فرآیند و کارکرد گیاهی
سال:1397 | دوره:7 | شماره:27 |تعداد مقالات:21

پروتئین های HSP (Heat Shock Proteins)، پروتئین های تنشی هستند که در پاسخ به بسیاری از تنش های محیطی از جمله شوری در سلول ها بیان شده و سبب حفاظت از سلول می شوند. در میان آنها HSP90، HSP70 و smHSP نقش مهمی را در سلول ایفا می کنند. در این تحقیق، ژن های HSP90، HSP70 و smHSP از گیاه مقاوم به شوری کور (Capparis spinosa) انتخاب و از روش خاموش سازی ژن با القا ویروسی (Virus Induced Gene Silencing) به منظور بررسی نقش آنها استفاده گردید. پس از توقف بیان ژن ها در گیاه تنباکو Nicotiana benthamiana با کمک وکتور ویروسی pTRV2 حاوی قطعات ژنی گیاه کور، گیاهان تحت تنش شوری 100 میلی مولار نمک قرارگرفتند. پس از سه هفته میزان شاخص های مربوط به کینتیک فلوئورسنس کلروفیل a نمونه ها اندازه گیری گردید. نتایج نشان داد که خاموش سازی ژن HSP70 به ویژه پس از اعمال تنش شوری نسبت به دو ژن HSP90 و smHSP سبب کاهش قابل ملاحظه ای در شاخص های FV/Fo، ψ o، φ Eo، φ Ro، Sm/t Fm، ψ o/(1-ψ o) و PIABS در گیاه تنباکو شده است. از طرفی میزان اتلاف انرژی در کل مراکز واکنش نسبت به مراکز فعال واکنش (DIO/RC) به خصوص پس از اعمال تنش شوری در این گیاه افزایش مشخصی را نشان می دهد. با توجه به نتایج به نظر می رسد که در میان ژن های HSP مورد بررسی، خاموش سازی HSP70 سبب اسیب های شدید در مراکز واکنش فتوسیستم II به خصوص پس از تنش شوری داشته است.

به منظور ایجاد سیگنال های تحریک دهنده مقاومت به تنش خشکی در نعناع فلفلی آزمایشی به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی با 3 تکرار در گلخانه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه محقق اردبیلی در سال 1394 اجرا گردید. تیماری های آزمایشی شامل تنش خشکی در 3 سطح (85، 60 و 35 درصد ظرفیت زراعی) و محلول پاشی هیدروژن پراکسید در 4 سطح (0، 5/2، 5 و 5/7 میلی مولار) و صفات مورد بررسی شامل رنگدانه های فتوسنتزی (کلروفیل a، کلروفیل b، کلروفیل کل و نسبت کلروفیل a / b)، رنگدانه های کمکی (کارتنوئیدها، آنتوسیانین ها، فلانوئیدها و ترکیبات فنلی)، شاخص های فلورسانس کلروفیل (نسبت فلورسانس لحظه ای به فلورسانس پایه (Fv/F0)، نسبت فلورسانس لحظه ای به بیشینه در تاریکی (Fv/Fm)، فلورسانس متغیر به پایه در شرایط روشنایی (F′ v/F′ m)، خاموش شدگی فتوشیمیایی (qP)، غیر فتوشیمیایی (qNP) و عملکرد کوانتومی فتوسیستم II (PSII))، شاخص سبزینگی و وزن خشک بوته بود. نتایج نشان داد، اثرات اصلی تنش خشکی و محلول پاشی بر صفات مورد بررسی تاثیر معنی داری داشت. تنش موجب کاهش رنگدانه های فتوسنتزی، رنگدانه های کمکی (به جزء کارتنوئیدها)، افزایش شاخص های فلورسانس (به جزء Fv/F0 و qP) و کاهش وزن خشک بوته (25 درصد) گردید. محلول پاشی هیدروژن پراکسید نیز صفات نام برده به جزء آنتوسیانین ها و Fv/F0 و qP را افزایش داد. به طور کلی می توان گفت تنش موجب کاهش توان فتوسنتزی گیاه و کاهش میزان بیوماس تولیدی شد، محلول پاشی غلظت های ملایم هیدروژن پراکسید نیز توانست به عنوان یک سیگنال در جهت بهبود سیستم های فتوسنتزی گیاه عمل نماید.

پژوهش های اخیر نشان دادند که اسید سالیسیلیک و نیتریک اکسید، به عنوان سیگنال های مولکولی درون گیاهی عمل می کنند. در این پژوهش، نقش تنظیمی نیتریک اکسید و اسید سالیسیلیک در حین پیری گل مریم (Polianthes tuberosa L. ) بررسی شد. کاربرد بیرونی نیتروپروساید سدیم به عنوان رهاکننده نیتریک اکسید و هم چنین کاربرد اسید سالیسیلیک می تواند فرایند پیری گل را به تاخیر می اندازد. گل های بریده شده مریم در محلول های اسید سالیسیلیک (150 میلی گرم بر لیتر) و نیتروپروساید سدیم (10 میلی مولار) جهت بررسی پیری و نمو گل، کاهش/افزایش، کربوهیدرات های محلول، میزان پروتئین، پراکسیداسیون لیپیدها، نگهداری شدند. تمامی این صفات توسط اسید سالیسیلیک و نیتروپروساید سدیم به صورت مثبت تحت تاثیر قرار گرفتند. محلول های حاوی اسید سالیسیلیک سبب کاهش معنی داری در تجزیه کربوهیدرات های محلول (21%) و افزایش معنی داری در فعالیت کاتالاز (9%) و آسکوربات پراکسیداز (39%) شدند. به طور کلی پراکسیداسیون لیپید در گل ها، در مدت زمان پیری گل ها (07/3 نانومول بر گرم وزن تر) افزایش یافت. گرچه نیتروپروساید سدیم سبب به تاخیر افتادن پراکسیداسیون لیپید (67/2 نانومول بر گرم وزن تر) در زمان پیری گل ها در مقایسه با نمونه های شاهد شد. به طور کلی مشخص گردید که کاربرد اسید سالیسیلیک و نیتروپروساید سدیم عمر گل های بریده مریم را از طریق بهبود توانایی حذف گونه های فعال اکسیژن (به واسطه فعالیت آنزیم های کاتالاز و آسکوربات) و هم چنین از طریق تنظیم بهتر کربوهیدرات های محلول و تجزیه پروتئین های کل، طولانی کرد.

