فهرست مطالب

زیست شناسی گیاهی ایران - سال یازدهم شماره 3 (پیاپی 41، پاییز 1398)

فصلنامه زیست شناسی گیاهی ایران
سال یازدهم شماره 3 (پیاپی 41، پاییز 1398)

  • تاریخ انتشار: 1398/07/01
  • تعداد عناوین: 6
|
  • سکینه میرزایی، مختار حیدری*، محمدحسین دانشور، نورالله معلمی صفحات 1-16

    اطلاعات محدودی در زمینه اثر شوری بر اسیمیلاسیون نیتروژن در درختان میوه مانند بادام منتشر گردیده است. با این هدف یک آزمایش گلخانه ای درسال 1391 به منظور بررسی اثر کلرید سدیم (0، 75 و 150 میلی مولار) بر فعالیت نیترات ردوکتاز، تجمع نیترات، پرولین و برخی یون ها در دانهال های دو پایه بادام اهلی (Prunus dulcis L.) در دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی رامین خوزستان (ملاثانی، خوزستان) انجام شد. نتایج نشان داد تیمار 150 میلی مولار کلرید سدیم به طور معنی داری موجب کاهش وزن خشک کل دانهال های بادام تلخ شد (68/2 گرم). در دانهال های بادام شیرین تیمار شده با 150 میلی مولار کلرید سدیم، غلظت پرولین برگ پس از 14 روز افزایش معنی داری داشت (140 میکروگرم در گرم وزن تر)، با این حال، غلظت پرولین در برگ های هر دو پایه بادام بادام شیرین و بادام تلخ پس از کاربرد 150 میلی مولار کلرید سدیم به مدت 21 روز کاهش معنی داری داشت (به ترتیب 66/43 و 8/47 میکروگرم در گرم وزن تر). هم چنین تیمار با کلرید سدیم موجب کاهش فعالیت نیترات ردوکتاز در برگ های هر دو پایه بادام شد. برهمکنش اثر کلرید سدیم و طول مدت زمان تیمار شوری بر غلظت یون های سدیم، پتاسیم و کلر معنی دار بود. نتایج نشان دادند تغییر در غلظت نیترات و فعالیت نیترات ردوکتاز در پایه های بادام پس از تیمار بادام شاخص بیوشیمیایی مهمی طی تیمار شوری می باشد و می تواند منجر به اختلال در اسیمیلاسیون نیتروژن در دانهال های بادام گردد.

