فهرست مطالب

فصلنامه زیست شناسی گیاهی ایران
سال ششم شماره 4 (پیاپی 22، زمستان 1393)

  • تاریخ انتشار: 1393/12/19
  • تعداد عناوین: 11
|
  • سمیرا شوکت یاری، رشید جامعی* صفحات 1-14
    در پژوهش حاضر، میزان فعالیت آنتی اکسیدانی در برگ های خشک و غدد زیرزمینی خشک و تازه Leontice armeniaca و L. leontopetalum اندازه گیری شد. نتایج نشان داد که در هر دو گونه محتوای فنل، فلاونوئید کل و قدرت آنتی اکسیدانی در برگ ها از غدد زیرزمینی بیشتر و نیز در L. leontopetalum بیشتر از L. armeniaca بود. برگ و ریشه L. leontopetalum به ترتیب بیشترین و کمترین قدرت احیاکنندگی را نشان دادند. درصد خنثی سازی رادیکال برای L. armeniaca در هر دو اندام بیشتر از گونه دیگر بود. محتوای فنل و فلاونوئید کل و نیز فعالیت های آنتی اکسیدانی در تمامی آزمایش ها در نمونه های خشک غدد زیزرمینی هر دو گونه بیشتر از نمونه های تازه بود. همبستگی مثبت و معنی دار بین محتوای فنل و ظرفیت آنتی اکسیدانی و قدرت احیاکنندگی (به ترتیب0/895 و 0/937=r) و همچنین بین محتوای فلاونوئید و ظرفیت آنتی اکسیدانی و قدرت احیاکنندگی (به ترتیب 0/859 و 0/96=r) مشاهده شد (P<0.01). اما بین مقادیر این ترکیبات و فعالیت خنثی سازی رادیکال سوپر اکسید همبستگی معنی دار (به ترتیب0/327 و 0/266=r) به دست نیامد. در مقایسه نمونه های خشک و تازه، افزایش محتوای ترکیبات فنلی به افزایش قدرت آنتی اکسیدانی و احیاکنندگی غدد زیرزمینی منجر شد اما با افزایش مقدار این ترکیبات، فعالیت خنثی سازی رادیکال سوپر اکسید افزایش نیافت. بنابراین، ترکیبات فنلی می توانند در قدرت احیاکنندگی و آنتی اکسیدانی هر دو گونه نقش داشته باشند. در حالی که فعالیت خنثی سازی رادیکال سوپر اکسید تنها مربوط به ترکیبات فنلی نیست. به نظر می رسد که این گیاه می تواند یکی از منابع آنتی اکسیدان های طبیعی باشد.
    کلیدواژگان: فعالیت آنتی اکسیدانی، فلاونوئید، فنل، ترب شیر (Leontice L، )
  • سید محمدعلی خواجه الدینی، سمیه نقی لو، محمدرضا دادپور* صفحات 15-24
    گوجه فرنگی از مهم ترین گیاهان باغی و عضوی از تیره سیب زمینی است. با وجود اهمیت این گونه به عنوان یک مدل ژنتیکی، اطلاعات اندکی از روند نمو گل در این گونه در دسترس است. در مطالعه حاضر، اندام زایی گل در گوجه فرنگی توسط میکروسکوپ نوری بازتابشی مطالعه شد. گل ها پنج پر بودند و آغازش حلقه های گل با الگوی رو به محور و بدون همپوشانی صورت گرفت. آغازش اندام ها در هر یک از حلقه های کاسبرگ، گلبرگ و پرچم به ترتیب از الگوی مارپیچی، تک جهتی و دوجهتی تبعیت نمود. وقوع فراوان حالت های غیرطبیعی در جریان نمو گل قابل توجه است. افزایش تعداد اندام ها در مورد کاسبرگ ها، گلبرگ ها، پرچم ها و برچه ها مشاهده گردید. افزایش شمار اندام ها به ویژه در حلقه پرچمی در نتیجه شکافتگی آغازه ها رخ می دهد. بر اساس نتایج مطالعات پیشین، احتمالا دمای پایین، عامل نمو غیرطبیعی گل های گوجه فرنگی بوده است.
