علوم زیستی گیاهی
سال:1391 | دوره:4 | شماره:11 |تعداد مقالات:7

منطقه یحیی آباد با مساحت تقریبی 6000 هکتار در 35 کیلومتری جنوب غربی نطنز، در جنوب کوه های کرکس قرار دارد. ارتفاع این منطقه حداقل 2000 و حد اکثر 2720 متر از سطح دریاست. میانگین بارندگی سالانه 147.22 میلی متر و متوسط درجه حرارت سالیانه 15.41 درجه سانتیگراد است. مجموعه رستنی های این منطقه، بالغ بر 190 گونه گیاهی متعلق به 31 تیره و 129 جنس است. از مجموع 129 جنس، 18 جنس (62 درصد) و 23 گونه 12) درصد) به تک لپه ای ها و 111 جنس (86 درصد) و 167 گونه (88 درصد) به دو لپه ای ها تعلق دارد. بزرگترین تیره های گیاهی از نظر تعداد گونه عبارتند از: Asteraceae با 36 گونه،Poaceae  با 23 گونه،Fabaceae  با 19 گونه،Brassicaceae  با 18 گونه، Lamiaceae با 17 گونه و Caryophyllaceae با 12 گونه. بررسی انتشار جغرافیایی فلور منطقه نشان داد که بیشترین پراکنش جغرافیایی به ناحیه ایرانی-تورانی با 133 گونه (71.1 درصد) و ایرانی-تورانی/اروپا-سیبری با 27 گونه (14.4 درصد) مربوط است که از بین آنها 35 گونه انحصاری ایران (18.7 درصد) بودند. در بین گیاهان منطقه، به ترتیب همی کریپتوفیت ها با 85 گونه (44.7 درصد)، تروفیت ها با 55 گونه (29 درصد)، کامئوفیت ها با 35 گونه (18.4 درصد)، ژئوفیت ها با 12 گونه (6.3 درصد) و فانروفیت ها با 3 گونه (1.6 درصد) مهم ترین شکل های زیستی را تشکیل می دهند.

پودوفیلوتوکسین ترکیبی لیگنانی است که در گونه های گیاهی معدودی حضور داشته، به علت خواص ضد سرطانی اهمیت دارویی بسیاری دارد. کتان سفید (Linum album) یکی از گونه های بومی ایران است که دارای پودوفیلوتوکسین و دیگر ترکیبات لیگنانی است. کیتین و کیتوزان از ترکیبات اصلی دیواره سلولی بسیاری از گونه های قارچی هستند، به عنوان الیسیتورهای زیستی کارآمد برای بهبود بخشیدن بیوسنتز متابولیت های ثانویه در کشت سلولی استفاده می شود. در این پژوهش، ابتدا اثر غلظت های مختلف کیتین و کیتوزان بر رشد سلول و میزان پودوفیلوتوکسین و لاریسی رزینول در کشت سلول کتان سفید بررسی شد. سپس در غلظت بهینه کیتوزان، میزان لیگنان ها، ترکیبات فنلی، فلاونول، فلاونوئید و لیگنین در زمان های مختلف بررسی گردید. تیمار سلول های کتان سفید با کیتوزان در غلظت 100 میلی گرم بر لیتر سبب افزایش میزان پودوفیلوتوکسین و لاریسی رزینول به میزان دو برابر شاهد شد. میزان فنل کل، فلاونول و فلاونوئیدها تا انتهای دوره رشد، تحت تاثیر کیتوزان افزایش یافت. میزان لیگنین نیز در پاسخ به کیتوزان به میزان دو برابر نمونه های شاهد افزایش یافت. در راستای درک سازوکار کیتوزان، فعالیت آنزیم های فنیل آلانین آمونیالیاز (PAL) و سینامیل آلکل دهیدروژناز (CAD) نیز بررسی شد. فعالیت PAL و CAD که در مراحل ابتدایی مسیر بیوسنتزی پودوفیلوتوکسین قرار دارند، پس از افزودن کیتوزان افزایش یافت، اوج فعالیت آنها پس از گذشت 3 روز مشاهده گردید. کیتوزان با تاثیر بر فعالیت آنزیم های مسیر بیوسنتزی پودوفیلوتوکسین باعث افزایش میزان پودوفیلوتوکسین و لاریسی رزینول شده، علاوه بر آن، بر بخش فنیل پروپانوئیدی مسیر بیوسنتزی پودوفیوتوکسین نیز تاثیر می گذارد.

