ارزیابی تنوع اسانس و صفات مورفولوژیکی جمعیت‌ های مختلف hymenocrater oxyodontus rech.f

سابقه و هدف: شناخت گیاهان دارویی در اکوسیستم‌های مرتعی و تعیین نیازهای اکولوژیک آنها گام اولیه برای دستیابی به بهترین مدل‌های طبیعی برای اهداف تحقیقاتی، توسعه‌ای و کاربردی است. با توجه به اینکه نوع و میزان ترکیب‌های اسانس گیاهان دارویی تا حد زیادی تحت تاثیر عوامل اکولوژیکی قرار دارد، بهره‌برداری اقتصادی از این گیاهان زمانی ممکن است که مقادیر آنها به حد مطلوب رسیده باشد. بنابراین شناخت عوامل تاثیرگذار بر مواد موثره گیاهان دارویی و اثربخشی بیشتر این ترکیب‏ها حائز اهمیت است. ازجمله می‏توان به تحقیقات انجام‏شده در زمینه تاثیر عوامل اکولوژیکی بر ترکیب‏های‏ اسانس جمعیت‏های مختلف salvia officinalis، stachys laxa، thymbra capitata، thymus migricus و ziziphora clinopodioides اشاره کرد. در پژوهش حاضر رابطه بین پارامترهای اقلیمی، توپوگرافی و ادافیکی موثر بر صفات مورفولوژیکی و ترکیب‏های اسانس گونه اندمیک دارویی hymenocrater oxyodontus rech.f. بررسی شد.مواد و روش: سه رویشگاه h. oxyodontus با شرایط محیطی مختلف در استان سمنان انتخاب شد و در هر یک از آنها 15 پلات 16 مترمربعی به‏ روش تصادفی سیستماتیک استقرار یافت. در هر پلات صفات مورفولوژیک گونه مورد نظر شامل ارتفاع گیاه، قطر تاج‏پوشش، سطح تاج‏پوشش، زی‌توده و سطح برگ اندازه‌گیری شد. اندام‌های هوایی h. oxyodontus با سه تکرار در مرحله گلدهی از رویشگاه‏های طبیعی جمع‏آوری و با دستگاه کلونجر به روش تقطیر با آب اسانس‏گیری شد. ترکیب‏های اسانس با استفاده از کروماتوگراف گازی فوق سریع (gc-fid) و کروماتوگراف گازی متصل به طیف‏سنج جرمی (gc/ms) شناسایی شد. در هر رویشگاه، پنج نمونه خاک به‏طور تصادفی از داخل پلات‏ها برداشت شد و مهمترین پارامترهای فیزیکوشیمیایی خاک شامل واکنش خاک، هدایت الکتریکی، ماده آلی، نیتروژن، فسفر، پتاسیم، آهک، رطوبت اشباع و بافت خاک اندازه‏گیری شد. تجزیه واریانس و مقایسه میانگین داده‏ها با استفاده از نرم‏افزار spss انجام شد. مهمترین عوامل محیطی اثرگذار بر صفات مورفولوژیکی و ترکیب‏های اسانس با استفاده از روش آنالیز همبستگی در نرم‏افزار spss و روش تجزیه مولفه‏‏های اصلی (pca) در نرم‏افزار minitab تعیین شد. جایگاه حفاظتی h. oxyodontus با استفاده از روش iucn و براساس معیارهای میزان حضور (eoo) و سطح تحت اشغال (aoo) با استفاده از نرم‌افزار geocat و همچنین داده‏‏های مربوط به اندازه جمعیت و کیفیت رویشگاه تعیین شد.نتایج: نتایج: تجزیه واریانس صفات مورفولوژیک نشان داد که بین گیاهان سه منطقه ازنظر سطح برگ در سطح 1/0 درصد، ارتفاع گیاه در سطح 1 درصد، و قطر تاج‏پوشش، سطح تاج‏پوشش و زی‌توده در سطح 5 درصد اختلاف معنی‏داری وجود دارد. مقایسه میانگین‏ها حاکی از آن است که بیشترین مقادیر ارتفاع گیاه ( cm4/35)، قطر تاج‏پوشش ( cm2/69)، سطح تاج‏پوشش (% 4/9)، سطح برگ ( cm23/2) و زی‌توده ( g1/135) مربوط به کوه پیغمبر بود. تجزیه واریانس اجزای اسانس مشترک بین سه منطقه نیز تفاوت معنی‏داری را در سطح 1/0، 1 و 5 درصد نشان داد. در کوه پیغمبر ترانس-کادینا-1(6)،4-دی‏ان، اسپاتولنول، کاریوفیلن اکسید و نوتکاتین به‏ترتیب با 1/12، 2/11، 1/7 و 1/7 درصد؛ در کوه ابر اسپاتولنول، آلفا- وتیون، کاریوفیلن اکسید و نوتکاتین به‏ترتیب با 10، 8/6، 1/6 و 8/5 درصد؛ و در منطقه پرور 8،1-سینئول، هگزادکانوئیک اسید و اسپاتولنول به‏ترتیب با 4/16، 9/8 و 3/7 درصد ‏به‏عنوان مواد موثره اصلی شناسایی شدند. تجزیه واریانس پارامترهای فیزیکوشیمیایی خاک اختلاف معنی‏داری را بین هدایت الکتریکی، ماده آلی، فسفر، پتاسیم، رطوبت اشباع، آهک، ماسه و سیلت در سطح 1/0 درصد، اسیدیته و نیتروژن در سطح 1 درصد، و رس در سطح 5 درصد نشان داد. مقایسه میانگین‏ها نشان داد خاک کوه ابر اسیدی‏تر بود؛ ضمن اینکه مقادیر هدایت الکتریکی (ds/m 3/1)، فسفر (mg/l 6/16)، ماده آلی (% 5/2)، نیتروژن (% 14/0) و ماسه (% 72) در کوه پیغمبر نسبت به دو منطقه دیگر بیشتر بود. همچنین، مقادیر پتاسیم (mg/l 6/307)، آهک (% 1/17)، رطوبت اشباع (% 7/31)، سیلت (% 34) و رس (% 12) در منطقه پرور بیشتر بود. ارتفاع از سطح دریا، بارندگی سالانه، دمای سالانه، حداکثر دمای گرمترین ماه، ماده آلی، نیتروژن، فسفر، پتاسیم، رطوبت اشباع و آهک بیشترین همبستگی معنی‏دار را با صفات مورفولوژیک و ترکیب‏های اسانس داشتند. با توجه به اینکه سطح تحت اشغال این گونه در جمعیت‌های مطالعه‌شده (aoo) 4 کیلومترمربع و محدوده حضور آن در استان (eoo) 15735 کیلومترمربع است، جایگاه حفاظتی آن cr (در بحران انقراض) تعیین ‌گردید.نتیجه‌گیری: به‏‏طورکلی، عوامل محیطی، به‏‏ویژه ارتفاع از سطح دریا بر خصوصیات عملکردی h. oxyodontus تاثیر قابل‏توجهی داشتند. در کوه پیغمبر با پایین‏ترین ارتفاع، شاخص‏های رویشی این گونه بیشتر از دو منطقه مرتفع‏تر بود. لذا به‏منظور بهره‏‏برداری اقتصادی از عرصه‏‏های طبیعی تخریب‏یافته یا اراضی کم‏بازده می‏توان کاشت این گونه را برای مناطق کم‏ارتفاع کوهستانی و استپ‏ها توصیه نمود. اما اگر هدف بهره‏‏برداران خواص درمانی آن باشد، با توجه به مقادیر بیشتر ترپن‏های اکسیژنه و سایر ترکیب‌های شیمیایی با خواص درمانی بالاتر در منطقه پرور به‏‏عنوان مرتفع‏ترین منطقه بررسی‏شده، می‏توان این گونه را در ارتفاعات کشت نمود. همچنین، برای کشت تجاری این گونه در مزارع می‏توان از بذور اکوتیپ‏های کوهستانی آن استفاده کرد. 

