ویژگی‌های روزنه‌ای، فلورسانس کلروفیل و پاسخ ‎های فیزیولوژیک و فیتوشیمیایی سه رقم گل گندم (centaurea cyanus) به تابش پرتو فرابنفش آ و ب

سابقه و هدف: امروزه کاهش ضخامت لایه اوزون به دلیل افزایش ترکیبات آلوده کننده اتمسفر، باعث افزایش میزان پرتو فرابنفش در سطح زیست کره شده و مشکلاتی را برای موجودات زنده به وجود آورده است. اثرات تابش فرابنفش بر گیاهان به علت نیاز دائمی آن‌ها به نور خورشید، غیرقابل اجتناب است. پژوهش حاضر به‌منظور بررسی تاثیر پرتوهای فرابنفش (آ و ب) بر ویژگی‌های روزنه‌ای، فلورسانس کلروفیل و صفات فیزیولوژیک و فیتوشیمیایی سه رقم گل گندم انجام شد.مواد و روش‌ها: آزمایش به‌صورت کرت‌های خرد شده در قالب طرح پایه‌ی کاملاً تصادفی اجرا شد. پرتو فرابنفش در چهار سطح به عنوان عامل اول (شاهد، پرتو فرابنفش-آ ، پرتو فرابنفش-ب و پرتو فرابنفش-آ+ب) و سه رقم گل گندم به‌ عنوان فاکتور دوم در نظر گرفته شدند. پس از رسیدن نشاها به مرحله رشدی چهار برگ حقیقی، تیماردهی توسط لامپهای فرابنفش ساخت شرکت کیو لب آمریکا شروع شد. در اواخر دوره رشد گیاهان صفات فیزیولوژیک و بیوشیمیایی مختلف شامل محتوای نسبی آب برگ، نشت الکترولیتی، پراکسیداسیون لیپیدهای غشا، میزان کلروفیل‌های آ، ب و کاروتنوئید، فعالیت آنزیم‌های آنتی‌اکسیدانی کاتالاز و پراکسیداز، ویژگی‌های روزنه‌ای شامل تراکم و شاخص روزنه‌ای، طول و عرض سلول‌های محافظ روزنه، فلورسانس کلروفیل در برگها و همچنین صفات فیتوشیمیایی شامل محتوای فنول و فلاونویید کل، آنتوسیانین برگ و خاصیت آنتی اکسیدانی عصاره مورد ارزیابی قرار گرفتند. تجزیه واریانس داده‌ها بر اساس طرح آزمایش مورد استفاده و مقایسه میانگین تیمار‌ها با آزمون حداقل تفاوت معنی‌دار در سطح پنج درصد با استفاده از نرم‌افزار مینی تب انجام گرفت. یافته‌ها: نتایج نشان داد که میزان مالوندیآلدهید، نشت الکترولیتی و آنزیم‌های آنتی‌اکسیدان کاتالاز و پراکسیداز تحت تاثیر پرتو فرابنفش-ب افزایش نشان داد. تابش پرتو فرابنفش-ب باعث کاهش مقدار کلروفیل برگ و افزایش کاروتنویید شد. با این حال فرابنفش-آ هیچ تاثیری بر کلروفیل نداشت، اما باعث افزایش کاروتنویید گردید. فلورسانس حداکثر، فلورسانس متغیر و حداکثر کارایی کوانتومی فتوسیستم іі تحت تیمار فرابنفش کاهش یافت. بر خلاف این تیمار پرتو فرابنفش باعث افزایش فلورسانس حداقل شد. پرتو فرابنفش-ب و آ+ب باعث افزایش عرض سلول محافظ روزنه، تراکم روزنه و شاخص روزنه‌ای و کاهش طول سلول محافظ روزنه در گل گندم شد. میزان فلاونویید، فنول کل، آنتوسیانین و فعالیت آنتی اکسیدانی گل گندم در نتیجه تابش پرتو فرابنفش-ب افزایش یافت. بین ارقام گل گندم مورد مطالعه، رقم کورنبلوم بلو دارای مقادیر بالاتر فنول کل، فلاونویید کل و آنتوسیانین بود و از فعالیت آنتی اکسیدانی بیشتری نیز برخوردار بود.نتیجه‎گیری: در این مطالعه تابش فرابنفش-ب و تابش همزمان فرابنفش-آ و ب منجر به پاسخ‌های فیزیولوژیک و فیتوشیمیایی گسترده‌تری در ارقام گل گندم شد. با توجه به نتایج حاصل می‌توان گفت که پرتو فرابنفش-ب اثرات تخریبی شدیدتری نسبت به پرتو فرابنفش-آ روی گل گندم دارد. در مقایسه بین ارقام نیز مشخص گردید که رقم کورنبلوم بلو به دلیل ترکیبات فیتوشیمیایی و فعالیت بیولوژیک بالاتر جهت کاربرد دارویی مناسب‌تر است.

stomatal characteristics, chlorophyll fluorescence, and physiological and phytochemical responses of three cornflower cultivars (centaurea cyanus) to ultraviolet a and b

background and objectives: nowdays, because of human industrial activities, ozone layer depletion increases the amount of ultraviolet (uv) irradiation that reaches earth’s surface; creating problems for living organisms. since plants always need sunlight, the effects of uv radiation on plants are inescapable. the present study was conducted to evaluate the physiological, phytochemical and chlorophyll fluorescence responses and stomatal characteristics of three cornflower cultivars to uv radition in 2018. materials and methods: the experiment was performed as a split plot in a completely randomized design. ultraviolet light was considered as the first factor in four levels (control, ultraviolet a, ultraviolet b and ultraviolet a + b) and three cornflower cultivars as the second factor. when seedlings had four real leaves, the uv treatments were started by ultraviolet lamps made by q-lab company of the usa. at the end of experiment, physiological and phytochemichal traits including relative water content, electrolyte leakage, lipid peroxidation, chlorophyll a and b, carotenoid content, catalase and peroxidase activity, stomatal gurad cell length and width, stomatal index, stomatal density, chlorophyll fluorescence, phenol and flavonoid contents, anthocyanin, and antioxidant activity of extract were assayed. the analysis of variance was done using minitab software according to the experimental desing. mean comparison was performed using lsd test method at 0.05.results: the results showed that the amount of malondialdehyde, electrolyte leakage and antioxidant enzymes activity was increased under uv-b radiation. uv-b radiation decreased leaf chlorophyll content, but increased carotenoids. uv a had no significant effect on chlorophyll, while, increased carotenoids. maximum fluorescence, variable fluorescence and maximum quantum efficiency of photosystem іі were reduced under uv treatment. in contrast, uv radiation increased the minimum of fluorescence. uv-b and uv-a+b radiation increased width of stomatal gurad cell, and stomatal index and density, but decreased length of stomatal gurad cell in cornflower. the amount of flavonoids, total phenol, anthocyanin and antioxidant activity of cornflowers increased by uv radiation. among the cornflower cultivars studied, kornblume blau cultivar had shown the highest values of total phenol, total flavonoids and anthocyanins as well as antioxidant activity. conclusion: in the present study, uv-b radiation and simultaneous uv-a+b radiation led to more extensive physiological and phytochemical responses in cornflower cultivars. based on the results obtained in this study, it can be concluded that uv-b has more destructive effects than uv-a on cornflower. in the comparison between cultivars, it was found that kornblume blau cultivar is more suitable for medicinal use due to its higher phytochemical compounds and biological activity.