فهرست مطالب

پژوهشهای گیاهی (زیست شناسی ایران) - سال سی و ششم شماره 3 (پاییز 1402)

مجله پژوهشهای گیاهی (زیست شناسی ایران)
سال سی و ششم شماره 3 (پاییز 1402)

  • تاریخ انتشار: 1402/10/04
  • تعداد عناوین: 7
|
  • زهرا علیدوستی شهرکی، پریسا فرخ*، عاطفه امیراحمدی، آرزو رضایی، جواد قاسمیان صفحات 216-231
    در مطالعه تاکسونومی گیاهان دارویی روش های مبتنی بر DNA، جذاب تر از روش های کلاسیک هستند. استخراج DNA از گیاهان دارویی به دلیل متابولیت های ثانویه بیشتر با مشکلاتی مواجه است. در این مطالعه جهت انتخاب یک روش مناسب برای استخراج DNA از برگ های تازه و هرباریومی گیاه گاوزبان ایرانی، پنج دستورکار شامل روش دویل و دویل اصلی، دو روش دویل و دویل تغییریافته (که بدون 2-مرکاپتواتانول یا استات آمونیوم است)، روش تغییریافته موری و تامسون و کیت Gene All ارزیابی شدند. کیفیت و کمیت DNA با روش های الکتروفورز روی ژل و اسپکتروفتومتری بررسی گردید. قابلیت استفاده DNA خالص سازی شده از طریق PCR توالی فاصله انداز رونویسی شونده داخلی (ITS) در DNA ریبوزومی هسته ای آزمایش شد. در مقایسه با روش دویل و دویل اصلی، حذف 2-مرکاپتواتانول یا استات آمونیوم از این روش، تاثیر معناداری (p-value > 0.05) روی کیفیت و کمیت DNA استخراج شده از گیاه گاوزبان تازه و هرباریومی نداشتند. اگرچه بیشترین غلظت DNA از برگ های هرباریومی با روش موری و تامسون تغییریافته به دست آمد، ناحیه ITS در این نمونه تکثیر نشد. محصولات PCR مورد انتظار از ناحیه ITS در سایر نمونه های DNA تکثیر شدند. درنتیجه، روش دویل و دویل تغییریافته ساده تر با حذف 2-مرکپتواتانول یا استات آمونیوم برای استخراج DNA از برگ های تازه و خشک گیاه گاوزبان مفید است. این تغییر اثر منفی روی مرحله PCR در ادامه کار ندارد.
    کلیدواژگان: CTAB، استخراج DNA، گیاه دارویی، گاوزبان ایرانی
  • بیژن فرجی، محسن جوانمیری پور، وحید اعتماد* صفحات 232-244
    بذر به عنوان مهمترین عامل در انتقال خصوصیات وراثتی گونه های درختی و پایداری جنگل نقش مهمی را ایفا می کند. هدف از این مطالعه بررسی تاثیر ارتفاع از سطح دریا بر میزان تولید بذر و زادآوری گونه راش در جنگل های مدیریت شده است. به همین منظور در ایستگاه های ارتفاعی 1100 و 1600 و 2000 متری از سطح دریا 50 قطعه نمونه 2×2 متری زوجی استقرار یافت. بذرهای جمع آوری شده جهت انجام آزمایش های ضروری به آزمایشگاه بذر انتقال یافت. جهت بررسی زادآوری حاصل از