فهرست مطالب

زیست شناسی گیاهی ایران - سال دهم شماره 1 (پیاپی 35، بهار 1397)

فصلنامه زیست شناسی گیاهی ایران
سال دهم شماره 1 (پیاپی 35، بهار 1397)

  • تاریخ انتشار: 1397/03/12
  • تعداد عناوین: 6
|
  • فرخنده رضانژاد*، حمیده قلعه خانی صفحات 1-16
    رقم مضافتی خرما (Phoenix dactylifera L. Mazafati cultivar) (Phoenix یکی از مهم ترین ارقام کشت شده در استان کرمان به ویژه شهرستان بم است. زیست شناختی گل، نقش مهمی در فهم تعیین جنسیت و تنظیم آن، روابط تکاملی و فیلوژنتیک تیره خرما و ارتباط آن با تک لپه ای های دیگر و نیز نهان دانگان دارد. ساختار گل آذین و گل با روش های معمول سلول - بافت شناختی بررسی شدند. رفتار گل دهی از نوع Pleonanthy است که در آن، با رشد رویشی شاخساره منفرد، انشعابات گلی در زاویه برگ ها تشکیل می شوند. مراحل اولیه نمو گل های نر و ماده هنگامی انجام می شوند که هنوز اسپات ها نهان هستند و در زاویه دمبرگ ها ظاهر نشده اند. اسپات های ماده کوچک تر از نر هستند و گل های روشن تر دارند. گل پوش، سه تایی متمایز از هم با ایدیوبلاست های فنل دار است. در مرکز گل نر، مادگی ابتدایی و در پیرامون مادگی گل ماده آثار پرچم های ابتدایی دیده می شوند که به تغییر تکاملی از گل های نرماده به تک جنس و گیاهان دوپایه اشاره می کند. لایه مغذی، تک هسته ای و ترشحی است و تجزیه لایه میانی در مقایسه با تیپ علف هفت بند دیرتر و در مراحل اولیه نمو دانه های گرده انجام می شود. در اطراف رابط بساک، ایدیوبلاست های فنل دار تمایز می یابند که میزان و اندازه آنها در بلوغ افزایش و به محل شکوفایی امتداد می یابند. دانه های گرده بالغ، کشیده، بیضی و تک شیاری هستند. مادگی، سه برچه ای جدا است که یکی از برچه ها به میوه تمایز می یابد و آثار دو برچه دیگر ممکن است همراه میوه بالغ دیده شود. تخمک واژگون، دوپوسته ای، دارای اسکلرید و ایدیوبلاست های حاوی بلورهای کلسیم اگزالات (رافید) و فنلیک ها با اندازه متفاوت است.
    کلیدواژگان: ااگزالات کلسیم، ترکیبات فنلی، چمچه، خرما، گرده
  • فاطمه نژاد حبیب وش*، محمدباقر رضایی صفحات 17-38
    در پژوهش حاضر، سرشاخه های دو گونه بومادران Achillea wilhelmsii C. Koch.و Achillea. millefolium L. در سه مرحله مختلف رویشی، گل دهی و میوه دهی از رویشگاه طبیعی آن، منطقه دره شهدا، در استان آذربایجان غربی جمع آوری شدند. اسانس ها با دستگاه تقطیر با آب (طرح کلونجر) استخراج و مواد موثر اسانس ها با کروماتوگراف گازی (GC) و کروماتوگراف گازی متصل به طیف سنج جرمی (GC/MS) شناسایی شدند. نتایج نشان دادند در زمان های مختلف برداشت، علاوه بر بازده اسانس، کمیت و کیفیت مواد موثر اسانس ها نیز متغیر بودند. از همه ترکیبات