زیست شناسی ایران
سال:1390 | دوره:24 | شماره:3 |تعداد مقالات:20

نوروپاتی ارثی عصب بینایی لبر (LHON) بیماری ارثی با ضعف بینایی چشمها و فقدان دید مرکزی می باشد. علت اولیه فقدان دید، جهش در DNA میتوکندریایی است. اگر چه تاثیر فاکتورهای ژنتیکی و یا اپی ژنتیکی ثانویه ناشناخته ای نیز در نوروپاتی آن پیشنهاد می شود. این مطالعه برای اولین بار پلی مورفیسم ژنهای فولات و ریسک فاکتور ژنتیکی ثانویه LHON را در صورت وجود مورد بررسی قرار می دهد. پلی مورفیسمهای معمول ژنهای متیلن تتراهیدروفولات ردوکتاز (C677T, A1298C) (MTHFR) و متیونین سنتاز ردوکتاز (MTRR) (A66G) در 21 نمونه بیمار و 150 نمونه کنترل مورد مطالعه قرار گرفت. ارتباط معنی داری بین سندروم LHON با پلی مورفیسم C677T ژن (P<0.001) MTHFR و A66G ژن (P<0.001) MTHFR و ارتباطی منفی با پلی مورفیسم A1298C ژن (P=0.69) MTHFR مشاهده شد. این مطالعه اولین گزارشی است که نقش مهم پلی مورفیسمهای C677T و A66G را در اتیولوژی سندروم LHON بیان می کند. و بدین صورت می تواند در فهم بهتر مکانیسمهای دخیل در تخریب نورونی، فقدان بینایی LHON و درمان بیماران کمک می کند.

در این پروژه ضمن جداسازی سویه بومی مناسب باسیلوس از خاک مزرعه پنبه، طی مراحل غربالگری اولیه و ثانویه، شایستگی آنزیم گزیلاناز تولید شده توسط این سویه، به لحاظ کمی و کیفی فعالیت آنزیمی بررسی گردید. سنجش دما و pH بهینه فعالیت آنزیمی در محدوده ای بالا از دما و pH، با اندازه گیری میزان آزاد شدن قندهای احیا کننده انجام گرفت. بهینه دما و اسیدیته فعالیت آنزیمی گزیلاناز جداسازی شده در 9 pH و دمای 55 درجه سانتی گراد تعیین شد. نتایج مربوط به تعیین ترادف ژنتیکی 16S rRNA سویه غربال شده، 100 درصد تشابه ژنتیکی با توالی 16S rRNA باسیلوس موجاونسیس نشان داد و هویت جدایه مولد آنزیم، تحت عنوان سویه ای بومی از باسیلوس موجاونسیس مشخص گردید. باسیلوس موجاونسیس غربال شده به عنوان جدایه برتر جهت تولید اقتصادی گزیلاناز با استفاده از ملاس، باگاس، سبوس گندم، سبوس جو و شلتوک برنج وارد مرحله بهینه سازی گردید. با اعمال تمامی عوامل ممکن در فرآیند بهینه سازی، افزایش در میزان تولید آنزیم از 194.68 IU/ml به میزانی معادل IU/ml 302.466 پس از فرآیند بهینه سازی، مشاهده شد. موفقیت در تولید آنزیم گزیلاناز با استفاده از سوبسترای ارزان و مناسب و توانایی باکتری جهت استفاده از ضایعات لیگنوسلولزی (سبوس جو به عنوان منبع بهینه)، همچنین تولید گزیلاناز فعال در شرایط قلیایی و دمایی بالا، این سویه را جهت تولید اقتصادی گزیلانازهای مناسب صنعتی نامزد می کند.

