فهرست مطالب

زیست شناسی تکوینی - سال چهاردهم شماره 2 (پیاپی 54، بهار 1401)

فصلنامه زیست شناسی تکوینی
سال چهاردهم شماره 2 (پیاپی 54، بهار 1401)

  • تاریخ انتشار: 1401/04/29
  • تعداد عناوین: 7
|
  • وحیدرضا جلالی *، مهدی جواهری صفحات 1-16

    شوری آب آبیاری یکی از معضلات فزاینده در مسیر تولیدات کشاورزی و باغی است که محققین باید راهکارهای مختلف مواجه با این مشکل را تعیین و دراختیار بهره‌برداران قرار دهند. در همین راستا سیلیکون و سلنیوم به دلیل نقش مثبت و قابل توجه آنها چه از لحاظ ساختاری و چه به عنوان کوفاکتور آنزیم های مرتبط با متابولیسم آنتی اکسیدانهای مختلف می‌توانند نقش موثری در افزایش تحمل‌پذیری گیاهان در شرایط تنش شوری ایفا نمایند. بدین منظور آزمایشی فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی شامل چهار سطح شوری و سه منبع کودی از ترکیبات سیلیکون و سلنیوم در سایز معمولی و نانو در دانشکده کشاورزی شیروان، دانشگاه بجنورد انجام پذیرفت. تجزیه وتحلیل آماری نشان داد که اثر اصلی تنش شوری طبق انتظار، بر تمامی صفات مورد بررسی (به جز درصد اسانس) در گیاه نعنا فلفلی اثر کاهنده و معنی‌داربود. در این متغیرها اگرچه اثر اصلی نوع منبع کودی از لحاظ آماری معنی دار نگردید، اما در سطوح مختلف مصرف عناصر سیلیکون و سلنیوم، روند افزایشی این متغیرها مشاهده گردید که نشان دهنده تاثیر مثبت کاربرد همزمان این دو عنصر در تخفیف اثر تنش شوری بود.همچنین اثرات اصلی شوری و منبع کودی بر فاکتورهای طول و عرض برگ، وزن تر و خشک ساقه، تعداد شاخه فرعی، تعداد برگ وشاخص سطح برگ معنی‌دار بود. در همه این شاخصها، کاربرد عناصر سیلیکون و سلنیوم در اندازه نانو، همواره اثرگذاری بیشتری نسبت به اندازه معمولی این عناصر داشت که به عنوان یک راهکار مدیریتی در شرایط تنش شوری باید مورد توجه قرار گیرد.

    کلیدواژگان: آب شور، اسانس، نانوکود، نعناعیان، ویژگی های رویشی
  • محسن مصباح، محسن فروزانفر *، شاهین اقبال سعید، محمدامین عدالت منش صفحات 17-22

    انتخاب جنسیت قبل از لقاح فرآیندی است که طی آن از اسپرمهای تعیین جنسیت شده حاوی کروموزوم X یا Y استفاده میشود تا جنسیت دلخواه در زاده ها تولید شود. اعتقاد بر این است که اسپرم‌های حاوی کروموزوم X در مقایسه با اسپرم‌های حاوی Y دارای طول عمر بیشتر بوده و در شرایط اسیدی، تغییرات دمایی و حتی استرس اکسیداتیو مقاوم‌تر می‌باشند. هدف از انجام تحقیق حاضر بررسی اثر استرس گرمایی بر پارامترهای اسپرمی و نسبت جنسی اسپرم های حاوی کروموزوم X یا Y پس از انجماد – ذوب سیمن بز بود. سیمن رقیق شده گروه‌ استرس گرمایی، ابتدا به مدت 30 دقیقه در دمای° C 43 قرار داده شد و سپس همانند گروه کنترل منجمد-ذوب شدند. نتایج نشان داد که که استرس گرمایی منجر به کاهش معنی‌دار پارامتر تحرک کلی اسپرم، زنده‌مانی و یکپارچگی غشا سلولی اسپرم در مقایسه با گروه کنترل شد. همجنین در گروه استرس گرمایی میانگین نسبت Y به X به میزان 4/94 درصد بود که در مقایسه با میانگین Y به X به میزان 1 مورد انتظار، تفاوت معنی‌داری (p< /001) نشان داد. اعمال استرس گرمایی به اسپرم در شرایط آزمایشگاهی می‌تواند منجر به کاهش معنی‌دار پارامترهای اسپرمی شود به علاوه کاهش تعداد اسپرم‌های حاوی کروموزوم Y در مقایسه با X در جمعیت زنده مانده پس از انجماد-ذوب، می‌تواند نشان‌دهنده حساس‌تر و شکننده‌تر بودن اسپرم‌های حاوی کروموزوم Y در مقایسه با اسپرم‌های حاوی X در گونه بز باشند.

