فهرست مطالب

نشریه فیزیولوژی محیطی گیاهی
پیاپی 68 (زمستان 1401)

  • تاریخ انتشار: 1401/12/01
  • تعداد عناوین: 10
|
  • هوشنگ ناصری راد*، رحیم ناصری صفحات 1-23
    به منظور بررسی تاثیر قارچ مایکوریزا و کود فسفر بر برخی ویژگی های رشدی ریشه و فعالیت آنتی اکسیدان های آنزیمی و غیرآنزیمی گندم دوروم در شرایط دیم، آزمایشی مزرعه ای به صورت فاکتوریل در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار در مزرعه ی مرکز تحقیقات کشاورزی سرابله در سال زراعی 98-1397 انجام شد. چهار رقم گندم دوروم (دهدشت، ذهاب، ساورز و ساجی) به عنوان فاکتور اول و پنج سطح منبع کودی (عدم مصرف کود، 25 و 50 کیلوگرم در هکتار کود شیمیایی فسفر، قارچ مایکوریزا (GM) و ترکیب قارچ مایکوریزا +25 کیلوگرم در هکتار کود شیمیایی فسفر) به عنوان فاکتور دوم در نظر گرفته شدند. نتایج مقایسه میانگین اثرات ساده نشان داد که در بین ارقام، رقم های ذهاب و ساجی و در بین منابع کودی، تیمار ترکیبی مایکوریزا + 25 کیلوگرم در هکتار کود فسفر و پس از آن 50 کیلوگرم در هکتار فسفر بیشترین تاثیر را در بهبود صفات مورد مطالعه داشتند. اثر متقابل رقم و منابع کودی مشخص نمود که استفاده تلفیقی از کود فسفر و قارچ مایکوریزا نتایج بهتری در مقایسه با کاربرد آنها به تنهایی دارد. به طوریکه بیشترین وزن تر و خشک، تراکم طول و محتوی آب ریشه و فعالیت آسکوربات پراکسیداز، پراکسیداز، کاتالاز، سوپراکسیددسموتاز و گلوتاتیون سنتتاز از تیمار تلفیقی مایکوریزا و کود فسفر و در اقام ذهاب و ساجی حاصل شد. اگرچه، کمترین طول مخصوص ریشه، فعالیت مالون دی آلدیید و پراکسید هیدروژن در همین تیمار و ارقام به دست آمد. به طورکلی، نتایج نشان داد که تلقیح با قارچ مایکوریزا در شرایط دیم به ویژه در ارقام ذهاب و ساجی علاوه بر کاهش مقدار کاربرد کود شیمیایی فسفره می تواند از طریق بهبود ویژگی های رشدی ریشه و به دنبال آن افزایش فعالیت آنتی اکسیدان های آنزیمی و غیرآنزیمی باعث کاهش پراکسیداسیون لیپیدهای غشاء (کاهش تولید مالون دی آلدیید و پراکسید هیدروژن) و در نتیجه افزایش تحمل به تنش خشکی شود.
    کلیدواژگان: تراکم طول ریشه، محتوی آب ریشه، مالون دی آلدئید، سوپراکسیددسموتاز، گلوتاتیون سنتتاز
  • مهدی خورشیدی* صفحات 24-36
    ارکیده از معروف ترین و مهمترین گیاهان زینتی بوده و ارزش تجاری بالایی دارد. کشت بافت از مهمترین روش های تکثیر آن محسوب می شود. هدف این تحقیق تعیین بهترین غلظت تنظیم کننده های رشد بنزیل آمینو پورین (BAP) و ایندول بوتریک اسید (IBA) بر ریز ازدیادی ارکیده می باشد. از جوانه ساقه گلزا در ارکیده فلانوپسیس (Phalaenopsis philippinensis) به عنوان ریز نمونه استفاده شد. این آزمایش به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی با دو فاکتور BAP و IBA و در سه تکرار اجرا گردید. در بخش ساقه زایی فاکتور اول BAP در 4 سطح (0، 5/0، 1 و 2 میلی گرم در لیتر) و IBA در 2 سطح (0 و 25/0میلی گرم در لیتر)، همچنین در بخش ریشه زایی فاکتور اول IBA در 4 سطح (0، 5/0، 1 و 2 میلی گرم در لیتر) و BAP در 2 سطح (0 و 1/0 میلی گرم در لیتر) در نظرگرفته شد. نتایج نشان داد که بهترین عملکرد در ساقه زایی در غلظت 1 میلی گرم در لیتر BAP به همراه 25/0 میلی گرم در لیتر IBA به تعداد 27/12 ساقه به ازای هر ریز نمونه حاصل شد. کمترین تعداد ساقه نیز در شاهد مشاهده گردید. در ریشه زایی، بیشترین تعداد ریشه (33/4 عدد) و همچنین بیشترین طول ریشه ها (67/8 سانتی متر) در غلظت 1 میلی گرم در لیتر IBA به همراه 1/0 میلی گرم در لیتر BAP بدست آمد. همچنین نتایج نشان می دهد که ترکیب تنظیم کننده های رشد با هم در مقایسه با کاربرد آنها به تنهایی، نتیجه را بهبود می بخشد. بنابراین نتایج در کل نشان داد که کشت بافت گیاهی روشی مناسب و بهینه در تکثیر انواع ارکیده می باشد.