سیلیکون اگرچه هنوز در زمره عناصری ضروری برای گیاهان قرار نمی گیرد و از آن بیشتر تحت عنوان "شبه ضروری" یاد می شود اما اثرات مفید آن در گیاهان به خوبی شناخته شده است. در پژوهش حاضر اثر غلظت های 0، 2/0، 1، 2، 4 و 6 میلی مولار سیلیکون بر روی پارامترهای رشدی و فیزیولوژیک گیاهان 5 هفته ای ذرت در شرایط کشت هیدروپونیک مورد بررسی قرار گرفته و نتایج حاصل با کمک تصاویر Heatmaps مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفتند. نتایج به دست آمده نشان داد که سیلیکون در غلظت های متوسط (1 و 2 میلی مولار) باعث افزایش رشد گیاه و محتوای رنگدانه ای آن می شود و بر این اساس احتمال دارد که افزایش محتوای رنگدانه ای گیاه توسط سیلیکون سبب افزایش رشد گیاه شده باشد. همچنین سیلیکون در این غلظت ها فعالیت آنزیم های آنتی اکسیدان (CAT، SOD و APX) را بالا می برد، اما سبب کاهش محتوای پرولین اندام های هوایی می شود. سیلیکون جذب پتاسیم را در گیاه بالا برده و با توجه به وجود همبستگی مثبت بین محتوای پتاسیم گیاه و میزان بیوماس آن، احتمال می رود که از این طریق نیز در بهبود رشد گیاه ذرت نقش ایفا کند. علاوه بر این سیلیکون ممکن است در تنظیم جذب آهن نیز نقش داشته باشد.

تنش شوری از جمله عوامل محدود کننده رشد گیاه در اکوسیستم های طبیعی می باشد. شیرین بیان (Glycyrrhiza glabra) یک گونه چندساله از خانواده باقلائیان است که عصاره ریشه آن در پزشکی، داروسازی و صنایع غذایی و بهداشتی مصارف متعدد دارد. به منظور بررسی اثر متیل جاسمونات (MeJA) و شوری بر گیاه دارویی شیرین بیان، آزمایشی به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی با سه تکرار انجام شد. 24 ساعت بعد از کاربرد برگی غلظت های 0، 50، 100 میکرومولار MeJA، گیاهان در معرض غلظت های صفر، 100، 200 و300 میلی مولار NaCl به مدت 5 هفته قرار گرفتند. نتایج این آزمایش نشان داد تنش شوری موجب کاهش معنی دار وزن تر اندام هوایی و ریشه، وزن خشک اندام هوایی، طول اندام هوایی و ریشه، محتوای نسبی آب برگ (RWC)، غلظت کلسیم اندام هوایی و ریشه ها و غلظت منیزیم ریشه ها در سطح شوری mM NaCl 300 گردید. میزان کلروفیل a، کلروفیل b، کلروفیل کل و کاروتنوئیدها به طور معنی داری تحت تاثیر سطوح مختلف شوری قرار نگرفت. تنش شوری در سطح mM NaCl 300 سبب انباشتگی قندهای محلول، پرولین، افزایش نسبت Na+/K+ و وزن خشک ریشه ها گردید. نتایج این پژوهش نشان داد کاربرد برون زای MeJA به ویژه در غلظت μ M 50 موجب بهبود تحمل گیاه شیرین بیان تا سطح شوری mM NaCl 200 در مقایسه با شاهد گردید و موجب افزایش معنی دار پارامترهای رشد، رنگیزه های فتوسنتزی، قندهای محلول اندام هوایی و محتوای پرولین ریشه و اندام هوایی شد. علاوه بر این، کاربرد MeJA منجر به افزایش معنی دار غلظت منیزیم اندام هوایی و ریشه ها در سطح شاهد شوری شد.

این پژوهش که در آزمایشگاه تحقیقاتی دانشگاه مراغه در بهار سال 1395، به صورت فاکتوریل در قالب طرح بلوک های کاملا تصادفی انجام گرفت، به بررسی تغییر در فعالیت آنزیم های آنتی اکسیدانی در گیاه کاهو رقم سیاهو تلقیح شده با قارچ آندوفیت Piriformospora indica و سطوح مختلف روی (صفر، 5/2، 5 و10 میلی گرم بر لیتر) می پردازد. قارچ در مرحله دو برگی کاهو و در نزدیکی ریشه به بستر کشت شنی اضافه شد. نمونه های گیاهی، 35 روز بعد از کشت، برای اندازه گیری میزان وزن خشک و تر اندام هوایی، پروتئین محلول کل، غلظت مالون دی آلد هاید و فعالیت آنزیم های آنتی اکسیدانی (سوپراکسیددیسموتاز، گایاکول پراکسیداز و کاتالاز)، مورد بررسی قرارگرفتند. نتایج آزمایش نشان داد که اثر متقابل قارچ و روی بر مقدار وزن خشک و تر، درصد همزیستی، میزان پروتئین محلول کل و فعالیت آنزیم سوپراکسیددیسموتاز در سطح احتمال 1 درصد معنی دار بود. اثر اصلی عنصر روی بر غلظت مالون دی آلدهاید، میزان فعالیت آنزیم گایاکول پراکسیداز و کاتالاز در سطح احتمال 1 درصد معنی دار شد. بیشترین میزان وزن خشک و تر اندام هوایی، مقدار پروتئین محلول و فعالیت آنزیم سوپراکسیددیسموتاز، در گیاهان تیمار شده با قارچ P. indicaدر غلظت روی 10 میلی گرم بر لیتر به دست آمد. بیشترین غلظت مالون دی آلدهاید، فعالیت آنزیم های کاتالاز و گایاکول پراکسیداز در غلظت روی صفر (در تیمار) حاصل گردید. نتایج نشان داد که همزیستی گیاه کاهو با قارچ P. indica همراه با استفاده از عنصر روی (بخصوص در سطح 10 میلی گرم بر لیتر)، نقش مهمی در افزایش شاخص های رشدی و تعدیل فعالیت های آنزیم های آنتی اکسیدان گیاه کاهو دارد.

