علوم زیستی گیاهی
سال:1392 | دوره:5 | شماره:16 |تعداد مقالات:9

آلودگی های خاک با فلزات سنگین یکی از مشکلات جدی برای محیط و همچنین، یکی از تنش های محیطی مهم برای گیاهان محسوب می شود. روی، به عنوان عنصری ضروری برای رشد و نمو گیاهان نقش ساختاری و عملکردی فراوانی در بسیاری از فرآیندهای ساخت و ساز گیاهان بر عهده دارد، ولی مقدار اضافی آن به ویژه در خاک های اسیدی عامل محدودکننده رشد محسوب می شود. در این بررسی، دانه رست های 5 روزه ذرت به مدت 10 روز در شرایط هیدروپونیک، با سولفات روی صفر، 400 و 600 میکرومولار و همچنین، مالیک اسید و سیتریک اسید (0.32 میلی مولار) به همراه غلظت های روی تیمار شدند. پس از برداشت، وزن خشک، طول ریشه و اندام هوایی، میزان مالون دی آلدئید، پراکسید هیدروژن و فعالیت آنزیم های آنتی اکسیدانی (کاتالاز، آسکوربات پراکسیداز، گلوتاتیون ردوکتاز و گایاکول پراکسیداز) اندازه گیری شد. نتایج نشان داد که وزن خشک، طول ریشه و اندام هوایی با افزایش روی کاهش یافت، در حالی که میزان مالون دی آلدئید، پراکسید هیدروژن و فعالیت آنزیم های آنتی اکسیدانی با افزایش غلظت روی افزایش پیدا کرد. همچنین، در حضور اسیدهای آلی (مالیک اسید و سیتریک اسید) آثار سمیت در گیاه کاهش یافت. به طور کلی، فلز روی در غلظت بالا باعث ایجاد آثار سمی در گیاه ذرت شد، در حالی که حضور اسیدهای آلی باعث تعدیل آثار سمیت در این گیاه شد.

در پژوهش حاضر، گیاهان بامیه به مدت 12 روز در معرض باندهای مختلف اشعه فرابنفش قرار گرفتند. پس از تیمار، طول ریشه و ساقه، وزن تر و خشک، میزان رنگیزه های فتوسنتزی، قندهای احیاکننده، پروتئین کل و سطح برگ اندازه گیری شد. نتایج نشان داد که میزان آن ها تحت تاثیر اشعه فرابنفش به ویژه UV-B و UV-C به طور معنی داری کاهش یافته است. علاوه بر این، در مطالعات ساختاری نیز مشاهده شد که ضخامت اندام های مختلف کاهش و میزان تراکم و شاخص روزنه ای و طول افزایش یافته است. در بررسی تاثیر اشعه فرابنفش روی اپیدرم ساقه، برگ و دمبرگ مشاهده شد که میزان طول سلول ها کاهش و عرض آن ها افزایش یافته است. نتایج نشان داد که اشعه  UV-Bو UV-C دارای آثار زیانبار بر روی بامیه است، در حالی که UV-A دارای آثار زیان بار نیست.

میکوریزها فراهم آورنده اجتماعی همزیست هستند که در آن، میکوریز کربن را از گیاه به دست می آورد و در ذخیره فسفر را برای گیاه فراهم می کند. گیاه پروانش (Catharanthus roseus L.) به علت تولید دو آلکالوئید دارویی وینبلاستین و وینکریستین بررسی شده است. در این بررسی، تریپتوفان به عنوان پیش ساز این آلکالوئیدها در شرایط کشت بافت استفاده شده است. آغشتگی (کلونیزاسیون) گیاه توسط میکوریز، به رشد و حیات گونه های متعددی در طول سازگاری به عنوان مهم ترین چالش کشت بافت، کمک کرده است. به همین منظور، گیاهچه های حاصل از باززایی تحت تیمار غلظت های مختلف تریپتوفان، در شرایط آغشتگی میکوریزی تحت سازگاری قرار گرفته، شاخص های رشدی و بیوشیمیایی اندام هوایی آن ها بررسی شد. نتایج حاصل از اندازه گیری طول، وزن تر و خشک، محتوای قندهای محلول و پروتئین کل و همچنین کلروفیل های a و b اندام هوایی بیانگر نقش مثبت این دو تیمار بر رشد گیاهچه های پروانش در طول سازگاری بود. بیشترین میزان طول و وزن تر و خشک اندام هوایی در نمونه های همزیست با Glomus versiforme و به ترتیب تحت تاثیر تیمارهای صفر، 150 و 350 میلی گرم در لیتر تریپتوفان به دست آمد. همچنین، بهترین نتیجه حاصل از اندازه گیری مقدار پروتئین کل و قندهای محلول نیز در همزیستی با G. versiforme و تحت تیمار 350 میلی گرم در لیتر تریپتوفان مشاهده شد. در نهایت، بررسی نتایج حاصل از اندازه گیری محتوای کلروفیل های a و b نشان داد که بیشترین میزان این شاخص ها به ترتیب در نمونه های همزیست با G. versiforme و G. etunicatum تحت تاثیر تیمار 250 میلی گرم در لیتر تریپتوفان است.

