فهرست مطالب

فصلنامه زیست شناسی گیاهی ایران
سال دوازدهم شماره 3 (پیاپی 45، پاییز 1399)

  • تاریخ انتشار: 1399/09/01
  • تعداد عناوین: 6
|
  • محمد مهرنیا*، عادل جلیلی صفحات 1-21

    بخش عمده لرستان، کوهستانی و بارش مناطق کوهستانی استان عمدتا به شکل برف است (750 تا 950 میلی متر). برف نقش مخزن طبیعی را ایفا می کند که ذوب تدریجی آن سبب پیدایش مناطق مرطوب و حضور بیشتر گیاهان در عرصه های کوهستانی می شود. در پژوهش حاضر، شناسایی و بررسی عوامل زیستگاهی گیاهان پنج منطقه کوهستانی استان لرستان انجام شد. شاخص های جمع آوری شده با نرم افزار GGE biplot تجزیه و تحلیل شدند. نتایج نشان دادند رژیم آبی، جنس بستر و EC بیشترین اثر را بر پراکنش گونه ها دارند و pH تفاوت محسوسی در رویشگاه ها نشان نمی دهد. ایدیال ترین رویشگاه، دره سماق است و نوژیان به شرایط ایدیال نزدیک است. شناسایی ابرمحیط ها و تقسیمات آنها نشان داد دو گروه مناطق مرطوب کوهستانی متمایز وجود دارد: مناطق مرطوب کوهستانی بالای خط درختی (ارتفاعات گرین، اشترانکوه و ریمله) و مناطق مرطوب کوهستانی پایین خط درختی (نوژیان و دره سماق چگنی). در منطقه بالای خط درختی، عناصر ایرانی-تورانی بیشترین نسبت را دارند. گونه های گیاهی این گروه از مناطق مرطوب کوهستانی به شدت به سرما و رطوبت حاصل از برفاب ها وابسته اند و اکوسیستم هایی که در آنها زندگی می کنند، اغلب بسیار محدود، شکننده، کوچک و به شکل ایزوله هستند و با توجه به آثار گرم شدن آب وهوا و چرای فشرده در مناطق مرتفع کوهستانی، به مدیریت حفاظتی و نگهداری قوی نیاز دارند.

    کلیدواژگان: مناطق مرطوب، برف، GGE biplot، پوشش گیاهی، لرستان
  • فرحناز توکلی، محمد رفیعی الحسینی، رودابه راوش*، محمود رفیعیان کوپایی صفحات 23-42

    زعفران یکی از مهم‌ترین گیاهان چندساله است که از نظر دارویی و ادویه‌ای در جهان همواره جالب توجه بوده است. کلاله خشک (زعفران) Crocus sativus معمولا به عنوان طعم دهنده ، رنگ خوراکی و دارویی مورد استفاده قرار می گیرد و شامل چندین بتا کاروتن از جمله رنگدانه زرد Crocin ، ماده ای با طعم تلخ Picrocrocin و عطر خوب Safranal است که نه تنها دارای اثرکاهنده قند خون است بلکه همچنین خواص آنتی اکسیدانی و ضد التهابی دارد. در پژوهش حاضر، اثر پلی‌اتیلن‌گلایکول بر محتوای برخی متابولیت‌های ثانویه و ویژگی‌های مورفوفیزیولوژیکی زعفران بررسی شد و نتایج نشان دادند بیشترین و کمترین میزان پرولین، محتوای نسبی آب، پراکسید‌هیدروژن و رنگیزه‌های کلروفیل a، b و کل به‌ترتیب در تیمار 12 درصد پلی‌اتیلن‌گلایکول و تیمار شاهد حاصل می‌شود؛ همچنین اعمال پلی‌اتیلن‌گلایکول سبب افزایش متابولیت‌های ثانویه گیاه زعفران در مقایسه با تیمار شاهد شد. بیشترین میزان کروسین (04/29 درصد)، پیکروکروسین (17/24 درصد) و کروستین (04/0 درصد) در تیمار 12 درصد پلی‌اتیلن‌گلایکول حاصل شد. بیشترین و کمترین قدرت مهارکنندگی IC50 به‌ترتیب در تیمار‌های 12 درصد پلی‌اتیلن‌گلایکول و شاهد مشاهده شد. بیشترین فعالیت آنزیم‌های سوپراکسید‌دیسموتاز، کاتالاز و آسکوربات‌پراکسیداز در تیمار 12 درصد پلی‌اتیلن‌گلایکول به دست آمد. نتایج پژوهش حاضر نشان دادند که کاربرد الیسیتور پلی‌اتیلن‌گلایکول سبب بهبود محتوای متابولیت‌های ثانویه و ویژگی‌های مورفوفیزیولوژیکی مهم گیاه زعفران می‌‌شود و می‌توان این راهکار را برای بالا بردن بهره‌وری اقتصادی زعفران پیشنهاد کرد.

