مجله زیست شناسی ایران
سال هجدهم شماره 1 (بهار 1384)

میکروکوکوس لوتئوس باکتری است که در محیطهای آبی و سیستمهای صنعتی به فراوانی یافت می شود و توانایی بالایی در تشکیل بیوفیلم و در نتیجه ایجاد مشکل در این سیستمها را دارد. در این تحقیق بعد از نمونه برداری از دیواره برجهای خنک کننده، جداسازی باکتری میکروکوکوس لوتئوس و در نهایت شناسایی آن صورت گرفت. سپس برای سنجش هیدروفوبیسیتی سطح سلولهای پلانکتونیک این باکتری از روش MATH (اتصال باکتری ها به هیدروکربن) استفاده شد. همچنین بررسی تشکیل بیوفیلم میکروکوکوس لوتئوس و میزان رشد آن ازطریق تشکیل بیوفیلم روی اسلاید شیشه ای و رنگ آمیزی و شمارش سلولهای درون بیوفیلم صورت گرفت. در نهایت سنجش اثر عوامل ضد میکروبی بر روی بیوفیلم این باکتری به منظور حذف بیوفیلم و یا کشتن سلولهای مولد آن توسط روش میکروپلیت انجام شد. نتایج حاصل از این تحقیق نشان دادند که درصد اتصال یا هیدروفوبیسیتی سطح سلول این باکتری و نسبت رشد آن در بیوفیلم بسیار بالا می باشد. همچنین مشخص شد که نمی توان بیوفیلمهای پایدار را با بیوسایدهای غیر اکسید کننده مثل سولفاتیازول حذف کرد. در حقیقت این بیوسایدها را باید همراه با دیگر بیوسایدها، برای کنترل بیوفیلم بکار برد. اما توانایی حذف بیوفیلم توسط بیوسایدهای اکسید کننده مثل H2O2 و NaOCl در مقایسه با غیر اکسید کننده ها بسیار بالا می باشد. در نتیجه این بیوسایدها برای کنترل بیوفیلمهای پایدار روی سطح مناسب می باشند. همچنین اثر بیوسایدهایی مثل الکیل دی متیل بنزیل آمونیوم کلراید با خاصیت دترجنتی در حذف بیوفیلم همانند بیوسایدهای اکسید کننده می باشد.

سلوبیوهیدرولاز از آنزیمهای سلولازی می باشد که بهمراه دو آنزیم اندوگلوکاناز و بتاگلوکوزیداز باعث تجزیه ملکولهای سلولز می شوند. در این تحقیق، تعداد 30 جدایه قارچ تریکودرما از نظر تولید آنزیمهای سلولازی در محیط swollen cellulose مورد بررسی قرار گرفته و جدایه Trichoderma reesei (PTCC5142) با ایجاد هاله ای به قطر 16 میلی متر بعنوان فعالترین جدایه انتخاب گردید. برای مطالعه میزان فعالیت آنزیمهای سلولازی از محیط مندلز(Mandels) استفاده شد که در آن شرایط محیطی مختلف شامل دما (25، 28 و 32 درجه سانتیگراد)، منابع کربنی (CMC, Avicel, Filter paper)، القا کننده ها (لاکتوز و سلوبیوز)، pH (4، 5، 6 و 7) و زمان کشت (روزانه تا 14 روز) مورد بررسی قرار گرفت. نتایج حاصله نشان داد که دمای 29 درجه سانتیگراد، CMC بعنوان بهترین منبع کربنی, لاکتوز به عنوان عامل القا کننده, pH برابر 5 و روز هفتم کشت بعنوان شرایط بهینه تولید آنزیم سلوبیوهیدرولاز در این قارچ می باشند. مقایسه تولید این آنزیم در جدایه های مختلف در شرایط بهینه بدست آمده نشان داد که جدایه T. ressei (PTCC5142) با تولید U/ml 45/4 بعنوان فعالترین جدایه از نظر تولید آنزیم سلوبیوهیدرولاز می باشد.

