فهرست مطالب

فصلنامه فرآیند و کارکرد گیاهی
سال سوم شماره 2 (پیاپی 8، تابستان 1393)

  • تاریخ انتشار: 1393/08/27
  • تعداد عناوین: 13
|
  • مجید قادریان*، نجمه پاکدامن صفحات 1-12
    خاک های سرپنتین دارای غلظت های زیاد و سمی فلزات سنگین نظیر نیکل، کروم و کبالت می باشند. گروهی از گیاهان، مانند گونه Pistacia atlantica، با کسب سازش های خاص قادرند در این خاک ها رشد کنند. در تحقیق حاضر، رشد، انباشتگی نیکل و فعالیت برخی آنزیم های آنتی اکسیدان در گونه های سرپنتین P. atlantica و غیرسرپنتین P. vera و P. khinjuk، در پاسخ به افزایش غلظت نیکل در محیط کشت بررسی گردید. نتایج مربوط به تاثیر افزایش غلظت نیکل بر وزن خشک گیاهان، نشان دهنده تحمل بیشتر گونه سرپنتین P. atlantica در مقایسه با گونه های غیر سرپنتین P.vera و P. khinjuk بود. گونه های سرپنتین و غیرسرپنتین Pistacia، با توجه به غلظت بیشتر نیکل در بخش های هوایی نسبت به ریشه ای جزء گیاهان سد کننده محسوب می شوند که با تجمع نیکل در ریشه ها، از انتقال آن به بخش هوایی تا حدودی جلوگیری می کنند. در این تحقیق، فعالیت آنزیم های آنتی اکسیدان کاتالاز و آسکوربات پراکسیداز در بخش های هوایی و ریشه ای گونه های سرپنتین و غیرسرپنتین Pistacia با افزایش غلظت نیکل در محیط افزایش یافت. فعالیت این آنزیم ها، احتمالا به منظور حفظ سامانه فتوسنتزی در برابر تنش اکسیداتیو حاصل از غلظت های زیاد نیکل، در بخش های هوایی به مراتب بیشتر از بخش های ریشه ای بود. افزایش فعالیت آنزیم آسکوربات پراکسیداز در بخش های هوایی گونه سرپنتینP. atlantica در پاسخ به افزایش غلظت نیکل محیط، به طور متمایز بیش از گونه های غیرسرپنتین بود. بنابراین فعالیت این آنزیم ممکن است به عنوان یکی از عوامل موثر در افزایش تحمل گونه سرپنتین، در مقایسه با گونه های غیر سرپنتین، نسبت به افزایش غلظت نیکل محیط باشد.
    کلیدواژگان: آسکوربات پراکسیداز، کاتالاز، نیکل، Pistacia atlantica، Pistacia khinjuk و Pistacia vera
  • پریسا حیدری زاده، مرتضی زاهدی*، محمدرضا سبزعلیان صفحات 13-24
    با نو آوری تولید لامپ های (LED (Light Emitting Diode فرصت تازه ای برای تولید گیاهان دارویی، باغی و زینتی در محیط های کنترل شده و همچنین مطالعه تاثیر فیزیولوژیکی طول موج های نوری بر گیاهان فراهم شده است. در این آزمایش سه کلون نعناع فلفلی (اصفهان، طبس و قزوین) به صورت گلدانی در 5 انکوباتور حاوی لامپ های LED با طیف نوری قرمز (100 درصد)، آبی (100 درصد)، ترکیب قرمز (70 درصد) و آبی (30 درصد)، سفید (100 درصد) و لامپ فلورسنت با شدت نوری 300 میکرومول فوتون بر متر مربع بر ثانیه مورد بررسی قرار گرفتند. دو ماه پس از کشت، وزن گیاه، درصد اسانس و میزان فعالیت آنزیم های آنتی اکسیدان کاتالاز، گلوتاتیون ردوکتاز، آسکوربات پراکسیداز و سوپراکسید دیسموتاز ارزیابی شدند. بالاترین وزن تر گیاه در ترکیب نور قرمز و آبی برای کلون اصفهان بدست آمد. تحت تاثیر نور قرمز، درصد اسانس در کلون اصفهان بیش از 4 برابر شرایط مزرعه بود. نورآبی، فعالیت آنزیم های کاتالاز، گلوتاتیون ردوکتاز و آسکوربات پراکسیداز را در گیاه نعناع به طور معنی داری نسبت به سایر محیط های رشد افزایش داد، هرچند از نظر افزایش میزان آنزیم سوپراکسید دیسموتاز، تاثیر نور آبی بعد از نور فلورسنت قرار داشت. به نظر می رسد که نورهای LED بتوانند با تحریک رشد و القاء تولید و تجمع متابولیت های ثانویه در گیاه به طور همزمان تولید و کیفیت گیاه را در محیط های کنترل شده در مقایسه با شرایط طبیعی مزرعه افزایش دهند.
    کلیدواژگان: لامپ های LED، نعناع، اسانس، آنتی اکسیدان
  • حلیمه حسن پور*، وحید نیکنام صفحات 25-34
    تنش خشکی یکی از مهترین عوامل محیطی محدود کننده رشد و تولیدات گیاهی در اکثر نقاط دنیا از جمله ایران است. گیاهان با استراتژی های مختلف از جمله تغییر در متابولیسم آنزیم های آنتی اکسیدان خود را با تنش های محیطی وفق می دهند. پونه معطر گیاهی است دارویی، معطر و متعلق به تیره نعناعیان بوده که به طور وسیعی در طب سنتی مورد استفاده قرار می گیرد. به منظور بررسی اثر تنش خشکی بر رشد، فتوسنتز و فعالیت آنزیم های آنتی اکسیدان دو اندام ریشه و برگ، آزمایشی در شرایط کنترل شده گل خانه ای در قالب طرح کاملا تصادفی با چهار تیمار در مرحله گل دهی انجام شد. تنش خشکی در چهار سطح ظرفیت های مزرعه ای 100، 75، 50 و 25 درصد مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که تنش خشکی منجر به کاهش معنی دار پارامترهای رشد، تولیدمثلی و فتوسنتزی شد. سطح فعالیت آنزیم های سوپراکسید دیسموتاز، پراکسیداز و آسکوربات پراکسیداز تحت تنش خشکی در هر دو اندام افزایش یافته و میزان افزایش در ریشه بالاتر از برگ ها بود. فعالیت آنزیم کاتالاز برخلاف سایر آنزیم های آنتی اکسیدان با افزایش سطح تنش خشکی کاهش یافته و بیشترین فعالیت این آنزیم در برگ ها مشاهده شد. بنظر می رسد گیاه پونه معطر با اختصاص کمتر کربن برای رشد، افزایش فعالیت آنزیم های آنتی اکسیدان و تنظیم پراکنش آنزیم ها در اندام های مختلف می تواند تنش خشکی را تحمل نماید.
