خاک و توسعه پایدار

خاک و توسعه پایدار

بررسی تأثیر غلظت‌های مختلف ملاتونین بر رنگیزه‌های گیاهی گل همیشه‌بهار در شرایط گلخانه‌ای

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
بهار علینقی لنگری 1
وحید رضا صفاری 2
علی اکبر مقصودی مود 3
صفورا سعادتی 4
1 دانشجوی کارشناسی ارشد، بخش علوم و مهندسی باغبانی، دانشگاه شهید باهنر کرمان، ایران.
2 دانشیار، بخش علوم و مهندسی باغبانی، دانشگاه شهید باهنر کرمان، ایران
3 دانشیار، بخش ژنتیک گیاهی، دانشگاه شهید باهنر کرمان، ایران
4 استادیار، بخش علوم و مهندسی باغبانی، دانشگاه شهید باهنر کرمان، ایران
10.22034/ssd.2025.536727.1035
چکیده
همیشه‌بهار (Calendula officinalis L.) یک گیاه زینتی دارویی پرکاربرد در ایران است و ملاتونین، یک تنظیم‌کننده رشد در گیاهان، با تاثیرات چندجانبه‌ای بر تنظیم رشد، افزایش مقاومت به عوامل تنش‌زا، ارتقاء ظرفیت فتوسنتزی و بهبود فعالیت‌های متابولیکی شناخته شده است، که می‌تواند منجر به افزایش کیفیت و کارایی محصولات زینتی شود. هدف از مطالعه حاضر، بررسی اثرات غلظت‌های متفاوت ملاتونین بر میزان و ترکیب رنگیزه‌های فتوسنتزی شامل کلروفیل a و b، کلروفیل کل و کاروتنوئید در گیاه همیشه‌بهار بود. ملاتونین در غلظت‌های (صفر، ۱۰۰، ۱۵۰ و ۲۰۰ میکرومولار)، دو بار به صورت محلول‌پاشی در مرحله ۶ تا ۸ برگی و دو هفته پس از آن اعمال شد تا تأثیر آن بر رشد و رنگیزه‌های فتوسنتزی گیاه همیشه‌بهار بررسی شود. یافته‌های پژوهش نشان داد که تیمار ملاتونین 150 میکرومولار بیشترین افزایش معنی‌دار را در محتوای کلروفیل‌های a، b و کلروفیل کل داشت و غلظت 100 میکرومولار ملاتونین بیشترین افزایش معنی‌دار را در رنگیزه کاروتنوئید ایجاد کرد، به‌طوری که کلروفیل a، کلروفیل b، کلروفیل کل و کاروتنوئید به ترتیب به میزان 34/77، 41/87، 72/81 و 80/74 درصد نسبت به نمونه شاهد افزایش یافتند. این افزایش معنی‌دار در رنگیزه‌های فتوسنتزی، بیانگر بهبود عملکرد سیستم فتوسنتزی و تقویت ظرفیت جذب نور و تبدیل انرژی نورانی در گیاه است. نتایج این مطالعه بیانگر اهمیت استفاده از ملاتونین به عنوان یک تنظیم‌کننده رشد مؤثر در کشاورزی پایدار و مدیریت فضای سبز است. کاربرد بهینه این تنظیم‌کننده رشد گیاهی می‌تواند ضمن افزایش راندمان تولید و کیفیت گل‌های زینتی، به توسعه راهکارهای زیست‌دوست و کم‌هزینه در بهبود عملکرد و دوام گیاهان منجر شود.
کلیدواژه‌ها
کاروتنوئید
کلروفیل
ملاتونین
همیشه‌بهار

عنوان مقاله English

Studying the effect of different melatonin concentrations on plant pigments of marigold (Calendula officinalis L.) in greenhouse conditions

نویسندگان English

Bahar Alinaghi Langari 1
Vahid reza Saffari 2
Ali Akbar Maghsoudi Moud 3
Safoora Saadati 4
1 Master student, Department of Horticultural Science, Shahid Bahonar University of Kerman, Iran.
2 Associate Professor, Department of Horticultural Science, Shahid Bahonar University of Kerman, Iran.
3 Associate Professor, Department of Plant genetic Science, Shahid Bahonar University of Kerman, Iran.
4 Assistant Professor, Department of Horticultural Science, Shahid Bahonar University of Kerman, Iran.
چکیده English

