بررسی اثر نانوذرات اکسید روی سنتز شده با عصاره گل سنبل‏الطیب (Valeriana officinalis L.) بر برخی خصوصیات ریخت‎شناسی و بیوشیمیایی گیاه گلرنگ (Carthamus tinctorius L.)

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه بیوتکنولوژی کشاورزی، واحد سبزوار، دانشگاه آزاد اسلامی، سبزوار، ایران

2 گروه زیست‎ شناسی، واحد مشهد، دانشگاه آزاد اسلامی، مشهد، ایران

10.22034/nbr.2026.137496.0
چکیده
مقدمه: نانوذرات اکسید روی (ZnO-NPs) به‌دلیل ویژگی‌های آنتی‌اکسیدانی و کاربردهای کشاورزی مورد توجه قرار گرفته‌اند. سنتز سبز با عصاره‌های گیاهی، روشی زیست‌سازگار برای کاهش ترکیبات سمی و بهبود پایداری نانوذرات است. این مطالعه با هدف سنتز سبز ZnO-NPs با عصاره سنبل‌الطیب (Valeriana officinalis) و بررسی اثر آن بر ویژگی‌های مورفولوژیک و بیوشیمیایی گلرنگ (Carthamus tinctorius) انجام شد.

مواد و روش‌ها: نانوذرات با عصاره آبی سنبل‌الطیب سنتز و با PSA و AFM مشخصه‌یابی شدند. محلول‌پاشی برگی در غلظت‌های ۰، ۱۰، ۱۰۰، ۵۰۰ و ۱۰۰۰ میلی‌گرم بر لیتر در قالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی انجام و شاخص‌های مورفولوژیک، رنگدانه‌های فتوسنتزی و فعالیت آنزیم‌های دفاعی ارزیابی شدند.

نتایج: نانوذرات کروی با اندازه ۵۰–۱۰۰ نانومتر تشکیل شدند. طول ساقه و برگ طی پنج هفته افزایش یافت، اما تغییرات طول ساقه، برگ و ریشه نسبت به شاهد معنی‌دار نبود (P>0.05). وزن تر در غلظت ۱۰۰ میلی‌گرم بر لیتر ۲۷.۸٪ کاهش یافت (P<0.05). غلظت ۱۰۰۰ میلی‌گرم بر لیتر سبب کاهش معنی‌دار کلروفیل a، کلروفیل b و کاروتنوئیدها شد (P<0.05). فعالیت گایاکول پراکسیداز در غلظت‌های ۱۰۰ و ۵۰۰ میلی‌گرم بر لیتر (P<0.01) و دهیدروژنازها در ۵۰۰ میلی‌گرم بر لیتر (P<0.05) کاهش یافت، درحالی‌که تغییرات پلی‌فنل اکسیداز و مالون‌دی‌آلدئید معنی‌دار نبود.

نتیجه‌گیری: پاسخ گلرنگ به ZnO-NPs وابسته به غلظت بود؛ غلظت‌های بالا موجب مهار رنگدانه‌های فتوسنتزی و غلظت‌های متوسط سبب تغییر برخی مسیرهای آنزیمی شدند. بنابراین، تعیین غلظت بهینه برای کاربرد ایمن این نانوذرات در کشاورزی پایدار ضروری است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله English

Investigating the Effect of Zinc Oxide Nanoparticles Synthesized with Valerian (Valeriana officinalis L.) Flower Extract on some Morphological and Biochemical Characteristics of Safflower (Carthamus tinctorius L.) Plant

نویسندگان English

Morteza Ezazi 1
Bita Behboodian 2
Homa Mahmoodzadeh 2
Matin Jami Moeini 1
1 Department of Agricultural Biotechnology, Sab.C., Islamic Azad University, Sabzevar, Iran
2 Department of Biology, Ma.C., Islamic Azad University, Mashhad, Iran
چکیده English

Introduction: Zinc oxide nanoparticles (ZnO-NPs) have attracted considerable attention due to their antioxidant properties and agricultural applications. Green synthesis using plant extracts provides an eco-friendly approach that reduces toxic compounds and improves nanoparticle stability. This study aimed to synthesize ZnO-NPs using Valeriana officinalis extract and evaluate their effects on the morphological and biochemical characteristics of safflower (Carthamus tinctorius).

Materials and Methods: ZnO-NPs were synthesized using an aqueous extract of V. officinalis and characterized by particle size analysis (PSA) and atomic force microscopy (AFM). Foliar applications at 0, 10, 100, 500, and 1000 mg/L were performed in a randomized complete block design. Morphological traits, photosynthetic pigments, and defensive enzyme activities were subsequently evaluated.

Results: Spherical nanoparticles with sizes ranging from 50 to 100 nm were successfully formed. Stem and leaf lengths increased over five weeks; however, differences in stem, leaf, and root lengths compared with the control were not significant (P>0.05). Fresh weight decreased significantly by 27.8% at 100 mg/L (P<0.05). The 1000 mg/L treatment significantly reduced chlorophyll a, chlorophyll b, and carotenoid contents (P<0.05). Guaiacol peroxidase activity decreased significantly at 100 and 500 mg/L (P<0.01), while dehydrogenase activity declined at 500 mg/L (P<0.05). Changes in polyphenol oxidase activity and malondialdehyde content were not significant.

Conclusion: Safflower responses to green-synthesized ZnO-NPs were concentration-dependent. Higher concentrations inhibited photosynthetic pigments, whereas intermediate concentrations affected specific enzymatic pathways. Therefore, determining an optimal concentration is essential for the safe and effective application of ZnO-NPs in sustainable agriculture.

کلیدواژه‌ها English

Green Synthesis
Antioxidant Enzymes
Oxidative Stress
Enzyme Activity
Foliar Application
Lipid Peroxidation

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از 18 شهریور 1405

  • تاریخ دریافت 07 تیر 1405
  • تاریخ بازنگری 15 شهریور 1405
  • تاریخ پذیرش 18 شهریور 1405
  • تاریخ انتشار 18 شهریور 1405