    کلیدواژگان: پونه معطر(Mentha pulegium L، )، تنش خشکی، رشد، فتوسنتز، آنزیم های آنتی اکسیدان
  • معصومه رفیعی دمنه، لیلا شبانی*، مجید شریفی تهرانی صفحات 35-46
    تنش فلزات سنگین در گیاهان به ایجاد تنش اکسیداتیو و تولید گونه های اکسیژن فعال منجر می شود. گیاهان برای تعدیل این تنش دفاع آنتی اکسیداتیو از جمله افزایش فعالیت آنزیم های آنتی اکسیدان را در پیش می گیرند. در این مطالعه نقش قارچ میکوریز آربسکولار Glomus intraradices به عنوان یکی از میکروارگانیسم های همزیست با گیاه بر برخی شاخص های رشد و فعالیت آنزیم های آنتی اکسیدان تحت تنش فلز سنگین نیکل بررسی شد. در این آزمایش گیاهچه های فستوکا به دو حالت آلوده به قارچ (M+) و عاری از آن (M-) تحت 4 غلطت نیکل (0، 30، 90 و 180 میلی گرم در کیلوگرم) در خاک استریل به مدت سه ماه کشت داده شد. نتایج آزمایش نشان داد که تیمار نیکل باعث کاهش وزن تر و طول اندام هوایی شد در حالی که این شاخص های رشد در گیاهچه های فستوکای M + بیشتر از انواع M- آنها بود. با افزایش غلظت نیکل شاخص نشت الکترولیتی غشاء افزایش یافت و مقدار آن در گیاهچه های فستوکای M- بیشتر از گیاهان M+ بود. همچنین نتایج حاصل از اندازه گیری میزان فعالیت آنزیم های آنتی اکسیدان نشان داد حضور قارچ، سبب افزایش فعالیت آنزیم های کاتالاز، گایاکول پراکسیداز و گلوتاتیون ردوکتاز در برابر اثرات سمی نیکل شد، و تاثیری بر فعالیت آنزیم های آسکوربات پراکسیداز و سوپراکسید دیسموتاز نداشت، و بر فعالیت آنزیم گلوتاتیون اس ترانسفراز اثر منفی نشان داد. حضور قارچ Glomus intraradices در گیاهچه های M+ فستوکا باعث تقویت سیستم آنتی اکسیدن شده و همچنین اثرات منفی تیمار نیکل را در این گیاهچه ها تعدیل نمود.
    کلیدواژگان: آنزیم آنتی اکسیدان، فسکیوی بلند، قارچ میکوریز آربسکولار، نیکل
  • ارزیابی تنوع مولفه های فتوسنتزی در لاین های دابل هاپلویید کلزا و روابط آنها با عملکرد دانه در شرایط مزرعه
    الهام پاپی موسوی، احمد ارزانی*، قدرت الله سعیدی صفحات 47-56
    این آزمایش به منظور ارزیابی خصوصیات فتوسنتزی و ارتباط آنها با عملکرد دانه در 30 لاین دابل هاپلویید کلزا Brassica napus L. در مزرعه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه صنعتی اصفهان واقع در 40 کیلومتری غربی اصفهان در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی در دو تکرار در سال زراعی 91-1390 اجرا شد. در این پژوهش خصوصیاتی چون میزان تعرق، هدایت روزنه ای، هدایت مزوفیلی، غلظت دی اکسید کربن داخل روزنه ای، کارایی مصرف آب فتوسنتزی، میزان فتوسنتز، کارایی مصرف آب و عملکرد دانه اندازه گیری شدند. نتایج تجزیه واریانس نشان داد که لاین های دابل هاپلویید کلزا از لحاظ تمامی خصوصیات مرتبط با فتوسنتز و همچنین عملکرد دانه اختلاف معنی داری داشتند. نتایج جدول همبستگی نشان داد که بین عملکرد دانه و صفات فتوسنتز(r=0.29)، هدایت مزوفیلی (r = 0.3) در سطح احتمال 5 در صد همبستگی مثبت و معنی داری وجود داشته است و هم چنین بین صفت عملکرد دانه با کارایی مصرف آب (r = 0.33) همبستگی معنی داری در سطح احتمال یک درصد وجود داشت. بین صفات فتوسنتز و هدایت مزوفیلی همبستگی بسیار معنی داری در سطح احتمال یک درصد وجود داشت (r = 0.99). ضمن اینکه لاین دابل هاپلویید شماره 9 دارای بیشترین فتوسنتز (27/75)، هدایت روزنه ای(0/4)، کارایی مصرف آب (10/16) و هدایت مزوفیلی (0/08) و لاین دابل هاپلویید 5 دارای کم ترین هدایت مزوفیلی (0/009) و فتوسنتز (3/08) بودند. در مجموع می توان گفت که بین تمامی لاین های دابل هاپلویید مختلف کلزا از لحاظ صفات مورد مطالعه اختلاف معنی داری وجود داشت. که این اختلاف حاکی از تنوع بالای ژنتیکی لاین های دابل هاپلویید از لحاظ صفات مرتبط با فتوسنتز و در نتیجه ظرفیت عملکرد دانه بوده است.
