فهرست مطالب

فصلنامه زیست شناسی گیاهی ایران
سال هفتم شماره 1 (پیاپی 23، بهار 1394)

  • تاریخ انتشار: 1394/02/11
  • تعداد عناوین: 7
|
  • مهری دیناروند، حمید اجتهادی *، محمد جنگجو، بهرام اندرزیان صفحات 1-14
    منطقه شیمبار یا شیرین بهار با مساحتی معادل 53 هزار هکتار در 45 کیلومتری شمال شرقی مسجد سلیمان و در محدوده بخش اندیکا و در دامنه شمالی دریاچه سد شهید عباسپور در حوزه زاگرسی، ناحیه ایرانی-تورانی قرار دارد. پوشش گیاهی منطقه با پیمایش میدانی در سه فصل زمستان، بهار و تابستان، سال های 1391 و 1392 جمع آوری و پس از پرس و خشک کردن با منابع فلوری مرتبط با ایران و کشورهای همسایه شناسایی شد. در پژوهش حاضر، تعداد 189 گونه متعلق به 149 جنس و 51 تیره شناسایی شد. بزرگترین تیره های گیاهی منطقه، Asteraceae با 23 گونه، Poaceae با 19 گونه، Lamiaceae با 18 گونه، Papilionaceae با 18 گونه، Rosaceae با 10 گونه، Apiaceae با 9 گونه، Brassicaceae و Caryophyllaceae هرکدام با 8 گونه بودند. ترکیب اشکال زیستی گیاهان منطقه به صورت 13 درصد فانروفیت، 6 درصد کامه فیت، 25 درصد همی کریپتوفیت، 15 درصد کریپتوفیت و 41 درصد تروفیت است. بیشترین درصد گونه ها متعلق به ناحیه ایرانی-تورانی بود.
    کلیدواژگان: استان خوزستان، پراکنش جغرافیایی، شکل زیستی، فلور، منطقه حفاظت شده شیمبار
  • فیروزه ربیعی، علی اکبر احسانپور * صفحات 15-28
    در بررسی حاضر، گیاه گوجه وحشی (Lycopersicon peruvianum)، لاین 815 در محیط کشت MS حاوی غلظت های 0، 60، 90 و 120 میلی مولار نمک NaCl در شرایط کشت در شیشه کشت داده شدند. پس از 4 هفته تاثیر نمک NaCl بر مقدار وزن تر و خشک، کلروفیل های a، b، کلروفیل کل و کاروتنوئیدها، پرولین، سدیم و پتاسیم، و پروتئین های محلول کل بخش هوایی گیاه و الگوی الکتروفورزی پروتئین با روش SDS-PAGE بررسی شد. نتایج بیانگر آن بود که با افزایش شوری، مقدار وزن تر و خشک بخش هوایی و ریشه در مقایسه با گیاه شاهد کاهش یافت. در بررسی اثر تنش شوری بر رنگیزه های فتوسنتزی، میزان کلروفیل و کاروتنوئید در گیاهان تحت تنش شوری نسبت به نمونه شاهد اختلاف معنی داری نشان نداد. با افزایش غلظت NaCl در محیط، افزایش معنی داری در مقدار پرولین و سدیم نسبت به گیاهان شاهد مشاهده شد در حالی که مقدار پتاسیم و پروتئین های محلول کل کاهش یافت. همچنین، میزان نسبت پتاسیم به سدیم با افزایش غلظت نمک در گیاه کاهش یافت. نتایج SDS-PAGE نشان داد که الگوی پروتئین های گیاه شاهد با گیاهان تحت تنش تفاوت های آشکاری در برخی از نوارهای پروتئینی داشته، که بیانگر اختلاف اثر تیمار شوری بر پروتئوم گیاه بود. بر اساس نتایج به دست آمده می توان نتیجه گیری نمود که تنش شوری به طور مستقیم بر رشد این گیاه اثر گذاشته است و به طور غیر مستقیم نیز بر متابولیسم آن تاثیر می گذارد، همچنین سبب تغییرات مهمی در بیان ژن های گیاه می گردد.
