فهرست مطالب

زیست شناسی تکوینی - سال سیزدهم شماره 3 (پیاپی 51، تابستان 1400)

فصلنامه زیست شناسی تکوینی
سال سیزدهم شماره 3 (پیاپی 51، تابستان 1400)

  • تاریخ انتشار: 1400/11/16
  • تعداد عناوین: 6
|
  • منیر محسنی، عذرا عطائی عظیمی*، بابک دلنواز هاشملویان، مژگان فرزامی سپهر صفحات 1-14

    شاتره ایرانی (Fumaria vaillantii) از تیره فوماریاسه (Fumariceae) گیاهی سرشار ترکیبات ثانوی با اثرات دارویی مختلف است. آلکالویید، فنل و اسانس شاتره برای سنجش فعالیت ضد قارچی، استخراج شدند. عصاره خام اتانولی از شاخساره در زمان گلدهی به دست آمد. از عصاره خام برای جداسازی فراکشن های آلکالوییدی و فنل استفاده شد. آلکالویید در چهار فراکشن جدا گردید. اسانس با دستگاه کلونجر استخراج شد. آسپرژیلوس فلاوس (Aspergillus flavus) و آسپرژیلوس نیگر (A. niger) از انستیتوپاستور ایران تهیه شد. نمونه های آسپرژیلوس (قطر دیسک 5 میلی متر) در محیط های محتوی پوتیتیو دکستروز آگار و مقادیر مختلف عصاره های فنلی، آلکالوییدی و اسانس کشت شدند. ریسه های آسپرژیلوس ها در کشت کنترل (غلظت صفر) و کشت های تیمار شده با عصاره های فنلی، آلکالوییدی و اسانس با میکروسکوپ نوری و میکروسکوپ الکترونی نگاره (SEM) مورد مطالعه قرار گرفتند. اثر ضد آسپرژیلوسی عصاره فنلی، آلکالویید و اسانس شاتره ایرانی روی فلاوس و نیگر شدید بود. هر دو غلظت هر سه عصاره، مهار کننده رشد قارچ بودند. نتایج میکروسکوپ معمولی و نگاره الکترونی نشان داد که عصاره های شاتره ایرانی روی ساختمان سلولی ریسه قارچ اثر کرده و باعث نازک شدن و شکستن دیواره ها، پلاسمولیز و وزیکوله شدن سلول های برخی از ریسه ها، مانع رشد و القای مرگ قارچ می شوند. عصاره های فنلی، آلکالوییدی و اسانس گیاه شاتره ایرانی فعالیت ضد قارچی مشابه بر هر دو گونه آسپرژیلوس داشتند. شاتره ایرانی گیاهی سرشار از ترکیبات فنلی، آلکالویید و اسانس با اثرات ضد قارچی است.

    کلیدواژگان: آلکالوئید، ضدقارچ، آسپرژیلوس، شاتره، فنل
  • مریم خداپناه، محمد رستمی نژاد*، مهرداد هاشمی، حمید اسدزاده عقدائی صفحات 15-22

