فهرست مطالب

فصلنامه زیست شناسی گیاهی ایران
سال هفتم شماره 2 (پیاپی 24، تابستان 1394)

  • تاریخ انتشار: 1394/06/22
  • تعداد عناوین: 7
|
  • مرضیه بهادران، پروانه ابریشم چی، حمید اجتهادی *، فرشته قاسم زاده صفحات 1-14
    گیاه Salsola richteri از گیاهان تیره Chenopodiaceae است که گستره رویش آن در ایران، عرصه های بیابانی شمال و شرق کویر مرکزی ناحیه ایرانی-تورانی است. تحقیق حاضر با هدف بررسی ویژگی های فیزیولوژیک این گیاه با شرایط خشکی صورت گرفت. نمونه برداری از گیاه در مرحله گل دهی از دو منطقه کویری شاهرخت و بشرویه در استان خراسان جنوبی انجام شد و ارتباط تنش خشکی با غلظت پرولین، یون های سدیم و پتاسیم، پروتئین های محلول، ترکیبات فلاونوئیدی و فعالیت آنزیم اسید فسفاتاز در برگ های گیاه S. richteri، در دو ایستگاه مطالعاتی بررسی و مقایسه شد. نتایج نشان داد که کلیه شاخص های مطالعه شده به طور معنی داری در برگ های گیاهان منطقه بشرویه بیشتر از منطقه شاهرخت است. با توجه به این که میانگین دمای ماهیانه منطقه بشرویه نسبت به منطقه شاهرخت بیشتر و رطوبت خاک آن کمتر است، بنابراین گیاهان رشد یافته در منطقه بشرویه با تنش کم آبی بیشتری روبه رو هستند و ممکن است برتری معنی دار غلظت ترکیبات مذکور و همچنین فعالیت بیشتر آنزیم اسید فسفاتاز در گیاهان این منطقه، نسبت به منطقه شاهرخت، نشانه ای از مقاومت فیزیولوژیک بهتر آنان با شرایط تنش زا باشد.
    کلیدواژگان: تنش خشکی، خراسان جنوبی، مقاومت فیزیولوژیک، Salsola richteri
  • فاروق سلیمانی، علیرضا پیرزاد * صفحات 15-26
    حفظ تعادل یونی و تنظیم اسمزی سیتوزل در سلول های گیاهی برای تعدیل اثر کم آبی از طریق تجمع سازگارکننده های آلی به ویژه پرولین و گلایسین بتائین میسر می شود. بر این اساس، به منظور بررسی تاثیر گونه های قارچ میکوریز بر ویژگی های اکوفیزیولوژیکی گیاه زوفا (Hyssopus officinalis)، یک آزمایش در قالب فاکتوریل بر پایه طرح بلوک های کامل تصادفی با 3 تکرار در سال زراعی 1391 در مزرعه تحقیقاتی کشاورزی و منابع طبیعی آذربایجان غربی اجرا شد. تیمارهای آزمایش شامل گونه های قارچ میکوریز (Acaulospora longula، Glomus claroideum، G. fasiculatum، G. intraradices و G. mosseae و شاهد بدون میکوریز) و آبیاری در چهار سطح (آبیاری در 80، 70، 60 و 50 درصد ظرفیت زراعی) بودند. نتایج تجزیه واریانس داده ها نشان داد که اثر متقابل بین تنش کمبود آب و گونه های میکوریز بر میزان غلظت مالون دی آلدهید، گلایسین بتائین، پرولین، کل کربوهیدرات های محلول و درصد اسانس معنی دار شد. بالاترین غلظت مالون دی آلدهید (125 نانومول بر گرم وزن تر)، گلایسین بتائین (2019 میکرومول بر گرم وزن خشک)، پرولین (111 میکرومول بر گرم وزن خشک)، درصد اسانس (29/7 درصد) و کل کربوهیدرات های محلول (7/396 میلی گرم بر گرم وزن خشک) به ترتیب در گیاهان تلقیح شده با A. longula، G. claroideum و G. fasiculatum در ظرفیت های زراعی 50 و 60 درصد به دست آمد. غلظت نشانگر زیستی مالون دی آلدهید با افزایش تنش آبی در گیاهان غیرمیکوریزیی نسبت به گیاهان آلوده به گونه های میکوریز، بیشتر افزایش یافت. به طور کلی، نتایج بررسی حاضر گویای آن است که گونه های میکوریز در تعدیل تنش و بازده مصرف آب موثر هستند.
