Assessment of morphological traits variation of Mentha piperita L. genotypes of different origins of Iran

Bashir Zadeh, Zahra; Mohebbadini, Mehdi; Fathi, Roghayeh; Seyed Masoumi, Seyed Yaghob

doi:10.22108/tbj.2024.141658.1268

تعداد نشریات	43
تعداد شماره‌ها	1,851
تعداد مقالات	14,975
تعداد مشاهده مقاله	41,673,189
تعداد دریافت فایل اصل مقاله	16,295,702

Assessment of morphological traits variation of Mentha piperita L. genotypes of different origins of Iran

Taxonomy and Biosystematics

مقاله 6، دوره 15، شماره 56، اسفند 2024، صفحه 79-94 اصل مقاله (1.23 M)

نوع مقاله: Original Article

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22108/tbj.2024.141658.1268

نویسندگان

Zahra Bashir Zadeh¹؛ Mehdi Mohebbadini^* ²؛ Roghayeh Fathi³؛ Seyed Yaghob Seyed Masoumi⁴

¹MSc, Department of Horticultural Science, Faculty of Agriculture and Natural Resources, University of Mohaghegh Ardabili, Ardabil, Iran.

²Professor, Department of Horticultural Science, Faculty of Agriculture and Natural Resources, University of Mohaghegh Ardabili, Ardabil, Iran.

³Assistant Professor, Department of Horticultural Science, Faculty of Agriculture and Natural Resources, University of Lorestan, Khorramabad, Lorestan, Iran.

⁴Assistant Professor, Department of Crop and Horticulture, Research and Education Center for Agriculture and Natural Resources of Ardabil Province, Agricultural Research, Education and Extension Organization, Ardabil, Iran.

چکیده

Peppermint (Mentha piperita L.) from the Lamiaceae family is one of the most widely used medicinal plants. Due to the importance of morphological trait variation in the management of plant germplasm for plant breeding, as well as the preservation of valuable genetic reserves in breeding programs, further morphological studies are needed. In this research, different accessions of this plant were collected from various regions of Iran (Ardabil, Hamedan, Kordestan, Golestan, Meshginshahr, Firoozabad, Noorabad, Zanjan, Tabriz, Orumieh, and Shiraz). An experiment was conducted in 2021 based on a randomized complete block design to evaluate the morphology of these accessions in the Meshginshahr climatic condition. Analysis of variance showed significant differences between the populations in traits. Comparison of mean traits in total showed that important traits such as leaf width (1.22-1.67 cm), petal length (0.20-0.35 cm), stem diameter (0.20-0.27 cm), leaf length (2.48-3.34 cm), leaf petiole (0.53-2.16 cm), leaflet width (0.31-0.50 cm), and number of leaves (22.83-92) varied among accessions. The maximum correlation was observed between leaf petiole and pedicel length (0.98), while the minimum correlation was observed between the number of inflorescences and petal length (0.01). Cluster analysis classified the accessions into two major groups. The results suggested that Mentha piperita L. accessions from Iran have high genetic diversity, which can be utilized in breeding programs.

کلیدواژه‌ها

Cluster analysis؛ Diversity؛ Flowering؛ Medicinal plants؛ Peppermint

اصل مقاله

مقدمه

گیاهان دارویی از هزاران سال پیش به‌عنوان روش درمان در جوامع محلی مطرح بوده‌اند (Fitzgerald et al., 2020).

تیرة نعناع شامل بیش از 4000 گونه و 200 جنس است که بسیاری از آنها گیاهان دارویی هستند (2015 (Snoussi et al.,. نعناع‌فلفلی با نام علمی Mentha piperita Lو نام رایج Peppermint یکی از گیاهان دارویی مهم است که به خانوادة Lamiaceae و راسته Lamialse و رده Rosidae تعلق دارد (Tsai et al., 2013). گیاهی معطر که منشأهای آن اروپا، شمال ایالات متحده آمریکا، کانادا، آسیا و بسیاری از مناطق دیگر جهان است و در مناطقی رشد می‌کند که آب زیادی دارد (Kiełtyka et al., 2017). نعناع‌فلفلی گیاهی چند ساله با ساقه‌های چهارگوش و برگ‌های متقابل به رنگ سبز معطر است که بیضی شکل بوده و کمی پوشیده از کرک با حاشیة‌ دندانه‌دار است (Singh et al., 2015). این گیاه به‌عنوان طعم‌دهنده در آدامس‌سازی، صنایع آرایشی، صنایع دارویی و... استفاده می‌شود (Çoban & Baydar, 2016; De Sousa Guedes et al., 2016). استفاده از گیاهان دارویی مؤثر و درمان‌های جایگزین مرتبط در جامعه، به‌عنوان اطلاعات پایه در نظر گرفته می‌شود که داده‌های اولیه را برای تحقیقات آینده ارائه می‌دهد که می‌تواند گام مهمی در برنامه‌های اصلاحی باشد (Khanuja et al., 2020).

در تحقیقی که تغییرات ژنتیکی مشتق‌شده از جهش القایی، ژنوتیپ و ارقام برای صفات کمّی و کیفی در گونه‌های Mentha انجام دادند، استراتژی اصلی در پرورش مبتنی بر جهش، یک ابزار ماهر برای تشویق بیان ژن‌های مغلوب و تولید تغییرات ژنتیکی جدید است. بررسی حاضر شامل سهم چشمگیری از رویکردهای اصلاح جهش در توسعه گونه‌های نعناع جهش‌یافته و اثرات آن بر تنوع فیزیولوژیکی، محتوای اسانس و ترکیب آن و بیان افتراقی ژن‌های مرتبط است (Prasad et al., 2024). در مطالعه‌ای که با استفاده از RAPD-PCR برای شناسایی دو گونه نعناع ( (Mentha spicataوMentha piperita) ) جمع‌آوری‌شده از مصر انجام گرفته است، نتایج نشان دادند تغییرات ژنتیکی چشمگیری بین دو گونه نعناع وجود دارد (Hashem et al., 2018).

