علوم زیستی گیاهی
سال:1389 | دوره:2 | شماره:1 (پیاپی 3) |تعداد مقالات:7

اثر هورمون های مختلف رشد و زغال فعال بر روی ریزازدیادی فلفل دلمه ای (گلد فلیم) با استفاده از کشت تک گره بررسی گردید. نتایج نشان داد اضافه نمودن زغال فعال به محیط کشت، روشی مفید جهت رشد گیاهچه ها و ریشه دار کردن آنها بوده، از طرف دیگر، مانع تشکیل کالوس در انتهای ریزنمونه ها می شود. همچنین نشان داده شد که بهترین تیمار برای ریزازدیادی فلفل دلمه ای، محیط کشت پایه MS حاوی 2 میلی گرم در لیتر BAP و 0.5 میلی گرم در لیتر IBA است. ریزنمونه های رشد کرده در محیط کشت MS حاوی 0.5 میلی گرم در لیتر IBA ریشه دار شدند. 70 تا 90 درصد از گیاهچه های منتقل شده به گلخانه زنده مانده، رشد نمودند.

تولید و پرورش قارچ خوراکی، یکی از کاربردهای تجاری فناوریهای میکروبی به منظور تبدیل زیستی ضایعات بخش کشاورزی به فرآورده های با ارزش غذایی است. در قارچ خوراکی دکمه ای (Agaricus bisporus) آنزیم های مختلفی از ابتدای رشد میسلیومی تا انتهای دوره میوه دهی، تجزیه ترکیبات لیگنینی را در محیط کمپوست بر عهده دارند. یکی از مهمترین این آنزیم ها، آنزیم منگنز پراکسیداز است که سهم عمده ای در تجزیه ترکیبات لیگنینی دارد. به منظور انجام مطالعات ملکولی بر روی آنزیم منگنز پراکسیداز در قارچ خوراکی دکمه ای سفید نژاد IM008 و آماده نمودن زمینه برای افزایش تولید این آنزیم در قارچ خوراکی دکمه ای، اقدام به جداسازی و همسانه سازی cDNA ژن کدکننده آنزیم منگنز پراکسیداز گردید. برای این منظور استخراج RNA از میسلیوم های رشد یافته قارچ خوراکی بر روی محیط کشت مایع عصاره کمپوست انجام شد و cDNA آن به وسیله آنزیم رونوشت بردار معکوس ساخته شد. پس از تکثیر قطعه مورد نظر به وسیله واکنش زنجیره ای پلیمراز، قطعه تکثیرشده در ناقل pTZ57R/T قرار گرفت و سپس به باکتری E.coli سویه DH5a منتقل گشت. پس از استخراج پلاسمید از باکتری های تراریخته، پلاسمید استخراج شده مورد هضم آنزیمی قرار گرفت و در مرحله آخر قطعه تکثیرشده تعیین توالی شد. در نتایج، بلاست توالی نوکلئوتیدی در مکان های بازهای نوکلئوتیدی با شماره های 657 و 850 با توالی ژن mnp موجود در بانک اطلاعاتی NCBI تفاوت داشت که به ترتیب، سبب تغییر اسید آمینه ایزولوسین به والین و اسید آمینه سرین به آلانین در توالی اسیدآمینه قطعه cDNA همسانه شده، می شود.

