سابقه و هدف: اکوسیستم های کوهستانی نقش مهمی در ثبات اکوسیستم به ویژه برای حفاظت از تنوع زیستی و توسعه پایدار و حفظ امنیت اکولوژیکی دارد. این پژوهش، با هدف بررسی وضعیت ترکیب و تنوع پوشش گیاهی و روند تغییرات آنها در پروفیل ارتفاعی آلوارس تا سبلان (2300 تا 4811 متری) در قالب طبقات ارتفاعی مختلف در دامنه جنوب شرقی، به منظور حراست از ذخایر ژنی و مدیریت مراتع منطقه انجام شد.مواد و روش ها: پس از بررسی های میدانی و با توجه به امکان دسترسی به مراتع منطقه، نه طبقه ارتفاعی (سایت) مشخص شد، در هر سایت سه ترانسکت 100 متری و در امتداد هر ترانسکت 10 پلات یک متر مربعی با فاصله 10 متر از هم مستقر گردید. گونه های گیاهی از سطح پلات ها جمع آوری و بعد در هرباریوم شناسایی شدند. در هر پلات درصد تاج پوشش گیاهی و تراکم گونه ها ثبت شد. بالاترین ارتفاعی که منجر به جمع آوری نمونه های گیاهی شد، ارتفاع 4480 متری سبلان بود. برای بررسی تنوع و غنای گونه های گیاهی از شاخص های شانون، سیمپسون، مارگالف و منهینیک استفاده شد. با استفاده از اطلاعات مربوط به اندازه گیری درصد پوشش تاجی و تعداد گونه های مشاهده شده، شاخص های تنوع، غنا و یکنواختی گونه ای برای سایت های انتخابی محاسبه شد. برای بررسی اختلاف در بین سایت ها در طبقات ارتفاعی مختلف از تجزیه واریانس یک طرفه (ANOVA) و به منظور مقایسه میانگین ها از آزمون دانکن (Duncan) استفاده شد. شاخص های مختلفی برای تعیین تنوع گونه ای کاربرد دارد که از بین آنها از دو شاخص سیمپسون و شانون– وینر استفاده شد. غنای گونه ای نیز با استفاده از شاخص های مارگالف و منهینیک تعیین شد و آنالیزهای مربوط به رسته بندی پوشش گیاهی شامل آنالیز تطبیقی متعارفی (CCA) بود.نتایج و یافته ها: نتایج نشان داد، خانواده Asteraceae با 31 گونه و Astragalus با 10 جنس شاخص ترین عناصر فلور منطقه هستند و 51 گونه به ناحیه ایران– تورانی تعلق داشتند، بر اساس نتایج حاصل از این پژوهش 33 درصد گونه های شناسایی شده مربوط به ناحیه ایران- تورانی بوده است. فرم های همی کریپتوفیت ها (He) با 54 درصد و تروفیت ها (Th) با 22 درصد فراوان ترین اشکال زیستی در منطقه بودند. بیشترین مقدار تنوع، غنا و یکنواختی در طبقه ارتفاعی 2200-3200 متری مشاهده شد. نتایج نشان داد، ارتفاع، بارش، دما، میزان شن خاک، شیب و فسفر از عوامل مؤثر بر پراکنش گیاهان بوده است. سازگاری بیشتر گیاهان با شرایط محیطی منطقه، موجب شده است که همی کریپتوفیت ها تیپ بیولوژیک غالب منطقه را تشکیل دهند، توجیه حضور بالای تروفیت ها نیز در نتیجه دخالت های انسان و چرای متمرکز دام ها، احداث جاده و مکان های تفرجگاهی است. در بررسی تأثیر ارتفاع بر ترکیب و تنوع گیاهی می توان چنین استنباط کرد که ارتفاع بر ترکیب و تنوع گیاهی تأثیرگذار است.نتیجه گیری: به طور کلی می توان گفت، وضعیت ترکیب و تنوع گونه ای در مراتع جنوب شرقی سبلان براساس شاخص های تنوع و یکنواختی، مراتعی دارای شرایط تنوع متوسط و رو به پایین است، که نشان دهنده شدت تخریب در کل عرصه های مورد بررسی است، احتمالاً عامل تخریب در ارتفاعات پایین تر تأثیر چرای دام ها و نیز اثر فعالیتهای گردشگری و پیست اسکی آلوارس بوده و علل تخریب در ارتفاعات بالاتر از 3600 متر، لگدکوبی گیاهان توسط کوهنوردان و در نتیجه از بین رفتن گونه های گیاهی باشد و به طور کلی دلیل اصلی پایین بودن تنوع در ارتفاعات بالا نیز به نظر می رسد، کاهش دما و شرایط سخت رویش گیاهان باشد.