تراریختی دو ژنوتیپ بومی مرکبات شامل مینو (Minou, Citrus sp.) و دارابی (Citrus grandis) با واسطه آگروباکتریوم تومه فاشینس، در شرایط مناسبی که برای بسیاری از گونه های مرکبات معرفی شده است، انجام شد. تاثیر دو تیمار مختلف شامل مدت زمان هم کشتی (24، 72 و 120 ساعت) و غلظتهای متفاوت هورمون بنزیل آمینوپورین (2، 3 و 4 میلی گرم در لیتر)، که تاثیر زیادی بر روی میزان تراریختی و باززایی دارند، در یک مجموعه 50 تایی از جداکشتها بررسی گردید. ناحیه میان گره شاخه نهالهای 8–6 ماهه رشد یافته در گلخانه، به طول حدود 1 سانتیمتر بریده شده و به عنوان ریزنمونه برای تراریختی مورد استفاده قرار گرفت. جداکشتها به همراه سویه (GV3850) C58C1 آگروباکتریوم تومه فاشینس واجد پلاسمید pBI121، واجد ژن بتا گلوکورونیداز (uid A)، در محیط هم کشتی قرار گرفتند. هفتاد و دو ساعت هم کشتی در محیط غنی از هورمون BAP (5 میلی گرم در لیتر) باعث افزایش تعداد سلولهای مستعد برای تراریختی در دو انتهای بریده شده و در نتیجه افزایش میزان تراریختی و باززایی گردید. بیان ژن بتا گالاکتورونیداز در ریزنمونه های تراریخت احتمالی با روش بیوشیمیایی و حضور آن با روش PCR بررسی شد. با به کارگیری شرایط بهینه، 34.8 درصد از ریزنمونه های مینو و 30.1 درصد از ریزنمونه های دارابی تراریخت شده، ژن گزارشگر –bگلوکورونیداز را بیان نمودند. پس از انتقال به محیط نوساقه، ریزنمونه های تراریخت رشد کرده و شاخه های 10–5 سانتیمتری قابل پیوند شدن ایجاد کردند. این اولین گزارش از تراریختی و باززایی ارقام بومی مرکبات ایران می باشد.

تاتوره تماشایی (Datura innoxia Mill.) از تیره سیب زمینی، حاوی تروپان آلکالوئیدهای ارزشمند دارویی است. دو تروپان آلکالوئید اصلی در این گیاه آتروپین و اسکوپولامین می باشند. در این بررسی با هدف افزایش تولید تروپان آلکالوئیدها در گیاهچه های باززایی شده تاتوره تماشایی، به مطالعه اثر پوترسین برون زا به عنوان یکی از پیش سازهای مسیر متابولیسم تروپان آلکالوئیدها پرداخته شده است. قطعات جداکشت به کار رفته شامل تک گره حاوی جوانه جانبی بود که از کشت رویانهای جنسی این گیاه در شیشه به دست آمد. به منظور بررسی شرایط تکثیر و ریزازدیادی گیاهچه، قطعات جداکشت در محیط کشت MS حاوی غلظتهای 0، 0.5، 1، 1.5، و 2 میلی گرم در لیتر ایندول استیک اسید (IAA) و همان غلظتها از بنزیل آدنین (BA) کشت داده شدند. برای تیمار گیاهچه های باززایی شده، قطعات جداکشت در محیط MS همراه با غلظتهای 0، 0.01، 0.02، 0.04 میلی مولار پوترسین انتقال یافت و فرصت کافی برای رشد گیاهچه ها داده شد. نتایج حاصل، تغییرات معنی داری در رشد اندام هوایی گیاه را در پاسخ به حضور همزمان دو هورمون IAA و BA نشان داد. همچنین با افزایش غلظت پوترسین برون زا، محتوای تروپان آلکالوئیدهای آتروپین و اسکوپولامین در اندام هوایی و ریشه گیاهچه های باززایی شده نسبت به شاهد به طور معنی داری افزایش یافت.

شابیزک (Atropa belladonna)، گیاهی از تیره سیب زمینی و جنس Atropa و یک گیاه دارویی بسیار مهم است که دارای مقدار قابل توجهی از الکالوئید های مهم از جمله آتروپین و اسکوپولامین در ریشه های خود می باشد. تولید این الکالوئید ها که در تهیه برخی داروهای مهم کاربرد دارند از طریق کشت بافت و کشت ریشه های موئینه مورد توجه می باشد. در این تحقیق اثر غلظتهای مختلف (0، 0.01 و 0.1 میلی مولار) سالیسیلیک اسید به عنوان یک مولکول علامت رسان بر میزان بیان ژنهای هیوسیامین 6-بتا هیدروکسیلاز (H6H) و پوترسین -nمتیل ترانسفراز (PMT) در ریشه های مویی و گیاهچه های شابیزک مورد بررسی قرار گرفت. سطح بیان این ژنها با روش RT-PCR نیمه کمی بررسی شد. غلظتهای مختلف سالیسیلیک اسید اثرات متفاوتی بر میزان بیان ژنهای مذکور داشت. ایزوفرمهای PMT و ژن H6H نیز در اندامهای مختلف شابیزک و در غلظتهای مختلف سالیسیلیک اسید به طور متفاوتی بیان شدند. بیان ژن H6H و ایزوفرم PMT2 در غلظت 0.01 میلی مولار در ریشه های مویی افزایش یافت. بیان ایزوفرم PMT2 در غلظت 0.01 میلی مولار در ریشه ها نیز افزایش یافت. در حالی که این ژنها در اندام هوایی بیان نداشتند و بیان آنها تحت تیمار با سالیسیلیک اسید تغییر چشمگیری نکردند.