عنصر روی نقش های ساختاری و عملکردی فراوانی را در بسیاری از فرآیندهای متابولیکی گیاهان بر عهده دارد، ولی مقدار اضافی آن در خاک ها به عنوان فلز سنگین، یک فاکتور محدود کننده رشد برای گیاهان محسوب می شود. با توجه به اهمیت بالای گیاه نعناع در زمینه های دارویی و صنعتی، در این تحقیق اثر غلظت های متفاوت روی بر این گیاه مطالعه شد. نمونه های گیاهی در اتاقک رشد با شرایط کاملا استاندارد و تحت تیمار غلظت های مختلف عنصر روی تا رسیدن به مرحله گلدهی کامل نگهداری شدند. از دستگاه کلونجر به منظور استخراج اسانس و از دستگاه کروماتوگرافی گازی - طیف سنجی جرمی (GC-Mass) برای شناسایی ترکیبات اسانس استفاده شد. در بررسی های بیوشیمیایی انجام شده در این تحقیق مشخص گردید، قسمت اعظم اسانس گیاه نعناع سبز را ترکیبات مونوترپنی تشکیل می دهند و سزکوئی ترپن ها درصد کمتری از مواد موجود در اسانس را به خود اختصاص می دهند. همچنین، مقایسه میزان ترکیبات ترپنی نشان داد، تیمار گیاه نعناع با عنصر روی موجب کاهش میزان مونوترپن های اکسیژنه موجود در اسانس شده، ولی مقدار مونوترپن های هیدروکربنه را افزایش داده است. مقدار کلی مونوترپن ها با افزایش کاربرد روی در محلول غذایی افزایش، ولی مقدار سزکوئی ترپن ها - اعم از اکسیژنه و هیدروکربنه - در همه نسبت های فلز روی کاهش یافت. به طور کلی، از نتایج به دست آمده چنین برمی آید که، مقدار مونوترپن های اکسیژنه در مقایسه با سزکوئی ترپن ها بیشتر تحت تاثیر تیمار عنصر روی قرار گرفته و کاهش آن چشمگیرتر است و این ممکن است به دلیل تغییرات بیوانرژتیک سلول های گیاه نعناع سبز در پاسخ به تنش فلز سنگین روی باشد.

به منظور بررسی سطح فعالیت برخی آنزیم های آنتی اکسیدانت در گیاه ذرت در واکنش به محلول پاشی عنصر روی و ماده تنظیم کننده رشد اکسین (ایندول بوتریک اسید) طرحی با استفاده از 8 ترکیب محلول پاشی در قالب بلوک های کامل تصادفی در 3 تکرار به اجرا در آمد. در این مطالعه سطوح فعالیت آنزیم های کاتالاز، سوپراکسید دسموتاز، پراکسیداز، پلی فنل اکسیداز و اکسین اکسیداز بررسی شد. نتایج نشان داد که کاربرد ترکیبات مختلف عنصر روی و همچنین تنظیم کننده رشد اکسین، موجب افزایش سطح فعالیت آنزیم های ذکر شده گردید و بنابراین محلول پاشی دو ترکیب سولفات و کلات روی با اکسین و حتی بدون اکسین، قادر است سیستم آنتی اکسیدانتی آنزیمی گیاه را تقویت نموده، گیاه را نسبت به بروز شرایط تنش، مانند تنش کمبود آب متحمل تر سازد.

تشکیل رنگدانه های قهوه ای به وسیله آنزیم تایروزیناز، یکی از مهمترین علت های تغییر رنگ میوه ها و سبزی ها و در نتیجه کاهش کیفیت آنهاست. این آنزیم در مراکز تحقیقاتی، صنایع دارویی و آرایشی کاربرد فراوان داشته، در حال حاضر تنها منبع آنزیم مذکور تایروزیناز قارچ خوراکی است. از آنجایی که بادام زمینی از محصولات مهم کشاورزی استان گیلان است و از طرفی، با توجه به تجربه و تخصص گروه ما در مورد تایروزیناز، هدف این تحقیق بررسی امکان جایگزینی تایروزیناز بادام زمینی با نوع قارچی در صنایع دارویی، غذایی، آرایشی و تحقیقاتی است. در این پروژه، آنزیم مذکور از دانه بادام زمینی استخراج و خالص سازی و خواص آن از جمله فعالیت بیولوژیکی، دما و pH بهینه تعیین گردید و با تایروزیناز سایر منابع مقایسه شد. نتایج الکتروفورز نشان داد که آنزیم تایروزیناز بادام زمینی دارای دو ایزوفرم با اوزان مولکولی بیشتر از تایروزیناز قارچ بوده، دما و pH بهینه فعالیت آنزیم به ترتیب  40oCو 5.2 است. مقادیر ثابت میکائیلیس منتن 257.5 میلی مولار و سرعت ماکزیمم 0.00421 میلی مولار بر دقیقه محاسبه گردید.

