فهرست مطالب

فرآیند و کارکرد گیاهی - سال چهارم شماره 12 (1394)
  • سال چهارم شماره 12 (1394)
  • تاریخ انتشار: 1394/05/10
  • تعداد عناوین: 13
|
  • نادر چاپارزاده *، معصومه فرجی، محمد پاژنگ، علیرضا محمدپور صفحات 1-10
    نیتریک اکساید به عنوان مولکول گازی فعال نقش مهمی در پاسخ به انواع تنش های زیستی و غیرزیستی گیاهان دارد. دماهای پایین یکی از عوامل محدود کننده بقاء، تولیدمثل و توزیع جغرافیایی گیاهان در بیشتر مناطق دنیا محسوب می شود. دماهای پایین با تغییرات بیوشیمیایی، فیزیولوژیکی و تغییرات مولکولی منجر به تنش اکسیداتیو می گردند. در این پژوهش اثرات پیش تیمار 1/0 میلی مولار سدیم نیتروپروساید (به عنوان دهنده نیتریک اکساید) بر گیاه نخود به هنگام کاهش دمای شبانه (25 و 15 و 5 درجه سانتی گراد) مطالعه شد. آزمایش به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی با چهار تکرار جهت سنجش ترکیباتی مانند محتوای هیدروژن پراکساید، شاخص پراکسیداسیون چربی ها، ترکیبات فنلی محلول و نا محلول، ظرفیت آنتی اکسیدانی کل و فعالیت آنزیم های پراکسیداز و سوپراکسیددیسموتاز انجام شد. نتایج نشان داد که اثر نیتریک اکساید بر محتوای هیدروژن پراکساید، ترکیبات فنلی محلول و نا محلول و ظرفیت آنتی اکسیدانی کل معنی دار بود ولی بر شاخص پراکسیداسیون چربی ها، فعالیت آنزیم های پراکسیداز و سوپراکسیددیسموتاز معنی دار نبود. تغییر دما بر کلیه صفات مذکور تاثیر معنی داری داشت. برهم کنش سدیم نیتروپروساید و دما بر ظرفیت آنتی اکسیدانی کل و فعالیت آنزیم سوپراکسید دیسموتاز معنی دار بود، ولی بر محتوای هیدروژن پراکساید، شاخص پراکسیداسیون چربی ها، ترکیبات فنلی محلول و نامحلول و فعالیت آنزیم پراکسیداز معنی دار نبود
    کلیدواژگان: دماهای پایین، گونه های فعال اکسیژن، نخود، نیتریک اکساید
  • محسن زواره *، سمانه اسدی صنم، همت الله پیردشتی، ابوذر هاشم پور، یاسر یعقوبیان صفحات 11-28
    با هدف بررسی پاسخ های بیوشیمیایی و فیزیولوژیک گیاه دارویی سرخارگل به تنش دمای پایین، پژوهشی به صورت طرح کاملا تصادفی با سه تکرار در دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری در سال 1392، اجرا شد. گیاهچه های پنج ماهه سرخارگل به مدت شش ساعت در سه سطح دمایی 23 (شاهد)، 4 و 4- درجه سلسیوس قرار داده شدند و سپس مقدار نشت یونی (EL) و مالون دی آلدهید (MDA)، فعالیت آنزیم های سوپر اکسید دیسموتاز (SOD)، پراکسیداز (POD)، کاتالاز (CAT)، آسکوربات پراکسیداز (APX) و پلی فنول اکسیداز (PPO)، اکسیداسیون پروتئین برگ ها، میزان فنل، فلاونوئید کل و ظرفیت آنتی اکسیدانی (DPPH) و نیز، متغیرهای فلورسانس کلروفیل از جمله Fm''، Fv''/Fm''، NPQ و qP اندازه گیری شدند. نتایج آزمایش افزایش معنی دار مقدار نشت یونی و MDA را در برگ های سرخارگل به دنبال داشته است به طوری که بیشترین مقدار نشت یونی (7/55 درصد) و MDA (3/12 نانومول بر گرم بافت تازه)، در دمای 4- درجه سلسیوس به دست آمد. در این مطالعه، بیشترین فعالیت آنزیم های آنتی اکسیدانی SOD، CAT و APX در گیاهچه هایی ثبت شد که تحت تنش سرما (4 درجه سلسیوس) قرار داشتند. فعالیت دو آنزیم POD و PPO با کاهش دما به 4- درجه سلسیوس کاهش یافت. بیشترین مقدار پروتئین هم، در شرایط سرما محاسبه شد که نسبت به تیمار شاهد در حدود 5/65 درصد افزایش داشت. تنش دمای پایین، میزان فنل و فلاونوئید کل سرخارگل ها را کاهش داد. بیشترین ظرفیت آنتی اکسیدانی (93/0 درصد) در تیمار شاهد به دست آمد. اختلاف معنی داری در بین متغیرهای فلورسانس در شرایط تاریکی مشاهده نشد با این حال، مقدار Fm'' و Fv''/Fm'' با افزایش تنش کاهش یافت و بیشترین مقدار NPQ و qP هم، در دمای 4- درجه سلسیوس ثبت شد. به طور کلی، می توان اظهار داشت که گیاه سرخارگل تحمل نسبتا خوبی به تنش دمای پایین تا 4- درجه سلسیوس دارد.