    گیرنده های سایتوتوکسیک طبیعی از جمله NKP46 می توانند در تقویت و تداوم پاسخ های ایمنی علیه عفونت ویروسی، که از جمله عوامل موثر بر پیشرفت التهاب در بیماری سلیاک است، نقش مهمی داشته باشند. از طرفی اینترلوکین 15، که از جمله سایتوکاین های التهابی مهم در بیماری زایی سلیاک است، نیز میتواند با تاثیر بر تغییر بیان این نوع از گیرنده ها سبب آتروفی پرزهای روده ای گردد. هدف از انجام این مطالعه بررسی بیان ژن NKP46 در بیماران مبتلا به بیماری سلیاک تحت رژیم غذایی بدون گلوتن د ر مقایسه با افراد سالم بود. ابتدا تعداد 20 نمونه بیوپسی روده باریک از بیماران مبتلا به سلیاک و 20 نمونه از افراد سالم جمع آوری شد. پس از استخراج RNA و سنتز cDNA ، جفت پرایمر اختصاصی ژن طراحی و PCR انجام گردید و سپس بررسی بیان ژنNKP46 با روش Real-time PCR صورت گرفت .8 نفر زن (40%) و 12 نفر مرد (60%) در گروه بیمار و تعداد 7 نفر زن (35%) و 13 نفر مرد (65%) در گروه کنترل بررسی شدند. بیان ژن NKP46 در بیماران سلیاکی تحت رژیم فاقد گلوتن در مقایسه با افراد سالم اختلاف معناداری نشان نداد. عدم مشاهده اختلاف معنادار بین گروه بیمار و کنترل میتواند ناشی از تاثیرات رعایت رژیم غذایی توسط این بیماران باشد. انجام مطالعات تکمیلی جهت دستیابی به پروفایل بیان کامل تری از این گیرنده ها و همچنین ارزیابی جهش های موثربر بیان آنها در بیماران مبتلا به بیماری سلیاک درمان شده و درمان نشده در مطالعات بعدی توصیه میگردد.

    کلیدواژگان: بیماری سلیاک، NKP46، رژیم فاقد گلوتن، پرایمر، PCR
  • شیوا آقاجان زاده قشلاقی، مریم پیوندی*، احمد مجد، حسین عباسپور صفحات 23-30
    گیاه سیاه دانه (Nigella sativa L.) گیاهی علفی، یک ساله با خواص دارویی و اقتصادی ارزشمند متعلق به تیره آلاله می باشد. با توجه به اهمیت اقتصادی و دارویی این گیاه و جدی بودن معضلات شوری و خشکی در ایران، در این پژوهش مطالعه تاثیر تنش های شوری و خشکی بر درصد جوانه زنی و تغییرات روزنه ای مورد بررسی قرار گرفت. این مطالعه در سطوح مختلف تنش خشکی (آبیاری دو روز و سه روز درمیان) و شوری (تیمار با محلول30 و 60 میلی مولار NaCl) انجام شد. آزمایش با طرح بلوک های کاملا تصادفی اجراشد. صفات روزنه ای برگ، دوماه پس از اعمال تیمار با استفاده از میکروسکوپ نوری مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج نشان داد افزایش تنش خشکی و شوری موجب کاهش درصد جوانه زنی شد. همچنین تنش خشکی تاثیر بیشتری بر کاهش ابعاد روزنه داشت. به طوریکه قطر دستگاه روزنه ای و طول منفذ کاهش معنی داری نشان دادند و روزنه ها به صورت دراز و کشیده شدند که نشان از تاثیر تنش خشکی بر بسته شدن بیشتر روزنه ها در طی خشکی سه روزه بوده است. همجنین تنش شوری شدید (60 میلی مولار NaCl) موجب افزایش معنی دار عرض منفذ گردید و بر سایر خصوصیات روزنه ای تاثیر معنی داری نداشت. تنش های خشکی و شوری اعمال شده افزایش معنی داری در تعداد روزنه ها نشان ندادند و واکنش روزنه ای گیاه سیاه دانه نسبت به شرایط تنش خشکی بیشتر از تنش شوری بود
    کلیدواژگان: خشکی، درصد جوانه زنی، روزنه، سیاه دانه، شوری
  • سارا ببران، شبنم موثقی، محمدمهدی نظرنژاد، زهرا نادیا شریفی* صفحات 31-38
    مقدمه

    ایسکمی مغزی یک معضل بزرگ جهانی است که می تواند موجب از دست رفتن سلولهای هرمی قشر مغز به دنبال آسیب ایسکمی/ بازگشت خون شود. اخیرا مطالعاتی به نقش نوروپروتکتیو عصاره هیدروالکلی زرشک در ایسکمی حاد پرداخته است.