تنش خشکی بعد از بیماریها دومین عامل کاهش دهنده عملکرد گیاه نخود (Cicer arietinum L.) محسوب می شود. به منظور بررسی اثرات تنش خشکی بر کل ماده خشک تولیدی، ماده خشک دانه، توانایی حفظ کلروفیل، محتوای رطوبت نسبی، تجمع پرولین و کربوهیدراتهای محلول در شرایط تنش خشکی در شش ژنوتیپ نخود، آزمایشی در سال 1386 در گلخانه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه بوعلی سینا اجرا گردید. طرح آزمایشی به صورت فاکتوریل در قالب طرح پایه کاملا تصادفی با سه تکرار انجام گرفت که در آن رژیم آبیاری در سه سطح 100، 50 و 25 درصد رطوبت قابل استفاده خاک و شش ژنوتیپ نخود شامل آرمان، جم، هاشم، آزاد، ILC482 و ILC1799 در نظر گرفته شد. نتایج حاصل از تجزیه واریانس داده ها نشان داد ماده خشک کل، ماده خشک دانه، محتوای کلروفیل و محتوای رطوبت نسبی ژنوتیپهای مورد آزمایش با کاهش آب قابل استفاده خاک از 100 به 50 و 25 درصد به طور معنی داری کاهش یافت. تاثیر کمبود رطوبت قابل استفاده خاک بر کاهش محتوای کلروفیل a بیشتر از کلروفیل b بود. با کاهش رطوبت قابل استفاده خاک از 100 به 50 و 25 درصد، به ترتیب محتوای کلروفیل a گیاهان به طور متوسط حدود 31 و 43 درصد کاهش نشان داد. در محدوده فوق کاهش کلروفیل b به ترتیب در حدود 16 و 38 درصد بود. تنش کمبود آب سبب افزایش غلظت پرولین و کل کربوهیدراتهای محلول گردید، به گونه ای که محتوای پرولین و کل کربوهیدراتهای محلول در سطح 25 درصد آب قابل استفاده خاک به ترتیب تا حد 32 و 2 برابر افزایش یافت. تجمع پرولین تا حد زیادی متفاوت از روند انباشت کل کربوهیدراتهای محلول و همچنین تغییرات کل ماده خشک تولیدی و محتوای رطوبت نسبی بود.

به منظور بررسی تنوع ژنتیکی 86 نمونه Aegilops tauschii جمع آوری شده از نواحی شمالی ایران از 10 جفت توالیهای تکراری ریزماهواره استفاده شد که 9 جفت از آنها چند شکلی مناسبی نشان دادند. در مجموع 140 آلل برای تمام لوکوسها مشخص شد که دارای دامنه بین 9 تا 25 آلل و میانگین 15.5 آلل برای هر لوکوس بودند. محتوای اطلاعات چند شکلی (PIC) از 0.16 برای لوکوس WMS111 تا 0.38 برای لوکوس WMS114 متفاوت بود. میانگین شباهت ژنتیکی مشاهده شده 0.101 و بیشترین میزان شباهت ژنتیکی (0.88) بین دو نمونه از استانهای گیلان و قزوین و کمترین میزان (0) هم بین تعدادی از نمونه ها مشاهده شد. روشهای گروه بندی خوشه ای و تجزیه به مختصات اصلی نتوانست نمونه ها را به طور کامل از هم تفکیک کند که نشان دهنده وجود تنوع ژنتیکی بالا در بین نمونه ها می باشد.