شناسایی شده در اسانس گونه A. wilhelmsii، 36 و 16 ترکیب به ترتیب متعلق به مونوترپن ها (23/69 درصد) و سزکوئی ترپن ها (76/30 درصد) بودند؛ بنابراین مونوترپن ها بیشترین سهم را داشتند. در اسانس گونه A. millefolium ، 37 ترکیب مونوترپنی (92/56 درصد) و 28 ترکیب سزکوئی ترپنی (07/43 درصد) شناسایی شدند. مهم ترین ترکیبات در اسانس گونه A. millefolium، شامل کامفور، 1-8 سینئول، کامفن و بورنئول بودند که مقدار 8-1 سینئول در ماه اردیبهشت، کامفن و بورنئول در ماه خرداد و کامفور در ماه تیر بیشترین مقدار بودند. بین ترکیبات اصلی در اسانس A. wilhelmsii، بیشترین مقدار در مرحله رویشی مربوط به کامفور و کامفن، 1-8 سینئول، بورنئول و 3، 5- هپتا دی ان- 2- ال 2، 6 – دی متیل؛ در مرحله میوه دهی مربوط به 1-8 سینئول، بورنئول، بی سیکلوهپتان -2- متانول 6 و 6 دی متیل (میرتانول) و توجون و در مرحله گل دهی مربوط به آلفا - لینالول، اسیمنول، کامفور، بورنئول و میرتانول بودند. نتایج نشان می دهند کمیت و کیفیت مواد موثر اسانس در گونه ها و زمان های مختلف رشدونمو متفاوتند؛ درنتیجه، عملکردهای متفاوت دارویی نیز دارند.
    کلیدواژگان: اسانس، 1-8 سینئول، بومادران، بورنئول
  • ظهراب اداوی *، ابوالفضل باغبانی آرانی صفحات 39-56
    به منظور بررسی اثر تاریخ کاشت و همزیستی قارچ مایکوریزا بر ویژگی های رویشی، فیزیولوژیکی و عملکرد سه رقم غده سیب زمینی، پژوهشی طی سال های زراعی 94-1393 انجام شد. تیمارها شامل تاریخ کاشت در سه سطح 15 اردیبهشت، 1 و 15 خرداد (کرت اصلی) و ترکیب فاکتوریلی سه رقم سیب زمینی (آگریا، سانته و آریندا) و دو سطح با مایکوریزا و بدون مایکوریزا (کرت فرعی) بودند. نتایج نشان دادند بیشترین عملکرد غده سیب زمینی (38 تن در هکتار) با کشت رقم آریندا در زمان کشت زودتر (15 اردیبهشت) نسبت به زمان کاشت رایج (اول خرداد) منطقه حاصل شد. تاریخ کاشت رایج به علت هم زمانی مراحلی از رشد گیاه (به ویژه گلدهی) با حداکثر دمای هوای منطقه دچار تنش های محیطی شده و تاثیری منفی بر ویژگی های فیزیولوژیک مرتبط با دستگاه فتوسنتزکننده (رنگدانه های فتوسنتزی) گیاه گذاشته و باعث کاهش عملکرد غده سیب زمینی در منطقه فریدون شهر شده است. مایکوریزا با تاثیر مثبت بر توسعه ریشه سبب بهبود رنگدانه ها و افزایش وزن خشک ریشه، برگ و اندام هوایی سیب زمینی می شود. درمجموع به نظر می رسد رقم آگریا (رقم رایج منطقه) به دلیل تولید کمتر سیستم آنتی اکسیدان غیرآنزیمی (کاروتنوئید) و آنزیمی (کاتالاز، پراکسیداز و آسکوربات پراکسیداز) تحمل کمتری نسبت به دو رقم دیگر در مواجهه با تنش های محیطی دارد؛ این امر به عملکرد کمتر غده در هر سه تاریخ کاشت با مایکوریزا یا بدون مایکوریزا منجر شده است.