    کلیدواژگان: اسانس، اسمولیت، تنش آبی، زوفا (Hyssopus officinalis L، )، گلایسین بتائین، مالون دی آلدهید
  • وهب جعفریان *، آرزو تعللی صفحات 27-38
    گل شکافته (Michauxia laevigata) از تیره Campanulaceae هست که در ایران و بخش هایی از ارمنستان می روید. در این پژوهش سعی شده است تا ضمن معرفی این گیاه به شناخت ویژگی های اکولوژیک آن نظیر: مشخصات رویشگاه، اسیدیته، هدایت الکتریکی، درصد رطوبت، فسفاتاز، برخی از فلزات و عناصر کمیاب موجود در خاک رویشگاه آن پرداخته شود. اضافه بر آن، بررسی برخی از ویژگی های فیزیولوژیک آن مانند: رنگیزه های فتوسنتزی و میزان پرولین گیاه در دو مرحله رویشی و زایشی در اندام های مختلف آن نیز صورت گرفت. بررسی میزان فلزات سنگین خاک رویشگاه بیانگر غلظت بیش از استاندارد عناصر کروم، سرب، آرسنیک، روی و مس و اسیدیته خاک در محدوده 8 بود. با توجه به نتایج به دست آمده، میانگین فسفاتاز خاک حدود 1571 میکرومول بر دقیقه است. میزان اسیدیته خاک با فعالیت فسفاتاز خاک همبستگی مثبت اما با مقدار هدایت الکتریکی همبستگی منفی نشان داد. همچنین مشخص شد که تنها بین مقدار منیزیم موجود در گیاه در دو مرحله رشدی اختلاف معنی داری (P≤0.05) وجود دارد. نتایج حاصل از بررسی های فیزیولوژیک نیز نشان داد که میزان پرولین در مرحله زایشی نسبت به رویشی افزایش و میزان کاروتنوئیدها و کلروفیل به طور معنی داری کاهش یافت. به نظر می رسد گیاه M. laevigata در خاک های شنی و با اسیدیته نسبتا بالا و در غلظت های بیشینه عناصر سنگین توانایی رشد و نمو خوبی دارد.
    کلیدواژگان: پرولین، رنگیزه، فلزات سنگین، مراحل رشد، گل شکافته (Michauxia laevigata)
  • نادر چاپارزاده *، آزاده نجار خدابخش، محمد پاژنگ، لیلا زرندی میاندوآب صفحات 39-52
    شوری خاک در مناطق خشک و نیمه خشک یکی از تنش های اصلی گیاهان قلمداد می شود که می تواند اثر منفی بر تولید محصول داشته باشد. در پژوهش حاضر، به علت اهمیت دارویی و غذایی گیاه شاهی، اثر برهم کنش شوری (225 میلی مولار NaCl) و آسکوربیک اسید (1 میلی مولار) بر رشد و روابط آبی آن بررسی شد. آزمایش در قالب طرح کاملا تصادفی با چهار تکرار در شرایط تنظیم شده انجام گرفت. نتایج نشان داد که شوری موجب کاهش رشد، محتوای نسبی آب، پتانسیل اسمزی و پروتئین های محلول و افزایش قندهای محلول و آمینو اسیدهای آزاد از جمله پرولین گردید. بسیاری از صفات بررسی شده که از تنش شوری آسیب دیده بودند با افزودن آسکوربیک اسید به محیط شور بهبود نشان دادند. آسکوربیک اسید برون زا به تنهایی با افزایش میزان آب بافت ها، کربوهیدرات ها و پروتئین ها موجب افزایش رشد گیاهان شاهی در مقایسه با شرایط شاهد شد. به نظر می رسد که آسکوربیک اسید به عنوان یک آنتی اکسیدان با کاهش آثار مضر شوری مقاومت به تنش را در گیاه شاهی افزایش می دهد و موجب بهبود رشد می گردد.