    کلیدواژگان: شاخص های فتوسنتزی، عملکرد دانه، کلزا
  • علی اعلمی*، سیده حمیده کاروانکش، رضا شیرزادیان خرم آباد، فریدون پاداشت صفحات 57-66
    جاسمونیک اسید از جمله تنظیم کننده های رشد گیاهی محسوب می شود که نقش مهمی در سازوکار دفاعی گیاهان نسبت به تنش های محیطی به خصوص القای ژن های دفاعی در مواجهه با عوامل بیماری زا دارد. پس از هجوم پاتوژن به گیاه، تغییر در میزان بیوسنتز هورمون های کلیدی سالیسیلیک اسید، جاسمونیک اسید و اتیلن، القای ژن های دخیل در سنتز فیتوالکسین، پروتئین-های مرتبط با بیماری زایی (Pathogenesis Related Protein) و پروتئین های ناقل (ABC transporter) جزء مهم ترین واکنش های دفاع گیاهی است. بر این اساس، در این مطالعهتاثیرمصرف متیل جاسمونات بر بیان تعدادی از ژن های مرتبط با سازوکار های دفاعی شامل PR1، PDF1.2، Thionin، NPR1، PDR3، PDR4، PDR5وPDR8 با استفاده از تکنیک Real Time PCR در دو رقم خزر و هاشمی در زمان های صفر، 6، 12، 24 و 48 ساعت بررسی شد. نتایج نشان داد مصرف متیل جاسمونات سبب افزایش بیان همه ژن های مورد بررسی شد که این افزایش در ساعات مختلف به خصوص در ساعات 12، 24 و 48 بین دو رقم متفاوت بود ولی بطور کلی میزان بیان در رقم خزر نسبت به هاشمی از اختلاف معنی داری برخودار بود. این نتایج نشان می-دهد مصرف جاسمونیک اسید و یا القای سنتز این ترکیب در گیاه احتمالا می تواند از طریق افزایش بیان ژن های دفاعی سبب القای مقاومت به بیماری در گیاه برنج شود. همچنین بیان ژن های دفاعی و سازوکار دفاعی تا حد زیادی به ماهیت ژنتیکی گیاه وابسته است. >
    کلیدواژگان: برنج، بیماری، متیل جاسمونیت، پروتئین های ABC، transporter
  • پویان مهربان جوبنی، احمد عبدل زاده*، حمیدرضا صادقی پور، مهناز اقدسی صفحات 67-78
    سیلیکون در گیاه برنج بر بسیاری از صفات رشد از جمله عملکرد آن تاثیرگذار است. این مطالعه با هدف بررسی تاثیر تیمار سیلیکون بر میزان رشد، تجمع و مسیرهای جذب برخی عناصر ضروری در گیاه برنج رقم فجر انجام گرفت. کشت گیاه برنج در محیط آب کشت و با محلول غذایی یوشیدا در اتاقک رشد تحت کنترل انجام شد. تیمارهای آزمایش شامل دو غلظت صفر و 1/5 میلی مولار سیلیکات سدیم بود که به محلول غذایی گیاه اضافه شد. بعد از گذشت 12 روز از تیمار سیلیکات سدیم، صفات رشد از جمله وزن تر و خشک بخش هوایی، رشد نسبی، نسبت وزنی بخش هوایی به ریشه و محتوای آب نسبی گیاه در مقایسه با گیاهان بدون تیمار سیلیکات سدیم افزایش یافت، برعکس تیمار سیلیکات سدیم سبب کاهش معنی دار تعرق شد. همچنین در گیاهان برنج تیمار شده با سیلیکات سدیم تجمع و جذب سیلیکون، آهن و پتاسیم افزایش و تجمع و جذب عناصر کلسیم و منیزیم کاهش معنی داری نشان داد. فنل های محلول در گیاهان تیمار شده با سیلیکات سدیم در ریشه و بخش هوایی کاهش معنی داری داشت، در حالی که لیگنین در ریشه افزایش و در بخش هوایی کاهش یافت که احتمال دارد با ایجاد سد در جذب عناصر از مسیر خارج سلولی ارتباط داشته باشد. اندازه گیری جذب عناصر با کاهش آن در محلول غذایی در تیمارهای مختلف شامل دی نیتروفنل، سیانید سدیم، سرمای محیط ریشه و اشباع فضای اطراف بخش هوایی گیاه با رطوبت نشان داد که سیلیکون احتمالا از طریق رسوب در دیواره سلولی و فضای آوندی جذب کلسیم از مسیر آپوپلاستی را محدود کرده و از طرف دیگر با بهبود کارکرد غشا جذب آهن را از مسیر سیم پلاستی افزایش داده است.
    کلیدواژگان: برنج، جذب عناصر، سیلیکون، فنل، لیگنین، ممانعت کننده های داخل و خارج سلولی
  • پوراندخت گلکار*، لیلا کشاورز صفحات 79-88
    به منظور برآورد کنترل ژنتیکی برخی ازصفات فیزیولوژیک در تنش خشکی، نتاج حاصل از تلاقی های دای آلل 8 رقم گلرنگ زراعی در نسل F2 به روش دو گریفینگ مورد ارزیابی قرار گرفتند. صفات اندازه گیری شده در این مطالعه شامل: شاخص کلروفیل، کلروفیلa، کلروفیل b، کاروتنوئید، سطح ویژه برگ، محتوای ازت برگ، محتوای نسبی آب و ارتفاع گیاهچه بود. ژنوتیپ های حاصل از تلاقی های دای آلل یکطرفه در نسل(F2 (36 ژنوتیپ بصورت طرح بلوک های کامل تصادفی با 3 تکرار در شرایط گلخانه مورد ارزیابی قرار گرفتند. معنی دار بودن میانگین مربعات قابلیت ترکیب پذیری عمومی (GCA) و قابلیت ترکیب پذیری خصوصی (SCA) (به جز شاخص کلروفیل) برای تمام صفات در تجزیه واریانس ژنتیکی، مبین اهمیت توام اثرات افزایشی و غیر افزایشی ژنها در کنترل ژنتیکی صفات بود. قابلیت توارث خصوصی پائین و مقدار بیشتر واریانس غالبیت در صفات ارزیابی شده بیانگر اهمیت بیشتر اثرات غالبیت در کنترل ژنتیکی این صفات بود. لذا به منظور بهبود این صفات میتوان از روش های مبتنی بر تولید هیبرید بهره جست.