    کلیدواژگان: آنزیم های آنتی اکسیدان، سرما، فلورسانس کلروفیل، نشت یونی
  • صالحه نادری، صدیقه اسمعیل زاده بهابادی *، براتعلی فاخری صفحات 29-41
    ریحان (Ocimum basilicum)، گیاه دارویی از خانواده نعناعیان (Lamiaceae) است که دارای ترکیبات ترپنوئیدی و فنیل پروپانوئیدی می باشد. کیتوزان با خاصیت الیسیتوری مکانیسم های دفاعی در گیاه را تحریک می کند. در این پژوهش، اثر کیتوزان بر میزان مالون دی آلدئید (MDA)، پراکسید هیدروژن (H2O2)، فعالیت آنزیم های آنتی اکسیدان پراکسیداز (POD) و گایاکول پراکسیداز (GPX) و پلی فنل اکسیداز (PPO)، ترکیبات فنل کل، فلاوونوئیدها، آنتوسیانین ها، کلروفیل b، a و کارتنوئید، کربوهیدرات و پرولین مورد بررسی قرار گرفت. بدین منظور گیاه ریحان در مرحله پیش گلدهی با غلظت 2 گرم در لیتر کیتوزان تیمار شد و سپس در زمان های 1، 2، 3 و 5 روز بعد از اعمال تیمار کیتوزان برداشت شدند. نتایج نشان داد میزان مالون دی آلدئید (MDA) و پراکسید هیدروژن (H2O2) در اندام هوایی و ریشه تحت تیمار کیتوزان در مراحل مختلف برداشت نسبت به شاهد به طور معنی داری افزایش می یابد. فعالیت آنزیم های آنتی اکسیدان پراکسیداز (POD) و گایاکول پراکسیداز (GPX) و پلی فنل اکسیداز (PPO)، ترکیبات فنل کل، فلاوونوئیدها، آنتوسیانین ها، کلروفیل b، a و کارتنوئید، کربوهیدرات و پرولین نیز نسبت به شاهد در اکثر موارد افزایش معنی داری نشان داد. بنابراین به نظر می رسد که کیتوزان به عنوان الیسیتور زیستی باعث افزایش فعالیت آنزیم های آنتی اکسیدان و افزایش تولید متابولیت های ثانویه می شود.
    کلیدواژگان: آنزیم های آنتی اکسیدان، پراکسید هیدروژن، ترکیبات فنلی، پرولین، ریحان
  • مجید قادریان *، سمانه نصوحی صفحات 43-49
    فلزات سنگین به طور عمده در خاک ها وجود دارند ولی روند صنعتی شدن و گسترش شهرها باعث پراکنده شدن این فلزات در بیوسفر شده است. یکی از روش های موثر پاکسازی مکان های آلوده به فلزات سنگین تکنولوژی گیاه پالایی است. در این تحقیق با کشت گیاهان کیسه چوپان، ذرت، آفتابگردان،، منداب، کلزا، تاج ریزی، چلیپای زرد و قدومه بر روی خاک معدنی ایرانکوه قابلیت استقرار، جذب و پالایش فلزات سنگین بررسی شد. نتایج حاصل از این پژوهش نشان داد که گیاه تاج ریزی دارای قابلیت بسیار بالائی برای تجمع روی و سرب بر روی این خاک است (به ترتیب 8/1716 و 724 میلی گرم در کیلوگرم وزن خشک). کیسه چوپان در جذب کادمیوم نسبت به بقیه گونه ها موفق تر عمل کرده است (3/35 میلی گرم در کیلوگرم). منداب و کلزا نیز به دلیل رشد رویشی مناسب، ایجاد بیوماس بالا و تجمع بالای روی، سرب و کادمیوم از جمله گونه های مناسب جهت گیاه پالایی در این خاک محسوب می شوند. دو گونه آفتابگردان و ذرت در جذب و تجمع دادن فلزات سنگین نسبت به بقیه گونه ها موفقیت کمتری داشتند به همین دلیل جهت گیاه پالایی خاک معدنی ایرانکوه مناسب به نظر نمی رسند.
    کلیدواژگان: خاک معدنی ایرانکوه، فلزات سنگین، گیاهان انباشتگر، گیاه پالایی
  • فرزانه علیایی، بهرام بانی نسب *، سیروس قبادی صفحات 51-59
    افزایش شوری و کاهش کیفیت آب آبیاری در برخی مناطق ایران سبب کاهش کشت و گسترش درختان زیتون شده است. شناسایی ژنوتیپ ها و ارقام زیتون متحمل به شوری از طریق تعیین پارامترهای فتوسنتزی، کارایی آب برگ و میزان کلروفیل نسبی برگ اهمیت زیادی در برنامه های گسترش کشت درختان زیتون دارد. به همین دلیل به منظور بررسی تحمل به شوری چهار رقم زیتون (آمیگدال، دکل، شیراز و زرد) پژوهشی گلخانه ای به صورت فاکتوریل در قالب طرح پایه کاملا تصادفی در چهار سطح شوری (0، 100، 150 و 200 میلی مولار کلرید سدیم) انجام گرفت. نتایج نشان داد که با افزایش شوری فتوسنتز، هدایت روزنه ای، میزان تعرق،کارایی آب برگ، میزان کلروفیل نسبی برگ به طور معنی داری کاهش و میزان دی-اکسیدکربن زیر روزنه ای افزایش یافت. مقایسه میانگین ها همچنین نشان داد تفاوت معنی داری بین ارقام در فاکتورهای اندازه گیری شده وجود دارد. در مجموع یافته های تحقیق بیانگر این بود که ارقام زرد و شیراز نسبت به دکل و آمیگدال مقاومت بیشتری به غلظت های بالای کلرید سدیم داشتند.
    کلیدواژگان: زیتون، شوری، پارامترهای فتوسنتزی، کارایی آب برگ
  • الهه احمدپور دهکردی، محمود رضا تدین * صفحات 61-72
    به منظور بررسی تاثیر پساب شهری، کمپوست بستر، کود گوسفندی و کود شیمیایی بر ویژگی های فیزیولوژیک و رشد چغندر قند، آزمایشی به صورت کرت های خرد شده در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار در سال زراعی 1392 در مزرعه تحقیقاتی دانشگاه شهرکرد به اجرا درآمد. عامل اصلی شامل سه مرحله آبیاری با پساب شهری در مرحله 2 تا 4 برگی چغندر قند 2- آبیاری با پساب شهری در مرحله 8 تا 12 برگی چغندر قند، 3- آبیاری با آب معمولی (شاهد) و عامل فرعی آزمایش شامل چهار تیمار: کود گوسفندی، کمپوست بستر قارچ، کود شیمیایی و بدون کود (شاهد) بود. نتایج نشان داد که بیشترین شاخص سطح برگ در 85 روز پس از کاشت از تیمار کود گوسفندی معادل 84/4 به دست آمد. همچنین سرعت رشد محصول، نسبت وزن خشک اندام هوایی به ریشه و وزن زیست توده در تیمار کود گوسفندی در مقایسه با سایر تیمار های کودی بیشتر بود. از طرفی استفاده از پساب شهری سبب افزایش شاخص سطح برگ، سرعت رشد محصول و سرعت جذب خالص چغندر قند در مقایسه با آب معمولی گردید. همچنین بیشترین شاخص برداشت و راندمان استحصال شکر از تیمار آبیاری با آب معمولی به دست آمد.