    روش اجرای تحقیق

    این مطالعه به صورت تجربی و بر روی 18 سر رت نر ویستار انجام شد. رت ها به 3 گروه 6 تایی کنترل ، ایسکمی و آزمایشی تقسیم شدند. مدل ایسکمی توسط بستن دو طرفه شریان های کاروتید مشترک به مدت 20 دقیقه انجام و سپس بازگشت خون برقرار گردید.در گروه آزمایشی ،تزریق عصاره هیدروالکلی زرشک بصورت داخل صفاقی به مدت 7 روز قبل از ایسکمی انجام شد. پس از 4 روز بعد ایسکمی مغز موش ها بیرون آورده شده و پس از آماده سازی به روش کریزل فست ویوله رنگ آمیزی گردیدند. تعداد سلولهای هرمی قشر پره فرونتال مخ هر سه گروه توسط نرم افزار Imaging-Pro-Plusشمارش شدند سپس آنالیز آماری داده ها توسط آزمون ANOVA یکطرفه و آزمون Tukey صورت گرفت.

    نتایج

    نتایج نشان داد که 20 دقیقه ایسکمی موجب کاهش معنی دار تعداد سلولهای هرمی قشر مخ شده بود بطوری که تفاوت معنی داری در تعداد این سلول ها بین گروه ایسکمی با گروه کنترل و آزمایشی دیده شد. در صورتیکه این تفاوت بین گروه کنترل و گروه آزمایشی معنی دار نبود.

    نتیجه گیری

    این بررسی نشان داد که عصاره هیدروالکلی زرشک دارای اثر نوروتروفیک بر روی سلولهای هرمی قشر پره فرونتال مغز بوده و می تواند به عنوان درمان جدیدی جهت آسیبهای مغزی ایسکمیک مطرح باشد.