    کلیدواژگان: اثر، افزایشی، غالبیت، قابلیت ترکیب پذیری، واریانس
  • شکوفه انتشاری *، صغری رفیعی، عبدالله قاسمی پیر بلوطی صفحات 89-96
    در این پژوهش تاثیر غلظت های مختلف جاسمونیک اسید بر میزان و تغییرات اسانس در گیاه آویشن باغی مورد مطالعه قرار گرفت و اسانس بدست آمده از گیاه آویشن توسط دستگاهGC/MS آنالیز گردید. نتایج نشان داد که مهمترین اجزای اسانس در آویشن باغی، تیمول، کارواکرول، پی سایمن، لینالول، گاما ترپینن و برنئول می باشند و غلظت های مختلف جاسمونیک اسید بر میزان این ترکیبات اثرات متفاوتی داشت. همچنین میزان تیمول در تیمار 200 میکرومولار جاسمونیک اسید به طور معنی داری افزایش و در تیمار های 50 و 400 میکرومولار کاهش یافت. میزان کارواکرول در تیمار های 200 میکرومولار جاسمونیک اسید به طور معنی داری افزایش یافت. از طرفی تیمار 400 میکرومولار جاسمونیک اسید باعث کاهش معنی دار لینالول گردید. جاسمونیک اسید 50 میکرومولار باعث افزایش معنی دار گاما ترپینن و تیمار 200 میکرومولار باعث کاهش معنی دار میزان گاما ترپینن شد. میزان پی سایمن در تیمار های 50 و 200 میکرومولار جاسمونیک اسید به طور معنی داری افزایش یافت در حالی که غلظت 50 میکرو مولار جاسمونیک اسید به طور معنی داری باعث کاهش میزان بورنئول شد. بنابراین از نتایج بدست آمده می-توان نتیجه گرفت که غلظت 400 میکرو مولار این ماده هیچ گونه اثر افزایشی بر میزان این ترکیبات نداشته در حالی که در غلظت 200 میکرومولار اسید جاسمونیک میزان سه ترکیب تیمول، کارواکرول و پی سایمن موجود در اسانس به طور معنی داری افزایش یافت. بنابراین دامنه غلظت بین 50 تا 200 میکرومولار اثر تحریکی بیشتری بر تولید ترکیبات موجود در اسانس این گیاه دارد.
    کلیدواژگان: آویشن، جاسمونیک اسید، متابولیت های ثانویه، GC، MS
  • حسین رضوانی، جعفر اصغری، سید محمدرضا احتشامی*، بهنام کامکار صفحات 97-110
    به منظور مقایسه ضریب استهلاک نوری و کارآئی مصرف نور ارقام گندم در تراکم های مختلف خردل وحشی، آزمایشی در دو سال زراعی (90-1389) و (91-1390) در ایستگاه تحقیقات کشاورزی گرگان انجام به منظور مقایسه ضریب استهلاک نوری و کارآئی مصرف نور ارقام گندم در تراکم های مختلف خردل وحشی، آزمایشی در دو سال زراعی (90-1389) و (91-1390) در ایستگاه تحقیقات کشاورزی گرگان انجام شد. آزمایش به صورت فاکتوریل در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با 4 تکرار اجرا شد. عوامل آزمایش شامل چهار رقم گندم (آرتا، تجن، مغان و مروارید) و پنج تراکم خردل وحشی (صفر، 4، 8، 16 و32 بوته در متر مربع) بود. نتایج تجزیه مرکب نشان داد که اثر سال بر ضریب استهلاک نوری، کارآئی مصرف نور و توزیع عمودی سطح برگ معنی دار نبود. در این پژوهش میانگین ضریب استهلاک نوری در دو سال اجرای آزمایش در حداکثر تراکم خردل وحشی در ارقام مروارید، مغان، آرتا و تجن به ترتیب 0/23، 0/51، 0/63 و 0/65 بود که بیشترین آن به رقم تجن و کمترین آن به رقم مروارید اختصاص یافت. با بررسی توزیع عمودی سطح برگ در ارقام گندم مشخص شد که میزان سطح برگ در تمامی لایه های مورد بررسی در رقم مروارید بیشتر از ارقام دیگر در شرایط رقابت و در شرایط خالص بود. میانگین کارآئی مصرف نور در بالاترین تراکم خردل وحشی در هر دو سال اجرای آزمایش در رقم مروارید با (1/85 گرم بر مگاژول) بیشترین و رقم تجن با (1/21 گرم بر مگاژول) دارای کمترین مقدار بودند. در مجموع نتایج حاصل از دو سال آزمایش نشان داد که رقم مروارید به دلیل داشتن توزیع عمودی سطح برگ بهتر، استفاده از کارآئی نور بیشتر و داشتن ضریب استهلاک نوری کمتر، دارای عملکرد دانه بیشتری از سه رقم آرتا، تجن و مغان بوده و در رقابت با خردل وحشی موفق تر بود.
    کلیدواژگان: گندم، مدیریت علف های هرز، تراکم، ساختار کانوپی، عملکرد دانه
  • جعفر نباتی*، احسان کشمیری، محمد کافی، محمد زراع مهرجردی، سعید خانی نژاد، علی نوروزیان صفحات 111-122
    شوری به عنوان یک تنش محیطی مهم و مشکل عمده در کشاورزی مناطق خشک و نیمه خشک مطرح است. کوشیا به عنوان یک گیاه بسیار متحمل به شوری می تواند از طریق تولید زیست توده مناسب با مصرف آب شور منبع خوبی را برای تعلیف دام فراهم کند. به منظور بررسی کاربرد کلسیم و پتاسیم بر کاهش اثر تنش شوری بر برخی خصوصیات کوشیا، آزمایشی با دو سطح شوری شامل dSm-120 و dSm-140 و تیمار شاهد (بدون شوری) و سه سطح کاربرد کلرید کلسیم (mM 10)، کلرید پتاسیم (mM 10) و کاربرد توام کلرید کلسیم و کلرید پتاسیم (mM 5) در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی به صورت کرت های خرد شده با شش تکرار در شرایط گلخانه و آب کشت اجرا شد. نتایج نشان داد که افزایش تنش شوری موجب کاهش وزن تر، وزن خشک و درصد ماده خشک شاخساره و ریشه و همچنین سبب کاهش شاخص سطح سبز، حجم ریشه، پتاسیم اندام هوایی و ریشه، کلسیم و پتاسیم اندام هوایی و ریشه شد. تنش شوری باعث افزایش سدیم اندام هوایی و ریشه و همچنین نسبت سدیم به پتاسیم گردید. کاربرد کلسیم به تنهایی باعث افزایش کلسیم اندام هوایی و کلسیم ریشه شد. کاربرد کلسیم همراه با پتاسیم در بیشتر صفات تاثیر مثبتی در کاهش اثرات شوری از خود نشان داد. در بررسی اثر متقابل شوری و عناصر کلسیم و پتاسیم کاربرد کلسیم در تیمار شوری dSm-140 به تنهایی باعث کاهش سدیم ریشه گردید. کاربرد کلسیم در تیمارهای شوری dSm-120 و dSm-140 بیشترین تاثیر را در افزایش کلسیم اندام هوایی و ریشه از خود نشان داد. همچنین کاربرد کلسیم همراه با پتاسیم در تیمارهای شوری باعث بهبود بسیاری از صفات مورد مطالعه گردید. به طور کلی بر اساس این نتایج کاربرد کلسیم همراه با پتاسیم موجب کاهش اثر تنش شوری و بهبود میزان تولید ماده خشک کوشیا در این شرایط شد.
