زیست شناسی ایران
سال:1380 | دوره:11 | شماره:4-3 |تعداد مقالات:8

یکی از محدودیت های فرآیند پالایش و مصرف مواد نفتی مشکلات ناشی از وجود ترکیبات گوگردی در آنها است. روش های شیمیایی سنتی گوگردزدایی به علت مشکلات عملیاتی از کارآیی مناسب برخوردار نیستند. برای حل این مشکلات گوگردزدایی میکروبی پیشنهاد شده است. مطالعات زیادی در این رابطه انجام شده و باکتری های مختلف از طبیعت جداسازی شده اند. از آنجا که کارآیی این باکتری ها محدود است توجه محققین به افزایش کارآیی آنها از طریق دستکاری های ژنتیکی معطوف شده است. اولین گام در انجام چنین دستکاری هایی بررسی ژنتیک فرآیند گوگردزدایی بخصوص در باکتری های بومی و سپس کلون کردن ژن های موثر در این فرآیند است. در این رابطه چند سویه باکتری که در ایران توسط مرکز تحقیقات مهندسی بیوشیمی دانشگاه صنعتی شریف و پژوهشکده بیوتکنولوژی سازمان پژوهش های علمی و صنعتی جداسازی شده اند مورد بررسی قرار گرفت. از این باکتری ها DNA پلاسمیدی و کروموزومی استخراج و از نظر ژن های گوگرد زدایی با استفاده از فنون هیبریداسیون DNA و PCR مورد بررسی قرار گرفت. آزمایش ها نشان داد که یک سویه حاوی ژن های اپرون SOX است که در باکتری رودوکوکوس (IGTS8) مسوول گوگردزدایی از طریق مسیر بیوشیمیایی 4S می باشد. آزمایش های تکمیلی جهت کلونینگ اپرون فوق از سویه ایرانی و دستکاری ژنتیکی و بیان آن تحت کنترل پروموتورهای قوی در دست انجام است.

همتافت (کمپلکس) Agropyron - Elymus هم به لحاظ اقتصادی و هم پیچیدگی آرایه شناختی (تاکسونومیک)، از اهمیت ویژه ای برخوردار است و آرایه شناسی آن همواره مورد اختلاف نظر بوده است. در این پژوهش طبقه بندی این همتافت در ایران به روش رخمونه ای (فنتیک) مورد ارزیابی قرار گرفت. تحلیل مولفه های اصلی و تحلیل خوشه ای روی جدول داده ها (33×OUT 22 صفت) انجام گردید. نمودار خوشه ای حاصله 2 گروه اصلی را نشان داد که با جدایی 2 سرده Agropyron و Elymus مطابقت داشت. همچنین در گروه بزرگتر 4 خوشه اصلی نشان داده شد که قابل انطباق با 5 بخشه سرده Elymus یعنی بخشه های Caespitosae, Anthosaachne, Elytrigia, Goulardia و Clinelyniopsis می باشد. براساس داده های ریخت شناسی کلید شناسایی گونه های این دو سرده که مورد استفاده کاربران در زمینه های مختلف است ارایه گردید. همچنین نتایج این تحلیل کارآمد بودن برنامه آماری STATISTICA را برای مطالعات آرایه شناسی گیاهی نشان داد.

در این تحقیق 48 نمونه گیاهی از سرده Lolium برای 9 صفت رویشی و 13 صفت مربوط به اندام های زایشی مورد بررسی قرار گرفت. هدف از این تحقیق بررسی روابط بین گونه های این سرده در ایران بود. داده های به دست آمده از مشاهدات و اندازه گیری ها در این تحقیق با استفاده از آنالیزفاکتور (Factor Analysis) و تحلیل خوشه بندی (Cluster Analysis) تجزیه و تحلیل شدند. در آنالیز خوشه ای حاصل، کلیه نمونه ها به دو دسته تقسیم شدند که گونه های درون زادگیر از گونه های برون زادگیر تفکیک شدند. در تجزیه و تحلیل ها، برخی گونه ها همچون L. loliaceum و L. rigidum با هم وL. temulentum  و L. persicum با هم در همپوشانی با یکدیگر ظاهر شدند. تمام نمونه های مورد بررسی گونه های L. loliaceum, L. perenne, L. rigidum, L. persicm  از یکدیگر مجزا شدند. صفاتی از قبیل طول سیخک، متورم بودن لما و طول گلوم دارای بیشترین بار در تعیین حدود گونه ها بودند.