یکی از نگرانی های مربوط به کاربرد لجن فاضلاب در اراضی کشاورزی، غلظت به نسبت بالای کادمیم در این پسماند است که حتی در غلظت های پایین نیز برای گیاه سمی بوده و سبب ایجاد خسارت اکسیداتیو می شود. به نظر می رسد با توجه به غلظت بسیار بالاتر روی در مقایسه با کادمیم در لجن فاضلاب، خسارت اکسیداتیو ناشی از کادمیم می تواند تحت تاثیر قرار گیرد. این مطالعه با هدف بررسی تاثیر غلظت های مختلف روی (30، 60، 90، 120 و 150 میلی گرم بر کیلوگرم خاک) بر خسارت اکسیداتیو ناشی از سطوح مختلف کادمیم (75/0، 5/1 و 3 میلی گرم بر کیلوگرم خاک) در لجن فاضلاب اضافه شده به خاک در گیاه کاهو انجام گرفت. نتایج نشان داد که با افزایش غلظت کادمیم علاوه بر افزایش غلظت مالون دی آلدئید (MDA)، فعالیت آنزیم های سوپر اکسیددیسموتاز، کاتالاز، آسکوربات پراکسیداز و پراکسیداز به طور کلی افزایش یافت. کاهش غلظت مالون دی آلدئید با افزایش غلظت روی در لجن نشان دهنده نقش این عنصر در کاهش خسارت اکسیدایتو ناشی از سمیت کادمیم در گیاه بود. به طور کلی با افزایش غلظت روی، فعالیت آنزیم های سوپر اکسیددیسموتاز، کاتالاز، آسکوربات پراکسیداز و پراکسیداز کاهش یافت. با توجه به نتایج آزمایش حاضر به نظر می رسد کاهش فعالیت آنزیم های آنتی اکسیدان در غلظت بالای روی در لجن فاضلاب به دلیل کاهش خسارت اکسیداتیو ناشی از کادمیم در گیاه باشد.

آزمایشی با هدف بررسی ویژگی های فتوسنتزی ارقام گیاه عدس در شرایط تنش کم آبی با 4 رقم شامل گچساران، کیمیا، زیبا، رباط و 4 سطح تنش شامل 25، 50، 75 و 100 درصد ظرفیت زراعی به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی با سه تکرار در شرایط گلدانی انجام شد. نتایج نشان داد که در هر 3 مرحله فنولوژی (گیاهچه ای، گلدهی و غلاف دهی) افزایش سطوح تنش آب (25 و 50 درصد ظرفیت زراعی) منجر به کاهش معنی دار شاخص کلروفیل، CO2 زیر روزنه، فتوسنتز خالص، کارایی فتوسیستم II و تعرق در ارقام گیاه عدس مورد بررسی شد. در سطوح تنش 75 و 100 درصد ظرفیت زراعی، ارقام رباط و گچساران در کلیه مراحل فنولوژیک نسبت به ارقام کیمیا و زیبا بیشترین میزان ویژگی های فتوسنتزی مورد بررسی را داشتند. در سطوح تنش 25 و 50 درصد ظرفیت زراعی، رقم رباط در مقایسه با ارقام کیمیا و زیبا به ویژه در مراحل گیاهچه ای و گلدهی افزایش معنی داری در خصوصیات فتوسنتزی داشت اما در مرحله غلاف دهی در بیشتر صفات اختلاف معنی داری بین ارقام مورد بررسی وجود نداشت. در بررسی شاخص های فیزیولوژیک نظیر محتوای آب نسبی، پایداری غشاء سلول، غلظت پتاسیم و کلسیم در برگ و ریشه مشاهده شد که در تمامی سطوح تنش کم آبی، ارقام رباط و گچساران برتری محسوسی نسبت به ارقام کیمیا و زیبا داشتند. رقم کیمیا در کلیه سطوح تنش مورد بررسی، کمترین میزان شاخص کلروفیل، CO2 زیر روزنه، فتوسنتز خالص، کارایی فتوسیستم II، تعرق، محتوای آب نسبی، پایداری غشاء سلول، غلظت پتاسیم و کلسیم در برگ و ریشه را داشت اما در مقایسه با رقم زیبا تفاوت معنی داری نداشت. با توجه به بررسی ویژگی های فیزیولوژیک و فتوسنتزی در شرایط کشت گلدانی، نتایج این مطالعه نشان داد که ارقام رباط و گچساران در مقایسه با ارقام کیمیا و زیبا از تحمل بیشتری نسبت به تنش کم آبی برخوردارند.

