فهرست مطالب

فرآیند و کارکرد گیاهی - سال هفتم شماره 3 (پیاپی 25، Aug and Sep 2018)

فصلنامه فرآیند و کارکرد گیاهی
سال هفتم شماره 3 (پیاپی 25، Aug and Sep 2018)

  • تاریخ انتشار: 1397/08/02
  • تعداد عناوین: 7
|
  • احسان بیژن زاده* ، روح الله نادری، وحید براتی صفحات 9-16
    اثرات مخرب تنش خشکی می تواند منجر به از دست رفتن ماده خشک گیاهی گردد و کاربرد سیلیکون می تواند مقاوت گیاه زراعی به خشکی را از طریق افزایش رشد گیاه و هدایت هیدرولیکی ریشه، افزایش دهد. به منظور بررسی اثرات آماده سازی بذر با سیلیکون (صفر، 1، و 2 میلی مولار سیلیکات سدیم) روی رشد گیاهچه و آناتومی ساختار ریشه در سه رقم جو (خاتم، ریحان و نیمروز) پژوهشی آزمایشگاهی در شرایط تنش خشکی القاء شده بوسیله پلی اتیلن گلیکول 6/3 میلی مولار، اجرا شد. در شرایط 6/3 میلی مولار پلی اتیلن گلیکول، بیشترین طول ریشه در رقم جو نیمروز (86/7 میلی متر) در کاربرد 2 میلی مولار سیلیکون مشاهده شد. در رقم نیمروز، وزن خشک گیاهچه از 19/0 میلی گرم در گیاه در شاهد به 27/0 میلی گرم در گیاه در تیمار 2 میلی مولار سیلیکون (6/29 درصد) افزایش یافت. در کاربرد 2 میلی مولار سیلیکون، رقم نیمروز با داشتن بیشترین سطح ریشه دارای بیشترین هدایت هیدرولیکی (9-10× 29/6 متر بر ثانیه در مگا پاسکال) بود در حالیکه در ریحان و خاتم به ترتیب به 38/5 و 9-10× 19/5 متر بر ثانیه در مگا پاسکال در شرایط 6/3 میلی مولار پلی اتیلن گلیکول رسید. در رقم نیمروز رابطه مثبتی بین کاربرد 2 میلی مولار سیلیکون و افزایش قطر آوند های چوبی جانبی مشاهده گردید. در همه ارقام جو، تنش خشکی قطر آوند های چوبی را بیشتر از تعداد آوند های چوبی تحت تاثیر قرار داد. همچنین در شرایط 6/3 میلی مولار پلی اتیلن گلیکول، مقداریون پتاسیم و کلسیم در تیمار شاهد تا 2 میلی مولار سیلیکون افزایش یافت. رویهم رفته بنظر می رسد، آماده سازی بذر با 2 میلی مولار سیلیکون به ویژه در رقم نیمروز یک عامل امیدوار کننده و کم هزینه برای جبران اثرات تنش خشکی باشد.
