahanshahi و همکاران (2018) نشان داد که غلظت 15/0 گرم در لیتر کتیرا تا حدود زیادی رشد و گسترش کپک آبی را روی محیط کشت کنترل نمود، در حالیکه این غلظت از پوشش کتیرا به خاطر سفتی بیش از حد ژل تشکیل شده، پوشش مناسبی روی میوه سیب ایجاد نکرد.
باتوجهبه حجم بالای تولید مرکبات و عدم استخراج و کاربرد اسانس و عصاره از پوست آنها به شکل صنعتی، بررسی شرایط استخراج و ارزیابی تأثیرات اسانس و عصاره بر ویژگیهای کیفی گل شاخه بریده لیزیانتوس از لحاظ اقتصادی مفید است. همینطور باتوجهبه اینکه ایران یکی از بزرگترین تولیدکنندگان کتیرا در دنیا است، اما حدود 90 درصد آن بهصورت خام صادر میشود، لزوم فرآوری و کاربرد آن در صنایع مختلف احساس میشود. استفاده از تیمارهای گرمایی (از جمله آب گرم) در مدیریت بیماریهای پس از برداشت هم نقش حفاظتکننده و هم درمانکننده دارد. بنابراین، پژوهش حاضر، با هدف ارزیابی تأثیرات عصاره پوستلیمو، ژل کتیرا، تیمار آب گرم و انواع آب (آب شهری، آب مقطر استریل، آب مقطر غیراستریل) در افزایش عمرگلجایی و بهبود ویژگیهای کیفی گل شاخه بریده لیزیانتوس انجام شد که بر اساس اطلاع نویسندگان برای نخستین بار در این گیاه است.
مواد و روش
تهیه مواد گیاهی: در این پژوهش از گلهای شاخه بریده لیزیانتوس سفید رقم Miariachi Grand White که کم پر بود، استفاده شد. این رقم دارای گلهای سفید و گلآذین خوشهای است و در زمان برداشت بیش از 50 درصد گلها باز بودند. گلها تحت شرایط معین تغذیهای، نوری، دمایی و رطوبتی در یک گلخانه استاندارد در اصفهان (میانگین دما در گلخانه به طور میانگین 4 ± 26 در روز و 4 ± 16 در شب) پرورش یافته بودند. گلهای مورد نظر در مرحله تجاری، صبح زود از گلخانه برداشت و تحت شرایط کنترل شده به آزمایشگاه پس از برداشت گروه علوم باغبانی دانشگاه اردکان منتقل شدند. در مرحله بعد انتهای ساقه گلهای لیزیانتوس به طول 5 تا 10 سانتیمتر بهصورت مورب در زیر آب قطع شد تا ارتفاع نهایی به 30 سانتیمتر رسید و همهی برگها تا گره سوم از پایین حذف شدند و پس از وزن شدن با ترازوی دیجیتال و ثبت وزن اولیه، یک شاخه گل در گلدانهای شیشهای به حجم 250 سیسی که با برچسب کدگذاری شده بودند، قرار داده شدند. گلدانها در شرایط اتاق با شدت نور 12 میکرومول بر متر مربع بر ثانیه، دمای 2±20 درجه سانتیگراد، 16 ساعت روشنایی، 8 ساعت تاریکی و رطوبت نسبی بین 60 تا 70 درصد نگهداری شدند (Ebrahimipour Bafghi et al., 2020).
اعمال تیمار: این آزمایش در قالب طرح کاملاً تصادفی با 24 تیمار و سه تکرار انجام شد که شامل عصاره پوست لیمو که با سه روش محلول آبی، اتانولی و متانولی استخراج شد، در سه سطح 15، 25 و 50 پیپیام، ژل کتیرا با سه غلظت 1، 5/2 و 5 درصد با دو روش کوتاه مدت (18 ساعت نگهداری در محلول و سپس انتقال به آب تا پایان آزمایش) و دائم (تا پایان عمر گلجایی) و تیمار آب گرم در دو دمای 35 و 45 درجه سانتیگراد در سه زمان 2، 5 و 10 دقیقه و تیمار آب شهری، آب مقطر استریل و آب مقطر غیر استریل بود. آب مقطر دوبار تقطیر نیز برای شاهد استفاده شد. هر گلدان شیشهای برای یک تکرار در نظر گرفته شد و داخل هر گلدان یک عدد گل قرار گرفت.