    کلیدواژگان: اسیمیلاسیون نیتروژن، آنزیم، بادام (Prunus dulcis L، )، رشد، شوری
  • پویان مهربان جوبنی*، علی برزگر، بهروز برزگر گلچینی، علی رمضانی صیاد، احمد عبدل زاده صفحات 17-32
    افزایش اسیدیته در شرایط کشت غرقابی زمین های برنج، سبب بالارفتن حلالیت و جذب سیلیکون و آهن می شود. این پژوهش با هدف مقایسه اثرات کاربرد سیلیکون (5/1 میلی مولار به صورت سیلیکات سدیم) و آهن اضافی (150 میلی گرم در لیتر به صورت Fe-EDTA) بر تغییرات صفات فیزیولوژیکی گیاه برنج انجام شد. بعد از 7 روز در گیاهان تیمار شده با 5/1 میلی مولار سیلیکون، حداقل و حداکثر میزان فلورسانس کلروفیل a در شرایط تاریکی، فلورسانس متغیر و خاموشی غیر فتوشیمیایی فتوسیستمII به ترتیب 27، 20، 19 و 8 درصد افزایش یافت، اما در دانه رست های برنج تیمارشده با آهن 150 میلی گرم در لیتر کاربرد سیلیکون باعث کاهش 23 درصدی حداکثر فلورسانس کلروفیل a در شرایط نوری و افزایش حدود 55 درصدی خاموشی غیر فتوشیمیایی فتوسیستمII شد. در گیاهان تیمار شده با سیلیکون نسبت به گیاهان شاهد، مقدار سیلیکون ریشه و بخش هوایی، آهن ریشه و بخش هوایی و کلسیم بخش هوایی به ترتیب 14، 20، 88، 33 و 8 درصد افزایش و مقدار کلسیم ریشه 11 درصد کاهش یافت. در برش عرضی نوک ریشه گیاهان تیمار شده با آهن اضافی نیز نسبت مساحت پوست به پروتوزایلم افزایش معنی داری نشان داد. سیلیکون با افزایش ظرفیت فتوسنتزی و بهبود درصد آب نسبی سبب تحریک بیشتر رشد گیاهان شد، در حالی که زیادی آهن با کاهش عملکرد کوآنتومی و کاهش موازنه آب و افزایش ترکیبات دیواره ای در مناطق جوان تر ریشه مقدار رشد گیاهان را کاهش داد. کاربرد سیلیکون در کاهش میزان انباشتگی آهن در گیاهان اثری نداشت و نتوانست اثرات سمیت آهن در کاهش رشد را تخفیف دهد.
    کلیدواژگان: دانه رست گیاه برنج، زیادی آهن، سیلیکون، فلورسانس کلروفیل
  • بهرام عابدی*، بهنام اسفندیاری، سعیدرضا وصال صفحات 33-48
    شوری از جمله تنش های غیرزیستی است که باعث کاهش رشد و عملکرد گیاهان می شود. مرکبات از جمله درختان حساس به شوری طبقه بندی می شوند. از این رو پژوهشی جهت بررسی تاثیر کیتوسان بر خصوصیات بیوشیمیایی و تغذیه ای دو پایه مهم مرکبات در سطوح مختلف تنش شوری در شرایط درون شیشه ای اجرا شد. آزمایش بصورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی با سه تکرار صورت گرفت. عامل اول شامل غلظت کلرید سدیم در چهار سطح (0، 50، 75 و 100 میلی مولار)، عامل دوم کیتوسان در سه سطح (100، 50 و صفر پی پی ام) و عامل سوم، پایه های مرکبات (سیترنج و نارنج) بود. از محیط کشت موراشیگ و استوگ استفاده شد. پس از پرآوری در اولین واکشت غلظت های مختلف کلریدسدیم را به محیط های کشت اضافه شد. با توجه به داده های تجزیه واریانس، برهمکنش سطوح شوری،کیتوسان و پایه های مرکبات در بسیاری از صفات موردآزمایش معنی دار بود. با افزایش میزان شوری تعداد برگ، طول شاخساره و میزان پتاسیم و کلسیم برگ های نارنج و سیترنج بطور معنی داری (در سطح یک درصد) کاهش، در حالی که میزان پرولین، قند محلول، کلر برگ ها و فعالیت آنزیم سوپراکسیددیسموتاز افزایش معنی داری را نشان داد.کیتوسان بعنوان یک محرک رشد باعث افزایش تعداد برگ و طول شاخساره نسبت به تیمار شاهد (فاقد کیتوسان) تحت تنش شد. نارنج بعلت جذب کمتر یون کلر، حفظ بیشتر یون پتاسیم و تجمع بیشتر پرولین و قند محلول،در پاسخ به تنش شوری پایه متحمل تری نسبت به سیترنج بود. در نهایت،کیتوسان با تحریک آنزیم های آنتی اکسیدانتی و خنثی سازی رادیکال های آزاد می تواند بعنوان ترکیبی جهت کاهش اثرات مخرب تنش شوری، پیشنهاد شود.
    کلیدواژگان: سیترنج، شوری، کیتوسان، نارنج
  • رویا عابدی* صفحات 49-60

    یکی از متداول ترین روش های بررسی ساختار جنگل استفاده از انواع شاخص های ساختاری است. این شاخص ها برآوردی کمی از وضعیت توده ارائه می دهند. این پژوهش با هدف بررسی تنوع ساختاری توده های گونه کرب (Acer campestre L.) به عنوان یکی از مهم ترین گونه های جنگل های ارسباران و به منظور شناسایی وضعیت موجود این گونه در جهت بهبود و حفاظت از تنوع ساختاری آن انجام شد. شاخص تنوع ساختاری ترکیبی از مجموع سه شاخص زاویه یکنواخت، آمیختگی گونه ای و تمایز قطری است که هر سه مورد از طریق آماربرداری فاصله ای محاسبه شدند. نتایج نشان داد که شاخص زاویه یکنواخت با مقدار 36/0 نشاندهنده پراکنش تصادفی متمایل به یکنواخت این گونه در منطقه بود. شاخص تمایز قطری با مقدار 16/0 نشاندهنده تمایز قطری کم درختان و شاخص آمیختگی گونه با مقدار 57/0تنوع زیاد گونه ای در منطقه را نشان داد. در نهایت شاخص تنوع ساختاری ترکیبی مقدار بالای تنوع ساختاری (479/0) را در منطقه مورد مطالعه نشان داد. این مطالعه با ارائه اطلاعاتی پایه می تواند در جهت بهبود وضعیت موجود مورد استفاده قرار گیرد، همچنین شناخت روابط بوم شناختی بین گونه های درختی به عنوان یک الگو برای احیا در نظر گرفته شود.