    کلیدواژگان: اندام زایی، گوجه فرنگی، میکروسکوپ نوری بازتابشی، نمو غیرطبیعی
  • رویا رضوی زاده*، مهدیه شفقت، شهلا نجفی صفحات 25-38
    گیاه زنیان (Carum copticum L.) از مهم ترین گیاهان تیره Apiaceae است و مصارف دارویی فراوانی دارد. به منظور بررسی اثر تنش کم آبی بر رشد، عملکرد، انباشت متابولیت های سازگار (پرولین و کربوهیدرات) و مواد موثره گیاه زنیان آزمایشی تحت شرایط کنترل شده در گلخانه انجام شد. سطوح تنش کم آبی اعمال شده شامل: شاهد 90 درصد ظرفیت زراعی (تنش ملایم)، 70 درصد ظرفیت زراعی (تنش متوسط)، 50 درصد ظرفیت زراعی (تنش شدید) بود. در سطح 50 درصد ظرفیت زراعی، گیاه به مرحله بذردهی نرسید. همچنین، در پژوهش حاضر، اسانس دانه گیاهان تحت تنش سطوح کم آبی 70 و 90 درصد ظرفیت زراعی با روش تقطیر با آب به دست آمد و ترکیب های شیمیایی اسانس با روش GC/MS تحلیل شد. نتایج آماری نشان داد که تنش کم آبی اثر معنی داری بر شاخص های رشد، عملکرد بذر، تجمع پرولین، تجمع کربوهیدرات، عملکرد و درصد اسانس داشته است. با افزایش تنش کم آبی ارتفاع بوته، تعداد شاخه جانبی، وزن خشک اندام رویشی وعملکرد بذر کاهش نشان داد. اما عملکرد اسانس، درصد اسانس، میزان پرولین وکربوهیدرات افزایش داشت. بیشترین میزان پرولین و کربوهیدرات در سطح 50 درصد ظرفیت زراعی (تنش شدید) و بیشترین عملکرد اسانس و درصد اسانس در 70 درصد ظرفیت زراعی (تنش متوسط) مشاهده شد. تعداد 21 ترکیب شیمیایی در هر دو اسانس بذر زنیان شناسایی شد که میزان ترکیب های اصلی اسانس تیمول، گاماترپینن و پاراسیمن در هر تیمار تغییر یافته بود.
    کلیدواژگان: اسانس، تنش خشکی، تیمول، پرولین، زنیان (Carum copticum L، )، کربوهیدرات
  • سهراب عابدی، ناصر زارع*، رسول اصغری زکریا، پریسا شیخ زاده مصدق، مجید شکرپور صفحات 39-50
    وجود سیستم بهینه باززایی درون شیشه یکی از پیش نیازهای دستکاری ژنتیکی واریته ها و ژنوتیپ های گیاهان است. در پژوهش حاضر، جنین زایی بدنی ریزنمونه های برگ و دمبرگ چهار ژنوتیپ یونجه به نام های 18-6 (سینتتیک)، 14-4 (قره یونجه قره قزلو)، 27-3 (قره یونجه مراغه) و y-6 (Regen-SY) بررسی شد. تشکیل کالوس و جنین زایی بدنی به طور معنی داری تحت تاثیر نوع ریزنمونه و اثر متقابل ژنوتیپ × محیط کشت قرار گرفت. بیشترین وزن تر کالوس (0/406 گرم) در ریزنمونه های برگ ژنوتیپ 14-4 مشاهده شد. درصد جنین زایی بدنی و تعداد جنین در هر کالوس حاصل از ریزنمونه دمبرگ ژنوتیپ 14-4 بیشتر از سایر ژنوتیپ ها و ریزنمونه ها بود. در ژنوتیپ 18-6، بیشترین درصد جنین زایی بدنی با استفاده از ریزنمونه برگ روی محیط کشت القای حاوی 5 میلی گرم بر لیتر 2،4-D و 2 میلی گرم بر لیتر کینتین به دست آمد. بین جنین های حاصل از ریزنمونه ها و ژنوتیپ های مختلف از نظر فراوانی تبدیل جنین به گیاهچه تفاوت معنی داری وجود نداشت و به طور میانگین، 58 درصد از جنین های کشت شده روی محیط کشت MS به گیاهچه طبیعی تبدیل شدند. جنین زایی بدنی ریزنمونه دمبرگ ژنوتیپ 18-6 در نسبت های بالاتر 1 به 5 کینتین به 2،4-D به دست آمد. در حالی که ریزنمونه ژنوتیپ 18-6 در نسبت 1 به 2/5 از کینتین به 2،4-D فرآیند جنین زایی موفقی را نشان نداده بود. جنین های تولید شده از کارآیی خوبی برای تبدیل شدن به گیاهچه برخوردار بودند و از روش ارایه شده در این تحقیق می توان در مطالعات مولکولی و مهندسی ژنتیک این گیاه استفاه نمود.
