فهرست مطالب

  • سال دهم شماره 2 (پیاپی 36، تابستان 1397)
  • تاریخ انتشار: 1397/05/01
  • تعداد عناوین: 6
|
  • هدی اسکندری، علی اکبر احسانپور ، نعیمه المنصور صفحات 1-18
    تنش شوری یکی از تنش های مخرب زیستی اثرگذار بر میزان اسمولیت های سازگار و الگوی پروتئینی است. در پژوهش حاضر اثر رزمارینیک اسید که نوعی آنتی اکسیدان است بر میزان وزن تر، گلایسین بتائین، کربوهیدرات، عناصر سدیم و پتاسیم، پروتئین کل و الگوی پروتئینی کالوس ها بررسی شد. بدین منظور، کالوس های سیب زمینی رقم وایت دزیره در تیمار رزمارینیک اسید (صفر تا 60 میلی گرم بر لیتر) و سدیم کلرید (صفر تا 120 میلی مولار) قرار گرفت. نتایج نشان دادند کالوس ها در تیمار رزمارینیک اسید و نمک، وزن تر وکربوهیدرات بیشتری نسبت به کالوس های قرارگرفته در تیمار نمک تنها داشتند. میزان گلایسین بتائین در حضور رزمارینیک اسید (20 میلی گرم بر لیتر) در تنش شوری متوسط (90 میلی مولار) به طور معنی داری نسبت به نمونه های رشدیافته در 90 میلی مولار نمک افزایش پیدا کرد؛ هرچند در شوری 90 و 120 میلی مولار به میزان معنی داری میزان عنصر سدیم افزایش و پتاسیم کاهش یافت، در حضور رزمارینیک اسید، میزان عنصر پتاسیم افزایش و عنصر سدیم کاهش یافت. میزان پروتئین نیز در حضور رزمارینیک اسید به طور معناداری افزایش پیدا کرد. بررسی الگوی پروتئینی اثر مثبت رزمارینیک اسید را بر ایجاد دو پروتئین جدید در محدوده 50 کیلودالتون نشان داد و تغییر بیان پروتئین ها را در محدوده 16، 17 و 25 کیلودالتون تایید کرد. به طورکلی، رزمارینیک اسید با افزایش تجمع پروتئین و کربوهیدرات محلول، کاهش میزان سدیم در سلول و تغییر الگوی پروتئینی، آثار فیزیولوژیک و بیوشیمیایی خود را بر سلول های کالوس سیب زمینی در تنش شوری نشان داد.
    کلیدواژگان: گلایسین بتائین، کربوهیدرات، سدیم و پتاسیم، رزمارینیک اسید، تنش شوری
  • رویا زنگنه، رشید جامعی ، سیاوش حسینی سرقین، سروش کارگر خرمی صفحات 19-34
    سرب، فلزی سنگین و آلاینده محیط زیست است که بر فعالیت های متابولیک و فیزیولوژیک موجودات زنده تاثیر می گذارد؛ بنابراین در سال های گذشته کانون توجه بیشتر پژوهشگران بوده است. در پژوهش حاضر اثر پیش تیمار بذر با سدیم هیدروسولفید (دهنده هیدروژن سولفید) بر شاخص های رشد، محتوای کلروفیل کل، قندهای محلول، پروتئین کل و شاخص آناتومیک در گیاه ذرت قرارگرفته در تنش سرب بررسی شد. بدین منظور، بذرهای ذرت به مدت 12 ساعت در سدیم هیدروسولفید 5/0 میلی مولار خیسانده شدند. دانه رست ها پس از کاشت در گلدان با محلول 5/2 میلی مولار سرب تیمار شدند. نتایج نشان دادند تنش سرب کاهش شاخص های رشد، محتوای کلروفیل کل، قندهای محلول و پروتئین کل را باعث شد و ازلحاظ ساختاری افزایش ضخامت ریشه، استوانه آوندی و اندازه سلول های پارانشیمی پوست و اپیدرم ریشه و کاهش ضخامت برگ و رگبرگ میانی را باعث شد. پیش تیمار بذر با سدیم هیدروسولفید به بهبود شاخص های رشد و افزایش میزان کلروفیل کل، قندهای محلول و پروتئین کل منجر شد. همچنین پیش تیمار سدیم هیدروسولفید، شاخص های آناتومیک را که بر اثر تنش سرب تغییر یافته بودند بسته به نوع شاخص جبران کرد. با توجه به نتایج به نظر می رسد تنش سرب آثار زیان باری بر گیاه ذرت دارد و هیدروژن سولفید مولکول علامتی است که از راه های مختلف، سازگاری گیاه را به شرایط تنش افزایش می دهد.