    کلیدواژگان: کروسین، پیکروکروسین، آنزیم های آنتی اکسیدانت، پراکسید هیدروژن، قدرت مهارکنندگی IC50
  • زهرا فقیه، مریم کشاورزی*، آرمان محمودی آطاقوری، سمانه مسافری صفحات 43-56
    Paspalum یکی از بزرگترین جنس های خانواده غلات است که در زیستگاه های گرمسیری و نیمه گرمسیری از مناطق ساحلی شنی تا باتلاق های شور وجود دارد. در ایران تنها دو گونه از این جنس وجود دارد که عمدتا در سواحل جنوبی دریای خزر پراکنش دارند. این گیاهان مقاوم به سرما و سیلاب بوده و به عنوان چمن پوششی کشت می شوند. شرایط غرقابی و خشکی سبب برخی تغییرات تشریحی در این جنس می شود. در این مطالعه، برای اولین بار در ایران جنس Paspalum به لحاظ ریخت شناسی، ریزریخت شناسی و تشریحی مورد بررسی قرار گرفت. مطالعات بر روی 11 جمعیت از این جنس و با استفاده از صفات کیفی و کمی انجام شد. آنالیزهای آماری چند متغیره شامل رسته بندی بر اساس مولفه های اصلی (PCA) و تجزیه خوشه ای به روش WARD انجام گرفت. بررسی برگ، پوشینه و پوشینک با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی نشان دهنده حضور غده های نمکی بر روی بشره پشتی این اندام-هاست. نتایج حاصل از این بررسی نشان داد صفات ریخت شناسی و تشریحی انتخاب شده قادر به جدایی گونه ها است.
    کلیدواژگان: Paspalum، تشریح، ریخت شناسی، ریز ریخت شناسی
  • قادر حبیبی* صفحات 57-72
    پژوهشهای زیادی به ظرفیت آنتیاکسیدانی گیاهان دارویی پرداختهاند ولی اطلاعات کمی درباره نوسان روزانه ظرفیت آنتیاکسیدانی و واکنشهای فتوشیمیایی در این گیاهان وجود دارد. از اینرو، در این تحقیق، تغییرات روزانه در مقدار فنلیک اسیدها، عملکرد فتوسیستم II و فعالیت آنزیمهای آنتیاکسیدانی گیاه فراسیون (Marrubium vulgare L.) در ارتفاع 1100 و 2200 متری در شرایط طبیعی مورد مطالعه قرار گرفت. برداشت برگ گیاهان در ساعات مختلف روز انجام گرفت و نمونه های برگی بلافاصله به نیتروژن مایع منتقل گردیدند. گیاهان در ارتفاع بالاتر نسبت به گیاهان ارتفاع پایینتر دارای مقادیر بیشتری ترکیبات فنلی و کاروتنویید بودند و بیشترین فعالیت آنزیم فنیل آلانین آمونیالیاز را بروز دادند. نتایج، افزایش معنیدار مقدار مطلق فعالیت آنزیمهای آنتیاکسیدانی را با افزایش ارتفاع نشان داد. برگهای گیاهان ارتفاع بالاتر، کاهش موقتی مقدار بیشینه عملکرد کوانتومی فتوسیستم II (مهار نوری دینامیک) را به عنوان یکی از سازوکارهای حفاظت نوری در ساعات بعدازظهر بروز دادند که با افزایش معنیدار ضریب فروکش غیرفتوشیمیایی (kN) در این برگها همراه بود. جالب آنکه فعالیت آنزیمهای آنتی اکسیدانی، انباشت مقدار پراکسید هیدروژن و میزان درصد مهار رادیکالهای آزاد دی فنیل پیکریل هیدرازین برگهای گیاهان ارتفاع بالاتر یک نوسان روزانه را نشان دادند. نتایج ما نشان دادند که در ساعاتی از روز که شدت تابش نور خورشید بیشتر است، مهار نوری دینامیک مهمترین سازوکار حفاظت نوری گیاهان فراسیون ساکن ارتفاع بالا محسوب می شود.
    کلیدواژگان: ظرفیت آنتیاکسیدانی، نوسان روزانه، مهار نوری موقتی، ارتفاع بالا، گیاه فراسیون
  • فاطمه نژاد حبیب وش صفحات 73-86