    کلیدواژگان: جنین زایی بدنی (سوماتیک)، باززایی درون شیشه، یونجه (Medicago sativa L، )
  • محمدرضا تیزهوش جلالی، جنت سرمد*، اکبر نورسته نیا، محسن زواره، مهیار مشتاقی صفحات 51-62
    جاسمونیک اسید و استر متیله آن (متیل جاسمونات) یکی از تنظیم کننده های طبیعی رشد گیاهی است که به طور گسترده در گیاهان وجود دارد. در این حاضر، تاثیر غلظت 30 میکرومولار متیل جاسمونات به صورت محلول پاشی در مراحل اولیه رشد و در شرایط زیادی یون کلر، بر رنگیزه های فتوسنتزی و پرولین در گیاه توتون (Nicotiana tabacum L.) واریته کوکر 347 بررسی شد. بدین منظور در سال زراعی 1389-1390 آزمایشی در مرکز تحقیقات توتون رشت به صورت طرح کاملا تصادفی در شرایط گلدانی خارج از گلخانه اجرا شد. پس از انتقال گیاهچه های یکنواخت به گلدان ها، گیاهان در مرحله رشد سریع با سه سطح یون کلر (50، 150 و 300 میلی گرم در لیتر) حاصل از CaCl2 در حضور و عدم حضور متیل جاسمونات، در 4 تکرار به مدت چهار هفته آبیاری شدند. تحلیل داده ها نشان داد که با افزایش یون کلر آب آبیاری تا تیمار 300، تجمع کلر و کلسیم در برگ ها به طور معنی داری افزایش و میزان رنگیزه های فتوسنتزی (کلروفیل a، کلروفیل b، کلروفیل کل) و پرولین کاهش یافت. کاربرد خارجی متیل جاسمونات (30 میکرومولار) موجب افزایش معنی دار میزان رنگیزه های فتوسنتزی در کلیه تیمارها و پرولین در تیمار 300 میلی گرم در لیتر کلر گردید. به نظر می رسد کاربرد خارجی متیل جاسمونات (30 میکرومولار) می تواند آسیب های حاصل از غلظت های بالای یون کلر را در گیاه توتون بهبود بخشد.
    کلیدواژگان: پرولین، توتون، رنگیزه های فتوسنتزی، متیل جاسمونات، یون کلر
  • بهنام زند، علی سروش زاده*، فائزه قناتی، فواد مرادی صفحات 63-76
    پژوهش حاضر به منظور بررسی تاثیر محلول پاشی عنصر روی و تنظیم کننده رشد اکسین (ایندول بوتریک اسید) بر غلظت دو هورمون اکسین و آبسیزیک اسید در دو بخش هوایی و ریشه گیاه ذرت انجام شد. آزمایش در قالب بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار و هشت تیمار محلول پاشی در مرحله رشد رویشی (شامل ترکیبات مختلف عنصر روی و تنظیم کننده رشد اکسین) در سال 1385 در ایستگاه تحقیقات کشاورزی ورامین به اجرا در آمد. نتایج نشان داد که نوع ترکیبات عنصر روی و تنظیم کننده اکسین موجب افزایش غلظت هورمون های اکسین و آبسیزیک اسید در هر دو بخش هوایی و ریشه شد. همچنین وزن تر و خشک ریشه و بخش هوایی افزایش یافت. از نتایج مهم این تحقیق این است که در اثر تیمارهای محلول پاشی، تغییرات غلظت دو هورمون اکسین و آبسیزیک اسید در بخش هوایی گیاه (برگ ها) به طور موازی صورت گرفت. مشابه این حالت در غلظت دو هورمون در ریشه با ضریب همبستگی پایین تر و غیرمعنی دار نیز مشاهده گردید.
    کلیدواژگان: وزن خشک ریشه، طول ریشه، وزن خشک بخش هوایی، نسبت هورمون ها
  • ریحانه عموآقایی*، الهام شریعت صفحات 77-90
    پاکلوبوترازول از جمله تنظیم کننده های رشد گیاهی از گروه تریازول ها است که می تواند گیاهان را از انواع تنش ها محافظت کند. پژوهش حاضر، برای بررسی اثر غلظت پاکلوبوترازول (0، 25 و 50 میلی گرم در لیتر) بر کاهش آسیب های ناشی از تنش سرما (دمای 5 درجه سانتیگراد) روی گیاهچه های دو رقم لوبیا (لوبیا سفید رقم دانشکده و لوبیا قرمز رقم صیاد) اجرا شد. نتایج نشان داد که تنش سرما طول، وزن تر و خشک ریشه، بخش هوایی و میزان کلروفیل را کاهش و درصد نشت الکترولیتی از غشای سلول ها را افزایش داد. پاکلوبوترازول موجب کاهش طول، وزن تر و خشک بخش هوای گردید اما در شرایط تنش موجب افزایش وزن خشک ریشه ها شد. علاوه بر این، زمانی که گیاهان تیمار شده با پاکلوبوترازول در معرض تنش سرما قرار گرفتند، میزان نشت الکترولیتی کمتری نسبت به شاهد نشان دادند. تیمارگیاهچه ها با پاکلوبوترازول میزان کلروفیل را در شرایط تنش و غیرتنش افزایش داد. رقم لوبیا سفید نسبت به سرما حساس تر از لوبیا قرمز بود و اثر پاکلوبوترازول نیز در افزایش مقاومت به سرما در لوبیا سفید قوی تر از لوبیا قرمز بود. بنابراین، می توان نتیجه گرفت که پاکلوبوترازول توانایی پاسخ گیاه به تنش سرما را بهبود می بخشد و این اثر به ویژه در ارقام حساس تر به سرما بیشتر مشهود است.
