چکیده نانو ذرات¬ها در سیستم¬های کشاورزی می¬توانند از نظر پتانسیلی به عنوان کاندیدای مناسب برای تغییرات در رشد، نمو، تولید و کیفیت گیاه مورد استفاده قرار گیرند. بدین منظور یک آزمایش فاکتوریل بر اساس طرح بلوک کامل تصادفی با سه تکرار در گلخانه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه شهید مدنی آذربایجان، تبریز، در سال 93-92 انجام شد. تیمارها شامل تنش خشکی (دو سطح: نرمال و تنش خشکی) و غلظت¬های مختلف tio2-nano (چهار سطح: 0، 10، 100 و 500 پی¬پی¬ام) بودند. گیاهان در معرض تنش خشکی در ابتدای پر شدن دانه با وزن کردن روزانه گلدان¬ها قرار گرفتند. نانو ذرات دی¬اکسید تیتانیوم در مرحله ابتدای نمو دانه اعمال شد. نتایج نشان داد که تمامی صفات مورد مطالعه به استثنای ارتفاع، تعداد شاخه¬های فرعی در بوته و نسبت کلروفیل a/b تحت تاثیر تیمار قرار گرفتند. تنش خشکی منجر به کاهش محتوای کلروفیل کل، اجزاء عملکرد و درصد روغن بذر گردید، اما تنش خشکی منجر به افزایش در محتوای پر¬اکسید هیدروژن، مالون دی¬آلدهید، کاروتنوئید برگ و درصد پروتئین بذر شد. کاربرد نانو ذرات دی¬اکسید تیتانیوم، تنش اکسیداتیو (محتوای پر¬اکسید هیدروژن و مالون دی-آلدهید) را کاهش داد. به هر حال، واکنش در غلظت¬های پایین نانو ذرات دی¬اکسید تیتانیوم نسبت به غلظت¬های بیشتر بهتر بود. نتایج ما نشان داد که کاربرد نانو ذرات دی¬اکسید تیتانیوم، منجر به افزایش در محتوای کلروفیل، کاروتنوئید و نیز افزایش درصد پروتئین بذر می¬گردد. بنابراین، نانو ذرات دی¬اکسید تیتانیوم در غلظت¬های کم می-تواند اثر مثبتی روی اجزاء عملکرد و نهایتا عملکرد روغن بذر داشته باشد.

خشکی به عنوان تنش غیر زیستی، با ایجاد تنش اکسیداتیو، منجر به بروز آسیب به پروتئین ها، لیپیدها و اسیدهای نوکلئیک می گردد. گیاهان با بهره گیری از آنتی اکسیدان های آنزیمی و غیرآنزیمی، همچنین تولید برخی متابولیت های ثانویه نظیر انواع ترکیبات فنلی می توانند با تنش های محیطی نظیر خشکی مقابله نمایند. ترکیب های فنلی شامل گروه بزرگی از متابولیت های ثانویه هستند که شامل بسیاری از ترکیبات حلقوی مثل فنل های ساده، فلاونوئیدها و غیره می باشند. این مواد دارای اعمال متعدد اکولوژیکی و فیزیولوژیکی نظیر نقش های دفاعی و آنتی-اکسیدانی غیرآنزیمی هستند. در این تحقیق، مطالعه بر روی گیاهان دارویی اسفرزه، بارهنگ و پنیرک تحت شرایط کنترل شده گلخانه ای با اعمال سطوح مختلف خشکی شامل آبیاری مطابق ظرفیت کامل زراعی(شاهد)، هشتاد درصد، چهل درصد، بیست درصد بصورت مقدماتی و با هدف بررسی توان سنتزی این گیاهان جهت تولید ترکیبات فنلی در سه تکرار انجام شد. به منظور بررسی تأثیر تنش خشکی بر برخی ویژگی-های رشدی و بیوشیمیایی، پارامترهایی نظیر وزن تر، طول ساقه، سطح برگ، میزان رنگدانه فتوسنتزی، میزان فنل و فلاونوئید کل، میزان آنتوسیانین و خاصیت آنتی اکسیدانی در این گیاهان سنجش گردید. براساس این نتایج، شاخص های وزن تر، طول اندام هوایی و سطح برگ با افزایش سطح خشکی در هر سه گیاه کاهش معنی داری را از خود نشان داد. در خشکی شدید(20درصد ظرفیت زراعی)، مقادیر کلروفیل و کاروتنوئید در بارهنگ افزایش معنی داری نسبت به دو گونه دیگر داشت. محتوای آنتوسیانین، فنل و فلاونوئید کل و فعالیت آنتی اکسیدانی در هر سه گیاه با تشدید سطح خشکی افزایش معنی داری یافت. در شرایط خشکی شدید، فنل کل در بارهنگ و اسفرزه و مقدار آنتوسیانین و فلاونوئید کل در پنیرک افزایش معنی داری را شرایط خشکی شدید نشان داد. با توجه به نتایج بدست آمده از روشdpph، فعالیت آنتی اکسیدانی به ترتیب در پنیرکاسفرزه>بارهنگ> و مطابق با روش بتاکاروتن-لینولئیک به ترتیب در اسفرزهپنیرک>بارهنگ> افزایش معنی داریافت. در یک جمع بندی کلی با توجه به پارامترهای رشدی، محتوای فنلی و توان آنتی اکسیدانی و با در نظر گرفتن اقلیم خشک و نیمه خشک ایران به نظر می رسد که هر سه گونه برای تحمل شرایط خشکی، میزان سنتز ترکیبات فنلی را بعنوان یک سیستم آنتی اکسیدانی غیرآنزیمی افزایش داده اند. بدیهی است که انجام آزمایشات تکمیلی می تواند در دستیابی به نتایج دقیق تر برای توصیه کشت این گیاهان بعنوان منابع طبیعی فنلی در مناطق خشک مفید باشد.