    کلیدواژگان: ارکیده فلانوپسیس، ایندول بوتریک اسید، بنزیل آمینوپورین، ریزازدیادی، کشت بافت گیاهی
  • محمد نیازخانی، احمد محمدی*، حمید مشهدی، فهیمه محمودنیا صفحات 37-54
    میکروجلبک ها گروه بزرگی از موجودات ساده می باشند که در صنایع دارویی، آرایشی، بهداشتی، غذایی و تولید بیودیزل نقش دارند. میزان رشد میکروجلبک ها تحت تاثیر شرایط محیط فیزیکی و شیمیایی محیط رشد قرار می گیرد. در مقیاس تجاری به منظور دستیابی به بالاترین میزان زیست توده و یا افزایش میزان تولید سوخت زیستی، استفاده از محیط های کشت با ترکیبات مناسب ضروری است. بنابراین در این پژوهش تاثیر مقادیر مختلف دما، شدت تابش نور، مدت تابش نور، شوری و اسیدیته بر تراکم سلولی، تولید زیست توده، تولید لیپید و بیودیزل میکروجلبک Desmodesmus بررسی شد. در این مطالعه بهترین دما برای افزایش تراکم سلولی جلبک دسمودسموس، دمای 25 درجه سانتی گراد، شدت نور 4500 لوکس، 17 ساعت نوردهی، شوری برابر با ppm 5 و pH 8 به دست آمد. بیشترین میزان زیست توده تولیدی در شدت تابش نور 3000 لوکس، مدت تابش برابر با 18 ساعت، شوری برابر با ppm 5 و pH برابر با 9 به دست آمد. بالاترین میزان تولید لیپید در دمای 26 درجه سانتی گراد، شدت تابش نور برابر با 4200 لوکس، مدت تابش برابر با 16 ساعت، شوری برابر با ppm 12 و pH برابر با 9 بود. بالاترین بیودیزل تولید شده در دمای 26 درجه سانتی گراد، شدت تابش نور 4200 لوکس، مدت تابش نور برابر با 16 ساعت، شوری برابر با 11 و اسیدیته برابر با 9 مشاهده گردید.
    کلیدواژگان: اسیدیته محیط، سوخت زیستی، شدت تابش، شوری، دما
  • بلقیس بیوک، سعید سلطانی*، آمنه سادات هاشمی صفحات 55-68
    سرب به عنوان یکی از گسترده ترین عناصر سنگین و سمی در محیط زیست، اختلال جدی در سلامت انسان ایجاد می کند. در این میان جلبک ها در محیط های آبی با جذب زیستی فلزات سنگین در رسوبات، می توانند نقش کلیدی در زمینه کاهش آلودگی آب ها ایجاد کنند. در این پژوهش اثرات جذب و انباشت زیستی فلز سرب توسط جلبک سبز  انترومورفا Enteromorpha sp. برعملکردو فیزیولوژی جلبک، مورد بررسی قرار گرفت. جهت انجام این پژوهش، اثر غلظت های متفاوت یون سرب (در سه تیمار 50، 100، 150 میکرومولار به شکل نیترات سرب) و همچنین 5/0 میلی مولار بهبود دهنده کلرید کلسیمبه همراه شاهد (بدون بهبود دهنده)در دو دوره 3 و 8 روزهبا چهار تکرار در قالب طرح کاملا تصادفی برای صفات میزان رنگیزه های فتوسنتزی، پراکسیداسیون لیپیدی غشا و آنزیم های آنتی اکسیدان درجلبک سبز انترومورفا جمع آوری شده از سواحل دریای خزر مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج حاصل نشان داد با افزایش غلظت فلز سرب میزان کلروفیل a و b، کلروفیل کل و کاروتنوییدها و همچنین فعالیت آنزیم پلی فنل اکسیداز کاهش یافت و با گذشت زمان اثرات تنش، بیشتر شد. در سنجش پراکسیداسیون لیپیدی با افزایش غلظت سرب و همچنین افزایش طول دوره تیماردهی، مقدار مالون دآلدیید بطور معنی داری افزایش یافت. در موارد ذکر شده استفاده ازکلرید کلسیم باعث شد تاثیر تنش کمتر شده و میزان رنگیزه های فتوسنتزی کمتر کاهش یابد و همچنین از پراکسیداسیون لیپیدی غشا کاسته شود. مطالعه بررسی فعالیت آنزیم های آنتی اکسیدان نشان داد که فعالیت آنزیم های کاتالاز، آسکوربات پراکسیداز و پراکسیداز در دوره های 3 و 8 روزه فاقد بهبود دهنده، بیشتر از فعالیت این آنزیم در همین دوره ها و همراه بهبود دهنده بود. بطور کلی این مطالعه نشان داد که یون های سرب در شرایط محیط آبی باعث تنش اکسیداتیو و تغیییرات بیوشیمیایی در جلبک سبز اینترومورفا می شود. همچنین حضور بهبود دهنده کلرید کلسیم اثرات تنش را کاهش داد.
