Soltani Delroba, N., Karamian, R., Ranjbar, M. (2011). Interactive effects of salicylic acid and cold stress on activities of antioxidant enzymes in Glycyrrhiza glabra L.. Journal of Herbal Drugs
(An International Journal on Medicinal Herbs), 2(1), 7-13.
Nargess Soltani Delroba; Roya Karamian; Masoud Ranjbar. "Interactive effects of salicylic acid and cold stress on activities of antioxidant enzymes in Glycyrrhiza glabra L.". Journal of Herbal Drugs
(An International Journal on Medicinal Herbs), 2, 1, 2011, 7-13.
Soltani Delroba, N., Karamian, R., Ranjbar, M. (2011). 'Interactive effects of salicylic acid and cold stress on activities of antioxidant enzymes in Glycyrrhiza glabra L.', Journal of Herbal Drugs
(An International Journal on Medicinal Herbs), 2(1), pp. 7-13.
Soltani Delroba, N., Karamian, R., Ranjbar, M. Interactive effects of salicylic acid and cold stress on activities of antioxidant enzymes in Glycyrrhiza glabra L.. Journal of Herbal Drugs
(An International Journal on Medicinal Herbs), 2011; 2(1): 7-13.
Interactive effects of salicylic acid and cold stress on activities of antioxidant enzymes in Glycyrrhiza glabra L.
1MSc Student of Plant Physiology, Department of Biology, Faculty of Science, Bu-Ali Sina University, Hamedan, Iran;
2Associate Professor of Bu-Ali Sina University, Faculty of Science, Bu-Ali Sina University, Hamedan, Iran;
Abstract
Background & Aim: Glycyrrhiza L. (Fabaceae) consists of perennial herbs grow in sandy soils with hard lightness. Three species of the genus grow in Iran, among them G. glabra L. has the widest distribution. It is well known in English as Licorice and the root extract includes flavonoids and glycyrrhizin are used widely in medicine, food industry, tobacco products and other industries. Liquiritin and glabridin are the major constituents of flavonoids in its extract, which have quasi estrogenic, ant oxidative, anti-helicobacter, anti-nephritic activities and ROS scavenging.
Experimental: In this research, the interactive effects of salicylic acid (SA) with cold stress on some antioxidant enzymes such as peroxidase (PRX) and polyphenol oxidase (PPO) were studied by spectrophotometric method in a factorial experiment of completely randomized design with three replications. SA pretreatments were included 10, 50, 100 and 500 µM and three levels of cold stress, 5, 10 and 20h in 4 oC were applied.
Results & Discussion: The results showed that cold stress did not affect PPO activity, while SA decreased it. In addition, PRX activity was decreased with increasing cold stress and SA resulted in similar response at this condition. It seems that SA can considerably alleviate oxidative damage that occurred under cold stress condition with direct scavenging of reactive oxygen species. Thus it resulted in decrease activity of antioxidant enzymes.
اثر بر هم کنش سالیسیلیک اسید و تنش سرما بر فعالیت آنزیم های آنتی اکسیدانی
در گیاه شیرین بیان (Glycyrrhiza glabra L)
Authors [Persian]
نرگس سلطانی دلربا1; رویا کرمیان2; مسعود رنجبر2
1دانشجوی کارشناسی ارشد فیزیولوژی گیاهی گروه زیست شناسی، دانشکده علوم، دانشگاه بوعلی سینا، همدان، ایران؛
2دانشیار فیزیولوژی گیاهی، گروه زیست شناسی، دانشکده علوم، دانشگاه بوعلی سینا، همدان، ایران؛
Abstract [Persian]
مقدمه و هدف: جنس شیرینبیان (Glycyrrhiza) متعلق به تیره Fabaceae، دارای گیاهان علفی چند ساله با سه گونه در ایران است که در بین آنها G. glabra L. بیشترین پراکنش را در سطح ایران دارد. عصاره ریشه آن در سراسر دنیا کاربرد وسیعی در پزشکی، صنایع غذایی، دخانیات و صنایع دیگر دارد. ترکیب اصلی این گونه شامل فلاونوئیدها و گلیسیریزین است. Glabridin و Liquiritin بخش عمده فلاونوئیدهای این عصاره را تشکیل میدهند که واجد فعالیت شبه استروژنی، آنتیاکسیدانی، آنتی هلیکوباکتر، آنتینفریتیک و مهارکنندگی رادیکالهای آزاد میباشند. در این تحقیق اثر برهم کنش سالیسیلیک اسید با تنش سرما بر فعالیت برخی آنزیم های آنتی اکسیدانی مانند پراکسیداز (PRX) و پلی فنل اکسیداز ((PPO به روش اسپکتروفتومتری و بر اساس آزمایش فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی مورد مطالعه قرار گرفت.