    کلیدواژگان: الگوی پروتئینی، تنش شوری، گوجه وحشی (Lycopersicon peruvianum)، کشت در شیشه
  • سمیه هوشیار، محمدباقر باقریه نجار *، مهناز اقدسی، احمد عبدل زاده صفحات 29-40
    سویا (Glycine max) یکی از مهم ترین محصولات کشاورزی و منبعی غنی جهت تولید روغن و پروتئین در جهان است و تلاش های فراوانی برای بهبود ژنتیکی آن با استفاده از روش های زادآوری سنتی و مهندسی ژنتیک انجام شده است. اما اصلاح سویا با روش سنتی با توجه به خودلقاح بودن این گیاه و تنوع ژنتیکی کم واریته های آن، مشکل آفرین است و استفاده از روش های نوین مهندسی ژنتیک جهت انتقال ژن به سویا به یک سیستم کارا برای تولید لاین های تراریخت پایا احتیاج دارد. در پژوهش حاضر، نتایج حاصل از نخستین تلاش برای تولید سویای تراریخت با استفاده از ریزنمونه نیمه بذر، با واسطه آگروباکتریوم در کشور گزارش می گردد. به این منظور، دانه های سویا از ارقام DPX و گرگان 3 پس از استریل سطحی و یک شب آب نوشی برش خورده، ریزنمونه های نیمه بذر آماده گردید. در ادامه، ریزنمونه ها با سوسپانسیون Agrobacterium tumefaciens سویه LBA4404 حاوی پلاسمید pBI121 تلقیح گردیدند. گیاهان باززایی شده ای که روی محیط انتخابی حاوی کانامایسین به رنگ سبز باقی مانده بودند جهت تایید حضور ژن انتخاب شد. واکنش PCR، تعیین توالی و آزمون GUS سنجی انتقال، حضور و بیان موفق این ژن را در گیاهان باززایی شده هر دو رقم نشان داد. رقم DPX عملکرد بهتری در مقایسه با رقم گرگان 3 از نظر درصد تراریزش دارا بود. مزیت اصلی استفاده از ریزنمونه نیمه بذر جهت انتقال ژن به سویا، سادگی و کارآیی بالای آن است و می تواند در آینده جهت انتقال ژن های مفید به کار گرفته شود.
    کلیدواژگان: Agrobacterium tumefaciens، انتقال ژن، ریزنمونه نیمه بذر، ژن گزارشگر GUS، سویا
  • سید جواد داورپناه *، مهرداد لاهوتی، رامین کریمیان صفحات 41-50
    گیاه سرخدار (Taxus baccata L.) منبع اصلی پاکلی تاکسول است که در درمان سرطان زهدان و پستان به کار می رود. با توجه به این که تولید این دارو نیازمند قطع درختان سرخدار است و این گونه در خطر انقراض است ضروری است سیستم کشت بافت و ریزازدیادی آن بهینه سازی شود. در این راستا، برای تولید کالوس تاثیر 16 ترکیب مختلف از دو تنظیم کننده رشد 2،4-D (0، 5/0، 1 و 5/1 میلی گرم بر لیتر) و کینتین (0، 1/0، 5/0 و 1 میلی گرم بر لیتر) بر کال زایی و معیارهای رشد کالوس درکشت رویان سرخدار ایرانی بررسی شد. مشخص شد بهترین ترکیب موثر بر رشد ترکیب 5/1 میلی گرم بر لیتر 2،4-D و 1/0 میلی گرم بر لیتر کینتین است و القای کالوس با افزایش غلظت 2،4-D به طور صعودی افزایش می یابد. با این حال، افزایش غلظت کینتین در محدوده غلظت 5/0 تا 5/1 میلی گرم بر لیتر موجب افزایش نرخ کال زایی می شود. با این حال، کینتین اثر مثبت چندانی در رشد کالوس نشان نمی دهد و به نظر می رسد نیازی به حضور آن جهت رشد کالوس نباشد.