    کلیدواژگان: آب کشت، ریشه، شاخص سطح سبز، علوفه
  • فاطمه دانشمند*، حکیمه علومی صفحات 123-132
    آمینولوولینیک اسید پیش ساز ضروری برای بیوسنتز تمام ترکیبات تتراپیرولی نظیر هم، کلروفیل، باکتریوکلروفیل، فیتوکروم و ویتامین می باشد. در این مطالعه تاثیر آمینولوولینیک اسید بر کاهش خسارت تنش شوری در گیاه گوجه فرنگی مورد مطالعه قرار گرفت. فاکتورهای مورد بررسی در این تحقیق شامل دو فاکتور، تنش شوری در سه سطح (0، 50 و 75 میلی مولار کلرید سدیم) و تیمار 5-آمینولوولینیک اسید در سه سطح (0، 1 و 2 میلی مولار) بود. تنش شوری در هر دو سطح موجب کاهش پارامترهای رشد، افزایش مقدار مالون دآلدئید و سایر آلدئیدها، نشت یونی، کاهش ترکیبات فنلی، فعالیت فنیل آلانین آمونیالیاز و افزایش فعالیت سوپراکسید دیسموتاز، کاتالاز، آسکوربات پراکسیداز، گلوتاتیون رداکتاز و گایاکل پراکسیداز شد. کاربرد امینولوولینیک اسید باعث بهبود پارامترهای رشد، کاهش مقدار مالون دآلدئید و سایر آلدئیدها، نشت یونی و افزایش ترکیبات فنلی و افزایش فعالیت فنیل آلانین آمونیالیاز، سوپراکسید دیسموتاز، کاتالاز، آسکوربات پراکسیداز، گلوتاتیون رداکتاز و گایاکل پراکسیداز شد. نتایج این مطالعه نشان داد کاربرد امبنولولنیک اسید با تقویت سیستم آنتی اکسیدان آنزیمی در کاهش خسارتo تنش شوری در گیاه گوجه فرنگی موثر است
    کلیدواژگان: 5، آمینولوولینیک اسید، آنزیم های آنتی اکسیدان، تنش شوری، ترکیبات فنلی و گوجه فرنگی
  • رئوف سید شریفی*، سپیده عباس پور صفحات 133-147
    به منظور بررسی تاثیر مقادیر نیتروژن و تلقیح بذر با باکتری های محرک رشد بر عملکرد کمی و کیفی، خصوصیات ریشه، سرعت ظهور برگ و طول دوره پر شدن دانه تریتیکاله، آزمایشی به صورت فاکتوریل در قالب طرح پایه بلوک های کامل تصادفی در سه تکرار در گلخانه پژوهشی دانشکده کشاورزی دانشگاه محقق اردبیلی در سال 1390 انجام گردید. تیمارها شامل مقادیر کود نیتروژن (صفر، 80، 160و 240 کیلوگرم در هکتار) از منبع اوره و تلقیح بذر با باکتری های محرک رشد در چهار سطح (تلقیح بذر با باکتری آزوسپریلیوم لیپوفروم استرین OF، باکتری سودوموناس پوتیدا سویه های 41 و 9 و عدم تلقیح بذر با این باکتری ها به عنوان شاهد) بود. مقایسه میانگین ها نشان داد که حداکثر عملکرد دانه (1/36 گرم در بوته) در ترکیب تیماری تلقیح بذر با باکتری آزوسپریلیوم در مصرف 160 کیلوگرم نیتروژن در هکتار بدست آمد. کاربرد باکتری های محرک رشد و افزایش مقادیر نیتروژن سرعت ظهور برگ را افزایش داد. بالاترین فیلوکرون (5/23 روز) و کمترین سرعت ظهور برگ (0/191 در روز) به ترکیب تیماری عدم مصرف و عدم تلقیح بذر با باکتری های محرک رشد تعلق داشت. آن در ترکیب تیماری تلقیح بذر با آزوسپریلیوم در مصرف 240 کیلوگرم نیتروژن در هکتار برعکس بود. سرعت و طول دوره موثر پر شدن دانه تحت تاثیر مقادیر کود نیتروژن و تلقیح بذر با باکتری های محرک رشد قرار گرفتند. حداکثر وزن دانه (0/516 گرم) و طول دوره موثر پر شدن دانه (29/6 روز) در سطوح کودی 160 کیلوگرم نیتروژن در هکتار در تلقیح بذر با باکتری های محرک رشد برآورد گردید. به نظر می رسد به منظور افزایش عملکرد دانه، سرعت ظهور برگ و طول دوره پر شدن دانه 160 کیلوگرم کود نیتروژن در هکتار در تلقیح بذر با آزوسپریلیوم به کار برده شود.