    کلیدواژگان: آسکوربیک اسید، سازگاری اسمزی، گیاه شاهی (Lepidium sativum)، شوری
  • جواد هادیان، حمایت عسگری لجایر، بابک متشرع زاده، منصور قربانپور * صفحات 53-66
    مس و روی از عناصر کم مصرف ضروری برای گیاه است که نقش های ساختاری و عملکردی متعددی در فرآیندهای متابولیکی گیاهان دارند. در این مطالعه، با توجه به اهمیت زیاد گیاه مرزه (Satureja hortensis) در زمینه های دارویی و صنعتی، اثر سطوح مختلف عناصر مس و روی بر تغییرات محتوا، عملکرد و ترکیبات شیمیایی اسانس این گیاه بررسی شد. تیمارهای آزمایش شامل مقادیر مختلف مس (0، 5 و 25 میلی گرم در کیلوگرم از منبع سولفات مس) و روی (0، 10 و 50 میلی گرم در کیلوگرم از منبع سولفات روی) و ترکیبی از تمام سطوح عناصر بودند. نمونه های اسانس پس از استخراج، با دستگاه های GC و GC/MS تحلیل شدند. در تحقیق حاضر، بیشترین محتوا و عملکرد اسانس در غلظت های 5 و 10 میلی گرم در کیلوگرم سولفات مس و سولفات روی و کمترین محتوا و عملکرد اسانس در غلظت های 25 و 50 میلی گرم در کیلوگرم سولفات مس و سولفات روی به دست آمد. آنالیز اسانس گیاه نشان داد که ترکیبات کارواکرول، گاما ترپینن، پاراسیمن و دلتا تری کارن از ترکیبات عمده اسانس هستند که به ترتیب در در غلظت های 5 و 10، 25 و 50 میلی گرم در کیلوگرم سولفات مس و 0، 5، 10 و 25 میلی گرم در کیلوگرم سولفات روی مشاهده شدند. مقایسه محتوا، عملکرد و ترکیبات اسانس در گیاهان تحت تیمارهای مختلف با گیاهان شاهد نشان داد که مقدار این شاخص ها و به ویژه مونوترپن های اکسیژنه با کاربرد سطوح اندک مس و روی افزایش و با کاربرد سطوح بالاتر همین عناصر از مقدار آنها کاسته شد.
    کلیدواژگان: اسانس، سزکوئی ترپن، روی، مس، مرزه، مونوترپن
  • زینب صفری، علی اشرف مهرابی *، علی آرمینیان صفحات 67-76
    تکثیر پسته وحشی به عنوان یک گونه چوبی چند منظوره، امری دشوار و زمان بر است. در پژوهش حاضر، یک روش آزمایشگاهی موثر برای تکثیر سریع پسته وحشی (Pistacia atlantica ssp. mutica) در محیط کشت MS غنی شده با ویتامین های B5 و تنظیم کننده های رشد مختلف توسعه داده شد. ریشه زایی ریزقلمه ها با دو تیمار ریزوپون (Rhizopon) و ایندول 3- بوتیریک اسید (IBA) در شرایط خارج از آزمایشگاه بررسی گردید. با توجه به نتایج، ریزنمونه قطعات گرهی، بیشترین تعداد ساقه، تعداد برگ و بلندترین ساقه ها را تولید نمود. از سوی دیگر، بلندترین شاخه ها از ریزنمونه مریستم انتهایی و محیط کشت تی دیازورون (TDZ) در ترکیب با ایندول 3- استیک اسید (IAA) ایجاد شدند. تیمارهای ریشه زایی (ریزوپون و IBA) موجب افزایش چشمگیر تعداد ریشه ها، طول ریشه و درصد ریشه زایی نسبت به تیمار شاهد شدند. این نتایج می تواند برای تکثیر سریع و گسترش سریع درختان و درختچه های پسته که سخت و زمان بر است، استفاده شود.
