علوم زیستی گیاهی
سال:1391 | دوره:4 | شماره:13 |تعداد مقالات:9

تحقیق حاضر معرفی فلور، شکل رویشی، تحلیل پراکنش جغرافیایی (کورولوژی) پوشش گیاهی منطقه شمال بادرود است که ساختار گونه ای و انواع شکل های رویشی و پراکنش جغرافیایی گیاهان این منطقه را بررسی می کند. این منطقه بیابانی در 30 کیلومتری شمال شهرستان نطنز و در ارتفاع 946 متر تا 1021 متر واقع، از دو بخش اصلی شامل تپه های شنی و دشت های سنگریزه ای تشکیل شده است. در مجموع، 63 گونه متعلق به 49 جنس و 15 خانواده در منطقه ثبت شد که 11 گونه به رده تک لپه ای ها و 52 گونه به رده دولپه ای ها تعلق داشتند. اغلب گونه های شناسایی شده به خانواده های Asteraceae (22.2 درصد)، Chenopodiaceae (19.0 درصد)، poaceae (15.9 درصد)، Brassicaceae (14.3 درصد) و Boraginaceae (9.5 درصد) تعلق داشتند. جنس های Astragalus، Salsola، Seidlitzia و Stipagrostis هر کدام با 3 گونه بیشترین حضور را در منطقه نشان می دهند. تروفیت ها با 66.67 درصد شکل رویشی غالب منطقه را تشکیل می دهند و همی کریپتوفیت ها با 15.87 درصد، کامئوفیت ها با 9.52 درصد و فانروفیت ها با 7.93 درصد به ترتیب در رده های بعدی قرار دارند. تحلیل پراکنش جغرافیایی گیاهان منطقه نشان داد که گونه های ایرانی-تورانی با 57.14 درصد رویش غالب منطقه، گونه های ایرانی-تورانی/صحارا-سندی 20.63 درصد، ایرانی-تورانی/صحارا-سندی/مدیترانه ای 6.35 درصد، ایرانی-تورانی/مدیترانه ای 3.17 درصد، گونه های جهان وطن 3.17 درصد، گونه های ایرانی-تورانی/اروپا-سیبری/مدیترانه ای 3.17 درصد، صحارا-سندی/مدیترانه ای 1.59 درصد و ایرانی-تورانی/صحارا-سندی/صحارا-عربی 1.59 درصد از رویش های ناحیه را به خود اختصاص داده اند. در این منطقه گونه های Pterochaenia stewartii، Reicharidia orientalis و Silene arenosa شناسایی شد که برای نخستین بار از استان اصفهان گزارش می شوند.

در این تحقیق، پاسخ های فیزیولوژیک و مولکولی دو رقم دیپلویید (قوزه درشت Gossypium herbaceum) و تتراپلویید (ساحل Gossypium hyrsutum) پنبه در شرایط تنش شوری بررسی شده است. پس از رشد، گیاهچه ها در 5 سطح شوری 0، 50، 75، 100 و 150 میلی مولار کلرید سدیم در شرایط گلخانه تیمار شدند. آزمایش به صورت طرح کاملا تصادفی انجام یافت. نتایج نشان داد که تیمار شوری سبب کاهش طول هر دو رقم می شود. تیمار شوری سبب کاهش بیشتر محتوای کلروفیل a، b و کلروفیل کل در رقم قوزه درشت نسبت به رقم ساحل شد. همچنین، با تیمار شوری غلظت سدیم برگی در رقم قوزه درشت نسبت به رقم ساحل افزایش بیشتری یافت. بررسی فعالیت آنتی اکسیدان نشان داد که با تیمار شوری فعالیت دو آنزیم کاتالاز و پلی فنل اکسیداز در هر دو رقم کاهش معنی داری را نشان می دهد. بررسی فعالیت آنزیم پراکسیداز در تیمار شوری نشان داد که با افزایش غلظت نمک فعالیت این آنزیم در رقم ساحل به طور معنی داری افزایش یافت، در حالی که فعالیت این آنزیم در رقم قوزه درشت کاهش معنی داری را نشان داد. بررسی بیان ژن TPS1 در برگ و ریشه این دو رقم نشان داد که با تیمار شوری بیان این ژن افزایش می یابد. همچنین، بیان ژن TPS1 در رقم ساحل بیشتر از رقم قوزه درشت در تنش شوری است. این نتایج پیشنهاد می کند که افزایش فعالیت آنزیم پراکسیداز و افزایش بیان ژن TPS1 در مقاومت رقم ساحل به تنش شوری نسبت به رقم قوزه درشت نقش دارد.