    کلیدواژگان: تعیین جنسیت، حفظ انجمادی، استرس گرمایی، اسپرم بز
  • فهیمه سلیم پور، فریبا شریف نیا *، زینب کیانی، صدیقه اربابیان صفحات 23-28

    جنس Rubus L. متعلق به تیرهRosaceae می باشد .این جنس شامل بیش از 750 تعداد گونه در جهان است. بین برخی از گونه های این جنس مانندR. dolichocarpus Juz. و R. ochthodes Juz. تشابه ریختی در صفاتی مانند تعداد برگچه ها ، شکل گوشوارک ها و رنگ و شکل گلبرگ ها مشاهده می شود که شناسایی این دو گونه نزدیک بهم را با مشکل مواجه می سازد. گونه R. dolichocarpus در فلور ایران، مترادف با گونه R. ochthodes اعلام شده است ، در حالی که این دو گونه در فلور ایرانیکا ، فلور روسیه و فلور ایران بعنوان دو گونه مجزا در یک زیرجنس و دو بخشه متفاوت قرار دارند. بدین منظور در این تحقیق به بررسی روابط تاکسونومیکی این دو گونه بر اساس خصوصیات ریخت شناسی پرداخته شد که نتایج حاکی از اختلافاتی در صفات ریخت شناسی از جمله شکل و حالت خار ساقه یکساله ، شکل برگچه های جانبی در ساقه گل دهنده ، شکل حاشیه برگچه ها و تراکم گل در گل آذین است. هم چنین طبق داده های مولکولی با استفاده از نشانگر هسته ای ITS این دو گونه دارای 36 نوکلیوتید متفاوت از هم هستند که موید جدا بودن این دو گونه از هم هستند. لذا با توجه به نتایج بدست آمده در این مطالعه و مقایسه با مطالعات قبلی پیشنهاد می شود که دو گونه R. dolichocarpus و R. ochthodes. مطابق با نظر فلور ایرانیکا ، فلور روسیه و فلور ایران بصورت دو گونه مجزا از هم تعریف شوند.

    کلیدواژگان: مطالعه ریخت شناسی، روابط تاکسونومیکی، تمشک، تیره گل سرخ، ایران
  • مهدی حیدریان *، سید محمد معصومی، عبدالکریم چهرگانی راد صفحات 29-34

    گونه‌‌های جنسL. Carduusاز تیره کاسنی (Asteraceae Bercht. and J. Pres) با تشکیل کلنی‌های فشرده جایگزین گونه‌‌های گیاهی بومی می‌‌شوند و با پوشش گیاهی بومی برای نور، تغذیه و رطوبت می‌‌توانند رقابت کنند. در این راستا جهت به دست آوردن اطلاعات بیشتر در مورد این جنس مهاجم، مطالعه شمارش کروموزومی گونه Carduus pycnocephalus L. در غرب ایران (استان‌های کرمانشاه و همدان) در 14 زیستگاه صورت گرفت. شمارش کروموزومی در مرحله متافاز از مریستم‌های نوک ریشه با جوانه زدن بذر‌ها و با استفاده از روش استاندارد squash انجام شد. نتایج نشان داد که عدد کروموزومی دیپلویید در این گونه در 14 جمعیتی که در این تحقیق جمع آوری شد، 34 است. با مقایسه عدد کروموزومی یافت شده در این تحقیق با مطالعات پیشین، تاکسون‌های مورد بررسی به زیر گونه C. pycnocephalus subsp. arabicus (Jacq. ex Murray) Nyman تعلق دارند. بنابراین، شمارش عدد کروموزومی دیپلویید درتاکسون‌های مربوط به گونه فوق می‌تواند ارزش تاکسونومی داشته باشد.

