پژوهشکده فناوری‌های نوین زیستی دانشگاه زنجان زیست فناوری گیاهان دارویی 2423-6039 11 2 2025 12 22 Investigation of physiological and biochemical mechanisms and modulation of the antioxidant defense system in caper (Capparis spinosa L.) in response to drought stress بررسی سازوکارهای فیزیولوژیکی و بیوشیمیایی و تعدیل سیستم دفاع آنتی‌اکسیدانی گیاه دارویی کبر (Capparis spinosa L.) در پاسخ به تنش خشکی 736695 10.30470/jmpb.2026.2086857.1173 FA زهرا رادمنش محقق موسسه تحقیقات ثبت و گواهی بذر و نهال فرید شکاری استاد دانشکده کشاورزی دانشگاه زنجان محمدحسن عصّاره استاد سازمان تحقیقات، ترویج و آموزش کشاورزی برناردو پاسکال اسپانا استاد دانشگاه والنسیا Journal Article 2026 02 27 In order to evaluate the physiological and biochemical responses of different ecotypes of caper (Capparis spinosa L.) seedlings to drought stress, an experiment was conducted under laboratory conditions in 2023 at the Seed Quality Analysis Laboratory of the Seed and Plant Certification and Registration Research Institute, Karaj, Iran, using a completely randomized design with three replications. In this study, seeds of nine native caper ecotypes collected from Ardabil Province (Moghan), Alborz (Karaj), Ilam Province (Mehran), North Khorasan Province (Bojnord), Kermanshah Province (Dalahoo), and Khuzestan Province (Ramhormoz, Hendijan, Mahshahr, and Ahvaz) were evaluated. Drought stress was imposed using polyethylene glycol (PEG 6000) at an osmotic potential of −6 bar. The results indicated that drought stress significantly increased malondialdehyde content from approximately 6.5 to 11.3 nmol g⁻¹ FW and hydrogen peroxide from 3.1 to 6.0 µmol g⁻¹ FW, while total chlorophyll content decreased from 0.35 to 0.21 mg g⁻¹ FW. In contrast, proline content (12.7–45.8 µg g⁻¹ FW), total phenolic content (2.6–3.6 mg gallic acid g⁻¹ FW), and antioxidant capacity (38–47% DPPH inhibition) showed significant increases under drought conditions. Comparison among ecotypes revealed that under non-stress conditions, the Karaj and Moghan ecotypes exhibited greater physiological stability, whereas under drought stress, the Mahshahr and Hendijan ecotypes showed the lowest oxidative damage indices and the highest accumulation of protective compounds, and were therefore identified as drought-tolerant ecotypes. Overall, the results highlight the key role of antioxidant defense mechanisms and osmotic adjustment in the adaptation of caper plants to drought stress conditions. به‌منظور ارزیابی پاسخ‌های فیزیولوژیکی و بیوشیمیایی گیاهچه اکوتیپ‌های مختلف گیاه دارویی کبر (Capparis spinosa L.) به تنش خشکی، آزمایشی در قالب طرح کاملاً تصادفی با سه تکرار در شرایط آزمایشگاهی در سال 1402 در آزمایشگاه تجزیه کیفی بذر مؤسسه تحقیقات ثبت و گواهی بذر و نهال کرج اجرا گردید. در این مطالعه، بذرهای متعلق به نه اکوتیپ بومی کبر شامل استان اردبیل (مغان)، استان البرز (کرج)، استان ایلام (مهران)، استان خراسان شمالی (بجنورد)، کرمانشاه (دالاهو) و خوزستان (رامهرمز، هندیجان، ماهشهر و اهواز) مورد ارزیابی قرار گرفتند. تنش خشکی با استفاده از پلی‌اتیلن گلیکول 6000 در سطح پتانسیل اسمزی 6- بار اعمال گردید. نتایج نشان داد که تنش خشکی موجب افزایش معنی‌دار مالون‌دی‌آلدئید از حدود 5/6 به 3/11 نانومول بر گرم وزن تر و پراکسید هیدروژن از 1/3 به 0/6 میکرومول بر گرم وزن تر گردید، در حالی‌که کلروفیل کل از 35/0 به 21/0 میلی‌گرم بر گرم وزن تر کاهش یافت. در مقابل، محتوای پرولین (7/12 تا 8/45 میکروگرم بر گرم وزن تر)، فنل کل (6/2 تا 6/3 میلی‌گرم گالیک اسید بر گرم وزن تر) و ظرفیت آنتی‌اکسیدانی (38 تا 47 درصد مهار DPPH) افزایش معنی‌داری نشان دادند. مقایسه اکوتیپ‌ها نشان داد که در شرایط بدون تنش، اکوتیپ‌های کرج و مغان دارای بیشترین پایداری فیزیولوژیکی بودند، در حالی‌که تحت تنش خشکی اکوتیپ‌های ماهشهر و هندیجان با دارا بودن کمترین شاخص‌های آسیب اکسیداتیو و بیشترین تجمع ترکیبات حفاظتی به‌عنوان اکوتیپ‌های متحمل معرفی شدند. به‌طور کلی، نتایج بیانگر نقش کلیدی سیستم آنتی‌اکسیدانی و تنظیم اسمزی در سازگاری گیاه کبر به شرایط خشکی می‌باشد. https://jmpb.znu.ac.ir/article_736695_6319981c1d8755ccd4209a3c8837a6c1.pdf