    پژوهش حاضر به منظور بررسی اثر سطوح مختلف تنش سدیم فلوراید بر جوانه‌زنی بذور و مراحل رشد اولیه گیاهچه ترشک در قالب طرح پایه کاملا تصادفی انجام پذیرفت. نتایج نشان داد که درصد جوانه زنی در بین تیمارهای مورد بررسی در سطح احتمال 5 درصد معنی‌دار بود ولی سرعت جوانه زنی معنی‌دار نبود. طول ساقه‌چه و ریشه‌چه، وزن تر ساقه‌چه و ریشه‌چه، وزن خشک ساقه‌چه و ریشه‌چه اختلاف معنیدار آماری در بین تیمارهای مورد بررسی داشتند. تنش ایجاد شده توسط سدیم فلوراید مرحله جوانه زنی بذور ترشک را تحت تاثیر قرار می‌دهد و بذور ترشک به سدیم فلوراید حساس می‌باشد. در بررسی مورفولوژیکی، آثار زیانبار سدیم فلوراید به صورت بافت مردگی، زرد شدگی، زخم در سطح پهنک برگ، پیری زودرس بوته گیاه و پژمردگی گیاهان تحت تیمار نسبت به شاهد، مشاهده شد. در بررسی تشریحی برگ، با افزایش سطوح غلظت فلوراید سدیم، ضخامت کوتیکول، اپیدرم فوقانی و تحتانی برگ کاهش یافت. درحالی که در غلظت یک میلی‌گرم در لیتر سدیم فلوراید افزایش پیدا کردند. با افزایش غلظت سدیم فلوراید تا 5/0 میلی‌گرم در لیتر، ضخامت آوند آبکش و آوند چوبی ریشه و دمبرگ کاهش و با افزایش غلظت سدیم فلوراید به دلیل سازگاری گیاه افزایش یافت. همچنین با افزایش سطوح غلظت سدیم فلوراید تا 5/0 میلی‌گرم در لیتر فلوراید سدیم، ضخامت مزوفیل و کل برگ کاهش و سپس با افزایش غلظت سدیم فلوراید افزایش نشان داد، که می‌توان گفت کاهش ضخامت برگ به علت افزایش فلوراید به دلیل کاهش توانایی گیاه در جذب آب است که منجر به کاهش رشد می‌شود.

    کلیدواژگان: جوانه زنی، ترشک، ساختار تشریحی، سدیم فلوراید
  • فاطمه اقایی، رئوف سید شریفی*، حامد نریمانی صفحات 87-104
    به منظور بررسی تاثیر یونیکونازول و کودهای زیستی بر فعالیت برخی آنزیم های آنتی اکسیدانی و اسمولیت های سازگار گندم رقم زاگرس در شرایط شوری خاک، آزمایش فاکتوریلی در قالب طرح پایه بلوک های کامل تصادفی در سه تکرار در گلخانه پژوهشی دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه محقق اردبیلی در سال 1397 اجرا شد. فاکتورها شامل شوری خاک در چهار سطح (عدم اعمال شوری به عنوان شاهد و اعمال شوری های 40، 80 و 120 میلی مولار در خاک) با نمک کلرید سدیم و کاربرد یونیکونازول، قارچ میکوریز Glomus intraradicese و باکتری سودوموناس Psedumonas putida strain 186 در هفت سطح بود. مقایسه میانگین ها نشان داد کاربرد توام میکوریز با یونیکونازول و سودوموناس در شرایط شوری 120 میلی مولار، موجب افزایش محتوای پرولین، قند محلول و فعالیت آنزیم های آنتی اکسیدانت مانند پراکسیداز، کاتالاز و پلی فنل اکسیداز (به ترتیب 98/93، 33/47، 88/63، 67/75 و 35/69 درصد) نسبت به عدم کاربرد کودهای زیستی در عدم اعمال شوری شد. هم چنین کاربرد توام میکوریز با یونیکونازول و سودوموناس تحت شرایط عدم اعمال شوری، موجب افزایش محتوای پروتئین برگ، ارتفاع بوته و عملکرد دانه (به ترتیب 36/72، 85/41 و 84/108 درصدی) و کاهش نشت الکترولیت (02/39 درصدی) نسبت به شرایط کاربرد کودهای زیستی در بالاترین سطح از شوری خاک شد. به نظر می رسد کاربرد کودهای زیستی و یونیکونازول می تواند عملکرد دانه ی گندم را واسطه ی بهبود صفات بیوشیمیایی و فیزیولوژیک تحت شرایط شوری خاک افزایش دهد.
    کلیدواژگان: پرولین، سودوموناس، قندهای محلول، کاتالاز، میکوریز
|
  • Mohammad Mehrnia *, Adel Jalilli Pages 1-21