به منظور بررسی اثر میدان مغناطیسی بر صفات جوانه زنی، بذرهای گیاه سیاه دانه در معرض میدان مغناطیسی با شدت های 25 و 50 میلی تسلا به مدت صفر، 30، 60 و 120 دقیقه قرار گرفتند. نتایج نشان داد که اعمال میدان مغناطیسی عملکرد بذرها را در محیط کشت آزمایشگاه افزایش می دهد. درصد جوانه زنی، سرعت جوانه زنی، طول ریشه، طول کل دانه رست ها، وزن خشک، شاخص بنیه گیاهچه I و شاخص بنیه گیاهچه II به طور معنی داری نسبت به شاهد افزایش یافت. در طی ترکیب شدت میدان مغناطیسی و مدت زمان، میدان مغناطیسی با شدت 25 میلی تسلا و به مدت 60 دقیقه نتایج بهتری نشان داد. همچنین، در بذرهای در حال جوانه زنی تحت تاثیر میدان های مغناطیسی فعالیت آنزیم های آلفا آمیلاز، دهیدروژناز و پروتئاز به طور معنی داری بیشتر از شاهد بود. فعالیت آنزیمی بیشتر در بذرهای در حال جوانه زنی تیمار شده با میدان مغناطیسی ممکن است به عنوان محرکی برای جوانه زنی سریع و نیروی ابتدایی جوانه زنی به کار رود.

هدف از این تحقیق، طبقه بندی گروه های بوم شناختی و تحلیل گرادیان آنها بر اساس ویژگی های فیزیکی- شیمیایی خاک در ذخیره گاه جنگلی شمشاد سی سنگان است. برای این منظور، 46 قطعه نمونه به صورت سیستماتیک- انتخابی با ابعاد شبکه 200 متری به مساحت 400 متر مربع، در سطح منطقه پیاده شد. در هر قطعه نمونه، ابتدا مقادیر درصد تاج پوشش گونه ها بر اساس ضرایب فراوانی- غلبه براون- بلانکه ثبت و سپس نمونه برداری خاک در دو عمق 0-15 و 30-15 سانتی متر به منظور اندازه گیری خصوصیاتی نظیر کربن آلی (OC)، نیتروژن (N)، فسفر (P)، پتاسیم (K)، نیتروژن (C/N)، اسیدیته (PH)، هدایت الکتریکی (EC)، آهک (Lime)، بافت و درصد رطوبت انجام شد. با استفاده از تحلیل TWINSPAN و بر مبنای درصد تاج پوشش گونه ها، تعداد سه گروه بوم شناختی در منطقه تعیین و با استفاده از دو روش تحلیل تطبیقی قوس گیری شده (DCA) و تحلیل تطبیق متعارفی (CCA)، روابط بین گروه های بوم شناختی با خصوصیات فیزیکی- شیمیایی خاک تبیین شد. نتایج نشان داد که در شکل گیری گروه های بوم شناختی گیاهی منطقه، عوامل خاکی شامل درصد ذرات سیلت و رس، کربن آلی، نیتروژن و C/N در عمق اول، درصد رطوبت و مقدار فسفر قابل جذب در تیپ فاقد شمشاد و درصد شن، اسیدیته، هدایت الکتریکی، آهک، پتاسیم قابل جذب، کربن آلی،نیتروژن کل و C/N در عمق دوم در تیپ شمشادی موثر بوده است. نتایج طبقه بندی گروه های بوم شناختی در دو پلاتی گونه- محیط و قطعه نمونه- محیط تحلیل CCA نشان داد که قطعات نمونه و گونه های شاخص هر یک از واحدها در دیاگرام رسته بندی نیز از یکدیگر متمایز هستند.