    کلیدواژگان: عصاره هیدرو الکلی زرشک، ایسکمی-رپرفیوژن، کورتکس پره فرونتال
  • مریم نیسانیان، علیرضا ایرانبخش*، رحیم احمدوند، زهرا اوراقی اردبیلی، مصطفی عبادی صفحات 39-54
    سلنیوم عنصری سودمند با خواص آنتی اکسیدانی که باعث افزایش رشد و بردباری گیاهان در شرایط تنش های محیطی می شود. به منظور بررسی اثر تیمار های محلول نانو سلنیوم بر رشدگیاه گوجه گیلاسی، تیمارها شامل سلنات سدیم (بالک) و نانو سلنیوم در 4 سطح (صفر به عنوان شاهد، 2، 4 و 10 پی‏پی‏م) اعمال شد. نتایج آزمایش ها نشان داد که نانوذره سلنیوم و اثر متقابل تیمارها در سطح احتمال 1 درصد بر تمامی صفات موردمطالعه (وزن تر، وزن خشک، شاخص های تشریحی ریشه و ساقه و برگ، محتوای کلروفیل) معنی دار است. تیمارها باعث اختلاف مورفولوژیکی در ساقه، ریشه و برگ در مقایسه با کنترل شدند. بیشترین افزایش قطر ریشه و برگ در گروه 4 نانو سلنیوم (21/55 و 1/1 درصدی) در مقایسه با شاهد مشاهده شد. تمامی تیمارها سبب کاهش قطر ساقه در مقایسه با شاهد شدند. روند افزایشی ضخامت استوانه مرکزی ریشه و ساقه متناسب با غلظت نسبت به شاهد مشاهده شد. نانو سلنیوم و سلنات بالک هر دو سبب کاهش تمایز آوند چوب در برگ نسبت به شاهد شدند. استفاده از غلظت 2 و 4 پی‏پی‏ام نانو سلنیوم سبب بهبود شاخص های رشدی و غلظت مهاری ppm 10 نانو سلنیوم سبب کاهش شاخص های رشدی، محتوای رنگیزه های گیاهی در مقایسه با نمونه شاهد شد. به طورکلی نتایج نشان داد که تیمار سلنیوم در مقادیر مناسب می تواند به عملکرد مطلوب گوجه گیلاسی کمک کند و سبب افزایش رشد و رنگیزه های گیاهی گردد و تمایز بافت ها و تکوین اندام ها را تحت تاثیر قرار دهد.
    کلیدواژگان: تشریح، ریخت شناسی، گوجه گیلاسی، نانو سلنیوم
  • عباسعلی دهپور جویباری*، سعید سلطانی، رویا بیشه کلایی، کامران قاسمی، زهرا رجب زاده صفحات 55-66
    هدف از این تحقیق بررسی تاثیر تنظیم کننده های رشد گیاهی میزان سیلیس، ساکارز و زغال فعال بر باززایی و تکثیر درون شیشه گیاه تمشک بیخار رقم مرتون می باشد. جوانه جانبی در محیط 2/1 MSحاوی 1/0 درصد زغال فعال کشت گردید و پس از سه هفته شاخه جدید حاصل از کشت جوانه برای اعمال تیمار های بدست آمد.جوانه های جدید در محیط MS حاوی غلظت های متفاوت هورمون BA، IBA و NAA جهت باززایی شاخه کشت شدند. بهترین تیمار شاخه زایی تمشک در محیط کشت MS حاوی 5/1 میلی گرم بر لیتر BA به همراه 1/0 میلی گرم بر لیتر IBA بدست آمد. همچنین شاخه های باززایی شده در محیط حاوی 2/0، 5/0، 1 و 2 میلی گرم بر لیتر هورمون NAA و IBA جهت ریشه زایی کشت شدند. پس از تعیین بهترین تیمار ریشه زایی از نظر میزان هورمون، شاخه ها برای بهبود ریشه زایی در محیط های مختلف نظیر غلظت های متفاوت زغال فعال ، سیلیسیک اسید و همچنین ساکارزمنتقل شدند. ساکارز در غلظت 4% موجب افزایش طول ریشه، وزن ریشه و میزان کلروفیل برگ شد. اضافه کردن زغال فعال به محیط کشت موجب افزایش طول ریشه و ساقه در محیط کشت گردید. افزودن سیلیسیک اسید موجب کاهش تعداد شاخه های باززایی شده نسبت به محیط شاهد شد اما با افزایش غلظت تا 5 میلی گرم بر لیتر طول شاخه افزایش یافت. استفاده از سیلیسیک اسید در غلظت 1 mg/l موجب افزایش طول ریشه و در غلظت 5 mg/l موجب افزایش وزن ریشه نسب به شاهد گردید.
    کلیدواژگان: تمشک بی خار، هورمون، سیلسیک اسید، شاخه زایی، ریشه زایی
|
  • Monir Mohseni, Azra Ataei Azimi *, Babak Delnavaz Hashemloian, Mozhgane Farzami Sepehr Pages 1-14

    Fumaria vaillantii belongs to the Fumariaceae family, is a plant rich in secondary compounds with medicinal effects. Alkaloids, phenols and essential oil were extracted to measure antifungal activity. Crude extract with ethanol was obtained from plant shoots. Crude extract was used to separate the alkaloid and phenol fractions. Alkaloids were extracted in four fractions. The essential oil was extracted with a Clevenger apparatus. Aspergillus flavus and A. niger were prepared from Pasture Institute in Iran. Aspergillus specimens (disc diameter 5 mm) were cultured in the potato dextrose agar media with different amounts of phenolic, alkaloid and essential oil extracts. Aspergillus hyphae were studied under control and after treatment with phenolic, alkaloid and essential oil extracts by light microscopy and scanning electron microscopy (SEM). The anti- Aspergillus effects of the phenolic, alkaloid and essential oil extracts of F. vaillantii against A. flavus, and A. niger were severe. Two concentrations of all three extracts inhibited fungal growth. The results of light microscopy and scanning electron microscopy showed that the F. vaillantii extracts affected on the fungus cell structure. They cause thinning and breaking of walls, plasmolysis and vesiculation of cells of some filaments, inhibiting the growth and induction of fungal death. Phenolic, alkaloid extracts and essential oils of F. vaillantii had similar antifungal activity on both species of Aspergillus. F. vaillantii, is a plant rich in phenolic compounds, alkaloids and essential oils with antifungal effects.

