فهرست مطالب

فصلنامه زیست شناسی گیاهی ایران
سال هفتم شماره 4 (پیاپی 26، زمستان 1394)

  • تاریخ انتشار: 1394/11/15
  • تعداد عناوین: 6
|
  • سمیه رجاییان، علی اکبر احسانپور*، محمد امین طغیانی صفحات 1-12
    تنش شوری یکی از مهم ترین عواملی است که رشد و تولید گیاه را در سراسر جهان به مخاطره می اندازد. بدیهی است به کارگیری ترکیباتی که مقاومت به شوری را در گیاهان افزایش می دهد از اهمیت زیادی در کاهش ضررهای اقتصادی ناشی از این تنش برخوردار است. یکی از این ترکیبات، اتانول آمین است و هدف از مطالعه حاضر درک بیشتر چگونگی عملکرد این ترکیب در ایجاد مقاومت به تنش شوری است. بدین منظور، گیاهچه های چهار هفته ای Nicotiana rustica که در محیط MS رشد یافته بودند ابتدا به مدت دو روز با اتانول آمین (0، 70، 130، 270 و 530 میکرومولار) پیش تیمار شد، سپس به محیط کشت MS حاوی غلظت بهینه شده (200 میلی مولار) نمک سدیم کلرید منتقل شدند. پس از سه هفته نتایج نشان داد که میزان مالون دی آلدهید، فلاونوئید، فنل کل و فعالیت آنزیم فنیل آلانین آمونیالیاز کاهش ومقدار آنتوسیانین ها و فعالیت آنزیم تیروزین آمونیالیاز افزایش یافته است. در پژوهش حاضر، نتایج نشان داد که پیش تیمار اتانول امین موجب تغییر در محتوای ترکیبات فنلی از جمله افزایش آنتوسیانین ها شده است و می توان چنین استنباط نمود که این تغییرات احتمالا راهکاری برای مقابله با تنش شوری به شمار می رود.
    کلیدواژگان: Nicotiana rustica، اتانول آمین، فنل، تیروزین آمونیالیاز، فنیل آلانین آمونیالیاز، تنش شوری
  • فرحناز جوانمردی صفحات 13-26
    در مطالعه حاضر، روند تکامل صفات ریخت شناسی گونه های Astragalus dictyolobus و A. tawilicus (که پیش از این در بخشه Laxiflori طبقه بندی می شدند) و گونه A. victoriae (که پیش از این در بخشه Christianophysa قرار داشته است)، با سایر گونه های بخشه Alopecuroidei بر اساس داده های حاصل از تبارزایی توالی کلروپلاستی matk ارایه شده است. 25 گونه از بخشه Alopecuroidei همراه با دو گونه A. basineri و A. sieversianus متعلق به بخشه Astragalus به عنوان برون گروه بررسی شد. 12 صفت ریخت شناسی رویشی و زایشی انتخاب و حالت های مختلف آنها در قالب تبارزایی داده های حاصل از توالی کلروپلاستی matK بررسی شد. پژوهش حاضر بیانگر این است که وضعیت نیام داخل کاسه، تراکم گل آذین و شکل گل آذین با نتایج حاصل از داده های مولکولی انطباق ندارد و مصنوعی بودن این صفات را در رده بندی های قبلی بخشه Alopecuroidei نشان می دهد. وجود براکتئول و شکل تخمدان صفاتی هستند که با تبارزایی حاصل از cpDNA matK مطابقت دارد. وجود دمگل آذین در دو گونه A. dictyolobus و A. tawilicus نشان می دهد که آنها خویشاوندی نزدیکی با سایر گونه های Alopecuroidei دارند. صفت تنک بودن گل آذین، گونه A. victoriae را به دو گونه A. dictyolobus و A. tawilicus نزدیک می کند. سایر صفات ذکر شده به استثنای تنک بودن گل آذین آن را به بخشه Alopecuroidei نزدیک می کند.