    کلیدواژگان: هدایت هیدرولیک، تجمع یون، آوند چوبی جانبی، پلی اتیلن گلایکول، سطح ریشه
  • محمد محرابی، علی مرادی* ، حمیدرضا بلوچی، رضا امیری فهلیانی صفحات 17-28
    این آزمایش به منظور بررسی اثر شرایط مختلف انبارداری بذر بر شاخص های جوانه زنی باقلا رقم شامی انجام شد. بدین منظور یک آزمایش فاکتوریل سه عاملی در پایه طرح کاملا تصادفی در آزمایشگاه تکنولوژی بذر دانشکده کشاورزی دانشگاه یاسوج در سال های 1393 و 1394 به صورت سه عاملی در قالب طرح کاملا تصادفی در 5 تکرار انجام شد. عامل‎های آزمایش شامل دمای انبارداری (15، 25، 35 و 45 درجه سانتی گراد) ، محتوای رطوبت بذر (6، 10، 14، 18 و 22 درصد) و زمان انبارداری (صفر، 30، 60، 90، 120، 150، 180، 210، 240 و 270 روز) بودند. همچنین، به منظور ارزیابی صفات بیوشمیایی از تیمار های آزمایش 5 سطح زمان انبارداری (0، 30، 90، 180 و 270 روز انبارداری) انتخاب شد. نتایج نشان داد در طی دوره انبارداری، درصد جوانه زنی، طول گیاهچه، وزن خشک گیاهچه و شاخص بنیه گیاهچه به دما و محتوای رطوبت بذر واکنش نشان داده و در هر دما با افزایش محتوای رطوبت بذر نیز جوانه زنی (بین 5 تا 90 درصد) کاهش و نشت الکترولیت ها (60 تا 370 درصد) بذر افزایش یافت. در دماهای 15 و 25 درجه سانتی گراد سرعت زوال بذر در رطوبت های6، 10 و 14 درصد آهسته و در رطوبت های 18 و 22 درصد بسیار شدید (بیش از دو برابر) بود. به هر حال، در دماهای 35 و 45 درجه سانتی گراد سرعت زوال بذر از رطوبت 10 درصد شروع به افزایش کرد و در محتوای رطوبت 22 درصد جوانه زنی و رشد گیاهچه پس از 30 روز انبارداری به صفر رسید. میزان پروتئین محلول و فعالیت آنزیم کاتالاز نیز طی دوره انبارداری کاهش یافتند. با توجه به نتایج آزمایش کاهش فعالیت آنزیم های آنتی اکسیدانت و افزایش خسارت رادیکال های آزاد از جمله دلایل کاهش قابلیت ماندگاری بذر باقلا طی انبارداری در شرایط دماها و رطوبت های بالا پیشنهاد می شوند. محتوای رطوبتی 6، 10 و 14 درصد در دماهای 15 و 25 درجه سانتی گراد برای نگهداری طولانی مدت بذر باقلا قابل توصیه هستند.
    کلیدواژگان: باقلا، بیوشیمایی، دمای انبارداری، زوال بذر، محتوای رطوبت بذر
  • علی محمدی ترکاشوند، طاهره توفیقی علی خانی، بهزاد کاویانی* ، محمود قاسم نژاد صفحات 29-38
    این مطالعه در دو مرحله انجام شد: 1) بررسی اثر تنش خشکی روی میزان نسبی آب و پرولین برگ و 2) ارزیابی اثر تنش خشکی و غلظت های پتاسیم در محلول غذایی روی سوسن. بر اساس یک طرح کامل تصادفی در مخلوط محیط شن و پرلایت و در سه سطح پتاسیم (صفر، 6 و 12 میلی مولار) ، شاخص های رشد، عمر پس از برداشت گل ها، پتاسیم و فعالیت آنزیم های آنتی اکسیدانت اندازه گیری شدند. نتایج نشان داد که پرولین حدود 7 برابر در محیط حاوی میزان رطوبت یک سوم ظرفیت زراعی در مقایسه با تیمار ظرفیت زراعی بعد از 3 ماه در برگ های گیاه افزایش یافت. عمر پس از برداشت سوسن در 6 میلی مولار پتاسیم، 7/5 روز نسبت به شرایط بدون پتاسیم افزایش یافت. فعالیت پراکسیداز در محلول غذایی با 12 میلی مولار پتاسیم به طور معنی داری نسبت به شرایط عاری از پتاسیم پایین تر بود.