بذردهی، بذور سبز شده در هر قطعه نمونه مورد شمارش قرار گرفت. با توجه به نتایج به دست آمده ایستگاه ارتفاعی 2000 متری دارای بیشترین بذر سالم، ایستگاه ارتفاعی 2000 متری دارای بیشترین زادآوری و ایستگاه ارتفاعی1600 متر بیشترین بذر ناسالم را دارا بوده اند. همچنین بیشترین بذر که توسط حشرات خورده شده بود مربوط به ارتفاع 1600 متر می باشد. همچنین وزن 1000 دانه بذر در ارتفاع 2000 متری 304/237 گرم و در ارتفاع 1600 متری 014/224 گرم و در ارتفاع 1100 متری 684/207 گرم تعیین شد. نتایج آزمون معنی داری نشان دهنده وجود اختلاف بین میانگین ها در تعداد بذور سالم، تعداد بذور پوک و تعداد بذور سبز شده است. با توجه به نتایج بدست آمده بهترین ارتفاع جهت تولید و جمع آوری بذر راش طبقه ارتفاعی 2000 متر می باشد. بنابراین ایجاد ایستگاه تولید بذر و همچنین نهالستان موقت در این ارتفاع می تواند زمینه مناسبی را برای زادآوری و تولید بذر در مناطق هم ارتفاع و همگن به وجود آورد.
    کلیدواژگان: ارتفاع از سطح دریا، بذر، راش، زادآوری طبیعی، کلاردشت
  • فریبا امینی، سیده بتول حسنی*، فرانسواز برنارد صفحات 245-261
    گیاه زنگوله ای پاکوتاه (Onosma pachypoda Boiss.) ، گیاهی دارویی و متعلق به تیره گاوزبان (Boraginaceae) می باشد. افزایش متابولیت های ثانویه با استفاده از روش های نوین زیست فناوری نظیر کشت بافت و القای ریشه مویین توسط Agrobacterium rhizogenes می تواند کاربردی باشد. در پژوهش حاضر، القای ریشه مویین توسط آگروباکتریوم ریزوژنز سویه A4 با روش خشک و غوطه ورسازی بر کالوس های گیاه O. pachypoda تحت تیمار نورهای رنگی LED مورد آزمایش قرار گرفت. همچنین اثر نورهای LED بر میزان محتوای فلاوونویید در کالوس های تلقیح شده بررسی شد. نتایج نشان داد که بیشترین درصد (50 درصد) القای ریشه های مویین در نتیجه غوطه ور سازی کالوس ها در سوسپانسیون آگروباکتریوم ریزوژنز تحت شرایط تاریکی بدست آمد. بیشترین محتوای فلاونوییدی در کالوس های تلقیح شده تحت تیمار نور آبی و تاریکی مشاهده شد. بنابراین، روش غوطه ور سازی روشی مناسب برای تلقیح کالوس ها به منظور القای ریشه های مویین در این گیاه می باشد. همچنین به نظر می رسد که بکارگیری نور های مختلف LED بر محتوای فلاونویید در کالوس گیاه O. pachypoda موثر می باشد.
    کلیدواژگان: گیاه زنگوله ای پا کوتاه، کالوس، ریشه موئین، فلاونوئید
  • محمد دشتکی، محمدرضا بی همتا*، اسلام مجیدی، رضا عزیزی نژاد صفحات 262-278

