فهرست مطالب
نشریه زیست شناسی کاربردی
سال سی و هفتم شماره 3 (پاییز 1403)
- تاریخ انتشار: 1403/09/01
- تعداد عناوین: 7
-
-
صفحات 1-10مقدمهتنش شوری یکی از مهم ترین تنش ها در مناطق خشک محسوب می شود و بر 20 درصد از زمین های قابل کشت در سراسر جهان تاثیر می گذارد و به دلیل تغییر اقلیم و فعالیت های انسانی به طور مداوم در حال افزایش است.روش هاجهت بررسی اثر تنش شوری بر بعضی صفات فیزیولوژیکی ارقام مختلف گندم، آزمایشی به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی با سه تکرار درگلخانه دانشگاه پیام نور مرکز سبزوار انجام شد. در این آزمایش 15 رقم گندم در سه سطح شوری (0، 5 و 10 دسی زیمنس بر متر) مقایسه شد. وزن خشک ریشه و ساقه، محتوای نسبی آب برگ، نشت الکترولیت، کلروفیلa،b و کل، میزان قند های محلول و اسید آمینه پرولین در ارقام مختلف اندازه گیری شد.نتایجنتایج نشان داد افزایش شوری موجب کاهش وزن خشک ریشه و ساقه و کاهش غلظت کلروفیل شد. در شرایط تنش شوری کمترین مقدار محتوی نسبی آب برگ متعلق به رقم گاسگوژن با70/15درصد بود و بیشترین مقدار آن به رقم بم با میانگین 34/62 درصد اختصاص داشت. ارقام میهن و بم بیشترین میزان کلروفیل aو bرا داشتند. بیشترین میزان محتوای نسبی آب، اسید آمینه پرولین و قند های محلول در ارقام پیشتاز، بم و میهن مشاهده شد. نتایج تجزیه کلاستر نشان داد که ارقام میهن و بم بیشترین و ارقام روشن، گاسگوژن، بهار و چمران کمترین تحمل به تنش شوری، را داشتند.کلیدواژگان: اسید آمینه، قند محلول، نشت الکترولیت، وزن خشک ساقه، هدایت الکتریکی
-
صفحات 11-22مقدمه
گیاه پونه سای بینالودی با نام علمی Nepeta Binaludensis)) گونه ای چندساله و علفی از خانواده نعنائیان می باشد. این گیاه به دلیل وجود ترکیبات موثر در درمان بسیاری از بیماری ها مورد استفاده قرار می گیرد اما از سویی به دلیل افزایش برداشت گیاه از عرصه، در خطر انقراض قرار گرفته است پس باید راه کار مناسبی جهت افزایش زیست توده گیاه در عین حفظ این گونه گیاهی در نظر گرفته شود.
مواد و روشدر این پژوهش تاثیر گونه های مختلف قارچ میکوریز شامل Glomus hoi ، Glomus interaradis و Glomus mossea بر خصوصیات رویشی و میزان ترکیبات شیمیایی پونه سا بینالودی مورد بررسی قرار گرفت. گلدان های یک کیلوگرمی حاوی خاک باغچه به عنوان واحد آزمایشی در نظر گرفته شدند. گیاهان در شرایط فیتوترون با دوره نوری 16 و 8 ساعت به ترتیب روشنایی و تاریکی به مدت 20 هفته در دمای 25 درجه سانتی گراد رشد کردند.
نتایج و بحث:
نتایج نشان داد میکوریز و بویژه گونه G. intraradices تاثیر معنی داری بر اغلب صفات مورفولوژیکی گیاه داشت. در این مطالعه بیشترین میزان فنل کل (mg/100gDW 91/296)، فلاونوئیدکل (mg/100gDW 5/33) و ظرفیت آنتی اکسیدانی به گیاهان تلقیح شده با گونه G. intraradices مربوط بود. همچنین انباشت عناصر غذایی مانند کلسیم، پتاسیم، آهن، منیزیم و فسفر در گیاهان میکوریزی به صورت معنی داری بیشتر از گیاهان شاهد بود. نتایج این بررسی موید آن است که استفاده از قارچ های میکوریز به عنوان کودهای بیولوژیک و سازگار با محیط زیست می تواند جایگزین مناسبی برای کودهای شیمیایی باشند.