روش تهیه عصاره پوست لیمو: ابتدا پوست لیمو شستشوی سطحی شد و سپس با هیپوکلریت 2 درصد بهمدت پنج دقیقه ضدعفونی و سپس با آب مقطر استریل سه مرتبه شسته شد. نمونهها در شرایط آزمایشگاه و دور از تابش مستقیم نور آفتاب خشک شدند. سپس پوست میوه بهوسیله خردکن پودر و از الک یک سانتیمتری عبور داده شدند. تهیه عصاره با روش استفاده از اتانول، متانول، و آب مقطر انجام شد. در تهیه هر سه عصاره مقدار 20 گرم از پوست لیمو بهترتیب در 100 میلیلیتر اتانول، متانول خالص (شرکت مرک) و آب مقطر اتوکلاو شده خیسانده شد و پس از 24 ساعت ماندن در فضای آزمایشگاه به مدت 24 ساعت روی شیکر با سرعت 110 دور در دقیقه قرار گرفت. پس از اتمام زمان مورد نظر محلولهای حاصل توسط پارچه ململ صاف و در دور 5000 در دقیقه (rpm) به مدت 10 دقیقه سانتریفیوژ (مدل SIGMA ساخت ایران) شدند. سپس 75 میلیلیتر از محلول رویی (اتانولی و متانولی) به یک استوانه مدرج منتقل شد، 25 میلیلیتر آب مقطر استریل به آنها اضافه شد تا حجم آنها به 100 میلیلیتر برسد، سپس هم حجم با آنها هگزان اضافه شد. این مخلوط دو ساعت روی شیکر قرار گرفت و پس از این مرحله، بخشهای مختلف به کمک قیف دکانتور جدا شد و بخش متانولی برای تبخیر متانول و اتانول حاصل از عصاره در زیر هود قرار داده شد (Gholamnezhad, 2018).
تهیه ژل کتیرا: در این آزمایش از سه غلظت 1، 5/2 و 5 درصد ژل کتیرا استفاده شد. برای این منظور پس از تهیه کتیرا از بازار محلی آن را پودر و در آب مقطر استریل حل و به حجم مورد نظر رسانده شد. آزمایش با دو تیمار دائم و کوتاه مدت انجام شد. در تیمار کوتاه مدت، گلها بهمدت 24 ساعت درون محلول کتیرا و پس از آن تا پایان عمر گلجایی در آب مقطر قرار داده شدند. اما در تیمار دائم، گلها تا پایان عمر گلجایی در محلول کتیرا باقی ماندند.
انواع آب و روش اعمال تیمار آب گرم: در این پژوهش از سه آب شامل آب مقطر استریل، آب مقطر غیر استریل و آب شهری در محلول گلجایی استفاده شد. آب شهری دارای اسیدیته 2/7 و شوری 55/0 دسی زیمنس بر متر بود که بدون اعمال هیچگونه تغییری مورد استفاده قرار گرفت. آب مقطر توسط اتوکلاو در دمای 121 درجه سانتیگراد و فشار 5/1 اتمسفر به مدت 15 دقیقه استریل شد. پس از اعمال تیمارها گلها تا پایان عمر گلجایی در محلول ابتدایی، نگهداری شدند. بهمنظور اعمال تیمار آب گرم از دو دمای 35 و 45 درجه سانتیگراد در سه زمان 2، 5 و 10 دقیقه استفاده شد. بدین منظور پس از رسیدن دمای آب به دمای مورد نظر، نمونهها به مدت مشخص درون آب گرم گذاشته شدند و پس از آن بلافاصله به آب با دمای اتاق منتقل شدند و تا پایان آزمایش در همین شرایط باقی ماندند. شاهد بدون هیچ گونه تیماری در نظر گرفته شد.
صفات مورد ارزیابی
طول عمر گلجایی: به فاصله شروع تیمار تا زمان پیری گل که همراه با پژمردگی گلبرگها و زرد شدن برگها است، طول عمر گلجایی گفته میشود و بهصورت روز بیان میشود. در واقع زمانی که 80 درصد از گلها پیر میشوند با پیری گلبرگها و از دست رفتن فشار تورژسانس همراه است. بدیهی است که هر یک از شاخههای گل در هر تکرار دارای طول عمر متفاوت بوده و میانگین آنها برای طول عمر گلجایی آن در نظر گرفته شد (Hashemabadi et al., 2017).
شمارش باکتریهای انتهای ساقه: شمارش باکتری انتهای ساقه با روش Van Meteren و همکاران (2000) انجام شد. برای این منظور، در آخرین روز نگهداری گل، یک سانتیمتر از انتهای ساقه بریده و نمونه سه مرتبه با آب دیونیزه شسته شد تا بار میکروبی سطح آن کاهش یابد. سپس نمونه در هاون چینی کاملاً له و با محلول نرمال سالین 9/0 درصد رقیق شد. 1/0 میلیلیتر از محلول روی پتریدیشهای حاوی محیط کشت نوترینت آگار پهن و کلونیهای باکتری 24 ساعت پس از انکوباسیون در دمای 37 درجه سانتیگراد، مورد شمارش قرار گرفت.