گیاهان به علت استفاده از آب، خاک و هوا، در تغییر شرایط بوم شناختی مشارکت مهمی دارند و می توان از آن ها برای پاکسازی بوم نظام های آلوده به انواع آلاینده ها نظیر فلزات سنگین استفاده نمود. در این مطالعه، میزان تجمع فلزات سنگین Ni، Mn، Zn،Fe  و Pb در خاک و پوشش گیاهی اطراف مناطق صنایع تولید فولاد در جنوب شرق شهر اهواز واقع در جاده بندر امام - ماهشهر بررسی شد. نتایج این مطالعه میانگین غلظت فلزات به صورت قابل تبادل در نمونه های خاکی مناطق بررسی شده را به صورت Fe>Mn>Zn>Ni میلی گرم بر کیلوگرم نشان داد. بیشینه میزان تجمع Fe در پوشش گیاهی در بخش هوایی گیاه علفی Taraxacum kotschyi و در تیپ درختی Conocarpus erectus با مقادیر 891 و 860.30،Zn  و Mn در بخش هوایی گیاه علفی T.kotschyi با مقادیر 108.63 و 93.90 و بیشترین مقدار Ni در تیپ درختی 10.86 Eucalyptus camaldulensis میلی گرم بر کیلوگرم وزن خشک اندازه گیری شد. مقدار Pb در خاک و پوشش گیاهی قابل تعیین نبود. نتایج حاصل از محاسبه عامل تغلیظ زیستی و عامل انتقال مبین آن است که در بیشتر موارد و برای بیشتر فلزات مطالعه شده این شاخص ها بالاتر از یک است. بر اساس این مطالعه، غلظت فلزات در پوشش گیاهی منطقه از حد آستانه تعریف شده برای گیاهان بیش تجمع دهنده کمتر است، با این حال تصور می شود که گونه های گیاهی انتخاب شده توانایی تجمع و انباشت فلزات مطالعه شده را در بخش هوایی خود دارند.

در این پژوهش، اثر سالیسیلیک اسید (SA) خارجی در غلظت 0.5 میلی گرم در لیتر بر برخی فرآیندهای فیزیولوژیک و بیوشیمیایی گیاه درمنه کوهی تحت سه سطح شوری (صفر، 50 و 150) میلی مولار بررسی شد. شوری به تنهایی شاخص های رشد گیاه مانند وزن خشک و طول بخش هوایی و ریشه گیاه و همچنین، مقدار کلروفیل کل و کاروتنوئیدها و محتوی پتاسیم گیاه را کاهش داد، در حالی که تیمار گیاهان با SA تحت تنش شوری باعث افزایش آنها شد. مقدار پراکسیداسیون لیپیدهای غشا و درصد نشت غشا و مقدار پراکسید هیدروژن و محتوی سدیم گیاه نیز تحت تیمارهای شوری افزایش یافت، در حالی که حضور SA خارجی باعث کاهش این مقادیر شد. این نتایج می تواند گویای اثر تعدیل کننده SA بر فرآیندهای فیزیولوژیک گیاه درمنه کوهی تحت تنش شوری باشد.

پسته وحشی از درختان مناطق نیمه خشک ایران محسوب می شود که از نظر مسایل زیست محیطی و اقتصادی - اجتماعی اهمیت ویژه ای دارد. این گونه به خوبی مطالعه تشریحی نشده است و در برخی حالات تشخیص آن از سایر واریته های گروه Butmela مشکل است. هدف از پژوهش حاضر، بررسی تنوع بر اساس برخی از صفات تشریحی برگ نظیر اندازه دستجات آوندی بود. به این منظور، برگ های جمع آوری شده از سه جمعیت به مدت یک ماه در اتانول 70 درصد قرار گرفت سپس، از هر نمونه برش عرضی تهیه شد. بر اساس نتایج به دست آمده برگ های این گونه دو رویه بوده، برگ ها در هر دو سطح در محل رگبرگ اصلی دارای کرک های کوتاه (از نوع پوششی و غده ای) هستند. ضخامت دسته آوند مرکزی، ضخامت برگ و طول دسته آوند مرکزی به ترتیب بیشترین نقش را در گروه بندی دارند. همچنین، در این بررسی بین دو جنس نر و ماده در رابطه با صفات تشریحی برگ اختلافی مشاهده نشد. نتایج به دست آمده از بررسی های تشریحی در این مطالعه می تواند در مطالعات تاکسونومی این گونه به کار رود.

