در این تحقیق به منظور بررسی اثر محلول پاشی نانو ذرات دی اکسید تیتانیوم (0، 30، 60 و90 میلی گرم بر لیتر) و جاسمونیک اسید (0، 50، 100 و 150 میکرو مولار) بر روی مواد آنتی اکسیدانی آنزیمی و غیر آنزیمی و همچنین صفات فیزیولوژیکی 5 ژنوتیپ مرزه (. (Saturejahortensis L، آزمایشی به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی در 3 تکرار انجام شد. تیمارها در مرحله چهاربرگی بر روی اندام های هوایی گیاه اسپری و 48 ساعت بعد برداشت صورت گرفت. ابتدا از اندام هوایی عصاره گیری شد و سپس با استفاده از دستگاه اسپکتروفتومتر؛ آنتی اکسیدان های آنزیمی و غیرآنزیمی و صفات فیزیولوژیک اندازه گیری گردید. نتایج تجزیه واریانس نشان داد اثر متقابل محلول پاشی غلظت های مختلف نانو ذراتدی اکسید تیتانیوم و جاسمونیک اسید بر کاتالاز، پراکسیداز، پلی فنل اکسیداز، آسکوربات پراکسیداز، پروتئین کل، فلاونوئید، آنتوسیانین و فنل کل در سطح احتمال 1% تأثیر معنی دار داشت. بیشترین میزان آنزیم کاتالاز (0536/0 میلی گرم در گرم وزن تر) در ژنوتیپ مرزه تبریز در غلظت های 30 میلی گرم در لیتر نانو ذرات دی اکسید تیتانیوم و 150میکرو مولار در لیتر جاسمونیک اسید؛ بیشترین میزان آنزیم آسکوربات پراکسیداز (0514/0 میلی گرم در گرم وزن تر) در ژنوتیپ مرزه اردستان در غلظت های 60 میلی گرم در لیتر نانو ذرات دی اکسید تیتانیوم و 50 میکرو مولار جاسمونیک اسید؛ بیشترین فعالیت آنزیم پراکسیداز (000494/0 میلی گرم در گرم وزن تر) در ژنوتیپ مرزه اردستان در غلظت های 60 میلی گرم در لیتر نانو ذرات دی اکسید تیتانیوم و 150 میکرو مولار جاسمونیک اسید؛ بیشترین میزان آنزیم پلی فنل اکسیداز(0628/0 میلی گرم در گرم وزن تر) در ژنوتیپ مرزه تبریز در تیمارهای 30 میلی-گرم در لیتر نانو ذرات دی اکسید تیتانیوم و صفر (شاهد) میکرو مولار جاسمونیک اسید به دست آمد. مؤثرترین جمعیت مرزه از نظر صفات فیزیولوژیکی، مرزهشهر ری، از نظر آنتی اکسیدانی آنزیمی مرزه اردستان و تبریز و از نظر آنتی اکسیدان های غیر آنزیمی (آنتوسیانین ها، فنل و فلاونوئید) مرزه مشهد بود. در کل نتایج این تحقیق نشان داد که نانو تیتانیوم و جاسمونیک باعث افزایش مواد آنتی اکسیدانی آنزیمی و غیر آنزیمی و فیزیولوژیک مرزه شده که مؤثرترین سطح هورمونی نانو ذرات تیتانیوم سطح، 30 میلی گرم در لیتر و جاسمونیک اسید، 50 میکرو مولار بود.