    کلیدواژگان: انترومورفا، فلزات سنگین، سرب، آنتی اکسیدان، آنزیم های آنتی اکسیدان
  • اکرم طالقانی*، صغری محمودی، مجید مکبراصفهانی صفحات 69-81
    گیاه تنگرس با نام علمی  Rhamnus pallasii Fisch. & C.A.Mey.یکی از گونه های مهم خانواده Rhamnaceae است، که توزیع گسترده ای در ایران دارد. فاکتورهای مختلف از جمله زمان های مختلف برداشت، رویشگاه، آب و هوا بر روی محتوای متابولیت های ثانویه تاثیر می گذارد. در این پژوهش اندام های مختلف میوه، برگ، پوست و ریشه این گیاه بر اساس شرایط اقلیمی و فنولوژیکی مختلف گیاهان در ماه های فروردین، اردیبهشت، تیر، مرداد و مهر جمع آوری و با روش خیساندن در حلال متانول 80 درصد عصاره گیری شدند. محتوای ترکیبات فنولی کل، فلاونویید کل، آنتوسیانین کل و فنولیک اسید کل عصاره ها به روش اسپکتروفتومتری و فعالیت ضد رادیکالی عصاره ها با آزمون مهار رادیکال های DPPH در ماه های مختلف اندازه گیری شد. نتایج در سطح احتمال 05/0 درصد معنادار هستند. حداکثر ترکیبات فنولی (02/1±66/583 میکروگرم گالیک اسید/گرم گیاه خشک)، آنتوسیانین (019/0± 062/9 میلی گرم/ لیتر) و فنولیک اسید (52/1±87/53 میکروگرم کافییک اسید/گرم گیاه خشک) در اندام میوه و در ماه مهر و حداکثر ترکیبات فلاونوییدی (77/1±48/514 میلی گرم کویرستین/ گرم گیاه خشک) در اندام برگ و در ماه فروردین به دست آمد. عصاره میوه ها دارای بیشترین خواص آنتی اکسیدانی با مقدار 50IC، 24/0 ± 52/7 میکروگرم بر میلی لیتر در ماه مهر بودند، پس از آن برگ ها با 29/0±18/8  میکروگرم بر میلی لیتر در ماه فروردین، ریشه با 29/0±50/13 میکروگرم در میلی لیتر در ماه فروردین و پوست درخت با 37/0±79/14میکروگرم در میلی لیتر در ماه اردیبهشت به ترتیب قرار گرفتند. نتایج این پژوهش نشان داد که کیفیت و کمیت محتوی مواد موثره اندام های مختلف تنگرس تحت شرایط تغییرات فصلی متفاوت است و می توان از این نتایج برای استخراج حداکثر ترکیبات به منظور آنالیزهای بعدی و همچنین استفاده در صنایع مختلف دارویی و غذایی بهره برد.
    کلیدواژگان: تنگرس، اندام های مختلف مورفولوژیکی، بررسی فیتوشیمایی، ترکیبات فنولی، دوره رویشی
  • متین دولتی، مصطفی خوشحال سرمست*، سید جواد موسوی زاده صفحات 82-94
    صنعت چمن در برخی از کشورها درآمد چندین میلیار دلاری در سال را فراهم می کند. فستوکای بلند Festuca arundinacea Schreb.)) یک چمن پوششی فصل خنک چندساله است که دارای گرده افشانی آزاد می باشد. ریزافزایی و انتقال ژن به گونه های تک لپه مانند فستوکای بلند همواره با راندمان پایینی همراه بوده است. بنابراین بررسی اثر نوع ریز نمونه بذری و منبع کربن به کار رفته در محیط کشت می تواند از طریق بهینه سازی تولید پینه مناسب، برای انتقال ژن به این گیاه سودمند باشد. پس از گندزدایی سطحی بذر فستوکای بلند با الکل و کلراکس، انواع ریز نمونه های بذری دارای جنین و فاقد جنین برای ارزیابی قدرت تولید پینه در محیط MS کشت شدند. شکر معمولی ، مالتوز و نسبت برابری از مالتوز و شکر معمولی نیز به عنوان منبع کربن مورد بررسی قرار گرفتند. در پایان، پینه های جنین زای القاء شده روی محیط دارای 10 میلی گرم در لیتر 2,4-D و 05/0 میلی گرم در لیتر BA مورد باززایی قرار گرفتند. نتایج بررسی نوع ریز نمونه بذری به طور آشکار حاکی از ضرورت وجود جنین در ریز نمونه برای القاء پینه دارد. ریز نمونه های فاقد جنین که به صورت طولی و عرضی برش خورده بودند قادر به القاء پینه نبودند. بررسی سه منبع کربن متفاوت نشان می دهد که مالتوز و شکر معمولی به طور جداگانه میزان کلروفیل کل و کارتنویید را در برگ گیاهان باززایی شده بهبود می بخشند در حالی که استفاده همزمان از شکر معمولی و مالتوز چنین اثری را نشان نداد. برش عرضی به همراه جنین در بذر فستوکای بلند و استفاده از مالتوز به ترتیب بهترین ریز نمونه و منبع کربن برای القاء تولید پینه و پرآوری شاخساره در این گیاه است. محیط دارای مالتوز پینه های سفت تر و زرد رنگ بیشتری در مقایسه با محیط های دیگر تولید می کند که ریز نمونه ای مناسب برای انتقال ژن به فستوکای بلند می باشد.