    کلیدواژگان: باکتری های افزاینده رشد، تریتیکاله، فیلوکرون، کود نیتروژن، سرعت پر شدن دانه
|
  • Majid Ghaderian *, Najmeh Pakdaman Pages 1-12
    Serpentine soils contain relatively high and toxic concentrations of heavy metals like nickel, chromium and cobalt. Nevertheless, in the most of these soils some plant species, such as Pistaacia atlantica, are grown which are metal tolerance. In this research, the effect of different concentrations of nickel supplied has been studied on dry biomass, nickel accumulation and the activity of some anti-oxidative enzymes in serpentine species of P. atlantica compared to non-serpentine P. vera and P. khinjuk. The results of dry biomass indicated the serpentine species of P. atlantica is more tolerant to increasing concentration of nickle than non-serpentine species of P. vera and P. khinjuk. It also appears that Pistacia species are some nickel excluders indicated by low nickel content in their shoots with increasing in the medium. The activity of anti-oxidative enzymes of catalase and ascorbate peroxidase increased in Pistacia species with increasing nickel supplied. Their activities were higher in shoots compared to roots, probably to protect photosynthetic systems against oxidative stress of nickel excess. Remarkably, increasing ascorbate peroxidase activity in the shoots of serpentine species, P. atlantica, was higher than non-serpentine species, P. vera and P. khinjuk, in response to increasing nickel concentration in the medium. This characteristic may be involved in the higher tolerance of P. atlantica, compared to P. vera and P. khinjuk, in serpentine soils.
    Keywords: Ascorbate peroxidase, catalas, nickel, Pistacia atlantica, Pistacia khinjuk, Pistacia vera
  • Mrs Parisa Heydarizadeh, Dr Morteza Zahedi *, Dr Mohammad Reza Sabzalian Pages 13-24
    The invention of Light Emitting Diodes (LEDs) has recently provided a new opportunity for the production of medicinal, horticultural and ornamental plants in controlled environments. It is also possible to study the physiological effects of specific light wavelengths on plants. In this study, three genotypes of pepper mint (Mentha piperita) collected from Isfahan, Tabas and Ghazvin were grown in pots inside 5 incubators each containing 100% red LEDs, 100% blue LEDs, 70% red+30% blue LEDs,100% white LEDs or fluorescent, illuminating at 300 μmol m s-1 light intensity. Plants grown in the field were used as control. After two months, the growth of plants as fresh weight per pot, essential oil content and antioxidant activity of catalase, glutathione reductase, ascorbate peroxidase and superoxide dismutase were evaluated. The highest fresh weight was achieved in Isfahan genotype under the combination of red and blue lights compared to the other lights. However, there was no significant difference with plants grown in the field condition. Essential oil content was more than 4-fold higher in Isfahan genotype under red light compared to that grown in the field. The activity of antioxidant enzymes, catalase (CAT), glutathione reductase (GR) and ascorbate peroxidase (APX) were highest in plants under blue light, while the activity of superoxide dismutase (SOD) was maximum under fluorescent light. It is concluded that LEDs through stimulation of growth and accumulation of secondary metabolites could simultaneously increase plant production and quality under environmental controlled conditions compared to natural illuminated environments.
    Keywords: LED light, mint, essential oil, antioxidant
  • Halimeh Hassanpour *, Vahid Niknam Pages 25-34
    Water deficit is one of the most important environmental stresses limiting plant growth and productivity around the world including Iran. Plants adapted to environmental stress with several strategies such as changes in antioxidant enzyme metabolism. Pennyroyal (Mentha pulegium L.) is an aromatic and medicinal plant of the Labiatae family that is widely used in traditional medicine. In this research, the effects of water deficit stress on growth, photosynthesis and antioxidant enzyme activities in leaf and root organs of M. pulegium plants were studied. Complete randomized block design have been used with four replications. Water deficit was studied at four field capacity levels (100, 75, 50 and 25%). Results showed that the growth, productivity and photosynthesis parameters significantly decreased under water deficit stress. Water deficit significantly increased the activity of antioxidant enzyme such as superoxide dismutase, peroxidase and ascorbate peroxidase in both organs, but the level of increase was more in roots than leaves of plant. Unlike to other enzymes, catalase activity decreased with the increase of water deficit levels, and highest activity was observed in leaves. It seems that pennyroyal plants can tolerate water deficit stress by dedicating less carbon source for growth, increase of antioxidant enzyme activity and regulation of antioxidant enzyme distribution in different organs.
    Keywords: Pennyroyal (Mentha pulegium L.), water deficit, growth, photosynthesis, antioxidant enzymes
  • Massomeh Rafiei, Demneh, Leila Shabani *, Majid Sharifi Tehrani Pages 35-46
    Heavy metal stress in plants may cause oxidative stresses and reactive oxygen species (ROS) production. To reduce this stress, plants use antioxidative defences, such as increasing the activity of antioxidant enzymes. In this study, the role of an arbuscular mycorrhizal (AM) fungi Glomus intraradices as a symbiotic microorganism with plant, was investigated in inducing tolerance to oxidative stress induced by Nickel heavy metal. Tall fescue plants were grown in soils containing 0, 30, 90, 180 ppm of Nickel, in two forms of infected to fungi (M+) and uninfected (M-) for 3 months. Experimental results showed that Nickel treatment caused reduction in growth parameters, where these parameter were higher in M+ plants than M- ones. Membrane electrolyte leakage was increased by the increase of Nickel concentration, and the increase was higher in M+ plants compared to M- plants. Results of measuring the activity of antioxidant enzymes showed that the presence of fungi had increased the activity of catalase (CAT), guaiacol peroxidase (GPX) and glutathione reductase (GR) enzymes against the toxic effect of Nickel, but this had not affected (increasing or decreasing) the activity of ascorbate peroxidase (APX) and superoxide dismutase (SOD) enzymes. These results demonstrated the negative effect on Glutathione-S-transferase (GST) enzyme. Precense of Glomus intraradices in M+ plants amplified the antioxidant system in Festuca plants and reduced the negative effects of Nickel treatment.