    Most of Lorestan is mountainous. Precipitation in the mountainous areas of the province is mostly snow (750 to 950 mm). Snow plays a role as a natural reservoir. Its gradual melting has led to the emergence of humid areas and the presence of more plants in mountainous areas. In this study, habitat factors of 5 mountainous sites of Lorestan province were identified and investigated. The collected parameters were analyzed by GGE biplot software. The results show that water regime, substrate and the EC have the greatest effect on the distribution of the species, pH did not show significant differences in habitats. The most ideal habitat is the Sumach Valley, and the Nozian are closer to ideal conditions. By identifying the super environments and their subdivisions, there are two distinct groups of wet mountainous areas: Wet mountainous areas above the timberline (Garin, Oshterankouh and Rimeleh highlands) and wet mountainous areas below the timberline (Neujian and Samag Chegeni Valley). In the region above the timberline, Iranian-Turanian elements have the highest proportion. The plant species of this group of wet mountainous areas are highly dependent on the cold and humidity of the snowfalls. The ecosystems in which they live are often very limited, fragile, small, and isolated. Due to the effects of climate warming and intensive grazing in highlands, they need strong conservation management and maintenance.

    Keywords: Wetlands, Snow, GGE biplot, Vegetation, Lorestan
  • Farahnaz Tavakoli, Mohammad Rafieiolhossaini, Rudabeh Ravash *, Mahmoud Rafieian kopaei Pages 23-42

    Saffron is the most perennial plant species considered as valuable medicinal and aromatic plant worldwide. Dried stigmas (saffron) of Crocus sativus is commonly used as a flavor, food coloring and a drug and comprises several beta carotenes including a yellow pigment Crocins, a bitter-tasting substance Picrocrocin and a good perfume Safranal which not only exerts a hypoglycemic effect but also expressions antioxidant and anti-inflammatory properties. this study evaluated the effect of PEG 6000 on some secondary metabolite content and morphophysiological traits. The results showed that the highest and lowest levels of proline, relative water content, hydrogen peroxide and chlorophyll a, b and total pigments were obtained in 12% polyethylene glycol treatment and control treatment, respectively. The highest content of Crocins, Picrocrocin and Crocetin were obtained using PEG 12% by 29.04%,24.17% and 0.04% respectively. The highest and lowest IC50 inhibitory potency was observed in 12% polyethylene glycol and control treatments, respectively. The optimum enzyme activity (unit/mg) of superoxide dismutase, catalase and Ascorbate peroxidase were also triggered by the application of PEG 12%. The results of the present study showed that the application of polyethylene glycol elicitor improves the content of important secondary metabolites and morphophysiological characteristics of saffron plant and this solution can be suggested to increase the economic productivity of saffron.

