بررسی تاثیر نانوذره سلنیوم و سلنات سدیم بر ویژگی‎های مورفولوژیک و ریزمورفولوژیک آویشن فالاکس thymus fallax fisch.&c.a.mey.

سابقه و هدف:آویشن فالاکس (thymus fallax) از جنس thymus و خانواده نعناعیان، حاوی مقادیر بالایی تیمول و کارواکرول است. این گونه به‌دلیل داشتن خواص ضدعفونی‌کنندگی، ضدباکتریایی و آنتی‌اکسیدانی کاربردهای فراوانی در صنایع دارویی و بهداشتی دارد. گستره پراکندگی گونه آویشن فالاکس در ایران بیشتر در استان‌های شمالی، غرب و رشته کوه‌ البرز است. در فرایند اهلی‎سازی گونه‎های آویشن استفاده از برخی از عناصر کم‎مصرف، مانند سلنیوم، به‌عنوان مکمل کود شیمیایی می‎تواند نقش تعیین‎کننده‎ای در افزایش عملکرد این گونه‌ها داشته باشد. سلنیوم عنصری غیر فلزی و کمیاب است که به‌دلیل داشتن خواص آنتی‌اکسیدانی، ضد ویروسی و ضد سرطانی در انسان و افزایش تحمل گیاهان به تنش‌های غیرزیستی، به‌تازه‌گی مورد توجه قرار گرفته است. این عنصر را امروزه در برخی محافل علمی به‌عنوان کود برای افزایش تولید در گیاهان زراعی توصیه کرده‎اند. در گیاهانی مانند آویشن، تعداد و ابعاد روزنه و نیز تعداد ویژگی‎های کرک‎های پوششی اثر تعیین‌کننده‎ای بر میزان مواد موثره و اسانس گیاه دارند. از این‌رو در این تحقیق، به منظور بررسی اثر غلظت‎های مختلف سلنیوم به‎ دو صورت نانو ذرات و بالک (سلنات سدیم) بر ویژگی‎های مورفولوژیک و ریزمورفولوژیک گیاه آویشن فالاکس در شرایط گلخانه اجرا شد.مواد و روش‌ها:اثرهای احتمالی سه غلظت سلنیوم (2، 4 و 8 پی‌پی‌ام) به دو فرم‎ بالک و نانوذره به‎همراه شاهد، در قالب طرح کاملاً تصادفی در سه تکرار بررسی شد. بذر آویشن فالاکس از منطقه صاحب واقع در شهرستان سقز استان کردستان در غرب ایران، با ارتفاع 1750 متری از سطح دریا جمع‌آوری شد، بذرها بوجاری شده و در سینی کاشت حاوی ترکیب پیت‌ماس و پرلیت در شرایط گلخانه کشت شدند. سپس گیاهچه‌های رشد کرده به گلدان منتقل گردیدند و زمانی ‌که گیاهچه‌ها به مرحله چهار برگی رسیدند هر دو هفته یکبار، در مجموع شش بار توسط تیمارهای مختلف سلنیوم بر روی شاخ و برگ گیاهان اسپری شدند. همچنین به‌منظور تامین عناصر مغذی و ریزمغذی مورد نیاز گیاهان، هر دو هفته یکبار گلدان‌ها با محلول هوگلند آبیاری شدند. سه روز پس از آخرین تیماردهی، ویژگی‎های مورفولوژیک و ریزمورفولوژیک گیاهان اندازه‎گیری شد. داده‎ها تجزیه واریانس شدند و مقایسه میانگین تیمارها با استفاده از روش دانکن انجام شد.یافته‌ها: نتایج نشان داد که اثر تیمارهای مختلف سلنیوم بر روی بیشتر صفات مورفولوژیک معنی‎دار بود. استفاده از فرم‌های بالک و نانوذره با غلظت 4پی‌پی‌ام، طول ساقه را به‎ترتیب 31 و 16 درصد نسبت به شاهد افزایش دادند، در مقابل، با افزایش غلظت نانوذره سلنیوم تا 8 پی‌پی‌ام موجب کاهش 22 درصدی طول ساقه نسبت به شاهد شد. بیشترین تعداد ساقه در غلظت پایین نانوذره  (2 پی‌پی‌ام) حاصل شد که نسبت به شاهد افزایش 37 درصدی داشت. ولی غلظت بالای فرم‌های بالک و نانوذره سلنیوم اثر منفی بر این صفت گذاشتند و به‌ترتیب موجب کاهش 37 و 12 درصدی را در مقایسه با شاهد شدند. اثر سلنیوم بر ویژگی‎های ریزمورفولوژیک مانند تعداد کرک سطوح فوقانی و تحتانی برگ در سطح احتمال 1 درصد معنی‎دار بود. غلظت 8 پی‌پی‌ام نانوذره بیشترین تعداد کرک در هر دو سطح فوقانی (61.70) و تحتانی (33.20) برگ را سبب گردید که به ترتیب 158 و 296 درصد نسبت به شاهد افزایش داشتند.نتیجه ‏گیری : غلظت‎های پائین سلنیوم موجب افزایش رشد اندام هوایی این گونه از آویشن شد، ولی غلظت‎های بالا در بیشتر موارد سبب توقف یا اختلال در رشد رویشی این گیاه گردید. به‌جز تعداد کرک‌های سطوح فوقانی و تحتانی برگ‎ها، سایر ویژگی‎های ریزمورفولوژیک کمتر تحت تاثیر منفی غلظت‎های بالای سلنیوم قرار گرفتند. به‎نظر می‌رسد استفاده از غلظت‎های پائین سلنیوم به‌عنوان کود مکمل در کشت و اهلی‎سازی این گونه آویشن می‌تواند نقش موثری در افزایش رشد و تولید آن داشته باشد.