    کلیدواژگان: سرخدار، رویان، کالوس، 2 و 4، دی کلروفنوکسی استیک اسید (2، 4، D)، کینتین
  • معصومه احمدی خویی، لیلا شبانی * صفحات 51-62
    نعنا سبز (Mentha spicata L.) گیاهی با اهمیت اقتصادی و خاصیت دارویی زیاد از تیره Lamiaceae است که به علت سنتز مقادیر زیادی مونوترپن (اسانس) به عنوان مدلی برای متابولیسم این ترکیبات مورد توجه پژوهشگران مختلف قرار دارد. لیمونن یک مونوترپن ساده است که بیوسنتز آن توسط لیمونن سنتاز که یک آنزیم تنظیمی کلیدی در مسیر بیوسنتزی مونوترپن ها در M. spicata است، کاتالیز می شود. در مطالعه حاضر، تاثیر کلونیزاسیون ریشه با قارچ های etunicatum Funneliformis و F. mosseae بر شاخص های رشد، غلظت اسانس و تغییرات بیان ژن لیمونن سنتاز (LS) در سه ژنوتیپ (کاشان، بجنورد و میبد) نعنا سبز بررسی شده است. استفاده از ژن GADPH به عنوان استاندارد داخلی برای اندازه گیری بیان کمی ژن لیمونن سنتاز در بررسی حاضر توضیح داده می شود. نتایج این تحقیق نشان داد که محتوای اسانس در برگ های M. spicata ژنوتیپ میبد تلقیح شده با قارچ F. etunicatum بیشتر از ژنوتیپ های گرفته شده از جمعیت های کاشان و بجنورد است و در مقایسه با شاهد 130 درصد افزیش را نشان داد. بر اساس نتایج پژوهش حاضر، افزایش تجمع رونوشت های ژن لیمونن سنتاز در برگ های M. spicata تحت تاثیر تلقیح با قارچ های میکوریز آربوسکولار، هماهنگ با افزایش محتوای اسانس و تحت تاثیر ژنوتیپ گیاه است.
    کلیدواژگان: روغن فرار، لیمونن سنتاز، میکوریز آربوسکولار، نعنا سبز (Mentha spicata L، )، RT، PCR
  • علی گنجعلی *، آزاده صفار یزدی، منیره چنیانی، مهرداد لاهوتی، زهرا رضایی صفحات 63-74
    برای بررسی تاثیر عنصر بور در بهبود تحمل گیاه گشنیز به فلز سنگین آلومینیوم، آزمایشی با هفت غلظت مختلف آلومینیوم شامل: 25/0، 5/0، 1، 5/1، 2، 3 و 4 میلی گرم در لیتر Al3+ و سه غلظت مختلف بور شامل: 25/0، 5/0 و 75/0 میلی گرم در لیتر -BO33 به همراه تیمار شاهد به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی با سه تکرار انجام شد. جوانه زنی بذرها در ژرمیناتور انجام گرفت و دانه رست های گیاهی به محلول غذایی هوگلند حاوی غلظت های مختلف آلومینیوم و بور انتقال یافتند. نتایج حاصل از این آزمایش نشان داد که سطوح مختلف آلومینیوم، موجب کاهش وزن خشک، سطح برگ و ارتفاع گیاه و همچنین میزان کلروفیل و آلومینیوم در گیاه گشنیز شد. اما میزان پرولین و انباشت آلومینیوم در گیاهان تحت تیمار به طور معنی داری افزایش یافت. با افزایش غلظت بور، طول بخش هوایی و ریشه، وزن خشک گیاه و مقدار کلروفیل در اغلب سطوح غلظت آلومینیوم به طور معنی داری افزایش یافت، اما این روند در مورد پرولین معکوس بود. چنین استنباط می شود که با مصرف بور در محیط رشد حاوی آلومینیوم، رشد گیاه بهبود و احتمالا آثار منفی ناشی از سمیت آلومینیوم تا حدودی خنثی می شود.
