Abstract

Acest studiu a analizat potențialul de producere a Melissa officinalis L. folosind butași de tulpină. Patru hormoni diferiți (IAA, IBA, NAA și GA3) au fost aplicați butașilor, cu și fără muguri, în două doze (1000 mg/L și 5000 mg/L), iar după 60 de zile, au fost detectate 10 caracteristici morfologice ale plantelor nou generate și s-a efectuat o analiză statistică. Rezultatele studiului arată că, pentru a produce M. officinalis cu ajutorul butașilor de tulpină, trebuie să se utilizeze butași cu cel puțin un mugure. Chiar dacă hormonii din grupul auxinelor (IAA, IBA și NAA) nu au un efect aparent asupra procentului de înrădăcinare, s-a constatat că acești hormoni afectează caracteristicile morfologice ale plantelor nou generate, în special generarea de rădăcini. Aplicarea GA3 are un efect considerabil asupra înălțimii tulpinii.

1. Introducere

Melisa (Melissa officinalis L.) aparține familiei Lamiaceae și crește pe scară largă în Europa centrală și de sud și în Asia minoră . Se găsește, de asemenea, în țările tropicale (Brazilia) unde este cunoscută popular sub numele de erva-cidreira și Melissa . Este o plantă perenă aromatică (lămâioasă), cu o înălțime de până la aproximativ 1 m. Părțile folosite în principal sunt frunzele uscate, având adesea vârfuri înflorite .

Frunzele verzi aromate de lămâie ale acestei plante sunt folosite ca frunze proaspete, precum și în forma lor uscată în salate, sosuri, supe, cu legume și carne, și în deserturi. Această plantă se folosește la prepararea anumitor băuturi alcoolice și lichioruri și se consumă ca ceai de plante. Este, de asemenea, folosită ca plantă ornamentală și ca plantă de frontieră, în special în grădini .

M. officinalis a fost folosită într-o varietate de aplicații practice în știința medicală. Frunzele conțin uleiuri volatile . Frunzele conțin, de asemenea, compuși polifenolici: derivați ai acidului cafeic în proporții mari, cum ar fi acidul rosmarinic, compuși trimerici și unele flavonoide .

M. officinalis poate modula o serie de măsuri comportamentale, cu indicații care includ administrarea ca sedativ ușor, în somnul perturbat, și în atenuarea simptomelor tulburărilor nervoase, inclusiv reducerea excitabilității, a anxietății și a stresului . Extractele de M. officinalis pot atenua efectele subiective ale stresului indus în laborator . Poate fi o plantă medicinală utilă pentru tratamentul spasmelor gastrointestinale . M. officinalis L. are o activitate antispasmodică și antimeteorică, așa cum s-a demonstrat anterior la animale și la oameni . Schnitzler și colab. au raportat că uleiul de M. officinalis ar putea fi potrivit pentru tratamentul topic al infecțiilor herpetice. Are activitate la nivelul receptorilor de acetilcolină din sistemul nervos central, cu proprietăți de legare atât nicotinică, cât și muscarinică .

M. officinalis este vândut predominant în combinație cu alte plante, existând, ca exemplu, 49 de produse care conțin melisa în actualul catalog de medicamente „Rote Liste” (2001) al industriei farmaceutice germane . De la introducerea sa de către mauri în Spania în secolul al șaptelea, cultivarea și utilizarea sa s-au răspândit în întreaga Europă până în Evul Mediu . Este cultivată în întreaga lume datorită proprietăților sale culinare .

Datorită importanței sale economice, această plantă este produsă în câmpuri mari în mai multe țări europene, cum ar fi Franța, Germania, Bulgaria și România, precum și în America de Nord. Chiar dacă planta de melisă se răspândește în mod natural în flora țării noastre, nivelul său de agricultură nu este satisfăcător și, ocazional, este colectată din natură și exportată .

O cantitate semnificativă de melisă care este folosită pe scară largă în Turcia este colectată din flora naturală. Aceasta include cultivarea balsamului de lămâie, care are o importanță economică foarte mare și va preveni distrugerea excesivă și fără sens a florei naturale, cel puțin într-o anumită măsură. În acest studiu, a fost analizat potențialul de producere a M. officinalis L. folosind butași de tulpină. În acest scop, patru hormoni diferiți au fost aplicați butașilor de tulpină în două doze, iar efectul a nouă aplicații, împreună cu grupul de control, asupra a 10 caracteristici morfologice a fost analizat.