    کلیدواژگان: پاکلوبوترازول، تنش سرما، رشد، محتوای کلروفیل، لوبیا، نشت الکترولیتی
  • بابک عندلیبی*، فاطمه نوری صفحات 91-104
    خشکی به معنای کمبود رطوبت قابل استفاده خاک، مهم ترین تنش محیطی است که رشد و توسعه گیاهان را محدود می کند. فتوسنتز نیز فرآیند اصلی تعیین کننده رشد گیاهان است و توانایی حفظ این فرآیند در شرایط تنش های محیطی برای حفظ ثبات رشد مهم است. برای بررسی اثر سایکوسل بر فعالیت های فتوسنتزی و اسانس رازیانه تحت تنش خشکی، آزمایشی به صورت اسپلیت پلات با سه سطح خشکی: شاهد، تنش ملایم و تنش شدید به عنوان عامل اصلی و کلرمکوات کلرید (سایکوسل) در سه غلظت: صفر، 1500 و 3000 میلی گرم در لیتر به عنوان عامل فرعی در چهار تکرار روی گیاه رازیانه (Foeniculum vulgare) اجرا شد. نتایج حاصل از آزمایش نشان داد که بین مقادیر مختلف محلول پاشی با سایکوسل و تنش خشکی، در سرعت فتوسنتز، شدت تعرق، غلظت دی اکسید کربن اتاقک زیر روزنه ای، هدایت روزنه ای، هدایت مزوفیلی، محتوای نسبی آب برگ (RWC)، اختلاف دمای کانوپی و درصد اسانس اختلاف بسیار معنی داری وجود داشت. محلول پاشی گیاه با غلظت سایکوسل 3000 میلی گرم در لیتر موجب تعدیل وضعیت گیاه در برابر تنش خشکی شد و توانست اثر منفی آن را کاهش دهد. کاربرد سایکوسل موجب افزایش معنی دار سرعت فتوسنتز و هدایت مزوفیلی و کاهش هدایت روزنه ای و سرعت تعرق در شرایط تنش شد. بیشترین درصد اسانس دانه از تیمار تنش ملایم که با غلظت 3000 میلی گرم در لیتر سایکوسل، محلول پاشی شده بود به دست آمد.
    کلیدواژگان: تبادلات گازی، تنش خشکی، رازیانه، سرعت فتوسنتز
  • ایوب ملااحمد نالوسی، عبدالله حاتم زاده، محمود قاسم نژاد*، محمدحسن علی بیگلویی صفحات 105-116
    تنش خشکی از مهم ترین عوامل محیطی محدود کننده رشد چمن ها در مناطق خشک و نیمه خشک است. در پژوهش حاضر، تغییرات فیزیولوژیک و بیوشیمیایی دو گونه چمن، Agrostis stolonifera var. palustris و Festuca arundinacea Schreb. var ky 31 طی یک دوره 40 روزه تنش خشکی (نیروی مکش 70-75 سانتی بار خاک) با فواصل زمانی 10 روز یک بار و همچنین مرحله رشد مجدد در پایان دوره تنش ارزیابی گردید. گیاهان شاهد در مدت اعمال تنش خشکی به طور منظم در حد ظرفیت زراعی خاک (نیروی مکش 20-25 سانتی بار خاک) آبیاری شدند. نتایج نشان داد که با طولانی شدن مدت تنش، محتوای نسبی آب برگ و میزان کلروفیل برگ به طور معنی داری کاهش پیدا کرد. میزان نشت یونی و غلظت پرولین برگ طی تنش خشکی به طور معنی داری افزایش یافت و در زمان آبیاری مجدد در پایان دوره تنش خشکی به سطح شاهد رسید. میزان فعالیت آنزیم های پراکسیداز و سوپر اکسید دیسموتاز برگ تا 30 روز پس از آغاز تنش خشکی در گونه های F. arundinacea Schreb. و A. stolonifera افزایش و پس از آن کاهش یافت. در گونه F. arundinacea Schreb. فعالیت آنزیم آسکوربات پراکسیداز تا 20 روز پس از آغاز تنش افزایش و سپس کاهش نشان داد. همچنین در گونه F. arundinacea Schreb. فعالیت آنزیم کاتالاز در طول تنش افزایش و در زمان رشد مجدد کاهش یافت. در گونه A. stolonifera طی تنش خشکی و رشد مجدد فعالیت آنزیم آسکوربات پراکسیداز و کاتالاز به طور معنی داری نسبت به گیاهان شاهد افزایش یافت. در مجموع، نتایج نشان داد که گونه مقاوم F. arundinacea Schreb. تحت شرایط تنش خشکی دارای نشت یونی کمتر، محتوای نسبی آب برگ بیشتر و تخریب کلروفیل کمتری در مقایسه با گونه حساس A. stolonifera بوده است.