    کلیدواژگان: پساب شهری، چغندر قند، شاخص سطح برگ، کودآلی
  • بهاره طهماسبی، فرشید قادری فر *، حمیدرضا صادقی پور، سرالله گالشی صفحات 73-84
    تغییرات فیزیولوژیکی و بیوشیمیایی طی زوال بذرهای آفتابگردان پس از قرار دادن آن هابه مدت 0، 2، 4، 6 و 8 روز (در دمای 43 درجه سانتی گراد و رطوبت نسبی 100 درصد) بررسی گردید. پارامترهایی هم چون درصد جوانه زنی، سرعت جوانه زنی، طول گیاهچه، قدرت گیاهچه و میزان پروتئین بر اثر زوال کاهش یافت و هدایت الکتریکی، اسید چرب و میزان لیپید هیدروپراکسیدها بر اثر زوال افزایش یافت. افزایش میزان اسیدهای چرب و لیپید هیدروپراکسیدها در طی زوال بذرها نشان دهنده تخریب غشاهای سلولی بوده که شاهد آن افزایش هدایت الکتریکی بذرهاست. این امر به نوبه خود موجب افزایش گونه های فعال اکسیژن و کاهش فعالیت آنزیم های آنتی اکسیدانت می شود. گونه های فعال اکسیژن با خسارت به پروتئین ها منجر به تغییر ساختمان پروتئین ها می شوند. در نتیجه به علت دناتوره شدن پروتئین ها طی فرآیند زوال بذر، میزان پروتئین کاهش می یابد. در نهایت به دلایل ذکر شده درصد جوانه زنی و قدرت بذر طی زوال بذرها کاهش می یابد. به طور کلی افزایش پراکسیداسیون لیپید می تواند یکی از مکانیزم های فیزیولوژیکی دخیل در زوال بذرهای آفتابگردان باشد.
    کلیدواژگان: پراکسیداسیون لیپید، پیری، قدرت بذر، هدایت الکتریکی
  • لیلا زرندی میاندوآب، محمدباقر باقریه نجار *، محمد امین حجازی، نادر چاپارزاده صفحات 85-93
    ریز جلبک دونالیلا سالینا (Dunaliella salina) با قابلیت انباشتگی مقادیر قابل توجه بتا کاروتن به عنوان یک مدل مناسب جهت بررسی نحوه بیان ژنهای فیتوئندسچوراز و لیکوپنبتاسیکلاز دخیل در مسیر بیوسنتز بتا کاروتن در شرایط محیطی متفاوت از نظر نور و شوری مورد بررسی قرار گرفت. به این منظور آزمایشی در قالب طرح کاملا تصادفی با دو شدت نور (200 و 1000 میکرومول فوتون بر متر مربع) و دو سطح شوری (2 و 4 مولار نمک کلرید سدیم) به مدت زمان 4 روز طراحی و اجرا شد. افزایش بیان فیتوئن دسچوراز در تیمار نور 200 میکرومول فوتون بر متر مربع و شوری 4 مولار و نور 1000 میکرومول فوتون بر متر مربع و شوری 2 مولار مشاهده گردید. ژن لیکوپن بتاسیکلاز در تیمار های (نور200 میکرومول فوتون بر متر مربع و شوری 2 مولار)، (نور 1000 میکرومول فوتون بر متر مربع و شوری2 مولار) و (نور 1000 میکرومول فوتون بر متر مربع و شوری 4 مولار) افزایش بیان داشت. بیشترین میزان بتاکاروتن در تیمار با شدت نور 1000 میکرومول فوتون بر متر مربع و شوری 2 مولار مشاهده شد که نتیجه افزایش بیان همزمان ژن های مذکور می باشد. با توجه به نتایج حاصل می توان گفت تغییر شدت نور بیش از تغییر میزان شوری محیط بر افزایش رونویسی دو ژن مسیر بیوسنتزی بتاکاروتن (فیتوئن دسچوراز و لیکوپن بتا سیکلاز) تاثیرگذاشته که نتیجه نهایی این افزایش بیان، سنتز و انباشتگی بتاکاروتن جهت مقابله با آسیب های اکسیداتیو ناشی از تنش اولیه نوری می باشد.
