علوم زیستی گیاهی
سال:1389 | دوره:2 | شماره:5 |تعداد مقالات:7

منگنز یکی از عناصر ضروری کم مصرف برای همه گیاهان است، اما سمیت آن نشانه های نامطلوبی در گیاه ایجاد می کند. در خاک های اسیدی سمیت منگنز عمومی تر از کمبود منگنز است. در این مطالعه، به علت اهمیت شاهی در بسیاری از موارد مانند استفاده گیاه در دارو، غذا و اقتصاد، اثر سمیت منگنز با غلظت های 0، 250، 500 و 800 میکرومولار روی بعضی از فاکتورهای رشد و ویژگی های بیوشیمیایی بررسی گردید. نتایج، کاهش طول ساقه، ریشه، جذب عنصر روی و فعالیت کاتالاز و افزایش محتوای مالون دی آلدئید در غلظت های 500 و 800 میکرومولار منگنز را نشان داد. علاوه بر این، محتوای کاروتنوئید در گیاهانی که با غلظت های 250، 500 و 800 میکرومولار منگنز تیمار شدند، تغییر معنی داری نشان نداد، در حالی که محتوای آنتوسیانین افزایش یافت.

آزمایش های مورد نظر به منظور تعیین اثرات مستقیم و غیرمستقیم هورمون های گیاهی جیبرلیک اسید (GA3) و کلرومکوات کلراید (CCC) در شرایط درون شیشه بر روی فاکتورهای رشد و متعاقب آن، تولید غده چه سیب زمینی در شرایط درون شیشه (اثرات غیر مستقیم) به مرحله اجرا در آمدند. سه غلظت متفاوت از هورمون جیبرلیک اسید (0.1،0.5 و1 میلی گرم در لیتر) و سه غلظت از هورمون CCC (100، 500،1000 میلی گرم در لیتر) در مورد سه کولتیوار سیب زمینی (گلوریا(Gloria) ، مارفونا (Marfona) و آگریا ((Agria) شدند. غلظت های بالای CCC منجر به تولید شاخساره های کمتر گردید. کوتاهترین گیاهچه ها با کمترین تعداد برگ بر روی گیاهچه های رشد کرده بر روی محیط حاوی 1000 میلی گرم در لیتر CCC مشاهده گردید. بالاترین غلظت هر دو هورمون، کمترین میزان سطح برگ را منتج گردید. هورمون جیبرلیک اسید تعداد ریشه را افزایش داد. گیاهچه های رشد کرده بر روی محیط های کشت حاوی 1000 میلی گرم در لیتر CCC سیستم ریشه کوتاهتری را تولید نمودند. اثرات مستقیم هورمون های رشد بر روی تعداد و اندازه غده چه ها معنی دار بودند. هر دو پارامتر (ریشه و ساقه) به وسیله هورمون جیبرلیک اسید کاهش معنی داری را نشان دادند. قلمه های تهیه شده از گیاهچه های پیش تیمار شده با CCC کمترین تعداد غده چه با کوچکترین اندازه و کمترین وزن را تولید نمودند. تعداد، اندازه و وزن غده چه برای هر سه کولتیوار مورد مطالعه یکسان بود.

تاثیر غلظت های میکرومولاری کلرات بین 0 تا 100 میکرومولار به عنوان یک ماده آنالوگ نیترات، بر روی فعالیت سیستم با تمایل بالای نیترات در شرایط بدون نیترات در دو اسیدیته 6 و 6.5 یا همراه با سه غلظت نیترات شامل 0، 25 و 50 میکرومولار در اسیدیته 6 در طی دو بخش تحقیقی و با استفاده از لاین های آرابیدوپسیس تالیانای  (Arabidopsis thaliana)جهش یافتهatnrt2.1 ،atnrt2.4 و chl1-5 و جهش یافته atnrt2.1 تراریخت شده با ژنNRT2.1 مطالعه گردید. به دنبال کشت بذرهای متعلق به این ژنوتیپ ها بر روی محیط کشت جامد حاوی مواد غذایی و انتقال آنها به شرایط رشدی کنترل شده، برای درک بهتر نقش سیستم با تمایل بالا در جذب نیترات، پس از هفت روز درصد برگچه های کاملا باز به عنوان شاخص عملکرد این سیستم بررسی گردید. بر اساس نتایج حاصل از این تحقیق، بالاترین میزان مقاومت در برابر غلظت های بالای کلرات هم در محیط فاقد و هم در محیط دارای نیترات در جهش یافته atnrt2.1 مشاهده شد. اختلال در بیان ژن های AtNRT2.4 و AtCHL1 به افزایش مقاومت گیاهچه ها در برابر کلرات منجر نگردید. از طرف دیگر، تشدید بیان ژن NRT2.1 در جهش یافته atnrt2.1 به کاهش معنی دار درصد برگچه های کاملا باز در این ژنوتیپ منجر شد. با تکیه بر این نتایج، به نظر می رسد که ژن AtNRT2.1 نقش اصلی و کلیدی را در جذب نیترات از محیط توسط سیستم با تمایل بالا دارد و این نتایج، تحقیقات فیزیولوژیک و مولکولی قبلی در رابطه با عملکرد این ژن را تایید می کند.