همچنین در مطالعه‌ای که روی صفات مورفولوژیکی، عملکرد گیاه و محتوای روغن نعناع‌فلفلی بررسی شده است، نتایج نشان داده‌اند برای تمام صفات کمّی به‌جز 𝛽-myrcene که در سطح 05/0 درصد معنی‌دار بود و ازجمله صفات کمّی ارتفاع گیاه، عملکرد گیاه به‌جز نسبت طول به قطر ساقه بسیار معنی‌دار است که نشان‌دهندة امکان بهره‌برداری تنوع موجود برای بهبود بیشتر برنامه‌های ژنتیکی است. همچنین تجزیه خوشه‌ای صفات بررسی‌شده را به سه گروه تقسیم کرد که گروه اول سه ژنوتیپ، گروه دوم سه ژنوتیپ و گروه سوم چهار ژنوتیپ داشت. همچنین ضرایب همبستگی بین وزن تر و خشک بوته با قطر تاج پوشش، ارتفاع بوته، قطر تاج پوشش، تعداد شاخه در بوته و طول‌ گل‌آذین مثبت و معنی‌دار بودند (Himanshi et al., 2023). همچنین در پژوهشی که روی تنوع ناشی از تابش گاما در صفات مورفوآگرونومیک Mentha piperita انجام گرفته است، مشاهدات مورفومتریک یعنی ارتفاع بوته (سانتی‌متر)، طول برگ (سانتی‌متر)، عرض برگ (سانتی‌متر)، برگ نسبت به ساقه، عملکرد گیاه و محتوای روغن تفاوت معنی‌داری را نشان داده‌اند. همچنین تقسیم همبستگی‌ها به اثرات مستقیم و غیرمستقیم نشان‌دهندة روابط متقابل پیچیده بین صفات مختلف است و نتایج تجزیه خوشه‌ای تیمارهای مطالعه‌شده در 6 گروه قرار گرفتند (Prasad et al., 2021). در تحقیقی دیگر از تیره نعناعیان که به‌منظور بررسی تنوع صفات مورفولوژیکی توده‌های مرزۀ تابستانه انجام گرفته است، نتایج نشان دادند توده‌های مطالعه‌شده در صفات تعداد برگ، تعداد گل، طول برگ، طول گل، عرض گل‌آذین، تعداد روز تا 50 درصد گل‌دهی و طول گل‌آذین تفاوت معنی‌داری وجود دارد که نشان‌دهندة وجود تنوع گسترده برای صفات مطالعه در توده‌های این گونه است (Fathi et al., 2019).

در تحقیقی دیگر که به‌منظور بررسی تنوع ژنتکی صفات مورفولوژیکی نعناع‌فلفلی (Mentha piperita) انجام گرفته است، نتایج نشان دادند ضرایب فنوتیپی از تغییرات به‌طور ثابت بالاتر از ضریب ژنوتیپی بود و تغییرات نشان‌دهندة تأثیر محیط برای صفات کمّی بوده است؛ درحالی‌که برای صفات کیفی، فنوتیپی و ضرایب ژنوتیپی تغییرات یکسان بوده است و کنترل دقیق ژنتیکی روی این صفات باید صورت گیرد. همچنین همبستگی ژنوتیپی برای اکثر صفات بیشتر از همبستگی فنوتیپی متناظر بود که می‌تواند به‌دلیل اثر اصلاحی و سطح ژنتیکی باشد. ضریب همبستگی ژنوتیپی و فنوتیپی از بین 12 صفت مشخص شد که بسیار مثبت و معنی‌دار بوده است. همچنین داده‌های مورفولوژیکی 8 ژنوتیپ به همراه والدین براساس تجزیه کلاستر در سه گروه اصلی طبقه‌بندی شدند که گروه اول و گروه دوم دارای 4 ژنوتیپ و گروه سوم دارای 1 ژنوتیپ بودند که با توجه به صفات مورفولوژیکی مطالعه‌شده نشان داد تنوع مورفولوژیکی کاملا متفاوت است (Kumar et al., 2014).

همچنین پژوهش‌های متعدد دیگری روی صفات مورفولوژکی انجام گرفته‌اند که می‌توان به مطالعه صفات مورفولوژیکی در تحقیقات مختلف ازجمله تحقیقات (2014) Mohammadi et al. روی گیاه بابونه آلمانی (Matricaria chamomilla)، مطالعه (2019)Eghlima et al. روی گیاه شیرین بیان (Glycyrrhiza glabra)، مطالعه (2011)et al. Hadian روی گیاه مرزه خوزستانی (Sarureja khuzistanica jamzad) و مطالعه (2018 ) et al. Eghlima روی گیاه مرزه رشینگری (Satureja rechingeri) اشاره کرد.

تنوع ژنتیکی به اصلاح‌گران کمک می‌کند تا بتوانند صفات مرتبط با اهداف اصلاحی خود را شناسایی و در برنامه‌های اصلاحی استفاده کنند. روش‌های مختلفی برای بررسی تنوع بین گیاهان وجود دارد که رایج‌ترین آنها ارزیابی تنوع مورفولوژیک است. روش‌های اصلاح گیاهان زراعی براساس گزینش ژنوتیپ‌های برتر از بین تنوع ژنتیکی موجود و دست‌ورزی صفات و ایجاد صفت‌های مطلوب به‌‌منظور تولید واریته یک رقم تجاری است (Hashemi Moghaddam et al., 2021). با افزایش تنوع ژنتیکی می‌توان از آن در برنامه‌های اصلاحی به‌‌منظور تولید ارقام پربازده استفاده کرد. امروزه مطالعات اندکی دربارة تنوع ژنتیکی گیاهان دارویی انجام شده است که بررسی صفات مورفولوژیکی یکی از روش‌های معتبر برای بررسی تنوع ژنتیکی ارقام مختلف است؛ بنابراین، این تحقیق نیز با هدف بررسی تنوع ژنتیکی صفات ریخت‌شناسی ژنوتیپ‌های نعناع‌فلفلی با منشأهای مختلف به‌منظور معرفی ارقام مطلوب انجام گرفته است.