    کلیدواژگان: آناتومی، پیش تیمار بذر، تنش سرب، شاخص فیزیولوژیک، گیاه ذرت، هیدروژن سولفید
  • امید عزیزیان شرمه، علیرضا عینعلی ، جعفر ولیزاده صفحات 35-56
    عنصر روی (Zn2+) یکی از عناصر کم مصرف ضروری برای رشد گیاهان است. در پژوهش حاضر، اثر غلظت های مختلف روی بر برخی ویژگی های فیزیولوژیک و بیوشیمیایی گیاه ریحان (Ocimum basilicum L.) بررسی شد. گیاهچه های ریحان در فواصل زمانی 3 روزه و برای مدت 30 روز در معرض غلظت های صفر، 50، 100، 200، 400 و 800 میلی گرم بر لیتر روی قرار گرفتند. میزان رشد ریشه و بخش های هوایی، تعداد برگ در هر بوته، سطح برگ، میزان رنگیزه های فتوسنتزی، قندها و پروتئین های محلول کل، ترکیبات فنلی، ظرفیت آنتی اکسیدانی گیاه و محتوای عناصر معدنی روی و پتاسیم بر اثر تیمار تا غلظت 200 میلی گرم بر لیتر روی به طور معنی دار افزایش یافتند. محتوای آهن و کلسیم گیاه متناسب با افزایش غلظت روی به شدت کاهش یافت؛ ولی میزان منیزیم تغییر نکرد. نتایج بیان کننده نقش دوگانه روی با غلظت بهینه 200 میلی گرم بر لیتر بودند و در غلظت های بیشتر یا کمتر میزان رشد، رنگیزه های فتوسنتزی و میزان ترکیبات فنلی کاهش یافتند؛ درحالی که تجمع قندها و پروتئین های محلول کل همگام با افزایش غلظت روی رخ داد. به هرحال کاهش این مقادیر در بیشترین غلظت روی به مقدار شاهد نرسید و بیشتر از آن بود که نشان می دهد گیاه ریحان مقاومت بسیار زیاد نسبت به تنش فلز روی دارد و با تجمع نسبی روی در خود با رشد در نواحی آلوده به این عنصر نقش موثری در تغذیه روی در انسان دارد. نتایج حاصل نشان دهنده نقش مهم روی در محافظت از گیاه ریحان در برابر رادیکال های آزاد اکسیژن هستند.