    کلیدواژگان: ایران، تیره کاسنی، سطوح پلوئیدی- کاریولوژی، علف هرز
  • لیلا غفارزاده نمازی * صفحات 35-42

    در سالهای اخیر در کشور ما نیز توجه زیادی به گیاهان دارویی شده است. از آنجا که گونه‌های مختلف گیاه مرزه بر اثر برداشت بی‌رویه از عرصه‌های طبیعی توسط انسان، تنش‌های زنده و غیرزنده تهدید شده و کشت کار پی‌درپی یک گونه باعث کاهش تنوع ژنتیکی آنها می‌گردد، حفظ ذخایر ژنتیک این گونه‌ها از اهمیت بالایی برخوردار است. تکنیک های ذخیره سازی بذر در دمای بسیار پایین (196- درجه سانتی گراد) با استفاده از نیتروژن مایع که یکی از راه های حفظ ژرم پلاسم با هزینه بسیار پایین و بدون از دست دادن قابلیت زنده مانی می باشد، زمانی مفید خواهد بود که منجر به تغییرات در محتوی اسانس گیاه مورد نظر نگردد. به منظور بررسی پایداری فیتوشیمیایی و مقایسه نوع و مقدار ترکیبات شناسایی شده گیاه bachtiarica Satureja ، بذرها به مدت 1 هفته در نیتروژن مایع در دمای 196- درجه سانتی‌گراد نگهداری شدند. ساقه چه بذور کشت شده در شرایط درون شیشه ای جمع آوری و در آزمایشگاه خشک شدند. اسانس توسط روش تقطیر با آب جدا شده و ترکیبات با استفاده از GC و GC-MS تجزیه و تحلیل شدند. نتایج نشان داد که 12 عنصر در اسانس گیاهان نگهداری شده در شرایط فراسرد شناسایی شدند و تفاوتی بین اسانس‌های استخراج شده از گیاهان حاصل از بذور شاهد و حفاظت فراسرد از لحاظ تعداد، نوع و درصد ترکیبات موجود وجود ندارد. بنابراین این گونه در معرض خطر با تکنیک نگهداری در شرایط فراسرد می‌تواند برای یک دوره طولانی مدت حفظ شوند.

    کلیدواژگان: مرزه، اسانس، نگهداری در شرایط فراسرد
  • مرضیه آخوند، فریبا حیدری زاده، مریم کلاهی * صفحات 43-52

    میوه توت‌فرنگی  (Fragaria ananasa)در صنایع غذایی کاربرد بسیاری داشته، بخصوص اسانس و عصاره به‌دست‌آمده از این میوه در بسیاری از فراورده‌های غذایی استفاده می‌شود. در این پژوهش، تغییرات صفات کیفی و بیوشیمیایی دو رقم توت فرنگی کاماروزا و پاروس در طی پانزده روز نگهداری در دمای 4 درجه سانتیگراد مورد بررسی قرار گرفت. نتایج مقایسه این دو رقم در روز اول نشان داد که سفتی بافت، میزان مواد جامد محلول و شاخص طعم در رقم کاماروزا به طرز معنی داری بیشتر از رقم پاروس بود. مقایسه تغییرات صفات در این دو رقم در طی پانزده روز نشان داد میزانpH  در هر دو رقم افزایش داشت، درحالیکه در طی این پانزده روز میزان مواد جامد محلول و شاخص طعم در رقم پاروس، به طرز معنی داری افزایش یافت. سفتی بافت و درصد کاهش وزن در هر دو رقم طی پانزده روز کاهش معنی داری نشان داد ولی این کاهش در رقم کاماروزا بیشتر بود. صفات کیفی و بیوشیمیایی مورد مطالعه و نیز شاخص طعم در دو رقم توت فرنگی طی پانزده روز به طور موثری تحت تاثیر نوع رقم و مدت نگهداری تغییر کردند. این بررسی ها نشان داد نوع رقم توت فرنگی عامل تعیین‌کننده‌ای به لحاظ حفظ ارزش غذایی و نیز محتوای ترکیبات طبیعی در طی نگهداری و شرایط پس از برداشت می باشد، به‌طوری‌که رقم کاماروزا از این جنبه ها برتری ویژه‌ای نسبت به رقم پاروس نشان داد. به نظر می رسد ذخیره‌سازی در دمای پایین روشی کارآمد برای نگهداری میوه توت فرنگی است.