2. Materiale și metode

Butașii de M. officinalis utilizați în această cercetare au fost colectați din districtul Daday din provincia Kastamonu din Turcia. Butașii au fost colectați pe 8 septembrie, hidratați și depozitați în gazonul de germinare. Aplicațiile asupra butașilor aduși în laborator au fost efectuate pe 9 septembrie, așa cum se explică în continuare.(a)Două treimi din tuburile de polietilenă de 3 × 3 × 15 cm au fost umplute cu gazon de germinare Klasmann în laborator.(b)Butașii au fost tăiați la 2.5 cm lungime cu ajutorul unor lănțișoare sterile și au fost grupate ca butași cu și fără muguri.(c)Pe butași au fost aplicate soluții de patru hormoni diferiți în două doze diferite (1000 mg/L și, respectiv, 5000 mg/L) și au fost create nouă grupuri de aplicare, formate din opt grupuri de aplicare a hormonilor și un grup de control. Aplicațiile au fost efectuate prin îmbibarea butașilor în hormon timp de 4-5 minute. Această aplicare a fost compusă din 3 repetiții și 15 butași în fiecare repetiție (15 butași cu muguri și 15 butași fără muguri). Cinci butași au fost plasați în fiecare tub fără niciun contact, acoperiți cu un gazon de germinare de aproximativ 2 cm și hidratați imediat. (d)Aceste tuburi au fost plasate în cutii cu găuri la temperatura camerei (20-25°C), nu au primit lumina directă a soarelui și au fost udate de două ori pe zi timp de 60 de zile. Pe măsură ce gazonul a ajuns la punctul de saturație, nu a fost generată nicio acumulare de apă, deoarece tuburile și cutiile în care au fost plasate tuburile conțineau găuri, iar surplusul de apă a fost eliberat. (e)Măsurătorile au fost efectuate la 8 noiembrie, care reprezintă a 60-a zi a procedurii. Gazonul din tuburi a fost turnat pe o bancă de laborator, rădăcinile au fost curățate cu precauție, iar numărul de rădăcini a fost definit. Lungimea medie a rădăcinilor a fost măsurată cu ajutorul unui microcompas digital. După această procedură, au fost măsurate tulpinile și frunzele. Toate aceste măsurători au fost efectuate cu ajutorul unui microcompas digital cu o precizie de 0,01 mm, iar rezultatele au fost introduse într-un tabel. La sfârșitul studiului au fost definite zece caracteristici morfologice pentru fiecare butaș, inclusiv procentul de înrădăcinare (RP), lungimea tulpinii (SL), lungimea tulpinii fără ramură (SLB), diametrul (SD), numărul de frunze (LN), lungimea frunzelor (LL), dimensiunea limbului foliar (LS), lățimea limbului foliar (LW), numărul de rădăcini (RN) și lungimea rădăcinii (RL).

Analiza de varianță a fost aplicată asupra datelor, folosind programul pachetului SPSS 17.0. Testul Duncan a fost aplicat pentru caracteristicile cu un nivel de încredere statistică de cel puțin 95% și, ca urmare, au fost dobândite și interpretate grupuri omogene.

3. Rezultate

La finalul studiului, la butașii de tulpină fără muguri nu s-a format nicio tulpină nouă. Acest rezultat implică faptul că butașii cu muguri trebuie să fie utilizați în timpul producerii Melisa officinalis cu butași de tulpină. Aplicațiile de hormoni în diferite doze afectează procentele de germinare, precum și caracteristicile indivizilor germinați, la diferite niveluri. Datele dobândite cu rezultatele studiului, rezultatele analizei de varianță aplicate asupra acestor date și testul Duncan sunt prezentate în tabelul 1.

Când sunt analizate valorile menționate în tabel, nu se observă germinație în cazul hormonului IAA la doza de 5000 mg/L. Cele mai mari valori ale procentului de germinație au fost dobândite la aplicațiile cu hormonul IAA de 1000 mg/L și GA3 de 1000 mg/L. Valorile dobândite în urma acestor aplicații sunt mai mari decât valorile germinației dobândite în grupul de control; cu toate acestea, conform rezultatelor testului Duncan, aceste valori se află în aceeași grupă omogenă cu grupul de control. Conform rezultatelor testului Duncan, prima grupă omogenă este compusă din aplicațiile în care nu s-a observat nicio germinație; aplicațiile de 1000 mg/L IAA și 1000 mg/L GA3 împreună cu grupul de control sunt incluse doar în cea de-a doua grupă omogenă, iar celelalte aplicații au fost incluse în ambele grupe omogene.