جهت دستیابی به توسعه پایدار و همچنین حفاظت از اکوسیستمهای طبیعی و تنوع زیستی آنها لازم است نقش عوامل اکولوژیکی و تاثیر آنها بر تنوع گونه های گیاهی مورد بررسی و مطالعه قرار گیرد. در این راستا با توجه به شرایط توپوگرافی جنگلهای شمال ایران، عامل اکولوژیک ارتفاع از سطح دریا از اهمیت خاصی برخوردار بوده و بسیاری از پارامترهای کمی و کیفی درختان تابع آن می باشد. به همین منظور، تعداد 84 قطعه نمونه با روش سیستماتیک - تصادفی و به مساحت 400 متر مربع در جنگلهای سردآبرود چالوس مورد بررسی قرار گرفت. در داخل هر قطعه نمونه نوع گونه های گیاهی شناسایی و درصد پوشش آنها بر اساس معیار براون- بلانکه برآورد شد. جهت بررسی تنوع گونه ای در طبقات ارتفاعی مختلف، ارتفاع از سطح دریا به چهار طبقه (100-400، 400-700، 700-1000 و 1300-1000 متر) تقسیم و شاخصهای ناهمگنی شامل سیمسون، عکس شاخص سیمسون، شانون - وینر و شاخصهای یکنواختی شامل کامارگو، سیمسون و اسمیت - ویلسون با استفاده از نرم افزار تخصصی Ecological Methodology محاسبه گردید. تجزیه واریانس شاخصهای ناهمگنی و یکنواختی در طبقات ارتفاعی مختلف نشان داد که مقادیر این شاخصها دارای تفاوت معنی داری (p<0.01) می باشند به طوری که بالاترین مقادیر شاخصهای ناهمگنی در طبقه ارتفاعی چهارم و کمترین مقادیر آن در طبقه ارتفاعی دوم مشاهده گردید. بالاترین مقادیر شاخصهای یکنواختی نیز در طبقه ارتفاعی چهارم مشاهده گردید و سایر طبقات ارتفاعی تفاوتهای معنی داری را نسبت به یکدیگر نشان ندادند. بیشترین غنای گونه ای به طبقه ارتفاعی اول و کمترین مقدار آن به طبقه ارتفاعی چهارم تعلق داشت.

به منظور بررسی اکولوژیکی درخت ارغوان افغانی (Cercis griffithii L.) در غرب ایران و شناسایی رویشگاههای موجود، محدوده آن در روی نقشه توپوگرافی تعیین و به صورت تصادفی 89 پلات 1200 متر مربعی پیاده شد. پوشش گیاهی (شامل گونه های درختی و درختچه ای)، خاک و عوامل فیزیوگرافی منطقه یادداشت شد. با استفاده از روشهای آماری چند متغیره در مناطق مورد مطالعه چهار رویشگاه شناسایی شد. نتایج نشان داد که منطقه ایلام شامل دو رویشگاه می باشد، رویشگاه اول شامل رویشگاه ارغوان می باشد که با سیلت، pH، منیزیم، پتاسیم، کلسیم و فسفر همبستگی مثبت داشته و یک گروه را تشکیل می دهد، رویشگاه دوم شامل رویشگاه بلوط می باشد که با رس، سیلت،pH  و مواد آلی خاک همبستگی مثبت داشته و گونه بارز این گروه بلوط می باشد. منطقه پاوه شامل دو رویشگاه بوده، رویشگاه اول شامل رویشگاه ارغوان که با رس، سیلت، pH، هدایت الکتریکی، آهک، مواد آلی، نیتروژن، منیزیم، پتاسیم و کلسیم همبستگی مثبت داشته و یک گروه را تشکیل می دهد و رویشگاه دوم شامل رویشگاه پسته وحشی می باشد با سیلت، مواد آلی، نیتروژن، منیزیم، پتاسیم، کلسیم و فسفر همبستگی مثبت داشته است. با توجه به نتایج به دست آمده از این تحقیق می توان نتیجه گیری کرد که گونه ارغوان در مناطقی با خاکهای دارای رس، سیلت، مواد آلی خاک، کلسیم و پتاسیم بالا در جهتهای شمالی و با شیب زیاد استقرار یافته است. بنابراین جهت کاشت در فضای سبز شهری، احیا و غنی سازی این گونه در رویشگاه طبیعی آن و سایر مناطق خشک و نیمه خشک می بایست به نیازهای این گونه توجه کافی داشت.