    کلیدواژگان: آسکوربات پراکسیداز، آنزیم ها، پرلایت، پراکسیداز، عمر پس از برداشت، سوپراکسید دیسموتاز
  • عباس میرسلیمانی* ، علیرضا شهسوار، وحید روشن صفحات 39-48
    در این مطالعه، تغییرات کربوهیدرات ها و ترکیبات فنلی موجود در برگ ها و ساقه های درختان ماندارین (Citrus reticulata Blanco) در چرخه جایگزینی و احتمال دخالت این ترکیبات در فرآیند تشکیل گل ها نشان داده شده است. مقدار این ترکیبات در ماه های نوامبر 2010 تا مارس 2011 در برگ و ساقه درختان "در" و "خاموش" تعیین گردید و با القاء و تمایز جوانه گل در نیمکره شمالی درختان مرکبات مطابقت داشت. آزمایش به صورت بلوک کامل تصادفی با سه تکرار و دو درخت در هر تکرار طراحی شد. نتایج نشان داد که حضور میوه ها بر روی درختان، مانع جوانه زدن گل ها، کاهش جوانه های جوانه زدگی شده و کاهش رشد رویشی این درختان بود. سطوح اندوژن قندهای محلول و کل کربوهیدرات غیر ساختاری در برگ و محتوای نشاسته ساقه ها تحت تاثیر شرایط درخت باروری قرار گرفتند. تنوع کل محتوای فنل در برگ و ساقه مربوط به حضور یا عدم وجود میوه درختان است. محتویات فنلی ساقه ها در درخت های غیرقابل تحمل به طور معنی داری کمتر از بوته ها بود. در میان پنج ترکیبات فنلی تجزیه و تحلیل، الگوی تغییرات در محتویات اسید کلروژنیک اسید، کافئیک اسید و نارینین در دو نوع درختان متفاوت بود. روند مشابهی برای مقادیر تمام ترکیبات فنلی در ساقه های تحمل و غلطکی مشاهده شد.
    کلیدواژگان: اسید کافئیک، اسید کلرژنیک، مرکبات، پلی فنل، قندهای محلول، نشاسته
  • حلیمه رضایی، سکینه سعیدی سار* ، مصظفی عبادی، حسین عباسپور صفحات 53-62
    متیل جاسمونات و 24- اپی براسینواسترویید به عنوان تنظیم کننده های رشد گیاهی اثرات زیستی قابل توجهی بر رشد و نمو گیاهان دارد، از جمله باعث افزایش تحمل گیاهان در شرایط تنش شوری می شود. در پژوهش حاضر اثر تنش شوری و برهمکنش آن با متیل جاسمونات و 24- اپی براسینواسترویید بر روی غلظت کلروفیل، سرعت فتوسنتز، تعرق، مقاومت و هدایت روزنه ای و فلورسنس کلروفیل در گیاه دارویی خردل سیاه (Brassica nigra L.) در شرایط هیدروپونیک، براساس طرح فاکتوریل و در قالب کاملا تصادفی در چهار تکرار مورد بررسی قرار گرفت. به طوری که گیاهان چهار هفته پس از جوانه زنی تحت تیمار غلظت های مختلف کلرید سدیم (80 و 40، 0 میلی مولار) ، متیل جاسمونات (0 و 75 میکرومولار) و 24- اپی براسینواسترویید (0، 5/1 و 3 میکرومولار) قرار گرفت. گیاهانی که تحت تیمار شوری قرار داشتند، با افزایش غلظت کلرید سدیم غلظت کلروفیل، سرعت واکنش هیل، تعرق و هدایت روزنه ای آنها کاهش یافت ولی مقاومت روزنه ای، فلورسنس اولیه (F0) و فلورسنس حداکثر (Fm) افزایش یافت. در مقادیر یکسان NaCl با افزایش غلظت متیل جاسمونات و 24- اپی براسینواسترویید تمامی صفات مورد آزمون بهبود یافت، به صورتی که با محلول پاشی 75 میکرومولار متیل جاسمونات هدایت روزنه ای (m2s mol-123/90) به بیشترین میزان خود رسید. با افزایش سطح 24- اپی براسینواسترویید در شرایط یکسان شوری فلورسنس حداکثر (Fm) را به (21/559) رسید. نتایج حاصل از این آزمایش نشان داد که کابرد متیل جاسمونات و 24- اپی براسینواسترویید می تواند سبب بهبود کارایی فتوسنتز و در نتیجه بهبود رشد خردل سیاه (Brassica nigra L.) تحت تنش شوری شود.