    کلیدواژگان: چمن، فستوکای بلند، ریز نمونه، پینه، جنین، مالتوز
  • محمد مقدم*، لیلا مهدی زاده صفحات 95-108
    به منظور بررسی اثر نوع و غلظت حلال بر میزان استخراج ترکیبات فنلی و ارزیابی فعالیت آنتی اکسیدانی برگ های گیاه سیاه ولیک (Crataegus elbursensis L.)، پژوهشی به صورت دو آزمایش مجزا انجام شد. در آزمایش اول اثر نوع حلال (استون، اتانول و متانول) در سه غلظت (50، 80 و 100%) بر محتوای ترکیبات فنلی کل استخراج شده از برگ سباه ولیک بررسی شد. در آزمایش دوم ظرفیت آنتی اکسیدانی عصاره بدست آمده از بهترین حلالی که بالاترین میزان استخراج ترکیبات فنلی را داشت (متانول 80%) به دو روش ارزیابی آنتی اکسیدانی کل و ظرفیت احیای آهن بررسی شد. نتایج حاصل از این آزمایشات نشان داد هر سه حلال استون، اتانول و متانول در حالت مخلوط با آب نسبت به حالت خالص توانایی بیشتری جهت استخراج ترکیبات فنلی دارند. بیشترین میزان ترکیبات فنلی کل (mg GAE/ g DW118) در غلظت 80 درصد کلیه حلال ها، به ویژه در متانول 80 درصد حاصل شد. نتایج بررسی فعالیت آنتی اکسیدانی نشان داد با افزایش غلظت عصاره تا 500 میکروگرم در میلی لیتر، فعالیت آنتی اکسیدانی کل (8/0 میلی گرم بر میلی لیتر) افزایش یافت. بررسی ظرفیت احیاکنندگی آهن حاکی از آن است که با افزایش غلظت عصاره تا 800 میکرو گرم در میلی لیتر، میزان جذب محلول های حاوی عصاره به طور قابل ملاحظه ای افزایش یافت. بنابراین با توجه به نتایج حاصل از این تحقیق، برگ های این گیاه می توانند به عنوان منبع فنل و آنتی اکسیدان در صنایع مختلف استفاده شوند.
    کلیدواژگان: ترکیبات فنلی، حلال، ظرفیت آنتی اکسیدانی، ولیک، عصاره
  • منا کاشانچی، الهه پورفخرایی*، میترا پارسا، امینه زینالی صفحات 109-122
    عروسک پشت پرده (Physalis alkekengi) یک گیاه میوه دار است که به دلیل خواص غذایی و دارویی مورد توجه بسیار قرار گرفته است. چرخه زایشی کوتاه و حساسیت میوه ها به آفات از محدودیت های اصلی کشت این گیاه است. استفاده از روش های ریزازدیادی برای تولید عروسک پشت پرده به عنوان راهکاری کاربردی مطرح است. این مطالعه به منظور بررسی تاثیر محیط های کشت و تنظیم کننده های رشد مختلف روی جوانه زنی بذر و رشد دانه عروسک پشت پرده با استفاده از روش کشت بافت و نیز ارایه پروتکل مناسب برای ریزازدیادی این گیاه انجام شد. برای بررسی بیشترین درصدجوانه زنی، بذرها در دو نوع محیط کشت (موراشیگ و اسکوگ تغییر یافته و آب مقطر) و سه بستر نگهدارنده مختلف (آگار گیاهی، ماسه و کاغذ فیلتر) کشت داده شدند. برای اندام زایی گیاه عروسک پشت پرده از دو روش باززایی مستقیم (جداکشت ساقه) و باززایی غیرمستقیم (کالوس های تولید شده از جداکشت های ساقه و برگ) استفاده شد. جداکشت ها در ترکیبات مختلف هورمونی  6-Benzylaminopurine (BAP) و 2,4-Dichlorophenoxyacetic acid (2,4-D) کشت شدند. بهترین محیط کشت برای جوانه زنی بذر، محیط کشت  MS (2/1) حاوی آگار گیاهی به عنوان تثبیت کننده (97درصد) بود. بهترین جداکشت برای تولید کالوس، برگ و بهترین محیط کشت MS (2/1) حاوی 4٬2-دی کلروفنوکسی استیک اسید (2 میلی گرم در لیتر) بود. بهترین محیط برای باززایی، MS (2/1) حاوی GA3 (5/0 میلی گرم در لیتر) وBAP (3 میلی گرم در لیتر) بود. بهترین هورمون برای اندام زایی مستقیم ساقه، BAP در غلظت های مختلف بود. بهترین محیط برای ازدیاد گیاهچه  MS (2/1) حاوی 6- بنزیل آمینوپورین به میزان 3 میلی گرم در لیتر و جیبرلیک اسید به میزان 5/0 میلی گرم در لیتر (بیش از 25 شاخساره از هر نمونه بود. ریشه زایی با استفاده از قرار دادن گیاهچه ها در ایندول-3-بوتیریک اسید (150 میلی گرم در لیتر) به مدت یک هفته و سپس انتقال آن ها به MS (2/1) انجام شد. در نهایت گیاهچه های ریشه دار شده به خاک منتقل و سازگار شدند و بیش از 95 درصد آن ها در گلخانه زنده ماندند. این نتایج پروتکلی را برای ریزازدیادی تجاری گیاهان عروسک پشت پرده پیشنهاد می کند.
