ارزیابی تنوع ژنتیکی جمعیت‌های بادرنجبویه (Melissa officinalis L.) از نظر صفات زراعی، بازده اسانس و غلظت سیترال

نوع مقاله : مقاله علمی - پژوهشی

نویسندگان

1 دانش آموخته دکتری تخصصی اصلاح نباتات، گروه اصلاح نباتات و بیوتکنولوژی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهرکرد

2 استاد، گروه به‌نژادی و بیوتکنولوژی گیاهی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تبریز، تبریز

3 استادیار، گروه زراعت و اصلاح نباتات، دانشکده کشاورزی، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد میانه، میانه

چکیده

     بادرنجبویه به‌عنوان یک گیاه دارویی ارزشمند در درمان و تسکین بیماری­ها کاربرد فراوانی داشته و شناخت کافی از تنوع ژنتیکی و طبقه­بندی آن به‎منظور انتخاب ژنوتیپ­های مناسب برای اهداف به­نژادی، ضروری به‎نظر می‌رسد. از این‌رو، این تحقیق به‌منظور بررسی تنوع ژنتیکی و روابط بین صفات در 11 جمعیت بادرنجبویه شامل نُه جمعیت ایرانی و دو جمعیت خارجی با استفاده از طرح بلوک‌های کامل تصادفی در سه تکرار طی سا‌ل‌های 1390 و 1391 در مزرعه تحقیقاتی دانشگاه تبریز انجام شد. نتایج حاصل از تجزیه واریانس، بیانگر وجود تنوع ژنتیکی معنی‌دار از نظر اغلب صفات مورد مطالعه بود. بررسی پارامترهای ژنتیکی نشان داد که صفات درصد و عملکرد اسانس، تعداد ساقه در بوته و وزن تر ساقه و غلظت سیترال در بوته بالاترین مقادیر مربوط به پیشرفت ژنتیکی، ضرایب تنوع ژنتیکی و فنوتیپی را داشتند و بیشترین میزان وراثت‌پذیری عمومی به‎وزن تر ساقه در بوته (71/0=2h)، درصد اسانس (65/0=2h) و تعداد ساقه در بوته (58/0=2h) مشاهده شد. جمعیت‌ اردبیل از نظر غلظت سیترال، درصد و عملکرد اسانس در زمره جمعیت‌های برتر قرار داشت. تجزیه همبستگی نشانگر رابطه مثبت و معنی‌دار عملکرد اسانس با شاخص کلروفیل، طول و عرض برگ و درصد اسانس و همچنین همبستگی منفی و معنی‌دار با تعداد گره بود. در تجزیه به عامل‌ها بر مبنای مقادیر ویژه بزرگ‌تر از یک به‎روش تجزیه به مؤلفه‌های اصلی، پنج عامل تعیین شد که در مجموع 40/87 درصد از تغییرات کل را تبیین کردند. تجزیه خوشه‌ای جمعیت‌های مورد مطالعه را در سه گروه قرار داد. با توجه به تنوع مشاهده شده در این پژوهش، امکان انتخاب جمعیت‌های مطلوب و استفاده از آنها در برنامه‌های به‌نژادی مرتبط با بهبود صفات زراعی و اسانس وجود دارد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