    کلیدواژگان: 24- اپی براسینواسترویید، خردل سیاه (Brassica nigra L، )، فلورسنس کلروفیل، متیل جاسمونات، هدایت روزنه ای
|
  • Crosstalk of arabinogalactan protein, auxin, gibberellin, and callose in Al-treated Tea seedlings
    Masoumeh Safari, Faezeh Ghanati * Pages 1-7
    Arabinogalactan proteins (AGP) are a class of cell surface plant peptidoglycans which have been implicated in root elongation and signal transduction pathways. AGPs function not only as markers of cellular identity but also as signaling molecules, which might initiate signal transduction. Aluminum promotes the elongation of tea (Camellia sinensis L.) roots. Although some mechanisms by which Al induced root elongation in tea have been reported, there is no direct evidence on the signaling molecules affected by aluminum and triggering signaling.  In this study the possible involvement of AGP in regulation of auxin, gibberellin, and callose contents after exposure of tea seedlings to 400 μM Al was evaluated.  The results show that the Al-induced elongation of tea roots was accompanied by significant increment of the AGP. The maximum content of endogenous GA3 in the tea root was found after 6 h of the Al treatment. The content of IAA, rapidly (6 h of the treatment) and remarkably declined due to Al to 50% of the control. In addition Al exposure for 6 and 24h decreased the callose content of tea seedlings by 20% and 50% of that of the control cells, respectively. However, Al treatment for 6h increased the gene expression (167% of the control), and the activity of β-1,3-glucanase (150% of the control). The findings suggest a cross-talk between AGP, callose, and the two main growth hormones auxin and gibberellin in tea seedling which was started by Al exposure and resulted in elongation of root.
    Keywords: Aluminum, Arabinogalactan proteins, Auxin, Callose, Gibberellin, Tea seedling
  • Ehsan Bijanzadeh*, Ruhollah Naderi , Vahid Barati Pages 9-16
    The detrimental drought effects could be listed as the loss in dry weight and silicon is known to enhance crop tolerance to drought by increasing seedling growth and hydraulic conductivity. To investigate the effects of silicon priming (0, 1 and 2 mM as sodium silicate), on seedling growth and root anatomy of three barley cultivars (Khatam, Rihane, and Nimrooz) a laboratory experiment was conducted under drought stress induced by 3.6 mM polyethylene glycol (PEG). Under 3.6 mM PEG, the highest root length was observed in Nimrooz barley cultivar (7.86 mm) at 2 mM silicon. In Nimrooz, seedling dry weight increased from 0.19 mg plant-1 in control to 0.27 mg plant-1 at 2 mM silicon (29.6% increase). At 2 mM silicon, Nimrooz with highest root surface area had the highest hydraulic conductivity (6.29×10 -9 m s-1 MPa-1) while in Rihane and Khatam was low as 5.38 and 5.19×10-9 m s-1 MPa-1 under 3.6 mM PEG, respectively. In Nimrooz, positive relationship was observed between application of 2 mM silicon and increasing the mean diameter of peripheral metaxylem vessels under drought. In all barely cultivars, drought stress affected the diameter of the vessels more than the number of the vessels. Also, under 3.6 mM PEG, K+ and Ca2+content increased from 0 mM silicon to 2 mM. Overall, silicon priming at 2 mM, especially in Nimrooz appears to be a promising and cost-effective procedure to alleviate the drought stress.