در این تحقیق فلور منطقه حفاظت شده قرخود مورد بررسی قرار گرفته است. منطقه مورد نظر در استان خراسان شمالی و در موقعیت جغرافیایی ´´54 ´08 °56 تا ´´59 ´39 °56 طول شرقی و ´´23 ´20 °37 تا ´´03 ´31 °37 عرض شمالی واقع شده است. با توجه به شروع فصل رویش و با مراجعات متعدد به منطقه مذکور به برداشتهای گیاهی مبادرت گردید. سپس نمونه های جمع آوری شده با استفاده از فلورهای مختلف شناسایی شدند. در این تحقیق 31 خانواده، 118 جنس و 196 گونه شناسایی شد. بزرگترین خانواده، گرامینه با 17 جنس و 32 گونه می باشد. شکل زیستی هر یک از عناصر گیاهی منطقه با استفاده از روش رانکیر مشخص شد. اشکال زیستی گیاهان منطقه شامل 11.2 درصد فانروفیت، 8.2 درصد ژئوفیت، 43.9 درصد همی کریپتوفیت، 16.8 درصد کامفیت و 19.9 درصد تروفیت می باشد. همچنین بررسیها نشان می دهد بیشتر گونه های موجود در منطقه را گونه های دائمی تشکیل می دهند که نشان دهنده سازگاری گونه های چند ساله به شرایط آب و هوایی منطقه که نیمه خشک سرد است، می باشد. البته در بعضی از سالها به علت تخریب زیاد شرایط محیط برای استقرار گیاهان یکساله مساعد شده و آنها در محیط یک رویشگاه موقتی ایجاد می کنند.

سرخرطومی ریشه چغندرقند Bothynoderes obliquefasciatus (Menetries, 1939) فراوان ترین گونه سرخرطومی مزارع چغندرقند در مناطق گرم و خشک استان اصفهان و از آفات مهم این محصول می باشد. این حشره علاوه بر چغندرقند روی علفهای هرز سلمه تره(Chenopodium album (Linnaeus, 1753; Chenopodiaceae) ، تاج خروس (Amaranthus sp., Amaranthaceae) و علف شور (Salsola sp., Salsolaceae) نیز به سر می برد. بررسی میزان جلب حشرات کامل به این گیاهان از نظر بیواکولوژی آفت بسیار اهمیت دارد. با توجه به کم تاثیر بودن سموم و نیز اثرات مخرب زیست محیطی آنها یکی از راههای کاربردی کنترل آفت استفاده از ویژگیهای رفتاری در جلب به نشانه های شیمیایی و مواد معطر گیاه میزبان است. در این پژوهش نقش گیاهان میزبان مختلف این حشره در جلب آن مورد بررسی قرار گرفت. به این منظور ارقامی از چغندرقند به عنوان میزبان اصلی و تعدادی از علفهای هرز به عنوان گیاهان مرتبط در سه وضعیت آزمایشگاهی، گلخانه ای و نیمه صحرایی در قالب طرحهای آماری مختلف کشت و سپس میزان جلب و تغذیه حشرات کامل نر و ماده از این گیاهان اندازه گیری و تجزیه و تحلیل آماری شد. نتایج نشان داد که از میان ارقام مختلف چغندرقند حشره به ارقام IC1،Amelie  و Rizofort بیشترین جلب و تغذیه را نشان داد. حشرات کامل از Chenopodium album تغذیه کرده و از سایر علفهای هرز به عنوان پناهگاه استفاده نمودند.

در طی بررسیهای فونستیک بر روی کنه های پسته در سالهای 87-1386 در شهرستان مه ولات و پردیس دانشگاه فردوسی مشهد، نمونه هایی از کنه Shevtchenkella recki (Bagd.) برای اولین بار از روی پسته اهلی جمع آوری گردید. ویژگیهای مرفولوژیک این گونه و گونه های نزدیک مرور شده و شکلهای مربوطه ترسیم گردید. با این گزارش، تعداد گونه های اریوفید روی درختان پسته در ایران به سه گونه افزایش یافت. برای تفکیک سه گونه کنه اریوفید فعال روی درختان پسته، برخی ویژگیهای مرفولوژیک متمایزکننده آنها ارائه شده است.