مواد و روش‌ها

این مطالعه با 12 تودة گیاه دارویی نعناع‌فلفلی در قالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی با سه تکرار در ایستگاه تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی شهرستان مشگین‌شهر اجرا شد. در این آزمایش ریزوم 12 تودة بومی گیاه دارویی نعناع‌فلفلی در سال 1400 از نواحی مختلف ایران شامل شهرهای اردبیل، مشگین‌شهر، تبریز، ارومیه، زنجان، شیراز، گلستان، کردستان، همدان، نورآباد و فیروزآباد جمع‌آوری و خریداری شد. مشخصات مربوط به محل جمع‌آوری ریزوم گیاه دارویی نعناع‌فلفلی در جدول زیر آورده شده است (جدول 1). ریزوم‌های خریداری‌شده به اندازه 15 تا 20 سانتی‌متر با فاصله 20 تا 25 سانتی‌متر به عمق 5 تا 10 سانتی‌متر و فاصله ردیف‌های 30 سانتی‌متر از هم به‌صورت ردیفی کشت شدند. بلافاصله بعد از کشت، آبیاری انجام شد. دوره جوانه‌زنی بین 14 تا 28 روز به طول انجامید. عملیات زراعی شامل وجین علف‌های هرز و مبارزه با آفات و بیماری‌ها در طول فصل رشد به‌صورت دستی انجام گرفت. سپس توده‌ها در یک مرحله رشدی (50 درصد گیاه به گل رفته بودند) ازنظر صفات مورفولوژیکی ارزیابی شدند. 5 بوته به‌صورت نمونه تصادفی از هر کرت از نقاط مختلف کرت انتخاب شدند و برای تجزیه و تحیل برای هر توده از میانگین اندازه‌گیری‌های محاسبه‌شده استفاده شد. صفات بررسی‌شده در این تحقیق شامل عرض برگ، طول دم‌گل، قطر ساقه، طول گل، تعداد گل‌آذین، عرض برگچه، طول برگ، طول دم‌برگ، طول برگچه، عرض گلبرگ، عرض گل، تعداد برگ، تعداد روز تا جوانه‌زنی و تعداد روز تا 50 و 100 درصد گل‌دهی بودند. در این پژوهش تجزیه داده‌ها با استفاده از نرم‌افزار SPSS 16 انجام شد. قبل از آنالیز‌های آماری، آزمون تست نرمال‌بودن داده‌ها انجام شد. مقایسة میانگین داده‌ها با استفاده از آزمون چنددامنه‌ای دانکن در سطح احتمال 5 درصد انجام شد. همچنین همبستگی بین صفات با استفاده از ضریب همبستگی پیرسون و تجزیه خوشه‌ای و طبقه‌بندی توده‌ها نیز به روش وارد (Ward) با استفاده از تجزیه تابع تشخیص براساس فاصلة اقلیدسی انجام شد.

جدول 1- مشخصات محل جمع‌آوری توده‌های بومی نعناع‌فلفلی

Table 1- Characteristics of the place where peppermint accessions are collected

توده‌ها Accessions		ارتفاع از سطح دریا Above sea level (متر)	طول جغرافیایی Longitude	عرض جغرافیایی Latitude
	Ardabilاردبیل	1352	48°17'39"	38°14'49"
	Hamedanهمدان	1818	48°30'54"	34°47'55"
	Kordestanکردستان	1500	46°59'44"	35°18'39"
	Golestanگلستان	133	54°25'59"	36°50'31"
	Meshginshahr مشگین‌شهر	1420	47°40'39"	38°23'53"
	Firoozabadفیروزآباد	1329	52°34'16"	28°50'40"
	Noorabadنورآباد	978	51°32'50"	30°625"
	Zanjanزنجان	1678	48°29'31"	36°40'55"
	Tabrizتبریز	1402	46°18'13"	38°4'42"
	Orumiehارومیه	1348	45°4'34"	37°33'11"
	Shiraz 1شیراز 1	1519	52°32'16"	29°35'47"
	Shiraz 2شیراز 2	1599	52°47'51"	29°52'7"