    Keywords: Hydraulic conductivity, ion accumulation, peripheral metaxylem, polyethylene glycol, root surface area
  • Mohammad Mehrabi‌ Kooshki , Ali Moradi Dr*, Hamidreza Balouchi Dr, Reza Amiri Fahliani Dr Pages 17-28
    This study was performed to investigate the effect of storage conditions on seed germination performance of faba bean (cv. Shami). For this purpose, a three factors factorial experiment was conducted in laboratory of Seed Science and Technology, Faculty of Agriculture, Yasouj University, in 2013-2014, based on CRD design with five replications. The experimental factors were storage temperature (15, 25, 35 and 45 °C), seed moisture content (6, 10, 14, 18 and 22 percent) and storage duration (0, 30, 60, 90, 120, 150, 180, 210, 240 and 270 days). Also, in order to study some biochemical characteristics, 5 storage durations (0, 30, 90, 180 and 270 days of storage) were selected. Results showed that during storage, germination percentage, seedling length, seedling dry weight and seedling vigor index responded to temperature and seed moisture content (SMC), that is by increasing the moisture content of seeds at each temperature, germination percentage reduced (5-100%) and electrolyte leakage (60 to 370%) increased. At temperatures of 15 and 25 °C at moisture contents of 6, 10 and 14%, the seed deterioration rate was low while was fast (more than twice) at moisture levels of 18 and 22%. However, at 35 and 45 °C, the rate of seed deterioration, increased storage moisture content of 10 %, so that at SMC of 22 %, germination and seedling growth dropped to the lowest levels (zero) after 30 days of storage. Soluble protein content and catalase activity also decreased with during storage period. Reduction of antioxidant enzymes activity and increase of free radical damage were found as main reasons for the decline of faba bean seed viability during storage at high temperatures and high seed moisture content. Seed moisture contents of 6, 10 and 14% at temperatures of 15 °C and 25 °C are recommended for long-term storage of faba bean seeds.
    Keywords: Biochemical characteristics, Faba Bean, Seed deterioration, Seed moisture content, Storage temperature
  • Ali Mohammadi Torkashvand Dr., Behzad Kaviani Dr.*, Mahmood Ghasemnejad Dr., Tahereh Tofighi Alikhani Pages 29-38
    This study was conducted in two phases: 1) to investigate the effect of drought stress on relative water content and proline of leaf and 2) to evaluate the effect of drought stress and potassium concentrations in nutrient solution on the lily (Lilium longifolium × Asiatic cv. Termoli). Based on a completely randomized design in mixture of sand and perlite medium and in three levels of potassium (0, 6 and 12 mM), the growth indices, vase life of flowers, potassium concentration and antioxidant enzymes activity were measured. The results showed that the proline concentration increased about 7 times in the medium containing the moisture content of one third of field capacity (FC) compared to the FC treatment after 3 months in plant leaves. Lily vase life at 6 mM potassium increased 5.7 days relative to potassium-free conditions. Peroxidase activity in the nutrient solution with 12 mM potassium was significantly lower than the potassium-free conditions.
    Keywords: Ascorbate peroxidase, Perlite, Peroxidase, Vase life, Superoxide dismutase
  • Abbas Mirsoleimani Dr*, Ali, Reza Shahsavar Dr, Vahid Rowshan Dr Pages 39-48
    In this study we have demonstrated the variations of carbohydrates and phenolic compounds present in the leaves and stems of ‘Kinnow’ mandarin (Citrus reticulata Blanco) trees in alternate bearing cycle and the possible involvement of these compounds to flower bud formation process. The amounts of these compounds were determined in the leaves and stems of “on” and “off” trees monthly from Nov. 2010 until Mar. 2011 coinciding with citrus trees floral bud induction and differentiation in northern hemisphere. The experiments were designed as a randomized complete block with three replications and two trees per each replication. Results showed that the presence of fruits on “on” trees inhibited flower bud formation, decreased total sprouted buds and resulted in the reduction of vegetative growth of these trees. The endogenous levels of soluble sugars and total non-structural carbohydrates in leaves and the starch contents of stems were affected by fruiting state of trees. Variations of total phenol contents in the leaves and stems related to presence or absence of fruits on trees. The phenolic contents of the stems were significantly lower in non-bearing trees than in fruit-bearing ones. Among the five phenolic compounds analyzed, the pattern of changes in the contents of chlorogenic acid, caffeic acid and naringin were different in two types of trees. Similar trend was observed for the amounts of all phenolic compounds in the stems of bearing and non-bearing tress.