یکی از پدیده های جالب در بین برخی جانوران وجود چند ریختی رنگی در جعمیتهای مختلف یک گونه می باشد. این تنوع رنگی ممکن است به منظور هم رنگی با محیط برای فرار از صیاد، نزدیک شدن به طعمه یا تعدیل تاثیر عوامل محیطی در بدن جانور ایجاد شود. یکی از جمعیتهایی که در آن چند ریختی رنگی دیده می شود قورباغه مردابی می باشد. در این تحقیق نمونه های قورباغه مردابی از زیستگاههای متفاوت استان گلستان جمع آوری و در آزمایشگاه از نظر طرح رنگ آمیزی بدنی مورد بررسی قرار گرفتند و 7 ریخت مختلف در این گونه شناسایی شد. سپس به کمک نرم افزار SPSS9 فراوانی ریختهای مختلف و رابطه چند ریختی رنگی با جنسیت در این گونه مورد بررسی قرار گرفت. ریخت 3 نسبت به سایرین فراوانی بیشتری نشان داد. همچنین چند ریختی رنگی و جنسیت در قورباغه مردابی مستقل از هم می باشند.

اثر برخی فاکتورهای آبیوتیک (شرایط نگهداری اولیه، غوطه وری در محلول 1 NaOCL درصد، درجه حرارت، دوره نوری) بر واکنش تخم گشایی تخمهای افی پیال دافنی سیمیلیس (Daphnia similis) موجود در استخرهای پرورش غذای زنده واقع در مرکز پرورش ماهیان خاویاری گرگان مورد مطالعه قرار گرفت. تخمهای افی پیال پس از جداسازی، به دو حالت خشک و مرطوب به مدت 2 ماه در تاریکی با دمای 4 درجه سانتی گراد نگهداری شدند. پس از طی دوره انکوباسیون اولیه، دو گروه مذکور به دو زیر گروه یکسان تقسیم و هر یک به طور مجزا تحت تیمار غوطه وری در محلول1 NaOCL  درصد و آب مقطر قرار گرفتند. اثر سطوح متفاوت دما (15، 20 و 25 درجه سانتی گراد) و دوره نوری (12L: 12D، 24L: 0D) بر تخم گشایی تخمهای افی پیال این گونه در محیط کشت AdaM طی 15 روز بررسی گردید. نتایج نشان داد که قرار دادن تخمهای افی پیال مرطوب طی روشنایی 12 ساعته با دما 20 درجه سانتی گراد پس از غوطه وری درNaOCL  1 درصد موجب افزایش حداکثر میزان نرخ و سرعت تخم گشایی آنها می گردد. نگهداری افی پیالها به حالت مرطوب و قرار دادن آنها در 20 درجه سانتی گراد به طور معنی داری (P<0.05) سبب تسریع واکنش تخم گشایی شده در حالی که تفاوت میان اثر سطوح مختلف غوطه وری در1 NaOCL  درصد و دوره نوری بر زمان تخم گشایی معنی دار نبود (P>0.05).

بررسی فون سنجاقک شکلان (Odonata) استان فارس در بخش زیست شناسی دانشگاه شیراز در سال 1380 آغاز گردید که بنا به دلایلی انتشار نتایج این بررسیها تاکنون به تعویق افتاده است. توجه به منابع علمی در دسترس نشان می دهد که تا سال 1380 هیچگونه مطالعه ای که فرم نابالغ یا پوره (larva) این گروه از حشرات را در بر گیرد در استان فارس انجام نشده و در سطح کشور نیز انگشت شمار بوده است. در طی یک سال نمونه برداری از جویبارها و محیطهای آبی استان تعداد 332 پوره شامل 229 پوره آسیابک (dragonfly) و 103 پوره سنجاقک (damselfly) جمع آوری و شناسایی گردیدند. پوره ها متعلق به 14 جنس (genus) بودند که 9 جنس مربوط به زیر راسته آسیابکها (Anisoptera) و 5 جنس از زیر راسته سنجاقکها (Zygoptera) می باشند. توصیف پوره مرحله آخریک گونه از جنس Anax به عنوان نمونه و کلید تشخیص جنسهای جمع آوری شده نیز ارائه شده است.