کلسیم نقش مهمی در مقاومت گیاهان به تنش شوری دارد. در تحقیق انجام شده، تاثیر نمکهای مختلف کلسیم (سولفات، کلرید و نیترات کلسیم) و غلظتهای متفاوتی از این عنصر بر مقاومت گیاه Descuriania sophia به تنش شوری، مورد بررسی قرار گرفت. گیاهان مورد نظر در گلدانهای حاوی ورمیکولیت کاشته شد و قبل از اعمال تیمارها، بمدت یک هفته با محلول هوگلند آبیاری گردید. پس از 8 هفته تیمار با محلولهای نمک کلسیم وکلرید سدیم (شامل 0، 25، 50، 75 و 100 میلی مولارکلرید سدیم و5 میلی مولار نمکهای کلسیم)؛ پارامترهای طول ریشه و ساقه، وزن تر اندامهای گیاه و غلظت یونهایNa+, Ca2+, K+, Fe2+,Zn2+ در اندامهای گیاه به روش جذب اتمی مورد سنجش قرار گرفت. برای بررسی اثر تیمارهای شوری و کلسیم بر الگوهای پلی پپتیدی، پروتئینهای ساقه و ریشه گیاه به روش SDS-PAGE الکتروفورز گردیدند. داده های بدست آمده با استفاده از طرح کامل تصادفی و آنالیز واریانس یکطرفه (آزمون LSD) تحلیل آماری گردیدند. نتایج حاصل نشان داد، که تیمارهای 5 میلی مولار کلرید کلسیم توام با 50 میلی مولار کلرید سدیم و 5 میلی مولار سولفات کلسیم همراه با 50 میلی مولار کلرید سدیم تاثیر بهتری نسبت به سایر تیمارها، در سطح معنی دار 5 در صد، بر صفات مورفولوژیک (وزن خشک و تر، طول اندامهای گیاه) و شیمیایی (غلظت عناصر پتاسیم، آهن و روی) گیاه دارد. مقایسه الگوهای پلی پپتیدی حاصل از الکتروفورز نیز تاثیر کلسیم را در سنتز پروتئینهای گیاه تحت تنش نشان داد. الگوی پلی پپتیدها در تیمارهای شوری توام با کلسیم، مشابه تیمارهای شوری بدون کلسیم نبوده و پلی پپتیدها از لحاظ وزن مولکولی و غلظت در این دونوع تیمار متفاوت بودند. در تیمارهای 25 و 50 میلی مولار کلرید سدیم، پروتئین KD 56 نسبت به سایر تیمارها بیشتر بود و همچنین در تیمارهای 25، 50 و 75 میلی مولار این نمک سدیم، چندین پروتئین با وزن مولکولی در محدوده KD 170-66 وجود داشته که در تیمار های حاوی کلسیم وجود نبود.

برنج از محصولات کشاورزی ارزشمند است که باتوجه به مصرف آن بعد از گندم در مرتبه دوم اهمیت قرار دارد. بر روی این گیاه تحقیقات فراوانی صورت گرفته است که از آن جمله آثار تغذیه ای انواع ترکیبات ازت دار بخصوص نیترات و آمونیوم است. باتوجه بنوع ازتی که این گیاه مصرف می کند مسیرهای سوخت و سازی خاصی شروع به فعالیت می کنند که مرتبط با ظهور پدیده های فیزیولوژیکی همچون پیری و تغییر ترکیبات آلی است. در این پژوهش مشخص گردید که در قیاس با آمونیوم، تیمار نیتراتی موجب افزایش رشد بخش هوائی شده لیکن به لحاظ آماری (درسطح 5%) معنی دار نبوده ولی برای ریشه معنی دار است. در قیاس با نیترات تیمار آمونیاکی موجب افزایش نسبت وزن بخش هوائی به ریشه می شودکه مؤید بازدارندگی رشد توسط آمونیوم است و در ریشه شدیدتر از بخش هوائی است. در تیمار آمونیاکی نسبت به نیتراتی مقدار کربوهیدراتهای محلول و نامحلول در بخش هوائی و ریشه کاهش معنی داری نشان دادند. گرچه مقدار کلروفیل در تیمار آمونیاکی نسبت به نیتراتی دارای افزایش معنی داری بود، لیکن در نسبت کلروفیل های a و b دو تیمار تفاوت معنی داری مشاهده نشد. احتمالا" باتوجه به نقش ازت در سنتز کلروفیل، تسریع در جذب ازت آمونیاکی موجب سنتز بیشتر کلروفیل شده است. در تیمار آمونیاکی پروتئین در هر دو بخش هوائی و ریشه، و پرولین فقط در بخش هوائی افزایش معنی دار نشان داد. احتمالا" در تنش با آمونیوم افزایش پرولین و برخی از پروتئینها ضرورت پیدا کرده که مرتبط با سم زدائی آمونیوم می باشد. افزایش مقدار فنل کل در هوگلند نیتراتی نسبت به آمونیاکی مشاهده گردید، اما به لحاظ آماری معنی دار نبود.