هدف: اهداف مهندسی ژنتیک و متابولیک را می‏توان با درک فرآیندهای مولکولی پاسخ به تنش به میزان زیادی محقق کرد. پژوهشگران می‏توانند از طریق مطالعات ترنسکریپتوم به داده‏های فراوانی در این خصوص دسترسی پیدا کنند. استفاده از روش های آماری پیشرفته مانند فراواکاوی برای ادغام داده های بسیاری از منابع، روش جدیدی برای یافتن ژن های با بیان متفاوت (DEG) ، برای غلبه بر پیچیدگی زیستی و ارائه نتایج دقیق تر ارائه می دهد. مطالعه فعلی از فراواکاوی داده های بیانی RNA-seq گیاه پروانش برای کشف DEGهای غنی‏سازی شده در پاسخ به عوامل تنش زا و تولید متابولیت های ثانویه مهم استفاده کرد. مواد و روش‏ها: داده‏های RNA-seq از پایگاه داده EMBL-EBIدریافت و پس از پیش پردازش، نقشه‏یابی خوانش‏های با کیفیت بر روی ژنوم مرجع پروانش صورت گرفت. تغییرات بیان ژن‏ها برای هر مجموعه داده، بررسی و سپس برای فراواکاوی استفاده شد. ژن‎های با بیان متفاوت و معنی‏دار در پاسخ به تنش‏های زیستی و غیرزیستی ، از نظر عمکرد زیستی و مسیرهای زیستی درگیر بررسی شدند و تجزیه و تحلیل هم‏بیانی انجام شد و در نهایت ژن‏های کلیدی و هاب در پاسخ به تنش و مسیر بیوسنتزی تولید متابولیت‏های مهم ترپنوئید ایندول آلکالوئیدها ((TIAs)Terpenoid Indole Alkaloids ) تعیین گردید. نتایج: یافته های فراواکاوی، 772 ژن با بیان متفاوت دارای Log2FC≥|1 (Log2 Fold Change) و FDR≤0.05 (FalseDiscovery Rate) را شناسایی کرد که 305 و 467 ژن از این ژن ها به ترتیب دارای بیان بالا و پایین تحت تنش بودند. در این میان، فراواکاوی امکان شناسایی 27 ژن را فراهم نمود که در آنالیزهای انفرادی به عنوان DEG شناسایی نشده بودند. نتایج غنی سازی عملکردی DEGها اهمیت حیاتی آنها را در فرآیندهای متابولیک، پاسخ به محرک ها و فرآیندهای سلولی نشان داد. آنها همچنین در مسیرهای متعددی مانند مسیر سیگنالینگ ، پروتئین کینازهای فعال شده با میتوژن ((MAPK)Mitogen activated protein kinases)، بیوسنتز متابولیت‏های ثانویه، انتقال هورمون‏های گیاهی و مسیرهای متابولیک تحت تنش اهمیت معنی‏داری داشتند. از طریق تجزیه و تحلیل شبکه هم بیانی، ژن های هاب پاسخ دهنده به تنش و مرتبط با مسیرهای بیوسنتز ترپنوئید ایندول آلکالوئیدها (TIA) یافت شدند که می‏توانند ژن های بالقوه ای در سنتز ترکیبات دارویی منحصر به فرد گیاه باشند. نتیجه‏گیری: در این تحقیق، با بررسی پاسخ های مولکولی گیاه پروانش تحت تنش های مختلف با استفاده از رویکردهای فراواکاوی و زیست شناسی سامانه ای ، ژن های کلیدی و جدید شناسایی شدند. این ژن ها دارای توانایی بالقوه جهت استفاده به عنوان ژن های کاندید در پروژه های مهندسی ژنتیک و متابولیک بوده که به منظور افزایش توانایی گیاه در تولید متابولیت های درمانی در آینده به کار گرفته شوند.