تاثیر حاصل از کاهش و افزایش یون مس در غلظت های 0.005، 0.05 و 0.5 میلی گرم در لیتر بر رشد، و میزان رنگیزه های کلروفیل و بتاکاروتن در دو سویه استرالیایی و ایرانی جلبک سبز تک سلولی D. salina به مدت 36 روز مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج نشان داد در غلظت های 0.005 و 0.5 میلی گرم در لیتر یون مس، تقسیم سلولی و میزان کلروفیل در قیاس با شاهد (0.05 میلی گرم در لیتر یون مس) کاهش و سنتز بتاکاروتن افزایش می یابد. همچنین بررسی اثر افزایش غلظت یون مس در محیط بر جذب کلسیم و منیزیم حاکی از آن بود که در غلظت 0.5 میلی گرم در لیتر یون مس نسبت به شاهد میزان این دو عنصر در باخته کاهش یافته است. همچنین میزان EC50 اندازه گیری شده برای هر دو سویه جلبک، 0.4 میلی گرم در لیتر بود.

یونجه یکی از گیاهان نسبتا مقاوم به شوری است که از طریق کشت بافت در کالوس های حاصل از آن می توان مقاومت بیشتری نسبت به شوری القا نمود. بدین منظور بذر یونجه در شرایط استریل در شیشه کشت گردید و ریشه، ساقه و برگ گیاهان در مرحله 5-4 برگی برای تولید کالوس در محیط کشت MS همراه با غلظت های متفاوت هورمون های 2,4-D (2,4-D Dichlorophenoxy acetic acid)، NAA (Naphtalene acetic acid) و Kin (Kinetin) با وبدون عصاره مخمر کشت گردیدند و پس از گذشت یک ماه بهترین جدا کشت و محیط کشت مناسب برای تولید کالوس تعیین گردید. سپس کالوس های بدست آمده طی دو مسیر آزمایشی بطور مستقیم (در غلظت120mM  نمک NaCl) و به طور مرحله ای در غلظت های 30، 60، 90، 120،150  و 180 میلی مولار NaCl کشت و پس از سه بار واکشت در هر غلظت نمک کالوس های مقاوم نسبت به شوری انتخاب گردیدند. سپس کالوس های انتخابی پس از سه بار واکشت در محیط کشت بدون نمک مجددا به محیط کشت های با غلظت 0، 30، 60، 90، 120، 150 و 180 میلی مولار نمک منتقل و پس از سه بار واکشت در این محیط کشت ها درصد رشد براساس وزن ترکالوس ها اندازه گیری و ثبات پایداری در غلظت های مختلف نمک در آنها ارزیابی گردید. الگوی پروتئینی کالوس ها نیز از طریق SDS-PAGE تعیین گردید. نتایج نشان داد که بهترین محیط کشت برای تولید کالوس در این گیاه محیط کشت MS حاوی 2,4-D (2mgL-1)، Kin (2mgL-1) و YE (Yeast extract) (1grL-1) و بهترین قطعه جدا کشت برای تولید کالوس ساقه می باشد. همچنین مشخص گردید که میزان مقاومت و درصد رشد کالوس ها در گزینش مرحله ای بهتر از گزینش مستقیم می باشد. آزمایش پایداری مقاومت نسبت به شوری در کالوس ها نشان دهنده ثبات مقاومت در آنها بود که احتمالا مقاومت در این کالوس ها در اثر تغییرات ژنتیکی و یا اپی ژنتیکی می باشد. الگوی باندهای پروتئینی در الکتروفورز کالوس های مقاوم نسبت به شوری وجود یک باند اضافی را نسبت به شاهد نشان داد.