پرایمینگ یکی از راهکارهای بهبود کیفیت فیزیولوژیکی و بیوشیمیایی بذر است که باعث بهبود جوانهزنی بذور در شرایط محیطی تنشزا از قبیل تنش شوری می شود. بدین منظور سه آزمایش مجزا با دو عامل پرایمنیگ و تنش شوری در قالب طرح کاملا تصادفی برای بذور تولیدی سال های 1391، 1392 و 1393 زیره سبز اجرا شد. فاکتور اول برای بذور تولیدی سال های 1391 و 1392تیمارهای پرایمینگ با ترکیبات سدیم دی هیدروژن فسفات (NaH2Po4) 1%، اسید آسکوربیک 200 میلی گرم بر لیتر با ترکیب دمایی ° C20 و مدت زمان 24 ساعت و NaH2Po41%، با ترکیب دمایی ° C4 و مدت زمان 24 ساعت و برای بذور تولیدی سال 1393 اسید جیبرلیک 100 و 200 میلی گرم بر لیتر با ترکیب دمایی ° C20 و مدت زمان 24 ساعت و اسید جیبرلیک 100 با ترکیب دمایی ° C20 و مدت زمان 12 ساعت بود، بذور پرایم نشده هر سه سال نیز به عنوان شاهد استفاده شد. فاکتور دوم نیز پتانسیل اسمزی اعمال شده توسط کلرید سدیم در چهار سطح صفر، 3-، 6-و 9-بار بود. نتایج نشان داد که با افزایش سطح تنش شوری از شاخص های جوانه زنی، محتوای پروتئین محلول و فعالیت آنزیم های آنتی اکسیدانی کاتالاز، پلی فنل اکسیداز و آسکوربات پراکسیداز کاسته شد، اما تیمارهای پرایمینگ سبب افزایش آن ها شدند. در بذور تولیدی سال 1391 و 1392 NaH2Po41% و در بذور تولیدی سال 1393 اسید جیبرلیک 100 با ترکیب دمایی ° C20 و مدت زمان 24 ساعت بیشترین شاخص های جوانه زنی و فعالیت آنزیم های آنتی اکسیدانی را در میان سایر تیمارها داشتند. نتایج کلی آزمایش نشان دهنده این موضوع است که پرایمینگ از طریق افزایش کیفیت بذر و بهبود فعالیت های آنتی اکسیدانی بر افزایش تحمل زیره سبز به تنش شوری موثر است.

گیاه ریحان(Ocimum basilicum L. ) متعلق به تیره نعناع و از گیاهان نسبتا حساس به شوری محسوب می شود. تنش شوری یکی از مهمترین عوامل محدود کننده تولید محصولات کشاورزی است. این پژوهش به منظور بررسی مقایسه ای تاثیر بهبودی غلظت های مختلف سیلیسیم (SiO4-2)(0، 1 و2 میلی مولار) و اسیدآسکوربیک (0، 25 و50 میلی مولار) بر گیاه ریحان سبز در مواجه با سطوح مختلف تنش شوری (0، 100 و 200 میلی مولار) در آزمایشی به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی و در سه تکرار انجام شد. بدین منظور، شاخص پایداری غشاء، میزان پراکسیداسیون لیپیدهای غشاء و محتوای پراکسید هیدروژن (H2O2) و توان آنتی اکسیدانی آنزیمی و غیرآنزیمی (فعالیت آنزیم های آسکوربات پراکسیداز، پراکسیداز، پلی فنل اکسیداز و کاتالاز، محتوای پرولین و قندهای محلول) در شرایط مختلف تنش و تیمارها مورد ارزیابی قرار گرفت. هرچند تجمع پرولین و کربوهیدرات های محلول در برگ ریحان سبز، درنتیجه تیمار خارجی سیلیسیم در حین تنش شوری دارای بیشینه افزایش بود (به ترتیب μ mol/g F. W. 647/10 و g/100g D. W. 847/72) ولیکن تیمار خارجی اسید آسکوربیک توانست نقش مهمی در کاهش معنی دار میزان پراکسید شدن لیپیدهای غشاء و محتوای H2O2 در برابر تنش شوری (به ترتیب μ mol/g F. W. 645/580 وμ g /g F. W. 145/135) داشته باشد. نتایج این پژوهش نشان داد که فعالیت همه آنزیم های مورد بررسی درغلظت های بالای نمک افزایش یافت اما کاربرد سیلیسیم و اسیدآسکوربیک منجر به بیشینه افزایش معنی دار فعالیت آنزیم های پراکسیداز و کاتالاز در برگ ها گردید. افزایش معنی دار (122درصدی) فعالیت آنزیم آسکوربات پراکسیداز در نتیجه تیمار با سیلیسیم و افزایش معنی دار (137درصدی) فعالیت آنزیم پلی فنل اکسیداز در نتیجه تیمار با اسیدآسکوربیک مشاهده شد. بر اساس نتایج این پژوهش، مصرف سیلیسیم و اسیدآسکوربیک به عنوان تیمارهای خارجی می توانند از طریق تاثیر بر مسیرهای ویژه و مجزای دفاعی، سیستم مقاومتی گیاه ریحان در برابر تنش شوری را افزایش دهند و کاندیداهای مناسبی در جهت کاهش اثرات مخرب شوری بر بقا و رشد گیاه باشند

