علوم زیستی گیاهی
سال:1390 | دوره:3 | شماره:9 |تعداد مقالات:7

تنش دمای پایین، یکی از عوامل محیطی مهم محدودکننده در توسعه کشت و تولید مرکبات است. در این پژوهش تاثیر تنش دمای پایین بر شاخص های بیوشیمیایی و فیزیولوژیک نارنگی پیج بر روی پایه سیترنج (نهال دو ساله)، در شرایط کنترل شده انکوباتور (با رطوبت نسبی %65±5 و شدت نور 15000 لوکس) بررسی گردید. آزمایش به صورت طرح کاملا تصادفی با اعمال تیمار دماهای پایین (6-، 3-، 0، 3، 6 و 9 درجه سانتیگراد) و شاهد (25±2 درجه سانتیگراد) اجرا شد. مقایسه میانگین تیمارها نشان داد که کمترین مقدار کلروفیل کل (1.513 میلی گرم در گرم وزن تازه برگ)، رنگ سبز (%61.25) و محتوی آب برگ (%33.55 وزن تازه برگ) در تیمار دمایی 6- درجه سانتیگراد به دست آمد. بیشترین مقدار پرولین (48 میلی گرم در گرم وزن تازه برگ) در دمای 3- و حداکثر کربوهیدرات (55.3 میلی گرم در گرم وزن تازه برگ) نیز در صفر درجه سانتیگراد حاصل شد. همچنین، بیشترین مقدار آب گزیدگی (51 تا 75%) و نشت یونی (%75.66) در دمای 6- درجه بود. بیشترین مقدار پراکسیداسیون لیپیدها (2.643 میکروگرم مالون دآلدئید در گرم وزن تازه برگ)، ظرفیت آنتی اکسیدانی (%63.5) و فنل (2.863 میلی گرم در گرم وزن تازه برگ) نیز در دمای 3- درجه بود. حداکثر فعالیت آنزیم سوپراکسید دیسموتاز (8.44´104 واحد آنزیمی در گرم وزن تازه برگ) در 3 درجه سانتیگراد مشاهده گردید. به عنوان نتیجه گیری می توان گفت که نارنگی پیج (روی پایه سیترنج) از طریق افزایش برخی از شاخص ها، همچون پرولین، کربوهیدرات، و ظرفیت آنتی اکسیدانی قادر به تحمل تنش یخبندان تا دمای 3- درجه سانتیگراد است.

شوری یکی از مهم ترین عوامل محدودکننده رشد و تولید گیاهان در سراسر دنیاست. شناسایی ارقام متحمل به شوری و بهبود تحمل گیاهان، موثرترین روش برای افزایش عملکرد است. به منظور بررسی واکنش ارقام کلزا به شوری از نظر تغییرات رشدی و محتوای رنگدانه ای، آزمایشی به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی با چهار تکرار انجام شد. شوری از نوع کلرید سدیم در سه سطح 0 (شاهد)، 175 و 350 میلی مول بر روی دو رقم کلزا به نام های Brassica napus L. cv. Sarigol و Brassica napus L. cv. Hyola308 در مرحله 3-4 برگچه ای اعمال شد. وزن خشک بخش هوایی و ریشه، محتوای کلروفیل a و b، کاروتن ها و گزانتوفیل ها، آنتوسیانین ها، فلاونوئیدها و در نهایت ترکیبات جذب کننده UV در برگ ها مطالعه شدند. نتایج کاهش وزن خشک ریشه در هر دو رقم را در شرایط شوری بالا نشان دادند. در رقم Sarigol افزایش معنی دار وزن خشک بخش هوایی در شوری 175 میلی مول مشاهده شد ولی تاثیر شوری از این نظر روی رقم Hyola308 معنی دار نبود. از نظر محتوای کلروفیل، تنها در رقم Sarigol، کلروفیل a در شوری پایین افزایش یافت و کلروفیلb  در شوری بالا کاهش معنی داری نشان داد. افزایش رنگدانه های کمکی (کاروتنوئیدها) در رقم Hyola308 می تواند علت مقاومت این رقم به شوری و ثبات ساختارهای فتوسنتزی باشد. تمایل به کاهش رنگدانه های غیرفتوسنتزی که در هر دو رقم در شوری بالا مشاهده می شود، معنی دار نیست. بنابراین، عدم آسیب پذیری رنگدانه های اصلی و کمکی فتوسنتزی در شرایط شوری، می تواند علت بسیار مهمی برای بردباری گیاه کلزا به شوری تلقی شود.