این تحقیق به منظور بررسی اثر تنش خشکی بر خصوصیات کیفی و جوانه زنی بذور سه لاین گلرنگ تابستانه در دو بخش مزرعه ای و آزمایشگاهی انجام گرفت. در بخش مزرعه ای در طی یک کشت تابستانه در قالب طرح کرت های یک بار خرد شده، سه لاین گلرنگ به نام های اصفهان -8، اصفهان -24 و اصفهان -44 کشت و تحت چهار رژیم آبیاری قرار گرفتند و پس از رسیدگی فیزیولوژیکی بذور تولیدی در بخش آزمایشگاهی تحت آزمایش درصد جوانه زنی و آزمون تترازالیوم قرار گرفتند و میانگین زمان جوانه زنی و سرعت جوانه زنی در مورد بذور حاصله محاسبه گردید و میزان روغن و پروتئین دانه ها و نسبت مغز به کل دانه ها مشخص شد و با تعیین عملکرد دانه در واحد سطح، شدت تنش در تیمارهای آبیاری محاسبه شد. محاسبه شدت تنش در بخش مزرعه ای بیانگر اعمال تنش با شدت های مختلف بر اجتماعی گیاهی بود و نتایج حاصله از بررسی خصوصیات کیفی و زیستی بذور در بخش آزمایشگاهی نشان داد که اعمال تنش خشکی در اجتماعی گیاهی گلرنگ بر میزان پروتئین دانه ها تاثیر معنی داری نداشته ولی باعث کاهش معنی دار میزان روغن دانه و نسبت مغز به کل دانه گردید. هم چنین قوه نامیه بذور، سرعت جوانه زنی و میانگین زمان جوانه زنی تحت تاثیر تیمارهای آبیاری قرار نگرفت ولی درصد جوانه زنی تحت تیمارهای تنش به طور معنی داری افزایش یافت. در بین لاین های مورد بررسی لاین اصفهان -44 با 18.31 درصد پروتئین دانه و لاین اصفهان -24 با 29.68 درصد روغن دانه برتری نشان دادند ولی از نظر بقیه خصوصیات تفاوت معنی داری نشان ندادند. در این مطالعه اثر متقابلی بین آبیاری و لاین مشاهده نگردید.