به منظور بررسی اثر کمپوست های حاوی زئولیت طبیعی و اصلاح شده بر برخی صفات ریخت شناسی و فیزیولوژیک ذرت رقم سینگل کراس 704، آزمایش های گلخانه ای در قالب طرح کاملا تصادفی با 8 تیمار و سه تکرار اجرا شد. نتایج نشان داد که استفاده کمپوست حاوی زئولیت به ویژه نوع اصلاح شده آن سبب افزایش قطر، ارتفاع گیاه، حجم ریشه، وزن برگ، ساقه و ریشه گیاه نسبت به تیمار کمپوست بدون زئولیت شد. وزن خشک اندام هوایی با کاربرد کمپوست حاوی زئولیت اصلاح شده نسبت به زئولیت طبیعی، 8/11 درصد افزایش نشان داد. استفاده از کمپوست حاوی زئولیت طبیعی و اصلاح شده به ترتیب سبب افزایش میزان برداشت نیتروژن به میزان 68/34 و 47/54 درصد نسبت به تیمار کمپوست بدون زئولیت شد. مقدار کلروفیل a، 22/29 و 88/34 درصد، کلروفیل b، 29/44 و 45/76 درصد، کلروفیل کل 14/32 و 94/42 درصد و کاروتنوئیدها 77/19 و 58/29 درصد به ترتیب با کاربرد کمپوست دارای زئولیت طبیعی و اصلاح شده نسبت به تیمار کمپوست بدون زئولیت افزایش نشان داد. همچنین با افزایش میزان نیتروژن برگ، مقدار کلروفیل a، b و کلروفیل کل نیز افزایش یافت و همبستگی حدود 80 درصد بین مقدار نیتروژن برگ و کلروفیل وجود داشت. درمجموع استفاده از زئولیت اصلاح شده در روند تولید کمپوست و سپس کاربرد آن در خاک به دلیل بهبود ویژگی های ریخت شناسی و فیزیولوژیکی گیاه ذرت توصیه می شود.

به منظور بررسی تاثیر پیش تیمارهای هورمونی و آبی بر جوانه زنی بذر، رشد و خصوصیات بیوشیمیایی گیاهچه گاوزبان اروپایی، آزمایشی در قالب طرح کاملا تصادفی با 3 تکرار در آزمایشگاه علوم و تکنولوژی بذر، دانشگاه محقق اردبیلی اجرا گردید. تیمار ها شامل پیش تیمار بذر با هورمون های جیبرلین (50، 100، 150 پی پی ام به مدت 12، 24، 48 ساعت) و اسید سالیسیلیک (2، 3، 4 میلی مولار به مدت های 24، 48 و 60 ساعت)، پیش تیمار آبی (12، 24 و 48 ساعت) و شاهد (عدم پیش تیمار) بود. نتایج نشان داد که پیش تیمار بذور باعث افزایش درصد و سرعت جوانه زنی، وزن خشک گیاهچه، شاخص قدرت، فعالیت آنزیم های کاتالاز و پراکسیداز و پرولین گیاهچه ها در مقایسه با شاهد گردید. بیشترین سرعت جوانه زنی، مربوط به پیش تیمار آبی به مدت 48 ساعت و 4 میلی مولار اسید سالیسیلیک به مدت 60 ساعت بود که به طور معنی داری بیشتر از شاهد و سایر پیش تیمارها بودند. شاخص قدرت و وزن خشک گیاهچه های حاصل از بذور پیش تیمار شده با آب به مدت 48 ساعت به ترتیب در حدود 8/6 و 5/6 برابر بیشتر از شاهد به دست آمد. بیشترین فعالیت آنزیم های کاتالاز و پراکسیداز گیاهچه ها از بذور پیش تیمار شده با 150 پی پی ام جیبرلین به مدت 48 ساعت حاصل شد که به طور معنی داری بیشتر از سایر تیمار ها بود. مقدار پرولین و پروتئین کل به ترتیب در پیش تیمار آبی به مدت 48 ساعت و 4 میلی مولار اسید سالیسیلیک به مدت 60 ساعت بیشترین بود. به طور کلی، اعمال پیش تیمار آبی بذور به مدت 48 ساعت، 150 پی پی ام جیبرلین به مدت 48 ساعت و 4 میلی مولار اسید سالیسیلیک به مدت 60 ساعت جهت حصول بالاترین ویژگی های جوانه زنی و رشد گیاهچه ها توصیه می شود.

به منظور بررسی اثر پرتوتابی لیزر در مقاومت به شوری در گیاه جو، تحقیقی در آزمایشگاه زراعت ابوریحان دانشگاه تهران در سال 1390 به صورت آزمایش فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی با سه تکرار انجام شد. عوامل مورد بررسی شامل چهار ژنوتیپ جو(ریحان، افضل، فجر 30 و نصرت)، دو سطح پرتوتابی لیزر (بدون تابش لیزر و با طول موج780 نانومتر به مدت 15 دقیقه) و پنج سطح شوری (صفر، 80، 160، 240، 320، میلی مولار کلرید سدیم) بودند. صفات فیزیولوژیک )غلظت یونهای سدیم و پتاسیم، نسبت یون پتاسیم به سدیم و محتوای پرولین) و صفات بیوشیمیایی(میزان فعالیت آنزیم آلفا آمیلاز و محتوای آدنوزین تری فسفات)، در سطوح شوری و پرتوتابی در بین ارقام مورد بررسی تفاوت معنی داری مشاهده شد. با افزایش شوری از میزان فعالیت آنزیم آلفا آمیلاز، محتوای آدنوزین تری فسفات و نسبت پتاسیم به سدیم کاسته شد به طوری که میزان کاهش در تیمار بدون پرتوتابی در سطح شوری 160 میلی مولار نسبت به تیمارهای شاهد( شوری صفر میلی مولار) در ارقام افضل، ریحان و فجر 30، برای محتوای آدنوزین تری فسفات 28، 30 و 18 درصد و برای نسبت پتاسیم به سدیم 80، 82 و 86 درصد بود. در این سطح شوری در تیمار بدون پرتوتابی، رقم نصرت از بین رفت. پیش تیمار لیزر موجب افزایش محتوای آدنوزین تری فسفات و نسبت پتاسیم به سدیم شد به طوری که در سطح شوری 160 میلی مولار، میزان افزایش محتوای آدنوزین تری فسفات برای ارقام افضل، ریحان، فجر 30 و نصرت، به ترتیب 8/12، 9/6، 2/8 و 100 درصد و برای نسبت پتاسیم به سدیم 6/66، 8/47، 2/29 و 100 درصد بود. به طور کلی، با توجه به تاثیرات مثبت لیزر بر فاکتورهای مورد بررسی چنین به نظر می آید که پرتوتابی لیزر می تواند تیماری موثر جهت بالا بردن میزان تحمل گیاه نسبت به تنش شوری باشد.