    به منظور بررسی اثر تنش خشکی بر عملکرد دانه، اجزای عملکرد و برخی خصوصیات مورفولوژیک و فنولوژیک تعداد 30 ژنوتیپ گندم در آزمایشی در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی در سه تکرار و دو سطح آبیاری نرمال و تنش (به ترتیب با 70 و 130 میلی متر تبخیر تجمعی از تشتک تبخیر کلاس A) ارزیابی شدند. نتایج نشان داد که ژنوتیپ های مورد بررسی از نظر عملکرد دانه، وزن صد دانه، تعداد دانه در غلاف، تعداد غلاف در بوته، روز تا مرحله رسیدگی، اندازه بذر در شرایط تنش و بدون تنش تفاوت معنی داری با هم داشتند. با توجه به نتایج، مشاهده می شود که ارقام کویر، پیشتاز و هیرمند کمترین کاهش عملکرد و ارقام نوید و کریم و الوند بیشترین کاهش عملکرد دانه را از میان کل ارقام نشان دادند از بررسی ضرایب همبستگی در هر دو شرایط صفات وزن سنبله اصلی، وزن کل سنبله ها، عملکرد بیولوژیک، بیشترین همبستگی مثبت و تاثیر را در افزایش عملکرد داشتند. نتایج تجزیه گرسیون و علیت نشان داد که به ترتیب صفات تعداد سنبله در بوته، شاخص برداشت و وزن کل سنبله ها بیشترین تاثیر را در عملکرد دانه در هر دو شرایط داشتند. تجزیه به عامل ها، نتایج همبستگی و تجزیه های علیت را تایید نمود. تجزیه خوشه ای ژنوتیپ های گندم را در 5 گروه مجزا با خصوصیات درون گروهی مشابه و بین گروهی غیرمشابه قرار داد. بنابراین با توجه به نتایج حاصل می توان از این صفات به عنوان ملاک گزینش در جهت بهبود اجزای عملکرد در برنامه های اصلاحی استفاده کرد.