    کلیدواژگان: ساختار، شاخص آمیختگی گونه، شاخص تمایز قطری، شاخص زاویه یکنواخت
  • سیده معصومه موسوی، لیلا شبانی*، ندا میرآخورلی صفحات 61-78
    پاسخ های گیاهان به الیسیتورها نتیجه یک سری از تغییرات متوالی تنظیم شده در میزان هورمون ها و یا گونه های اکسیژن واکنشی (ROS) است. در این تحقیق، شاخص رشد، میزان کلروفیل ها و کاروتنوئید، میزان H2O2، میزان پراکسیداسیون لیپیدی غشا، فعالیت آنزیم های آنتی اکسیدان (کاتالاز، گایاکول پراکسیداز، آسکوربات پراکسیداز و سوپراکسید دیسموتاز) و میزان پرولین در کشت های ساقهM. officinalis که تحت تیمار الیسیتور آبسیزیک اسید بودند، مورد بررسی قرار گرفتند. محیط کشت ساقه های M. officinalis به وسیله غلظت های متفاوت آبسیزیک اسید (0، 5، 25، 50 و 100 میکرومولار) تغذیه شدند. و پس از گذشت 7 و 14 روز از تیمار، شاخص های مورد نظر اندازه گیری شدند. شاخص رشد نمونه های تحت تیمار در تمام غلظت های آبسیزیک اسید نسبت به نمونه شاهد کاهش نشان داد. میزان کلروفیل a، b و کل نیز در تمام غلظت های ABA نسبت به نمونه شاهد کاهش یافت. میزان کاروتنوئید در غلظت های 25 و 100 میکرومولار آبسیزیک اسید نسبت به شاهد افزایش نشان داد. الیسیتور ABA باعث افزایش میزان H2O2 در تمام غلظت های آبسیزیک اسید نسبت به نمونه شاهد شد. از میان آنزیم های آنتی اکسیدان اندازه گیری شده، فعالیت آنزیم آسکوربات پراکسیداز و SOD در تمام غلظت ها افزایش یافت. میزان پراکسیداسیون لیپید غشا تنها در غلظت 100 میکرومولار ABA نسبت به شاهد افزایش یافت. میزان پرولین در تمامی غلظت ها، به جز در غلظت 5 میکرومولار آبسیزیک اسید نسبت به شاهد افزایش نشان داد. بنابراین به نظر می رسد که آبسیزیک اسید به عنوان یک مولکول انتقال پیام نقش مهمی در تولید پراکسید هیدروژن و تولید آنزیم های آنتی اکسیدان کاتالاز و پراکسیدازها در ساقه های کشت شده بادرنجبویه داشته است.
    کلیدواژگان: آبسیزیک اسید، آنتی اکسیدان، الیسیتور، بادرنجبویه، پراکسیداسیون لیپید
  • ساناز غفاری مقدم، حسین صبوری*، عبدالطیف قلیزاده، حسینعلی فلاحی صفحات 79-94
    شوری یکی از اصلی ترین تنش های اسمزی است، که رشد و تولید گیاهان را از طریق تغییر در تعادل یونی و اسمزی محدود می کند. به منظور مکان یابی نواحی ژنومی کنترل کننده صفات کمی (QTLs) مرتبط با تحمل به شوری در جو و ارزیابی صفات مربوط به مرحله جوانه زنی، آزمایشی در سال های 1395 و 1396 با استفاده از 100 خانواده F3 حاصل از تلاقی بادیا × کومینو به همراه والدین آنها در قالب طرح کاملا تصادفی با سه تکرار و 6 تیمار شامل وضعیت نرمال و پنج سطح شوری (4، 8، 12، 15 و 20 دسی زیمنس بر متر) اجرا گردید. تجزیه QTL به روش مکان یابی مرکب براساس هر شش تیمار انجام گرفت. در مجموع، سه QTL در شرایط نرمال و 23 QTL در شرایط تنش شناسایی شد. واریانس فنوتیپی کل توجیه شده به وسیله این QTLها از 1/9 تا 4/15 درصد متغیر بود که کمترین و بیشترین آن مربوط به صفت طول ریشه چه در شرایط 20 دسی زیمنس بر متر بود. از QTLهای پایدار در هر شش محیط و نشانگر های پیوسته با آن ها در روش گزینش به کمک نشانگر می توان برای بهبود صفات جوانه زنی در شرایط تنش شوری پس از آزمایش و تکرار در چند سال استفاده کرد.
    کلیدواژگان: جو، جوانه زنی، تنش شوری، شناسایی QTL
|
  • Sakineh Mirzaee, Mokhtar Heidari *, Mohammad Hossein Daneshvar, Noorallah Moalemi Pages 1-16