evaluation of morphological traits and essential oil diversity in different populations of hymenocrater oxyodontus rech.f.

background and objectives: the study of medicinal plants in pasture ecosystems, alongside their ecological requirements, forms the foundation for developing valuable natural models for research and practical applications. ecological factors primarily influence the type and quantity of essential compounds in medicinal plants. economic utilization of these plants is feasible only when their compound levels are optimal. therefore, understanding the factors that enhance active substances in medicinal plants is crucial. this study investigates the correlation between climatic, topographical, and edaphic parameters on the morphological traits and essential oil compounds in hymenocrater oxyodontus rech.f.methodology: three habitats of h. oxyodontus in semnan province were selected, each with distinct environmental conditions. within each habitat, 15 plots of 16 m² were established using a systematic random method. morphological characteristics such as plant height, canopy diameter, canopy cover, biomass, and leaf area were measured. flowering branches were collected in triplicate, and essential oils were extracted via hydrodistillation using a clevenger apparatus. essential oil compounds were identified by gc-fid and gc/ms. soil samples from each habitat were analyzed for physicochemical parameters including ph, ec, om, n, p, k, sp, lime, and texture. variance analysis and data mean comparisons were conducted using spss software, with correlation analysis and pca performed in minitab software. the conservation status of h. oxyodontus was determined using the iucn criteria via geocat software.results: variance analysis of morphological traits revealed significant differences among the three regions for leaf area (0.1% level), plant height (1% level), canopy diameter, canopy cover, and biomass (5% level). peygambar mountain exhibited the highest values for plant height (35.4 cm), canopy diameter (69.2 cm), canopy cover (9.4%), leaf area (2.3 cm²), and biomass (135.1 g). analysis of essential oil components also showed significant differences among regions at various levels (0.1%, 1%, and 5%). dominant compounds in peygambar mountain included trans-cadina-1(6),4-diene (12.1%), spathulenol (11.2%), caryophyllene oxide (7.1%), and nootkatin (7.1%). in abar mountain, spathulenol (10%), α-vetivone (6.8%), caryophyllene oxide (6.1%), and nootkatin (5.8%) were predominant, while 1,8-cineole (16.4%), hexadecanoic acid (8.9%), and spathulenol (7.3%) were main compounds in the parvar region. soil physicochemical parameters showed significant differences in ec, om, p, k, sp, lime, sand, and silt at the 0.1% level, ph and n at the 1% level, and clay at the 5% level. peygambar region had the highest values for ec (1.3 ds/m), p (16.6 mg/l), om (2.5%), n (0.14%), and sand (72%). parvar region exhibited higher values for k (307.6 mg/l), lime (17.1%), sp (31.7%), silt (34%), and clay (12%). significant correlations were found between altitude, annual precipitation, annual temperature, maximum temperature of the hottest month, om, n, p, k, sp, lime, and both morphological traits and essential oil compounds. h. oxyodontus was determined to be cr (critically endangered) based on an aoo of 4 km² and an eoo of 15,735 km².conclusion: environmental factors, particularly altitude, significantly affect the functional characteristics of h. oxyodontus. vegetation indices were higher in the lower altitude peygambar mountain. for economic utilization, low-altitude areas are recommended for cultivation, whereas for therapeutic purposes, high-altitude areas like parvar with higher concentrations of oxygenated terpenes are preferable. for commercial cultivation, mountain ecotypes’ seeds are suggested.