در این پژوهش، ساختار تشریحی برگ در گیاه درمنه دشتی (Artemisia sieberi Besser) بررسی شد. به این منظور از 34 رویشگاه مختلف آن، نمونه های برگ در اواخر فصل بهار جمع آوری شد. بذر گیاهان مورد بررسی در فصل مناسب برداشت و در مزرعه کشت شد. پس از کامل شدن رشد رویشی از آنها نیز نمونه های برگ برداشت شد. نمونه های جمع آوری شده از طبیعت و مزرعه در آزمایشگاه مطالعه تشریحی شد. به منظور مقایسه متغیرهای ساختار تشریحی گیاهان در رویشگاه های طبیعی و مزرعه، با استفاده از نرم افزار Minitab، منحنی نرمال مقایسه ای ترسیم شد. برای مقایسه میانگین متغیرهای مورد بررسی در رویشگاه های طبیعی و مزرعه، پس از آزمون همگنی واریانس ها و نرمال بودن توزیع متغیرها از آزمون T- student استفاده شد. میانگین ویژگی های تشریحی جمعیت های درمنه دشتی بر حسب حضور در سه ناحیه اقلیمی نیمه خشک، خشک خفیف و فراخشک توسط تجزیه به مولفه های اصلی (PCA) تجزیه و تحلیل شد. میانگین ویژگی های اقلیمی سه ناحیه اقلیمی نیز با استفاده از PCA تجزیه و تحلیل شدند. به طور کلی، نتایج به دست آمده نشان می دهد که بیشتر متغیرهای تشریحی اندازه گیری شده در شرایط مزرعه که رطوبت به اندازه کافی در اختیار گیاه قرار می گرفت، افزایش یافته اند، در صورتی که ضخامت پوستک که یک ویژگی وابسته به خشکی است در گیاهان رویش یافته در مزرعه، به علت شرایط زیستی مناسب تر، کاهش یافته است. این ویژگی نیز کاملا تحت تاثیر شرایط اقلیمی قرار دارد. با بهبود شرایط رشد گیاهان در مزرعه، طول روزنه ها افزایش و متعاقب آن تعداد آنها کاهش یافته است. از مقایسه دو گروه بندی بر اساس ویژگی های تشریحی و ویژگی های اقلیمی، می توان چنین نتیجه گیری نمود که گروه های اقلیمی کاملا با گروه های تشریحی منطبق هستند. مقایسه ویژگی های تشریحی گیاهان در رویشگاه های طبیعی و مزرعه تاثیر گذاری عوامل اقلیمی را بر این ویژگی ها به طور آشکار نشان می دهد.

استفاده از جنین رسیده حاصل از بذرهای خشک ذرت برای کشت بافت مزایای متعددی دارد که از آن جمله به سهولت دسترسی و کار با آن در طول سال می توان اشاره کرد. در این پژوهش، از بذرهای خشک 5 لاین ذرت (L105, K126 B73, Mo17, و S61) استفاده شد. جنین ها از بذرهای رسیده و ضدعفونی شده ذرت جدا و برای تشکیل کالوس روی محیط کالوس زایی حاوی 4 میلی گرم در لیتر 2، 4- دی کلروفتوکسی استیک اسید (2,4- D) کشت داده شدند. میزان کالوس زایی برای همه لاین ها بیشتر از 90 درصد بود. کالوس های اولیه به محیط جنین زایی حاوی 2 میلی گرم در لیتر 2, 4- D 0.2, یا 0.5 گرم در لیتر 6- بنزیل آمینو پورین (BAP) یا تیدیازورون (TDZ) و 10 میلی گرم در لیتر نیترات نقره (AgNO3) منتقل شدند. کالوس های جنین زا در محیط باززایی حاوی 0.2 یا 0.5 میلی گرم در لیتر BAP یا TDZ به گیاه کامل تبدیل و سپس برای ریشه زایی به محیط موراشیگ و اسکوگ (1.2 MS) حاوی 0.6 میلی گرم در لیتر ایندول بوتیریک اسید (IBA) منتقل شدند. میزان تشکیل ساقه های سبز بین 18.3 تا 40.25 درصد در لاین های مختلف متغیر بود. بیشترین میزان باززایی ( 40.25درصد) در ژنوتیپ S61 در محیط حاوی 0.2 میلی گرم در لیتر TDZ و 10 میلی گرم در لیتر AgNO3 به دست آمد. سیستم باززایی ارایه شده در این پژوهش می تواند برای تراریختی گیاه ذرت استفاده شود.