    کلیدواژگان: Agrostis stolonifera، Festuca arundinacea Schreb، _ آنزیم های آنتی اکسیدان، تنش خشکی، پرولین
  • مهسا باقری، حکیمه منصوری* صفحات 117-126
    القای تتراپلوئیدی در گیاه شاهدانه (Cannabis sativa L.) با روش قطره چکان در غلظت های 0/05، 0/1 و 0/2 درصد کلشی سین در مدت زمان های 24 و 48 ساعت انجام شد. به منظور تعیین سطح پلوئیدی، آنالیز فلوسایتومتری انجام شد و صفات مورفولوژیک و ساختاری گیاهان تتراپلوئید القایی و دیپلوئید بررسی شد. بر اساس نتایج به دست آمده بهترین غلظت کلشی سین جهت القای تتراپلوئیدی 0/2 درصد بود. با افزایش مدت زمان تیمار، درصد گیاهان تتراپلوئید و درصد زنده مانی کاهش یافت. همچنین، شاخص برگ (عرض/طول) و ارتفاع گیاهان تتراپلوئید کاهش معنی داری در مقایسه با گیاهان دیپلوئید نشان داد. اندازه روزنه اپیدرم برگ گیاهان تتراپلوئید بزرگتر از گیاهان دیپلوئید بود در حالی که این گیاهان تراکم روزنه ای کمتری داشتند. مقدار کلروفیل کل و کاروتنوئیدها در گیاهان تتراپلوئید در مقایسه با گیاهان دیپلوئید تفاوت معنی داری نداشت. همچنین، برش عرضی ساقه این گیاهان تفاوت هایی از نظر ساختار تشریحی نشان داد. نتایج نشان داد که شاخص های روزنه ای راه موثر و آسانی برای تشخیص گیاهان تتراپلوئید است در حالی که برای تشخیص درصد پلوئیدی، آنالیز فلوسایتومتری توصیه می شود.
    کلیدواژگان: تتراپلوئیدی، صفات مورفولوژیک، فلوسایتومتری، کلشی سین، گیاه شاهدانه
  • وحیده هدایتی، امیر موسوی، فیامتا آلاگنا، ساوریو پاندولفی، خدیجه رضوی، لوسیانا بالدونی، سید مهدی حسینی مزینانی* صفحات 127-133
    زیتون (Olea europaea L.) از مهم ترین محصولات حوزه مدیترانه است که صرفا با قلمه تکثیر می شود. اگرچه ظرفیت ریشه دهی پایین در برخی از ارقام کارآیی تکثیر غیرجنسی زیتون را به شدت تحت تاثیر قرار می دهد اما رشد ریشه های نابجا مرحله کلیدی در تکثیر رویشی این گیاه است. ژن ناقل برون شارش اکسین 1 (AUX1) نقش کلیدی را در تشکیل ریشه جانبی در بسیاری از گونه های گیاه ایفا می کند. این ژن صدور IAA از برگ های تازه نمویافته به پریموردیای ریشه جانبی را تحریک می کند. همولوگ پیش فرض این ژن در زیتون با روش طراحی آغازگر چندحالتی از مناطق حفاظت شده رونوشت های AUX1 در گیاهان دیگر جداسازی شد. توالی رونوشت و آمینو اسید این ژن در ریشه (OeAUX1R) و انتهای قلمه (OeAUX1B) با هم تفاوت داشت. احتمالا این چندشکلی ها می تواند مربوط به نقش کلیدی ژن در بافت های مختلف باشد. به منظور بررسی حالت های بیانی این ژن، آزمایش PCR در زمان واقعی روی قلمه های جمع آوری شده طی ریشه دهی از ژنوتیپ هایی با توان ریشه دهی بالا و پایین انجام شد. همچنین، بیان ژن در بافت های مختلف زیتون نیز بررسی گردید. نتایج مقدماتی نشان داد که بیان ژن های OeAUX1R و OeAUX1B در انتهای قلمه و ریشه ژنوتیپ های با ریشه دهی بالا افزایش می یابد و پیشنهاد می شود که OeAUX1 در ریشه دهی زیتون دخالت دارد. همچنین بررسی های بیوانفورماتیک نشان داد که ژن AUX1 در زیتون دارای 8 اگزون است که توالی آن طی تکامل گیاهان حفاظت شده است.