    کلیدواژگان: توت فرنگی، نگهداری، شاخص طعم، صفات کیفی
  • عباسعلی دهپور جویباری * صفحات 55-65

    در این تحقیق به بررسی تاثیر سالیسیلیک اسید در محیط کشت بافت بر میزان متابولیت‌های ثانویه کالوس و ریشه‌های نابجای گیاه سرخارگل (Echinacea purpurea L) پرداخته شد. لپه جهت تشکیل کالوس در غالب آزمایش فاکتوریل با هورمون بنزیل آدنین (5/0 و 1 میلی‌گرم بر لیتر) و توفوردی و نفتالین استیک اسید (5/0 و 1 میلی‌گرم بر لیتر) کشت شدند. جهت تهیه ریشه نابجا نیز لپه در محیط حاوی نفتالین استیک اسید و ایندول بوتیریک اسید (0، 2/0، 1، 5/1 و 2 میلی‌گرم بر لیتر) بر پایه طرح کاملا تصادفی کشت شدند. تیمارهای اسیدسالیسیلیک در غلظت‌های 0، 50، 100 و 200 میلی‌گرم بر لیتر در محیط کشت MS مایع اعمال شد و سپس ترکیباتی شامل میزان کلروفیل کل، فنل، فلاونویید، فعالیت آنتی اکسیدانی، اسیدکافییک و اسیدگالیک اندازه‌گیری شد. بهترین تیمار از نظر تولید کالوس محیط کشت MS حاوی نیم میلی‌گرم بر لیتر هورمون بنزیل آدنین و یک میلی‌گرم بر لیتر هورمون توفوردی و همچنین بهترین تیمار جهت تولید ریشه‌های نابجا از محیط کشت MS2/1 حاوی نیم میلی‌گرم بر لیتر هورمون ایندول بوتیریک اسید بدست آمد. بیشترین میزان فعالیت آنتی اکسیدانی بترتیب در تیمار 100 و 200 میلی‌گرم بر لیتر اسیدسالیسیلیک در کالوس و ریشه‌های نابجای مشاهده شد. بیشترین مقدار اسیدگالیک با 11/2 میلی‌گرم در گرم وزن تر در ریزنمونه ریشه در غلظت 100 میلی‌گرم بر لیتر اسیدسالیسیلیک در روز سوم نمونه برداری ثبت شد. بالاترین مقدار اسیدکافییک با 58/2 میلی‌گرم بر گرم وزن تر در ریزنمونه ریشه در غلظت 200 میلی‌گرم در لیتر اسید سالیسیلیک در روز پنجم نمونه‌برداری مشاهده شد.

    کلیدواژگان: سرخارگل، ریشه نابجا، اسید سالیسیلیک، متابولیت ثانویه
|
  • Vahidreza Jalali *, Mahdi Javaheri Pages 1-16

    Irrigation water salinity is one of the growing problems in the path of agricultural and horticultural production that researchers must determine different solutions to this problem and provide it to farmers. In this regard, silicon and selenium due to their positive role, both structurally and as cofactors of enzymes related to the metabolism of various antioxidants can play an effective role in increasing plant tolerance to salinity stress. For this purpose, a factorial experiment was conducted in a completely randomized design including four salinity levels and three fertilizer sources of silicon and selenium compounds in normal and nano size in Shirvan Faculty of Agriculture, Bojnourd University. Statistical analysis showed that the main effect of salinity stress, as expected, had a significant reducing effects on all studied traits (except essential oil). In these variables, although the main effect of fertilizer type was not statistically significant, but at different levels of silicon and selenium consumption, an increasing trend of these variables was observed, indicating the positive effect of simultaneous use of these two elements in reducing the effect of salinity. Also the main effects of salinity and fertilizer sources on leaf length and width factors, fresh and dry weight of stem, number of sub-branches, number of leaves and leaf area index were significant. In all these indicators, the application of silicon and selenium elements in nano size has always been more effective than the normal size of these elements, which should be considered as a management strategy in salinity stress conditions.