    کلیدواژگان: باززایی، بذر، کالوس، کشت درون شیشه، BAP، Physalis alkekengi
  • راحله فرنیا، آرین ساطعی*، مهدی عبادی، مازیار احمدی گلسفیدی صفحات 123-139
    پژوهش حاضر به بررسی اثر کود گوگردی بر گیاه افوربیا تیروکالی در شرایط کشت گلدانی می پردازد. گیاهان تحت 10 تیمار NPK همراه با کودهای گوگردی (گرانوله و یا بنتونیت دار، واجد یا فاقد تیوباسیلوس و نیز سولفات آمونیوم هر یک در دو غلظت) و یک تیمار NPK فاقد گوگرد، در قیاس با شاهد در بلوکهای کامل تصادفی به مدت 4 ماه قرار گرفتند. پارامترهای رشد شامل وزن خشک و تر گیاه، ریشه، اندام هوایی و نسبت وزن تر یا خشک ریشه به کل گیاه و همچنین، محتوای پروتیین، کلروفیل، پتاسیم، فسفر و گوگرد در ریشه و یا اندام هوایی اندازه گیری شدند. کود NPK جذب فسفر و پتاسیم را افزایش نداد ولی رشد ریشه را کاهش داد. افزودن انواع کود گوگردی به جز گوگرد بنتونیت دار با غلظت 0/8 گرم در هر 80cm2 خاک همراه با کود مایع تجاری تیوباسیلوس با غلظت 250 میلی لیتر در لیتر تاثیری بر بهبود اثرات منفی NPK نداشت و حتی در بیشتر تیمارها، کاهش وزن خشک و وزن تر اندام هوایی را موجب شد. سولفات آمونیوم بیشترین تاثیر منفی را بر پارامترهای رشد نشان داد. همچنین برخی تیمارهای گوگرد اثر مثبت بر افزایش میزان پروتیین اندام هوایی داشتند. میزان کلروفیل a، b و کل بین تیمارها اختلاف معنی داری نشان نداد. اثر کود گوگرد بر pH خاک متفاوت بود و غلظت بالاتر کود گوگرد گرانوله واجد تیوباسیلوس افت شدیدتری را موجب شد. هیچیک از تیمارهای گوگرد موجب افزایش فسفر اندام هوایی نشد و حتی برخی تیمارها بر محتوای فسفر ریشه و نیز محتوای پتاسیم ریشه و اندام هوایی اثر منفی داشتند، تنها در تیمار کود گوگردی گرانوله با تیوباسیلوس در غلظت پایینتر، مقدار پتاسیم ریشه نسبت به شاهد و دیگر تیمارها افزایش داشت. اثرات منفی کودهای گوگرد ناشی از افزایش جذب گوگرد، نبود زیرا تغییرات محتوای گوگرد بین تیمارها، اختلاف معنی داری نداشت.
    کلیدواژگان: افوربیا تیروکالی، پتاسیم، پروتئین، تنش، رشد، فسفر، کلروفیل، کود گوگردی، کود NPK
  • سید رسول موسوی، یوسف نیک نژاد*، هرمز فلاح آملی، سلمان دستان، داوود براری تاری صفحات 140-157
    بهره برداری مستمر و عدم اجرای تناوب زراعی باعث کاهش ماده آلی خاک می شود. کاشت مداوم برنج به دلیل عملیات غرقابی و گل خرابی اثر منفی بر خصوصیات مختلف خاک دارد. لذا، پیش کاشت گیاهان از خانواده لگوم و براسیکا در تناوب با برنج منجر به افزایش فعالیت های ریزجانداران شده و فرآیند معدنی شدن نیتروژن می شود. بنابراین، این پژوهش با هدف بررسی اثر بقایای گیاهان پیش کاشت از خانواده براسیکا و لگوم بر عملکرد کمی و کیفی برنج در تناوب زراعی دو ساله بود. آزمایش به صورت کرت های خرد شده در قالب طرح پایه بلوک های کامل تصادفی با چهار تکرار در شهرستان ساری طی سال های 1395 و 1396 اجرا شد. شش سطح تناوب گیاهان پیش کاشت شامل آیش (شاهد)، باقلا، شبدر برسیم، پرکو، بوکو و ترکیب شبدر برسیم + رامتیل + فاسیلیا به عنوان عامل اصلی و چهار سطح کود نیتروژن شامل عدم مصرف (شاهد)، 50 درصد کمتر از توصیه کودی، توصیه کودی و 50 درصد بیشتر از توصیه کودی به ترتیب 0، 50، 100 و 150 کیلوگرم در هکتار از منبع اوره به عنوان عامل فرعی در نظر گرفته شدند. گیاهان پیش کاشت انتخاب شده شامل دو گیاه زراعی از خانواده براسیکاسه (پرکو و بوکو) و دو گیاه زراعی رامتیل و فاسلیا که در مناطق معتدل اروپا کشت می شوند به همراه دو گیاه از خانواده لگومینوزه بومی منطقه (شبدر برسیم و باقلا) بودند. بر اساس نتایج بیشترین عملکرد شلتوک (5147 کیلوگرم در هکتار) برای پیش کاشت پرکو با مصرف نیتروژن برابر توصیه کودی حاصل شد و پیش کاشت بوکو و ترکیبی با مصرف نیتروژن برابر توصیه کودی در رتبه های بعدی قرار گرفتند. در مجموع، با پیش کاشت پرکو، بوکو، ترکیبی و شبدر برسیم بالاترین مقدار عملکرد مربوط به مصرف نیتروژن برابر کودی به دست آمد. ولی، در پیش کاشت باقلا و آیش بالاترین عملکرد شلتوک با مصرف نیتروژن بالاتر از توصیه کودی حاصل شد. بیشترین عملکرد پروتیین دانه به پیش کاشت پرکو و بوکو تعلق گرفت.
