Growth, Yield and Active Constituents of Milk Thistle (Silybum marianum L. Gaertn) Under Drought Stress.

Water stress have the potenial to enhance the biosynthesis of secondary metabolites from mesophytes. Nevertheless, whether water stress can exert similar effect on Silybum marianum (L.) Gaertn, a medicinally important plant with drought tolerance capabilities, is poorly investigated. The current study was conducted to assess how growth, yield and the whole plant biochemical profile in various plant organs of S. marianum is affected by drought stress. Results indicated that drought stress did not significantly affect shoots’ dry weight, though some other growth indices were decreased. Drought decreased number of flowering heads (capitula), whereas capitulum diameter, number of seeds/capitulum, seeds weight/capitulum and seed yield/ plant were not significantly affected. In all plant organs, drought stress enhanced the accumulation of total as well as individual phenols and flavonoids. The major flavonolignans that represent silymarin components were silybin A, silybin B, isosilybin B and isosilybin A. Drought stress significantly increased silymarin content in plant organs compared with respective ones in control plants, especially in the seeds. Seeds of drought-stressed plants contain about 91% higher silymarin content comared with seeds of control plants. Invariably, total phenolics and silymarin contents were higher in seeds than leaves and were also higher in mature compared with immature state. It could be concluded that imposing drought could be an effective strategy for enhancing silymarin content in S. marianum without negatively impacted on plant growth and development and that plant organs other than the seed contain considerable amounts of flavonolignans which justifies their utilization in silymarin production.

النمو والمحصول والمكونات الفعالة لشوك الجمل أو شوك الحليب (Silybum marianum L. Gaertn) تحت ضغط إجهاد الجفاف.

الإجهاد المائي له القدرة على تحسين التخليق الحيوي للنواتج الأيضية الثانوية من الخلايا. ومع ذلك ، إذا كان الإجهاد المائي يمكن أن يكون له تأثير مماثل على نبات شوك الجمل أوشوك الحليب Silybum marianum (L.) Gaertn  وهو نبات مهم من الناحية الطبية مع قدرات تحمل عالية للجفاف ولم يتم دراسته بتوسع حتى الآن. وقد أجريت الدراسة الحالية لتقييم كيفية تأثر النمو والمحصول والتركيب الكيميائي الحيوي للنبات بأكمله في مختلف أعضاء النبات من الإجهاد بالجفاف. أشارت النتائج إلى أن إجهاد الجفاف لم يؤثر بشكل كبير على الوزن الجاف للبراعم ، على الرغم من انخفاض بعض مؤشرات النمو الأخرى. أدى الجفاف إلى إنخفاض عدد الرؤوس المزهرة ، في حين لم يتأثر قطر الزهرة ، وعدد البذور/ الأزهار ، وزن البذور/الأزهار، محصول البذور/النبات. عزز الإجهاد المائى من تراكم الفينول الكلي والفلافونويد في جميع أعضاء النبات وكانت مركبات الفلافونوليجان وهي المركبات الرئيسية التي تمثل مكونات سيليمارين هي سيليبين أ ، وسيليبين ب ، وإيزوسيليبين ب ، وإيزوسيليبين أ. كما أدى الإجهاد الناتج عن الجفاف إلى زيادة كبيرة في محتوى سيليمارين في أعضاء النبات مقارنة مع تلك الموجودة في النبات القياسي ، خاصة في البذور. تحتوي بذور النباتات التي تعاني من الجفاف على حوالي 91% من محتوى سيليمارين مقارنة ببذور النبات القياسي. دائما كانت محتويات الفينول الكلي والسيليمارين أعلى في البذور من الأوراق وكانت أعلى أيضًا في النبات الناضج مقارنة بالحالة غير الناضجة. يمكن أن نستنتج من الدراسة أن إجهاد الجفاف يمكن أن يكون استراتيجية فعالة لتعزيز محتوى سيليمارين في S. marianum دون أن يؤثر سلبًا على نمو النبات وتطوره وأن الأعضاء النباتية غير البذور تحتوي على كميات كبيرة من الفلافونوليجان الذي يبرر استخدامها في إنتاج سيليمارين.