محتوای نسبی آب گلبرگ (WP): برای اندازهگیری این شاخص، یک گرم از گلبرگها از هر تکرار و از هر نمونه برداشته شد که بهعنوان FW بود. سپس در دمای 70 درجه سانتیگراد به مدت 24 ساعت خشک شد و DW بهدست آمد. محتوای آب نسبی گلبرگ از رابطه (1) بهدست آمد.
رابطه (1): WP=(FW-DW)/ DW*100%
نشت الکتریکی غشا: برای اندازهگیری نشت الکترولیتها، ابتدا یک گرم از گلبرگهای تیمارها در روز پایان عمر گلجایی تهیه شد. پس از سه بار شستشو با آب مقطر این نمونهها خرد شدند و درون لولههای آزمایش همراه با 25 میلیلیتر آب مقطر قرار داده شدند و به مدت 30 دقیقه در دمای 25 درجه سانتیگراد گذاشته شدند. پس از اتمام این مرحله، میزان هدایت الکتریکی (L1) محلول اندازهگیری شد. پس از این مرحله نمونهها به مدت 25 دقیقه در دمای 100 درجه سانتیگراد قرار داده شدند و پس از خنک شدن آنها دوباره هدایت الکتریکی (L2) نمونهها اندازهگیری شد. در نهایت میزان نشت الکترولیتها با استفاده از رابطه (2) محاسبه شد (Tabatabaei, 2009).
رابطه (2): EL(%) = L1/L2 × 100
میزان فعالیت آنزیم کاتالاز: فعالیت آنزیم کاتالاز بر اساس روش ارائه شده توسط Gong و همکاران (2005) ارزیابی شد. مقداری از عصاره که دارای 40 میکروگرم پروتئین است (این مقدار با استفاده از منحنی استاندارد پروتئین محاسبه شد. میزان پروتئین تام موجود در نمونهها با روش Bradford (1976) تعیین شد) با مقداری از بافر فسفات سدیم 50 میلیمولار با اسیدیته 7 به حجم دو میلیلیتر رسانده و سپس در دستگاه اسپکتروفتومتر(UV-BT-770 UV/VIS Spectrophotometer، ساخت کشور کانادا) قرار داده شد و دستگاه با آن کالیبره شد. سپس 100 میکرولیتر پراکسید هیدروژن سه درصد به مخلوط واکنش اضافه و میزان جذب نور به مدت دو دقیقه اندازهگیری شد. میزان فعالیت آنزیم بر اساس مقدار تجزیه شدن پراکسید هیدروژن اندازهگیری شد. جذب محلولها در 240 نانومتر نسبت به آب با استفاده از دستگاه اسپکتروفتومتر خوانده شد. فعالیت کاتالاز بر اساس مقدار فعالیت آنزیم برحسب تغییرات جذب نور بر دقیقه بر میلیگرم پروتئین بیان شد.
میزان فعالیت آنزیم پراکسیداز: بهمنظور ارزیابی میزان فعالیت آنزیم پراکسیداز، به مقداری از عصاره که دارای 50 میلیگرم پروتئین بود (این مقدار با استفاده از منحنی استاندارد محاسبه شد)، 5 میلیمولار گایاکول اضافه و با بافر فسفات 25 میلیمول با اسیدیته 7 به حجم نهایی دو میلیلیتر رسید و دستگاه اسپکتروفتومتر با استفاده از این مخلوط در طول موج 470 نانومتر صفر شد. سپس پنج میکرولیتر پراکسید هیدروژن (H2O2) 30 درصد به این مخلوط اضافه شد و سریعاً تغییرات جذب نور به فواصل 10 ثانیه، به مدت یک دقیقه اندازهگیری شد. مقدار فعالیت آنزیم بر حسب تغییرات جذب نور بر دقیقه بر میلیگرم پروتئین بیان شد (Reuveni et al., 1995).
تجزیه و تحلیل آماری: دادهها باANOVA و با نرمافزار SAS 9.1 تجزیه شدند. آزمون LSD برای تعیین معنیدار بودن تفاوت آماری میان میانگین تیمارها در سطح احتمال پنج درصد انجام شد.