    کلیدواژگان: آلومینیوم، بور، سمیت، گشنیز (Coriandrum sativum L، )
  • مجید مهدیه *، فرزانه محمدصالح صفحات 75-86
    میکروRNAها مولکول هایی با زنجیره کوتاه و غیرقابل ترجمه است که بیان ژن های مختلف را در سطح پس از رونویسی تنظیم می کنند. تعداد زیادی از میکروRNAها در پاسخ به تنش های مختلف محیطی نقش دارند. برای نمونه، miR399 در پاسخ گیاه به کمبود فسفات اهمیت دارد. پژوهش حاضر با هدف درک نقش متقابل miR399 و سوکروز در پاسخ گیاه آرابیدوپسیس (Arabidopsis thaliana) به کمبود فسفات انجام گرفت. برای این منظور، از گیاه تراریخته آرابیدوپسیس که در آن بیان ژن miR399 افزایش یافته (OXmiR399) همراه با گیاه نوع خودرو استفاده شد. بذر گیاهان در چهار محیط کشت مختلف: محیط کشت با فسفر کافی همراه سوکروز (S+P+)، با کمبود فسفر همراه سوکروز (S+P-)، فسفر کافی بدون سوکروز (S-P+) و کمبود فسفر بدون سوکروز (S-P-) کشت شدند. P+ و P- به ترتیب اشاره به سطوح 2/1 میلی مولار و 10 میکرو مولار فسفات دارد و S+ محیط حاوی سوکروز 1 درصد و S- محیط فاقد سوکروز است. نتایج نشان داد که در گیاهان تراریخت طول ریشه اولیه و انشعابات آن در محیط های فاقد سوکروز و دارای فسفات کافی (S+P-) نسبت به گیاهان نوع خودرو به شدت کاهش یافت. بالاترین میزان تجمع آنتوسیانین و نشاسته در محیط های S+P- در هر دو نوع مشاهده شد. به هر حال، در محیط های S-P- بیان بالای miR399 موجب افزایش معنی داری در تجمع آنتوسیانین گیاه شد. miR399 موجب افزایش معنی داری در سطح فسفر آزاد گیاه در تمام انواع محیط ها نیز شد. از سوی دیگر، در محیط های حاوی فسفات کافی حذف سوکروز موجب افزایش معنی دار میزان فسفر آزاد در هر دو نوع گیاهی شد. احتمالا سوکروز و miR399 به طور همزمان در مسیر سیگنال دهی کمبود فسفات در گیاه آرابیدوپسیس نقش مهمی دارند.
    کلیدواژگان: آرابیدوپسیس (Arabidopsis thaliana)، سوکروز، کمبود فسفات، میکروRNA
|
  • Mehri Dinarvand, Hamid Ejtehadi *, Mohammad Jankju, Bahram Andarzian Pages 1-14
    The Shimbar or Shirin Bahar region with an area of 53000 h is located in 45 km north east of Masjed Soleyman city، Andica town and north of Shahid Abaspour dam. The area belongs to the Zagrosian district of Irano-Turanian region. In three seasons، winter، spring and summer of 2012 to 2013، herbarium specimens of the area were collected and named by the Floras of Iran and neighboring countries. In this research، 189 species belonged to 149 genera and 51 families were determined. Most of the species belonged to Asteraceae with 23، Poaceae with 19، Lamiaceae and Papilionaceae with 18، Rosaceae with 10، Apiaceae with 9 and، Brassicaceae followed by the Caryophyllaceae each with 8 species. The life forms of the species in Shimbar included 13% phanerophytes، 6% chamephytes، 25% hemicryptophytes، 15% cryptophytes and 41% therophytes. The highest precent of the species belonged to the Irano-Turanian region.