    کلیدواژگان: بتا کاروتن، بیان ژن، دونالیلا سالینا، شوری، نور
  • زهرا یاوری، حسین مرادی *، بهروز برزگر گلچینی، حسین صادقی صفحات 95-104
    سنتز مواد موثره و عملکرد درگیاهان دارویی تحت تاثیر عوامل محیطی از جمله کمبود یا فزونی عناصر مختلف در خاک و نوع بستر کشت می باشد. به همین منظور آزمایشی به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی با 16 تیمار و در 3 تکرار اثرات ورمی-کمپوست و نانو کود پتاسیم بر صفات مورفولوژیکی و فیتوشیمیایی گیاه آلوئه ورا مورد بررسی قرار گرفت. تیمارها شامل 4 سطح ورمی کمپوست (0،15، 30 و 45) به صورت درصد حجمی خاک گلدان و نانو کود پتاسیم در 3 سطح 2، 4، 6 در هزار و صفر به عنوان شاهد بودند. نتایج نشان داد که بیشترین مقدار وزن تر ژل (108/88 گرم)، درصد رطوبت ژل (188/99)، گلوکومانان (96/6 میکروگرم بر گرم) و آنتوسیانین بخش بافت پوششی ژل با مقدار 0126/0 میلی گرم بر گرم در تیمار ورمی کمپوست 30 درصد و 4 در هزار نانو پتاسیم بدست آمد. اثر متقابل ورمی کمپوست و نانو کود پتاسیم بر میزان ظرفیت آنتی اکسیدانی و درصد رطوبت ژل معنی دار بود. بطوریکه تیمار 30 درصد ورمی کمپوست و 2 در هزار نانو پتاسیم بیشترین مقدار این دو صفت را نشان داد. بیشترین مقدار وزن برگ (76/194 گرم) را در تیمار ورمی کمپوست 30 درصد و 6 در هزار نانو پتاسیم و بیشترین مقدار فلاونوئید ژل (66/20 میکروگرم بر گرم) را در تیمار 15 درصد ورمی کمپوست و 4 در هزار نانو پتاسیم مشاهده گردید. در حالیکه بیشترین مقدار فنل ژل (73/44 میکروگرم بر گرم) در تیمار 15 درصد ورمی کمپوست و سطح صفر نانو پتاسیم مشاهده شد. بنابراین استفاده از بستر ترکیبی ورمی کمپوست و محلول پاشی نانو کود پتاسیم در پرورش گیاه آلوئه ورا نقش موثری در تولید برگ و ژل با کیفیت و مطلوب دارد. نحوه اثر گذاری بسته به نوع صفت تابعی از درصد ترکیبی ورمی کمپوست در بستر و غلظت کود نانو پتاسیم می باشد
    کلیدواژگان: آلوئه ورا، ظرفیت آنتی اکسیدانی، گلوکومانان، نانو کود، ورمی کمپوست
  • شکوفه انتشاری *، سمانه شکیبایی صفحات 105-115
    خشکی مهمترین فاکتور محدود کننده رشد گیاهان است. قارچ های میکوریزی قادرند اثرات نامطلوب خشکی را در گیاهان با بهبود روابط آبی و جذب بهتر آب و فسفر تعدیل بخشند. از طرفی سیلیکون با بهبود وضعیت آب در خاک به عنوان یک عامل مثبت درکاهش اثرات تنش های غیرزیستی و زیستی در بعضی از گیاهان و مقاوم سازی آنها در برابر تنش شناخته شده است. از آنجایی که گیاه خیار در مراحل اولیه رشد نیاز آبی بالایی دارد و کم آبی به شدت باعث کاهش عملکرد آن می شود؛ این امر سبب استفاده زیاد آب در کشت های گلخانه ای و ایجاد بیماری های قارچی می شود. از این رو هدف از این آزمایش بررسی و استفاده از قارچ میکوریز آربوسکولار و سیلیکون و مقایسه نقش این دو در کاهش نیاز آبی در خیار گلخانه ای تحت شرایط کاهش آب آبیاری است. بدین منظور آزمایشی به صورت فاکتوریل بر پایه طرح کاملا تصادفی با 4 تکرار با تیمارهای سیلیکون 2/0 میلی مولار، قارچ میکوریز آربوسکولار (Glomus intraradices) و خشکی در شرایط کشت گلخانه ای بر روی گیاه خیار انجام شد. نتایج این آزمایش نشان داد که میکوریز به تنهایی و به همراه خشکی باعث افزایش معنی دار میزان فسفر میوه، ریشه و برگ گیاه شد. همچنین تنش خشکی باعث افزایش معنی دار میزان پرولین، قند احیا و محلول در گیاه شد. کاربرد سیلیکون و اعمال تنش نیز باعث بالا رفتن مقدار قند در میوه، برگ و ریشه گیاه شد؛ که این افزایش در سطح 5% معنی دار شد. درگیاهان میکوریزی نیز افزایش معنی داری در میزان قند محلول برگ و ریشه نشان داده شد. بطور کلی میکوریز و سیلیکون توانستند با افزایش میزان قند و پرولین در گیاه خیار، مقاومت گیاه را در برابر اثرات نامطلوب تنش تعدیل بخشند و عملکرد گیاه را در برابر تنش افزایش دهند.
    کلیدواژگان: خشکی، سیلیکون، قارچ میکوریز آربوسکولار، خیار
  • بتول مهدوی *، حسین صفری صفحات 117-127
    به منظور ارزیابی اثر کیتوزان بر رشد رویشی و برخی ویژگی های فیزیولوژیک نخود در شرایط تنش شوری آزمایشی در گلخانه تحقیقاتی دانشگاه ولی عصر (عج) رفسنجان در سال 1392 به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی با سه تکرار اجرا شد. فاکتورهای آزمایش شامل شوری (0، 4، 6 و 8 دسی زیمنس بر متر) و سطوح مختلف کیتوزان (0، 1/0 و 2/0 درصد، که همه در اسید استیک 1 درصد حل شده بودند) همراه با تیمار آب مقطر بودند. نتایج نشان داد افزایش شوری موجب افزایش میزان مالون دی آلدئید (834/0 میلی مول بر گرم)، پرولین (254/0 میلی گرم بر گرم وزن تر)، کربوهیدرات کل (48/10 میلی گرم بر گرم وزن تر)، سدیم ساقه (87/1 درصد)، سدیم ریشه (05/2 درصد) و کاهش میانگین سایر صفات گردید. تیمار با کیتوزان طول ساقه، وزن خشک ساقه و محتوی نسبی آب را افزایش و میزان مالون دی آلدئید را کاهش داد. در شرایط تنش شوری، تیمار کیتوزان موجب افزایش طول ریشه، وزن خشک ریشه، میزان پرولین و کربوهیدرات کل برگ شد. همچنین تیمار کیتوزان موجب افزایش میزان پتاسیم و کاهش میزان سدیم ساقه هم در شرایط بدون تنش و هم تنش شد. میزان پتاسیم ریشه در گیاهان تیمار شده با کیتوزان نسبت به گیاهان شاهد افزایش یافت، ولی میزان سدیم ریشه 14/7 درصد کاهش نشان داد. چنین به نظر می رسد که پیش تیمار بذر با کیتوزان از طریق کاهش جذب یون سدیم و افزایش میزان پرولین، کربوهیدرات کل و پتاسیم اثرات مضر تنش شوری را در نخود کاهش داده است.