    کلیدواژگان: ترکیبات فنلی، روی، ریحان، قندهای محلول، کلروفیل
  • قادر حبیبی ، شبنم الیاقی، معصومه عابدینی، نسرین صبورمقدم صفحات 57-72
    ازآنجاکه سازوکارهای فتوشیمیایی درگیر در کاهش آثار مضر تنش شوری با یدات در گیاهان به خوبی شناسایی نشده اند، در پژوهش حاضر، این سازوکارها بررسی شدند. قبل از کشت نشاهای توت فرنگی (Fragaria x ananassa Duch.) در شرایط کنترل شده، خاک با تیمار پتاسیم یدات (KIO3) با غلظت های 5 و50 میلی گرم برکیلوگرم غنی شد. تنش شوری با سدیم کلرید 50 میلی مولار کاهش معنی دار سنتز پروتئین و شاخص کارایی فعالیت فتوشیمیایی فتوسیستم ها (PIabs) و همچنین افزایش معنی دار هیدروژن پراکسید (H2O2) و مالون دی آلدهید را باعث شد. کاربرد پتاسیم یدات در هردو غلظت 5 و 50 میلی گرم بر کیلوگرم خاک کاهش اثر منفی شوری و افزایش غلظت قند محلول و پروتئین کل را در گیاهان تیمارشده با غلظت 50 میلی گرم بر کیلوگرم خاک یدات در تنش شوری سبب شد. گیاهان تیمارشده با شوری تنها، تغییر محسوسی در شکل نمودار فلورسانس کلروفیل (OJIP) نشان دادند و فاز فلورسانس I-P در این گیاهان کاهش چشمگیر نشان داد. کاربرد خاکی یدات از افت فاز I-P در گیاهان قرارگرفته در تنش شوری ممانعت کرد. همچنین کاربرد خاکی یدات با افزایش فعالیت آنزیم کاتالاز و غلظت فنل کل، عملکرد سیستم آنتی اکسیدان برگ های توت فرنگی را در تنش شوری بهبود داد. نتایج پژوهش حاضر برای نخستین بار نشان دادند کاربرد خاکی یدات باکاهش دادن تولید گونه های فعال اکسیژن بهبود عملکرد فتوشیمیایی فتوسنتز را در تنش شوری و افزایش مقاومت گیاه توت فرنگی را به شوری موجب شد.
    کلیدواژگان: تنش شوری، توت فرنگی، سیستم آنتی اکسیدان، عملکرد فتوشیمیایی، کاربرد خاکی یدات
  • طاهر برزگر ، جاسم پرخیده ، فاطمه نکونام، جعفر نیکبخت صفحات 73-88
    برای ارزیابی تحمل به تنش کم آبی توده های هندوانه (Citrullus lanatus L.) ، آزمایشی به صورت کرت های خردشده در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار در مزرعه تحقیقاتی دانشگاه زنجان در سال 1395 انجام شد. تیمارهای آزمایشی شامل آبیاری در سه مقدار 50، 70 و 100 درصد نیاز آبی گیاه و توده های هندوانه شامل سه توده آناناسی، شریف آبادی، محبوبی و رقم تجاری چارلستون گری بودند. نتایج نشان دادند تنش کم آبی به طور معنی داری سطح برگ، طول بوته، عملکرد، هدایت روزنه ای و محتوای نسبی آب برگ را کاهش و مواد جامد محلول کل، درصد نشت یونی و فعالیت آنزیم پراکسیداز را افزایش داد. بین توده ها، بیشترین سطح برگ، طول بوته و عملکرد (6/84 تن در هکتار) در توده محبوبی به دست آمد. کمترین درصد نشت یونی و بیشترین محتوای نسبی آب برگ در توده آناناسی و بیشترین فعالیت آنزیم پراکسیداز در رقم چارلستون گری مشاهده شد. تنش کم آبی، تعداد میوه و وزن میوه را کاهش داد؛ اگرچه در توده محبوبی بر تعداد میوه در بوته تاثیری نداشت. با افزایش تنش کم آبی، کارایی مصرف آب در توده های آناناسی و شریف آبادی و رقم چارلستون گری کاهش یافت؛ ولی در توده محبوبی بیشترین کارایی مصرف آب (85/54 کیلوگرم در متر مکعب) در شرایط آبیاری 50 درصد نیاز آبی به دست آمد. تنش کم آبی تاثیر معنی داری بر اسیدیته میوه نداشت. باتوجه به نتایج، توده محبوبی با 9/46 درصد کاهش عملکرد در شرایط آبیاری 50 درصد، کمترین کاهش عملکرد را نسبت به سایر توده ها داشت و نسبت به کم آبی متحمل تر بود.