اخلاق زیستی رویکردی میان رشته ای است که به بررسی مسائل اخلاقیِ برخاسته از به کارگیری علوم و فناوری های زیستی در زندگی انسان و غیرانسان می پردازد. با این حال، در ادبیات این رشته فراوان به تحلیل ها و استدلال هایی از جنسی دیگر، برمی خوریم. حقوق و اخلاق گرچه هر دو در دستۀ علوم هنجاری جای می گیرند، از نگاهی متفاوت به مسائل می پردازند. متخصصان این حوزه ها اغلب بی توجه به تمایز «امر اخلاقی» و «امر حقوقی»، از مفاهیمی مانند حقِ اخلاقی سخن می رانند. با تحلیل دقیق می توان نشان داد چگونه این خلط های مفهومی به نتایج نادرست و تناقض در مباحث بایدانگار مربوط به علوم و فناوری های زیستی می انجامند. تتبع در حقوق و اخلاق زیستی و تحدید دقیق قلمروی هر یک با تکیه بر ویژگی های تمایزبخش حقوق و اخلاق می تواند از وقوع این خلط های مفهومی پیشگیری کند. در این پژوهش برآنیم با طرح و تحلیل محورهای چهارگانۀ «هدف»، «قلمرو»، «تولید قاعده» و «ضمانت اجرا»، با ارائۀ مثال هایی از مسائل اخلاق زیستی، تفاوت های اخلاق و حقوق را به بحث بگذاریم. پس از آن به اجمال به دستۀ سومی از هنجارها، یعنی حق و عدالت، اشاره خواهیم کرد که، همانند حقوق، ناموجه پا به قلمرو اخلاق زیستی نهاده اند. بی اعتنایی به تمایز اخلاق و حقوق، به ویژه در مقام قانونگذاری و قضا، به نقض بی طرفی و سوگیریِ قانون به جانب یک دیدگاه اخلاقی می انجامد. بدین ترتیب، به جای آنکه سیاست بستری را برای همزیستی دیدگاه های متنوع اخلاقی فراهم آورد، عرصه را بر دیدگاه های اخلاقی متفاوت با اخلاق حاکم تنگ می کند. نظامی که در آن برخی اخلاق ها مجال ابراز وجود نمی یابند قطعاً از عدالت به دور است.

هدف: رشد و نمو، بهره وری و عملکرد و توزیع جغرافیایی گیاهان تحت تاثیر تنش های غیر زیستی بطور پیوسته تغییر می کند. برای تداوم حیات و حفاظت از شرایط نامطلوب محیطی، گیاهان رویکرد های پیچیده سازگاری و مقابله با تنش های محیطی را توسعه داده اند که در زمینه این سازوکارهای دفاعی می توان به تجمع متابولیت هایی مانند پلی آمین های متداول آلیفاتیک شامل پوترسین، اسپرمیدین و اسپرمین اشاره کرد. نتایج: در طی دو دهه گذشته، رویکردهای نوین ژنتیکی، ترانسکریپتومیک، پروتئومیک، متابولومیک، فنومیک، کارکردهای اساسی پلی-آمین ها را در تنظیم تحمل تنش های غیر زیستی آشکار ساخته اند. پژوهش ها نشان داده اند که پلی آمین ها به دلیل دارا بودن ماهیت پلی-کاتیونی در pH فیزیولوژیک و قابلیت اتصال مستحکم به مولکول های بار منفی مانند اسیدهای نوکلئیک، پروتئین ها و فسفولیپیدها قادر به تنظیم هموستازی گونه های فعال اکسیژن (ROS) شده و از طریق تنظیم و پایداری سامانه های دفاع آنتی اکسیدانی یا سرکوب تولید ROS در بهبود تحمل تنش فعالیت می کنند. تحت تنش های اکسیداتیوی که به دنبال اثر تنش های محیطی ایجاد می شود، علاوه بر میزان بیوسنتز پلی آمین ها، میزان تخریب آنها نیز در حفاظت از متابولیسم سلولی مهم بوده به طوری که گیاهان با تولید متابولیت ها و پیام-رسان های سلولی دیگر، هم در فرآیند دفاع و هم در تولید انرژی ضروری سلول در چرخه کربس مشارکت می کند. نتیجه گیری: نقش مهم پلی آمین ها در تحمل به تنش توسط شواهد متعددی نشان داده که میزان رونوشت ژن های مسیر بیوسنتزی آنها و همچنین فعالیت آنزیم های مرتبط، توسط تنش ها القا می شوند. افزایش میزان پلی آمین ها یا افزایش بیان ژن های مسیر بیوسنتزی آنها از طریق محلول پاشی با پلی آمین ها، منجر به افزایش تحمل تنش می شود و اینکه کاهش پلی آمین های سلول با کاهش تحمل به تنش همراه بوده است. ب ب ب ب با توجه به تنوع فعالیت های زیستی پلی آمین ها و مسیر سنتز و تخریب آن در گیاهان زراعی، شناسایی شبکه های مولکولی و انتخاب ژن ها می تواند به عنوان کاندیدی در برنامه های به نژادی و تولید ارقام تجاری متحمل به تنش بکار گرفته شود.