گیاه استپی ریش دار یا شال دم (Stipa barbata Desf.) از نظر علوفه ای و نیز جلوگیری از فرسایش خاک و به منظور تثبیت آن حائز اهمیت است. برطبق گزارشات ISTA، تمام بذرهای گونه های استیپا دارای خفتگی می باشند، که این خفتگی کاهش قوه نامیه بذر این گیاه را موجب می شود. لذا در این تحقیق بذر Stipa barbata پنج جمعیت بذری تیران، سمیرم، نطنز، تنگه چشمه و فریدن در استان اصفهان، جمع آوری و سپس تیمارهای شکستن خواب بذر در قالب طرح آماری، کاملا تصادفی در چهار تکرار بررسی گردید. پس از آن سه صفت درصد جوانه زنی، میانگین جوانه زنی در روز و ضریب آلومتری با استفاده از آمار و بررسی نتایج، محاسبه و بهترین تیمار معرفی گردید. بررسی نتایج نشان داد که بهترین تیمار شکستن خفتگی بذر این گیاه، الف) دمای متناوب 23/13 درجه سانتیگراد با تناوب نوری 8 ساعت روشنایی و 16 ساعت تاریکی ب) استفاده از اسید جیبرلیک 250 پی پی ام، بمدت 48 ساعت، و ج) حذف پوششهای بذری می باشد. بیشترترین و کمترین قوه نامیه بترتیب مربوط به جمعیتهای نطنز و تیران می باشد. بین درصد جوانه زنی و میانگین جوانه زنی در روز بذرهای این گیاه همبستگی زیادی وجود دارد بنابراین در آزمایشات ارزیابی قوه نامیه بذر این گیاه، علاوه بر درصد جوانه زنی می توان از شاخص میانگین جوانه زنی در روز، نیز استفاده نمود.

گیاهان بیابانی ایران با شرایط زیستی دشوار این مناطق طی سالیان متمادی سازگاری یافته اند. در نتیجه دارای پتانسیل ژنتیکی وسیعی جهت تحمل تنشهای غیر زیستی از جمله شوری و خشکی هستند. از جمله گیاهان این منطقه می توان از سرده Aeluropus نام برد که از خویشاوندان نزدیک گندم است. در این پژوهش، شرایط متفاوت کشت دو گونه A. lagopoides و A. littoralis به روش های کشت بذر، تکثیر رویشی گیاه و کشت هیدروپونیک، و نیز استفاده از تیمارهای هورمونی مناسب برای کشت کالوس، کشت تعلیقی و باززایی گیاهان مزبور در شرایط درون شیشه ای مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که تکثیر از طریق استولون یکی از مناسب ترین روش های تکثیر رویشی برای این دو گونه است. همچنین با استفاده از غلظت 2 میلی گرم بر لیتر اکسین و 1 تا 2 میلی گرم بر لیتر از سیتوکینین می توان بیشترین در صد کالوس زایی را از جداکشتهای نوک ریشه القا نمود. کالوسهای کوچک و شکننده شیری رنگ برای ایجاد کشت تعلیقی گیاهان مذکور استفاده شد. در عمل برای ایجاد کالوسهای جنین زا از کشت تعلیقی، ترکیبی از هورمونهای کینتین و اکسین مناسب بود. از این تجربیات می توان در آینده برای بررسی های مولکولی پاسخ گیاه به تنشهای شوری و خشکی استفاده نمود.