În conformitate cu valorile menționate în tabel, între aplicații au apărut diferențe semnificative cu un nivel de încredere statistică de 95%; cu toate acestea, nivelul de încredere statistică al diferențelor apărute în conformitate cu celelalte caracteristici a fost de 99,9%. Acest rezultat indică faptul că, deși aplicațiile de hormoni nu au avut efectul scontat asupra procentului de germinare, acestea au un efect considerabil asupra altor caracteristici.

Când sunt analizate valorile menționate în tabel, se observă că cele mai lungi răsaduri, cu o lungime a tulpinii fără ramificații de 81,72 și o lungime totală a tulpinii de 96,75, au fost produse cu aplicarea de 5000 mg/L GA3. Răsadurile produse în grupul de control au o lungime totală de 55,57 și o lungime a tulpinii fără ramuri de 30,12. În acest caz, lungimea răsadurilor de 5000 mg/L GA3 este de 2,71 ori mai mare decât cea a grupului de control în ceea ce privește lungimea tulpinii fără ramuri și de 74% mai mare în ceea ce privește lungimea totală. În mod similar, lungimea răsadurilor aplicate cu 1000 mg/L GA3 este cu 87% mai mare decât cea a răsadurilor din grupul de control, în ceea ce privește lungimea tulpinii fără ramuri și cu 38% mai mare în ceea ce privește lungimea totală. Cu toate acestea, răsadurile produse în urma altor aplicații sunt fie mai scurte decât cele din grupul de control, fie sunt incluse în aceleași grupe omogene cu grupul de control, în conformitate cu rezultatul testului Duncan.

Cele mai mari valori ale diametrului răsadurilor și ale numărului de frunze au fost dobândite în cazul aplicării cu 5000 mg/L IBA; cu toate acestea, una dintre cele mai mari valori ale numărului de frunze a fost obținută în grupul martor. Ca urmare, se poate concluziona că aplicațiile hormonale nu au un efect pozitiv, în special asupra numărului de frunze.

Când se analizează efectul aplicațiilor hormonale asupra mărimii frunzelor, se observă că aplicațiile cu IBA au un efect ridicat asupra mărimii și lățimii frunzelor. S-a observat că frunzele expuse la aplicarea de 1000 mg/L IBA sunt cu 55% mai lungi și 45% mai late în comparație cu grupul de control. Frunzele expuse la aplicarea de 5000 mg/L IBA sunt cu 31% mai lungi și 44% mai late decât cele din grupul de control. Se observă că aplicarea de 5000 mg/L IBA este foarte eficientă în ceea ce privește dimensiunea totală a frunzelor. Frunzele produse în grupul de control sunt de 18,84 mm, în timp ce această cifră este de 27,38 mm în cazul aplicării cu 5000 mg/L IBA și de 23,1 mm în cazul aplicării cu 5000 mg/L GA3, ceea ce este foarte eficient în ceea ce privește creșterea lungimii răsadurilor.

Chiar dacă lungimea tulpinii este un indicator important al calității puieților, raportul rădăcină/ tulpină este foarte important pentru un puiet sănătos. Puieții care pot genera rădăcini păroase sunt, în general, acceptați ca fiind mai sănătoși, iar puieții care pot genera rădăcini pivotante într-un interval scurt de timp ajung mai ușor la apa subterană în mediul natural și, astfel, șansele lor de supraviețuire cresc.

În consecință, generarea de rădăcini este unul dintre cei mai importanți indicatori de calitate a puieților. Conform rezultatelor studiului, puieții din grupul de control au dezvoltat 2,67 rădăcini cu o lungime medie de 10,32, în timp ce puieții care au primit aplicarea de 1000 mg/L IBA au dezvoltat 4 rădăcini cu o lungime medie de 54,02. Puieții care au primit 5000 mg/L de IBA au avut 5,5 rădăcini cu o lungime medie de 21,35. Puieții care au primit 5000 mg/L de GA3 au dezvoltat 4 rădăcini cu o lungime medie de 13,81.