    کلیدواژگان: آنزیم های آنتی اکسیدانت، تعداد و عملکرد غده، راهکارهای سازگاری، رنگدانه ها
  • امیر موسوی*، علی هاتف سلمانیان، محمدرضا افتخاریان قمصری، سپیده پروانیان صفحات 57-66
    با توجه به اهمیت غذایی کلزا (Brassica napus L.)، یکی از مهم ترین گیاهان تولیدکننده روغن در جهان، امروزه در بسیاری از کشورها به گسترش سطح زیرکشت این گیاه توجه شده است. حضور علف های هرز در مزارع کلزا سبب کاهش درخور توجه میزان تولید و کیفیت محصول این گیاه می شود. تاکنون از علف کش با طیف گسترده گلایفوسیت به طور وسیعی استفاده شده است که آنزیم 5-انول پیروویل شیکیمیت-3-فسفات سنتاز (EPSPS) را هدف قرار می دهد. در پژوهش حاضر با هدف ارزیابی راهبردهای جدید توسعه گیاهان مقاوم به علف کش یادشده و به منظور توسعه گیاهان جدید دارای مقاومت بیشتر، ناقل بیانی pBI121 حامل کاست های ژنی گلایفوسیت اکسیدوردوکتاز ((gox و epsps جهش یافته تحت کنترل پروموتر CaMV 35S به گیاهچه های کلزا منتقل شد. پس از غربال گری گیاهچه های حاصل، گیاهان منتخب به منظور تایید الحاق و رونویسی ژن هدف تجزیه وتحلیل مولکولی شدند و ازنظر مقایسه سطح تحمل به علف کش ارزیابی زیستی شدند. نتایج بررسی لاین های تراریخت حاصل از راه gPCR و RT-PCR نشان دهنده انتقال و بیان موفق تراژن های یادشده بودند. آزمون زیستی نیز بروز مقاومت نسبی در لاین های بیان کننده هم زمان دو سازه ژنی در مقایسه با نمونه های غیرتراریخت و لاین های تراریخت تک ژنی را نشان داد. مطالعه حاضر نشان می دهد دو راهبرد مختلف یعنی جلوگیری از اتصال علف کش به جایگاه هدف و سم زدایی آن به طور هم زمان به مقاومت بیشتر و پایدارتری نسبت به گلایفوسیت به ویژه در گیاهان دانه روغنی نظیر کلزا منجر می شود.
    کلیدواژگان: کلزا، تراریخت، epsps، gox، گلایفوسیت
  • زیبا قسیمی حق*، سمیه جوکار، حجت الله بداقی، معصومه مدرس صفحات 67-80
    در پژوهش حاضر، کالوس زایی گیاه دارویی نوروزک (Salvia leriifolia Benth.) با جدا کشت ساقه و برگ در ترکیب اکسین های 1 - نفتالن استیک اسید (NAA) و2، 4-D با سیتوکینین Kin و سپس اثر الیسیتورهای سالیسیلیک اسید و متیل جاسمونات (50، 100، 150 میکرومولار) در کالوس بر محتوای برخی متابولیت های ثانویه بررسی شدند. 1 – نفتالن استیک اسید با Kin در جداکشت ساقه و برگ کالوس زایی نکرد؛ درحالی که با جدا کشت برگ در غلظت 1 میلی گرم بر لیتر Kin با 2 میلی گرم بر لیتر 2، 4-D مناسب ترین کالوس تولید شد. بیشترین میزان وزن تر و خشک، محتوای فنل کل و فلاونوئید در کالوس های تیمار شده با 100 میکرو مولار متیل جاسمونات مشاهده شدند؛ باوجوداین با افزایش غلظت سالیسیلیک اسید، وزن تر و خشک، محتوای فنل کل، فلاونوئید، رزمارینیک اسید روند رو به افزایش داشتند و بیشترین مقدار رزمازینیک اسید و کافئیک اسید به ترتیب در کالوس های تیمارشده با سالیسیلیک اسید 100 و 150 میکرومولار مشاهده شدند. نتایج نشان دادند بهینه کردن غلظت الیسیتورها، بر تولید متابولیت های ثانویه مدنظر در نوروزک در شرایط درون شیشه ای تاثیر می گذارد.