نتایج و بحث
عمر گلجایی
بر اساس نتایج تجزیه واریانس، اثر تیمار در سطح احتمال یک درصد بر عمر گلجایی گلهای شاخه بریده لیزیانتوس معنیدار بود (جدول 1). در میان تیمارهای مختلف بیشترین عمر گلجایی (66/13 روز) در گلهایی که با 25 و 50 پیپیام عصاره آب مقطر پوست لیمو تیمار شده بودند، حاصل شد (جدول 2). کمترین عمر گلجایی با 33/6 روز در گلهایی که با عصاره اتانولی پوست لیمو تیمار شده بودند، بهدست آمد (جدول 2). در تیمار کتیرای دائم، با افزایش غلظت، عمر گلجایی کاهش یافت، اما در تیمار گلها با کتیرا بهصورت کوتاه مدت، بیشترین عمر گلجایی در غلظت 5/2 درصد حاصل شد و با افزایش غلظت به 5 درصد مجدداً عمر گلجایی کاهش یافت (جدول 2). بر اساس نتایج حاصل، تیمار کوتاه مدت کتیرا بهتر از تیمار دائم توانست عمر گلجایی گل شاخه بریده لیزیانتوس را افزایش دهد (جدول 2). در عصاره آب مقطر و متانولی با افزایش غلظت، عمر گلجایی بهطور معنیداری افزایش یافت، درحالیکه در عصاره اتانولی عمر گلجایی کاهش یافت (جدول 2). تفاوت معنیداری میان سه نوع آب مورد بررسی در افزایش عمر گلجایی مشاهده نشد (جدول 2). در میان سه زمان بررسیشده برای آب گرم، مشخص شد که در هر دو دمای 35 و 45 درجه سانتیگراد با افزایش مدت زمان تیمار، عمر گلجایی نیز افزایش یافت (جدول 2).
نتایج نشان داد که نحوه استخراج عصاره اثر معنیداری بر عمر گلجایی گلهای شاخه بریده لیزیانتوس دارد. بهطوریکه در میان سه روش استخراج عصاره، بیشترین عمر گلجایی به عصارهای مربوط بود که با آب مقطر استخراج شده بود. به نظر میرسد که اثر مثبت عصاره پوست لیمو در افزایش عمر گلجایی گل شاخه بریده لیزیانتوس بهعلت خواص ضد میکروبی آن است که موجب جلوگیری از بسته شدن آوندها و جذب بهتر آب میشود (Kumar et al., 2011). Hashemabadi و همکاران (2017) نشان دادند که با افزایش غلظت عصاره مورخوش (Zhumeria Majdae)، کاهش وزن تر گل شاخه بریده میخک به طور معنیداری کاهش یافت. Karimian Fariman و Tehranifar (2011) بیان کردند که استفاده از ترکیبات ضدعفونیکننده شامل اسانسهای گیاهی، اتانول و متانول در محلول گلجایی از راه حفظ تعادل آب درآوندها از کاهش وزنتر جلوگیری میکند. عصاره پوست لیمو با خاصیت ضد میکروبی و جلوگیری از انسداد آوندی موجب کاهش تنش آبی شده و در نتیجه کاهش کمتر وزن تر را به همراه داشته است. همچنین، بر اساس نتایج حاصله، تیمار کتیرا کوتاه مدت اثر بیشتری در افزایش عمر گلجایی گل شاخه بریده لیزیانتوس نسبت به تیمار دائم آن نشان داد. باتوجهبه اینکه کتیرا منبع غنی از قندها است، ممکن است حضور دائم آن موجب افزایش رشد میکروارگانیسمها و در نتیجه انسداد آوندی و کاهش عمر گلجایی شده است. در حالیکه تیمار کوتاه مدت آن با تأمین قند مورد نیاز توانسته جلوی انسداد آوندی را بگیرد و عمر گلجایی را افزایش دهد.
از مدتها پیش معلوم شده بود که ترکیب آبی که در محلول گلجایی استفاده میشود، در کیفیت ماندگاری گلهای شاخه بریده تفاوت ایجاد میکند (Waters, 1968). آب شهری بهطور معنیداری از نظر مواد معدنی متفاوت است و بنابراین، برای یک تیمار استاندارد قابل قبول نیست. نمکهای رایج در آب شهری شامل Ca(HCO3)2 و CaSO4 هستند و این نمکها درجه سختی آب را تعیین میکنند (Anonymous, 1980). در پژوهش حاضر، سه آب مورد استفاده (شهری، مقطر استریل و مقطر غیر استریل) تفاوت معنیداری در عمر گلجایی نشان ندادند. تنها آب مقطر استریل با 9 روز عمر گلجایی، بیشترین اثر را در افزایش عمر گلجایی نشان داد.
هر چند دو تیمار آب گرم 35 و 45 درجه سانتیگراد تفاوت معنیداری با یکدیگر در افزایش عمر گلجایی نشان ندادند، نتایج نشان داد که تیمار 10 دقیقه آب گرم (در هر دو دما) نسبت به شاهد بهطور معنیداری عمر گلجایی را افزایش داده است. همچنین، با افزایش مدت زمان تیمار در هر دو دما، عمر گلجایی افزایش یافت. تیمارهای گرمایی علاوهبر کنترل عوامل بیماریزا با تشکیل مواد لیگنینی در بافت آسیب دیده، از کاهش آب محصول جلوگیری میکنند (Ben-Yehoshua et al., 2004). گرما در برخی از محصولات بهطور موقت سرعت تنفس را کاهش میدهد و سبب حفظ قند و مواد جامد قابل حل در آنها میشود. افزایش کیفیت و ماندگاری پس از برداشت توسط تیمار آب گرم در گلهایی نظیر لیلیوم گزارش شده است (Woolf et al., 2012).