    کلیدواژگان: زیتون (Olea europaea L، )، بیان ژن، ریشه دهی زیتون، ژن AUX1
|
  • Samira Shokatyari, Rashid Jamei * Pages 1-14
    In this study، the total phenol and flavonoid contents and antioxidant activities of dried leaves and fresh and dried tubers of Leontice armeniaca and L. leontopetalum were determined using ferric reducing antioxidant power (FRAP)، reducing power and superoxide radical scavenging percentage. The results revealed that in both species، the content of total phenolic، total flavonoid and FRAP of leaf were greater than tuber. The order of total phenolic and total flavonoid contents and FRAP of leontopetalum was significantly higher than armeniaca (P<0. 05). The highest reducing power was found in leaves of L. leontopetalm and the lowest was found in its tubers. Free radical superoxide scavenging activity in leaves and tubers of L. armeniaca were higher than L. leontopetalum. The dried tubers of both species had higher phenolic content، FRAP، reducing power and superoxide radical scavenging activity than fresh tubers. The high positive correlations were observed between total phenol and flavonoid content / FRAP and reducing power. But، this compound did not show any significant correlation with superoxide radical scavenging activity. The increase of total phenolic content affected the FRAP and reducing power values، however، there was no effect on superoxide radical scavenging activity. This meant that phenolic compounds played a key role in antioxidant capacity and reducing power in the two species، while its superoxide radical scavenging was not only attribute to phenolic compound. So drying could be an effective method for increasing phenolic compound and antioxidant capacity. Also results obtained from this study showed that Leontice could be a source of natural antioxidant.
    Keywords: Antioxidant activity, Flavonoid, Phenol, leontice
  • Seyed Mohammadali Khajeddini, Somayeh Naghiloo, Mohammad Reza Dadpour * Pages 15-24
    Tomato (Lycopersicum esculentum Mill.) is one of the most important horticultural crops، belonging to the family Solanaceae. Owing to the significance of tomato as a model plant in genetic studies، little is known about the floral development in this plant. The organogenesis of tomato flowers was studied using epi-illumination light microscopy. The flowers were pentamerous with the acropetal and asynchronous inception of floral whorls. The initiation of sepals، petals and stamens followed helically، unidirectionally and bidirectionally، respectively. The high occurrence of floral abnormalities was remarkable. The initiation of a higher number of organ primordia was observed for sepals، petals، stamens and carpels. The increase in the number of organs resulted from the duplication of organ primordia، especially for the stamen whorl. Based on previous studies، low temperature was probably responsible for the abnormal development of tomato flowers.
    Keywords: Organogenesis, Lycopersicum esculentum, Epi, illumination light microscopy, Abnormal development
  • Roya Razavizadeh *, Mahdieh Shafeghat, Shahla Najafi Pages 25-38
    Ajwan (Carum Copticum L.) is an important plant in Apiaceae family and has many medical uses. In this research، the effects of water deficit stress on growth، yield، compatible metabolite accumulations (proline and carbohydrates) and plant ingredients were studied under controlled conditions in a greenhouse. Water deficit levels included mild stress (90% field capacity)، medium stress (70% field capacity) and severe stress (50% field capacity). In 50% field capacity، the plant didn''t reach to seeding stage. Also، In this study، seed essence of plants under water stress، levels of 70 and 90% field capacity، was obtained by distillation with water and chemical compounds of essence were analyzed by GC/MS method. The statistical results showed significant effects of water stress on growth parameters، seed yield، proline accumulation، carbohydrate accumulation، oil yield and essential oil percentage. The increase of water stress decreased plant height، number of lateral branches، dry weight and seed yield. However، oil yield، oil percentage، proline and carbohydrate contents increased. The highest amounts of proline and carbohydrate at the 50% of field capacity (high stress) and also the maximum essential oil yield and percentage of essential oil at 70% field capacity were observed. Twenty-one chemical compounds were identified in both of the essences of Carum Copticum، and thymol، gamatherpinen and parasimen in each treatment were changed.
    Keywords: Essence, Water deficit stress, Thymol, Proline, Carum copticum, Carbohydrate
  • Sohrab Abedi, Nasser Zare *, Rasoul Asghari Zakaria, Parisa Sheikhzadeh Mosaddegh, Majid Shokrpour Pages 39-50
    An effective in vitro regeneration system is one of the prerequisites for genetic manipulation of alfalfa (Medicago sativa L.) varieties and genotypes. In this research، somatic embryogenesis of four alfalfa genotypes، 6-18 (synthetic)، 4-14 (Kara Yonje- Karakozlu)، 3-27 (Kara Yonje Maraghe) and y-6 (Regen-SY)، were investigated using leaf and petiole explants. Formation of callus and somatic embryogenesis was significantly influenced by the explant type and interaction of genotype and culture medium. Petiole explants of genotype 4-14 produced the highest yield of callus (0. 406 gr fresh weight of callus). Percentage of somatic embryogenesis and the number of embryos per callus in petiole explants of genotype 4-14 was higher than those of other genotypes and explants. In genotype 6-18، the highest percentage of somatic embryogenesis was achieved on MS medium containing 5 mg/L 2،4-D and 2 mg/L kinetin. There was no significant differences between genotypes and explants in terms of embryo conversion to plantlet، and on average، 58% of somatic embryos converted to plantlet on MS medium. The petiole explants of genotype 6-18 did not exhibit somatic embryogenesis response in medium containing low ratio of 2،4-D: Kinetin (5 mg/L 2،4-D and 2 mg/L kinetin). While، these explants showed somatic embryogenesis in higher ratio of 2،4-D: Kinetin (5:1). The plantlet conversion efficiency of somatic embryos produced through this study was relatively higher and therefore، the method presented in this study could be used in alfalfa genetic manipulation and molecular studies.