    کلیدواژگان: ترکیبات فنلی، رنگیزه های فتوسنتزی، سورگوم، فنیل آلانین آمونیا لیاز، کربوهیدرات ها، کمبود آهن، کمبود بور
  • مهیار گرامی*، اباذر قربانی، سمیه کریمی صفحات 81-96
    کادمیوم فلز آلاینده محیطی و دارای آثار منفی بر رشد و عملکرد گیاه است. در پژوهش حاضر برای بررسی نقش سالیسیلیک اسید بر کاهش سمیت کادمیوم در گیاه مریم گلی، تغییرات بیوشیمیایی و فیزیولوژیکی گیاهچه های مریم گلی تیمارشده با غلظت های مختلف کادمیوم کلرید (صفر، 100، 200 و 300 پی پی ام کادمیوم) و سالیسیلیک اسید (صفر، 1/0، 5/0 و 1 میلی مولار) ارزیابی شد. نتایج نشان دادند تیمار کادمیوم باعث کاهش رشد، محتوای رنگیزه های فتوسنتزی، قندهای محلول و فعالیت آنزیم های کاتالاز و پراکسیداز و افزایش محتوای پرولین، ترکیبات فنولیک، مالون دی آلدئید و پراکسید هیدروژن می شود؛ باوجوداین، پیش تیمار سالیسیلیک اسید باعث بهبود رشد و افزایش محتوای رنگیزه های فتوسنتزی، پرولین، قندهای محلول و ترکیبات فنولیک در تمام سطوح کادمیوم می شود. سالیسیلیک اسید با افزایش فعالیت آنزیم های آنتی اکسیدان کاتالاز و پراکسیداز و کاهش مالون دی آلدئید و پراکسید هیدروژن باعث کاهش تنش اکسیداتیوی حاصل از سمیت کادمیوم و افزایش تحمل گیاه به تنش کادمیوم می شود. نتایج پژوهش حاضر نشان دادند پیش تیمار سالیسیلیک اسید ممکن است با بهبود سیستم آنتی اکسیدانی و افزایش ترکیبات اسمولیت و متابولیت های ثانویه در گیاهان در معرض تنش کادمیوم باعث افزایش تحمل گیاه نسبت به سمیت کادمیوم شود.
    کلیدواژگان: سالیسیلیک اسید، تنش کادمیوم، مریم گلی، آنزیم آنتی اکسیدان
|
  • Farkhondeh Rezanejad, * Hamideh Ghalekhani Pages 1-16
    Mazafati cultivar of date palm (Phoenix dactylifera L.) is one of the most important cultivars cultivated in Kerman province particularly in Bam. Studies of floral ontogenesis are key elements for understanding sex determination and its control, evolutionary relationships within the palm family and with respect to other monocot groups, as well as in angiosperms as a whole. Development of generative structures was studied using cyto-histological methods. Flowering behavior within single shoots is Pleonanthy in which flowering branches appear in leaves axils and continue to be produced as the palm continues its extension. Initial developmental stages occur while spathes are hided in leaf axil. Female spathes are smaller and have brighter flowers compared to male ones. Flowers contain three sepals and three petals that are distinguishable in shape. In staminate flowers, a rudimentary gynoecium and in pistillate flowers, a sterile androecium was observed suggesting a possible evolutionary movement from an ancestral hermaphrodite flower to the situation of unisexuality and dioecy. Secretary tapetum is degenerated during pollen differentiation. Middle layer degeneration occurs after pollen formation and during its development, thus, somewhat later compared to polygonum type. Phenolic idioplasts are observed in anther parachyma especially in connective location. Their size and number increase during maturation, extended to dehiscence place. Pollen grains are prolate, spindle shape and monocolpate. The gynocium is tricarpellate and apocarpous that only one carpel develops and the rudiments of other two may be observed with fruit. Anatropous ovule contains two integuments, sclereids and idioplasts containing calcium oxalates crystals (raphids) and phenolic compounds.