جدول 1- تجزیه واریانس اثر تیمارهای مختلف بر برخی ویژگیهای گل شاخه بریده لیزیانتوس
Table 1- Variance analysis of the effect of different treatments on some characteristics of Lisianthus cut flowers
|
میانگین مربعات |
|||||||
|
منابع تغییرات |
Df |
عمر گلجایی |
تعداد باکتری |
محتوای نسبی آب گلبرگ |
نشت الکتریکی غشا |
کاتالاز |
پراکسیداز |
|
تیمارها |
24 |
**97/11 |
**36/579954 |
*77/64 |
**52/1215 |
**001/0 |
**003/0 |
|
خطا |
|
95/1 |
12/2418 |
00/29 |
92/23 |
00001/0 |
0000005/0 |
|
CV% |
|
21/15 |
98/5 |
49/6 |
96/9 |
24/15 |
18/3 |
* و ** بهترتیب معنیدار در سطح احتمال 5 درصد و 1 درصد
* and **, significant at the 5% and 1%, respectively.
جدول 2- مقایسه میانگین اثر تیمارهای مختلف بر برخی ویژگیهای گل شاخه بریده لیزیانتوس
Table 2- Comparison of the average effect of different treatments on some characteristics of Lisianthus cut flowers
|
تیمار |
غلظت
|
عمر گلجایی (روز) |
باکتری انتهای ساقه Log10 CFU ml-1)) |
محتوای نسبی آب گلبرگ (درصد) |
نشت الکتریکی غشا (%) |
کاتالاز (ΔOD/min/mg protein) |
پراکسیداز (ΔOD/min/mg protein) |
|
شاهد |
0 |
83/7defg |
c33/1108 |
abc00/80 |
de05/33 |
d042/0 |
d041/0 |
|
کتیرا دائم |
1% % 5/2 5% |
66/8cdefg 66/7defg 00/7fg |
klm67/616 hij67/746 lm00/598 |
ab66/86 a00/90 a00/90 |
cd94/36 a08/88 a04/84 |
a093/0 g019/0 e035/0 |
a128/0 b104/0 c101/0 |
|
کتیرا کوتاه مدت |
1% % 5/2 5% |
cdef33/9 ab66/12 bcd33/10 |
efg00/850 n33/508 jkl67/666 |
bc66/76 abc33/83 bc66/76 |
cd05/38 b66/59 de20/32 |
b065/0 c058/0 fg022/0 |
j009/0 n001/0 jk008/0 |
|
عصاره آب مقطر پوست لیمو |
15ppm 25ppm 50 ppm |
00/7fg 66/13a 66/13a |
d33/953 ijk00/695 n00/492 |
ab66/86 abc33/83 abc00/80 |
b58/53 de46/32 c84/42 |
lm003/0 lm 001/0 m001/0 |
n002/0 n001/0 n002/0 |
|
عصاره اتانولی پوست لیمو |
15ppm 25ppm 50 ppm |
00/8defg 66/8cdefg 33/6g |
b1440 efg67/856 a33/2633 |
abc33/83 c33/73 abc00/80 |
b42/53 ef43/25 a02/87 |
lm003/0 klm004/0 jklm005/0 |
m004/0 m004/0 k007/0 |
|
عصاره متانولی پوست لیمو |
15ppm 25ppm 50 ppm |
33/7efg 33/7efg 00/ 8defg |
de00/920 def67/886 efg00/865 |
ab66/86 a00/90 abc33/83 |
cd04/37 a51/85 de50/33 |
fg021/0 gh016/0 hijk010/0 |
n002/0 jk008/0 k007/0 |
|
آب شهری |
- |
defg00/8 |
n67/461 |
ab66/86 |
b47/57 |
klm004/0 |
l005/0 |
|
آب مقطر غیراستریل |
- |
cdefg66/8 |
mn33/533 |
ab66/86 |
b18/54 |
ijkl007/0 |
i012/0 |
|
آب مقطر استریل |
- |
00/9cdefg |
n33/450 |
abc00/80 |
ef10/25 |
hij011/0 |
i013/0 |
|
آب گرم (°C35) |
2 دقیقه 5 دقیقه 10 دقیقه |
66/8cdefg 66/9cdef 00/11bc |
fgh67/796 hij33/733 n67/496 |
bc66/76 abc00/80 ab66/86 |
f20/22 b15/59 b70/59 |
e034/0 hi012/0 hi012/0 |
h014/0 g017/0 e026/0 |
|
آب گرم (°C45) |
2 دقیقه 5 دقیقه 10 دقیقه |
cde00/10 cde00/10 bc00/11 |
ghi33/775 klm67/607 efg67/845 |
ab66/86 abc00/80 abc00/80 |
de04/31 c68/42 b06/53 |
f027/0 e033/0 hi013/0 |
f022/0 h015/0 i012/0 |
حروف غیرمشابه نشان دهنده اختلاف معنیدار در سطح 5 درصد بر اساس آزمون LSD بین تیمارها است.