    کلیدواژگان: تنش کم آبی، عملکرد، همبستگی، تجزیه به مولفه های اصلی، تجزیه خوشه ای
  • مریم السادات میرباقری فیروزآباد* صفحات 279-293

    کاربرد لیپیدهای میکروبی و انواع اسیدهای چرب غیر اشباع مخصوصا انواع امگا3 و 6 در زمینه های درمان و صنعت روبه افزایش است. در این تحقیق تولید بیومس، لیپید و آنالیز اسیدهای چرب 4 سویه از زیگومایست ها شامل Cunninghamella echinulata، Mucor rouxii، Mucor circinillioides و Rhizopus stolonifer مورد بررسی قرار گرفت، روغن های گیاهی زیتون، نارگیل، کنجد و بادام به میزان 2 درصد به عنوان منبع کربن به محیط کشت تولید اضافه شد. نتایج نشان داد تمامی سویه ها بیش از 25 درصد تولید لیپید را دارند و بیشترین بازده تولید لیپید در انواع روغن ها مربوط به C.echinulata است. این سویه در محیط حاوی روغن زیتون تا 63 درصد لیپید را در خود ذخیره می کند. GLA و لینولیات از انواع اسیدهای چرب غیر اشباع امگا-6 با ارزشی بودند که توسط تمامی سویه های کشت داده شده روی روغنهای گیاهی ظاهر شدند. M.rouxii حدود 69/9 درصد GLA را با استفاده از روغن زیتون تولید نمود. آراشیدونات از امگا6 ها و آلفالینولنات از انواع امگا3 دیگر مواردی بودند که توسط این قارچها تولید شدند. نکته قابل توجه افزایش 2 تا 10 برابری در نسبت تولید اسیدهای چرب امگا-3و6 درلیپیدهای قارچی تولید شده نسبت به روغنهای گیاهی نامبرده بود در نتیجه استفاده از سویه های زیگومایست می تواند لیپیدهای میکروبی با غنای بالا را تولید نماید که استفاده های دارویی و غذایی موثری داشته باشند.

    کلیدواژگان: لیپید میکروبی، امگا3 و 6، قارچ زیگومیست، روغن گیاهی، اسیدهای چرب غیر اشباع
  • سارا شریفی سلطانی، غلامعلی رنجبر*، سید کمال کاظمی تبار، علی پاکدین پاریزی، حمید نجفی زرینی صفحات 294-315

    کرچک (Ricinus communis L.) یکی از قدیمی ترین گیاهان دارویی در جهان است. تعیین تنوع ژنتیکی گیاهان از جمله کرچک، نقش مهمی در شناسایی ژنوتیپ های برتر به منظور بهره برداری در برنامه های اصلاح نباتات دارد، بدین منظور تنوع و ارتباط ژنتیکی 22 اکوتیپ کرچک مورد بررسی قرار گرفت. از 26 نشانگر مورد استفاده، 19 نشانگر که بیشترین تعداد نوار های چند شکلی را تولید کردند، مورد استفاده قرار گرفت.این تعداد نشانگر در مجموع 188 نوار تولید کردند که 180 نوار چند شکل (58/95 درصد) بودند. بر اساس تجزیه خوشه ای، اکوتیپ ها در دو گروه قرار گرفتند. بیشترین شباهت بین اکوتیپ های 4 و 5 (جمع آوری شده از ساری) و کمترین شباهت بین اکوتیپ های 1 و 14 (ساری و بابلسر) مشاهده گردید. بیشترین شاخص تنوع ژنتیکی نی (H) و شاخص شانون (I) در گروه 2 که شامل 12 اکوتیپ بود، مشاهده شد. در بررسی ساختار ژنتیکی جمعیت ها با استفاده از نرم افزار STRUCTURE اکوتیپ ها به دو خوشه ی زیر جمعیتی تقسیم شدند. نتایج حاصل از تجزیه واریانس مولکولی نشان داد که 37 درصد از تغییرات ژنتیکی مربوط به تنوع بین اکوتیپ ها و 63 درصد مربوط به درون جمعیت های کرچک می باشد که می توان از آن در برنامه های به نژادی این گیاه استفاده کرد.

