ارزیابی پتانسیل دگرآسیبی علف‌هرز جو وحشی (hordeum spontaneum) بر خصوصیات جوانه‌زنی، مورفوفیزیولوژیکی و بیوشیمیایی گیاه شاهی (lepidium sativum)

مقدمه: ترکیب‌های شیمیایی در گیاهان شامل ترکیبات اولیه و یا ثانویه می‌باشند. ترکیبات دگرآسیب عمدتاً از نوع ثانویه بوده که از راه‌هایی نظیر آبشویی، تجزیه بقایای گیاهی، تبخیر و ترشحات ریشه‌ای انتشار می‌یابند. گیاهان دارای خاصیت دگرآسیب با موادی که در اطراف خود انتشار می‌دهند بر جوانه‌زنی و رشد سایر گیاهان اثرات منفی و یا حتی مثبت دارند. این اثرات وابسته به نوع اندام، غلظت، محل رویش گیاهان، بلوغ فیزیولوژیکی و ... می‌باشد.مواد و روش‌ها: آزمایشی با هدف ارزیابی پتانسیل دگرآسیبی علف‌هرز جو وحشی (hordeum spontaneum) بر خصوصیات جوانه‌زنی، مورفوفیزیولوژیکی و بیوشیمیایی گیاه محک و حساس به آللوشیمیایی‌‌ شاهی در سال 1400 انجام شد. این آزمایش در قالب طرح کاملاً تصادفی در سه تکرار به اجرا درآمد. تیمارها شامل غلظت‌های مختلف عصاره آبی جو وحشی در 11 سطح (0، 10، 20، 30، 40، 50، 60، 70، 80، 90 و 100 درصد) بود.یافته‌ها: نتایج نشان داد که غلظت‌های مختلف عصاره آبی علف‌هرز جو وحشی اثر کاهشی معنی‌داری بر صفات درصد و سرعت جوانه‌زنی، طول ریشه‌چه، طول ساقه‌چه، شاخص طولی بنیه بذر، وزن خشک ریشه‌چه و ساقه‌چه و به‌علاوه رنگیزه‌های فتوسنتزی نظیر کلروفیل‌هایa  ، b و کل  و کاروتنوئید‌ها نشان دادند، به گونه‌ای که میزان تاثیر پذیری آن‌ها وابسته به حد آستانه غلظت عصاره آبی بود. در مقابل محتوای آمینو اسید پرولین، قندهای محلول، نشت یونی، فعالیت آنزیم‌های کاتالاز و گایاکول پراکسیداز، غلظت مالون دی آلدهید و ترکیبات فنولی در مقایسه با شاهد افزایش نشان داد. در اکثر موارد، بیشترین افزایش این ترکیبات در غلظت 100 درصد عصاره آبی به‌دست آمد. این امر نشان‌دهنده تنش اکسیداتیو و سمیت سلولی بالای ناشی از ترکیبات دگرآسیب حاضر در عصاره آبی جو وحشی می‌باشد.  نتیجه‌گیری: با توجه به نتایج این آزمایش می‌توان استنباط نمود که عصاره آبی جو وحشی به‌دلیل خاصیت دگرآسیبی از جوانه‌زنی و رشد گیاهچه‌ای شاهی جلوگیری نمود. بنابراین با توجه به اثبات اثر دگرآسیبی علف‌هرز جو وحشی و دارا بودن زیست توده بالا، احتمالاً بتوان از ترکیبات زیست فعال حاضر در این گیاه جهت تولید علفکش سازگار با محیط زیست و یا حتی پتانسیلی برای تولید فرمولاسیون جدید علفکش‌های سنتزی در صورت اثبات اثر مثبت آن بر روی سایر گونه‌ها معرفی نمود.

evaluation of the allelopathic potential of barley (hordeum spontaneum) on the germination morphophysiological, and biochemical characteristics of cress (lepidium sativum)

extended abstractintroduction: chemical compounds in plants include primary or secondary compounds. the allelopathic compounds are mainly of the secondary type, which are released by ways such as leaching, decomposition of plant residues, volatilization, and root exudation. plants with allelopathic properties have a negative or even positive effect on the germination and growth of other plants by releasing substances in their surroundings. these effects depend on the type of organ, concentration, plant growth location, physiological maturity, etc.materials and methods: an experiment was conducted to evaluate the allelopathic potential of wild barley (hordeum spontaneum) weed on some germination, morphophysiological, and biochemical characteristics of a reference plant sensitive to allelochemicals, cress (lepidium sativum), in 2021. this experiment was conducted in the form of a completely randomized design with three replications. the treatments included different concentrations of h. spontaneum aqueous extract at 11 levels (0, 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, and 100%).results: the results showed that different concentrations of h. spontaneum aqueous extract had a significant decreasing effect on the percentage and rate of seed germination, radicle and shoot length, seedling length vigor index, radicle and shoot dry weight, as well as photosynthetic pigments (i.e., chlorophyll a, b, total, and carotenoids) of cress. their effectiveness was dependent on the concentration threshold of the aqueous extract. in contrast, the content of proline amino acid , soluble sugars, ion leakage, catalase activity, guaiacol peroxidase enzymes, the concentration of malondialdehyde, and phenolic compounds showed an increasing trend compared with the control. in most cases, the highest increase in these compounds was obtained at the 100% aqueous extract concentration of h. spontaneum. this indicates the oxidative stress and high cytotoxicity caused by harmful compounds present in the aqueous extract of h. spontaneum.conclusions: according to the results of this experiment, it can be decucted that the aqueous extract of h. spontaneum, due to its allelopathic properties, prevented germination and seedling growth of l. sativum. therefore, according to the proof of the harmful effect of h. spontaneum and its high biomass, it may be possible to introduce the bioactive compounds present in this plant for the production of environmentally friendly herbicides or even the potential to produce new formulations of synthetic herbicides in case its positive effect on other species is proven.highlights:the difference in the effect of different concentrations of hordeum spontaneum weed aqueous extract on germination and seedling growth of a reference plant sensitive to the allelochemicals, lepidium sativum, is related to their concentration threshold.the significant decrease in germination characteristics and photosynthetic pigments of l. sativum indicates the intensity of oxidative stress caused by the harmful compounds in the aqueous extract of h. spontaneum.the allelopathic characteristics of h. spontaneum weed can be a suitable candidate for the production of biological herbicides.