    کلیدواژگان: Astragalus dictyolubus، A، tawilicus، A، victoriae، توالی کلروپلاستی matK، ریخت شناسی
  • ارمغان عابدزاده نیشابوری، آیت الله رضایی* صفحات 27-40
    امواج فراصوت با انرژی پایین به عنوان یک ابزار فیزیکی برای تحریک سیستم های زنده در پزشکی و بیوتکنولوژی مورد توجه قرار دارد. در مطالعه حاضر، تاثیر امواج فراصوت بر برخی شاخص های فیزیولوژیک و تولید پودوفیلوتوکسین در کشت سلولی کتان سفید (Linum album) بررسی شد. امواج فراصوت با فرکانس 40 کیلوهرتز و توان 5 وات بر سانتی متر مکعب، به کشت های سلولی در قالب آزمایش وابسته به زمان با 3 تکرار تیمار شد و سلول ها در زمان های 24، 48 و 72 ساعت پس از اعمال تیمار جمع آوری شدند. شاخص های مورد ارزیابی عبارت بودند از: رشد سلولی، پروتئین کل، مالون دی آلدهید، پراکسید هیدروژن، فنل ها، فلاونوئیدها، پراکسیداز، پلی فنل اکسیداز، فنیل آلانین آمونیالیاز و پودوفیلوتوکسین. نتایج نشان داد که رشد سلول ها تحت تاثیر امواج فراصوت کاهش معنی داری نشان داد اما تغییر معنی داری در محتوای پروتئین سلول ها صورت نگرفت. مقدار پراکسید هیدروژن و پراکسیداسیون لیپیدهای غشایی و همچنین فعالیت آنزیم های پراکسیداز، پلی فنل اکسیداز و فنیل آلانین آمونیالیاز در سلول ها نسبت به شاهد تحت اثر امواج فراصوت افزایش یافت. امواج فراصوت همچنین باعث افزایش تولید ترکیبات فنلی، محتوای فلاونوئیدی و پودوفیلوتوکسین در سلول های تیمار شده گردید. بیشترین مقدار پودوفیلوتوکسین در کشت های تیمار شده پس از 72 ساعت با مقدار 9/268 میکروگرم بر گرم وزن خشک به دست آمد که 7/2 برابر کشت شاهد بود. به نظر می رسد امواج فراصوت با تحریک سلول ها و القای پاسخ های دفاعی و متابولیسم ثانویه باعث افزایش مقدار پودوفیلوتوکسین در سلول ها گردید.
    کلیدواژگان: امواج فراصوت، پودوفیلوتوکسین، کتان سفید، کشت سلولی
  • رویا رضوی زاده، نسیم محققیان صفحات 41-58
    شوری از عوامل مهم محدودکننده رشد گیاهان و تهدید کننده پایداری کشاورزی در مناطق وسیعی از جهان است. به نظر می رسد ارزیابی گیاهان دارویی ارزشمند از نظر غذایی، دارویی و بهداشتی نظیر گیاه آویشن، تحت تنش شوری، به عنوان تلاش های تحقیقاتی با هدف کشف مزایای اقتصادی یا بهداشتی، ضروری است. مطالعه حاضر، به منظور بررسی اثر شوری بر شاخص های فیزیولوژیک، بیوشیمیایی و متابولیت های ثانویه در یک گونه آویشن (Thymus vulgaris) در شرایط کشت درون شیشه طراحی شد. گیاهچه های آویشن حاصل از کشت بذرهای آویشن، چهار هفته پس از رشد در دمای 1±25 درجه سانتیگراد و در 16 ساعت روشنایی و 8 ساعت تاریکی در اتاقک رشد، به محیط کشت MS حاوی غلظت های مختلف نمک (0، 80، 100، 120 و 150 میلی مولار) منتقل شدند و 25 روز پس از واکشت شاخص هایی نظیر فعالیت آنزیم های آنتی اکسیدان و مواد موثره دارویی در گیاهچه ها اندازه گیری شد. 25 روز پس از تیمار شوری، مقدار کلروفیل های a، b، کلروفیل کل، کاروتنوئید و پروتئین محلول کل در گیاهچه ها با افزایش غلظت نمک کاهش معنی داری یافت، در حالی که افزایش کربوهیدرات ها، پرولین و فنل ها را به طور معنی داری افزایش داد. همچنین، تنش شوری موجب افزایش معنی دار فعالیت آنزیم های آنتی اکسیدان شد. نتایج GC-MASS نشان داد تولید متابولیت های ثانویه در گیاهچه های آویشن تحت تاثیر شوری دچار تغییرات عمده ای گردید. با افزایش شوری میزان پی-سیمن و گاما-ترپینن افزایش و میزان تیمول کاهش یافت. به طور کلی، مشاهده شد که تنش شوری با تغییر در شاخص های فیزیولوژیک، بیوشیمیایی و میزان تولید مواد موثره گیاه آویشن می تواند سبب تغییر در ارزش و خواص دارویی آن گردد.