    کلیدواژگان: عملکرد میوه، کارایی مصرف آب، کم آبی، مواد جامد محلول، نشت یونی
  • فاطمه فرهادی کلاه کج، پیام پورمحمدی *، محمد فرخاری، خلیل عالمی سعید صفحات 89-101
    در پژوهش حاضر، امکان کالوس زایی و جنین زایی سوماتیک در نخل خرما (Phoenix dactylifera L.) رقم خضراوی از ریزنمونه برگ بالغ و نارس، میوه نارس، بذر نارس، آندوسپرم و پریکارپ میوه نارس بررسی شد. در کشت برگ، کالوس در محیط کشت حاوی تنظیم کننده های رشد با ترکیب تیماری 2 و 4 دی کلرو فنوکسی استیک اسید (2, 4-D) با غلظت 5 میلی گرم بر لیتر، بنزیل آمینوپورین (BAP) با غلظت 2 میلی گرم بر لیتر و تیدیازورون (TDZ) با غلظت 4 میلی گرم بر لیتر در لبه خارجی ریزنمونه های برگی؛ با ترکیب تیماری 2, 4-D با غلظت 5 میلی گرم بر لیتر، بنزیل آمینوپورین با غلظت 2 میلی گرم بر لیتر و تیدیازورون با غلظت 4 میلی گرم بر لیتر در لبه خارجی ریزنمونه های برگی و با ترکیب تیماری 2, 4-D با غلظت 5 میلی گرم بر لیتر، بنزیل آمینوپورین با غلظت 1 میلی گرم بر لیتر و تیدیازورون با غلظت 4 میلی گرم در کناره های رگبرگ ریزنمونه تشکیل شد. با ریزنمونه میوه نارس در محیط کشت مشابه، زمانی که دو تنظیم کننده رشد تیدیازورون و 2, 4-D با غلظت 5 میلی گرم بر لیتر در محیط کشت موجود باشند، کالوس زایی و جنین زایی رخ می دهد. کشت ریزنمونه های آندوسپرم با جنین و پریکارپ رقم خضراوی در محیط کشت مشابه نیز نشان داد وجود 2, 4-D و تیدیازورون با غلظت 5 میلی گرم بر لیتر برای کالوس زایی مفید است. همچنین در کشت آندوسپرم با جنین، جنین ها رشد یافتند و ابتدا ریشه چه و پس از سه ماه ساقه چه مشاهده شد؛ اما در کشت آندوسپرم و کشت پریکارپ میوه در این محیط کشت هیچ واکنشی مشاهده نشد. درمجموع، نتایج نشان دادند با کشت ریزنمونه های برگ و میوه نارس و نیز استفاده از مقدار مناسب تنظیم کننده های رشد اکسینی و سیتوکینینی، کالوس و جنین سوماتیک نخل خرما رقم خضراوی به دست می آیند.
    کلیدواژگان: اکسین، جنین زایی سوماتیک، سیتوکینین، کالوس زایی، نخل خرما
|
  • Hoda Eskandari, Ali Akbar Ehsanpour, Naemeh Al Mansour Pages 1-18
    Salt stress is one of the most destructive abiotic stress which affects compatible osmolytes and protein pattern. In the current study, the effect of rosmarinic acid as a polyphenolic quencher on compatible solutes such as glycine betaine, total carbohydrates and protein, Na+ and K+ and fresh weight were determined to evaluate osmotic adjustment as a stress tolerance mechanism in Solanum tuberosum L. c.v. White Desire in vitro condition. In the other experiments, SDS-PAGE was performed to verify feasible hypothesis of ameliorative effects of RA on biosynthesis of proteins. In vitro-grown cells of potato were incubated on Murashige and Skoog (MS) medium containing 0, 20, 40, and 60 mg/L RA and 0, 90, and 120 mM NaCl. Data showed increase in fresh weight in 120 mM-stress calli pretreated with rosmarinic acid compare to 120 mM stressed calli. Carbohyadrate content increased notably by using RA in exposure to NaCl. The results showed a significant increase in glycine betaine in 90 mM NaCl +20 mg/L RA treated calli compared with 90 mM NaCl-stressed calli. There was a notable increase in contents of Na+ and decline in K+ content in in vitro calli cells grown under 90 and 120 mM salt levels. Interestingly, K+ contents in RA-treated calli cells were remarkably higher than Na+ contents. However, no pronounced changes in K+/ Na+ ratio were observed. Data showed that in vitro RA-treated calli responded rapidly to external RA supplement showing higher proteins contents compared to controls. SDS-PAGE data indicated a positive impact of RA on protein pattern. In vitro calli cells treated with 20 and 60 mg/l RA showed the induction of 2 new protein bands with approximately 50 KD while, 3 protein bands with approximately 16, 17 and 25 KD were down-regulated by RA. Consequently, data presented in the current study indicated a positive link between salt tolerance and improved metabolites biosynthesis in potato White Desire following RA treatment.