روش تحقیق: جهت انجام آزمایش اعمال تیمارهای سرما و سالیسیلیک اسید (SA)، بذرها به مدت 24 ساعت در غلظتهای 10، 50، 100 و 500 میکرومولار سالیسیلیک اسید نگهداری شدند. سپس بذرها به محیط کشت MS پایه انتقال یافتند. نمونههای شاهد تحت تأثیر SA قرار نگرفتند. پس از 2 هفته دانهرستهای حاصل جهت اعمال تنش سرما به مدت 5، 10 و 20 ساعت در دمای °C 4 قرار داده شدند. تجزیه آماری دادهها با استفاده از نرمافزار SAS نسخه 8 انجام شد و مقایسه میانگین ویژگیها با استفاده از آزمون دانکن در سطح احتمال 5 درصد انجام شد.
نتایج و بحث: نتایج نشان داد که تنش سرما اثری بر فعالیت آنزیم PPO ندارد و SA فعالیت آن را کاهش میدهد. همچنین با افزایش سطح تنش سرما فعالیت آنزیم PRX کاهش یافت و SA در این شرایط موجب کاهش فعالیت آنزیم شد. لذا ممکن است SA به طور مستقیم در حذف رادیکالهای آزاد نقش داشته باشد و با پاکسازی آنها، از افزایش فعالیت آنزیمهای آنتیاکسیدانی جلوگیری کند. بررسی اثرات تنشهای محیطی بر فعالیت آنزیمهای مهم در مسیرهای متابولیکی گیاه شیرینبیان، میتواند در راستای آگاهی از تغییرات کمی و کیفی ترکیبات دارویی این گیاه ارزشمند باشد.
توصیه کاربردی/صنعتی: با توجه به اهمیت دارویی گیاه شیرینبیان مطالعه اثر دیگر تنشهای اکسیدتیو و القاء کنندههایی مانند سالیسیلیک اسید در دستیابی به منبعی برای تولید سریع و افزایش ترکیبات ثانویه توصیه میگردد.
Keywords [Persian]
پلی¬فنل¬اکسیداز
پراکسیداز
تنش سرما
سالیسیلیک اسید
شیرین بیان
References
امیدبیگی، ر. 1384. تولید و فرآوری گیاهان دارویی. جلد اول. مشهد: انتشارات آستان قدس رضوی.
پوراکبر، ل. و نوجوان اصغری، م. 1383. بررسی اثر سالیسیلیک اسید در ایجاد مقاومت به سرما در دانهرستهای تربچه. نشریه علوم دانشگاه تربیت معلم، جلد4، شماره3، صفحات 420-409.
حسینی، پ.، مرادی، ف. و نبیپور، م. 1387. اثر دمای پایین بر سازوکار آنتیاکسیدانهای ژنوتیپهای حساس و مقاوم برنج در مرحله گیاهچهای. مجله علوم زراعی ایران، جلد دهم، شماره 3.، صفحات 280-262.
دولت آبادیان، آ.، مدرس ثانوی، ع. م. و اعتمادی، ف. 1387. اثر پیشتیمار سالیسیلیک اسید بر جوانهزنی بذر گندم (Triticumaestivum L.) در شرایط تنش شوری. مجله زیستشناسی ایران، جلد 21، شماره 4، صفحات 702-692.
شجاعی رنجبر، سرور. 1380. بررسی تغییرات لیپیدها و پروتئینهای کالوس آفتابگردان در شرایط شوری. پایاننامه کارشناسی ارشد. دانشگاه تهران.
Arfan, M., Athar, H. R. and Ashraf, M. 2007. Does exogenous application of salicylic acid through the rooting medium modulate growth and photosynthetic capacity in two differently adapted spring wheat cultivars under salt stress? Plant Physiology, 6(4): 685-694.