    Keywords: Crocin, Picrocrocin Antioxidant Enzymes, Hydrogen peroxide, Inhibitory power IC50
  • Zahra Faghih, Maryam Keshavarzi *, Arman Mahmoodi Otaghvari, Samaneh Mosaferi Pages 43-56
    Paspalum is one the largest genera of Poaceae in tropical and subtropical habitats from sandy coastal zone to salt marshes. In Iran, there is only two species mainly distributed in southern coasts of the Caspian Sea. These are cold and flood resistant plants and are cultivated as turf grass. The flooding and drought caused some anatomical modifications in this genus. In this project, for the first time in Iran, Paspalum is studied morphologically, micro-morphologically and anatomically. Studies were done on 11 natural accessions by use of qualitative and quantitative features. Multivariate statistical analyses including principle component analysis (PCA) and cluster analysis by WARD method were done. Leaf, lemma and palea studies by scanning electron microscope showed salt galnds on dorsal epidermis. Results of this study showed that selected morphological and anatomical features are capable of species separation.
    Keywords: Paspalum, Anatomy, Morphology, Micro-morphology
  • Ghader Habibi * Pages 57-72
    Several studies have been conducted focusing on antioxidant capacity of medicinal plants; however information is lacking on the daily rhythm of antioxidant capacity as well as photochemical reactions in medicinal plants under natural conditions. Thus, in this study, changes in phenolic acids, PSII functioning and antioxidant enzymes activities in response to low (1,100 m) and high (2,200 m) elevation sites in Marrubium vulgare L. were investigated. Plants were harvested and analyzed in a temporal manner; and for the latter analysis, leaf samples were frozen immediately in liquid N2 and stored in it until assay. High-altitude plants exhibited higher phenolics and carotenoids than that in low-altitude plants, which was associated with higher phenylalanine ammonia-lyase (PAL) activity. Results indicated that the absolute amounts of antioxidant enzymes activities were considerably greater in high-altitude plants than low-altitude plants. High-altitude plants showed the rapidly reversible inhibition of PSII reaction centers (dynamic photoinhibition) associated with an increase in non-photochemical rate constant (kN), which was important photoprotection mechanism under high-mountain conditions. Surprisingly, the activities of antioxidative enzymes, the accumulation of hydrogen peroxide (H2O2), & the free radical scavenging activities using DPPH radical-scavenging in the leaves of high-altitude plants showed diurnal rhythm during the course of day. Finally, we found that the ability of dynamic photoinhibition was an important photoprotection process during periods of high solar radiation in the high-altitude Marrubium vulgare plants.
    Keywords: Antioxidant Capacity, diurnal rhythm, dynamic photoinhibition, high elevation, Marrubium vulgare
  • Fatemeh Nejadhabibvash Pages 73-86

    This study aimed to investigate the effect of different levels of sodium fluoride stress on germination and early seedling growth stages of Rumex seeds was conducted in a completely randomized design. The results showed that germination percentage was significant at 5% probability level, but germination rate was not significant. Plumule and radicle length, fresh weight of plumule and radicle, radicle and plumule dry weight were significant at the 5 percent level. Stress caused by sodium fluoride affects the germination of Rumex and seeds are sensitive to sodium fluoride. In the morphological study, harmful effects of sodium fluoride as necrosis, chlorosis, and wounds in the leaf, premature aging and wilting treated plants were observed. In roots and petioles, by increasing the concentration of sodium fluoride up to 0.5 mg L-1, the thickness of the xylem and phloem decreased and increased with increasing concentration due to plant consistency. By increasing the concentration of sodium fluoride to 0.5 mg L-1, the thickness of the xylem and phloem of root and petiole thickness decreased and with increasing the concentration of sodium fluoride due to plant adaptation increased. Also, by increasing the levels of sodium fluoride concentration to 0.5 mg L-1 sodium fluoride, the thickness of the mesophilic and total leaf thickness decreased and then increased with increasing sodium fluoride concentration, which can be said decrease the leaf thickness due to increasing of fluoride due to reducing plant ability in the absorption of water leads to reduced growth.

    Keywords: Anatomical structure, Germination, Rumex, Sodium fluoride
  • Fatemeh Aghaei, Raouf Seyed Sharifi *, Hamed Narimani Pages 87-104
    In order to study the effect of uniconazole and bio fertilizers on activity of some antioxidant enzymes and compatible osmolites of wheat (Triticum aestivum L var Zagros.) in soil salinity conditions, a factorial experiment was conducted based on randomized complete block design with three replications in a research greenhouse of the Faculty of Agriculture and Natural Resources of Mohaghegh Ardebili University in 2018. Treatments were included soil salinity in four levels (no application of salinity as control and application of 40, 80 and 120 mM soil salinity), by NaCl and application of uniconazole, mycorrhiza fungi (Glomus intraradicese) and pseudomonas putida strain 186 in seven levels. Means comparision showed that both application of mycorrhiza with uniconazole and pseudomonas under 120 mM salinity increased soluble sugars and proline contents, antioxidant enzymes activity such as catalase, peroxidase polyphenol oxidase (93.98, 47.33, 63.88, 75.67, 69.35% respectively) in comparison with no application of bio fertilizers under without salinity. Also, both application of mycorrhiza with uniconazole and pseudomonas under without salinity increased leaf proteine, plant height and grain yield (72.36, 41.85 and 108.84% respectively) and decreased electrolyte leakage (39.02%) in comparison with application of bio fertilizers under at the highest soil salinity level. It seems that the mentioned bio-fertilizers and uniconazole application can increase grain yield of wheat due to improve biochemical and physiological traits of wheat under soil salinity condition.
    Keywords: Catalase, Mycorrhiza, proline, Pseudomonas, Soluble sugars