کلیدواژگان: پونه سا بینالودی، صفات مورفولوژیکی، فنل کل، قارچ میکوریز -
صفحات 23-35مقدمه
Leptadenia pyrotechnica، گیاه دارویی، همیشه سبز و مقاوم به تنش کم آبی است که در مناطق گرم و خشک جنوب استان کرمان با تولید زیست توده بالا قابلیت رشد دارد، بنابراین در حفظ محیط زیست و خاک نقش مهمی ایفا می کند و می تواند یک منبع بالقوه برای متابولیت های ثانویه باشد.
روش هادر این پژوهش عوامل اکولوژیک خاک مناطق پراکنش گیاه، ریخت شناسی گیاه و برخی ترکیبات آنتی اکسیدانی در اندام های مختلف گیاه بررسی شد.
نتایج و بحث:
آنالیز خاک منطقه پراکنش گیاه نشان داد که خاک های شنی، غیر شور با اسیدیته خنثی تا کمی قلیایی و حاوی مقدار مناسبی از عناصر درشت و ریز مغذی مناسب برای رشد این گیاه می باشد. وجود گلپوش به نسبت ضخیم واجد کرک فراوان از ویژگی های سازشی در برابر شرایط سخت زیست محیطی است. ویژگی های قابل توجه دستگاه زایشی گیاه شامل ژینوستوژیوم و دستگاه پولینارویوم و نقش آن ها در گرده افشانی، ویژگی های تکاملی و پیشرفته گیاه را نشان می دهد. بیشترین محتوای فنل کل، فلاونوئید کل و آنتوسیانین کل به ترتیب در گل، دانه و شاخساره مشاهده شد. تعداد و میزان ترکیبات فنلی و فلاونوئیدی شناسایی شده در بخش های مختلف گیاه متفاوت بود، ترکیب فنلی غالب در شاخساره، میوه و دانه، گالیک اسید و در گل، هسپردین می باشد. با توجه به اینکه اندام های مختلف این گونه گیاهی غنی از ترکیبات فنلی می باشد؛ بنابراین این گونه جهت استفاده در صنعت داروسازی پیشنهاد می شود.
کلیدواژگان: ترکیبات آنتی اکسیدانی، تیره Apocyanaceae (زیرتیره Periplocoideae)، عوامل اکولوژیک خاک -
صفحات 36-46مقدمه
تعداد قابل توجهی از باکتری های خاک دارای قابلیت تثبیت نیتروژن، محلول سازی فسفات و تولید اکسین هستند. چنین باکتری هایی می توانند نقش موثری در بهبود رشد گیاهان داشته باشند. هدف از این پژوهش، جداسازی، شناسایی و بررسی عملکرد چنین باکتری هایی بر میزان رشد گیاه عدس بود.
مواد و روش ها. تعداد 30 نمونه باکتری ، از فیلوسفر و ریزوسفر گندم جداسازی شدند. از محیط کشت فاقد نیتروژن جهت شناسایی باکتری های تثبیت کننده نیتروژن، و از محیط کشتNBRIP جهت بررسی توانایی محلول سازی فسفات نامحلول استفاده شد. توانایی جدایه ها در تولید اکسین با روش سالکوفسکی بررسی شد. همچنین تاثیر دو جدایه برتر، بر میزان رشد طولی ساقه و ریشه گیاه عدس بررسی شد.
نتایجاز 14 جدایه فیلوسفری و 16 جدایه ریزوسفری، 2 جدایه الف و ب که به ترتیب از ریزوسفر و فیلوسفر گندم جداسازی شده بودند و بیشترین توانایی را در خصوص پارامتر های مورد نظر داشتند، براساس تعیین توالی بخشی از ژن 16S rDNA شناسایی شدند. جدایه الف با قابلیت تثبیت نیتروژن و محلول سازی فسفات به میزان 98 درصد مشابه باسیلوس سرئوس و جدایه ب با قابلیت تولید اکسین به میزان 99 درصد مشابه آرتروباکتر گلوبیفورمیس بود. جدایه A به میزان 8 درصد و جدایه B به میزان 50 درصد توانستند رشد طولی ساقه عدس را افزایش دهند.