نتایج و بحث

نتایج تجزیه واریانس داده‌ها نشان دادند صفات مورفولوژیکی ازجمله عرض برگ، طول گلبرگ، تعداد روز تا 50 درصد گل‌دهی، طول گل، طول برگ، طول دم‌برگ، طول برگچه، تعداد روز تا 100 درصد گل‌دهی، عرض گلبرگ، عرض گل و تعداد برگ در سطح احتمال 1 درصد تفاوت معنی‌دار داشتند؛ اما صفاتی مانند قطر ساقه، طول دم‌گل، تعداد گل‌آذین و عرض برگچه تفاوت معنی‌داری نداشتند که نشان‌دهندة وجود تنوع گسترده براساس صفات مطالعه‌شده در بین توده‌های این گونه است (جدول 2). نتایج مقایسه میانگین نیز نشان دادند بیشترین مقدار عرض برگ (67/1)، عرض برگچه (50/0)، طول برگ (34/3) و تعداد برگ (92) در توده مشگین‌شهر، بیشترین مقدار طول دم‌گل (16/2) در توده گلستان، بیشترین قطر ساقه (27/0) در توده نورآباد، بیشترین مقدار طول گلبرگ (35/0) در توده ارومیه، بیشترین تعداد روز تا 50 درصد گل‌دهی (2/120) و بیشترین تعداد روز تا 100 درصد گل‌دهی (20/91) در شیراز مشاهده شد. همچنین در بین توده‌ها ازنظر بیشترین مقدار صفات رویشی نسبت به بقیه توده‌ها مشگین‌شهر به‌عنوان توده برتر شناسایی شد (جدول 3). در تحقیقی دیگر که روی واکنش مورفولوژیک و عملکرد کمّی نعناع‌فلفلی انجام گرفته است، نتایج نشـان دادند اثـر تیمارهـای آزمایشی (زمـان و نسـبت کاشـت) بـر تمـامی صـفات مورفولوژیک به استثنای شاخص سـبزینگی در سـطح احتمال 1 درصد معنی‌دار بود (Shahbazi et al., 2022). در پژوهشی دیگر که روی تنوع مورفولوژیکی و ژنتیکی توده‌های نعناع‌فلفلی صورت گرفته است، شاخص صفات کمّی و کیفی محاسبه‌شده مانند شکل برگ، رنگ برگ، طول دم‌برگ، طول برگ و عرض برگ تفاوت معنی‌داری را در بین صفات بررسی‌شده نشان داد (Kiełtyka et al., 2017). همچنین در پژوهشی دیگر، بررسی عملکرد سرشاخه و صفات مورفولوژیکی در جمعیت‌های نعناع Mentha pulegium تفاوت معنی‌دار بین جمعیت‌ها ازلحاظ تمام صفات نشان داد p<0.01؛ به‌طوری‌که وجود اختلاف معنی‌دار در بین جمعیت‌ها علاوه بر خاصیت ذاتی ژنتیکی می‌تواند به‌دلیل سازش و تطابق با محیط حاصل شده باشد؛ بنابراین، لازم است تحقیقات بیشتری روی جمعیت‌های پرمحصول انجام گیرد و در سایر مناطق کشور پرمحصول عملیات به‌زراعی مانند تراکم و زمان مناسب کاشت، عملیات کوددهی و استفاده از مکانیزاسیون انجام شود (Shahbazi & Jafari, 2020). در تحقیقی دیگر که روی خصوصیات کمّی و کیفی نعناع‌فلفلی (Mentha piperita L.) صورت گرفته است، نتایج نشان دادند تمام صفات بررسی‌شده و عملکرد خشک و تر اندام هوایی (وزن تر برگ، وزن خشک برگ، تعداد برگ و ارتفاع بوته) در سطح احتمال 1 درصد معنی‌دار بودند (Shadkam et al., 2024).

جدول 2- تجزیه واریانس صفات مورفولوژیکی در توده‌های نعناع‌فلفلی

Table 2- Analysis of variation among morphological traits of M.piperita accessions

			Mean squareمیانگین مربعات
منابع تغییرات Source of Variance	درجه آزادی df	عرض برگ width of leaf	طول دم‌گل Pedicel length	قطر ساقه stem diameter	طول گلبرگ Petallength
Blockبلوک	2	0.226^**	0.03^ns	0.12^**	0.011^**
Genotypeژنوتیپ	11	0.78^**	0.604^**	0.05^**	0.005^**
Errorخطا	22	0.012	0.013	0.001	0.001
CV %ضریب تغییرات		45.94	10.97	47.61	59.72

^ns،^**،^*: به‌ترتیب عدم معنی‌داری، معنی‌داری در سطح احتمال 1 درصد و 5 درصد

ns, * and **: Non significant, significant at 5% and 1% probability level, respectively

ادامه جدول 2- تجزیه واریانس صفات مورفولوژیکی در توده‌های نعناع‌فلفلی

Table 2- Analysis of variation among morphological traits of M.piperita accessions

منابع تغییرات			میانگین مربعات	Mean square
Source of Variance	درجه آزادی	طول گل	تعداد گل آذین	عرض برگچه	طول برگ	طول دم‌برگ	عرض گل
	df	Flower length	Number Inflorescence	Leaflet width	Leaf length	Leaf petiole	Flower Width
Blockبلوک	2	0.05^**	12.25^**	0.11^**	0.226^**	1.342^**	0.018^**
Genotypeژنوتیپ	11	0.004^ns	0.08^**	0.01^**	0.262^**	0.532^**	0.002^**
Errorخطا	22	0.006	0.010	0.001	0.048	0.151	0.0001
CV %ضریب تغییرات		16.83	7.57	6.58	12.64	54.71	64.28

^ns،^**،^*: به‌ترتیب عدم معنی‌داری، معنی‌داری در سطح احتمال 1 درصد و 5 درصد

ns, * and **: Non significant, significant at 5% and 1% probability level, respectively

ادامه جدول 2- تجزیه واریانس صفات مورفولوژیکی در توده‌های نعناع‌فلفلی

Table 2- Analysis of variation among morphological traits of M.piperita accessions

منابع تغییرات

درجه آزادی

میانگین مربعات

Mean square

Source of Variance

تعداد روز تا جوانه زنی

Number of days to germination

تعداد روز تا گلدهی

Number of day to 100 % flowering

تعداد برگ

Number leaf

عرض گلبرگ

Petal width

طول برگچه

Leaflet length

تعداد رو تا 50 درصد گل‌دهی

Number of days to 50 % flowering

Blockبلوک

19.347^ns

0.001^**

354.6^**

0.08^**

0.207^**

0.110^**

Genotypeژنوتیپ

150.170^**

175.719^**

1206.81^**

0.002^ns

0.094^ns

532.418^**

Errorخطا

18.68

277.8

137.73

0.0004

0.031

0.000

CV %ضریب تغییرات

36.82

9.14

45.52

31.62

28.06

11.44

ⁿ^s،^**،^*: به‌ترتیب عدم معنی‌داری، معنی‌داری در سطح احتمال 1 درصد و 5 درصد

ns, * and **: Non significant, significant at 5% and 1% probability level, respectively

جدول 3- مقایسه میانگین صفات مورفولوژیکی در توده‌های گیاه نعناع‌فلفلی (M.piperita)

