علوم زیستی گیاهی
سال:1394 | دوره:7 | شماره:23 |تعداد مقالات:7

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 هر کدام 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.

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.

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.

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، 0.5، 1 و 1.5 میلی گرم بر لیتر) و کینتین (0، 0.1، 0.5 و 1 میلی گرم بر لیتر) بر کال زایی و معیارهای رشد کالوس در کشت رویان سرخدار ایرانی بررسی شد. مشخص شد بهترین ترکیب موثر بر رشد ترکیب 1.5 میلی گرم بر لیتر 2,4-D و 0.1 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 0.5 تا 1.5 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.

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.

برای بررسی تاثیر عنصر بور در بهبود تحمل گیاه گشنیز به فلز سنگین آلومینیوم، آزمایشی با هفت غلظت مختلف آلومینیوم شامل: 0.25، 0.5، 1، 1.5، 2، 3 و 4 میلی گرم در لیتر Al3+ و سه غلظت مختلف بور شامل: 0.25، 0.5 و 0.75 میلی گرم در لیترBO33-  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.

میکرو RNA ها 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 میکرو RNA ها 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 1.2 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.