بحث و نتیجه گیریریزوسفر گندم دارای باکتری هایی با قابلیت تثبیت نیتروژن، محلول سازی فسفات و تولید اکسین است. به کارگیری چنین سویه هایی، می تواند نقش موثری در بهبود رشد گیاهان و کاهش مصرف کودهای شیمیایی داشته باشد.
کلیدواژگان: ایندول استیک اسید، تثبیت نیتروژن، محلول سازی فسفات -
صفحات 47-60مقدمه
تالاب رودبست در استان مازندران یکی از منابع مهم تامین آب کشاورزی و پناهگاه زمستان گذرانی برخی پرندگان مهاجر است. شناسایی ترکیب فلورستیک و تنوع گیاهی اکوسیستم های تالابی یکی از شاخص های پایش تغییرات زیست محیطی است.
روشدر این پژوهش طی مطالعات میدانی و آزمایشگاهی به جمع آوری، شناسایی و تعیین ترکیب فلورستیک، شکل زیستی و پراکنش جغرافیایی گیاهان تالاب رودبست پرداخته شد.
نتایج و بحث:
تعداد 153 گونه گیاه آوندی در 123 سرده و 47 تیره گیاهی از منطقه موردمطالعه شناسایی شده است که از این میان تیره گندمیان (Poaceae) با 16 گونه (46/10 درصد) و تیره کاسنی (Asteraceae) با 15 گونه (8/9 درصد) به ترتیب غنی ترین تیره های گیاهی منطقه ازنظر تعداد گونه می باشند. بیشترین اشکال زیستی گونه ها در منطقه موردمطالعه مربوط به تروفیت ها یا یکساله ها و بیشترین تنوع گونه ها مربوط به عناصر چند ناحیه ای است. ازنظر نوع زیستگاه، بیشترین درصد فراوانی را گونه های رطوبت پسند (8/43 درصد) و پس ازآن گونه های حاشیه ای (6/38 درصد) به خود اختصاص داده اند.
کلیدواژگان: تالاب، تنوع زیستی، شاخص های زیستی، فلور، مازندران -
صفحات 61-70مقدمه
سرده بنفشگان (Viola L.) بزرگترین سرده از تیره بنفشه بوده و شامل 600-525 گونه است که 19 گونه از آن بومی ایران است.
روش هاتحقیق حاضر برای نخستین بار اقدام به بررسی ریز ریخت شناسی صفات برگ از قبیل شکل، ابعاد و تراکم روزنه و کرک در 6 گونه بنفشه با استفاده از میکروسکوپ الکترونی نگاره (SEM) با هدف شناسایی صفات مفید جهت تفکیک و تشخیص گونه ها نمود. خصوصیات برگ از قبیل ابعاد و تراکم روزنه و کرک به وسیله نرم افزار Image J v 1.52 اندازه گیری شد. آنالیز داده ها از صفات ریزریخت شناسی برگ با نرم افزارSPSS v 26 انجام شد. برای تعیین میزان قرابت گونه ها از روش تحلیل خوشه ای WARD استفاده گردید.
نتایج و بحث:
نتایج آنالیز میکروسکوپی گونه ها را از لحاظ ویژگی های ریز ریختی، به 7 نوع تیپ کرکی و روزنه ها را به 4 گروه تفکیک کرد. نتایج آنالیز میکروسکوپی نشان داد که کرک ها در گونه های مورد مطالعه به شکل مخروطی، مثلثی شکل و بندبند و 3 حالت خوابیده، افراشته و نیمه افراشته وجود دارند بلندترین کرک در گونه V. hirta مشاهده شد. روزنه ها در همه گونه ها از لحاظ شکل به صورت تخم مرغی شکل دیده شدند. بزرگترین ابعاد روزنه مربوط به گونه V. occulta و بیشترین تراکم روزنه هم مربوط به گونه V. hirtaبود. نتایج نشان داد که صفات ریزریخت شناسی برگ در 6 گونه بنفشه به ویژه گونه V. hirta می تواند در شناسایی و تفکیک گونه ها مفید باشد.