    کلیدواژگان: بقایای گیاهی، بوکو، پرکو، جذب پتاسیم، جذب نیتروژن، رامتیل، فاسیلیا
|
  • Houshang Naseri Rad *, Rahim Naseri Pages 1-23
    In order to evaluate the effect of mycorrhizal fungi and phosphorous fertilizer on some root growth traits and activity of enzyme and nonenzyme antioxidants of durum wheat in rainfed conditions, an experiment was carried out as factorial based on a randomized complete block design with three replications at Sarableh Agricultural Research station during growing season 2018-2019. Four cultivars of durum wheat (Dehdasht, Zahab, Savarz and Saji) as the first factor and five levels of fertilizer source (control, 25 and 50 kg.ha-1 P, mycorrhizal fungi (GM), mycorrhizal fungi + 25 kg.ha-1 P) as the second factor were considered. The average comparison results of simple effects indicated that Zahab and Saji cultivars among cultivars and combination treatment of mycorrhizal + 25 kg / ha P and then 50 kg / ha P had the greatest effect on improving the studied traits. The interaction effect of cultivars and fertilizer sources revealed that the combined use of phosphorous fertilizer and mycorrhizal fungi had better results compared to their use alone. So that, the highest fresh and dry weight, length density, and root water content and activity of ascorbate peroxidase, peroxidase, catalase, superoxide dismutase and glutathione synthetase was obtained in combined treatment of mycorrhizal and phosphorus fertilizer at Zahab and Saji cultivars. However, the lowest specific root length, and malondialdehyde and hydrogen peroxide activity were obtained in the same treatment and cultivars. In general, the results showed that inoculation with mycorrhizal fungi in rainfed conditions, especially in Zahab and Saji cultivars, in addition to reducing the application of phosphorus fertilizer can improve root growth characteristics and activity of enzyme and nonenzyme antioxidants. As a result, it reduces the peroxidation of membrane lipids (the decline in production of malondialdehyde and hydrogen peroxide) and increases drought stress tolerance.
    Keywords: Glutathione synthetase, Malondialdehyde, Root length density, Root water content, superoxide dismutase
  • Mehdi Khorshidi * Pages 24-36
    Orchids are one of the most famous and important ornamental plants that have a high commercial value. plant tissue culture is one of the most important methods for the plant proliferation. The aim of this study was to determine the best concentration of growth regulators of benzyl amino purine (BAP) and indole butyric acid (IBA) on orchid micro propagation. The flower stem buds of orchid (Phalaenopsis philippinensis) were used as explant. This study was performed as a factorial in a completely randomized design with two factors BAP, IBA and in three replications. In the stem formation section of the first factor BAP at 4 levels (0, 0.5, 1 and 2 mg/l) and IBA at 2 levels (0 and 0.25 mg/l), also in the root formation section the first factor IBA in 4 levels (0, 0.5, 1 and 2 mg/l) and BAP were considered at 2 levels (0 and 0.1 mg/l). The results of this study showed that the highest number of shoot formation was obtained at the concentration of 1 mg/L BAP with 0.25 mg/L IBA which has led to the production of 12.27 shoot per explant. The lowest number of shoot formation was observed in the group control. In the root formation, the highest number of roots (4.33) and also the maximum root length (8.67 cm) were obtained at the concentration of 1 mg/L IBA with 0.1 mg/L BAP. The results also show that the combination of growth regulators together improves the result in comparison with their uses alone. Therefor results generally shows that the plant tissue culture is a suitable and optimal way to propagate orchid species.
    Keywords: Benzyl amino purine, Indole Butyric Acid, micro propagation, Phalaenopsis orchid, Plant tissue culture
  • Mohammad Niazkhani, Ahmad Mohammadi *, Hamid Mashhadi, Fahimeh Mahmoudnia Pages 37-54
    Microalgae are diverse group of simple organisms, which are incorporated in pharmaceutical, cosmic, nutritional and biodiesel productions. The amount of growth in microalgae is affected by physical and chemical conditions of growth environment. In commercial scale in order to achieve highest amount of biomass or biodiesel, it is necessary to use culture media with proper combination of materials. Therefore, in this study, effects of different values of temperature, light intensity, lighting period, saltiness and pH were tested by their effect on cell concentration, biomass, lipid and biodiesel production in desmodesmus microalgae. As a result, the best temperature for increase in cell concentration of microalgae was 25 degree of Celsius,  light intensity of 4500 lux, light period of 17 hours, saltiness of 5 ppm and pH of 8. The highest amount of biomass was achieved in light intensity of 3000 lux, 18 hours of lighting, saltiness of 5 ppm and pH of 9. The highest amount of lipid was produced at temperature of 26, light intensity of 4200 lux, lighting period of 16 hours, saltiness of 12 and pH of 9. Finally, the highest amount of biodiesel was produced at temperature of 26, light intensity of 4200, lighting period of  16 hours, saltiness of 11 and pH of 9.
    Keywords: pH, biofuel, radiation intensity, Salinity, temperature
  • Belghais Boyok, Saeid Soltani *, Amene Sadat Hashemi Pages 55-68
    Lead as one of the most expanded metals in environment, effects on human health. Besides, the biological absorption by algae leads to the reduction of heavy metal pollutions in aqueoussolutions. In this study, accumulation and bioabsorption of Pb+ on biochemical characteristics of green alga Entromorpha was investigated. For this purpose, effects of  different concentrations of Pb2+ (0, 50, 100 and 150 µM Pb(SO4)2) in presence of two concentrations of Ca2+ (0 and 0.5 mM CaCl2) was studied in Entromorpha collected on Caspian Sea in two times of 3 and 8 days in random complete design with 4 replications for photosynthetic pigments content, membrane lipid peroxidation and antioxidant enzymes activity. The results indicated a decreasing rate of chlorophylla and b, total chlorophyll and carotenoid and also activity of polyphenoloxidase enzymewith increase of Pb2+ concentration and stress during. In membrane lipid peroxidation assay, malondialdehyde increased significantly by increase of Pb2+concentration. For these traits including chlorophyll, and carotenoid content and also membrane lipid peroxidation assay, effects of Pb2+ stress decreased by using CaCl2 treatment. The results of antioxidant assay showed that catalase, ascorbate peroxidase and peroxidase activities in both 3 and 8 days stress was high without CaCl2 treatment than using it. In general, the results of this study showed that Pb2+causes oxidative stress and biochemical changes in Enteromorpha green algae. Also, the presence of CaCl2 treatment reduces the effects of stress.