تنش شوری یکی از محدودیت های اصلی تولید غذا، به ویژه در مناطق آبیاری شده به حساب می آید. برنج به عنوان یک محصول اصلی غذایی نسبت به تنش شوری بسیار حساس است. مطالعه پاسخ های فیزیولوژیک برنج به شوری در ارقام مقاوم و حساس و همچنین، مقایسه تفاوت های بین این ارقام در پاسخ به شوری می تواند برای بهبود مقاومت به این تنش در برنامه های به نژادی استفاده شود. بدین منظور در این تحقیق، از دو رقم برنج ایرانی خزر (رقم حساس) و زاینده رود (رقم متحمل) که دارای مقاومت متفاوت به شوری بودند، استفاده شد. ابتدا درصد جوانه زنی بذرها در غلظت های متفاوت نمک NaCl (صفر، 50، 100 و 200 میلی مولار) محاسبه شد. پس از آن عوامل رشد در نشا های 15 روزه محاسبه و غلظت مناسب نمک 100 میلی مولار انتخاب شد. در مرحله بعد، میزان تجمع پرولین، فعالیت آنزیم کاتالاز و رنگدانه های فتوسنتزی و کارآیی فتوسیستم II در گیاهچه های 25 روزه که به مدت 96 ساعت تحت تنش 100 میلی مولار نمک قرار گرفتند، اندازه گیری شد. نتایج نشان داد که با افزایش غلظت نمک، درصد جوانه زنی در هر دو رقم به طور معنی داری کاهش یافت و این کاهش در رقم خزر چشمگیرتر بود. عوامل رشد به ویژه وزن تر و طول بخش هوایی و همچنین آب نسبی بخش هوایی در هر دو رقم در اثر تنش شوری کاهش یافت. نتایج نشان داد که تجمع پرولین در رقم زاینده رود نسبت به رقم خزر در اثر شوری 100 میلی مولار بیشتر است. در گیاهان تحت تنش، میزان فعالیت آنزیم کاتالاز در رقم زاینده رود به طور معنی داری افزایش یافت، در حالی که در رقم خزر تفاوت معنی دار با شاهد مشاهده نشد. میزان رنگدانه های فتوسنتزی در رقم زاینده رود به طور معنی داری کاهش یافت، در حالی که در رقم خزر تفاوتی مشاهده نشد و برعکس، بازده کوانتومی فتوسیستم II (Fv/ Fm) در شرایط تنش در رقم خزر به طور معنی داری نسبت به شاهد کاهش یافت، در صورتی که در رقم زاینده رود تفاوت معنی داری بین تیمار و شاهد مشاهده نشد. به نظر می رسد که میزان تجمع پرولین، فعالیت آنزیم کاتالاز و بازده فتوسیستم II از عوامل موثر بر مقاومت به شوری در برنج هستند.

کروم به عنوان هفتمین عنصر فراوان در پوسته زمین، در غلظت های پایین، رشد گیاهان را افزایش می دهد. در حالی که غلظت های بالای کروم به عنوان عاملی تنش زا برای گیاهان به شمار رفته، می تواند به عنوان یک عامل محدود کننده رشد، ویژگی های فیزیولوژیک و بیوشیمیایی گیاهان را تحت تاثیر قرار دهد. هدف از این تحقیق، بررسی اثر غلظت های متفاوت کروم بر برخی از شاخص های رشد و همچنین القا تنش اکسیداتیو در گیاه آفتابگردان (Heliantus annuus) است. تیمار گیاهان پس از گذشت 4 هفته از کشت در شرایط گلخانه، با محلول کلرید کروم در غلظت های صفر، 0.001، 0.01، 0.1، 1، 5 و 10 میلی مولار همراه با محلول غذایی انجام شد. پس از 3 هفته تیمار، گیاهان برای انجام آزمایش های فیزیولوژیک و بیوشمیایی برداشت شدند. نتایج نشان داد که غلظت های 5 و 10 میلی مولار کروم در محلول غذایی باعث کاهش شاخص های رشد اندام هوایی شد، اما غلظت های پایین تر از آن، اختلاف معنی داری نسبت به گروه شاهد نداشت. پراکسیداسیون لیپیدها در غلظت های 1، 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 بوده است. محتوای پرولین اندام هوایی با افزایش غلظت کروم در محلول های تیمار افزایش یافت، در حالی که میزان پروتئین کاهش نشان داد. محتوای آسکوربیک اسید احیا شده برگ گیاهان تحت تیمار با کروم با افزایش غلظت کروم کاهش نشان داد، در حالی که میزان دهیدروآسکوربیک اسید و آسکوربیک اسید کل افزایش یافت. بنابراین، به نظر می رسد آسکوربیک اسید به عنوان یک مکانیسم دفاعی غیر آنزیمی، نقشی کلیدی در ایجاد مقاومت آفتابگردان در برابر تنش اکسیداتیو القا شده توسط فلز سنگین کروم ایفا می کند. بررسی میزان تجمع کروم در اندام هوایی آفتابگردان نیز نشان داد که میزان تجمع در بذرهای آفتابگردان با افزایش معنی دار برای غلظت های 5 و 10 میلی مولار همراه است. این مورد می تواند به عنوان هشداری سودمند، در استفاده کنترل شده از گیاهان خوراکی رشد یافته در خاک های آلوده به فلزات سنگین از جمله کروم در نظر گرفته شود.