    Keywords: “alkaloid”, “Antifungal”, “Aspergillus”, ” Fumaria”, “Phenol”
  • Maryam Khodapanah, Mohammad Rostami Nejad *, Mehrdad Hashemi, Hamid Asadzadeh Aghdaei Pages 15-22

    According to the previous studies, natural cytotoxicity receptors including NKP46 can play an important role in strengthening and sustaining immune responses against viral infection, which may have a role in the progression of inflammation in celiac disease. Moreover, Interleukin-15, which is one of the most important inflammatory cytokines in celiac disease pathogenesis, can also change the expression of this type of receptors that leads to atrophy of intestinal villi. The aim of this study was to evaluate the intestinal expression of NKP46 gene in patients with celiac disease on a gluten-free diet in comparison with healthy individuals. In this study, 20 small intestinal biopsy samples were collected from patients with celiac disease and 20 samples from healthy subjects. After RNA extraction and cDNA synthesis, gene-specific primer pairs were designed, PCR conducted and NKP46 gene expression was evaluated by real-time PCR method. 8 females (40%) and 12 males (60%) in the patient group and 7 females (35%) and 13 males (65%) in the control group were studied. NKP46 gene expression was not significantly different between celiac patients who were on a gluten-free diet and healthy individuals (Pvalue: 0.4). The lack of significant difference in the expression of this receptor between the patient and control groups can be due to the effects of gluten-free diet adherence. Additional studies are recommended to achieve a more complete expression profile of these receptors and possible mutations affecting their expression in treated and untreated celiac disease patients.

    Keywords: Celiac disease, NKP46, Gluten-free diet, primer, PCR
  • Shiva Aghajanzadeh Gheshlaghi, Maryam Peyvandi *, Ahmad Majd, Hosein Abbaspour Pages 23-30
    Black cumin (Nigella sativa L.) as an herbal plant with high medicinal and economical usage, belongs to Rannunculaceae family. Due to the economic and medicinal importance of this plant and the seriousness of salinity and drought problems in Iran, in this study, the effect of salinity and drought stress on germination percentage and stomatal changes was investigated. The experiment was performed based on completely randomized design with three replications in the pot condition. To create different levels of drought and salinity, two days/ three days of drought and 30, 60 mM NaCl were used respectively. Germination percentage was recorded daily by placing 10 seeds in Petri-dish. Leaf stomata traits were studied using a light microscope two months after treatment. Variance analysis results showed that increasing drought and salinity stress reduced germination percentage. Drought stress also had a greater effect on reducing the size of the pore so that the diameter and the length of the pore showed a significant decrease and the pores were elongated, which shows the effect of dry stress on the closing stomata. Also, high salinity stress (60 mM NaCl) caused a significant increase in pore width and had no significant effect on other stomatal characteristics. The applied drought and salinity stresses did not show a significant increase in the number of stomata. According to the stomatal reaction in different levels of draught stress rather than salinity, it could be indicated the higher sensitivity of this plant to drought treatments.
    Keywords: black cumin, drought, Germination percentage, Salinity, Stomata
  • Sara Babran, Shabnam Movassaghi, MohammadMahdi Nazarnejad, Zahra Nadia Sharifi * Pages 31-38
    Background

    Cerebral ischemia is a major global problem that can lead to the loss of cortical pyramidal cells following ischemic / reperfusion injury. Recent studies have examined the neuroprotective role of barberry hydroalcoholic extract in acute ischemia.

    Methods

    This study was performed experimentally on 18 male Wistar rats. Rats were divided into 3 groups of control ، ischemic and experimental. The ischemic model was performed by bilateral ligation of the common carotid arteries for 20 minutes and then blood was restored. In the experimental group, barberry hydroalcoholic extract was injected intraperitoneally for 7 days before ischemia. After 4 days of ischemia, the rat’s brains were removed and stained by applying chrysalis fast violet method. The number of pyramidal cells of the prefrontal cortex of all three groups was counted by Imaging-Pro-Plus software. Then, statistical analysis of the data was performed by one-way ANOVA and Tukey test.