Table 3- Mean comparison of traits morphological in 12 M. piperita accession

توده‌ها Accessions	عرض برگ Width of leaf	طول دم‌گل Pedicel length	قطر ساقه Stem diameter		طول گلبرگ Petallength	تعداد روز تا 50 درصد گل‌دهی Number of days to 50% flowering
Ardabilاردبیل	1.54^ab	1.33^ab	0.21^ab	0.29^a			95.20^h
Hamedanهمدان	1.65^a	0.86^b	0.20^b	0.31^a			91.20^j
Kordestanکردستان	1.46^ab	0.86^b	0.23^ab	0.29^a			82.20^k
Golestanگلستان	1.65^a	2.16^a	0.20^b	0.29^a			100.2^f
Meshginshahr مشگین‌شهر	1.67^a	1.16^ab	0.23^ab	0.28^ab			95.33^h
Firoozabadفیروزآباد	1.40^ab	0.66^b	0.21^ab	0.26^ab			92.20ⁱ
Noorabadنورآباد	1.44^ab	1.15^ab	0.27^a	0.28^ab			102.2^e
Zanjanزنجان	1.61^a	1.00^b	0.23^ab	0.33^a			97.20^g
Tabrizتبریز	1.32^ab	0.81^b	0.20^b	0.34^a			115.2^c
Orumiehارومیه	1.24^b	1.22^ab	0.23^ab	0.35^a			105.2^d
Shiraz 1شیراز 1	1.35^ab	0.71^b	0.20^b	0.31^a			119.2^b
Shiraz 2شیراز 2	1.22^b	0.53^b	0.20^b	0.20^a			120.2^a

اعداد با حروف مشترک در هر ستون دارای اختلاف معنی‌دار (P<0.05) نیستند

Means within a column followed by the same letter are not significantly different (p<0.05).

ادامه جدول 3- مقایسه میانگین صفات مورفولوژیکی در توده‌های گیاه نعناع‌فلفلی (M.piperita)

Table 3- Mean comparison of traits morphological in 12 M. piperita accession

توده‌ها Accessions		تعداد گل آذین Number Inflorescence	عرض برگچه Leaflet width	طول برگ Leaf length	طول دم‌برگ Leaf petiole
	Ardabilاردبیل	1.40^a	0.45^a	3.09ad	1.33ab
	Hamedanهمدان	1.36^ab	0.46^a	3.31ab	0.86b
	Kordestanکردستان	2.06^a	0.38^a	2.92ad	0.86b
	Golestanگلستان	0.83^b	0.43^a	3.30ab	2.16a
	Meshginshahr مشگین‌شهر	1.00^b	0.50^a	3.34a	1.16ab
	Firoozabadفیروزآباد	1.16^ab	0.50^a	3.02ad	0.67b
	Noorabadنورآباد	1.46^ab	0.31^a	2.89ad	1.15ab
	Zanjanزنجان	1.25^ab	0.46^a	3.21abc	0.98b
	Tabrizتبریز	1.36^ab	0.38^a	2.65cd	0.80b
	Orumiehارومیه	0.77^b	0.50^a	2.48d	1.22ab
	Shiraz 1شیراز 1	1.01^b	0.43^a	2.70bcd	0.88b
	Shiraz 2شیراز 2	1.16^ab	0.36^a	2.65cd	0.53b

اعداد با حروف مشترک در هر ستون دارای اختلاف معنی‌دار (P<0.05) نیستند

Means within a column followed by the same letter are not significantly different (p<0.05).

ادامه جدول 3- مقایسه میانگین صفات مورفولوژیکی در توده‌های گیاه نعناع‌فلفلی (M.piperita)

Table 3- Mean comparison of traits morphological in 12 M. piperita accession

توده‌ها Accessions	تعداد روز تا جوانه‌زنی Number of days to germination	تعداد روز تا100 درصد گل‌دهی Number day to 100 % flowering	تعداد برگ Number leaf	طول برگچه Leaflet length
Ardabilاردبیل	18.20e	78.20f	74.06ab	0.92ab
Hamedanهمدان	15.20f	74.20i	62abc	0.95ab
Kordestanکردستان	14.20h	72.20j	70.40ab	0.76ab
Golestanگلستان	14.30gh	90.20b	41.66bcd	0.92ab
Meshginshahr مشگین شهر	20.20d	75.20h	92a	1.09a
Firoozabadفیروزآباد	13.20i	71.20k	63.13abc	1.10a
Noorabadنورآباد	14.40gh	88.20c	70.93ab	0.76ab
Zanjanزنجان	14.50g	76.20g	63.55abc	1.01ab
Tabrizتبریز	40.20a	90.30b	43.33bcd	0.57b
Orumiehارومیه	18.30e	84.20e	48.33bcd	1.10a
Shiraz 1شیراز 1	28.20b	91.20a	22.83d	0.72ab
Shiraz 2شیراز 2	21.20c	86.20d	29.33cd	0.70ab

اعداد با حروف مشترک در هر ستون دارای اختلاف معنی‌دار (P<0.05) نیستند

Means within a column followed by the same letter are not significantly different (p<0.05).