اغلب گیاهان خانواده سیب زمینی دارای آلکالوئیدهای مهم زیستی، از جمله نیکوتین و تروپان آلکالوئیدهایی، مانند هیوسیامین (آتروپین) و اسکوپولامین هستند. این آلکالوئیدها کاربردهای وسیعی در تهیه داروهای مهم و مصرف جهانی گسترده ای دارند. شابیزک (Atropa belladonna) گیاهی دارویی، علفی از این خانواده است که مقدار زیادی از تروپان آلکالوئیدها را در ریشه خود تولید می کند. در این پژوهش، با استفاده از قطعات جداکشت حاصل از دانه رست های شابیزک مربوط به دو جمعیت واز و گرمستان استان مازندران، در محیط کشت MS تغییریافته، تعداد زیادی گیاهچه نوپدید یکسان تکثیر شدند. این گیاهچه ها در محیط MS جامد تحت تاثیر غلظت های مختلف سالیسیلیک اسید شامل 0، 0.01، 0.1 و 1 میلی مولار، به مدت چهار هفته، کشت داده شدند. از طرفی دیگر نیز ریشه های مویین تراریخت تولید شده توسط آگروباکتریوم ریزوژنز | (Agrobacterium rhizogenes) نیز تکثیر و تحت تاثیر غلظت های ذکر شده از سالیسیلیک اسید قرار داده شدند. سپس آتروپین و اسکوپولامین تولید شده در ریشه و اندام هوایی گیاهان نوپدید و ریشه های مویین تراریخت، به وسیله HPLC سنجش و مقایسه شد. به طور کلی، مقدار آلکالوئیدهای حاصل از ریشه های مویین بیشتر از اندام های گیاهچه های مورد مطالعه بود. از طرفی، مقدار آلکالوئیدها در ریشه گیاهچه ها از بخش هوایی بالاتر بود. همچنین، در ریشه های مویینه نسبت آتروپین به اسکوپولامین بیشتر بود، در حالی که در گیاهچه ها نسبت اسکوپولامین به آتروپین بیشتر بود. در مجموع؛ استفاده از ریشه های مویین و کشت آنها به جای گیاهان، به منظور مطالعات بیشتر و تولید این ترکیبات مهم در مقیاس وسیع قابل توجه است.

پنج گونه از جنس Papaver L.، متعلق به تیره Papaveraceae، به نام های Papaver dubium L.، Papaver orientale L.،Papaver fugax Poir.  (با 2 زیر گونه)، Papaver glaucum Boiss. & Hausskn. و Papaver gaubae Cullen. & Rech. از رویشگاه های استان اردبیل جمع آوری شدند و از نظر صفات کاریوتیپی، از قبیل: طول بازوی بلند کروموزوم، طول بازوی کوتاه کروموزوم و طول ماهواره ها مطالعه شدند. بر اساس این اطلاعات، طول کل کروموزوم ها، نسبت طول بازوی بلند به کوتاه، طول بازوی بلند، طول بازوی کوتاه، اندیکس سانترومر، شکل کلی کاریوتیپ(%TF) ، طول ماهواره ها در صورت موجود بودن و مجموع طول کروموزوم ها برحسب میکرومتر محاسبه گردید. نتایج نشان داد که گونه های مورد مطالعه، دارای 2 عدد پایه کروموزومی هستند که برای Papaver gaubae Cullen. & Rech. و Papaver glaucum Boiss. & Hausskn.، x=4 و برای سایر گونه ها X=7 تعیین گردید. عدد پایه کروموزومی x=4 اولین بار در این پژوهش گزارش می شود. گونه Papaver fugax Poir. Var. fugax Cullen. دارای کروموزوم B است. از نظر تکاملی Papaver fugax Poir. var. platydiscus Cullen. نامتقارن ترین و متکامل ترین گونه تعیین گردید. دامنه طول کروموزوم ها در گونه های مورد بررسی بین 23.57±0.81 و 7.53±0.64 میکرومتر به دست آمد. تجزیه واریانس برای تمام صفات فوق در سطح %1 نشان داد که اختلاف معنی داری بین گونه ها و صفات مورفولوژیک کروموزوم ها وجود دارد. در نتیجه، ویژگی های کاریوتیپی اختلاف بین گونه های مختلف را تایید می کند. تجزیه خوشه بندی با تکیه براین صفات، گونه ها را در 4 گروه مجزا قرار داد.