investigation of the effects of selenium nanoparticles and sodium selenite on morphologic and micro-morphologic characters of thymus fallax fisch. & c.a.mey.

background and objectives: thymus fallax from the thymus genus belongs to the lamiaceae family. it contains high amounts of thymol and carvacrol. due to its antiseptic, antibacterial, and antioxidant properties, it has many uses in the pharmaceutical and health industries. the species is mainly distributed in the west, northwest, and alborz mountains in northern iran. for domestication of the thyme species, utilizing micronutrients such as selenium as a complimentary nutrient may affect the yield increment of the species. selenium is a rare and non-metal element that has been recently highly noticed due to its antioxidant, antiviral, and anti-cancer properties on humans and increasing the tolerance of plant species to abiotic stresses. some scientific communities suggest that this element be used as a plant fertilizer. in thyme species, the number and size of stomata and trichomes significantly affect the quality and quantity of essential oils. therefore, this study aimed to investigate the effects of selenium concentrations in two forms of nanoparticles and bulk (selenite sodium) on morphological and micromorphological characteristics of th. fallax.methodology: the possible effects of three concentrations (2, 4, and 8 ppm) of selenium in bulk (selenite sodium) and nanoparticle forms along with control were studied on morphologic and micro-morphologic characteristics of th. fallax using a completely randomized design with three replications. seeds of the species were collected from saheb region,  located in saghez county in kurdistan province in the western part of iran, at 1750 m.a.s altitude. the seeds were sown in jiffy pots containing a combination of peat moss and perlite under greenhouse conditions. then, the seedlings were transplanted in plastic pots until the plantlets were grown to the 4-leaf stage. the plants were sprayed with the treatments six times at two-week intervals. plants were also irrigated twice a week using hoagland solution as a required micro and macronutrient source. three days after the last treatment application, several morphological and micro-morphological traits were recorded on the individual plants. the data was statistically analyzed. the means of treatment were compared using the duncan multiple range test.results:results showed significant effects of treatments on many studied traits. stem length was increased by spraying 4ppm selenium concentrations in bulk and nanoparticle forms by 31% and 16%, respectively. in contrast, the same trait showed a 22% decrease when using eight ppm in the form of nanoparticles. the highest number of stems was obtained at a low concentration of nanoparticles, which had 37% increments compared to the control. the high concentrations of bulk and nanoparticle treatments decreased the stem number by 37% and 12%, respectively. effects of the treatments on micro-morphological characteristics, such as the number of trichomes on both upper and lower leaf surfaces, were significant. the 8ppm nanoparticles treatment caused the most trichomes on both the upper (61.7) and lower (33.2) leaf sides, which was 158 and 296% higher than the control. conclusion:lower concentrations of selenium increased the majority of the morphological traits. in contrast, higher concentrations of selenium decreased plant growth and development. except for the number of trichomes on the upper and lower sides of the leaves, micro-morphological traits were not affected by higher levels of selenium concentrations. it seems that utilizing low concentrations of selenium could be beneficial as a complementary nutrient for the cultivation of thyme species.