Different letter indicates significant differences between treatments according to LSD test.
باکتریهای انتهای ساقه
بر اساس نتایج تجزیه واریانس اثر تیمار بر تعداد باکتریهای موجود در انتهای ساقه بریده شده گلهای لیزیانتوس در سطح احتمال یک درصد معنیدار بود (جدول 1). بر اساس نتایج بهدست آمده بیشترین تعداد باکتری (Log10 CFU ml-1 33/2633) در انتهای ساقه گلهای تیمار شده با عصاره اتانولی پوست لیمو با غلظت 50 پیپیام مشاهده شد (جدول 2). در میان تیمارهای مورد بررسی کمترین تعداد باکتری (Log10 CFU ml-1 33/450) در انتهای ساقه گلهای بریده تیمار شده با آب مقطر استریل، آب شهری، عصاره آب مقطر پوست لیمو با غلظت 50 پیپیام، آب گرم دمای 35 درجه سانتیگراد به مدت 10 دقیقه و کتیرا کوتاه مدت با غلظت 5/2 درصد حاصل شد (جدول 2). در تیمار کتیرای دائم، با افزایش غلظت به 5/2 درصد میزان باکتری افزایش و در غلظت 5درصد کاهش یافت (جدول 2). در تیمار کتیرا کوتاه مدت با افزایش غلظت، از جمعیت باکتری کاسته شد، اما کمترین مقدار باکتری در غلظت 5/2 درصد مشاهده شد (جدول 2). در هر سه عصاره مورد بررسی با افزایش غلظت، تعداد باکتریهای انتهای ساقه بریده بهطور معنیداری کاهش یافت، اما در غلظت 50 پیپیام اتانول جمعیت باکتریها بهطور معنیدار افزایش یافت (جدول 2).
تأثیرات مثبت ترکیبات ضدباکتریایی عصاره پوست لیمو توسط برخی محققان (Delgado-Adamez et al., 2012; Espina et al., 2011) بهعلت وجود مقادیر بالای ترپنوئیدها، تاننها، کوئینونها، اسیدهای فنلی و پلیفنلها گزارش شده است (Lee and Lee, 2010). بنابراین، به نظر میرسد که به علت کاهش جمعیت باکتریها و ممانعت از انسداد آوند چوبی، عمر گلجایی در گل شاخه بریده لیزیانتوس افزایش یافته است. Dela Riva و همکاران (2009) نشان دادند که گلهای شاخه بریده لیزیانتوس به جمعیت زیاد باکتریها در محلول گلجایی حساس هستند و وجود باکتریها موجب انسداد آوندی، جلوگیری از جذب آب و در نهایت به کاهش وزن تر منجر میشود.
در بررسی تیمارها مشخص شد که استفاده از کتیرا (دائم و کوتاه مدت) نسبت به شاهد بهطور معنیداری جمعیت باکتریهای انتهای ساقه را کاهش داد. نتایج حاصل بابا نتایج پژوهش Jahanshahi و همکاران (2018) روی سیب مطابقت داشت. Ghayempour و همکاران (2015) گزارش کردند که عصاره کتیرا دارای خواص ضد میکروبی است. همچنین، گزارش شده است که ژرانیول موجود در کتیرا دارای خواص ضد باکتریایی و ضد قارچی است. همچنین، کارواکرول موجود در آن طیف وسیعی از آثار ضد میکروبی را دارد (Gil et al., 2000).
استفاده از آب گرم بهطور معنیداری جمعیت باکتریهای انتهای ساقه را نسبت به شاهد کاهش داد. با افزایش مدت زمان تیمار، جمعیت باکتری در دمای 35 درجه سانتیگراد کاهش یافت، اما در 45 درجه بیشترین جمعیت در مدت زمان 10 دقیقه حاصل شد. دماهای بالا تأثیرات کشنده یا نیمهکشنده در جلوگیری از جوانهزنی و رشد قارچها دارند (Barkai-Golan and Phillips, 1991). فروبری در آب در دماهای 38 تا 60 درجه سانتیگراد به مدت 2 تا 60 دقیقه برای کنترل درون و برون شیشهای جوانهزنی اسپور و نمو فساد قارچهای پس از برداشت در نارنگی (Kahramanoglu et al., 2020)، انبه (Hasan et al., 2020) و پاپایا (Vilaplana et al., 2020) گزارش شده است.