    کلیدواژگان: تنش شوری، پرولین، کیتوزان، نخود
  • رسول قاسمی *، مرضیه نخعی، مهدی نریمانی صفحات 129-140
    گیاه گرمسیری Catharanthus roseus حاوی آلکالوئیدهای با ارزش دارویی مانند وین بلاستین و آجمالیسین است. از آنجا که مقدار و الگوی تولید آلکالوئید تحت تاثیر عوامل محیطی مختلفی قرار می گیرد، در این مطالعه تاثیر دو عنصر کادمیوم و نیکل بر پارامترهای تولید آلکالوئید بررسی شد. گیاهان در شرایط گلخانه و با استفاده از بستر خنثی پرلیت و محلول غذایی کاشته شدند و در یک طرح بلوک کامل تصادفی با غلظت های مختلف کادمیوم و نیکل تیمار شدند. غلظت عناصر کادمیوم و نیکل، کلروفیل و آلکالوئید کل برگ ها اندازه گیری شد و الگوی باندهای آلکالوئیدها با روش کروماتوگرافی لایه نازک با استفاده از نور ماوراء بنفش و معرف های اختصاصی آلکالوئیدها (سریک آمونیوم سولفات و معرف دراژندورف) تعیین شد. نتایج نشان داد که علائم بارز سمیت کادمیوم در گیاه در غلظت 10 و بیشتر از آن و نیکل در غلظت 50 میکرومولار و بالاتر با کاهش محتوای کلروفیل و کلروز بین رگبرگی بروز می کند. با افزایش غلظت، محتوای هر دو عنصر و آلکالوئید قابل استخراج افزایش یافت اما در شرایط غلظت بالای کادمیوم غلظت آلکالوئید کاهش یافت. الگوی کروماتوگرافی آلکالوئیدها نیز نشان دهنده بروز تفاوت هایی بود. تیمار با کادمیوم و نیکل باعث پیدایش و یا تشدید باندهای آلکالوئیدهای با RF متوسط مانند وینکولیدین و آلکالوئیدهای با RF کم مانند سرپنتین شد. بر این اساس کادمیوم و نیکل با افزایش تولید آلکالوئیدهای فراوانتر، افزایش تجمع برخی از آلکالوئیدهایی که در شرایط عادی به میزان کم در گیاه تولید می شوند و همچنین افزایش نسبت محتوای آلکالوئید سلول ها به بیوماس، بر افزایش محتوای آلکالوئیدی برگ ها اثر دارند.
    کلیدواژگان: آلکالوئید، پروانش، فلزات سنگین، کادمیوم، نیکل
  • مریم جنابیان، همت الله پیردشتی *، یاسر یعقوبیان صفحات 141-152
    به منظور بررسی اثر تنش سرما و شدت تابش بر پارامترهای فلورسانس کلروفیل و امکان به کارگیری این روش برای ارزیابی اثر شدت تابش بر تحمل به سرما در گیاه سویا آزمایشی در قالب طرح پایه کاملا تصادفی به صورت فاکتوریل اجرا گردید. دو رقم 032 و BP سویا در گلخانه و در شرایط مطلوب رشدی کشت شده و پس از سه هفته، به مدت 12 روز تحت تیمارهای دمایی (5 و 28 درجه سانتی گراد) و تابشی (2000 و 8000 لوکس) قرار گرفت و سپس پارامترهای فلورسانس کلروفیل اندازه گیری گردید. نتایج نشان داد که تنش سرما در هر دو تیمار تابشی موجب کاهش فلورسانس متغیر (Fv)، حداکثر کارایی کوانتومی فتوسیستم II (Fv/Fm) و کارایی کوانتومی فتوشیمیایی موثر فتوسیستم II [Y(II)] شد در حالی که کارایی کوانتومی غیر فتوشیمیایی تنظیم شده فتوسیستم II [Y(NPQ)]، کارایی کوانتومی غیر فتوشیمیایی تنظیم نشده فتوسیستم II [Y(NO)] و خاموشی غیر فتوشیمیایی (NPQ) را افزایش داد که میزان این تغییرات در شدت تابش 8000 نسبت به 2000 لوکس بیشتر بود. کاهش Fv/Fm و افزایش NPQ تحت تنش سرما در رقم 032 نسبت به BP بیشتر بود. همچنین در این رقم نسبت بیشتری از Y(II) کاهش یافته توسط Y(NPQ) جایگزین شده و از افزایش بیشتر Y(NO) اجتناب شد. تنش سرما در هر دو سطح تابشی موجب خسارت به سیستم فتوشیمیایی و فتوسنتزی در بوته های سویا شد که میزان این خسارت در شدت تابش زیاد شدیدتر بود. در شرایط تنش سرمایی رقم 032 نسبت بیشتری از انرژی مازاد خود را از طریق خاموشی غیر فتوشیمیایی و همچنین فعالیت چرخه گزانتوفیل منحرف نموده و نسبت به رقم BP متحمل تر بود. بنابراین می توان رقم 032 را به عنوان رقم متحمل تر در مقایسه با رقم BP نسبت به تنش سرما بویژه در مناطق با شدت تابش بالا معرفی کرد.