-      Abbaszadeh, B., Farahani, H.A., Valadabadi, S.A. and Darvishi, H.H., 2009. Nitrogenous fertilizer influence on quantity and quality values of balm (Melissa officinalis L.). Journal of Agricultural Extension and Rural Development, 1(1): 031-033.
-      Abdoshahi, R., 2014. Introduction to multivariate statistics. Shahid Bahonar University of Kerman Press, Iran, 240 pp (In Persian).
-      Adzet, T., Ponz, R., Wolf, E. and Schulte, E., 1992. Genetic variability of the essential oil content of Melissa officinalis. Planta Medicine, 58:558-561.
-      Aharizad, S., Rahimi, M.H., Moghadam, M. and Mohebalipour, N., 2012. Study of genetic diversity in lemon balm (Melissa officinalis L.) populations based on morphological traits and essential oils content. Annals Biological Res, 3(12): 5748-53.
-      Ahmadian Yazdeli, M., Tallei, D., Kordnaeech, A. and Forghani, A.R., 2016. Genetic structure of lemon balm (Melissa officinalis L.) based on morphological analysis. Proceedings of the Twenty-Fourth National Congress of Genetics. Shahid Beheshti University, Tehran (In Persian).
-      Allard, R.W., 1999. Principles of Plant Breeding. John Wiley & Sons, New  York.
-      Askari, F. and Sefidkon, F., 2004. Essential oil composition of Melissa officinalis L. from different regions. Iranian Journal of Medicinal and Aromatic Plants Research, 20(2): 229-237 (In Persian).
-      Aziz, E.E. and El-Ashry, S.M., 2009. Efficiency of slow release urea fertilizer on yield and essential oil production of lemon balm (Melissa officinalis L.) plant. American-Eurasian Journal of Agricultural and Environmental Science, 5(2): 141-147.
-      Babalar, M., Khoshsokhan, F., Fattahi Moghadam, M.R. and Pourmeidani, A., 2013. Assessment of morphological diversity and oil yields in some populations of thyme (Thymus kotschyanus Boiss. & Hohen). Iranian Journal of Horticultural Science, 44 (2): 119-128 (In Persian).
-      Bigdelou, M., Nazeri, V. and Hadian, J., 2013. Evaluation of morphological characters in different populations Kermani thyme (Thymus caramanicus Jalas) species native to Iran. Journal of Crop and Farming Breeding Plants, 1(2): 145-160 (In Persian).
-      Bisset, N.G. and Wichtl, M., 1994. Herbal drugs. Medpharm Scientific Publishers, Germany, 352 pp.
-      Brezovac, N., Carović, K., Kolak, I., Britvec, M. and Šatović, Z., 2005. Characterization and evaluation of lemon balm (Melissa officinalis) accessions held at Croatian bank of plant genes. Sjemenarstvo, 23(1): 57-66.
-      Chahal, G.S. and Gosal S.S., 2002. Principles and procedures of plant breeding: biotechnological and conventional approaches. CRC Press Boca Raton, England, 604 pp.
-      Cosge, B., Ipek, A. and Gurbuz, B., 2009. GC/MS analysis of herbage essential oil from lemon balms (Melissa officinalis L.) grown in Turkey. Journal of Applied Biological Sciences, 3(2): 136-139.
-      Eyvazi, A. and Heydari Rikan, M., 2011. Medicinal plants (with an emphasis on improving them). Jahad Daneshgahi Urmia University Press, Iran, 184 pp (In Persian).
-      Falconer, D.S., 1960. Introduction to Quantitative Genetics. Pearson Education, India, 305 pp.
-      Farshadfar, A., 2010. Principles and Multivariate Statistical Methods. Taq-e Bostan Press, Iran, 754 pp (In Persian).
-      Fufa, H., Baenziger, P.S., Beecher, B.S., Dweikat, I., Graybosch, R.A. and Eskridge, K.M., 2005. Comparison of phenotypic and molecular marker-based classifications of hard red winter wheat cultivars. Euphytica, 145: 133-146.
-      Heidari, S., Azizi, M., Soltani, F. and Hadian, J., 2014. Foliar application of Ca (NO3)2 and KNO3 affects growth, essential oil content, and oil composition of French tarragon. Industrial Crops and Products, 62: 526-532.
-      Immanuel, S.C., Pothiraj, N., Thiyagarajan, K., Bharathi, M. and Rabindran, R., 2011. Genetic parameters of variability, correlation and path coefficient studies for grain yield and other yield attributes among rice blast disease resistant genotypes of rice (Oryza Sativa L.). African Journal of Biotechnology 10: 3322-3334.
-      Jafarzadeh, A.A., kasrayi, R. and Neyshabouri, M.R., 1997. Detailed studies of 18 hectares of land and soils research station Karkaj. Journal of Agricultural Knowledge, 7 (1): 187-213 (In Persian).