محتوای نسبی آب گلبرگ
بر اساس نتایج تجزیه واریانس اثر تیمار بر محتوای نسبی آب گلبرگ گلهای شاخه بریده لیزیانتوس معنیدار بود (جدول 1). بیشترین محتوای نسبی آب گلبرگ در تیمارهای کتیرا (دائم) غلظت 5/2 و 5 درصد و در تیمار عصاره متانولی پوست لیمو با غلظت 25 پیپیام مشاهده شد. کمترین میزان محتوای نسبی آب گلبرگ در تیمار عصاره پوست لیمو (اتانولی) با غلظت 25 پیپیام مشاهده شد (جدول 2).
کاهش محتوای نسبی آب برگ احتمالاً بهعلت انسداد آب در بافتها بهویژه در آوندهای چوبی در اثر هواگرفتگی آوندها، تجمع میکروارگانیسمها (قارچها و باکتریها) و همینطور تشکیل موانع فیزیولوژیک، تیلوزها و ژلها در ساقه گلها پس از برداشت آنها است (Van Doorn, 2012). بهعلاوه، فعالیت زیاد آنزیم پلیفنل اکسیداز، بسته شدن آوندهای چوبی را در گلهای شاخه بریده از طریق تولید و تجزیه برخی مواد مانند تاننها و سوبرین تحریک کرده و در نتیجه نرخ جذب آب توسط گل کاهش مییابد (Van Doorn, 2012). نتایج این پژوهش با نتایج سایر پژوهشگران (Liu et al., 2009; Perik et al., 2012) که ثابت کردند که جذب آب کافی یک عامل مهم برای حفظ تعادل آبی مطلوب است، مطابقت داشت.
تیمار کتیرا (دائم) 5/2 و 5 درصد سبب افزایش محتوای نسبی آب گلبرگ گل شاخه بریده لیزیانتوس شد. علت آن جذب بالای آب در محلولهای حاوی این تیمارها بوده است. محتوای بالای آب گلبرگ در محلولهای حاوی این تیمارها ناشی از خاصیت ضد باکتریایی عصاره کتیرا است. مصرف اسانس و عصاره از طریق ضدعفونی آوندهای چوبی و رسوب دادن کلوئیدهای محلول موجب افزایش جذب آب و فعالیت سلولی و در نتیجه کاهش بیوسنتز اتیلن و افزایش ماندگاری شده است. چنین نتیجهای را Liao و همکاران (2001) در پژوهشهای خود ارائه دادند.
نشت الکتریکی غشا
بر اساس نتایج تجزیه واریانس اثر تیمار بر میزان نشت الکتریکی غشا گلبرگ در سطح احتمال یک درصد معنیدار بود (جدول 1). بیشترین میزان نشت الکتریکی غشا در تیمار کتیرا دائم 5/2 و 5 درصد، عصاره اتانولی پوست لیمو با غلظت 50 پیپیام و عصاره متانولی با غلظت 25 پیپیام مشاهده شد و کمترین نشت الکتریکی غشا گلبرگ (20/22 درصد) در تیمار آب گرم 35 درجه و مدت زمان 2 دقیقه حاصل شد (جدول 2). در تیمار کتیرا دائم با افزایش غلظت، میزان نشت الکتریکی غشا بهطور معنیدار افزایش یافت، اما در تیمار کوتاه مدت کتیرا، ابتدا افزایش و سپس کاهش نشان داد (جدول 2). در تیمار عصاره آب مقطر و اتانول کمترین نشت الکتریکی غشا در غلظت 25 پیپیام و در عصاره متانولی در بیشترین نشت الکتریکی غشا در این غلظت حاصل شد (جدول 2). در میان سه آب مورد بررسی آب مقطر استریل کمترین درصد نشت الکتریکی غشا (10/25) را نشان داد (جدول 2). در هر دو تیمار آب گرم مورد بررسی با افزایش زمان تیمار، درصد نشت الکتریکی غشا نیز بهطور معنیداری افزایش یافت (جدول 2).
همراه با افزایش نشت یونی در غشا، فرایند پیری توسعه مییابد. به نظر میرسد که عصاره پوست لیمو و کتیرا (در تیمار کوتاه مدت) بهصورت مستقیم با رادیکالهای پروکسیل واکنش داده یا بهصورت غیرمستقیم با جلوگیری از فعالیت لیپوکسیژناز از غشاها و لیپوپروتئینها در برابر اکسیداسیون محفاظت میکند. بهطور طبیعی با گذشت زمان و پیر شدن گلبرگها تراوایی غشا بهعلت کاهش پروتئینهای غشا دچار اختلال میشود و کاهش پروتئینها، مقدمه نشت یونها است و باعث کاهش ثبات غشای سلولی میشود. نتایج حاصل با نتایج Ebrahimipour Bafghi و همکاران (2020) مطابقت نشان داد. آنها نشان دادند که کمترین نشت الکتریکی غشا در گلهای شاخه بریده داودی تیمار شده با 25 میلیگرم در لیتر عصاره پوست انار رقم "ملس پوست سیاه یزد" به دست آمد. میزان نشت الکتریکی غشا با افزایش غلظت در اسانسها و عصارهها به جز عصاره پوست انار رقم "رباب دانه قرمز" بهطور معنیداری کاهش یافت.