تاثیر قارچ اندوفیت پریفورموسپور ایندیکا بر پارامترهای رشدی، شرایط آبی، غلظت رنگیزه های فتوسنتزی، تبادلات گازی و فلورسنس کلروفیل گیاه گوجه فرنگی تحت تنش شوری (با غلظت های 0، 50، 100 و 150 میلی مولار) در شرایط گلخانه ای مورد بررسی قرار گرفت. تحت تنش شوری، گیاهان گوجه فرنگی همزیست با قارچ دارای وزن خشک ریشه و اندام هوایی، ارتفاع و محتوای کاروتنوئید و کلروفیل بیشتر، شرایط آبی بهتر (افزایش راندمان مصرف آب، محتوای نسبی آب و پتانسیل آب برگ)، ظرفیت تبادلات گازی بیشتر (نسبت فتوسنتز خالص، هدایت روزنه ای و نسبت تعرق بیشتر و غلظت دی اکسید کربن زیرروزنه کمتر)، کارایی غیرفتوشیمیایی بیشتر (افزایش ضریب خاموشی غیر فتوشیمیایی (NPQ))، و کارایی فتوشیمیایی بیشتر (افزایش حداکثر کارایی کوانتومی فتوسیستم 2 (Fv/Fm)، خاموشی فتوشیمیایی (qp)، عملکرد کوانتومی موثر فتوشیمیایی فتوسیستم 2 (F'v/F'm) و عملکرد کوانتومی موثر تبدیل انرژی فتوشیمیایی فتوسیستم 2 (F'/F'm∆ )) نسبت به گیاهان بدون همزیست می باشند. همه این نتایج نشان می دهد همزیستی قارچ اندوفیت پریفورموسپورا ایندیکا می تواند باعث کاهش اثرات سمی شوری از طریق بهبود فتوسنتز و شرایط آبی گیاه شود.

به منظور بررسی تاثیر هورمون استروئیدی پروژسترون بر رشد گیاهچه و میزان فعالیت آنزیم های آنتی اکسیدان و همچنین تاثیر آن بر کالوس زایی از ریزنمونه برگ در گیاه بابونه آلمانیMatricaria chamomilla L.، آزمایشی در قالب طرح کاملا تصادفی با استفاده از غلظت های مختلف هورمون پروژسترون (0، 01/0، 1/0، 1 و 10 میلی گرم در لیتر) به تنهایی و یا به همراه غلظت ثابتی از فیتوهورمون های نفتالین استیک اسید (NAA) و بنزیل آمینوپورین (BAP) در محیط کشت MS در سه تکرار انجام گرفت. نتایج نشان داد که اثر غلظت هورمون پروژسترون بر تمامی صفات مورد بررسی در گیاهچه های 40 روزه ی بابونه در سطح احتمال یک درصد معنی دار بود. این هورمون در غلظت پایین 01/0 میلی گرم در لیتر موجب افزایش طول گیاهچه، وزن گیاهچه و وزن ریشه و در غلظت های 1/0، 1 و 10 میلی گرم در لیتر موجب افزایش فعالیت آنزیم پراکسیداز و پلی فنل اکسیداز و در غلظت 1/0 و 1 میلی گرم در لیتر موجب افزایش فعالیت آنزیم کاتالاز گردید. علی رغم اینکه ریزنمونه های برگ کشت شده بعد از گذشت یک تا دو هفته در همه ی محیط ها به القای کالوس پاسخ دادند ولی رشد آن ها بسته به وجود فیتوهورمون ها و غلظت هورمون پروژسترون متفاوت بود. بیشترین وزن تر کالوس از ریزنمونه برگ در غلظت 01/0 میلی گرم در لیتر این هورمون به همراه فیتوهورمون های NAA و BAP با اختلاف معنی دار از تیمار شاهد به دست آمد. این هورمون در غیاب فیتوهورمون هایی مانند BAP و NAA توانست کالوس زایی را در ریزنمونه برگ این گیاه القاء کند ولی میزان رشد کالوس به مراتب کمتر از زمانی بود که همراه با BAP و NAA در محیط کشت مورد استفاده قرار گرفت. نتایج این تحقیق نشان می دهد که این هورمون می تواند در بهینه کردن شرایط رشد گیاه در شرایط کشت درون شیشه ای مورد استفاده قرار گیرد.

به منظور بهبود رشد گیاه دان سیاه (Guizotia abyssinica (L. F) Cass) تحت تنش خشکی، آزمایشی به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی با 3 تکرار بر روی بذرهای این گیاه در گلخانه پژوهشی دانشگاه شهرکرد در سال 1394 انجام شد. فاکتور اول شدت های مختلف میدان مغناطیسی شامل: صفر، 50، 100، 150 و 200 میلی تسلا (در مدت زمان پنج دقیقه) بعنوان پیش تیمار فیزیکی و فاکتور دوم تنش خشکی (2، 4 و 6 روز دور آبیاری) بود. نتایج نشان داد که اثرات متقابل سطوح مختلف شدت میدان مغناطیسی و تنش خشکی بر تمام صفات مورد بررسی در سطح احتمال 1 درصد معنی دار گردید. کمترین میزان نشت الکترولیتی غشاء و بیشترین فعالیت آنزیم های آسکوربات پراکسیداز و گایاکول پراکسیداز و محتوای آب نسبی برگ در شدت میدان 200 میلی تسلا تحت دور آبیاری 2 روز، بیشترین فعالیت کاتالاز در شدت میدان 100 میلی تسلا تحت دور آبیاری 4 روز، بیشترین میزان وزن خشک برگ و حجم ریشه در شدت میدان 100 میلی تسلا تحت دور آبیاری 2 روز و بیشترین وزن خشک گل و ریشه در شدت میدان 150 میلی تسلا تحت دور آبیاری 2 روز مشاهده گردید. اکثر صفات مورد بررسی با افزایش دور آبیاری در شدت های مختلف میدان مغناطیسی روند کاهشی را نشان دادند. به طور کلی، برای دور آبیاری 2 روز شدت میدان های 150 و 200 میلی تسلا، برای دور آبیاری 4 روز شدت میدان های 100 و 150 میلی تسلا و برای دور آبیاری 6 روز شدت میدان های 100 و 200 میلی تسلا موثرترین شدت ها جهت بهبود و افزایش کارایی صفات تحت شرایط تنش خشکی بودند.