    Keywords: Biennial bearing, Caffeic acid, Chlorogenic acid, Citrus, Polyphenols, Soluble sugars, Starch
  • Interactive of arsenate and phosphate on arsenic-induced oxidative stress in root of Isatis cappadocica Desv.
    Zahra Souri Ms, Naser Karimi Dr * Pages 49-52
    In present study, growth, arsenic accumulation, and antioxidant responses in root of Isatis cappadocica were investigated in response to application of arsenate and phosphate. Reduction in root dry weights was significant with 1200 µM arsenate and 5 µM phosphate treatments. Phosphate had a steady effect on root dry weight improvement, especially in high arsenate treatments ≥ 200 μM. As concentrations in roots increased with increasing arsenate supply levels, and decreased markedly with increasing phosphate in each arsenate treatment.. Applied arsenate induced oxidative stress, which caused increasing the concentrations of hydrogen peroxide (H2O2) and malondialdehyde (MDA). The activities of antioxidant enzyme such as catalase (CAT), peroxidase (POD) and ascorbate peroxidase (APX) in Isatis cappadocica roots increased significantly from 200-800 µM arsenate and 5 µM phosphate treatments while their activities were decreased at 1200 µM arsenate and 5 µM phosphate, compared with control plants. The phosphate mediated decline of CAT, POD and APX activities, which could be an important factor in regulating As-induced oxidative stress in roots. Our results concluded that, I. cappadocica has a great capability to tolerance and accumulate the As . Also, application of phosphate has a clearly vital role in oxidative stress reduction in roots of exposed I. cappadocica to arsenate.
    Keywords: Antioxidant enzymes, Arsenate, Isatis cappadocica, Oxidative stress, Phosphate
  • Halimeh Rezaei Dr., Sakineh Saeidi, Sar Dr.*, Mostafa Ebadi Dr., Hossein Abbaspour Dr. Pages 53-62
    Methyl jasmonate and Epi-brassinolide as plant growth regulators have significant biological effects on plant growth, including increased tolerance to salt stress in plants. In this study, the effects of salinity stress and its interaction with methyl jasmonate and Epi-brassinolide on chlorophyll concentration, rate of photosynthesis, transpiration, stomatal conductance and resistance and chlorophyll fluorescence in medical plant of black mustard (Brassica nigra L.) in hydroponic conditions, were evaluated based on a factorial design in completely randomized design with four replications. So that four weeks after germination plants were treated with various concentrations of sodium chloride (80, 40, 0 mM), methyl jasmonate (0 and 75 mM) and Epi-brassinolide (0, 5.1, 3 mM). The plants treated with salinity, with increasing concentration of sodium chloride, their chlorophyll concentrations, Hill reaction rate, transpiration and stomatal conductance decreased but the stomatal resistance, the initial fluorescence (F0) and maximum fluorescence (Fm) increased. At the same amounts of NaCl, with increasing concentrations of methyl jasmonate and Epi-brassinolide all tested traits were improved, such that by spraying 75 mM of methyl jasmonate, stomatal conductance (90.23 m2s mol-1) reached its highest level. With increasing levels of Epi-brassinolide in the same condition, the salinity of maximum fluorescence (Fm) reached to (559.21). The results of this experiment showed that the application of methyl jasmonate and Epi-brassinolide can improve the efficiency of photosynthesis and thereby improves the growth of black mustard (Brassica nigra L.) under salinity stress.
    Keywords: black mustard (Brassica nigra L.), 24-epi-brassinolide, methyl jasmonate, chlorophyll fluorescence, stomatal conductance