    Keywords: Khuzestan province, Chorology, Life form, Flora, Shimbar protected area
  • Firoozeh Rabiei, Ali Akbar Ehsanpour * Pages 15-28
    In this study، Lycopersicon peruvianum line 815 was grown on MS medium containing 0، 60، 90 and 120 mM NaCl. After 4 weeks of NaCl treatment dry and fresh weights، chlorophyll a، b، total chlorophyll and caretenoid، proline، sodium and potassium،، the total protein، SDS-PAGE pattern were studied. The results showed that dry and fresh weight in shoot and root decreased with increasing of NaCl concentration. Chlorophyll and carotenoid pigments did not show any significant difference between the control and the treated explants. Proline and sodium contents increased with salinity compared to the control، but the potassium level and total protein content decreased. K+/Na+ ratio decreased with increasing of salt stress. In addition، SDS-PAGE results showed different protein pattern between the treated and the untreated plants. According to the mentioned results salt stress could directly affect plant growth and it had indirect on metabolism of plant.
    Keywords: Protein pattern, Salt stress, Lycopersicon peruvianum, in vitro culture
  • Somayeh Hooshyar, Mohammad Bagher Bagherieh-Najjar *, Mahnaz Aghdasi, Ahmad Abdolzadeh Pages 29-40
    Soybean (Glycine max)، one of the most important agronomic crops in the world، is considered as a rich source of oil and protein production and much effort has been directed towards its genetic improvements using conventional breeding techniques، as well as molecular genetic approaches. Meanwhile، optimization of transformation of soybean requires an efficient system for production of stable transgenic lines. In this study، we reported the first attempt to use the cotyledonary node derived from mature seed for Agrobacterium mediate plant transformation in Iran. Surface-sterilized soybean seeds of DPX and Gorgan3 cultivars were soaked in distilled water overnight and used for explant production. The explants were inoculated in Agrobacterium tumefaciense (LBA4404) containing pBI121 solution. Positive transgenic plants which remained green in the presence of kanamycin، as a selectable marker، were used for the GUS assay. PCR، sequencing and the GUS assay showed successful expression of the GUS gene in the regenerated plants in both cultivars. Simplicity and efficiency were the main advantages of using the half-seed method which can be used to introduce useful and/or novel gene (s) into soybean.
    Keywords: Agrobacterium tumefaciens, Gene transformation, Half, seed explant, GUS reporter gene, Soybean
  • Seyed Javad Davarpanah *, Mehrdad Lahouti, Ramin Karimian Pages 41-50
    Taxus baccata L. is the main and almost the sole source of paclitaxel، which is an anti neoplastic agent and is used as a cure for treatment of breast and ovary cancer. Since production of this drug is almost a destructive process and yew is an endangered plant، it is required to optimize its tissue culture and micropropagation system. In order to produce embryo derived callus 16 combinations of two plant growth regulators; 2،4-D (0، 0. 5، 1 and 1. 5 mg/L) and Kinetin (0، 0. 1، 0. 5 and 1 mg/L) were used to study its effects on callus formation and growth in Taxus baccata. It was determined that 1. 5 mg/L 2،4-D + 0. 1 mg/L kinetin was the best combination for callus growth. Increasing 2،4-D concentration، however، promoted callogenesis while kinetin only in a narrow range had positive effect on callus initiation.