کشت مریستم شاخه، یکی از روش های کارآمد برای زدودن بیماری های ویروسی از گیاهان آلوده به شمار می آید. شناسایی بخش مریستمی و جداسازی آن، نخستین گام برای بنیان گذاری کشت مریستم است. جدا کردن مریستم شاخه به تنهایی با داشتن اندازه ای بسیار کوچک و بی رنگ، به ویژه هنگامی که آغازنده های برگی و اندام های دیگر آن را همراهی نکنند، بسیار دشوار است. در این آزمایش، شناسایی مریستم شاخه در گیاه انگور که دارای الگوی نموی پیچیده و ساختاری بسیار ریز است، انجام گردید. در این روش، مریستم زنده با فلورسئین دی استات 0.1 (FDA) درصد به همراه فوشین اسید 0.05 درصد در آب، رنگ آمیزی شد. مریستم رنگ آمیزی شده، پس از ردیابی با استرومیکروسکوپ فلورسنس (پرتو 510 نانومتر) و جداسازی، در محیط موراشیگ- اسکوگ (1.2) کشت شد. نتایج نشان داد که مریستم انگور از سه دوره نموی برخوردار ست که میزان اندام زایی در آنها یکسان نیست. مریستم جدا شده از دوره ای با اندام زایی بیشتر، میزان زنده مانی بیشتری را در بنیان گذاری جداکشت نشان داد. همچنین همراهی آغازنده برگی و آغازنده وامانده (آغازنده مشترک پیچک و گل آذین) با مریستم، شانس زنده مانی آن را به طور معنی داری افزایش داد. نتایج این آزمایش نشان دادند که بهترین جداکشت برای انجام کشت مریستم انگور، مریستم همراه با آغازنده برگی و آغازنده وامانده است که از جوانه های جا گرفته در گره پیچک دار پایینی به دست آمده باشد.

به منظور بررسی تاثیر غلظت های مختلف نیترات سرب (0.25، 0.5، 0.75، 1، 1.5 و 2 میلی مولار) و سالیسیلیک اسید با غلظت های مختلف 5 و 10 میکرومولار بر میزان رنگیزه های کلروفیل a، b و a+b، تغییر قندهای محلول و نامحلول و آنزیم های آنتی اکسیدانی در ریشه و اندام هوایی بر روی گیاهان 20 روزه کلزا رقم اکاپی (Okapi)، پژوهش حاضر در محیط کشت هیدروپونیک با سه تکرار انجام گرفت. آنالیزهای آماری به وسیله نرم افزار SPSS و مقایسه میانگین ها با استفاده از آزمون دانکن انجام شد. نتایج نشان داد که با افزایش غلظت سرب در محیط هوگلند، گیاهان نتوانستند دو غلظت بالای سرب (1.5 و 2 میلی مولار) را تحمل کنند و از بین رفتند، به علاوه تنش سرب میزان کلروفیل a، b و a+b، همچنین میزان قندهای محلول و نامحلول را در ریشه و اندام هوایی به طور معنی داری کاهش داد، در حالی که فعالیت آنزیم های کاتالاز و پراکسیداز را به طور معنی داری افزایش داد.(P<0.01)  کاهش در میزان کلروفیل a در همه تیمارها نسبت به کلروفیل b بیشتر بود. به کارگیری سالیسیلیک اسید در محیط حاوی سرب، میزان کلروفیل a را به طور معنی داری افزایش داد (P<0.05)، ولی تاثیر معنی داری بر میزان کلروفیل b و a+b نداشت. در حالی که فعالیت آنزیم های کاتالاز و پراکسیداز با استفاده از سالیسیلیک اسید در محیط حاوی سرب کاهش یافت، ولی این تاثیر بر میانگین فعالیت آنزیم کاتالاز ریشه معنی دار نبود.(P<0.05)  افزایش قندهای محلول و نامحلول و کاهش فعالیت آنزیم های اکسیدازی توسط سالیسیلیک اسید با وجود سرب در محیط، نشان دهنده نقش این ترکیب در افزایش مقاومت گیاه در برابر تنش سرب است. بنابراین، سالیسیلیک اسید در کاهش آسیب های اکسایشی نقش موثری نشان داد.

آلودگی ناشی از حضور فلزات سنگین در خاک های کشاورزی، یکی از مهمترین مشکلات اکولوژیک در سطح جهان است. بر اساس داده های آژانس حفاظت محیط زیست، سرب مهمترین فلز آلاینده است. در این تحقیق، با توجه به اهمیت دارویی و صنعتی بابونه آلمانی، پاسخ این گیاه در رویارویی با آلودگی سرب در سه مرحله رزت، ساقه دهی و غنچه دهی مطالعه شد. بدین منظور، بذر این گونه در شرایط گلخانه کاشته شد و نمونه های گیاهی در مرحله رزت به محیط هیدروپونیک منتقل شده، تحت تیمار نیترات سرب با غلظت های 0، 60، 120، 180 و 240 میکرومول قرار گرفتند. رشد ریشه و اندام هوایی پس از طی هر یک از مراحل نموی اندازه گیری شد. بر اساس نتایج حاصل از مطالعات در هر سه مرحله رشد، با افزایش جذب سرب بیوماس ریشه و اندام هوایی کاهش یافت. با توجه به نتایج حاصل با افزایش غلظت سرب تا 180 میکرومول، غلظت این فلز در ریشه و اندام هوایی بابونه آلمانی در هر سه مرحله نمو افزایش یافت. نتایج حاکی از تجمع بالای سرب در ریشه این گونه نسبت به اندام هوایی بود که در مرحله رزت نسبت به دو مرحله دیگر بیشتر قابل توجه بود. در واقع، این گونه با تجمع سرب در ریشه به خصوص در مراحل اولیه رشد این توانایی را دارد که از انتقال این فلز به بخش های هوایی و بروز سمیت در گیاه جلوگیری کند.