رویان های نارس رقم هیرمند گندم زراعی (Triticum aestivum L.)، که رقمی بهاره و مقاوم به شوری است در محیط MS جامد با غلظت های مختلف 2,4-D کشت شدند و از نظر تشکیل کالوس رویان زا مورد مطالعه قرار گرفتند. کالوس های رویان زای حاصل از محیط محتوای 1 میلی گرم در لیتر 2,4-D به محیط نگهداری واکشت شدند و در فواصل زمانی مختلف برای کشت در محیط مایع به کار رفتند و از نظر توان رویان زائی بررسی شدند.در محیط MS جامد محتوی 2,4-D تجزیه و تحلیل داده ها، اختلاف معنی داری را از نظر سطح هورمون به کار رفته برای تشکیل کالوس، القای رویان زایی و جوانه زنی آن نشان نداد. یک ماه پس از کشت، دو تیپ اصلی کالوس در این محیط کشت تشکیل شد: کالوس های گره ای، متراکم و زرد کمرنگ رویان زا ( تیپ A) و کالوس های نرم، پرآب و غیر رویان زا. بعلاوه تعدادی کالوس متراکم و سفید رویان زا (تیپ B) نیز ایجاد گردید. واکشت پی در پی کالوس های محیط نگهداری (5-8 ماه) سبب ایجاد کالوس های گره ای، متراکم و کم آب رویان زا (تیپ C) شد و با واکشت بیشتر کالوس های ترد و زرد کمرنگ رویان زا (تیپ D) تشکیل گردیدند. رویان های حاصل از کلیه تیپ های کالوسی قادر به تشکیل گیاهان کامل بودند.کالوس های رویان زا پس از انتقال از محیط نگهداری به محیط محتوی 2,4-D یاABA  نیز مورد بررسی قرار گرفتند. استفاده از 1.8 میلی گرم در لیترABA ، 28 روز پس از کشت کالوس در محیط MS مایع محتوی 1 میلی گرم در لیتر 2,4-D سبب افزایش قابل ملاحظه توده های رویانی گردید. با انتقال از کشت های مایع در فواصل 2 هفته ای به محیط جامد بدون هورمون تیپ های متفاوتی از کالوس تشکیل شد برخی از تیپ رویان زا و برخی غیررویان زا بودند. در این حالت نیز رویان های حاصل قدرت تبدیل به گیاهان کامل از خود نشان دادند.

در این تحقیق تاثیر زمستانی گذرانی، ژیبرلیک اسید، فسفر و اشکال ازت بر روی دو رقم ایرانی انار (ملس ترش ساوه و پوست سیاه) از نقطه نظر جذب یون، عملکرد آلکالوئید کل، گلدهی و رشد رویشی در شرایط آزمایش مزرعه ای بررسی شده است. افزون بر آن، کالزایی از گلبرگ انار کشت داده شده، بر روی محیط MS، به منظور تولید آلکالوئید، مورد ارزیابی قرار گرفته است. نتایج به دست آمده نشان می دهد که مصرف ژیبرلیک اسید با غلظت 100ppm، موجب کاهش فسفر و پتاسیم و افزایش سدیم محتوی برگ می شود. ضمن اینکه مصرف جیبرلیک اسید، باعث ازدیاد وزن خشک پاجوش، طول میانگره ها و میزان آلکالوئید کل محتوی پوست ریشه و تعداد گل می گردد. در رقم انار پوست سیاه مصرف ازت نیتراتی [Ca(NO3)2.4H2O] موجب افزایش درصد سدیم و پتاسیم برگ آن می شود. گلبرگ های کشت شده در محیط کشت MS حاوی یک میلی گرم در لیتر 2,4-D و 0.1 میلی گرم در لیتر کینتین در مقایسه با محیط کشت حاوی 2 میلی گرم در لیتر 2,4-D و 0.2 میلی گرم در لیتر کینتین کالوس بیشتر با درصد آلکالوئید کمتری تولید می کند. در ضمن افزودن یک میلی گرم در لیتر NAA و 0.5 میلی گرم در لیتر کینتین به محیط کشت MS ریشه دهی را در کالوس های واکشت شده، به طور وضوح افزایش می دهد.