کاتالاز و پراکسیداز
اثر تیمار بر فعالیت آنزیم کاتالاز و پراکسیداز در سطح احتمال یک درصد معنیدار بود (جدول 1). بیشترین میزان فعالیت آنزیم کاتالاز (ΔOD/min/mg protein 093/0) و پراکسیداز (ΔOD/min/mg protein 128/0) در گلبرگهای گل تیمار شده با کتیرا (دائم) با غلظت 1 درصد مشاهده شد. چنین نتیجهای را Mortazavi و همکاران (2011) در رز نیز به دست آوردند. کمترین میزان فعالیت آنزیم کاتالاز (ΔOD/min/mg protein 001/0) در گلبرگهای تیمار شده با غلظت 25 و 50 پیپیام عصاره پوست لیمو (آب مقطر) مشاهده شد (جدول 2). کمترین فعالیت آنزیم پراکسیداز در تیمار کتیرا کوتاه مدت 5/2 درصد و 15، 25 و 50 پیپیام عصاره آب مقطر پوست لیمو و تیمار اتانولی پوست لیمو با غلظت 15 پیپیام (ΔOD/min/mg protein 1) مشاهده شد (جدول 2). در تیمار کتیرا دائم و کوتاه مدت با افزایش غلظت، فعالیت آنزیم کاتالاز بهترتیب بهطور معنیداری ابتدا کاهش و سپس افزایش نشان داد (جدول 2). در تیمار کتیرا دائم با افزایش غلظت، فعالیت آنزیم پراکسیداز بهطور معنیداری کاهش یافت (جدول 2). در تیمار کتیرا کوتاه مدت، بیشترین میزان فعالیت آنزیم پراکسیداز در غظت 1 درصد سپس 5 و 5/2 درصد مشاهده شد (جدول 2). در میان سه عصاره پوست لیموی مورد بررسی، عصاره آب مقطر کمترین میزان فعالیت آنزیم پراکسیداز را نشان داد (جدول 2). Zangooei و همکاران (2018) نیز نشان دادند، استفاده از عصاره پوست گردو موجب افزایش فعالیت آنزیمهای آنتیاکسیدان کاتالاز و پراکسیداز در سیب شد. میزان فعالیت آنزیم کاتالاز در تیمار آب مقطر استریل نسبت به دو نوع دیگر آب بیشتر بود (جدول 2). هر دو نوع آب مقطر (استریل و غیر استریل) نسبت به آب شهری تأثیر بیشتری در فعالیت آنزیم پراکسیداز نشان دادند (جدول 2). در تیمار آب گرم 35 و 45 درجه سانتیگراد، با افزایش مدت زمان تیمار، بهترتیب فعالیت آنزیم پراکسیداز بهطور معنیدار افزایش و کاهش یافت (جدول 2).
جمعبندی
بهطورکلی، بر اساس نتایج، بیشترین عمر گلجایی (66/13 روز) در گلهای تیمار شده با عصاره پوست لیمو (آب مقطر) با غلظت 25 و 50 پیپیام بهدست آمد. کمترین تعداد باکتری در انتهای ساقه گلهای بریده تیمار شده با عصاره پوست لیمو (آب مقطر) با غلظت 50 پیپیام، تیمار کتیرا (کوتاه مدت) 5/2 درصد، تیمار آب شهر و آب مقطر استریل حاصل شد. با افزایش غلظت عصاره، جمعیت باکتری در انتهای ساقه بریده شده به طور معنیداری کاهش و فعالیت آنزیم پراکسیداز نیز به طور معنیداری کاهش یافت. بر اساس نتایج حاصله در میان سه عصاره، عصاره آب مقطر با غلظت 25 و 50 پیپیام به افزایش عمر گلجایی و بهبود ویژگیهای کیفی گل منجر شد. همچنین، تیمار کوتاه مدت کتیرا نسبت به تیمار دائم آن و شاهد تأثیر بیشتری در افزایش عمر گلجایی نشان داد. در میان سه آب مورد بررسی، آب مقطر استریل بیشترین عمر گلجایی و کمترین تعداد باکتری را نشان داد. همچنین، در میان دو آب گرم مورد مطالعه، بیشترین عمر گلجایی و کمترین جمعیت باکتری در انتهای ساقه در دمای 35 درجه سانتیگراد و بهمدت 10 دقیقه حاصل شد. بهطورکلی، استفاده از ژل کتیرا بهصورت کوتاه مدت، عصارههای آب مقطر و اتانولی پوست لیمو و نیز آب گرم به افزایش عمر گلجایی منجر شد، اما استفاده از عصاره متانولی پوست لیمو در محلول گلجایی توصیه نمیشود.
)