    Keywords: Taxus baccata L., Embryo, Callus, 2, 4, D, Kinetin
  • Masoumeh Ahmadi-Khoei, Leila Shabani * Pages 51-62
    Spearmint (Mentha spicata L.) is an important economical and medicinal plant from Lamiaceae family، which has gained research attraction as a model for biosynthesis of essential oils due to its high capability for synthesis of monoterpenes. Limonene is a simple monoterpene and its biosynthesis is catalyzed by limonene synthase; a key regulatory enzyme in the biosynthesis pathway of monoterpenes in spearmint plant. This study was concerned with the effect of colonization of roots with Funneliformis mosseae and F. etunicatum fungi on spearmint plant growth indices، leaf essential oils and changes in the expression of limonene synthase (LS) gene. This study also explained the application of GADPH gene as the internal standard for real-time quantitative PCR (RTqPCR) analysis of LS in spearmints. Our results showed that essential oil content of leaf in spearmint genotype Meybod inoculated with F. etunicatum was higher than that of genotypes from populations Kashan and Bojnourd and was 130% higher than the control. According to the results of this study، increase in transcript accumulation of the LS gene in leaves of spearmint plants inoculated with F. etunicatum was concordant with the increased essential oil contents and was dependent on the plant genotype.
    Keywords: Essential oils, Limonene synthase, Arbuscular mycorrhiza, Mentha spicata, RT, PCR
  • Ali Ganjeali *, Azadeh Saffar Yazdi, Monireh Chenyani, Mehrdad Lahouti, Zahra Rezaei Pages 63-74
    In this study، the role of boron (BO33-) on improving tolerance of coriander plant (Coriandrum sativum L.) subjected to different concentrations of aluminum (Al3+) was evaluated. In this regard، an experiment was implemented with seven different concentrations of aluminum including: 0. 25، 0. 50، 1. 00، 2. 00، 3. 00 and 4. 00 mg/L Al3+ and three concentrations of boron including: 0. 25، 0. 5 and 0. 75 mg/L BO33- with the control treatment. The experiment was concluded based on completely randomized design with three replications. Seeds of coriander were germinated in germinator and seedlings were grown in Hogland´s solution with different boron and aluminium concentrations. Results showed that different levels of Al3+، decreased dry weight، leaf area، length of shoot and root، amount of chlorophyll and aluminium، while proline concentration and Al3+accumulation increased. Nearly، in all concentrations of Al3+، plant height، dry weight and chlorophyll content promoted with increasing boron concentrations، but proline concentration was decreased. It could be concluded that application of boron along with Al3+، might have proved plant growth and neutralized effects of Al toxicity.
    Keywords: Aluminum, Boron, Toxicity, Coriander
  • Majid Mahdiyeh *, Farzaneh Mohammadsaleh Pages 75-86
    microRNAs (miRNAs) are noncoding small RNAs that generally function as posttranscriptional negative regulators. The miRNAs play a direct role in plant responses to many types of environmental stresses. For example miR399 had a role in response to Pi deficiency. The aim of this study was to investigate the role of miR399 and sucrose in some physiological responses of Arabidopsis thaliana plants to phosphate deficiency. Therefore، miR399-overexpressing transgenic and wild type Arabidopsis plants were used. The plant seeds were cultured on the Suc+Pi+ (S+P+)، Suc-Pi+ (S-P+)، Suc+Pi- (S+P-) and Suc-Pi- (S-P-) media. Pi+ and Pi- refer to 1. 2 mM and 10 µM Pi، respectively and Suc+ or Suc- are media culture with 1% sucrose or without. The results showed that sucrose and miR399 had a dramatic effect on root architecture so that primary root length and its branches on S-P+ medium were significantly reduced in over expressed as compared with wild type plants. The highest anthocyanin and starch accumulation was achieved in S+P- media in both plant types. However، miR399 over expression was resulted in significant rise in anthocyanin accumulation on S-P- medium in transgenic relative to wild type plants. In addition، miR399 was resulted in significant rise in free phosphorous level in all types'' media. compared to wild type. These results were probably due to the role of sucrose and miR399 in signalling pathway during phosphate starvation in Arabidopsis plant.
    Keywords: Arabidopsis thalina, Sucrose, Phosphate deficiency, MicroRNA