Borsanio, F., Balpuestsa, V. and Botella, M. A. 2001. Evidence for a role of salicylic acid in the oxidative damage generated by NaCl and osmotic stress in Arabidopsis seedling. Plant Physiology, 126: 1024-1030.
Cag, S., Cevahir-Oz, G., Sarsag, M. and Goren-Saglam, N. 2009. Effect of salicylic acid on pigment, protein content and peroxidase activity in excised sunflower cotyledons. Pak. Journal of Botany, 41(5): 2297-2303.
Davis, P. J. 2005. Plant hormones biosynthesis, signal transduction and action. Springer, pp. 22.
Elstner, E. F., Konse, J. R., Selman, B. R. and Stoffer, C. 1976. Ethylene formation in sugar Beet Leaves. Plant Physiology, 58: 215-225.
Klessig, D. F., Durner, J., Noad, R., Navarre, A., Wendehenne, D., Kumar, D., Zhou, J. M., Shah, J., Zhang, S., Kachroo, P., Trifa, Y., Pontier, D., Lam, E. and Silva, H. 2000. Nitric oxide and salicylic acid signaling in plant defense. National Academy of Sciences colloquium, 97: 8849-8855.
Landberg, T. and Greger, M. 2002. Differences in oxidative stress in heavy metal resistant and sensitive clones of Salix viminalis. Journal of Plant Physiology, 159: 69-75.
Leubner-Metzager, G., Petruzzeli, L., Waldvogel, R., Vogeli-Lange, R. and Meins J. F. 1998. Ethylene responsive element binding protein (EREBP) expression and transcription regulation of class B-I, 3-glucanase during tobacco seed germination. Plant Molecular Biology, 38: 785-795.
Lichtenhaler, H. K. 1996. Vegetation stress: An introduction to the stress concept in plant. Journal of Plant Physiology, 148: 4-14.
Liu, W., Fang, J., Zhu, W. M. and Gao, P. J. 1999. Isolation, purification and properties of the peroxidase from the hull of Glycine max. Science of Food and Agriculture, 79 (5): 779-785.
Minibaeva, F. V., Gordon, L. K. and Kolesnikov, O. P. 2001. Role of extra cellular peroxidase in the superoxide production by wheat root cells. Protoplasma, 217: 125-128.
Mittler, R. 2002. Oxidative stress, antioxidants and stress tolerance. Trends Plant Science, 7(9): 405-410.
Murashige, T. and Skoog, F. 1962. A revised medium for rapid growth and bioassays with tobacco tissue cultures. Plant Physiology, 15: 473.
Pal, M., Szalai, Z., Horvath, E., Janda, T. and Paldi, E. 2002. Effect of salicylic acid during heavy metal stress. Acta Biologica Szegediensis, 46(3-4): 119-120.
Raymond, J., Pakariyathan, N. and Azanza, J. L. 1993. Purification and some properties of polyphenol oxiases from sunflowers seeds. Phytochemistry, 34: 927-931.
Senaranta, T., Touchell, D., Bumm, E. and Dixon, K. 2002. Acetylsalicylic (aspirin) and salicylic acid induce multiple stress tolerance in bean and tomato plants. PlantGrowth Regulation, 30: 157-161.
Shirasu, K., Nakajima, H., Rajashekar, K., Dixon, R. A. and Lamb, C. 1997. Salicylic acid potentiates an agonist-dependent gain control that amplifies pathogen signal in the activation of defense mechanisms. Plant Cell, 9: 261-270.
Slaymarker, D. H., Navarre, D. A., Clark, D., Pozo, O. D., Martin, G. B and Klessing, D. F. 2002. The tobacco salicylic plays a role in the hypersensitive defense response. National Academy of Sciences colloquium, 99 (18): 11640-11645.
Suzuki, N. and Mittler, R. 2006. Reactive oxygen species and temperature stresses: a delicate balance between signaling and destruction. Plant Physiology, 126: 45-51.
Tasgin, E., Atici, O. and Nalbantoglu, B. 2006. Effects of salicylic acid and cold on freezing tolerance in winter wheat leaves. Plant Growth Regulation, 41: 231-236.
Top