کلیدواژگان: : بنفشه، تاکسونومی، روزنه، کرک -
صفحات 71-82مقدمهریسین یک سم گلیکوپروتئینی در گیاه کرچک می باشد که از دو زنجیره A (RTA) و B (RTB) تشکیل شده است. دو کاندید واکسن پروتئینی بر پایه زنجیره A شامل RiVax و RVEc بر مقابله با مسمومیت ناشی از این سم وجود دارد. اگرچه مطالعات مختلفی در مورد قدرت ایمنی زایی RiVax به تنهایی و با کمک ادجوانت انجام شده اما سیستم های با قابلیت رهایش کنترل شده نوین مانند نانوذرات، جهت بهبود ایمنی زایی این پروتئین تا امروز مورد استفاده قرار نگرفته است. هدف از این مطالعه ساخت نانوذرات پلی لاکتیک-کو-گلایکولیک اسید(PLGA) حاوی RiVax با سرعت رهایش آهسته و ارزیابی پارامترهای فیزیکوشیمیایی و پتانسیل ایمنی زایی این سیستم در مقایسه با پروتئین تنها می باشد.روش هاابتدا پس از خالص سازی RiVax، از روش امولسیون آب-روغن-آب برای بارگذاری RiVax در نانوذرات PLGA استفاده شد. پس از بررسی ویژگی های فیزیکوشیمیایی نانوذرات حاوی RiVax، آن ها به گروه های مختلف موشی تجویز شدند.یافته هانتایج نشان دهنده این بود که با توجه به استفاده از پلیمر PLGA با نسبت پلی لاکتیک اسید بیشتر نسبت به پلی گلایکولیک اسید، الگوی آزادسازی پروتئین از نانوذره آهسته بود (12 درصد پروتئین در 40 روز) و نتایج ایمن سازی تفاوتی در پاسخ ایمنی نانوذرات حاوی RiVax نسبت به RiVax تنها نشان نداد.نتیجه گیریبا وجود تحقیقات مختلف و نتایج مثبت در ارتباط با ماهیت ارتقاء ایمنی زایی توسط نانوذرات PLGA یکی از عوامل مهم در ارتقاء ایمنی زایی این نانوذرات نسبت اسید لاکتیک به اسید گلیکولیک تشکیل دهنده PLGA می باشد که تاثیر قابل توجهی بر میزان آزادسازی آنتی ژن و یا بر پاسخ ایمنی دارد.کلیدواژگان: ایمنی زایی، پروتئین Rivax، ریسین، نانوذرات PLGA
-
Pages 1-10IntroductionSalinity stress is considered one of the most important stresses in arid regions and affects 20% of arable land around the world and is continuously increasing due to climate change and human activities. Frequent and continuous droughts in Iran and drought stress and subsequent water and soil salinity make the production of more crops in arid and semi-arid regions face increasing restrictions and this causes a decrease in quantitative and qualitative yield of plants in these areas have been.MethodsTo investigate the effect of salinity stress on some physiological traits of different wheat cultivars, a factorial experiment was conducted in a completely randomized design with three replications in greenhouse of Payame Noor University of Sabzevar. In this experiment, 15 wheat cultivars were compared at three levels of salinity (0, 5 and 10 dSm). Root and stem dry weight, leaf relative water content, electrolyte leakage, chlorophyll a, b and total, soluble sugars and amino proline content were measured in different cultivars.ResultsThe results showed that salinity increased the dry weight of root and stem and decreased the chlorophyll concentration. In salt stress condition, the lowest amount of leaf relative water belonged to Gasgozien cultivar with 15.61% and the highest amount was Bam with 62.34%The Mihan and Bam cultivars had the highest levels of chlorophyll a and b. The highest content of relative water content, proline amino acid and soluble sugars was observed in Pishtaz, Bam and Mihan cultivars.Keywords: Amino Acid, Soluble Sugar, Electrolyte Leakage, Stem Dry Weight, Electrical Conductivity
-
Pages 11-22Introduction
Nepeta Binaludensis Jamzad is a perennial and herbaceous species of the Laminasea family. Limited distribution, indiscriminate harvesting and destruction of natural habitats have put this plant in danger of extinction. In this research, the effect of different species of mycorrhiza fungi including: Glomus hoi, Glomus interaradis and Glomus mossea on the morphological and biochemical characteristics of N. binaludensis were investigated.