Rezultatele studiului arată că aplicațiile hormonale au un efect mare asupra dezvoltării rădăcinilor. Faptul că doar numărul de rădăcini ale puieților dezvoltați cu aplicarea de 1000 mg/L GA3 este mai mic decât cel al grupului de control, în timp ce toate aplicațiile au dezvoltat rădăcini mai lungi în comparație cu grupul de control, iar rădăcinile puieților dezvoltați cu aplicarea de 1000 mg/L IBA sunt de peste cinci ori mai lungi decât cele ale grupului de control indică faptul că aplicațiile hormonale au un efect mare asupra dezvoltării rădăcinilor.

4. Discuții

Rezultatele studiului demonstrează că pentru a produce M. officinalis folosind butași de tulpină trebuie să se utilizeze butași cu cel puțin un mugure. Nu s-a dezvoltat înrădăcinarea la butașii de tulpină fără muguri.

Rezultatele aplicațiilor arată că grupul de hormoni auxinici (IAA, IBA și NAA), care fac obiectul acestui studiu, nu au un efect aparent asupra ratei de înrădăcinare, dar au un efect asupra caracteristicilor morfologice ale plantelor nou generate. Dezvoltarea rădăcinilor, în special, a atins valori semnificativ diferite la plantele care au primit grupul de hormoni auxinici.

Procesul de formare a rădăcinilor adventive este influențat de o serie de factori interni și externi. Dintre factorii interni, cel mai important rol este atribuit fitohormonilor, în special auxinelor. Este în general acceptat faptul că auxinele au un anumit rol în inițierea înrădăcinării . Auxinele controlează creșterea și dezvoltarea la plante, inclusiv inițierea rădăcinilor laterale și răspunsul rădăcinilor la gravitație. Numeroase studii au arătat că aplicarea exogenă de auxine are ca rezultat creșterea inițierii rădăcinilor laterale și că dezvoltarea rădăcinilor laterale depinde în mare măsură de auxină și de transportul auxinei .

Efectele grupului de hormoni auxinici asupra înrădăcinării și dezvoltării plantelor au fost discutate în mai multe studii. Alvarez și colab. au analizat eficacitatea IAA și IBA la Malus pumila; Štefančič și colab. au studiat eficacitatea IAA și IBA la Prunus spp. precum și a IBA și NAA la Pseudotsuga menziesii; Hossain și colab. au analizat eficacitatea IBA la Swietenia macrophylla și Chukrasia velutina; Hussain și Khan au analizat eficacitatea IAA și IBA la speciile Rosa; Ozel et al. au analizat eficacitatea IAA și NAA la Centaurea tchihatcheffii; Chhun et al. au cercetat eficacitatea IAA, IBA și NAA la Oryza sativa; De Klerk et al. au analizat eficacitatea IAA, IBA și NAA la Malus; Martin a studiat eficacitatea IBA la Holostemma ada-kodien; Nordström et al. a cercetat eficacitatea IAA și IBA la Pisum sativum; Tchoundjeu et al. au analizat eficacitatea IBA la Prunus Africana; Swamy et al. au studiat eficacitatea IBA și NAA atât la Robinia pseudoacacia, cât și la Grewia optiva. Studiile arată că, în general, grupul de hormoni auxinici are un efect asupra înrădăcinării. Acest rezultat este în conformitate cu rezultatele acestui studiu.

Giberelinele se află pe locul al treilea, cu o pondere de 17%, în topul celor mai frecvent utilizați hormoni vegetali din cadrul regulatorilor naturali de creștere a plantelor. Din punct de vedere comercial, cea mai răspândită giberelină este GA3 și este utilizată pentru a crește lungimea plantei sau pentru a spori randamentul plantelor . Rezultatele studiului arată că lungimea răsadurilor care au primit 5000 mg/L de GA3 este de 2,71 ori mai mare decât cea a grupului de control în ceea ce privește lungimea tulpinii fără ramuri și cu 74% mai mare în ceea ce privește lungimea totală. Acest rezultat este, de asemenea, în conformitate cu rezultatele din literatura de specialitate.

Efectul GA3 asupra înrădăcinării a fost, de asemenea, analizat în mai multe studii. Eficiența GA3 pe Prunus avium L. și Prunus mahaleb a fost analizată de Hepaksoy , de Aygün și Dumanoğlu pe Cydonia oblonga, de Coșge et al. pe Capparis ovata și Capparis spinosa, și de Selby et al. pe Picea sitchensis. Cu toate acestea, la mai multe specii nu s-a detectat nicio eficiență aparentă a GA3 asupra înrădăcinării.