    Keywords: Salt stress, Rosmarinic acid, Na+, Glycine betaine, K+, Carbohydrate
  • Roya Zanganeh, Rashid Jamei, Siavash Hosseini Sarghein, Soroush Kargar Khorrami Pages 19-34
    Lead as an enormous pollutant in the environment affects the metabolic and physiological activities of living organisms, therefore, has attracted more attention in recent years. In this research, the effect of seed priming with sodium hydrosulfide (hydrogen sulfide donor) on growth parameters, total chlorophyll content, soluble sugars and total protein and anatomical index in maize plant under lead stress was investigated. For this purpose, maize seeds were soaked in sodium hydrosulfide (0.5 mM) for 12 hours. Seedlings were treated with Pb 2.5 mM after planting. The results showed that lead stress reduced growth parameters, total chlorophyll, soluble sugars and total protein contents, and in case of structural studies, increased thickness of root and vascular cylinders and size of root parenchymal and epidermal cells, and decreased the thickness of leaf and middle vein. Seed pretreatment with sodium hydrosulfide resulted in an improvement in growth parameters and increased total chlorophyll, soluble sugars, and total protein contents. Regarding the anatomical parameters, sodium hydrosulfide pretreatment, depending on the parameter type, could compensate anatomical factors that were affected by the Pb stress. According to the results, it seems that Pb stress has harmful effects on maize plant, and hydrogen sulfide as a signaling molecule in different ways could increase plant adaptation to stress conditions.
    Keywords: Anatomy, Hydrogen sulfide, Lead stress, Maize plant, Physiological parameters, Seed pretreatment
  • Omid Azizian, shermeh, Alireza Einali, Jafar Valizadeh Pages 35-56
    Zinc (Zn
    2+is one of the essential micronutrient elements for plant growth. In the present study, effect of different concentrations of zinc on some physiological and biochemical properties of basil (Ocimum basilicum) was investigated. Basil seedlings were exposed to six zinc (ZnSO 4 levels (0, 50, 100, 200, 400, and 800 mg/L) in 3 days’ intervals for a period of 30 days. The root and shoot growth, leaf number and area, photosynthetic pigments content, total soluble sugars and proteins, phenolic compounds, antioxidant power and mineral elements contents including zinc and potassium were significantly increased in effect of zinc levels up to 200 mg/L. Inversely, ferrous and calcium contents was drastically decreased concomitant with increasing zinc concentration but magnesium content remained unchanged. Our results indicated a dual role of zinc with optimum concentration of 200 mg/L, and a decrease in the root and shoot growth, pigment and phenolic contents under and over optimum concentration, whereas sugars and protein accumulation were occurred concomitantly with increasing zinc in the medium. However, the decrease of these parameters at the highest zinc concentration did not reach the level of control plants, which means that this species has a high resistance against zinc metal stress and because of the relative accumulation of zinc in polluted areas may has an important role for human nutrition. In general, the results point to important role of zinc in maintaining and protecting of basil seedlings against radical oxygen species
    Keywords: Basil, Chlorophyll, Phenolic compounds, Soluble sugars, Zinc
  • Ghader Habibi, Shabnam Elyaghi, Masumeh Abedini, Nasrin sabourmoghaddam Pages 57-72
    Since the photochemical mechanisms of iodine-mediated adaptation to salt stress is not yet clear, the present study was performed to address this issue. Strawberry (Fragaria × ananassa Duch.) plants were grown under controlled conditions, and soils of iodine treatment were fertilized with potassium iodate (KIO
    3 (5 and 50 mg/kg soil) before filling the pots. Salt stress (50 mM) negatively affected protein synthesis and photochemical reactions of strawberry, as evaluated by a decrease in performance index (PI
    absas well as higher levels of hydrogen peroxide (H2O2) and malondialdehyde, whereas application of KIO
    3
    (at both 5 and 50 mg/kg) alleviated the detrimental effect of sodium chloride (NaCl) stress. Plants treated with 50 mg/kg showed an increase in the soluble sugars content with respect to no KIO