MethodsIn this experiment, 1Kg pots containing garden soil were considered as experimental units. Mycorrhiza species were added to three cm above the soil. The plants were grown for 20 weeks at 25° C and with a photoperiod of 16 / 8 hours of light/darkness.
Results and discussionThe results showed that fungal species, especially G. intraradices, had considerably effect on most morphological characteristics. The highest content of total phenol, flavonoids and antioxidant capacity were recorded in plants inoculated with G. intraradices. Also, the accumulation of nutrients such as calcium, potassium, iron, magnesium and phosphorus in mycorrhizal plants was significantly higher than the control plants. The results of this study were confirmed that the use of mycorrhizal fungi as biological and environmentally friendly fertilizers can be a suitable alternative for chemical fertilizers.
Keywords: Nepeta Binaludensis, Morphological Traits, Total Phenol, Mycorrhiza Fungi -
Pages 23-35Introduction
Leptadenia pyrotechnica is a medicinal, evergreen and drought-resistant plant that can grow in hot and dry areas in the south of Kerman province with high biomass production, so it plays an important role in preserving the soil and environment. It can be a potential source for secondary metabolites.
MethodsIn this research, the soil ecological factors of plant distribution areas, plant morphology and some antioxidant compounds in different plant organs were investigated.
Results and discussionThe soil analysis of the distribution areas of the plant showed that sandy, non-saline to moderately saline soil with neutral to slightly alkaline acidity and containing sufficient amounts of necessary mineral elements is suitable for the growth of this plant. The presence of relatively thick perianth with a lot of trichomes is one of the adaptive features of the plant against environmental stress conditions. The remarkable features of the reproductive system of the plant, including the Gynostegium and Pollinarium system and their role in pollination, show the evolutionary and advanced features of the plant. The highest content of total phenol, total flavonoid and total anthocyanin was observed in flower, seed and shoot, respectively. The variety and amount of phenolic and flavonoid compounds detected in different parts of the plant were different, the main phenolic compound in the shoot, fruit and seed was gallic acid and in the flower, hesperidin. Considering that different organs of this plant species are rich in phenolic compounds; therefore, this species is recommended for use in the pharmaceutical industry.
Keywords: Antioxidant Compounds, Apocyanaceae (Periplocoideae), Soil Ecological Factors -
Pages 36-46Introduction
A significant number of soil bacteria are capable of nitrogen fixation, phosphate solubilization and auxin production. Such bacteria can play an effective role in improving plant growth. The purpose of this research was to isolate, identify and investigate the performance of such bacteria on the growth rate of lentil.
Materials and methodsThirty bacterial samples were isolated from phyllosphere and rhizosphere of wheat. Nitrogen-free culture medium was used to identify nitrogen-fixing bacteria, and NBRIP culture medium was used to evaluate the ability of solubilization of phosphate. The ability of the isolates to produce auxin was investigated by the Salkowski method. Also, the effect of two superior isolates on the longitudinal growth of stem and root of lentil were investigated.
ResultsOut of 14 phyllospheric and 16 rhizospheric isolates, 2 isolates A and B, which were isolated from the rhizosphere and phyllosphere of wheat, respectively, and had the highest ability for the desired parameters, were identified based on sequencing a portion of 16S rDNA gene. Isolate A with nitrogen fixation and phosphate solubilization ability was 98% similar to Bacillus cereus and isolate B with auxin production ability was 99% similar to Arthrobacter globiformis. isolate A by 8% and isolate B by 50% were able to increase the longitudinal growth of lentil stem. Discussion and
ConclusionThe wheat rhizosphere have bacteria capable of nitrogen fixation, phosphate solubilization, and auxin production. Applying such strains can play an effective role in improving plant growth and reducing the use of chemical fertilizers.