    Keywords: Antioxidant enzyme, Mycorrhizal arbuscular fungi, Tall fescue, Nickel
  • Evolution photosynthetic parameters in canola and their relationships with leaf area index under field conditions
    Elham Papi Mousavi, Ahmad Arzani *, Ghodratollah Saeidi Pages 47-56
    This experiment was conducted to evaluate the relationship between photosynthetic characteristics and grain yield in 30 doubled-haploid (DH) lines of Brassica napus in Agricultural Research Station, Isfahan University of Technology, located at 40 km west Isfahan in 2011-12. A randomized complete block design with two replications was used. The following traits were evaluated transpiration rate, stomatal conductance, mesophylic conductance, the stomata carbon dioxide concentration, photosynthesis, photosynthetic rate, water use efficiency (WUE) and grain yield. Analysis of variance showed that DH lines significantly differed for all the traits associated with photosynthesis and grain yield. Results of correlation coefficients between yield and photosynthetic traits of mesophilic conductance (r=0.29) and conductivity (r = 0.3) were significant at 5% level of probability. There was a highly significant positive correlation between yield and WUE (r = 0.33). Highly significant correlation coefficient obtained between photosynthesis and mesophylic conductance (r = 0.99). Moreover, it was revealed that the highest photosynthesis (27.75), stomatal conductance (0.4), water use efficiency (10.16) mesophilic conductance (0.08) belonged to DH line number 9. On the other hand, DH line number 5 possessed the lowest mesophilic conductance (0.009), water use efficiency (1.18) and photosynthesis (3.08). Overall, it can be concluded that the significant differences in all parameters among the canola DH lines may reflect their high genetic diversity associated with photosynthesis and yield potential.
    Keywords: Canola, Leaf area index, Photosynthetic index
  • Ali Aalami *, Seyedeh Hamideh Karvankesh, Reza Shirzadian Khoramabad, Fereydun Padasht Pages 57-66
    Jasmonic acid is a plant growth regulator that plays an important role in defense responses to environmental stress specially defense gene expression against diverse pathogen. Changes of key hormones biosynthesis consist salicylic acid, jasmonic acid and ethylene, genes expression related to phytoalexins synthesis, pathogenesis related proteins and ATP binding cassette ABC Transporter are the most important consequences of plant defense, after pathogen attack. Therefore, in this study effect of methyl jasmonate treatment on genes expression of related to defense response, including: PDR8, PDR5, PDR4, PDR3, NPR1, Thionin, PDF1.2 and PR1 using Real Time PCR technique in two cultivars, Hashemi and Khazar in 0, 6, 12, 24 and 48 hours after treatment were studied. Results showed that, methyl jasmonate treatment was increased the expression of all genes. In particular, the increase in 12, 24 and 48 hours were different between the two varieties, but generally the level of expression was significant for Khazar compared to Hashemi.The results suggest that Jasmonic acid treatment increase defense gene expression and probably induce resistance to diseases in rice. In addition genes expression and defense response largely depends on plant genetic background.
    Keywords: ABC, transporter, Disease, Methyle Jasmonate, Rice
  • Mr Pooyan Mehrabanjoubani, Dr Ahmad Abdolzadeh *, Dr Hamid Reza Sadeghipour, Dr Mahnaz Aghdasi Pages 67-78
    Silicon as an essential nutrient in rice plant affects many growth factors including yield. The main object of this study was to evaluate the effects of silicon application on growth, uptake pathways and accumulation of some nutrients and phenolics and lignin contents in rice plant, Oryza sativa cv. Fajr. The plants cultivated in Hydroponic culture medium with Yoshida nutrients in growth chamber under controlled condition. Silicon treatments were included two 0 and 1.5 mM sodium silicate. The plants treated with silicon for 12 days indicated higher fresh and dry weight of shoot, relative growth rate and shoot to root ratio compared to plants devoid of silicon nutrition. In contrast, transpiration was decreased significantly due to silicon application. Also, uptake and accumulation of silicon, iron and potassium were significantly increased and calcium and magnesium uptake and accumulation were markedly decreased following silicon application. Soluble phenolics significantly decreased in roots and shoots of silicon treated plants, while lignin increased in root and decreased in shoot due to silicon application that may related to creation of barrier in apoplastic pathway of nutrients uptake. Measurement of nutrients uptake by reduction of their concentration in nutrient solution following different treatments including 2,4-Dinitrophenol, sodium cyanide and cold in roots environment and saturation of water vapor in shoots indicated that probably silicon deposition in cell wall and vascular space limited apoplastic uptake of calcium. On the other hand, improvement of membranes function increased iron uptake via intracellular pathway.
    Keywords: Inhibitors of intra, extracellular, Lignin, Nutrient uptake, Phenol, Rice, Silicon
  • Pooran Golkar *, Liela Keshavarz Pages 79-88
    Diallel crosses of eight cultivars and breeding lines of safflower were conducted. F2 generations were evaluated to estimate genetic parameters for some physiological traits under drought stress with Griffing’s methods 2. Evaluated traits were: Chlorophyll index, Chlorophyll a, Chlorophyll b, carotenoids, relative water content, specific leaf area, leaf nitrogen content and plantlet height. Genotypes of F2 generation (36) were evaluated in a complete randomized block designs with three replication at Research greenhouse of college of Agriculture Shahid Bahonar University of Kerman Analysis of variance based on Griffing’s method revealed significant general combining ability (GCA) and specific combining ability (SCA) mean squares of all studied traits in F2 generations, implementing the importance of additive and non-additive genetic effects. Low narrow-sense heritability estimates and high estimates of dominance effects for all of the studied traits indicated the importance of non-additive genetic efficiency for these traits. Hence the efficiency of hybrid production method would be high for them.
    Keywords: Effect, Additive, Combining ability, heritability
  • Pages 89-96
    In this study, the effect of jasmonic acid concentrations on secondary metabolites in Thymus vulgaris L. was examined. Second metabolites were analyzed by GC/MS chromatography. The results showed that major compounds were Thymol, Cavacrol, P- cymen, Linalol, γ- terpinen and Borneol. Different levels of jasmonic acid had different effects on content of these metabolites. Results showed that in plants that treated with 200 µM jasmonic acid Thymol increased significantly but decreased in 50 and 400 µM. 200 µM jasmonic acid increased Carvacrol significantly. 50 and 200 µM jasmonic acid didn,t have significant effect on Linalol content but 400 µM jasmonic acid decreased significantly Linalol. γ- terpinon increased significantly in 50 µM but decreased in 200 µM jasmonic acid. P- cymen content increased with 50 and 200 µM jasmonic acid and Borneol content decreased in 50 µM jasmonic acid. Therefore we concluded that different concentration of jasmonic acid had different effect on secondary metabolites in Thymus vulgaris in this research.