    کلیدواژگان: آنزیم های آنتی اکسیدان، آویشن، کشت درون شیشه ای، تنش شوری، متابولیت های ثانویه
  • حمیدرضا زارع، زهره قنبرزاده، آسیه بهداد، ساسان محسن زاده* صفحات 59-74
    تنش شوری بازدهی محصولات کشاورزی مانند ذرت به عنوان یکی از غلات مهم را کاهش می دهد. با توجه به این که سیلیکون دومین عنصر فراوان در خاک است و موجب کاهش تنش های زیستی و غیر زیستی در گیاهان می شود، هدف از پژوهش حاضر، بررسی اثر سیلیکون و نانوسیلیکون به عنوان بهبود دهنده تنش شوری در گیاه ذرت
    (Zea mays) است. بدین منظور، بر هم کنش اثر غلظت های مختلف شوری (0 و 100 میلی مولار)، سیلیکون و نانوسیلیکون (50، 100 و 150 میلی گرم در میلی لیتر) در طرح بلوک های کاملا تصادفی در قالب آزمایش های فاکتوریل در سه تکرار بررسی شد. نتایج نشان داد که شوری به طور معنی داری شاخص های رشد ریشه و اندام هوایی، میزان رنگیزه های کلروفیل و کاروتنوئید، پروتئین و پتاسیم را نسبت به شاهد کاهش داد و تیمار گیاه با سیلیکون و نانوسیلیکون سبب کاهش آثار منفی تنش شوری و موجب افزایش میزان شاخص های رشد شد. همچنین، در اثر تنش شوری افزایش معنی دار میزان پرولین، آنتوسیانین، کربوهیدرات محلول، پراکسیداسیون لیپید و فعالیت کاتالاز مشاهده شد که تیمار با سیلیکون و نانوسیلیکون آثار تنش شوری و در نتیجه میزان شاخص های رشد را کاهش داد. بیشترین اثر بهبوددهندگی در تمام شاخص های بررسی شده، تیمار 150 میلی گرم در میلی لیتر نانوسیلیکون بود. بنابراین، استفاده از این عنصر به عنوان کاهش دهنده آثار منفی تنش شوری ذرت پیشنهاد می گردد.
    کلیدواژگان: تنش شوری، ذرت، سیلیکون، نانوسیلیکون
  • کیومرث آرمند تراب، مریم مددکار حق جو *، احمد اسماعیلی صفحات 75-96
    مقابله با آثار مخرب تنش شوری که به طور پیش رونده منابع آبی و خاکی مناسب برای پرورش گیاهان را محدود نموده، از طریق ارتقای سطح تحمل بذر و گیاهچه میسر است. در پژوهش حاضر، تاثیر پرایمینگ به صورت ترکیب های تیماری Na2SiO3 و KNO3 در زمان های 3، 6، 9 و 12 ساعت، بر پاسخ رقم همدانی بذر یونجه، به تنش شوری (200 میلی مولار) بررسی گردید. شوری سبب افت اغلب شاخص های جوانه زنی و رشد بذور و گیاهچه گردید، در حالی که پرایمینگ 3 ساعته Na2SiO3 سبب افزایش درصد جوانه زنی و پرایمینگ 3، 6 و 9 ساعته KNO3 سبب افزایش درصد و ضریب سرعت جوانه زنی در بذور تحت تنش در مقایسه با شاهد شد. بهبود میانگین سرعت و زمان جوانه زنی در تنش، توسط Na2SiO3 6 ساعته و کلیه سطوح زمانی KNO3 و افزایش شاخص ویگور یک توسط KNO3 3 ساعته مشاهده شد. پرایمینگ Na2SiO3 3، 6 و 9 ساعته و تمام تیمارهای KNO3، سبب کاهش زمان رسیدن به 50 درصد کل جوانه زنی در شرایط تنش و در فقدان تنش، تیمارهای 9 ساعته Na2SiO3 و KNO3، سبب کاهش میانگین روزانه جوانه زنی و افزایش شاخص تیمسون و KNO3 6 و 9 ساعته سبب بهبود ضریب یکنواختی گردیدند. تیمارهای Na2SiO3 و KNO3 12 ساعته، باعث بدتر شدن وضعیت و کاهش درصد جوانه زنی، افت ویگور یک و دو و کاهش سرعت جوانه زنی شدند. Na2SiO3 در تمام سطوح و KNO3 9 و 12 ساعته، سبب کاهش وزن خشک ساقه چه در تنش شدند. پرولین تنها تحت تاثیر KNO3 در تنش افزایش یافت و کلروفیل ها بر اثر شوری کاهش و تحت تاثیر پرایمینگ افزایش یافتند. به طور کلی، پرایمینگ سبب افزایش تحمل به شوری گردید و ترکیب های تیماری با زمان های کوتاه تر در این رابطه موثرتر بودند.