    3
    supply under salinity stress. In salt-stressed plants, the OJIP chlorophyll fluorescence curve showed a quicker fluorescence decrease in the I-P phase. Notably, I-P phase in plants treated with KIO
    3
    was increased. These results indicated that KIO
    3
    application could protect the photosystem II from damage under salinity stress. Additionally, application of KIO
    3
    raised free radical scavenging activities of strawberry leaf because of an enhancement of catalase activity. These data provided the first evidence that the root-applied KIO
    3
    pretreatment alleviated salt stress in strawberry by decreasing reactive oxygen species production, resulting in better photochemical functioning under salt stress
    Keywords: Antioxidant system, NaCl stress, Photochemical function, Soil-applied iodine, Strawberry
  • Taher barzegar, Jasem Parkhideh, Fatemeh Nekounam, Jaefar Nikbakht Pages 73-88
    In order to evaluate the tolerance of watermelon (Citrullus lanatus L.) accessions to water deficit stress, an experiment was carried out in a split plot based on randomized complete block design with three replicates in research filed of university of Zanjan during 2016. Treatments consisted of three irrigation levels 100%, 70% and 50% Crop Evapotranspiration (ETc) and watermelon accessions (Ananasi, Sharif Abadi, Mahbubi and Charleston Gray commercial cultivar). The results showed that water deficit stress significantly decreased leaf area, plant length, fruit yield, stomata conductance and relative water content (RWC), and increased total soluble solids, peroxidase activity and electrolyte leakage. Amount accessions, the highest leaf area, plant length and yield (84.6 ton/ha) was obtained in Mahbubi accession. The lowest electrolyte leakage and the highest RWC was showed in Ananasi accession, and the highest peroxidase activity in Charleston Gray. Water deficit stress decreased fruit number per plant and fruit weight, although water deficit had no effects on fruit number in Mahbubi accession. The increase in water deficit stress, decreased water use efficiency in “Ananasi”, “Sharif Abadi” and “Charleston Gray”, but the highest WUE (54.85 kg.m
    -3
    ) was obtained in “Mahbubi” under water deficit 50% ETc. water deficit had no significant effects on fruit pH. According to the results, “Mahbubi” with 46.9% reduction in fruit yield under water deficit 50% ETc had the lowest reduction in fruit yield compared to other accessions that was higher tolerance accession to water deficit stress.
    Keywords: Electrolyte leakage, Fruit yield, Total soluble solids, Water deficit, Water use efficiency
  • Fateme Farhadi KolahKaj, Payam Pour Mohammadi *, Mohammad Farkhari, Khalil AlamiSaied Pages 89-101
    The purpose of this study was to check the possibility of callus and somatic embryogenesis in date palm cv. Khazravi using different explants including leaves, green fruit, immature seed, endosperm and green fruit pericarp. In the culture of leaves in the medium contains different plant growth regulators including 2,4-D, BAP and TDZ, highest callus induction was achieved in medium supplemented with, 5 mg.L-1 2,4-D, 2 mg.L-1 BAP and 4 mg.L-1 TDZ, and in treatment with 5 mg.L-1 2,4-D, 1 mg.L-1 BAP and 4 mg.L-1 TDZ. By using explant of immature fruit, found that when two growths regulative, TDZ and 2, 4-D in amount of 5 mg.L-1 are in the culture medium callugenesis and embryogenesis was achieved. The endosperm cultivation with pericarp and embryo in the same medium showed that the presence of two growth regulators 2,4-D and TDZ have been useful for callus production. Also in endosperm with zygotic embryo culture, embryo development and the root and shoot were formed after three months. Endosperm culture, in the culture medium containing various auxins and pericarp culture showed no any reactions. In general, these results showed that in date palm cv. Khazravi, treating the explants of leave and immature fruits with appropriate concentrations of plant growth regulators auxin and cytokinin, can induce callus and embryo.
    Keywords: Date palm, auxin, cytokinin, callogenesis, somatic embryogenesis