به منظور ارزیابی تاثیر متیل جاسمونات و تنش شوری بر برخی خصوصیات مورفولوژیک و عملکرد گل بابونه آلمانی، آزمایشی با عوامل محلول پاشی با متیل جاسمونات در سطوح صفر (بدون افشانه با متیل جاسمونات یا تیمار شاهد)، 75، 150، 225 و 300 میکرومولار و شوری 2.1 (بدون اضافه کردن نمک)، 6، 10 و 14 دسی زیمنس بر متر (dS/m) در گلخانه اجرا گردید. عمل افشانه کردن در سه مرحله: الف) 3-4 برگی؛ ب) در مرحله ساقه روی؛ پ) در مرحله ظهور گل آذین، انجام شد. نتایج نشان داد که عوامل به کار رفته تاثیرات معنی داری بر تمام صفات دارند. بیشترین سطح برگ (LA)، وزن خشک بخش هوایی و ریشه و وزن خشک گل و کمترین وزن ویژه برگ و طول ریشه به گیاهان افشانه شده با غلظت 75 میکرومولار متیل جاسمونات مربوط بود که به ترتیب در شوری 6 و 14 دسی زیمنس بر متر مشاهده شد. شوری 6 دسی زیمنس بر متر و غلظت 75 میکرومولار متیل جاسمونات موجب افزایش وزن خشک بخش هوایی و ریشه گردید. وزن خشک بخش هوایی در دیگر سطوح متیل جاسمونات، اختلافی را با شاهد نشان نداد، در حالی که وزن خشک ریشه در سطوح فراتر از 75 میکرومولار کاهش یافت. در تمام سطوح متیل جاسمونات، وزن خشک ریشه در گیاهان تیمار شده مقادیر بالاتری نسبت به شاهد نشان داد. کاربرد متیل جاسمونات رشد طولی ریشه را کاهش و در مقابل وزن آن را افزایش داد. در شرایط شوری ملایم، بابونه افزایشی را در میزان رشد خود نشان داد. همبستگی مثبتی بین سطح برگ و تولید گل مشاهده شد. بنابراین، تیمارها یا شرایطی که سبب افزایش سطح برگ شوند، می توانند موجبات افزایش میزان عملکرد گل را نیز فراهم نمایند. نتایج نشان داد که کاربرد متیل جاسمونات موجب افزایش عملکرد گل در هر دو شرایط تنش و بدون تنش می شود.

دهیدرین ها دومین گروه از پروتئین های بسیار آب دوست از گروه LEA هستند که در شرایط کم آبی و دمای پایین در گیاهان تجمع می یابند و به نظر می رسد در ایجاد تحمل به تنش نقش مهمی دارند. به منظور بررسی اهمیت دهیدرین ها در پاسخ ژنوتیپ های حساس و متحمل جو به خشکی، آزمایشی به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی در گلدان روی ارقام زراعی یوسف، موروکو و اکوتیپ جو وحشی اسپانتانئوم (Hordeum spontaneum) به عنوان عامل اول و تیمار آبیاری در سه سطح عادی (آبیاری 70 درصد ظرفیت نگهداری آب خاک)، تنش ملایم (30 درصد) و تنش شدید (10 درصد) به عنوان عامل دوم منظور گردید. آبیاری عادی تا مرحله دو برگی انجام گرفت، سپس آبیاری برای گیاهان تحت تنش تا رسیدن به تنش مورد نظر قطع گردید. نمونه برداری از برگ کاملا توسعه یافته در مرحله رویشی برای بررسی های فیزیولوژیک و مولکولی انجام شد. تجزیه واریانس صفات فیزیولوژیک نشان داد که اثر خشکی بر همه صفات و نیز تفاوت بین ژنوتیپ ها معنی دار بود و رقم حساس موروکو به طور معنی داری ماده خشک و محتوی نسبی آب برگ پایین تری در تیمارهای خشکی در مقایسه با دو ژنوتیپ دیگر داشت. نتایج حاصل از بررسی بیان کمی ژن ها از طریق Real-time PCR از بین 13 عضو خانواده ژنی دهیدرین ها در جو، به غیر از ژن های Dhn8 و Dhn13 که هیچ تغییر بیانی نداشتند، بیان سایر ژن ها در شرایط تنش شدید، افزایش معنی داری نشان داد. افزایش بیان ژن های Dhn3، Dhn7،Dhn9  و Dhn10 در ژنوتیپ های متحمل یوسف و جو اسپانتانئوم،Dhn1  تنها در یوسف و سایر ژن ها در جو اسپانتانئوم مشاهده گردید که می تواند بیانگر اهمیت این ژن ها در ایجاد تحمل به خشکی باشد. از سوی دیگر، افزایش بیان Dhn12 در شرایط تنش خشکی و تنها در اکوتیپ وحشی برای نخستین بار در این بررسی گزارش شده است.