تجزیه همبستگی

نتایج همبستگی نشان دادند صفت قطر ساقه با صفات عرض برگ، عرض برگچه، تعداد روز تا 100 درصد گل‌دهی، تعداد روز تا جوانه‌زنی و تعداد برگ همبستگی مثبت و معنی‌داری داشت؛ اما با بقیه صفات همبستگی معنی‌داری نداشت. همچنین صفت عرض برگچه با صفات تعداد گل‌آذین، عرض برگ، طول گلبرگ همبستگی مثبت و معنی‌داری داشت و با صفات تعداد روز تا 100 درصد گل‌دهی و تعداد برگ همبستگی منفی و معنی‌داری داشت؛ اما با بقیه صفات همبستگی معنی‌داری نداشت. صفت طول دم‌برگ نیز با صفات طول دم‌گل همبستگی مثبت و معنی‌داری داشت؛ اما با بقیه صفات همبستگی معنی‌داری نداشت. صفت تعداد گل‌آذین با صفات عرض برگ و تعداد برگ همبستگی مثبت و معنی‌داری داشت و با صفات طول گلبرگ و تعداد روز تا 100 درصد گل‌دهی همبستگی منفی و معنی‌داری داشت؛ اما با بقیه صفات همبستگی معنی‌داری نداشت. صفت عرض برگ نیز با صفات تعداد روز تا 100 درصد گل‌دهی و تعداد برگ همبستگی مثبت و معنی‌داری داشت و با صفت تعداد روز تا 50 درصد گل‌دهی همبستگی منفی و معنی‌داری داشت؛ اما با بقیه صفات همبستگی معنی‌داری نداشت. صفت تعداد روز تا جوانه‌زنی با صفات تعداد روز تا 50 درصد گل‌دهی و تعداد روز تا 100 درصد گل‌دهی همبستگی مثبت و معنی‌داری داشت؛ اما با بقیه صفات همبستگی معنی‌داری نداشت. صفت تعداد روز تا 50 درصد گل‌دهی با صفات تعداد روز تا 100 درصد گل‌دهی و تعداد برگ همبستگی مثبت و معنی‌داری داشت؛ اما با بقیه صفات همبستگی معنی‌داری نداشت. صفت تعداد روز تا 100 درصد گل‌دهی با تعداد برگ همبستگی مثبت و معنی‌داری داشت؛ اما با بقیه صفات همبستگی معنی‌داری نداشت. همچنین بیشترین همبستگی بین طول دم‌برگ با طول دم‌گل (98/0) مشاهده شد و کمترین همبستگی بین صفات تعداد گل‌آذین با طول گلبرگ (01/0) مشاهده شد (جدول 4). در تحقیقی دیگر هم‌راستا با این تحقیق که به‌منظور بررسی عملکرد صفات مورفولوژیکی جمعیت‌های نعناع‌فلفلی (Mentha piperita) صورت گرفته است، همبستگی مثبت و معنی‌داری بین صفات تعداد شاخه، طول گل‌آذین و تعداد گل مشاهده شد (Shahbazi & Jafari, 2020).

جدول 4- ضرایب همبستگی بین صفات مورفولوژیکی توده‌های نعناع‌فلفلی

Table 4- Correlation coefficients among morphological traits of M.piperita accessions

Ln	Ndf100	Ndf50	Ngd	Pwi	Ple	Fwi	Lwe	Lefle	Nin	Nif		pdl		Lpt		Lew	Sdi
																		Sdi
																	0.96^**	Lew
																0.45	0.40	Lpt
															0.99^**	0.47	0.43	Fpt
													-0.03		-0.04	0.16	0.10	Nif
											0.19		0.49		0.48	0.54	0.47	Nin
									-0.21		0.40		-0.08		-0.08	-0.17	-0.07	Lefle
								-0.06	0.75^**		0.11		0.39		0.33	0.63^*	0.62^*	Lwe
							0.13	-0.05	-0.14		0.49		-0.05		-0.10	0.26	0.26	Fwi
						0.72^**	-0.43	0.09	0.03		-0.01		-0.06		0.07	0.57	0.63^*	Ple
					-0.08	0.31	-0.26	0.08	-0.53		0.05		-0.22		-0.25	-0.37	-0.49	Pwi
				0.27	0.53	-0.34	-0.38	-0.28	-0.02		-0.03		-0.29		-0.26	-0.35	0.51	Ngd
			0.55	0.31	0.47	-0.39	-0.56	-0.36	-0.25		-0.49		0.24		0.29	-0.37	-0.48	Ndf50
		0.82^**	0.68*	0.43	0.43	-0.25	0.73**	-0.23	-0.51		-0.39		-0.23		-0.18	-0.55	0.64^*	Ndf100
	0.78^**	0.69^*	-0.44	-0.34	0.54	0.23	0.93**	-0.11	0.63*		0.10		0.15		0.09	-0.54	0.60^*	Ln

^ns،^**،^*: به‌ترتیب عدم معنی‌داری، معنی‌داری در سطح احتمال 1 درصد و 5 درصد

ns, * and **: Non significant, significant at 5% and 1% probability level, respectively

Sdi (Stem diameter), Lew (Leaflet width), Lpt (Leaf petiole), pdl (Pedicel length), Nif (Number Inflorescence), Lefle (Leaflet length), Lwe (Leaflet width), Fwi (Flower width), Ple (Petallength), Pwi (Petal width), Ngd (Number of days to germination), Ndf50 (Number of days to 50% flowering), Ndf100 (Number day to 100 % flowering), Ln (Number leaf).