-      Keyvanpajouh, S., 2011. Genetic diversity of Iranian yarrow (Achillea ssp.) populations using molecular markers and assessment of their essential oils. M.Sc thesis, University of Guilan, Iran, 105 pp (In Persian).
-      Kheradmannia, M. and Alirezaei, M., 2015. An introduction to multivariate statistics. Negarkhaneh Press, Iran. 222 pp (In Persian).
-      Khorsand, A., 2012. Medicinal plants. Shahrab Press, Iran, 212 pp (In Persian).
-      Madani, Z. and Fotukian, M.H., 2014. Genetic Diversity of some morphological traits in four populations of lemon balm Melissa officinalis L. 1th Electronic Conference on Environment and Findings in Agricultural Ecosystems. University of Tehran, Iran (In Persian).
-      Makeen, K., Abrahim, G., Jan, A. and Singh, A.K., 2007. Genetic variability and correlation studies on yield and its components in mungbean [Vigna radiata (L.) Wilczek]. Journal of Agronomy, 3: 25-34.
-      Mohammadi, S.A. and Prasanna, B.M., 2003. Analysis of genetic diversity in crop plants—salient statistical tools and considerations. Crop Science, 43(4): 1235-1248.
-      Moradkhani, H., Sargsyan, E., Bibak, H., Naseri, B., Sadat-Hosseini, M., Fayazi-Barjin, A. and Meftahizade, H., 2010. Melissa officinalis L., a valuable medicine plant: Journal of Medicinal Plants Research, 4: 2753-2759.
-      Muhammed, A., 2012. Genetic diversity in plants (Vol. 8). Springer Science and Business Media, USA, 506 pp.
-      Muller, S.F. and Klement, S., 2006. A combination of valerian and lemon balm is effective in the treatment of restlessness and dyssomnia in children. Phytomedicine, 13: 383-387.
-      Omidbeigi, R., 2005. Production and processing of medicinal plants. Astan Quds Razavi Press, Iran, 347 pp (In Persian).
-      Osman Sari, A. and Ceylan, A., 2002. Yield characteristics and essential oil composition of lemon balm (Melissa officinalis L.) grown in the Aegean region of Turkey. Turkish Journal of Agriculture and Forestry, 26: 217-224.
-      Patora, J., Majda, T., Góra, J. and Klimek, B., 2003. Variability in the content and composition of essential oil from lemon balm (Melissa officinalis L.) cultivated in Poland. Acta Poloniae Pharmaceutica, 60: 395-400.
-      Perry, E.K., Pickering, A.T., Wang, W.W., Houghton, P.J. and Perry, N.S., 1999. Medicinal plants and alzheimer’s disease: from etnobotany to phytotherapy. Journal of Pharmacy, 51: 527-534.
-      Saglam, C., Atakisi, I., Turhan, H., Kaba, S., Arslanoglu, F. and Onemli, F., 2004. Effect of propagation method, plant density and age of lemon balm (Melissa officinalis L.) herb and oil yield. New Zealand Journal of Crop and Horticultural Scienc, 32 (4): 419-423.
-      Salamati, M. and Yousefi, M., 2014. Evaluation of variation for yield and morphological traits in Dracocephalum moldavica L. genotypes. Journal of Plant Research, 27(1): 91-99 (In Persian).
-      Seidler-Łożykowska, K., Bocianowski, J. and Król, D., 2013. The evaluation of the variability of morphological and chemical traits of the selected lemon balm (Melissa officinalis L.) genotypes. Industrial Crops and Products, 49: 515-520.
-      Sen, S., Chakraborty, R. and De, B., 2011. Challenges and opportunities in the advancement of herbal medicine: India’s position and role in a global context. Journal of Herbal Medicine, 1(3): 67-75.
-      Sorensen, J.M., 2000. Melissa officinalis, essential oil, authenaticity, production and pharmalogical activity. International Journal of Aromatherapy, 10: 7-15.
-      Talle, B., Darvish, F., Mohammadi, A., Abbaszadeh, B. and Rohami, M., 2012. Assessment of relationship between effective traits on yield and compounds of essential oil and morphological traits of lemon balm (Melissa officinalis L.) accessions using path analysis and canonical correlation. Journal of Basic and Applied Scientific Research, 2: 3719-3723.
-      Tomlinson, T.R. and Akerele, O., 2015. Medicinal plants: their role in health and biodiversity. University of Pennsylvania Press, USA, 221 pp.
-      Toth, J., Mrlianova, M., Tekelova, D. and Koremova, M., 2003. Rosmarinic acid an important phenolic active compound of lemon balm (Melissa officinalis L.). Acta Facultatis Pharmaceuticae Universitatis Comenianae, 50: 146-139.