هدف از این تحقیق، بررسی غلظت مناسب BAP برای باززایی دو رقم مهم گیاه کلزا و همچنین مطالعه تاثیر زمان های پیش کشت، هم کشت و نیز غلظت های متفاوت استوسیرینگون (acetosyringon) بر تراریختی آنهاست. بدین منظور از دو رقم مهم کلزا Hyola 308) و (RGS003 که در تولید بذرهای مورد نیاز کشور استفاده می شود برای انتقال ژن گزارشگر GUS با واسطه آگروباکتریوم، استفاده شد. آزمایش ها در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با 5 تکرار برای هورمون بنزیل آمینو پورین (BAP) و 3 تکرار برای زمان های پیش کشت و هم کشت و استوسیرینگون انجام شد. نتایج به دست آمده نشان داد که در غلظت 3.5 میلی گرم در لیتر BAP، میزان باززایی رقم Hyola 308 به 112 درصد و رقم RGS003 به 120 درصد افزایش یافت. تراریختی ارقام مورد استفاده که روی محیط کانامایسین رشد کرده بودند با استفاده از آزمون PCR و بیان ژن توسط سنجش فعالیت GUS اثبات گردید. نتایج مقایسه میانگین اثرات متقابل سه گانه طول دوره پیش کشت، طول دوره هم کشت و غلظت های متفاوت استوسیرینگون بر میزان تراریختی ارقام مورد مطالعه نشان داد که بیشترین میزان تراریختی در رقم Hyola 308 (33 درصد) در شرایط 100 میکرومولار غلظت استوسیرینگون، و 48 ساعت برای زمان های پیش کشت و هم کشت، و در رقم RGS003 (38 درصد) در 50 میکرومولار غلظت استوسیرینگون، زمان پیش کشت 48 ساعت و زمان هم کشتی 72 ساعت به دست آمد و هر دو نسبت به سایر تیمارها در گروه های آماری جداگانه قرار گرفتند. از شرایط بهینه به دست آمده برای انتقال ژن های هدف به این ارقام می توان استفاده نمود.