در پژوهش حاضر، فرضیه القای پاسخ های دفاعی در برگ های کلزا (Brassica napus L.) تحت تنش ایزوتیوسیانات بررسی شد. تاثیر متیل و پروپیل ایزوتیوسیانات در غلظت های صفر، 1، 10 و 100 میلی مولار بر تجمع پراکسید هیدروژن، محتوای ترکیبات فنولیک کل، فعالیت آنزیم فنیل آلانین آمونیالیاز و آنزیم گلوتاتیون اس - ترانسفراز در گیاهچه های کلزا ارزیابی شد. افزایش درصد نشت یونی و تجمع پراکسید هیدروژن وجود تنش اکسیداتیو در گیاهچه های کلزا تحت تیمار ایزوتیوسیانات ها را نشان داد. نتایج همبستگی میان فعالیت آنزیم PAL با مقدار ترکیبات فنولیک کل در گیاهچه های تحت تیمار را نشان داد. در این مطالعه، القای فعالیت آنزیم گلوتاتیون اس - ترانسفراز در پاسخ به غلظت یک میلی مولار متیل و پروپپیل ایزوتیوسیانات در گیاهچه های کلزا مشاهده شد. نتایج حاصل پیشنهاد می کند که تولید آنتی اکسیدان ها (ترکیبات فنولیک) تنها مکانیسم سم زدایی در گیاه کلزا نبوده، کانجوگاسیون گلوتاتیون نیز در دفاع گیاه علیه ایزوتیوسیانات ها دخالت دارد.

جنس Trigonella L. یکی از جنس های مهم تیره Fabaceae است که اغلب گونه های آن ارزش غذایی و دارویی دارند. در این بررسی، فعالیت پاد اکسایشی (آنتی اکسیدانی) عصاره های متانولی سه گونه از این جنس T. disperma)،T. teheranica  و (T. subenervis به روش مهار رادیکال آزاد DPPH ارزیابی شد. محتوای فنل و فلاونوئید کل به ترتیب به روش های فولن - سیوکالتو و کلرید آلومینیوم اندازه گیری شد. همچنین، فعالیت ضدمیکروبی عصاره های متانولی به روش انتشار دیسک در برابر شش سویه باکتری گرم مثبت و منفی مطالعه و مقایسه شد. نتایج نشان داد که محتوای فنل کل در سه گونه مطالعه شده از 8±0.28 تا 22.2±1.4 میلی گرم بر گرم وزن خشک و محتوای فلاونوئید کل از 5.23±0.33 تا 10.48±1.2 میلی گرم بر گرم وزن خشک متغیر است. به علاوه، عصاره های گونه های مطالعه شده فعالیت آنتی اکسیدانی درخور توجهی نشان دادند. با وجود این، تفاوت معنی داری میان مقادیر غلظت مهار بیشینه 50 درصد (IC50) آن ها مشاهده نشد. بیشترین فعالیت مهارکنندگی رادیکال آزاد DPPH در گونه T. subenervis با مقدار IC50 معادل 0.123±0.006 میلی گرم بر میلی لیتر مشاهده شد. گونه های مطالعه شده به ویژه T. teheranica فعالیت ضدمیکروبی خوبی در برابر باکتری های مورد مطالعه نشان دادند.

جنگل های هیرکانی شمال ایران میراثی به جامانده از دوران سوم زمین شناسی است که امروزه بخش بزرگی از آن در مناطق جلگه ای در اثر فعالیت های مخرب انسانی نابود شده است. این جنگل ها در جنوب دریای خزر دارای اهمیت ویژه ای از نظر حفاظتی و مدیریتی است. جنگل های نور و سیسنگان در مناطق پست مازندران از نظر جامعه شناسی بررسی شدند. با جمع آوری داده های جامعه شناسی از 55 قطعه نمونه و تحلیل داده ها با استفاده از فنون TWINSPAN و DCA در نرم افزار JUICE، چهار واحد پوششی در این دو منطقه تشخیص داده شد که عبارتند از: Celtis australis-Buxus hyrcana، Fraxinus excelsior subsp. coriariifolia-Cardamine tenera، Populus caspica-Alnus subcordata و Parrotia persica-Carpinus betulus . بررسی گسترده گونه های شاخص از تمامی جوامع گیاهی معرفی شده در جنگل های هیرکانی، نشانگر پیوستگی واحدهای پوششی بررسی شده با دو اتحادیه بزرگ Parrotio-Carpinion و Alnion subcordatae است. بدیهی است که تصمیم گیری نهایی برای جایگاه سین تاکسونومی این واحدها بدون بررسی های جامع تر در تمامی بخش های جنگل هیرکانی امکان پذیر نیست.