    Results

    The results showed that 20 minutes of ischemia significantly reduced the number of pyramidal cells in the cerebral cortex, so that there was a significant difference in the number of these cells between the ischemic group and the control and experimental groups. However, this difference between the control group and the experimental group was not significant.

    Conclusion

    This study reveals that hydro alcoholic extract of barberry has a neurotropic effect on the pyramidal cells of the prefrontal cortex and can be considered as a new candidate for treating of ischemic brain injuries.

    Keywords: Hydro alcoholic extract of barberry, Ischemia, reperfusion, prefrontal cortex
  • Maryam Neysanian, Rahim Ahmadvand, Zahra Oraghi Ardebili, Mostafa Ebadi Pages 39-54
    Selenium is a beneficial element with antioxidant properties that increases plant growth and tolerance to abiotic stresses. In order to investigate the effect of Nano Selenium solution treatments on Cherry Tomato plant growth, treatments including Sodium Selenate (bulk) and Selenium nanoparticles were applied at four levels (0 as control, 2, 4 and 10 ppm). The experimental results showed that interaction between Selenium nanoparticles and all studied traits (fresh weight, dry weight, anatomical indices of roots and stems and leaves, chlorophyll content) were significantly different at 1% level. Treatments caused morphological changes in stems, roots and leaves compared to controls. The highest increase in root and leaf diameter was observed in group four Nano Selenium (21.55 and 1.1%) compared to the control. All treatments reduced stem diameter compared to control. An increasing trend of root and stem central cylinder thickness was observed in proportion to the concentration compared to the control. Both Nano-Selenium and bulk Selenate reduced the differentiation of xylem vessels in leaves compared to the controls. The results of studied morphological and anatomical traits indicated that the use of two levels of Nano-Selenium concentrations, 2 and 4 ppm, improved the growth parameters, in contrast, application of 10 ppm Nano-Selenium concentration reduced the growth parameter, the content of plant pigments in comparison with the control sample. Overally, the results showed that Selenium treatment in appropriate amounts can contribute to the optimal yield of cherry tomatoes and increase plant growth and pigmentation and affect tissue differentiation and organ development.
    Keywords: Anatomy, Morphology, cherry tomato, nano selenium
  • Abbas Ali Dehpour Joybari *, Saeid Soltani, Roya Bishehkolaei, Kamran Ghasemi, Zahra Rajabzadeh Pages 55-66
    The objective of this work was to evaluate the effect plant growth regulator, silicic acid, sucrose and activated charcoal used in micro propagation of thornless Blackberry cv. Merton explants. Propagules of cv. Merton were cultivated on a 1/2 Murashige and Skoog (MS) medium. The single buds were cultured in 1/2 MS containing 0.1% activated charcoal and new shoot containing buds were formed 3 weeks after culture. New buds were cultured in MS containing BA, Kin and IBA at concentrations of 0.2, 0.5, 1, 1.5 and 2 mgL-1 for shoot regeneration. New shoot after 6 weeks regenerated and the best medium for shoot regeneration was MS medium contains 1.5 mg/l BA and 0.1 mg/l IBA. Shoots were cultured in 1/2 MS containing 0.2, 0.5, 1, 2 mgL-1 NAA and IBA for root formation. After determining the optimal concentrations of IBA and NAA, activated charcoal in concentrations of 0.01, 0.02, 0.05, 0.1, 0.2%, silicic acid in concentrations of 0, 1, 5, 10, 20 mgL-1, sucrose in concentrations of 1, 2, 3, 4, 5% were added to the culture medium to improve rooting. Sucrose in 4% increased the root length, root weight and chlorophyll content. The addition of activated charcoal in the MS medium resulted in increased shoot and root length. In thornless blackberry cultures, Silicic acid decreased the shoot number but until 5 mg/l increased the shoot length. Silicic acid increased the root length in 1 mg/l and increased the root weight in 5 mg/l rather than control respectively.
    Keywords: Thornless blackberry, Hormone, silicic acid, shoot regeneration, Rooting