    کلیدواژگان: باززایی، پسته وحشی (Pistacia atlantica spp، mutica)، تنظیم کننده رشد، ریزنمونه
  • مریم نصر اصفهانی *، مریم مددکار حق جو صفحات 77-89
    تنش خشکی یکی از مهم ترین عوامل محدود کننده تولید محصول در گیاه سویا است. به همین دلیل، شناسایی مکانیسم های مرتبط با تحمل تنش خشکی در گیاه سویا به منظور بهبود و افزایش مقاومت به خشکی با روش های مهندسی ژنتیک بسیار مهم است. در مطالعه حاضر، تاثیر تنش خشکی بر شاخص های رشد (ارتفاع گیاه، وزن تر و خشک ساقه و ریشه) و نیز فعالیت آنزیم های ایزوسیترات دهیدروژناز (ICDH)، فسفو انول پیروات کربوکسیلاز (PEPC)، مالات دهیدروژناز (MDH)، گلوتامین سنتتاز (GS) و نیترات ردوکتاز (NR) در ارقام حساس و متحمل به خشکی گیاه سویا ارزیابی شد. نتایج نشان داد که شاخص های رشد اندازه گیری شده تحت هر دو شرایط مناسب آبیاری (شاهد) و محدودیت آب (تیمار خشکی)، در رقم متحمل به خشکی در مقایسه با رقم حساس، بالاتر بود. فعالیت آنزیم ICDH در هر دو رقم، در پاسخ به تنش افزایش یافت، در حالی که این افزایش در رقم متحمل به خشکی در مقایسه با رقم حساس بالاتر بود. فعالیت آنزیم های PEPC، MDH، GS و NR تحت شرایط تنش در رقم حساس، کاهش معنی داری را در مقایسه با شاهد نشان داد، در حالی که فعالیت این آنزیم ها در رقم متحمل نسبت به نمونه های شاهد افزایش یافت. به طور کلی، داده های به دست آمده پاسخ متفاوت فعالیت های آنزیمی ارزیابی شده دو رقم سویا را که از نظر سطح تحمل به خشکی متفاوت هستند نشان می دهد. همچنین به نظر می رسد که کاهش فعالیت آنزیم های PEPC، MDH، GS و NR در رقم حساس به خشکی به واسطه کم آبی احتمالا می تواند از دلایل کاهش رشد در گیاه سویا، تحت شرایط تنش خشکی باشد.
    کلیدواژگان: تنش خشکی، سویا، متابولیسم کربن، متابولیسم نیتروژن
|
  • Marzieh Bahadoran, Parvaneh Abrishamchi, Hamid Ejtehadi *, Fereshteh Ghassemzadeh Pages 1-14
    Salsola richteri (chenopodiaceae) has been dispersed in desert areas of north and east of the Irano-Turanian region in Iran. In present study، physiological characteristics of S. richteri to drought stress are investigated. Sampling of the plant at flowering stage was performed in the Shahrakht and Boshrooyeh deserts، South Khorasan province، Iran. Relation of drought stress with proline، sodium، potassium، soluble protein، flavonoid concentration and acid phosphatase activity is compared in the two research areas. The results indicated that all of the mentioned parameters in the leaves of S. richteri collected in Boshrooyeh are more than those in Shahrakht. The less soil moisture and the high monthly mean temperature in Boshrooyeh made it a higher drought area comparing to Shahrakht. Therefore، the significant advantage in concentration of the compounds and more activity of acid phosphatase in the species growing in Boshrooyeh area may indicates a better physiological resistance of S. richteri to stress conditions.