تجزیه خوشه‌ای

براساس نتایج حاصل از تجزیه خوشه‌ای به روش Ward و با استفاده از تجزیه تابع تشخیص به‌منظور تعیین خط برش و فرض خط برش در فاصله 5، توده‌های مطالعه‌شده در دو گروه قرار گرفتند (شکل 1). گروه اول شامل دو زیرگروه بود که زیرگروه اول شامل توده‌های همدان، فیروزآباد، زنجان، کردستان، اردبیل و نورآباد بود و ازنظر صفات رویشی و زایشی نسبت به بقیه گروه برتر بودند و در زیرگروه دوم تودة مشگین‌شهر قرار داشت و ازنظر صفات رویشی برتر از بقیه گروه بودند. گروه دوم دو زیرگروه داشت؛ زیرگروه اول شامل توده‌های گلستان و ارومیه بود و ازنظر صفات زایشی برتر از بقیه توده‌ها بودند و زیرگروه دوم نیز شامل توده‌های شیراز و تبریز بود و ازنظر تعداد روز تا جوانه‌زنی و تعداد روز تا 100 درصد گل‌دهی نسبت به بقیه توده‌ها برتر بودند. همچنین در تحقیقی که به‌منظور بررسی تنوع ژنتکی صفات مورفولوژیکی نعناع‌فلفلی (Mentha piperita) انجام گرفته است، داده‌های مورفولوژیکی 8 ژنوتیپ به همراه والدین براساس تجزیه کلاستر در سه گروه اصلی طبقه‌بندی شدند که گروه اول و گروه دوم دارای 4 ژنوتیپ و گروه سوم دارای 1 ژنوتیپ بودند که با توجه به صفات مورفولوژیکی مطالعه‌شده نشان داد تنوع مورفولوژیکی کاملاً متفاوت است (Kumar et al., 2014). همچنین در تحقیقی دیگر که برای گروه‌بندی جمعیت‌های مطالعه‌شده، تجزیه خوشه‌ای روی عملکرد سرشاخه و صفات مورفولوژیکی انجام شد و پس از استانداردکردن داده‌ها با روش وارد (ward) براساس ماتریس فاصله‌های عدم تشابه اقلیدسی روی 12 جمعیت از گونه M. Pulegium انجام شد، ژنوتیپ‌های مختلف مطالعه‌شده‌ به دو گروه تقسیم شده‌اند که به‌ترتیب گروه اول و دوم دارای 8 و 4 ژنتوتیپ بودند و میانگین کل جمعیت‌های گروه 1 ازلحاظ تمام صفات از گروه 2 بیشتر بود. با توجه به نتایج تجزیه خوشه‌ای می‌توان از ژنوتیپ‌های گروه 1 برای معرفی تولید ارقام ترکیبی پرمحصول استفاده کرد (Jafari & Shahbazi, 2020).

شکل 1- دندروگرام حاصل از تجزیه خوشه‌ای توده‌های نعناع‌فلفلی. شماره ‌1: تودة اردبیل، 2: همدان، 3: کردستان، 4: گلستان، 5: مشگین‌شهر، 6: فیروزآباد، 7: نورآباد، 8: زنجان، 9: تبریز، 10: ارومیه، 11: شیراز 1، 12: شیراز 2.

Figure 1- Dendrogram of cluster analysis for M. piperita accessions: 1- Ardabil, 2- Hamedan,3- Kordestan, 4- Golestan, 5- Meshginshahr, 6- Firoozabad, 7- Noorabad,8- Zanjan, 9- Tabriz, 10- Orumieh,11- Shiraz 1, 12- Shiraz 2.

نتیجه‌گیری

آگاهی از میزان تنوع ذخایر توارثی و داشتن اطلاعات مربوط به تفاوت‌های مورفولوژی در بین جمعیت‌ها، همراه با داده‌های حاصل برای حفاظت، بهره‌برداری، اهلی‌سازی و به‌نژادی جمعیت‌های مطالعه‌شده از این نوع گیاهان بسیار مهم است. پژوهش حاضر نشان داد در بین توده‌های مختلف نعناع‌فلفلی ازلحاظ تنوع ژنتیکی براساس صفات مورفولوژیکی تنوع زیادی وجود دارد. همچنین به‌منظور انتخاب و اصلاح بهترین جمعیت‌ها برای مصارف دارویی و سبزی، این صفات اهمیت درخور توجهی دارند که ازنظر صفات مورفولوژیکی جمعیت‌های یک گونه با یکدیگر متفاوت است. قسمت‌های مختلف نعناع‌فلفلی ازجمله برگ و ساقه دارای خواص دارویی ‌فراوان هستند. با توجه به وجود تنوع در بین توده‌های نعناع‌فلفلی موجود در کشور، لازم است این تنوع، ‌بررسی و در برنامه‌های اصلاحی به کار گرفته شود. در این پژوهش تحقیقی کاربردی به‌منظور گزینش و انتخاب توده‌های برتر نعناع‌فلفلی صورت گرفته است. نتایج این تحقیق نشان دادند سطوح بالایی از تنوع بین توده‌های نعناع‌فلفلی ازنظر ویژگی‌های مورفولوژیکی وجود دارد. در مجموع مطالعه حاضر نشان داد تودة مشگین‌شهر ازنظر بیشتر صفات رویشی برتر از بقیه توده‌ها بود و توده‌های کردستان و گلستان ازنظر صفات زایشی برتر از بقیه توده‌ها بودند و می‌توان از این توده‌ها به‌عنوان والدین برای تولید ارقام جدید نعناع‌فلفلی استفاده کرد.

سپاسگزاری

نگارندگان از همکاری اداره ایستگاه تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی شهرستان مشگین‌شهر و همچنین گروه علوم باغبانی دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه محقق اردبیلی کمال تشکر را دارند.

مراجع

Çoban, Ö., & Baydar, N. G. (2016). Brassinosteroid effects on some physical and biochemical properties and secondary metabolite accumulation in peppermint (Mentha piperita L.) under salt stress. Industrial Crops and Products, 86, 251-258. https://doi.org/10.1016/j.indcrop.2016.03.049

De Sousa Guedes, J. P., da Costa Medeiros, J. A., e Silva, R. S. D. S., de Sousa, J. M. B., da Conceição, M. L., & de Souza, E. L. (2016). The efficacy of Mentha arvensis L. and Mentha piperita L. essential oils in reducing pathogenic bacteria and maintaining quality characteristics in cashew, guava, mango, and pineapple juices. International Journal of Food Microbiology, 238, 183-192. https://doi.org/10.1016/j.ijfoodmicro.2016.09.005

Eghlima, Gh., Hadian, J., & Motallbi Azar, A.R. (2018). Survey on Diversity of morphological and biological production traits of Satureja rechingeri Jamzad clones in Dezfool climate. Plant Production. Scientific Journal of Agriculture, 40(4), 41-53. https://doi.org/10.22055/ppd.2018.13442

Eghlima, Gh., Sanikhani, M., Kheiry, A., Hadian, J., & Aelaei, M. (2019). A Survey of genetic diversity of Glycyrrhiza glabra L. some populations using morphological and phytochemical characteristics. Plant Production Research, 26(4), 209-222 https://doi.org/10.22069/jopp.2019.15993.2437

Fathi, R., Mohebbadini, M., & Chamani, E. (2019). A Study of Morphological and Phytochemical Characteristics of Iranian and Foreign Summer Savory (Satureja Hortensis L.) Accessions in Field Conditions. Taxonomy and Biosystematics, 11(40), 75-90. 10.22108/TBJ.2020.125217.1125 [In Persian].