    کلیدواژگان: تنش سرما، سویا، شدت نور، فلورسانس کلروفیل
|
  • Nader Chaparzadeh *, Masumeh Faraji, Mohammad Pazhang, Alireza Mohammadpour Pages 1-10
    Nitric oxide (NO) as a gaseous molecule has a central role in plant responses to biotic and abiotic stresses. Low temperature is an important factor that limits the survival، productivity and geographical distribution of plants in large areas of the world. Low temperatures by a variety of biochemical، physiological and molecular changes are leading to oxidative stress. In this experiment، the effects of 0. 1 mM nitric oxide pretreatment were studied on pea plant (Cicer arietinum) during low night temperatures (5، 15، 25℃). The experimental design was completely randomized factorial with four replications for evaluate the amounts of hydrogen peroxide، lipid peroxidation، soluble and insoluble phenolic compounds، total antioxidant capacity، peroxidase and superoxide dismutase enzyme activities. The results showed that nitric oxide pretreatment was effective on the content of hydrogen peroxide، soluble and insoluble phenolic compounds، total antioxidant capacity، but it was effective on the content of lipid peroxidation، peroxidase and superoxide dismutase enzymes activity. Night temperatures were effective on all of them. Interaction between nitric oxide and temperature has significant effect on the content of total antioxidant capacity and superoxide dismutase enzyme activity. The hydrogen peroxide content، lipid peroxidation، soluble and insoluble phenolic compounds amount and peroxidase enzyme activity was not affected by interaction between nitric oxide and temperature.
    Keywords: low temperature, nitric oxide, pea plant, reactive oxygen species
  • Mohsen Zavareh *, Samaneh Asadi-Sanam, Hemmatollah Pirdashti, Abuzar Hashempour, Yaser Yaghubian Pages 11-28
    To find out the biochemical and physiological responses of purple coneflower (Echinacea purpurea L.) medicinal plant to low temperature stress، a compeletly randomized design with three replications was conducted at Sari Agricultural Sciences and Natural Resources University in 2013. Five months old of coneflower seedlings exposure to three temperature levels of 23 ºC (control)، 4 and 4 ºC for 6 h and then electrolyte leakage and malondialdehyde (MDA)، enzyme activities of superoxide dismutase (SOD)، peroxidase (POD)، catalase (CAT)، ascorbate peroxidase (APX) and polyphenol oxidase (PPO)، protein oxidation of the leaves، total phenols and flavonoids contents، percentage of DPPH free radical inhibition، as well as chlorophyll fluorescence parameters included F''m، F''v/F''m، qp، NPQ and ФPSII were determined. Results of experiment showed a significant increment of electrolyte leakage and malondialdehyde (MDA) content in leaves where the highest electrolyte leakage (55. 7%) and MDA (12. 3 nanomol/ g FW) were obtained at 4 ºC. In this study، the maximun activity of antioxidant enzymes (SOD، CAT and APX) were recorded when coneflower seedlings exposure to temperature lower than 4 ºC. Activity of POD and PPO enzymes، however، were decreased when temperature reduced to 4 ºC. The highest total protein content was calculated at 4 ºC that showes about 65% increment than control. Low temperature stress reduced total phenolic and flavonoid content of seedlings. Also، the highest antioxidant capacity of leaves (0. 93%) were measures in control seedlings. No significant differences were observed between the fluorescence parameters in dark-adapted leaves. In light-adapted leaves، F''m and F''v/F''m content decreased with increasing stress and the highest content of the NPQ and qP were recorded at 4 ºC. Meanwhile، the lowest ФPSII was obtained at 4 ºC. In conclusion، it seems that the coneflower plant relatively had good tolerance to low temperature stress to 4 ºC.
    Keywords: Antioxidant enzymes, Chlorophyll fluorescence, Cold, Electrolyte leakage
  • Salehe Naderi, Sedigheh Esmaeilzadeh Bahabadi *, Baratali Fakheri Pages 29-41
    Basil (Ocimum basilicum) is a medicinal plant of the family of Lamiaceae. It contains phenylpropanoid and terpenoid componds. Chitosan with elicitor action induce defence mechanisms of plant. In the present study، the effect of chitosan on malondialdehyde (MDA)، hydrogen peroxide (H2O2)، gayacol peroxidase (GPX)، peroxidase (POD) and poly phenol oxidase (PPO) antioxidant enzymes activity، phenol compounds، flavonoids، antosyanin، chlorophyl a، b and carotenoid، soluble sugars and proline was evaluated. The plants were treated at pre flowering stage with 2 g/L chitosan and harvested after 1، 2، 3، and 5 days after chitosan. Comparing with control، the results showed that MDA and H2O2 increase in shoot in different harvest stages under treatment with chitosan. Also antioxidant enzymes activity، phenol compounds، flavonoids، antocyanin، chlorophyll a، b and carotenoid، soluble sugars and proline، in comparison with control، increased in many cases in different harvest steges. So it seems that chitosan، as a biotic elicitor، enhanced antioxidant enzymes activity and secondary metabolites production.
    Keywords: antioxidative enzymes activity, hydrogen peroxide, phenolic compounds, Ocimum basilicum
  • Majid Ghaderian *, Samaneh Nosouhi Pages 43-49
    Heavy metals are normally found in soils. Industrialization and urbanization have increased the anthropogenic contribution of heavy metals in biosphere. Phytoremediation is an important technology for remedying contaminated sites. In this work، we studied the capability of stability، growth، and uptake of heavy metals by means of Thlaspi caerulescen، Zea mays، Helianthus annuus، Eruca sativa، Brassica napus، Solanum nigrum and Alyssum bracteatum on Irankooh soil، containing high concentrations of Zn، Pb and Cd. S. nigrum were able to uptake Zn and Pb to a large extent (1716. 8 and 724 mg kg-1، respectively). Among eight species planted on Irankooh soil، T. caerulescen could accumulate Cd to a large extent (35. 3 mg kg-1). E. sativa and B. napus were another species for phytoremediation because they absorbed Zn، Pb، and Cd (specially Zn) more and produced high biomass yield. Z. mays and H. annuss could not accumulate high amount of heavy metals. These two species are not suitable plants for phytoremediation of heavy metals from contaminated soils of Irankooh.