    Keywords: Enteromorpha, Green algae, Heavy metal, Lead, Antioxidant enzymes
  • Akram Taleghani *, Soghra Mahmoudi, Majid Mokaber Esfahani Pages 69-81
    Rhamnus pallasii Fisch. & C.A.Mey. is one of the most important species of the Rhamnaceae family, which have widely distributed in Iran. Various factors such as different harvest period, habitat, and climate affect the content of plant secondary metabolites. In this study, phytochemical screening in different morphological parts (fruit, leaf, bark and root) investigated in April, May, July, August and October based on different climatic and phenological conditions. Different parts extracted with water-methanol (80%). The content of phenolics, flavonoids, anthocyanins and phenolic acid compounds of extracts was determined by spectrophotometry method and the antioxidant diphenyl pykryl hydrazyl (DPPH) test was used. The results are significant at the level of 0/05. Methanolic extract of fruit collected in October showed the largest content of total phenolics (583.66 ± 1.02 µg GAE/g DE), anthocyanin (9.06 ± 0.019 mg /l) and phenolic acid (53.87 ± 1.52 µg CAE/g). Also, the highest total flavonoid content was found in methanol extract of leaves in April (514.48±1.77µg QE/g). The fruits exhibited excellent antioxidant properties with IC50 value of 7.52±0.24 µg/ml in October, followed by leaves (8.18±0.29 µg/ml in March), roots (13.50±0.29 µg/ml in March) and barks (14.79±0.37 µg/ml in May). As a result, there is seasonal variation in both the quality and quantity of phenolic compound in different parts of Rhamnus. The phenolic-rich extracts in this study can be effectively used for both research and industrial applications.
    Keywords: Rhamnus pallasii subsp. sintenisii, different morphological parts, Phytochemical screening, phenolic compounds, harvest periods
  • Matin Dolati, Mostafa Khoshhal Sarmast *, Seyyed Javad Mousavizadeh Pages 82-94
    Tall fescue is an open pollinated cool season turf grass. Micropropagation and genetic transformation of monocot species have always experienced low genetic transformation efficiency. Therefore, evaluation of explant types and carbon source in media, likely through callus optimization would lead to the genetic transformation improvement which is the goal of this experiment. After surface sterilization of tall fescue seeds, different seed explants with or without embryo, have used to evaluate callus induction ability. Normal sugar, maltose and equal amount of sugar and maltose were also used as a different source of carbon in a completely randomized design with three replications. Finally, embryogenic calli, induced to produce shoots in MS media supplemented with 10 mg/L 2,4-D and 0.05 mg/L BA. The presence of embryo on explant is a necessity for callus induction. Explant without embryos which were cut differently failed to produce callus. The assessment of three carbon source during the course of multiplication under in vitro culture indicated that sucrose and maltose significantly improved total chlorophyll and carotenoid content in regenerated shoots while MS media with equal amount of both aforesaid carbon sources were not effective. The results gained in the present experiment indicated that embryo-contained cross section of seeds and using maltose was the best explant and the best carbon source for callus induction and shoot proliferation respectively.
    Keywords: Embryo, Lawn, tissue culture, Maltose, Turfgrass
  • Mohammad Moghaddam *, Leila Mehdizade Pages 95-108
    In order to investigate the effect of the type and concentration of solvent on the amount of extraction of phenolic compounds and antioxidant activity of Crataegus elbursensis leaves, a research was performed in two separate experiments. At first experiment the effect of solvent type (acetone, ethanol, methanol) at three concentrations (50, 80 and 100%) on extracted total phenolics content of C. elbursensis leaf was evaluated. At second experiment antioxidant capacity of produced extract from the best solvent at first experiment with the highest phenolic compounds (methanol 80%) was investigated by two different methods including total antioxidant and Fe reduction capacity. The results of these experiments showed that all three solvents; acetone, ethanol and methanol; in the form of mixture with water have more potential for extracting phenolic compounds toward the pure ones. The highest total phenolic content (118 mg GAE/g DW) was obtained at 80% concentration of all solvents, especially at methanol 80%. The results of evaluating antioxidant activity showed that with increasing the concentration of extract up to 500 µg/mL, antioxidant activity (0.8 mg/mL) was increased. Investigation of Fe reduction capacity indicated that with increasing the concentration of extract up to 800 µg/mL, the amount of absorption of the solvents contain the extract significantly increased. Therefore, according to the results of this study, the leaves of this plant can be used as the source of phenolics and antioxidants in different industries.