گل قرنفل یکی از گیاهان زینتی فصلی فضای سبز در مناطق معتدل می باشد که علاوه بر کاربردهای زینتی فراوان، در طب سنتی نیز کاربردهایی دارد. کمبود آب و درمعرض تنش کم آبی قرار گرفتن مهمترین مشکل پیش روی توسعه فضای سبز و تولید گیاهان دارویی است. استقرار پینه کلیدی ترین مرحله جهت بهره مندی از تکنیک های مدرن اصلاح و همچنین از سوی دیگر مطالعه تنش کم آبی در محیط درون شیشه ای درک مکانیزم و پاسخ گیاهان به تنش را فراهم می نماید. لذا این پژوهش در دو بخش اقدام به بررسی الف) استقرار پینه با استفاده از ریزنمونه های برگ، ساقه و ریشه و تنظیم کننده های رشد BAP، NAA و 2, 4-D، و ب) تاثیر سطوح مختلف تنش اسمزی (0، 1-، 3-، 6-، 9-و 12-بار) بر پینه های گل قرنفل توسط پلی اتیلن گلیکول نمود. در بخش اول شاخص های مختلف پینه زایی همچون درصد پینه زایی، رنگ، نوع بافت، رشد پینه ها و کلرزه و نکروزه شدن آنها مورد ارزیابی قرار گرفت. در بخش دوم نیز علاوه بر شاخص های بخش اول، میزان تغییرات پروتئین، اسمولیت گلاسین-بتائین، میزان فعالیت برخی آنزیم های شکارکننده رادیکال آزاد (همچون سوپراکسیددسموتاز، کاتالاز و پراکسیداز) در طی تنش و سطوح مختلف آن مورد بررسی قرار گرفت. نتایج بخش اول حاکی از مناسب تر بودن ریزنمونه برگ و ترکیب های هورمونی 2 میکرومول BAP + 6 میکرومول NAA و همچنین 4 میکرومول BAP + 4 میکرومول 2, 4-D بود. با افزایش میزان تنش اسمزی، رشد و وزن پینه های تحت تنش کاهش یافت. از سوی دیگر با کاهش فشار اسمزی (افزایش تنش) میزان پروتئین کل در پینه های تحت تنش کاهش و میزان اسمولیت گلایسن-بتائین افزایش یافت. همچنین میزان فعالیت آنزیم های شکارکننده رادیکال آزاد همچون سوپراکسیددسموتاز، کاتالاز و پراکسیداز نیز با افزایش سطح تنش، افزایش یافت.

در آزمایش حاضر، پاسخ دانهال های پسته (Pistacia vera L. ) بادامی زرند به شوری بر اساس فعالیت آنزیم نیترات ردوکتاز، برخی شاخص های بیوشیمیایی و تجمع یون ها ارزیابی شد. تیمارهای شوری (0، 75 و 150 میلی مولار کلریدسدیم) و نیترات پتاسیم (0، 10و 15 میلی مولار) اعمال شده و نمونه برداری پس از 100روز انجام شد. نتایج نشان دادند در غلظت 75 میلی مولار کلریدسدیم و 10 میلی مولار نیترات پتاسیم، بیشترین فعالیت نیترات ردوکتاز برگ بود و کمترین فعالیت آنزیم نیترات ردوکتاز در تیمار کلرید سدیم 150 میلی مولار و 10 میلی مولار نیترات پتاسیم و یا 150 میلی مولار کلریدسدیم وجود داشت. در گیاهان تحت تنش شوری که با نیترات پتاسیم در غلظت های 10 یا 15 میلی مولار تیمار شده بودند، میزان نیترات برگ بیشتر از گیاهان تیمار نشده با نیترات پتاسیم بود. کاربرد نیترات پتاسیم به طور معنی داری نیترات ریشه را در گیاهان تحت تنش شوری افزایش داد. تیمار کلرید سدیم، اسید آمینه کل در برگ را کاهش داد ولی در گیاهان تیمار شده با 75 میلی مولار کلرید سدیم بدون کاربرد نیترات پتاسیم این کاهش وجود نداشت. در هر تیمار شوری، کاربرد 10 یا 15 میلی مولار نیترات پتاسیم موجب کاهش اسیدآمینه کل در ریشه دانهال های پسته شد. میزان یون های سدیم، پتاسیم و کلر به طور معنی داری توسط تیمارهای کلریدسدیم و یا نیترات پتاسیم قرار گرفت. نتایج نشان داد دریافت و اسیمیلاسیون نیترات در برگ و ریشه دانهال های پسته به طور معنی داری توسط کاربرد مداوم پتاسیم نیترات تغییر یافت.