Marigold (Calendula officinalis L.) is a widely used ornamental–medicinal plant in Iran and melatonin, a plant growth regulator, is known for its multifaceted roles in regulating plant growth, enhancing tolerance to environmental stresses, improving photosynthetic capacity, and modulating metabolic activities. These effects may ultimately contribute to improved growth, quality, and productivity of ornamental plants. The present study aimed to investigate the effects of different concentrations of melatonin on the content of photosynthetic pigments, including chlorophyll a, chlorophyll b, total chlorophyll, and carotenoids, in marigold (Calendula officinalis L.). Melatonin was applied at concentrations of 0, 100, 150, and 200 μM as a foliar spray on two occasions: at the 6–8-leaf stage and two weeks later. The results showed that the application of 150 μM melatonin resulted in the greatest significant increase in chlorophyll a, chlorophyll b, and total chlorophyll contents, whereas the 100 μM treatment produced the greatest significant increase in carotenoid content. Compared with the control, chlorophyll a, chlorophyll b, total chlorophyll, and carotenoid contents increased by 77.34%, 87.41%, 81.72%, and 74.80%, respectively. The significant enhancement of photosynthetic pigments indicates an improvement in the photosynthetic performance of the plants, as well as their capacity for light absorption and conversion of light energy. Overall, the findings highlight the potential of melatonin as an effective plant growth regulator for sustainable agriculture and green space management. Optimizing the application of melatonin may enhance the productivity and quality of ornamental plants while providing an environmentally friendly and cost-effective approach to improving plant performance and longevity.