    Keywords: phenolic compounds, Solvent, Antioxidant capacity, Crataegus elbursensis, Extract
  • Mona Kashanchi, Elaheh Pourfakhraei *, Mitra Parsa, Amineh Zeinali Pages 109-122
    Physalis alkekengi is a fruit-bearing plant in Iran. It is very popular due to the nutritional and medicinal properties. The main limitations of its cultivation are short reproductive cycle, fruits susceptibility to pests and limited information about crop management. The use of different micropropagation methods to produce physalis is proposed as practical solution. This study was conducted to evaluate the effect of culture medium and different concentrations of growth regulators on the seeds germination and organogenesis of P. alkekengi by using tissue culture technique as well as providing a suitable protocol for in vitro micropropagation of this plant. Seeds were cultured in 1/2 MS and distilled water with three different stabilizers including Plant Agar, Sand and Filter Paper. Direct regeneration (stem) and indirect regeneration (callusing from stem and leaf explants) were used for regeneration of the physalis. Explants were cultured in different hormone combinations of 6-Benzylaminopurine (BAP in 2 and 3 mg/L) and 2, 4-Dichlorophenoxyacetic acid (2, 4-D) (2 mg/L). The best seed germination medium was 1/2 MS contains plant agar as stabilizer (95%). The best explant for callusing was leaf and the best medium was ½ MS containing 2, 4-D (2 mg/ L). The best regeneration medium was BAP (3 mg / L) + GA3 (0.5 mg / L) on MS 1/2. The best hormone for direct organogenesis of stem was BAP at different concentrations. The best medium for micropropagation was ½ MS containing BAP (3 mg / L) + GA3 (0.5 mg / L) (more than 25 seedlings per explant). Rooting was performed using IBA (150 mg / L) followed by transferring seedlings to ½ MS after one week. Finally, seedlings were easily transferred to the soil and more than 95% of them survived in the greenhouse. These results suggest a protocol for commercial micropropagation of physalis plants.
    Keywords: physalis alkekengi, In vitro culture, Seed, Callus, regeneration, BAP
  • Raheleh Farnia, Aryan Sateei *, Mehdi Ebadi, Mazeyar Ahmadi Golsefidi Pages 123-139
    The present study investigates the effect of sulfur fertilizer on Euphorbia tirucalli L. in pot culture conditions. Plants were cultivated under 10 NPK treatments with sulfur fertilizers (granular or bentonite, with or without thiobacillus and ammonium sulfate each in two concentrations) and one NPK treatment without sulfur, compared with the control in randomized complete blocks for 4 months. Growth parameters including dry and fresh weight of plants, roots, shoots and the ratio of fresh or dry weight of roots to plants as well as protein, chlorophyll, potassium, phosphorus and sulfur content in roots or shoots were measured. NPK fertilizer did not increase phosphorus and potassium uptake but decreased root growth. Addition of sulfur fertilizers except for bentonite sulfur with a concentration of 0.8 g per 80 cm2 of soil with Thiobacillus commercial liquid fertilizer, 250 ml / l, had no effect on recovering the negative effects of NPK and even in most treatments, shoot dry weight and fresh weight decreased. Ammonium sulfate showed the most negative effect on growth parameters. Also, some sulfur treatments had a positive effect on increasing the amount of shoot protein. Chlorophyll a, b and total levels did not show a significant difference between treatments. The effect of sulfur fertilizer on soil pH was different and higher concentration of granular sulfur fertilizer containing Thiobacillus caused a more severe drop. None of the sulfur treatments increased the phosphorus of the shoot and even some treatments had a negative effect on the phosphorus content of the roots as well as the potassium content of the roots and shoots. Only in the treatment of granular sulfur fertilizer with Thiobacillus at lower concentrations, root potassium content increased. Negative effects of sulfur fertilizers were not due to increased sulfur uptake, because the sulfur content changes between treatments were not significantly different.
    Keywords: Chlorophyll, Euphorbia tirucalli, growth, NPK fertilizer, phosphorus, Potassium, Protein, Stress, Sulphur fertilizer
  • Seysed Rasoul Mousavi, Yousef Niknejad *, Hormoz Fallah, Salman Dastan, Davood Barrai Tari Pages 140-157
    Regular rice transplanting due to flooding, puddling and leveling has a negative impact on the soil structure, chemical properties and soil microbial activity. Therefore, the study was conducted on the effect of residues of pre-sowing some plants on quantitative and qualitative yield of rice in crop rotation. The experiment was conducted as split plots based on a randomized complete blocks design with four replications in Sari region during 2016 and 2017. Six crop rotation levels including fallow (control), faba bean, clover, perko, buko, and clover + ramtil + phaselia were used as main plots and four levels of nitrogen fertilizer including no consumption (control), 50% less than recommendation amount, recommendation amount based on soil test and 50% more than recommendation amount were 0, 50, 100 and 150 kg/ha of urea source as a sub plots, respectively According to the findings, the highest paddy yield (5147 kg/ha) was obtained for perko pre-sowing with 100 kg urea consumption per hectare, and pre-sowing of buko and multiple of clover + ramtil + phaselia was ranked next with 100 kg urea consumption per hectare. Totally, the highest paddy yield was achieved with pre-sowing of perko, buko, multiple of clover + ramtil + phaselia and clover and nitrogen consumption equals 100 kg urea per hectare. But, in pre-sowing of faba beans and fallow, the highest paddy yield was obtained with nitrogen consumption higher than recommendation amount (150 kg/ha). The highest protein yield was attributed to perko and buko pre-sowing. Moreover, the highest conversion efficiency, amylose content and gel consistency were obtained with perko pre-sowing, and these parameters got ranked next with pre-sowing of buko, clover + ramtil + phaselia, clover and faba bean, respectively.
    Keywords: Buko, Perko, Phaselia, Plant Residue, potassium uptake, Nitrogen uptake, Ramtil