تنش خشکی یکی از مهم ترین تنش هایی است که از رشد گیاهان جلوگیری می کند. این تنش با ایجاد اختلال در تعادل بین تولید گونه های فعال اکسیژن (ROS) و فعالیت های دفاعی آنتی اکسیدان گیاه، ایجاد تنش اکسیداتیو می کند. نیترو پروساید سدیم (SNP) به طور معمول به عنوان ترکیب رهاکننده اکسید نیتریک در گیاهان استفاده می شود. در این آزمایش اثر غلظت های متفاوت SNP در تخفیف تنش اکسیداتیو ناشی از خشکی در گیاه گوجه فرنگی بررسی شد. نتایج حاصل از اندازه گیری میزان پراکسیداسیون لیپید و محتوای رنگیزه های فتوسنتزی نشان داد که غلظت های پایین SNP می تواند گیاهان را در برابر تنش اکسیداتیو محافظت کند، زیرا در گیاهان پیش تیمار شده با SNP، میزان پراکسیداسیون لیپیدی و صدمه به رنگیزه ها کاهش یافت. در این پژوهش رابطه بین این مکانیسم های دفاعی و فعالیت آنزیم های آنتی اکسیدان نیز بررسی شد. بررسی ها نشان دادند که تنش خشکی فعالیت آنزیم های آسکوربات پراکسیداز، گایاکول پراکسیداز و کاتالاز را افزایش داد. غلظت های 100 و 200 میکرومولار SNP در گیاهان تحت تنش خشکی، فعالیت APX را افزایش داد و تاثیر معنی داری بر فعالیت گایاکول پراکسیداز نداشت، ولی فعالیت CAT را کاهش داد. در گیاهان تحت تنش خشکی افزایش در فعالیت PAL نیز مشاهده گردید، ولی پیش تیمار گیاهان با 100 و 200 میکرومولار SNP تاثیر معنی داری بر فعالیت این آنزیم تحت تنش خشکی نداشت؛ اما پیش تیمار با 500 میکرومولار SNP، فعالیت این آنزیم را تحت تنش خشکی کاهش داد. محتوای فنل ها در گیاهان شاهد و تحت تنش خشکی تفاوت معنی داری نشان نداد و پیش تیمار با 100 میکرومولار SNP نیز تاثیر معنی داری بر مقدار آنها نداشت، اما پیش تیمار با 200 و 500 میکرومولار SNP مقدار این ترکیبات را تحت تنش خشکی کاهش داد. با توجه به این نتایج در گیاه گوجه فرنگی، پیش تیمار با غلظت های 100 میکرومولار یا کمتر SNP می تواند احتمالا از طریق تداخل با ROS یا القای آنزیم های آنتی اکسیداتیو نقش حفاظتی در برابر خشکی داشته باشد.

فلور گیاهی منطقه چادگان واقع در 115 کیلومتری غرب مرکز استان اصفهان بررسی شد. منطقه مورد مطالعه یک منطقه کوهستانی با وسعت حدود 10000 هکتار، شامل پستی و بلندی های متعدد از جمله تپه های کوتاه و دشت های کوچک است. میزان متوسط بارندگی سالیانه 324.3 میلی متر و ارتفاع منطقه بین حداقل 1950 و حداکثر 3915 متر از سطح دریا (متوسط 2932 متر) است. در مجموع 339 گونه گیاهی متعلق به 204 جنس و 54 تیره شناسایی شد. تیره Asteraceae با دارا بودن 27 جنس و 49 گونه و نیز جنس گون از خانواده Fabaceae با دارا بودن 25 گونه به ترتیب بزرگترین تیره و جنس منطقه را تشکیل می دهند. در حدود 5% گونه ها فانروفیت، 11% کامفیت، 44% همی کریپتوفیت، 13% ژئوفیت و 27% تروفیت هستند. بررسی طیف زیستی و غلبه شکل های زیستی همی کریپتوفیت و تروفیت (مجموعا 71%)، نشانگر فلور خاص مناطق کوهستانی مرکزی ایران است. از نظر توزیع جغرافیایی %64.6 گیاهان به ناحیه ایرانی-تورانی، %9.7 چندمنطقه ای و %25.7 به سایر نواحی تعلق دارد. همچنین، تعداد 29 گونه که بو م زاد ایران هستند، 3 گونه در حال انقراض، 3 گونه نادر و 15 گونه آسیب پذیر در این منطقه شناسایی شدند.