    Keywords: Somatic embryogenesis, In vitro regeneration, Alfalfa, Medicago sativa L
  • Mohammad Reza Tizhoosh-Jalaly, Jannat Sarmad *, Akbar Norastehnia, Mohsen Zavareh, Mahyar Moshtaghi Pages 51-62
    Jasmonic acid and its methylated ester (methyl jasmonate)، as natural plant growth regulators، are widely found in plants. In this study، the effect of methyl jasmonate (30 μM)، in the early stages of Nicotiana tabacum L. cv. Cooker 347 growth، on photosynthetic pigments and proline was studied at high concentration of chloride. This experiment was performed in randomized complete block design with 4 replications، during 2011 crop year at Guilan Tobacco Research Center، outside greenhouse and under pot conditions. After transplanting similar seedlings to pots in rapid growth phase، the plants were irrigated with three levels chloride (50، 150 and 300 mg/L) as CaCl2 both in presence and absence of methyl jasmonate for 4 weeks. Data analysis showed that by increasing Cl- concentrations up to 300 (mg/L)، chloride and calcium accumulation of leaves increased، whilst photosynthetic pigments and proline decreased. Exogenous application of methyl jasmonate (30 μM) significantly increased photosynthetic pigments in all treatments and proline in the 300 mg/L treatment. It seemed that the application of external methyl jasmonate (30 µM) could improve tobacco plant injuries at high chloride concentration.
    Keywords: Proline, Tobacco, Photosynthetic pigments, Methyl jasmonate, Chloride
  • Behnam Zand, Ali Sorooshzadeh *, Faezeh Ghanati, Foad Moradi Pages 63-76
    In order to assess corn responses to zinc compounds and auxin (Indole Butyric Acid) foliar application in shoots and roots، a pot experiment was carried out in randomized complete block design in three replications. Results showed that، zinc and auxin increased auxin and abscisic acid concentration both in shoots and roots. Also، fresh and dry weight of shoot and root increased model to foliar application، because protein synthesis was increased. On the other hand، according to unusual case، auxin and ABA showed positive parallel variation both in shoot and root، but this relation was more noticable in shoots.
    Keywords: Root dry weight, Root length, Shoot dry weight, Hormone ratio
  • Rayhaneh Amooaghaie *, Elham Shariat Pages 77-90
    The paclobutrazol is one of plant growth regulators from triazoles group that is able to protect plants against environmental stress conditions. This experiment was carried out to investigate paclobutrazol (0، 25 and 50 mg/L) effects on reduction of injuries caused by low temperature (5±1ºC) stress in two cultivars of Phaseolus vulgaris [Daneshkadeh cv. (white bean) and Sayyad cv. (red bean)]. The results showed that low temperature stress، reduced fresh weight and dry matter and also reduced length of shoots and roots and leaf chlorophyll contents but increased electrolyte leakage percentage. Paclobutrazol treatment reduced fresh weight and dry matter and length of shoots but increased root dry weight and root development. Moreover، paclobutrazol-treated plants، when exposed to the cold stress condition، showed electrolyte leakage percentage less than control plants. Treatment of seedlings with paclobutrazol led to an increase in chlorophyll contents، either in stress or non stress conditions. White bean was more sensitive to cold than red bean and paclobutrazol affected white bean more than red bean. Therefore، it could be concluded that paclobutrazol treatment improved ability of plant responses to the cold stress and this effect was more remarkable in cold sensitive cultivars.
    Keywords: Paclobutrazol, Cold stress, Growth, Chlorophyll content, Phaseolus vulgaris, Electrolyte leakage
  • Babak Andalibi *, Fatemeh Nouri Pages 91-104
    Drought stress is one of the most important and most common environmental stresses that limit plant growth. Photosynthesis is the main determinant of plant growth and its retention ability under environmental stress condition is important for preservation of growth stability. To study the effect of spraying CCC on photosynthesis activity and essential oil content on ''Foeniculum vulgare''، an experiment was done in split plot design based on complete block with four replications in research field of University of Zanjan in 2011. Levels of drought stress included، control، soft stress (when 30% of available water was out of soil)، severe stress (when 90% of available water was out of soil)، and three concentration of CCC 0، 1500 and 3000 mg/L. The results showed that between rates foliar application on physiologic characteristics as photosynthesis rate، transpiration severity، RWC and TΔ intercellular (Ci)، stomata conductivity، mesophyll conductivity and essential oil content was significant. By spraying 3000 mg/L CCC، balanced the plant position against drought stress and could reduce negative effect. Foliar application of CCC caused significant increase in photosynthesis rate، mesophyll conductivity and significant decrease stomata conductivity، transpiration severity under drought stress and could increase essential oil content under soft stress. In this study، foliar application of CCC to content 3000 mg/L had the highest effect on this characters.