    Keywords: Accumulating plants, Heavy metals, Mineral soil of Irankooh, Phytoremediation
  • Pages 51-59
    Low quality of irrigation water along with increasing salinity level has reduced the olive yield over recent years in Iran. Screening of salinity tolerance in olive cultivars using gas-exchange parameters، water use efficiency، and relative leaf chlorophyll content are important in olive development programs. This study was carried out to assess the salinity tolerance of four olive cultivars (Amygdala، Dakal، Shiraz and Zard) under greenhouse condition. A factorial experiment through completely randomized design with four replications and four levels of salinity including 0، 100، 150، and 200 mM NaCl were used. The results showed that with increasing salinity levels CO2 assimilation rate، stomatal conductance، transpiration rate، water use efficiency، and relative chlorophyll content decreased and internal CO2 concentration increased. The results also indicated that there were significant differences among the examined olive cultivars. In overall، the results showed that “Zard” and “Shiraz’ cultivars were the most tolerant cultivars to salt stress.
    Keywords: olive, salinity, photosynthetic parameters, water use efficiency
  • Elahe Ahmadpoor, Mahmoud Reza Tadayon * Pages 61-72
    In order to evaluate the effect of urban wastewater and different fertilizer treatments on growth and some physiological traits of sugar beet، a field experiment arranged as split plot in RCBD design with three replications at Research Station of Shahrekord University in 2013. The main factor including: irrigation with urban wastewater at 2-4 leaf stage، 8-12 leaf stage and irrigation with tap water (control) and four types of fertilizer including sheep manure، spent mushroom compost، chemical fertilizer and no fertilizer (control) in sub-plot. The results showed that the highest leaf area index with 4. 84 was obtained from sheep manure at 84 days after planting. Also، crop growth rate، dry shoot weigh to dry root weight ratio and biomass weight were higher in sheep manure than other fertilizer treatments. Under application of urban wastewater treatment، the amount of leaf area index، crop growth rate and net assimilation rate significantly were higher compared to tap water treatment. In this experiment the highest harvest index and extractable sugar percent belonged to tap water treatment.
    Keywords: Sugar beet, Leaf area index, Organic fertilizer, Urban wastewater
  • Bahare Tahmasbi, Farshid Ghaderi-Far *, Hamid Reza Sadeghipour, Serollah Galeshi Pages 73-84
    Physiological and biochemical changes during sunflower seed deterioration were studied during incubation for 2، 4، 6 and 8 days at 43 °C and a relative humidity of 100%. Parameters such as germination percentage، germination rate، seedling length، seedling vigor and protein decreased whereas electrical conductivity، fatty acids and lipid hydroperoxides increased during seed deterioration. Increased levels of fatty acids and lipid hydroperoxides during seed deterioration indicated damage to cellular membranes witnessed by increased electrical conductivity. These changes implied increase in reactive oxygen species and decreased antioxidant enzyme activity. Reactive oxygen species alter protein structure and as a result the de-natured proteins will degrade during seed aging. Finally it can be concluded that seed germination percentage and seed vigor decrease during seed deterioration. Thorough increase in Lipid peroxidation can be one of the physiological mechanisms in deterioration of sunflower seeds.
    Keywords: Lipid peroxidation, Aging, Seed vigor, Electric conductivity
  • Leila Zarandi Miandooab, Mohammad B. Bagherieh-Najjar *, Mohammad A. Hejazi, Nader Chaparzadeh Pages 85-93
    Dunaliella salina، a unicellular green microalga with ability of large quantity β-carotene accumulation، was used as a proper model for analysis of expression of the pds and lyc genes، involved in β-carotene biosynthesis pathway، under different light intensities and salinity concentrations. For this purpose، an experiment with two factors، light intensities (200 and 1000 µmol m-2s-1) and salinity (2 and 4 M NaCl) were performed in completely randomized factorial design. During 4 days، the steady-state levels of transcripts encoding phytoen desaturase increased substantially in 200-4 and 1000-2 treatments، while lycopene beta cyclase transcripts increased in 200-2، 1000-2 and 1000-4 treatments. As an enhancement effect of increased expression of both genes، the β-carotene reached to its maximum amount in 1000-2 treatment. These results indicated that light intensity induced the expression of the above indicated β-carotene biosynthesis pathway genes. The accumulation of β-carotene could be considered as a protection mechanism of the algae against oxidative stress originated from primary light stress.
    Keywords: ?, Carotene, Dunaliella salina, Gene Expression, Light, Salinity
  • Zahra Yavary, Hossein Moradi *, Behrooz Barzegar Golchini, Hossein Sadeghy Pages 95-104
    Construction and function of active substances of medicinal plants is influenced by environmental factors such as deficiency or increasing of nutrients in the soil and substrates type. Thus، an experiment was carried out in factorial experiment in the base of randomized complete with 16 treatments and 3 replications. The aim of this research was Influence of vermicompost and nano potassium fertilizer on morphological and phytochemical characteristics in Aloe vera. The treatments were four levels of vermicompost (0،15، 30 and 45)، in the Volume percents with soil of culture and Nano potassium in 3 levels 2، 4، 6 gr/l and 0 as control. The results showed that the maximum amount of gel weight، gel moisture content، gel glucomannan and anthocyanin of cortex was obtained in 30% of vermicompost and 4 g/l of nano potassium. The interaction of these two factors was increased the gel antioxidant capacity and moisture content and showed maximum amount in 30% vermicompost and 2g/l nano potassium. The maximum of weight leaf was belonged in 30% of vermicompost and 6g/l nano potassium and maximum amount of gel flavonoid showed in 15 % of vermicompost and 4g/l nano potassium. Thus، using of combination substrateand of vermicompost ana foliar application of nano potassium fertilizer in aloe vera cultivation. has an effective role in the production leaves and gel high quality and the way influence it depending on characteristics is function of combination vermicompost substrate and nano-potassium fertilizer concentration.