کلیدواژه‌ها English

Carotenoid
Chlorophyll
Marigold
Melatonin
اسکندری چراتی، س.، م. کریمی، و ف. قربان­علی­زاده. ۱۴۰۳. تاثیر تنش آب شور و تیمار ملاتونین بر گلدهی و برخی صفات مورفوفیزیولوژیک گیاه بنفشه. نشریه آبیاری و زهکشی ایران، دوره ۱۸، شماره ۳، صفحه ۴۷۶-۴۶۵. 
سادات میرطاهری، ح.، س. کلاته جاری، ب.متشرع­زاده، و ف. فاتحی. ۱۴۰۰. بررسی اثر اسید اسکوربیک و ملاتونین بر خصوصیات مورفوفیزیولوژیکی و تحمل به شوری در رز مینیاتوری. تحقیقات آب و خاک ایران‌، دوره ۵، شماره۳،صفحه۶۶۵-۶۵۲.
علومی، ح.، و ع.احمدی موسوی. ۱۴۰۱. ملاتونین: تنظیم­کننده رشد و آنتی­اکسیدان قوی در گیاهان. فرایند و کارکرد گیاهی، دوره ویژه شماره ۱ صفحه ۵۳-۳۷.
Arora, D., Rani, A., & Sharma, A. (2013). A review on photochemistry and ethno pharmacological aspects of genusCalendula. Pharmacogn. Rev. 7 (14), 179-87.
Acar, C.A., Gencer, M.A., Pehlivanoglu, S., Yesilot, S., & Donmez, S. (2024). Green and eco-friendly biosynthesis of zinc oxide nanoparticles using (Calendula officinalis) flowerWound healing potential andantioxidant activity. International Wound Journal. 21, 14413.
Azizi, A., Bagnazari, M., & Mohammadi, M. (2024). Seaweed and phosphate-solubilizing bacteria biofertilizers ameliorate physiochemical traits and essential oil content of (Calendula officinalis L.) under drought stress. Scientia Horticulturae. 328, 112653.
Chaoqiang, J.Q. (2016). Melatonin improves antioxidant capacity and ion homeostasis and enhances salt tolerance in maize seedlings. ActaPhysiologiae Plantarum, 20, 38-82.
Eisa, E.A., Honfi,  P., Tilly-Mándy,  A., & Mirmazloum, I. (2023). Exogenous melatonin application induced morpho-physiological and biochemical regulations conferring salt tolerance in (Ranunculus asiaticus L.). Horticulturae, 9, 228.
Ghanim, S.H., Hosni, A.M., Abdul Hamid, A.N., EL-Shamy, M.A., & Sabry, R.M. (2024). Growthand essential oil quantity of pot marigold (Calendula officinalis) in response to foliar application of moringa extract and pink-pigmented facultative methylotrophic bacteria methyl bacterium populi. Journal of Environmental Science, 53(1), 246-264.
Lichtenthaler, H. K., (1987). Chlorophylls and carotenoids: Pigments of photosynthetic biomembranes. Methods Enzymol. 148, 350-38.
Liang, D., Ni, Z., Xia, H., Xie, Y., Lv, X., Wang, J., Lin, L., Deng, Q., & Luo, X. (2019). Exogenous melatonin promotes biomass accumulation and photosynthesis of kiwifruit seedlings under drought stress. Scientia Horticulturae, 246, 34-43.
Morsi, M.M., Abdelmigid, H.M., & Aljoudi, N.G.S. (2018). Exogenous salicylic acid ameliorates the adverse effects of salt stress on antioxidant system in (Rosmarinusofficinalis L.). Egyptian Journal of Botany, 58 (2), 249-263.
Munne-Bosch, S. & Penuelas, J. (2003). Photo-and antioxidative protection, and arole for salicylic acid during drought and recovery in field-grown Phillyreaangustifolia plants. Planta, 217, 758-766.
Sheikhalipour, M., Kulak, M., Mohammadi S.A., Esmaielpour, B., Nouraein, M., Tzekikocak, M., Farajzadeh, S.M., Gohari, Gh., Fotopoulos, V., & Vita, F. (2024). application of either melatonin or sodium nitroprusside regulates the antioxidant status, and the morpho-physiological attributes andessential oil production in sage (Salvia officinalisL.) under salinity stress. Scientia Horticulturae, 323, 112526.
Szopa, A., Klimek-Szczykutowicz, M., Jafernik, K., Koc, K., &Ekiert, H. (2020). Pot marigold(Calendula officinalisL.) a position in classical phytotherapyand newly documented activities. ActaScientiarumPolonorumHortorumCultus, 19(3), 47-61.
Tiwari, R.K., Kumar, R., Lal, M.K., Kumar, A., Altaf, M.A., Devi, R., Mangal, V., Naz, S., Altaf, M.M., & DEY, A. (2023). Melatonin-polyamine interplay in the regulation of stress responses in plants. Journal of Plant Growth Regulation, 42, 4834-4850.
Turk, H., Erdal, S., Genisel, M., Atici, O., Demir, Y., & Yanmis, D. (2014). The regulatory effect of melatonin onphysiological, biochemical and molecular parameters in cold-stressed wheat seedlings. Plant Growth Regulation,74, 139-152.
Varghese, N., Alyammahi, O., Nasreddine, S., Alhassani, A., &Gururani, M.A. (2019). Melatoninpositively  influences  the  photosynthetic  machineryand  antioxidant  system of avena sativa during salinity stress. Plants, 8(12), 610.
Wang, P., Sun, X., Li, C., Wei, Z., Liang, D. & Ma, F. (2013). Long term exogenousa pplication ofmelatonin delays drought induced leaf senescence in apple. Journal of Pineal Research, 54, 292-302.
Wang, P., Yin, L., Liang, D., Li, C., Ma, F. & Yue, Z. (2012). Delayed senescence of appleleaves by exogenous melatonin treatment: Toward regulating the ascorbate glutathione cycle. Journal of Pineal Research, 53, 11-20.
Xu, X.D., Sun, Y., Sun, B., Zhang, J., & Guo, X. (2010). Effects of exogenous melatonin on activeoxygen metabolism of cucumber seedlings under high temperature stress. Ying yong shengtai xue bao, 21 (5),  1295-1300.
Zhang, H.M., & Zhang, Y., (2014). Melatonin: A well-documented antioxidant with conditional pro-oxidant actions. Journal of Pineal Research, 57, 131-146.
Zhang, N., Sun, Q., Zhang, H., Cao, Y., Weeda, S., & Gou, Y.D. (2014). Roles of melatonin in abiotic stress resistance in plants. Journal of Experimental Botany, 66, 647-654.
خاک و توسعه پایدار
دوره 1، شماره 3
زمستان 1404
صفحه 257-267

  • تاریخ دریافت 03 مرداد 1404
  • تاریخ بازنگری 30 مرداد 1404
  • تاریخ پذیرش 03 شهریور 1404
  • تاریخ انتشار 01 دی 1404