    Keywords: Gas exchange, Drought stress, Fennel (Foeniculum vulgare Mill.), Photosynthesis rate
  • Ayoub Molaahmad Nalousi, Abdollah Hatamzadeh, Mahmood Ghasemnezhad *, Mohammad Hassan Alibiglouei Pages 105-116
    Drought stress is a main limiting factor of turfgrass growth in arid and semi-arid regions. Therefore، in this study، the physiological and biochemical changes in two turfgrass species Agrostis stolonifera and Festuca arundinacea schreb during drought stress (70-75 centibar) in a 40-day period and recovery were investigated. Control plants during drought stress were regularly irrigated at soil field capacity (20-25 centibar). The results showed that leaf relative water content and leaf chlorophyll content with long-term stress decreased. Electrolyte leakage and proline during drought stress significantly increased and in recovery stage، the level of electrolyte leakage and proline reached to the control. The activity of peroxidase and superoxide dismutase in two turfgrass significantly increased after 30 days and then significantly reduced. In F. arundinacea schreb the activity of ascorbat peroxidase after 20 days significantly increased and then significantly reduced. Also، in F. arundinacea schreb species the activity of catalase increased during drought stress and in recovery stage the activity of catalase reduced. In studied species during drought stress and recovery stage، the activity of ascorbat peroxidase and catalase significantly increased compared to the control. These results suggested that the resistant species F. arundinacea schreb، under drought stress had a low level of electrolyte leakage، higher level of relative water content and chlorophyll destruction was less than A. stolonifera.
    Keywords: Agrostis stolonifera, Festuca arundinacea Schreb., Antioxidant enzymes, Drought stress, Proline
  • Mahsa Bagheri, Hakimeh Mansouri * Pages 117-126
    The production of tetraploid plant was studied in Cannabis sativa L. with colchicine at three different concentrations (i. e.، 0. 0، 0. 1 and 0. 2%) for about 24 and 48 h through dropping method. Flow cytometry analyses were used to confirm the ploidy level. Morphologic and anatomic characteristics between tetraploid and diploid control plants were compared. The results showed that 0. 2% colchicine for 24 h had the best effect. The percentage of tetraploid plants and the survival rate were lowered by increasing the treatment time. In addition، the leaf index and height of tetraploid plants exhibited a significant decrease compared to the diploid plants. The size of leaves'' epidermis stomata were larger in tetraploid plant compared to the diploid ones، in spite of their less density of stomata. However، the amount of total chlorophyll and carotenoids were almost the same in both of tetraploid and diploid plants. In addition، some differences were also observed in the cross section of stem of these plants from the descriptive structure point of view. On the whole، the results introduced usage of the stomata parameters as an effective and convenient method for detecting the tetraploid plants; however، the flow cytometry analysis was more effective in assessing the ploidy percentage.
    Keywords: Tetraploidy, Morphological characteristics, Flow cytometry, Colchicine, Cannabis plant
  • Vahideh Hedayati, Amir Mousavi, Fiammetta Alagna, Saverio Pandolfi, Khadijeh Razavi, Luciana Baldoni, Seyed Mehdi Hosseini Mazinani * Pages 127-133
    Olive is one of the most important fruit crops throughout the Mediterranean Basin، mainly propagated by cuttings. The adventitious root development is a key stage in vegetative propagation; however the low rooting capacity of some cultivars severely affects the efficiency of olive clonal propagation. Auxin Influx Carrier gene (AUX1)، plays a key role in lateral root formation in many plant species promoting the export of IAA from newly developing leaves to lateral root primordia. Putative olive homologues were amplified by using degenerate primers designed on the conserved regions of AUX1 transcripts identified in other plants. Transcript and amino acid sequences in root (OeAUX1R) and base of cutting (OeAUX1B) were different causes of polymorphisms relating to possible distinct roles in these tissues. In order to investigate the gene expression patterns، Real-time PCR was performed on cuttings during the rooting stage collected from genotypes characterized by high and low rooting ability. Moreover، the gene expression was investigated on different olive tissues. Preliminary results showed that the expression of OeAUX1B and OeAUX1R in base of cuttings and roots of the high-rooting genotype were higher which suggests the hypothesis of the involvement of OeAUX1 in olive rooting. Bioinformatics analysis revealed that AUX1 gene had 8 exons in olive and the sequence of this gene in plant was conserved during evolution.
    Keywords: Olea europaea L., Gene expression, Olive rooting, AUX1 gene