    Keywords: Essential oils, lamiaceae, Morphological Characteristics, nano-fertilizer, saline water
  • Mohsen Mesbah, Mohsen Forouzanfar*, Shahin Eghbalsaeid, Amin Edalatmanesh Pages 17-22
    Introduction

    Pre-sex selection is the process by which Y or X-bearing spermatozoa are used to produce the desired sex in the offspring. X-bearing spermatozoa are believed to have a longer lifespan, and are more resistant to acidic conditions, temperature changes, and even oxidative stress compared to Y-bearing.

    Methods

    The present study was aimed to investigate the effect of heat stress on sperm parameters and sex ratio of sperm containing X or Y chromosome after freezing-thawing of goat semen. The diluted semen of the heat stress group was first placed at 43 ° C for 30 minutes and then frozen-thawed as in the control group.

    Results

    The results showed that heat stress led to a significant reduction in the overall sperm motility, viability and sperm cell membrane integrity compared to the control group. Also, in the heat stress group, the mean Y to X ratio was 94.4%, which showed a significant difference (p <001) compared to the expected Y to X ratio of 1.

    Conclusion

    Applying heat stress to sperm in vitro can lead to a significant reduction in sperm parameters. In addition, the decrease in the number of Y-bearing spermatozoa in the survived population post thawing, may indicate that the Y-bearing spermatozoa are more sensitive and fragile compared to X-bearing spermatozoa in goat species. Keywords: Sex determination, Cryopreservation, Heat stress, Goat sperm

    Keywords: sex determination, cryopreservation, heat stress, Goat Sperm
  • Fariba Sharifnia*, Zeynab Kiani, Sedigheh Arbabian Pages 23-28

    The genus Rubus L. belongs to the genus Rosaceae. This genus includes more than 750 species in the world. Among some species of this genus such as R. dolichocarpus Juz. And R. ochthodes Juz. Morphological similarity is observed in traits such as the number of leaflets, the shape of the earrings and the color and shape of the petals, which makes it difficult to identify these two closely related species. The species R. dolichocarpus in the flora of Iran is declared synonymous with the species R. ochthodes, while these two species in the flora of Iranica, the flora of Russia and the flora of Iran are two separate species in one subgenus and two different segments. For this purpose, in this study, the taxonomic relationships of these two species based on morphological characteristics were investigated. The results indicate differences in morphological traits such as the shape and condition of the annual stem, the shape of lateral leaflets in the flowering stem, the shape of the leaflets. And the density of flowers in the inflorescence. Also, according to molecular data using the ITS nuclear marker, these two species have 36 different nucleotides, which confirms the separation of the two species. Therefore, according to the results obtained in this study and comparison with previous studies, it is suggested that two species of R. dolichocarpus and R. ochthodes. According to the flora of Iranica, the flora of Russia and the flora of Iran should be defined as two separate species.

    Keywords: Morphological study, taxonomic relations, Rubus, Rosaceae, Iran
  • mehdi heidarian *, Seyed-Mohammad Masoumi, Abdolkarim Chehregani Rad Pages 29-34

    Carduus L. species (belong to Asteraceae Bercht. and J. Pres) replace endemic plant species by forming dense colonies and can compete with native vegetation for light, nutrition, and moisture. In order to obtain more information about this invasive genus, the chromosomal number of Carduus pycnocephalus L. were investigated from Hamedan and Kermanshah provinces in the west of Iran. 14 special stations were selected of some parts of these provinces. Chromosomal counting was done in the metaphase stage of the root meristems by seed germination and by using the standard squash method. Results showed that chromosomal number in these studied taxa was 2n=2x=34 in 14 populations gathered in this research. By comparing the chromosome number found in this study with previous research, this chromosome number is belonging to C. pycnocephalus subsp. arabicus (Jacq. ex Murray) Nyman. Therefore, the diploid chromosome number in the taxa of this species can be taxonomical value.