جلبک های تک سلولی به عنوان منبع سرشار اسیدهای چرب غیر اشباع، رنگیزه هایی چون بتاکاروتن و دیگر متابولیت های غذایی و دارویی سال هاست که مورد توجه محققان علوم زیستی هستند. این جلبک ها به عنوان غذای زنده نیز اهمیت بسیار زیادی در پرورش انواع زئوپلانکتون ها، نرم تنان و لارو آبزیان دارند. تا کنون گونه های زیادی از خانواده و جنس های مختلفی از این جلبک ها برای پرورش انواع آبزیان معرفی شده است. خانواده Scenedesmaceae از جلبک های مهم تک سلولی متعلق به رده Chlorophyceae هستند. این خانواده دارای چندین جنس بوده، کاربرد زیادی در صنعت آبزی پروری داشته و به عنوان غذا برای پرورش انواع آرتمیا، روتیفر و دافنی استفاده می شوند. در این پروژه تحقیقاتی و در راستای تامین نیازهای آزمایشگاهی به جلبک های تک سلولی فوق، یکی از تالاب های دایمی و مهم آب شیرین استان به نام تالاب سد مهاباد بررسی شد. این تحقیق شامل بررسی ریخت شناسی، مولکولی و ارزش غذایی نمونه های جدا شده بود که در نهایت موفق به شناسایی دو گونه Scenedesmus obliquus, Kutzing 1833 و Desmodesmus cuneatus, Hegewald 2002 از دو جنس مختلف از این خانواده در منبع آبی فوق شد. جداسازی، کشت انبوه این جلبک ها در سیستم پرورش بسته و بررسی اسیدهای چرب نشان داد که این دو گونه پتانسیل رشد مناسبی برای استفاده در صنعت داشته، با دارا بودن ارزش غذایی مناسب می توانند کاربرد خوبی در این صنعت داشته باشند. با وجود ویژگی های مورفولوژیک و فیزیولوژیک نزدیک این دو گونه نیز مشاهده شد که ارزش غذایی آنها بسیار متفاوت بوده، در کل میانگین ترکیب اسیدهای چرب بهتری برای گونه Desmodesmus cuneatus مشاهده شد .(P<0.05)

کروم یک فلز سنگین سمی برای میکروارگانیسم ها، حیوانات و گیاهان محسوب می شود که به علت استفاده های وسیع صنعتی طی دهه اخیر، به یک آلاینده جدی محیطی تبدیل شده است. غلظت های بالای کروم به عنوان عاملی تنش زا برای گیاهان به شمار می رود که می تواند به عنوان یک عامل محدود کننده رشد، خصوصیات فیزیولوژیک و بیوشیمیایی گیاهان را تحت تاثیر قرار دهد. سمیت در اثر این فلز همچنین می تواند از طریق تولید رادیکال های آزاد، سبب القا تنش اکسیداتیو شود. این پژوهش به منظور بررسی اثر غلظت های متفاوت کروم بر رشد، تجمع و همچنین، القا تنش اکسیداتیو در ریشه گیاه آفتابگردان (Heliantus Annuus) انجام گرفته است. گیاهان 4 هفته ای آفتابگردان که در شرایط گلخانه ای کشت داده شده بودند، با فلز کروم به صورت محلول کلرید کروم (CrCl3.6H2O) در6  غلظت 0.001، 0.01، 0.1، 1، 5 و 10 میلی مولار همراه با محلول غذایی تیمار و پس از 3 هفته، گیاهان برای انجام آنالیزهای فیزیولوژیک و بیوشمیایی برداشت شدند. نتایج نشان داد که غلظت 5 و 10 میلی مولار کروم در محلول غذایی موجب کاهش شاخص های رشد ریشه (وزن تر و خشک، طول ریشه) شد، اما غلظت های پایین تر اختلاف معنی داری نسبت به گروه شاهد نداشت. مقدار مالون دآلدهید ریشه به عنوان شاخص پراکسیداسیون لیپیدهای غشای ریشه در غلظت های 5 و 10 میلی مولار کروم به طور معنی داری نسبت به گروه شاهد افزایش یافت و این بیانگر ایجاد تنش اکسیداتیو ناشی از غلظت های به کار رفته کروم در گیاه مورد آزمایش است. محتوای پرولین ریشه نیز افزایش معنی داری در غلظت های 5 و 10 میلی مولار نشان داد. میزان پروتئین های ریشه گیاه با کاهش معنی دار در غلظت 0.001 میلی مولار، برای سایر غلظت ها تفاوت معنی داری نسبت به گروه شاهد نداشت. محتوای آسکوربات ریشه گیاهان تحت تیمار با کروم، با افزایش غلظت کروم کاهش نشان داد، در حالی که میزان دهیدروآسکوربات و آسکوربات کل، تحت تیمار با این غلظت ها، افزایش معنی داری در غلظت های 1، 5 و 10 میلی مولار نشان داد. از طرف دیگر، با تجمع چشمگیر کروم در ریشه آفتابگردان، به نظر می رسد در این تحقیق، کلیت شدن و کده بندی یون های کروم در ریشه یک مکانیسم مقاومتی است که آفتابگردان در تنش فلز کروم اتخاذ کرده است.