به منظور بررسی اثر محلول پاشی و مصرف خاکی آهن [سکوسترین [(Fe-EDDHA) 138 بر روی برخی از خصوصیات کیفی دانه بادام زمینی رقم North Carolina 2 دو آزمایش در قالب طرح پایه بلوک های کامل تصادفی در سه تکرار در بندر کیاشهر استان گیلان اجرایی شد. در هر آزمایش چهار سطح از آهن استفاده گردید. در آزمایش اول تیمارهای محلول پاشی در پنج سطح (0، 1، 2، 3 و 4 گرم آهن در یک لیتر آب) در مراحل شاخه دهی و گلدهی و در آزمایش دوم تیمارهای خاکی نیز در پنج سطح (0، 5، 10، 15 و 20 کیلوگرم آهن در هکتار) فقط در زمان کاشت اعمال شدند. نتایج نشان داد که بر اثر مصرف آهن به هر دو روش مقدار روغن کل دانه کاهش یافت، اما مقدار پروتئین کل دانه و مقدار عناصر ضروری، همچون آهن دوظرفیتی، آهن کل، نیتروژن، فسفر، پتاسیم و منیزیم دانه گیاه بادام زمینی را به طور معنی داری افزایش داد. مصرف مقدار 4 گرم آهن در لیتر و 20 کیلوگرم آهن در هکتار به ترتیب در روش های محلول پاشی و خاکی نسبت به شاهد (عدم مصرف آهن) در هر دو روش بهترین اثر را بر افزایش عناصر ضروری دانه گیاه بادام زمینی داشتند، اما در مجموع بر اثر مصرف خاکی آهن غلظت عناصر تا حدود بیشتری نسبت به روش محلول پاشی افزایش یافت.

تنش خشکی و مبارزه با آن، از مسایل عمده ای است که بشر طی هزاران سال، با آن دست به گریبان بوده است. به منظور بررسی اثر کمبود آب بر شاخص های فلورسانس کلروفیل، عملکرد و میزان پرولین در شش ژنوتیپ جو، آزمایشی به صورت کرت های یک بار خرد شده در قالب طرح پایه بلوک های کامل تصادفی در سه تکرار انجام گرفت. کرت های اصلی شامل پنج سطح آبیاری (0، 25، 50، 75 و 100 درصد نیاز آبی) و کرت های فرعی شامل شش ژنوتیپ جو (ترکمن، کارون×کویر، ریحانی، C -74- 9، گرگان - 4 و کویر×بادیا) بود. نتایج نشان داد محدودیت آبی شاخص های فلورسانس کلروفیل یا کارآیی فتوشیمیایی فتوسیستم II را به دلیل افزایش فلورسانس مبدا و کاهش فلورسانس ماکزیمم کاهش داد. با افزایش شدت تنش، تجمع پرولین در برگ گیاهان تحت تنش افزایش یافت، ولی ارقام از این نظر با هم اختلاف داشتند. کمبود آب موجب کاهش محتوای نسبی کلروفیل گردید. با این حال، در بین سطوح تیماری 75 و 100 درصد آبیاری، اختلاف آماری معنی داری مشاهده نگردید. محدودیت آبی موجب شد عملکرد دانه کاهش و دمای آسمانه به طور معنی داری افزایش یابد. هر چند ژنوتیپ هایی که در شرایط آبیاری کافی دارای سایه انداز خنک تری بودند، در شرایط تنش شدید، عملکرد بهتری نسبت به سایر ژنوتیپ ها داشتند. مقایسه میانگین های اثر متقابل محدودیت آب در ژنوتیپ های جو نشان داد که بیشترین عملکرد دانه در کرت هایی برآورد گردید که ژنوتیپ های کارون×کویر و کویر×بادیا بدون محدودیت آبی به کار برده شدند و کمترین آن در کرت هایی برآورد گردید که ژنوتیپ گرگان-4 تحت شرایط تنش یا با محدودیت کامل آبیاری به کار برده شدند.