پروتئین های گروه دهیدرین (Dehydrin: DHN)، گروهی از پروتئین های مهم دخیل در پاسخ به تنش های غیر زیستی مانند سرما و خشکی در گیاهان هستند. این پروتئین ها به گروهی از پروتئین های محافظت کننده از سایر پروتئین ها به نام type II Late embryogenesis abundant تعلق دارند. با توجه به اهمیت پروتئین های گروه دهیدرین در گیاهان، در این تحقیق روابط تکاملی این گروه در گیاهان مختلف موردبررسی قرار گرفت. بدین منظور توالی های پروتئین های دهیدرین گیاهان مختلف از سایت NCBI استخراج و هم ردیف گردید. نتایج وجود نواحی حفاظت شده ازجمله موتیف K و S که به ترتیب در واکنش با دیگر پروتئین های تحت تنش و محافظت از آن ها و همچنین انتقال پروتئین های گروه دهیدرین از سیتوپلاسم به هسته نقش دارند را در بین ژن های مورد بررسی نشان داد. درخت فیلوژنی بر پایه نواحی حفاظت شده و با روش Neighbor Joining رسم گردید و توالی خطی و درصد اسیدآمینه های موجود در ساختار این پروتئین ها به همراه توالی مکمل ژنومی آن ها نیز مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که پروتئین های گروه دهیدرین دولپه ای و تک لپه ای ها به دو گروه مجزا تفکیک شده و در هر گروه نیز بر اساس نزدیکی و دوری جنس های مختلف گیاهی در کلاسترهای مجزا قرار گرفتند. همچنین گیاهان تک و دولپه ازلحاظ توالی خطی اسیدآمینه و درصد آن ها هم اختلاف بالایی را نشان دادند. از طرفی، بررسی توالی ژنومی این گیاهان نشان دهنده وجود ساختارهای حفاظت شده و مشابه بود.

سابقه و هدف: گونه های درختی می توانند به دلیل تحمل شرایط سخت محیطی، تغییراتی را در ویژگی های خاک و ذخیره کربن آلی ایجاد کنند. بنابراین، با شناخت گونه هایی که قابلیت بیشتری برای ذخیره کربن دارند می توان اصلاح و احیای جنگل های شهری را نیز از منظر شاخص ذخیره کربن آلی خاک (ترسیب کربن) بررسی کرد. درختچه های تاغ و گز ازجمله گونه های هالوفیت مهم ناحیه رویشی ایران- تورانی هستند. در این مناطق، نقش این درختچه ها در ذخیره کربن و افزایش تنوع زیستی گیاهی دارای اهمیت است. پژوهش پیش رو در نظر دارد، توان ذخیره کربن خاک و شاخص های تنوع زیستی گیاهی را در رویشگاه های این دو گونه در استان قم بررسی کند.مواد و روش ها: رویشگاه طبیعی گز (Tamarix hispida) واقع در دشت مسیله استان قم و رویشگاه دست کاشت تاغ (Haloxylon ammodendron) در سال 1362، واقع در منطقه حسین آباد میش مست در دشت قم با آب و هوایی خشک قرار دارد. نمونه برداری از خاک در سطح یک هکتار به شکل تصادفی با تعداد 30 نمونه خاک از جهت شرقی زیر تاج پوشش و خارج از تاج پوشش، به کمک سیلندر از عمق 0-15 سانتی متری خاک در هر دو رویشگاه تاغ و گز به طور مجزا انجام شد. به منظور محاسبه ذخیره کربن آلی خاک و به دست آوردن جرم مخصوص