    کلیدواژگان: پرایمینگ، تنش شوری، سدیم متاسیلیکات، نیترات پتاسیم، یونجه همدانی
|
  • Somayeh Rajaeian, Ali Akbar Ehsanpour *, Mohmmad Amin Toghyani Pages 1-12
    Salt stress is one of the most important factors that endanger plant growth and production all around the world. Application of compounds which increase plant resistance to salt stress obviously has significant importance in reduction of economic losses. One of these compounds is the biological alcohol called ethanolamine, and the present study aimed to understand the way by which ethanolamine exerts its protecting effect against salt stress. For this purpose, 4-week-old Nicotiana rustica plants which had been kept in MS medium were pretreated with ethanolamine and 2 days later they were transferred to MS medium supplemented with 200 mM NaCl for 3 weeks. The our results revealed that Nicotiana rustica plants pretreated with exogenous ethanolamine showed elevated level of TAL activity and anthocyanin content whereas PAL activity was decreased, and reduced level of MDA, total flavonoid and phenol content in plants under salt stress condition. According to these results, it can be suggested that ethanolamine exerts its protective effect by anthocyanin content increase.
    Keywords: Nicotiana rustica, Ethanolamine, Phenol, Tyrosine ammonia lyase, Phenyle alanin ammonia lyase, salt stress
  • Farnaze Javanmardi Pages 13-26
    Evolutionary trend of morphological characters of Astragalus dictyolobus, A. tawilicus (previously classified in section Laxiflori) and A. victoriae (previously classified in section Chrstianophysa) with other species of section Alopecuroidei based on phylogeny of cpDNA matK sequences is presented. 25 taxa belonging to section Alopecuroidei as well as A. bassineri and A. sieversianus belonging to section Astragalus as outgroups were analysed. 12 vegetative and generative characters were selected and different states of them based on phylogeny of cpDNA matK sequences were analyzed. The present analysis revealed that state of pod in calyx, density and shape of inflorescence were not in agreement with results of molecular data and indicated the artificial nature of these characters in previous classification of section Alopecuroidei. Presence of bracteole and shape of ovary were consistent with phylogeny of cpDNA matK sequences. Presence of peduncle in A. dictyolobus and A. tawilicus demonstrated that they are well allied with other species of section Alopecuroidei. Lax inflorescence makes A. victoriae relative to A. dictyolobus and A. tawilicus. Other mentioned characters except lax inflorescence make it relative to section Alopecuroidei.
    Keywords: Astragalus dictyolobus, A. tawilicus, A. victoriae, cpDNA matK, Morphology
  • Armaghan Abedzadeh Neyshabouri, Ayatollah Rezaei* Pages 27-40
    Ultrasound (US) with low intensity is considered as a physical tool to stimulate living systems in medicine and biotechnology. This study aim to survey the US effects on some physiological parameters and podophyllotoxin production in Linum album cell culture. The cell cultures were treated with US waves with a frequency of 40 kHz and the power 5 Wcm-3, in a time dependent experiment with 3 replicates and the cells were collected at 24, 48 and 72 h after the treatment. Evaluated parameters were cell growth, contents of total protein, MDA, hydrogen peroxide, phenolics, flavonoids, activity of peroxidase, polyphenol oxidase, phenylalanine ammonia-lyase and podophyllotoxin. The results showed that cell growth was significantly decreased by the US, but there was no significant change in protein content. The amount of hydrogen peroxide, membrane lipid peroxidation and activity of peroxidase, polyphenol oxidase and phenylalanine ammonia-lyase enzymes were increased in cells under the effect of US, compared to control. Also US increased the production of phenolic compounds, flavonoids and podophyllotoxin in treated cells. Maximum amount of podophyllotoxin was obtained in treated cultures after 72 hours which was the 268.9 µg/g DW (2.7 times that of the control). It seems that US by stimulating cells and induction of defensive responses and secondary metabolism increased the amount of podophyllotoxin in cells of Linum album plant.