    Keywords: Asteraceae, Iran, ploidy levels- karyology, weed
  • leila Ghaffarzadeh namazi* Pages 35-42

    In recent years, our country has drawn an increasing amount of attention to medicinal plants. Because different plant species Savory inappropriate harvesting of natural areas by humans, and the growing threat of biotic and abiotic stresses following the work resulted in reduced genetic diversity of a species is, a species of genetically keep reserves Curb upper's. Seed storage techniques at very low temperature (-196 °C) using liquid nitrogen is one way of maintaining germplasm with much less cost and without loss of viability on storage and it is useful when it does not lead to changes in the chemical composition of essential oil in the desired plant. In order to investigate the phytochemical stability and compare the type and amount of identified compositions, the treated seeds were transferred to the liquid nitrogen at –196°C for 1 week as compared to the control. The aerial tissues of in vitro-grown plants were collected and dried in the laboratory. The essential oil was isolated by hydrodistillation and analyzed by a combination of capillary GC and GC-MS. Twelve compounds were recognized in the essential oil of mentioned plant in the cryopreservation. Results indicated that regarding the number, type and percentage of compounds existing in the essential oils, there was no difference between the control and cryopreservation treatment so by using the cryopreservation technique, the seeds of this valuable endangered species can be preserved for a long period.

    Keywords: Cryopreservation, Essential oil, S. bachtiarica
  • Marziyeh Akhond, Fariba Heidarizadeh, Maryam Kolahi* Pages 43-52

    Strawberry fruit (Fragaria ananasa) has many uses in the food industry, especially the essential oil and extract obtained from this fruit is used in many food products. In this study, changes in qualitative and chemical traits of two strawberry cultivars during 15 days of storage at 4 ° C were investigated. The results showed that the firmness of texture, the amount of soluble solids and the taste index in Kamaroza cultivar were significantly higher than Parus cultivar. The pH of both cultivars increased, while during these 15 days the amount of soluble solids and taste index in Parus cultivar increased significantly. Tissue stiffness and weight loss percentage in both cultivars showed a significant decrease during 15 days, but this decrease was more in Kamaroza cultivar. The studied qualitative and chemical traits as well as taste index in two strawberry cultivars were effectively changed during 15 days under the influence of cultivar type and storage period. These studies showed that the type of strawberry cultivar is a determining factor in terms of nutritional value and the content of natural compounds during storage and post-harvest conditions, so that Camarosa cultivar showed a special advantage over Parus cultivar in these respects. Low temperature storage seems to be an efficient way to preserve strawberry fruit.

    Keywords: Strawberry, preservation, Taste index, qualitative traits
  • Abbasali Dehpour juibari Pages 55-65

    Echinacea purpurea L. is very important in the pharmaceutical industry due to its valuable secondary metabolites. In this experiment, the investigation of salicylic acid in tissue culture medium on callus and adventitious root secondary metabolites of Echinacea was conducted. The best treatment for callus production was MS medium contain 0.5 mg/l BA and 1 mg/l 2,4-D. The best treatment for adventitious root was obtained in 1/2 MS medium contain 0.5 mg/l IBA in dark condition. Salicylic acid at concentrations of 0, 50, 100 and 200 mg/l in liquid MS medium, and then fresh weight, phenol content, flavonoids and antioxidant activities were measured. The highest antioxidant activity was observed in 100 and 200 mg/l of salicylic acid in callus and adventitious root respectively. Salicylic acid promoted phenol and flavonoid content rather than control medium (without hormone). The highest gallic acid content with 2.11 mg/g root fresh weight was recorded in 100 mg/l 3 days after inoculation. Also the best medium for cafeic acid content was observed in 200 mg/g root fresh weight 5 days after inoculation.

    Keywords: Echinacea, adventitious root, Salicylic acid, Secondary metabolite