به منظور ارزیابی واکنش صفات کیفی گندم رقم کوهدشت به آرایش تراکم گیاه، آزمایشی در سال زراعی 81-1380 در ایستگاه تحقیقاتی گنبد اجراء گردید. برای اجرای آزمایش از مقادیر متفاوت (250، 300، 350 و 400 عدد بذر در متر مربع) و سه فاصله ردیف کشت (5، 12، 17 و 25 سانتیمتر) در قالب طرح بلوکهای کامل تصادفی بصورت فاکتوریل با سه تکرار در شرایط دیم استفاده شد. صفات کیفی بعد از برداشت نهایی و در آزمایشگاه شیمی غلات تعیین و اثرات اصلی و متقابل آنها مورد تجزیه و تحلیل آماری قرار گرفت. ارزیابی ها نشان داد با زیاد شدن فاصله ردیف کشت، درصد پروتئین، درصد گلوتن مرطوب و درصد گلوتن خشک روند افزایشی دارند اما روند عدد زلنی، سختی دانه، میزان جذب آب آرد، شاخص کیفی گلوتن، فعالیت آلفا- آمیلاز، درصد رطوبت دانه و نسبت آمیلوز به نشاسته تا فاصله ردیف کشت 17 سانتیمتر افزایشی است و با افزایش بیشتر فاصله ردیف کاهش می یابد. حجم نان نیز با افزایش فاصله ردیف کاهش یافت. سختی دانه و میزان جذب آب آرد با افزایش میزان بذر افزایش یافته اما نسبت آمیلوز به نشاسته تا میزان بذر 350 عدد روند افزایشی نشان داد. اثر میزان بذر بر عدد زلنی و اثر متقابل فاصله ردیف و میزان بذر بر درصد جذب آب معنی دار بود. بین نسبت آمیلوز به نشاسته و عدد زلنی، همچنین عدد زلنی و صفات درصد پروتئین، حجم نان و سختی دانه همبستگی مثبت مشاهده شد. تجزیه و تحلیل آماری نشان داد که فاصله ردیف 17 سانتیمتر و میزان بذر 300 عدد بذر در متر مربع مناسب ترین آرایش گیاه می باشد.

در این تحقیق تاثیر باندهای مختلف این اشعه بر مقدار کلروفیل a و b، کلروفیل کل، آنتوسیانین، کاروتنوئیدها، فلاوونوئیدها و پیگمانهای جذب کننده UV در برگ گیاه سویا مورد مطالعه قرارگرفته است. آزمایشها نشان داد که درگیاهان تحت تیمار با اشعه (73wm-2/2) UV-A مقدار این رنگیزه ها در مقایسه با گیاهان کنترل تغییرات معنی داری نشان نمی دهد.
در گیاهانی که تحت تابش با اشعه (15wm-2/1) UVB و (66wm-2/2)UV-C قرار داشتند مقدار کاروتنوئیدها کاهش یافت اما در مقایسه با کلروفیل این کاهش چشمگیر نبود که احتمالا دلیل آن حساسیت بیشتر کلروفیلها نسبت به تابش با اشعه ماوراءبنفش می باشد. احتمال دیگر افزایش سنتز کاروتنوئیدها می باشد که یک واکنش تدافعی گیاه در مقابله با این اشعه محسوب می شود، زیرا رنگیزه ها نقش سمیت زدائی اشکال مختلف اکسیژن فعال، و خاموش نمودن کلروفیل برانگیخته سه تائی در بافتهای فتوسنتزی را بعهده دارند. مقدار فلاوونوئیدها و پیگمانهای جذب کننده UV در گیاهان تحت تیمار افزایش معنی داری را نشان دادند. در گیاهان تحت تیمار با UV-B و UV-C تجمع آنتوسیانینها مشاهده شد که این افزایش نسبت به کنترل معنی دار بود. از آنجایی که این ترکیبات در ناحیه طیف ماوراءبنفش جذب بالایی دارند مانع عبور این اشعه به بافتهای حساس شده و بالطبع از اثرات مضر آن جلوگیری می کند. همچنین نقش این رنگیزه ها در فرونشاندن رادیکالهای پراکسید هیدروژن و سایر گونه های اکسیژن فعال می تواند یک واکنش تدافعی گیاهان در مقابل تابش اشعه ماوراء بنفش درنظر گرفته شود.