    Limited data published about the effects of salinity on nitrogen assimilation of fruit trees such as almond. A greenhouse experiment was conducted to study the effect of sodium chloride (0, 75 and 150 mM NaCl) on nitrate reductase activity, accumulation of nitrate, proline and some ions in the seedlings of two almond rootstocks (Prunus dulcis L.). The results showed that application of 150 mM sodium chloride significantly decreased the total dry weight in the seedling of “Bitter Almond” (2.68 g). In the seedlings of “Sweet Almond” treated with 150 mM sodium chloride, the leaf proline content increased significantly (140 µg. g FW) after 14 days, however, the proline content in leaves of both rootstocks (“Sweet Almond” and “Bitter Almond”) was decreased after application of 150 mM for 21 days (43.66 and 47.8 µg. g FW, respectively). Also, sodium chloride decreased the leaf nitrate reductase activity in leaves of both rootstocks. The interaction of effect sodium chloride and salinity duration on Na+, K+ and Cl- concentration was significant. The results suggested that the changes in nitrate content and nitrate reductase activity in almond rootstocks after NaCl treatment is an important biochemical index during salinity treatment and may be resulted to disruption in nitrogen assimilation in almond seedlings.

    Keywords: Almond (Prunus dulcis L.), Enzyme, Growth, Nitrogen Assimilation, Salinity
  • Pooyan Mehrabanjoubani *, Ali Barzegar, Behrooz Barzegar Golchini, Ali Ramezani Sayyad, Ahmad Abdolzadeh Pages 17-32
    Induction of soil acidity in the condition of waterlogging in rice fields increases the solubility and uptake of silicon and iron. In this research, the effects of 1.5 mM silicon (in the form of sodium silicate) and extra iron (150 mgL-1 as Fe-EDTA) on physiological parameters of the rice plants were evaluated. After 7 days, in plants treated with 1.5 mM silicon, the minimum and maximum of chlorophyll fluorescence in dark conditions, variable fluorescence and non-photochemical quenching of PSII increased by 27, 20, 19 and 8 percent respectively, but application of silicon in seedling treated with 150 mgL-1 Fe reduced the maximum fluorescence by 23% in light conditions and increased about 55% non-photochemical quenching of PSII. In plants treated with silicon, the amount of root and shoot Si, root and shoot iron and calcium of shoot were increased by 14, 20, 88, 33 and 8 percent, respectively, and the calcium content of root decreased by 11 percent. In the cross section of the root tip of plants treated with 150 mg L-1 iron, the ratio of cortex area to protoxylem area increased significantly compared to the control plants. This study showed that Si induced growth of plants by increasing of photosynthesis capacity and improving relative water content, however, Fe excess decreased growth due to the reduction of quantum yield, decline in water equilibrium and increase of cell wall components in younger parts of roots. Silicon application did not decrease Fe accumulation in plants and could not mitigate effects of iron toxicity on plant growth.
    Keywords: Rice seedling, Iron excess, Silicon, chlorophyll fluorescence
  • Bahram Abedy *, Behnam Esfandiari, Saeed Reza Vessal Pages 33-48
    Salinity is an abiotic stress that reduces the growth and yield of plants. Citrus is categorized as a salt sensitive tree. Hence, a study was conducted to investigate the effect of chitosan on biochemical and nutritional features of two important citrus rootstocks in different sodium chloride levels under in vitro condition. The experiment was conducted as a factorial in a completely randomized design with three replications. The first factor was sodium chloride concentration at four levels (0, 50, 75 and 100 mM), the second factor was chitosan at three levels (0,50 and 100 ppm) and the third factor was rootstocks (citrange and sour orange). Murashige and Skoog media were used. The treatments were added to the medium during the first culture. According to the results, salinity, chitosan and citrus rootstocks interaction in the most tested parameters were significant. With increasing in salinity, the leaf number, shoot length and potassium and calcium content of sour orange and citrange leaf decreased significantly, while proline content, soluble sugar, leaf chloride and super oxide dismutase activity had shown increased significantly. Chitosan, as a growth promoter, was increased the number of leaf and shoot length compared to control treatment (chitosan-free) under stress. Due to the low absorption of chlorine ion, maintaining more potassium ion and the greater accumulation of proline and soluble sugars, in response to salt stress, sour orange had shown more tolerant than citrange. Finally, chitosan could be proposed as a combination to reduce the adverse effects of salinity stress by stimulating antioxidant enzymes and neutralizing reactive oxygen species.
    Keywords: Chitosan, citrange, Salinity, sour orange
  • Roya Abedi * Pages 49-60