Fitzgerald, M., Heinrich, M., & Booker, A. (2020). Medicinal Plant Analysis: A Historical and Regional Discussion of Emergent Complex Techniques. FrontiersInPharmacology, 10, 1480. https://doi.org/10.3389/fphar.2019.01480

Hadian, J., Azizi, A., Tabatabaei, S., Naghavi, M. R., Jamzad, Z., & Friedt. W. (2014). Analysis of the genetic diversity and affinities of different Iranian Satureja species based on SAMPL markers. Planta Medica, 76, 1-7. http://dx.doi.org/10.1055/s-0030-1250063

Hashem, M., Rizk, I., & Reham, A. (2018). Genetic variations among two Egyptian mint species (Mentha spicata and Mentha piperita) using random amplified Polymorphic DNA markers. Journal of Applied Biotechnology, 4(2), 1-8. https://app.scinito.ai/resolver?doi=10.21608/rjab.2018.106784

Hashemi Moghaddam, H., Sefidkon, F., Jafari, A., & Kalatejar, S. (2021). Effect of habitat factors on aerial yield, morphological traits and essential oil content of Nepeta binaludensis Jamzad. Iranian Journal of Horticultural Science, 52(4), 813-824. 10.22059/IJHS.2021.306356.1824 [In Persian].

Himanshi, G., Kumari, P., & Jaiswal, V. (2023). Phytochemically Rich Medicinally Important Plant Families. In Swamy, M.K., Kumar, A. (eds). Phytochemical Genomics. Springer. https://doi.org/10.1007/978-981-19-5779-6_2

Kiełtyka-Dadasiewicz, A., Okoń, S., Ociepa, T., & Król, B. (2017). Morphological and genetic diversity among peppermint (Mentha × piperita L.) cultivars. Hortorum Cultus, 16(3), 151–161. 10.24326/asphc.2017.3.15

Kumar, B., Mali, H., & Gupta, E. (2014). Genetic Variability, Character Association, and Path Analysis for Economic Traits in Menthofuran Rich Half-Sib Seed Progeny of Mentha piperita L. Hindawi Publishing Corporation BioMed Research International, 20(14), 1-7. http://dx.doi.org/10.1155/2014/150830

Mohammadi, R., Dehghani, H., & Zainali, H. (2014). Study the genetic diversity of different chamomile (Matricaria chamomilla L.) landraces using morphological and phonological traits. Journal of Agronomy, 27(105), 74-63 https://doi.org/10.22092/aj.2014.103214 [In Persian].

Prasad, P., Singh, V., Aftab, N., Gupta, A., Kishor, R., & Kumar, H. (2021). Gamma irradiation-induced variability in morphoagronomic and oil quality traits of Mentha piperita L. International Journal of Radiation Biology, 97(5), 737-745. https://doi.org/10.1080/09553002.2021.1893855

Singh, R., Shushni, M. A. M., & Belkheir, A. (2015). Antibacterial and antioxidant activities of Mentha piperita L. Arabian Journal of Chemistry, 8(3), 322-328. https://doi.org/10.1016/j.arabjc.2011.01.019

Snoussi, M., Noumi, E., Trabelsi, N., Flamini, G., Papetti, A., & De Feo, V. (2015). Mentha spicata essential oil: chemical composition, antioxidant ‌and antibacterial activities against planktonic and biofilm cultures of ‌Vibrio spp. strains. Molecules, 20(8), 14402-14424‌‌. ‌https://doi.org/10.3390/molecules200814402

Shadkam, S., Sharfi, S., Yazdan Seta, S., Mir Mahmoudi, T., & Habibi, F. (2024). The effect of foliar application of different nano fertilizers on the quantitative and qualitative characteristics of peppermint (Mentha piperita L.) under water stress conditions. Environmental Stresses in Crop Sciences, 17(2), 355-370. http://dx.doi.org/10.22077/ESCS.2023.5805.2177 [In Persian].

Shahbazi, F., & Jafari, A. (2020). Investigation on Areal part yield and morphological traits in populations of Mentha pulegium. Iranian Medicinal Plants Technology, 3(1), 29-39. 10.22092/MPT.2020.342777.1062 [In Persian].

Shahbazi, M., Khodaei Joghan, A., Moradi Telavat, M., & Moshatati, A. (2022). Morphological and quantitative yield response of peppermint and guar to simultaneous and relay intercropping ratios. Iranian Journal of Field Crop Science, 53(2), 143-154. 10.22059/IJFCS.2021.313800.654774 [In Persian].

Tsai, M. L., Lin, T. F., Lin, W. C., Huang, Y. C., & Yang, C. H. (2013). Chemical composition and biological properties of essential oils of two mint species. Trop J Pharm Res, 12(4), 571-582.

https://doi.org/10.4314/tjpr.v12i4.20

آمار

تعداد مشاهده مقاله: 758

تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 432

سامانه مدیریت نشریات علمی. طراحی و پیاده سازی از سیناوب

پیوندهای مفید

اخبار و اعلانات

آمار

Assessment of morphological traits variation of Mentha piperita L. genotypes of different origins of Iran