    Keywords: Ultrasound, Linum album, Cell culture, Podophyllotoxin
  • Roya Razavizadeh *, Nasim Mohagheghiyan Pages 41-58
    Salinity is one of the major factors limiting the growth of plants that threaten the sustainability of agriculture in vast areas of the world. It seems that the evaluation of medicinal plants such as thyme due to food, pharmaceutical and health is essential under salinity stress to discover its benefits of economic and health. This study was designed to investigate the effect of salinity on physiological parameters, biochemical and secondary metabolites in thyme (Thymus vulgaris) under in vitro culture conditions. Thyme seedlings grown from the seeds, 4 weeks after growth at 16 hours of light and 8 hours of dark and at temperature of 25±1 ºC in the growth chamber, were transferred to MS (Murashige and skoog) medium containing different concentrations of NaCl (0, 80, 100, 120 and 150 mM) and 25 days after the subculture, physiological parameters such as antioxidant enzymes activities and active pharmaceutical ingredients were measured. 25 days after salt treatment, the chlorophyll a, b, total chlorophyll, carotenoids, and total soluble protein content were significantly decreased with increasing NaCl concentration, whereas increasing the salt concentration increased carbohydrates, proline and phenolics in thyme seedlings. Also salinity led to a significant increase in the activity of antioxidant enzymes. GC-Mass analysis showed that the productions of secondary metabolites were greatly affected by salinity. By increasing salinity level of P-cymene and Gama Terpinene increased and Thymol decreased. In general, it was observed that salinity with changes the physiological and biochemical parameters and the amount of active ingredients of Thyme can change the value of its medicinal properties.
    Keywords: Antioxidant enzymes, In vitro, Salt stress, Secondary metabolites, Thyme
  • Hamid Reza Zare, Zohreh Ghanbarzadeh, Assieh Behdad, Sasan Mohsenzadeh Pages 59-74
    Salinity reduced the efficiency of agricultural production like maize as one of the most important cereals for food and oil for humans. Silicon is the second most abundant element in the soil and alleviates the biotic and abiotic stresses in plants. The aim of this study is evaluate the effect of silicon and nanosilicon on improvement of salt stress in maize (Zea mays). For this propose, the interaction between the effects of different levels of salinity (0 and 100 mM), silicon and nanosilicon (50, 100 and 150 mg /mL) was studied in completely randomized block design with factorial experiments and with three replications. The results showed that salinity significantly decreased root and shoot growth, amount of chlorophyll and carotenoid pigments, protein and potassium contents, compared to control. Treating plants with silicon and nanosilicon caused reduction of salinity effects and increase above indices. Salinity stress also caused a significant increase in proline, anthocyanin and soluble carbohydrate contents, lipid peroxidation, and catalase activity and treatment with silicon and nanosilicon alleviates effects of salt stress and reduced the amount of above indices. 150 mg/mL of nanosilicon showed the maximum effect on diminishing negative effects of salt stress on all examined parameters. So, the use of this element is proposed as alleviator of salt stress on maize.
    Keywords: Salinity, Zea mays, Silicon, Nanosilicon
  • Kiomars Armand Torab, Maryam Madadkar Haghjou *, Ahmad Ismaili Pages 75-96
    Opposition to destructive and side effects of salt stress, have limited suitable water and soil sources for plant culturing, is possible by increasing the tolerance level of seeds and seedlings. In present research, the effect of priming technique was studied with Na2SiO3 or KNO3 in 3, 6, 9 and 12 hours on Medicago sativa cv. Hamadani in response to 200 mM salt stress. Salinity caused a decrease of most of germination and growth indices from seeds and seedlings, whereas 3h-Na2SiO3 priming increased final germination percentage (FGP) and (3/6/9h)-KNO3 increased FGP, coefficient velocity of germination (CVG), compared to control. An improvement in mean germination rate (MGR) and mean germination time (MGT) was shown by 6h-Na2SiO3 and all KNO3 treatment times and increase of Vigor index (I) was observed at 3h-KNO3. Pretreatment with (3/6/9h)-Na2SiO3 and all h-KNO3 decreased T50 at stress and in non stress conditions, 9h-Na2SiO3 and 9h-KNO3 caused a decrease in mean daily germination (MDG) and an increase in Timson index and improvement of coefficient uniformity of germination (CUG). 12 hour treatments from both substances exacerbated the conditions and decreased the FGP, Vig (I) and (II) and decreased CVG. All-Na2SiO3 and (9/12)-KNO3 decreased the dry weight of shoots at stress. Proline was raised only with KNO3 and salt affected pigments negatively and priming increased them. In conclusion, priming elevated tolerance to salt stress and treatment compositions with the lower times were more efficient.
    Keywords: KNO3, Medicago sativa cv. Hamadani, Na2SiO3, Priming, Salt stress