    Keywords: Drought stress, South Khorasan, Physiological resistance, Salsola richteri
  • Farogh Soleymani, Alireza Pirzad * Pages 15-26
    Ion balance and osmotic regulation in plants to mitigate the effects of drought is possible with accumulation of osmolytes like proline and glycine betaine. Accordingly، in order to investigate the effect of mycorrhizal fungai species on the eco-physiological characteristics of hyssop، a factorial experimental based on randomized complete block design with three replications was conducted at the Research Farm of Agriculture and Natural Resources of West Azarbaijan in 2013. Experimental treatments included species of mycorrhizal fungi (Glomus mosseae، G. intraradices، G. fasiculatum، G. claroideum، Acaulospora longula and control without mycorrhiza) and four levels of irrigation (irrigation at 80، 70، 60 and 50% of field capacity). The results of ANOVA showed the significant interaction between water deficit and mycorrhizal fungi species on the concentrations of malondialdehyde (MDA)، glycine betaine، proline، total soluble carbohydrates and essential oil percent. The highest concentrations of malondialdehyde (MDA) (125 nmol/g fresh weight)، glycine betaine (2019 μm/g dry weight)، proline (111 μm/g fresh weight)، essential oil percentage (7. 29%) and total soluble carbohydrates (396. 7 mg/g dry weight) were obtained from plants inoculated by G. claroideum، A. longula، A. longula، G. fasiculatum and G. claroideum and irrigated at 50 and 60% field capacity، respectively. The concentration of malondialdehyde (MDA) biomarker was increased at non-mycorrhizal plants compared with mycorrhizal one. Overall، this study suggested that the mycorrhizal species were effective to reduce stress and water use efficiency.
    Keywords: Essential oil, Osmolyte, Water stress, Hyssopus officinalis L., Glycine betaine, Malondialdehyde
  • Vahab Jafarian *, Arezou Taalloli Pages 27-38
    Michauxia laevigata belongs to the Campanulaceae family and grows on Iran and some parts of Armenia. This study was conducted to introduce the plant and to investigate ecophysiological characteristics such as altitude، pH، EC، percent of humidity، soil phosphatase، and measurement of some trace elements in soil. In addition، we evaluated some physiological parameters of M. laevigata including photosynthetic pigments and prolin content in different organs at both vegetative and generative stages. Soil investigations revealed that the region had the extra amounts of some heavy metals such as Cr+2، Pb+2، As+2، Zn+2 and Cu+2 and its pH was about 8. The soil phosphatase was approximately 1571 µmol min-1. There was a positive correlation between the soil pH and the activity of soil phosphatase، while the negative one with the amount of EC. Also، the results exhibited that there was significant (P≤0. 05) difference only in Mg amount between generative and vegetative stages. It seems that M. laevigata grows in sandy soils with nearly high amount of pH and is capable to grow under high concentrations of heavy metals.
    Keywords: Proline, Pigment, Heavy metals, Growth stages, Michauxia laevigata
  • Nader Chaparzadeh *, Azadeh Najjar-Khodabakhsh, Mohammad Pazhang, Leila Zarandi-Miandoab Pages 39-52
    Soil salinity is a serious environmental problem in arid and semi-arid regions that have negative impacts on crop production. In this research، because of medicinal and nutritional importance of the garden cress (Lepidium sativum) plant، the interactive effects of salinity (225 mM NaCl) and ascorbic acid (1 mM) were evaluated on growth and its water relations. A completely randomized design with four replications was conducted under controlled conditions. The results showed that salinity decreased growth، relative water content، osmotic potential and soluble proteins and increased soluble sugars، amino acids and proline contents. Many of salinity damaged characteristic were improved by adding exogenous ascorbic acid to salty environment. Exogenous ascorbic acid alone، in comparison with control، enhanced the growth of garden cress by increasing relative water content، soluble sugars and soluble proteins contents. The results indicated that usage of ascorbic acid، as an antioxidant، reduced harmful effects of salinity stress and led to growth improvement in garden cress plants.