مطالعات رویان شناختی جایگاه ویژه ای در علم گیاه شناسی و تاکسونومی گیاهی دارند. در این پژوهش مراحل و چگونگی تکوین تخمک و دانه گرده در گیاه Centaurea iberica بررسی شد. گل ها و غنچه ها در مراحل مختلف نمو برداشت شده، در FAA70 تثبیت و در الکل 70% نگهداری شد. نمونه ها پس از قالب گیری در پارافین با میکروتوم برش گیری گردید. رنگ آمیزی با هماتوکسیلین و ائوزین انجام گرفت. لام های تهیه شده از مراحل مختلف تکوینی با دقت با استفاده از میکروسکوپ نوری بررسی گردید. بر اساس نتایج حاصل از این بررسی، تخمک به شکل واژگون، دوپوسته ای و کم خورش بوده و تکوین کیسه رویانی از طرح تک اسپوری و تیپ پلی گونوم پیروی می کند. پس از تقسیم میوز تترادهای مگاسپور آرایش خطی دارند. کیسه رویانی ابتدا بسیار کوچک است؛ به طوری که هسته های آن آرایش خطی فشرده را به خود می گیرند، اما در جریان بلوغ، کیسه رشد طولی قابل توجهی پیدا می کند. بساک به صورت چهار کیسه ای است. در C. iberica لایه تاپی از نوع پلاسمودیومی با یاخته های دو هسته ای است. آرایش تترادهای میکروسپور در این گونه به صورت تتراهدرال، تتراگونال و خطی و دانه های گرده از نوع سه شکافه و دو یاخته ای است.

بررسی کمی و کیفی ترکیبات فنلی (اسید های فنلی، فلاونول ها و آنتوسیانین) میوه سیب رقم گالا (Gala) به وسیله کروماتوگرافی مایع با عملکرد بالا  (HPLC)از نوع تجزیه ای، میکروسکوپ فلورسنس و میکروسکوپ نور بازتابشی در سه مرحله اصلی نمو سیب1] - مرحله فندقی؛ 2- مرحله میانی نمو میوه (80 روز بعد از تمام گل)؛ 3- مرحله برداشت تجارتی میوه[ انجام شد. نتایج حاصل نشان دهنده وجود تفاوت های کمی و کیفی در تجمع و میزان فنل های اندازه گیری شده در طی فصل رشد در پوست سیب رقم گالا بود. میزان آنتوسیانین در طی فصل به تدریج در پوست میوه افزایش یافت و نتایج حاصل از مطالعات HPLC و میکروسکوپی نشان دادند که بیشترین مقدار و تجمع آنتوسیانین در مرحله برداشت تجارتی میوه مشاهده شد. مطالعه HPLC و میکروسکوپی انجام شده نشان داد که بیشترین میزان اسیدهای فنلی در مرحله فندقی میوه وجود دارد. با این حال، کاهش شدید در میزان اسید های فنلی در مرحله میانی نمو میوه قابل توجه است و در مرحله برداشت تجارتی میوه افزایش در میزان اسیدهای فنلی نسبت به مرحله میانی نمو میوه مشاهده شد. مقایسه داده های HPLC و تصاویر میکروسکوپی نشان داد که در مرحله برداشت تجارتی میوه کاهش، شدید در میزان فلاونول ها وجود دارد. انطباق تصاویر میکروسکوپی با داده های HPLC توانایی میکروسکوپ فلورسنس در مطالعه ترکیبات فنلی موجود در پوست میوه سیب را نشان می دهد. مطالعه ترکیبات ذکر شده توسط میکروسکوپ فلورسنس در تطبیق با مطالعات کروماتوگرافی، روشی سریع در شناسایی گروه های مختلف ترکیبات فنلی است که می تواند به اتخاذ تدابیر صحیح مدیریتی باغ ها در ارتباط با افزایش ویژگی های کیفی میوه سیب کمک نماید.