خشکی از مهم ترین عوامل محدودکننده تولید محسوب می شود که از طریق اختلال در وضعیت فیزیولوژیکی گیاه، اثرات شدیدی بر عملکرد می گذارد. به منظور بررسی اثرات تنش اکسیداتیو ناشی از تنش خشکی بر مکانیزم دفاع آنتی اکسیدانی و تاثیر آن بر عملکرد در سه ژنوتیپ ارزن دم روباهی آزمایشی به صورت فاکتوریل در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با چهار تکرار در گلخانه تحققاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه بیرجند به اجرا در آمد. با توجه به جهت گلخانه و عدم یکنواختی نور در بخش های مختلف گلخانه بلوک بندی بر اساس میزان نور در گلخانه انجام شد. فاکتورهای آزمایشی شامل ژنوتیپ های ارزن در سه سطح (باستان بعنوان ژنوتیپ مورد کشت در منطقه و ژنوتیپ های KFM5 و KFM20) و تنش خشکی در سه سطح شاهد با تامین 100 درصد تامین آب مورد نیاز گیاه، تامین 75 درصد آب مورد نیاز (تنش متوسط) و تامین 50 درصد آب مورد نیاز (تنش شدید) ) بود. بر طبق نتایج تحقیق افزایش تنش باعث افزایش فعالیت آنزیمی ارقام ارزن شد. ژنوتیپ باستان بالاترین فعالیت آنزیمی را در شرایط تنش داشت و حدس زده می شود علت آن توانایی بالاتر سیستم دفاع آنتی اکسیدانی و کارایی بهتر این ژنوتیپ به منظور پاکسازی گونه های فعال اکسیژن باشد. سطح پایین مالون دی آلدئید در این ژنوتیپ نیز می تواند بیانگر خسارت اکسیداتیو کمتر به غشاء سلولی باشد. عملکرد دانه با فعالیت آنزیمی همبستگی منفی داشت و افزایش فعالیت آنزیمی منجر به کاهش عملکرد ژنوتیپ ها شد.

تنش سرما از جمله مهمترین تنش های محیطی است که رشد و عملکرد گیاه گوجه فرنگی را محدود می کند. در این مطالعه دو رقم تجاری گوجه فرنگی، CaljN3 و PetoMeck پس از چهار هفته رشد در معرض تنش سرمای 8 درجه سانتی گراد قرار داده شدند و در پنج زمان 2، 5، 24، 72، 144 ساعت پس از تیمار مورد بررسی قرار گرفتند. در نمونه های برداشت شده شاخص بیشینه کارآیی فتوشیمیایی فتوسیستم Ι Ι (Fv/Fm)، محتوای قند محلول و نامحلول، شاخص نشت الکترولیتی و میزان بیان ژن فاکتورهای رونویسی CBF1 و SlNAC1 با روش qRT-PCR اندازه گیری شد. نتایج نشان داد که تحت تنش سرما شاخص بیشینه کارآیی فتوشیمیایی فتوسیستم II در هر دو رقم کاهش یافت. محتوای قند محلول و نامحلول در رقم CaljN3 تحت تنش سرما، به ترتیب افزایش و کاهش یافت در حالی که در رقم Meck Peto تغییر محسوسی مشاهده نشد. همچنین نتایج آنالیزReal time PCR نشان داد که بیان SlNAC1 در پنج ساعت تیمار سرما، 5/7 و 5/3 برابر در ارقام Peto Meck و CaljN3 افزایش یافت، درحالی که میزان بیان ژن CBF1 تنها در رقم CaljN3 افزایش یافت. همچنین روند افزایش و کاهش نشت یونی با افزایش و کاهش نسخه های عوامل رونویسی همبستگی داشت. نتایج این مطالعه پیشنهاد می کند که تغییر بیان فاکتورهای رونویسی CBF1 و SlNAC1 با تحمل به سرما مرتبط بوده و نتایج بدست آمده نشان می دهد رقم CaljN3 دارای مکانیسم مقاومتی بهتر و کارآمدتری نسبت به رقم Peto Meck بوده که می توان آن را به بیان بیشتر CBF1 نسبت داد و در نتیجه متحمل تر به تنش سرما می باشد.

به منظور بررسی اثر آماده سازی بذر (پرایمینگ) با غلظت های مختلفی از پراکسید هیدروژن بر آناتومی برگ پرچم و محور سنبله دو رقم گندم (کراس سبلان (گندم نان) و ساجی (گندم دوروم)) و ارتباط آن با عملکرد دانه، تحت شرایط دیم آزمایشی به صورت فاکتوریل در قالب بلوک های کامل تصادفی در مزرعه تحقیقاتی دانشگاه ایلام انجام شد. تیمارهای آزمایشی (پرایمینگ بذر) شامل چهار سطح غلظت پراکسید هیدروژن (0، 25، 50، 80 میلی مولار) و دو رقم گندم (کراس سبلان، ساجی) بودند. نتایج آزمایش نشان داد که تعداد دانه در سنبله، عملکرد دانه، وزن دانه در سنبلچه چهارم تا هشتم، مساحت برگ، تعداد و طول روزنه و نیز ویژگی های آناتومیک برگ پرچم و محور سنبله مورد مطالعه در این پژوهش تحت تاثیر آماده سازی بذر با پراکسیدهیدروژن قرار گرفت. گیاهانی که بذر آنها با پراکسید هیدروژن پیش تیمار شده بودند از سطح برگ و طول روزنه بیشتر، مساحت و قطر آوند چوبی و آبکش، مساحت مزوفیل، مساحت غلاف آوندی، مساحت اپیدرم بالا و پایین بزرگتری در برگ پرچم برخوردار بودند همچنین تحت تاثیر پراکسید هیدروژن خصوصیات آناتومیکی محور سنبله شامل مساحت آوند چوبی و آبکش، اندازه دستجات آوندی نسبت به شاهد بزرگتر بود. در نهایت پیش تیمار بذر با غلظت 80 میلی مولار پراکسیدهیدروژن نسبت به سایر غلظت ها از طریق اثرگذاری مثبت بر خصوصیات آناتومیکی برگ برچم و محور سنبله باعث افزایش عملکرد دانه در هر دو رقم گندم در شرایط دیم شد.