    کلیدواژگان: تنوع ژنتیکی، تجزیه خوشه ای، ساختار جمعیت، نشانگر ISSR
  • سمیرا مینایی، رسول اصغری زکریا*، ناصر زارع، مریم خضری صفحات 316-331
    گالگین یکی از مواد موثره مهم در گیاه گالگا (Galega officinalis L.) است که به عنوان داروی کاهنده قند خون در درمان دیابت نوع دو مورد استفاده قرار می گیرد. کاربرد نانومحرک ها برای افزایش تولید متابولیت های ثانویه در کشت سلول و بافت گیاهی، راهکاری مفید جهت دست یابی به سطوح بالای ترکیبات با ارزش دارویی است. در این تحقیق تاثیر محرک های نانو نقره (5، 10 و mg/L 20)، نانو اکسید آهن (50، 100 و mg/L 200) و نانو ذرات مولیبدن (30، 60 و mg/L 90) بر رشد سلول‏ و تولید برخی متابولیت ها در کشت سوسپانسیون سلولی گیاه G. officinalis مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که کاربرد نانوذرات نقره در کشت سوسپانسیون سلولی در غلظت 5 و mg/L 10 به مدت 48 ساعت منجر به بیشترین محتوی گالگین شد. همچنین کاربرد نانواکسید آهن در غلظت mg/L 100 و مولیبدن در غلظت mg/L 60 نیز در درجه بعدی منجر به افزایش محتوی گالگین در کشت سوسپانسیون سلولی G. officinalisنسبت به شاهد شد. بیشترین محتوی فنول و فلاونویید کل نیز در تیمار سلول ها با mg/L 100 نانواکسید آهن حاصل شد. در کل، با توجه به اینکه تعدادی از تیمارهای مورد استفاده منجر به افزایش محتوای گالگین در مقایسه با شاهد شدند، می توان گفت که اعمال نانو محرک ها در کشت سوسپانسیون سلولی را می توان برای تولید گالگین بیشتر از این گیاه استفاده کرد.
    کلیدواژگان: سوسپانسیون سلولی، گالگا، گالگین، محرک های نانوفلزی
|
  • Zahra Alidoosty Shahraky, Parisa Farrokh *, Atefe Amirahmadi, Arezou Rezaei, Javad Ghasemian Pages 216-231
    DNA-based techniques are more interesting for the taxonomic study of medicinal plants than the classical methods. DNA isolation from medicinal plants due to the higher secondary metabolites is faced with some difficulties. In this study, five protocols, including the original Doyle and Doyle method, two modified Doyle and Doyle methods in which 2-mercaptoethanol or ammonium acetate were removed, modified Murray and Thompson method, and Gene All kit were assayed to select an appropriate method for the DNA extraction of fresh and herbarium leaves of Echium amoenum Fisch. & C.A. Mey. The quality and quantity of the DNA were examined by gel electrophoresis and spectrophotometric analysis. The applicability of the purified DNA was checked by the PCR of nuclear ribosomal DNA internal transcribed spacer (ITS) sequence. Compared to the original Doyle and Doyle method, the elimination of 2-mercaptoethanol or ammonium acetate had no significant effects (p-value > 0.05) on the quantity and quality of the extracted DNA from fresh and herbarium E. amoenum. Although the highest DNA concentration was obtained by the modified Murray and Thompson method from herbarium leaves, the ITS region was not amplified in this sample. The expected PCR products of the ITS region were amplified from the other DNA samples. In conclusion, the easier modified Doyle and Doyle method by eliminating 2-mercaptoethanol or ammonium acetate is beneficial for DNA extraction from both fresh and herbarium leaves of E. amoenum. This modification does not negatively effect on the following PCR step.
    Keywords: CTAB, DNA extraction, Medicinal plant, Echium amoenum
  • Bijan Frarji, Mohsen Javanmiri Pour, Vahid Etemad * Pages 232-244
    Seed performs a significant role as the most influential factor in the transfer of tree species heritability and forest sustainability. The goal of this study was to examine the effect of altitude from sea level on seed production and regeneration of oriental beech in managed forests. For this purpose, 50 paired sample plots with 2 × 2 m at 1100, 1600 and 2000 m.a.s.l were established. For different experiments were transferred the collected seeds to the seed laboratory. The germinated seeds counted at each sample plot on spring in order to regeneration survey. According to the obtained results, 1600 meters consist of the highest seed, 2000 meters encompass the highest regeneration and 1600 include the un-healthiest seeds. In addition, the maximum seed eaten by insects related to the height of 1600 m. furthermore, 1000 seed weight at the 1100, 1600 and 2000 m were determined to be 207.684, 244.144 and 304.237 grams, respectively. Seed weight appears to be lower in frequently seed years than in regular years. According to the results, the best height for producing and collecting beech seed is at 2000 m.a.s.l. Therefore, the establishment of a seed production station as well as a temporary nursery at this altitude can create a suitable ground for seed reproduction and production in areas of equal height and homogeneity.
    Keywords: Altitude, seed, Natural regeneration, beech, Kelardasht
  • Fariba Amini, Seyedeh Batool Hassani *, Francoise Bernard Pages 245-261
    Onosma pachypoda Boiss. is a medicinal plant and belongs to Boraginaceae family. Enhancement of secondary metabolites using modern biotechnological methods such as tissue culture and hairy root induction by Agrobacterium rhizogenes can be important. In the present study, hairy root induction by A. rhizogenes strain A4 on the callus of O. pachypoda was examined via dry and immersion methods under different spectral LED lights. The effect of LED lights was also investigated on the concentration of flavonoid content in inoculated callus. The results showed that the highest percentage (50%) of hairy root induction was obtained by immersing the callus in the suspension of A. rhizogenes under dark conditions. The highest flavonoid content was observed in inoculated callus under blue LED light and dark conditions. Therefore, the immersion method is a suitable method for inoculation of callus to induce hairy roots in the plant. It seems that using of different spectral LED lights also affects flavonoid content in the callus of O. pachypoda.
    Keywords: Onosma pachypoda, Callus, hairy root induction, Flavonoid
  • Mohammad Dashtaki, Eslam Majidi, Reza Azizi Nejad Pages 262-278