    Keywords: Aloe vera, Antioxidant capacity, Glucomannan, nano fertilizer, vermicompost
  • Shekoofeh Enteshari *, Samaneh Shakibaee Pages 105-115
    Drought is a major factor that limiting plant growth. Mycorrhizal fungi can modified and improved water relation and drought stress with phosphorus and water absorption. In the other hand،Silicon is known as a positive factor that improved water and soil relation and reducing biotic and abiotic stress in some plants and resistant them against stress. Since the cucumber plants in early phase of growth need high water and dehydration can seriously reduce the performance of the excessive use of water in greenhouse cultures and fungal diseases. Therefore، the purpose of this research is investigation of mycorrhizal fungi and silicon in cucumber culture and water deficit. Thus، a factorial experiment based on completely randomized design with four replicates and 3 treatments (silicon 2/0 mM، arbuscular mycorrhizal fungi (Glomus intraradices) and dry growing conditions) in the greenhouse were conducted on cucumber plant. The results showed that mycorrhizal fungi alone and with dry stress significantly increased phosphorus content in fruits، roots and leaves of the plant in. The content of proline، soluble sugar and reduced sugar increased in dry treatments. In plants that treated with silicon and dry the amount of sugar in fruits، leaves and roots increased significantly at 5% level. In mycorrhizal plant soluble sugar content in leaf and root increased significantly. Generally in this study we concluded that silicon and mycorrhizal treatment able to increase the amount sugar and proline content in cucumber plants and resistant this plant against water stress.
    Keywords: silicon, arbuscular mycorrhizal fungi, cucumber, dry
  • Batool Mahdavi *, Hossein Safari Pages 117-127
    In order to study the effect of chitosan on growth and some biochemical characteristics of chickpea under salinity stress condition a greenhouse experiment was conducted in Vali-e-Asr University of Rafsanjan in 1392، as factorial arrangement in completely randomized design with three replications. Experimental factors included salinity (0، 4، 6 and 8 dS/m) and level of chitosan (0، 0. 1، 0. 2%، all dissolved in 1% acetic acid) along with an additional treatment of distilled water. Results indicated that with increasing salinity malondialdehyde content (0. 834 mM g-1)، proline (0. 254 mg. g-1 FW)، total carbohydrate (10. 48 mg. g-1 FW)، Na+ concentration of shoot (1. 87%)، Na+ concentration of root (2. 05%) were increased while other traits under study were decreased. Chitosan treatment increased shoot height، shoot dry weight and relative water content and decreased malondialdehyde content. Under salinity conditions، chitosan treatment root height، root dry weight، proline and total carbohydrate were increased. Also، chitosan increased K+ concentration and decreased Na+ concentration of shoot under both unstressed and stressed condition. In plants treated with chitosan، K+ concentration of root increased compared with control plants، but the Na+ concentration of root decreased by 7. 14 %. The results of the study indicate that priming the chickpea seeds with chitosan reduce the harmful effects of salinity via either reduction in Na+ absorption or by accumulation of proline، total carbohydrate and K+.
    Keywords: Chickpea, Chitosan, Proline, Salinity stress
  • Rasoul Ghasemi *, Marziyeh Nakhaee, Mehdi Narimani Pages 129-140
    Tropical plant، Catharanthus roseus contains worthy alkaloids such as vinblastine and ajmalicine. Since amount and pattern of alkaloid production could be affected by different environmental conditions، the effect of two elements of cadmium and nickel were investigated. Plants in the greenhouse conditions using a chemically inert substrate were cultivated and in a complete randomized block design were treated by different concentrations of cadmium and nickel until appearance of toxicity symptoms. The concentrations of cadmium and nickel، chlorophyll and total alkaloids of the leaves were measured. The patterns of alkaloids were determined by thin layer chromatography using of UV light and specific reagents of ceric ammonium sulfate and dragendorff. The results showed that toxicity symptoms of cadmium occurred at 10 µM or more and 50 µM or more for nickel which was accompanied with a decrease in chlorophyllconcentration and intervein chlorosis. By increase the concentration of metals، both the concentrations of metals and alkaloids increased in leaves but the concentrations of alkaloids decreased at very high concentration of cadmium. The chromatographic pattern of alkaloids was changed too. Treatment by cadmium and nickel caused appearance or intensified the bands of alkaloids with medium RF such as vincolidine or low RF such as serpentine. Indeed، cadmium and nickel by increase of the ample alkaloids، increase of the accumulation of rare alkaloids and increase in the ratio of alkaloid content to biomass، caused an increase to the total alkaloids.
    Keywords: Alkaloid, Cadmium, Catharanthus roseus, Heavy metals, Nickel
  • Maryam Jenabiyan, Hemmatollah Pirdashti *, Yasser Yaghoubian Pages 141-152
    In order to evaluate the effects of both cold and light stresses on chlorophyll fluorescence and feasibility of using chlorophyll florescence technique to evaluate effect of light intensity on cold tolerance in soybean، an experiment was done in a factorial arrangement based on a completely randomized design with three replicates. Two soybean cultivars consisted of 032 and BP grown under greenhouse conditions. After three weeks، plants were kept in either 5 or 28 °C and either 2000 or 8000 lux of light intensity then chlorophyll fluorescence parameters was measured. Results showed that cold stress in both light intensities significantly decreased variable fluorescence (Fv)، maximum photochemical quantum yield of photosystem II (Fv/Fm) and effective photochemical quantum yield of photosystem II [Y (II)] while increased quantum yield of regulated non-photochemical [Y (NPQ)]، quantum yield of non-regulated non-photochemical [Y (NO)] and non-photochemical quenching (NPQ). These parameters، however، generally more changed in 8000 than in 2000 lux. Under cold stress، reducing in Fv/Fm and increasing in NPQ was greater in 032 than BP cultivar. Also، in 032 cultivar، greater ratio of reduced Y (II) replaced by Y (NPQ) to avoid greater increase in Y (NO). Cold stress in two light intensities (2000 and 8000 lux) could damage to photochemical and photosynthetic systems in soybean plants، however، damage rate increased when light intensity increased from 2000 to 8000 lux. In cold stress conditions، cultivar 032 showed more tolerance than BP since it could dissipate more excessive energy through non-photochemical quenching and xanthophylls. Therefore، 032 cultivar showed more tolerance to cold stress and could be recommended particularly for regions with cold temperature along with higher light intensity.
    Keywords: Chlorophyll fluorescence, Cold stress, Light intensity, Soybean