Keywords: : Indole Acetic Acid, Nitrogen Fixation, Phosphate Solubilization -
Pages 47-60Introduction
The Roodbast Wetland in Mazandaran Province serves as a vital agricultural water source and a winter refuge for certain migratory bird species. The analysis of floristic composition and plant diversity within wetland ecosystems stands as a pivotal indicator for monitoring environmental shifts.
MethodThis study encompassed field data collection, followed by laboratory analysis to identify and ascertain the floristic composition, life forms, and chrotype of the plant species within the Roodbast Wetland.
Results and discussionA total of 153 species of vascular plants, distributed across 123 genera and 47 families, have been identified within the Roodbast Wetland. Among these, Poaceae stands out with 16 species (10.46%), followed by Asteraceae with 15 species (9.8%), making them the most prominent plant families. The prevailing life form is Therophyte, while the dominant chorotype consists of pluriregional elements. In terms of habitat distribution, the majority consists of hygrophyte species (43.8 percent), followed closely by marginal species (38.6 percent).
Keywords: Biodiversity, Biological Indicators, Flora, Mazandaran, Wetland -
Pages 61-70Introduction
The genus Viola is the largest genus of the Violaceae and includes 525-600 species, of which 19 species are native to Iran.
MethodsFor the first time, micromorphological studies of leaf characters such as shape, dimensions, and density of stomata and trichomes in 6 species of Violets were carried out using scanning electron microscopy (SEM) to identify useful characters for the identification of species. The characteristics of the leaf such as the dimensions and density of stomata and trichome were measured by image J V.1.52 software. The information was obtained from leaf micromorphological properties were analyzed using SPSS V. 26. Cluster analysis was used by WARD method to determine the species affinity.
Results and discussionThe results of the microscopic analysis of the species in terms of micromorphological properties, classified 7 types of trichomes and stomata into 4 groups. The results of the microscopic analysis showed that the trichomes in the studied species are conical, triangular, and uncinate in shape, and there are 3 states: lying, raised, and semi-raised. The longest trichome in V. hirta observed. In all species, stomata were seen as oval in shape. The largest stomatal size was related to V. occulta species and the highest stomatal density was also related to V. hirta species. The results showed that micromorphological characters of six species of viola species, especially V. hirta species identification and separation.
Keywords: Stomata.Taxonomy, Trichome, Violet -
Pages 71-82IntroductionRicin is a glycoprotein poison found in the castor plant, which consists of two chains A (RTA) and B (RTB). There are two protein vaccine candidates based on chain A including RiVax and RVEc, against poisoning caused by this toxin. Although various studies have been conducted on the immunogenicity of RiVax alone and with the help of adjuvant, modern controlled release systems such as nanoparticles have not been used to improve the immunogenicity of this protein. The aim of this study is to manufacture polylactic-co-glycolic acid (PLGA) nanoparticles containing RiVax with a slow release rate and to evaluate the physicochemical parameters and immunogenic potential of system compared to protein alone.MethodsFirst, after purifying RiVax, the water-oil-water emulsion method was used to load RiVax into poly lactic acid-co-glycolic acid (PLGA) nanoparticles. After investigating the physicochemical properties of NPs containing RiVax, they were administered to different groups of mice.ResultsThe results showed that due to the use of PLGA polymer with a higher ratio of polylactic acid than polyglycolic acid, the protein release pattern from the nanoparticle was slow (12% protein in 40 days) and the immunization results showed a difference in response. Safety of nanoparticles containing RiVax compared to RiVax alone was not demonstrated.Conclusionit was determined that despite the various researches and positive results related to the nature of immunogenicity enhancement by PLGA nanoparticles, one of the important factors in the enhancement of immunogenicity of these nanoparticles is the ratio of lactic acid to glycolic acidKeywords: Immunization, PLGA Nanoparticles (Nps), Ricin, Rivax Protein