    To evaluate the effect of drought stress on grain yield, yield component, morphologic and phonological traits on 30 genotypes of wheat, an experiment in the form randomized complete block with three replication at 2 levels of irrigation (normal and stress), was carried out. Results showed that the studied genotypes were significantly different in terms of grain yield, 100-seed weight, number of seeds per pod, number of pods per plant, day to maturity, and seed size under stress and non-stress conditions. According to the results, it can be seen that Kavir, Pishtaz and Helmand cultivars showed the lowest yield reduction and Navid, Karim and Alvand cultivars showed the highest grain yield decrease among all cultivars. The analysis of tolerance index correlation showed index of tolerance stress, using mean and using numeral mean are the best indexes for identifying genotype with high yield in this test According to the results of phenotypic correlations, stepwise regression, path analysis and principal component analysis in both normal and stress conditions, it can be concluded that, expected that the traits of number of spike in plant, total spikes weight, biological yield, main spike of weight, were most important and effective traits affecting yield and considering that among the genotypes, The highest diversity was observed for these traits, therefore selecting and breeding for these traits can ideally be improved the yield Genotype grouping in both conditions was conducted based on studied traits with UPGMA method, in both conditions investigated genotypes were grouped in five clusters.

    Keywords: drought stress, Yield, Correlation, Principal Component Analysis, Cluster analysis
  • Maryam Sadat Mirbagheri Firoozabad * Pages 279-293

    The increasing application of microbial lipids and fatty acids in various fields of health and industry and their advantages to the proportion of animals and plant lipids has elicited much attention in some research. The aim of this study was the investigation of lipid, biomass, and fatty acid production in Zygomycet fungi including Cunninghamella echinulata, ، Mucor rouxii, Mucor circinillioides and Rhizopus stolonifer in different media cultures containing plant oils (2% of coconut, sesame, olive, and almond oil) as carbon sources. Results showed all of the strains produced more than 25% lipid and C. echinulata is the best lipid producer in 4 strains and the yield of lipid production in olive oil medium was 63 % in this strain. Omega 6 fatty acids like GLA (gamma linoleic acid) and linoleate appeared in all of the media culture. M. rouxii created 9.69 % GLA in olive oil medium. Arachidonic acid and linolenate were other omegas that produce in some oil media. An important point of this study was increased about 2 to 10 times in omega 3 and 6 production in plant oils treated by fungi rather than raw plant oils. It could be concluded that zygomycete fungi are a good candidates for the production of valuable microbial oils and applied to the improvement of quality in dietary and industrial crops.

    Keywords: Microbial oil, Omega3, 6, Zygomycete fungi, Plant oil, Unsaturated fatty acid
  • Sara Sharifi Soltani, Gholam Ali Ranjbar *, Seyed Kamal Kazemitabar, Ali Pakdin-Parizi, Hamid Najafi Zarrini Pages 294-315

    Castor (Ricinius communis L.) is one of the oldest medicinal plants in the world. The assessment of genetic diversity in castor beans plays a vital role in identifying superior genotypes to use in plant breeding programs. For this reason, the diversity and genetic association of 22 castor ecotypes were investigated. Out of 26 screened primers, 19 primers that produced the most polymorphic bands were used. Totally, these primers generated 188 bands, of which 180 bands (95.58 %) were polymorphic. The studied ecotypes were divided into two separate group’s using cluster analysis. The highest similarity was observed between ecotypes 4 and 5 (collected from Sari) and the lowest similarity was observed between ecotypes 1 and 14 (Sari and Babolsar).The highest Nei's genetic diversity (H) and Shannon index (I) were observed in population No. 2 including 12 ecotypes. According to the genetic structure of populations performed by Structure software, ecotypes were divided into two subpopulation clusters. The molecular analysis of variance showed that 37% of genetic variation attributed to between group's and 63% to within group's, which can be used in its breeding programs.

    Keywords: Genetic diversity, Cluster analysis, Population structure, ISSR marker
  • Samira Minaei, Rasool Asghari Zakaria *, Nasser Zare, Maryam Khezri Pages 316-331
    Galegine is one of the most important active ingredients in the Galga (Galega officinalis L.), which is used as a drug for lowering blood sugar in the treatment of type 2 diabetes. The use of nano-elicitors to increase the production of secondary metabolites in plant cell and tissue culture is a useful method to achieve high levels of compounds with medicinal worth. In this study, the effects of nano-silver (5, 10, and 20 mg/L) stimuli, iron nano oxide (50, 100, and 200 mg/L), and molybdenum nanoparticles (30, 60, and 90 mg/L) on cell growth and production of some metabolites were studied in cell suspension culture of G. officinalis. The results showed that the application of silver nanoparticles in cell suspension culture at 5 and 10 mg/L for 48 h resulted in the highest galegine content. Also, the application of 100 mg/L iron nano oxide and 60 mg/L molybdenum led to an increase in galegine content in the cell suspension culture of G. officinalis compared with the control. The highest content of total phenols and flavonoids was obtained in the treatment of cells with 100 mg/L iron nano oxide. In general, considering that some treatments used increased the content of galegine in comparison with the control, it can be suggested that applying nano-elicitors in the cell suspension culture can be used to produce more galegine of this plant.
    Keywords: Cell suspension, Galega, Galegine, Nanoelicitors