    Keywords: Jasmonic acid, GC, MS chromatography, Secondary metabolites, Thymus vulgaris L
  • Hosein Rezvani, Dr Jafar Asghari, Seyed Mohammadreza Ehteshami *, Behnam Kamkar Pages 97-110
    In order to evaluate light extinction coefficient and light use efficiency of wheat cultivars in densities of wild mustard, an experiment was conducted in Agricultural Research Station Gorgan during 2010-2012. The experiment design consisted of four randomized complete blocks in a factorial arrangement. The design consisted of two factors, four wheat cultivars and 5 levels of wild mustard densities. The results of means comparison of cultivar×wild mustard density interaction effect showed by increasing wild mustard density, light extinction coefficient increased in wheat different cultivars. In this research, the means of light extinction coefficient in the maximum of wild mustard density in Morvarid, Moghan, Arta and Tajan was 0.23, 0.51, 0.63 and 0.65, respectively. The highest and lowest of light extinction coefficient observed in Tajan and Morvarid, respectively. By comparing the vertical distribution of leaf area in wheat cultivars was distinguished that the highest of gathering amount of leaf area in all of investigated layers observed in Morvarid in competition and pure conditions. The highest of light use efficiency in the maximum of wild mustard density (32 plant/m2) observed in Morvarid (1.85 g/Mj) in the both of years, meanwhile, Tajan (1.21 g/Mj) had the lowest of light use efficiency. Totally, the results of this experiment in two years showed Morvarid had the highest of seed yield for the reason that the most of vertical distribution of leaf area and light use efficiency and too, the lowest of light extinction coefficient in compared to other cultivars, and was the more of succeed in competition with wild mustard.
    Keywords: Wheat, Weed management, Density, Canopy structure, Grain yield
  • Jafar Nabati *, Ehsan Keshmiri, Mohammad Kafi, Mohammad Zare Mehrjerdi, Saeed Khaninejad, Ali Norooziyan Pages 111-122
    Salt stress is a major environmental problem in arid and semi-arid agriculture. Kochia is a halophyte, which may provids a good source of forage for livestock by using saline water. In order to investigate the salinity effect on some morphological characteristics of kochia, an experiment was conducted with supply of K+ and Ca+2 in green house and hydroponic condition. Two salinity levels including 20 dSm-1 and 40dSm-1 and control (tap water) and KCl (10mM), CaCl2 (10mM) and KCl with CaCl2 (5 mM) using split plot design, based on RCBD allocated in main and sub plot with six replications respectively. Result showed that increasing salinity decreased shoot and root fresh and dry weight, and reduces the green area index, root volume, shoot and root potassium and calcium concentration. Salinity increased Na and ratio of sodium to potassium in shoots and roots. Use of calcium alone increased calcium of shoot and root. Application of calcium with potassium, showed a positive effect on reducing impacts of salinity. The interaction between calcium and potassium with salinity, the use of calcium alone in salt treatment (40dSm-1) reduced the sodium contents of roots. Application of calcium in salinity treatments (20 and 40dSm-1) showed the greatest impact on shoot and root calcium. Also the use of calcium with potassium improved the traits in this study. Generally, based on this results application of K+ with Ca+2 alleviated effect of salinity and improve dry matter production of kochia.
    Keywords: Forage, green area index, hydroponic, root
  • Fatemeh Daneshmand *, Hakimeh Oloumi Pages 123-132
    5-aminolevulinic acid is the key precursor of all tetrapyrrole compounds such as heme, chlorophylls, bacteriochlorophyll, phytochrome and vitamin B12. In this study, the effect of 5-aminolevulinic acid, in reduction of salt stress in Lycopersicun esculentum Mill. var. Falcato were studied. Salinity at three levels (0, 50 and 75 mM NaCl) and ALA treatment at three levels (0, 1 and 2 mM) were investigated in this study. Salinity reduced growth parameters, phenolics content and phenylalanine ammonialyase activity, and increased lipid peroxidation, ion leakage and the activity of superoxide dismutase, catalase, ascorbate peroxidase, glutathione reductase and guaiacol peroxidase. 5-aminolevulinic acid application in two levels increased the growth parameters, phenolics content, and the activity of phenylalanine ammonialyase, superoxide dismutase, catalase, ascorbate peroxidase, glutathione reductase and guaiacol peroxidase, and decreased lipid peroxidation and ion leakage. These results show that the application of 5-aminolevulinic acid, via enhancing the activity of enzymatic antioxidant system, is effective in salt tolerance of tomato plants.
    Keywords: 5, aminolevulinic acid, Antioxidant Enzymes, Salt stress, Phenolic compounds, Tomato
  • Raouf Seyed Sharifi *, Sepideh Abbas Pour Pages 133-147
    In order to study the effects of nitrogen rates and seed inoculation with plant growth promoting rhizobacteria (PGPR) on quantitative and qualitative yield, root characterstics, leaf appearance rate and grain filling period of triticale, a factorial experiment was conducted based on randomized complete block design with three replications in research greenhouse of the faculty of Agriculture, University of Mohaghegh Ardabili in 2011. Factors were: nitrogen rates in four levels (0, 80, 160 and 240 kg N ha-1) as urea and seed inoculation with plant growth promoting rhizobacteria in four levels containing, without inoculation as control, seed inoculation with Azospirillum lipoferum strain OF, Psedomunas putida strains 41, and 9. Means comparison showed that maximum of grain yield (1.36 gr/per plant) was obtained at seed inoculation with Azospirillum lipoferum×160 kg N ha-1. Application of PGPR and increasing of nitrogen rates increased leaf appearance rate. Maximum of phyllochron (5.23 days) and the least of leaf appearance rate (0.191/day) was belonged to treatment compound of N0 × without inoculation seed with PGPR and it was vise versa in treatment compound of N240 × inoculation seed with Azospirillum. Rate and effective grain filling period were affected by nitrogen rates and seed inoculation with PGPR. Maximum of grain weight (0.0516 gr) and effective grain filling period (29.6 day) were obtained in seed inoculation with PGPR×160 kg N ha-1. It seems that in order to increasing of grain yield, leaf appearance rate, grain filling period and some traits be applied 160 kg N ha-1 × seed inoculation with Azospirillum lipoferum
    Keywords: Grain filling rate, Fertilizer nitrogen, Phyllochron, Plant Growth Promoting Rhizobacteria, Triticale