    Keywords: Ascorbic acid, Osmotic adjustment, Lepidium sativum L., Salinity
  • Javad Hadian, Hemayat Asgari Lajayer, Babak Motesharezade, Mansour Ghorbanpour * Pages 53-66
    Copper (Cu) and zinc (Zn) are the important trace elements for plant growth، which also play key roles in many structural and biochemical function in plants. In this study، regarding the high importance of the Savory (Satureja hortensis) plants in pharmaceuticals and food industries، the effects of different levels of Cu and Zn on essential oils content، yield and composition of reference plant were undertaken to investigate. The employed treatments were considered as Cu (0، 5، 25 mg kg-1 soil from CuSO4. 5H2O) and Zn (0، 10، 50 mg kg-1 soil from ZnSO4. 2H2O) as well as their combination. Isolated essential oil (EO) was analyzed using GC and GC-MS apparatus. The results revealed that the highest and the lowest EO content and yield are obtained in Cu5Zn10 and Cu25Zn50 treatments، respectively. The GC-MS analysis showed that carvacrol، γ-terpinene، p-cymene and delta-3-carene are the main EO constituents and found in Cu5Zn10، Cu25Zn50، Cu25Zn10 and Cu5Zn0 treatments، respectively. The comparison of EO content، yield and compositions of plants treated with different Cu and Zn levels indicated that this characteristics and especially oxygenated monoterpenes value are increased with the low levels of employed elements and subsequently decreased with increasing the elements dosages.
    Keywords: Essential oils, Sesquiterpenes, Zinc, Copper, Satureja hortensis, Monoterpenes
  • Zeinab Safari, Ali-Ashraf Mehrabi *, Ali Arminian Pages 67-76
    Propagation of wild pistachio as a multipurpose woody species is a hard and tedious task. In this research، an effective in vitro protocol was developed for rapid proliferation of wild pistachio (Pistacia atlantica ssp. mutica) in MS medium supplemented with B5 vitamins and different growth regulators. Rooting of plantlets was tested by two treatments containing Rhizopon and IBA in ex vitro. With respect to the results، the nodal segments explants، produced the highest shoot frequency، leaf frequency and the tallest shoots. On the other hand، the tallest shoots were generated from shoot tip explant and medium containing of TDZ plus IAA. Both treatments (Rhizopon and IBA) led to a remarkable increase in the number of roots، root length and rooting percentage compared to the control. These results may be applied for rapid proliferation to spread the pistachio trees and shrubs that are difficult and time consuming.
    Keywords: Regeneration, Wild pistachio (Pistacia atlantica ssp. mutica), Growth regulator, Explant
  • Maryam Nasr Esfahani *, Maryam Madadkar Haghjou Pages 77-89
    Drought stress is one of the major constraints for production and yield of soybean (Glycine max). For this reason، identifying mechanisms associated with drought tolerance in soybean is very impotent for improving and increasing drought resistance by genetic engineering methods. In this study، the effect of drought on growth traits (plant height، fresh and dry weight of shoot and also fresh and dry weight of root) and enzyme activities of isocitrate dehydrogenase (ICDH)، phosphoenolpyruvate carboxylase (PEPC)، malate dehydrogenase (MDH)، glutamine synthetase (GS) and nitrate reductase (NR) were assessed in drought sensitive and tolerant cultivars of soybean. The results showed that growth indicators are higher in drought tolerant cultivar under water availability (control) and water deficient when compared with those of drought sensitive cultivar. An increase in the activity of ICDH was observed in both the cultivars under drought stress as compared with their respective control plants but this activity was higher in tolerant cultivar. The activities of PEPC، MDH، GS and NR were significantly decreased in drought sensitive cultivar whereas the activities of these enzymes were higher in another cultivar. In general، the results of this study showed different behavior in the activities of assayed enzymes in two sets of soybean cultivars differing in drought tolerance and also decline of the activities of these enzymes in drought sensitive cultivar due to water deficit stress may be one of the possible reasons for decreased growth of the soybean plants under drought.
    Keywords: Drought stress, Soybean, Carbon metabolism, Nitrogen metabolism