ظاهری و کربن آلی و برخی فاکتورهای فیزیکی و شیمیایی خاک، نمونه برداری انجام گردید. برای مطالعه پوشش گیاهی در هر رویشگاه، از پلات 400 مترمربعی با روش پیاده سازی پلات به صورت چهار قطعه 10 در 10 متر به منظور پراکنش بهتر در سطح یک هکتار و برای مطالعه پوشش گیاهی کف از 20 میکروپلات یک مترمربعی (پنج میکروپلات در هر پلات اصلی) استفاده شد. برای محاسبه شاخص های تنوع زیستی گیاهی، مقادیر تنوع گونه ای در هر قطعه نمونه با استفاده از شاخص های سیمپسون، شانون- وینر و غنای گونه ای با استفاده از شاخص های مارگالف، منهینیک و یکنواختی با شاخص های پیلو و شلدون برای هر میکروپلات محاسبه شد. برای محاسبه همبستگی بین فاکتورهای ذخیره کربن و کربن خاک با برخی فاکتورهای فیزیکی و شیمیایی از آزمون اسپیرمن استفاده شد.نتایج و یافته‏ها: میانگین همه فاکتورهای اندازه گیری شده در خاک برای گونه گز بالاتر بود. اثر گونه و موقعیت نمونه برداری و اثر متقابل گونه در موقعیت نمونه برداری بر مقدار فاکتورهای اسیدیته، درصد کربن آلی، پتاسیم و ترسیب کربن (ذخیره کربن آلی) خاک در سطح پنج درصد تفاوت معنی دار داشت. همچنین، براساس نتایج به دست آمده از مقایسه میانگین تیمارها مشخص شد که بیشترین میزان ذخیره کربن خاک در تیمار زیر تاج درختچه گز با میزان 13/191 تن در هکتار است. نتایج نشان داد، میزان ذخیره کربن خـاک بین دو گونه تاغ و گز، دارای اختلاف معنی دار بوده و در خاک گز بالاتر است. ویژگی های خاک مانند مقدار ذخیره کربن، %OC،pH  و K در زیرتاج پوشش گز بالاتر از منطقه شاهد (خارج از تاج پوشش) است. همبستگی بین ویژگی ذخیره کربن و سایر فاکتورها نشان داد که فاکتورهای OC،pH  و EC می توانند به عنوان مهمترین عوامل تأثیرگذار برای برآورد ذخیره کربن خاک استفاده شوند. شاخص های تنوع زیستی گیاهی شامل تنوع گونه ای، غنای گونه ای و یکنواختی برای هر میکروپلات، فقط در تاغزار محاسبه شد، زیرا رویشگاه گز به دلیل تنش شدید خشکی، فاقد پوشش کف و زادآوری بود. شاخص های منهینیک و مارگالف با میزان 39/1 و 68/1 به ترتیب میانگین غنای گونه ای رویشگاه تاغ را به خود اختصاص داده اند.نتیجه گیری: با توجه به تأثیر مثبت درختچه گز بر عناصر مغذی و افزایش ماده آلی و ذخیره کربن خاک که در طولانی مدت موجب بهبود ساختمان خاک می شود، همین طور توانایی سازگاری و مقاومت مطلوب با شرایط آب و هوایی خشک و شکننده منطقه مسیله، حفظ و احیای این گونه بومی باارزش بسیار حیاتی است و گونه ای مناسب برای جنگل کاری در مناطقی با چنین مشخصاتی است. همچنین، با توجه به تأثیر مثبت گونه تاغ در افزایش شاخص های تنوع زیستی رویشگاه که در طولانی مدت سبب حفاظت و بهبود ساختمان خاک می شوند، موضوع حفظ و احیای این گیاهان با ارزش برای منطقه و استان قم ضروریست.