    Measuring the forest structural diversity is a useful and important way to predict the growth and the future development activities of the forest stands. Calculating structural indices are the most common methods for estimating the forest structure. These indices provide a quantitative estimation of the situation of stands variations. The aim of this study was to investigate the structural diversity of Acer campestre L. stands as one of the most important species in Arasbaran forests in order to identify the condition of this species and improve its structural diversity. The structural diversity index (S-index) was calculated by using summing three indices consist of uniform angle index, mingling index and diameter differentiation index in distance method. The results showed that the uniform angle index (Wt=0.36) indicated a uniform -random distribution. The diameter differentiation index (Dt=0.16) showed a low diameter differentiation among the reference trees and the neighbor trees species and mingling index (Mt=0.57) showed the high amount of species mixture in the study area. Finally, the structural diversity index showed high structural variation (0.479) in the study area. This study can be considered as the basic information for improving the conditions, recognizing the ecological relationships between tree species and a pattern for restoration activities.

    Keywords: STRUCTURE, Diameter differentiation index, Forest structure, Uniform angle index
  • Seyedeh Mosoumeh Mousavi, Leila Shabani *, Neda Mirakhorli Pages 61-78
    Plant responses to elicitors are the result of a series of highly modulated consecutive changes in hormones or reactive oxygen species (ROS). In the present study, we examined growth index, chlorophylls and carotenoid content, H2O2 content, membrane lipid peroxidation, antioxidant enzymes (CAT, GPX, APX and SOD) activity and proline content in M. officinalis shoots culture that induced through the use of an elicitor, ABA. Mediums of M. officinalis were fed by different concentration of ABA (0, 5, 25, 50 and 100 µM) and 7 and 14 day after elicitation, biochemical and physiological parameters were measured in shoot cultures. Growth index of the treated samples decreased in all concentration of ABA compared to control. Content of chlorophyll a, b and total chlorophyll decreased in all concentrations of ABA compared to control. Content of carotenoid at 25 and 100 µM concentrations of ABA increased compared to control. ABA elicitor increased the amount of H2O2 at all concentration of ABA compared to control. Among the measured antioxidant enzymes APX enzyme and SOD enzyme increased at all concentrations of ABA. Content of lipid peroxidation increased only at 100 µM concentration of ABA compared to control. Content of proline increased at all concentration except at 5 µM concentration of ABA compared to control. ABA as a transmitter molecule seems to play an important role in the production of hydrogen peroxide and the production of antioxidant defense proteins such as catalase and peroxidases in shoot cultures of M. officinalis.
    Keywords: Abscisic acid, Antioxidant, Elicitor, Lipid peroxidation, M. officinalis
  • Sanaz Ghaffari Moghaddam, Hossein Sabouri *, Abdollatif Gholizadeh, Hossein Ali Fallahi Pages 79-94
    Salinity is one of the main osmotic stresses that limit plants growth and development through changes in osmatic and ionic balance. In order to locate genomic regions controlling quantitative traits locus (QTLs), related to salinity tolerance in the barley and evaluating the relevant indices at the experimental germination stage in 2016 and 2017 using 100 families of the Badia × Comino cross with their parents in a completely Three replications were Randomized and six treatments including normal and five levels of salinity (4, 8, 12, 15 and 20 dS/m). QTL analysis was performed by composite location method based on each of the six treatments. A total of three QTLs were identified under normal conditions and 23 QTLs under stress conditions. The total phenotypic variance explained by these QTLs varied from 9.1 to 15.4 percent, with the lowest and the most related to root length in terms of 20 dS/m. Sustained QTLs in each of the six environments and linked markers in the selection method can be used to improve germination traits under salt stress conditions after several years of testing and repeat.
    Keywords: Germination, Salinity stress, Barley, QTL identification