    Keywords: Calcium oxalat, khorma, pollen, spathe, phenolic compounds
  • Fatemeh Nejadhabibvash*, Mohammadbager Rezaee Pages 17-38
    In this research, apical shoots of Achillea wilhelmsii and A. millefolium at three different developmental stages including thevegetative, flowering and fruiting stages from natural habitat, Martyrs Valley, in West Azerbaijan were collected. Essential oil samples were extracted by water - distillation method (Clevenger apparatus) and were analyzed by GC and GC/MS. The results showed that at different harvest times, in addition to yield, quality and quantity of essential oils were also reported to differ. Of the total compounds identified in the essential oil of A. wilhelmsii, 36 and 16 constituents belonged to monoterpenes (69.23 percent) and sesquiterpens (30.76 percent), respectively. So monoterpenes had the highest share in compounds. In the essential oil of A. millefolium, 37 compounds identified as monoterpene (56.92%) and 28 compounds (43.07%) as the sesquiterpene. The most important compounds in the essential oil of A. millefolium, were 1-8 cineole, camphene, borneol and camphor that 1-8 cineole, camphene & borneol and camphor in May, June and July had the highest value, respectively. Among the major constituents of the essential oil of A. wilhelmsii, compounds camphor, camphene, 1-8 cineol, borneol, 3,5 heptadien 2 ol, 2,6 dimethyl and α-pinene were the highest in the vegetative stage. 1-8 cineole, borneol, myrtanol and thujone were the highest in the fruiting stage. α- linalool, ocimenol, borneol, myrtanol and camphor were the highest in the flowering stage. The results showed that quality and quantity of the essential oils vary in different species and phenological stages. As a result, they havedifferent pharmaceutical actions
    Keywords: essential oil, 1 -8 cineole, Achillea, borneol
  • Zohrab Adavi*, Abolfazl Baghbani-Arani Pages 39-56
    In order to investigate the effect of planting date and Mycorrhiza fungi on the physiological, growth characteristics and yield of three cultivars of potato tuber, the treatments were planting date as the main plot at three levels (May 15th, June 1st and June 15th) and the consisted of a factorial combination of three potato cultivars (Agria, Santhe and Arinda) and two levels with and without mycorrhiza as subplots. The results showed that the highest yield of potato tuber cultivars achieved with Arinda in the early cultivating date (May 15th) (38 t ha-1). It was determined that the planting date of May 20th due to the interaction of stages of plant growth (especially flowering) with the maximum temperature of the region was affected by environmental stresses that had a negative effect on the physiological characteristics associated with the photosynthetic pigments. As a result, decreased potato tuber yield in Fereydoun Shahr area. Mycorrhiza has a positive effect on root development, improves the pigments and increases the dry weight of the roots, leaves and shoots. It seems that Agria have less tolerance to environmental stresses due to less production of non-enzymatic (carotenoid) and enzymatic (catalase, peroxidase and ascorbate peroxidase) anti-oxidant, resulting in lower tuber yield in all three planting dates in presence or absence of mycorrhiza.
    Keywords: Adaptation strategies, Antioxidant enzymes, Number, tuber yield, Pigments
  • Amir Mousavi*, Ali Hatef Salmanian, Mohammad Reza Eftekhariyan Ghamsari, Sepideh Parvanian Pages 57-66
    Canola (Brassica napus L.) is known as one of the most important oil-producing plants worldwide that has a high food value. Today, expansion of planting area of this plant has been highly considered. The presence of weeds in canola fields causes a significant loss in crop yield and quality. So far, the most widely herbicide used to manage weeds is the broad spectrum glyphosate that targets 5 enolpyruvylshikimate-3-phosphate synthase (EPSPS) enzyme. In this study, with the aim of identification of new strategies to develop herbicides-resistant plants, Glyphosate Oxidoreductase (gox) and epsps genes under the control of CaMV 35S promoter were transferred to canola seedlings with pBI121 expression vector, to develop new plants with higher herbicide resistance level. Acquired seedlings were screened and then subjected to herbicide resistance bioassay. Molecular analysis of transgenic lines through PCR and RT-PCR showed successful integration and expression of the transgene, respectively. Result showed the higher relative resistance of the transgenic lines expressing two gene cassettes compared to single gene cassette lines. This study suggests that simultaneous application of two different strategies can lead to more glyphosate-resistance to develop new genetically modified crops specifically in oilseed plants such as canola.
    Keywords: Transgenic, epsps, Brassica napus, glyphosate, gox
  • Ziba Ghasimi Hagh*, Somayyeh Jokar, Hojatollah Bodaghi, Masoomeh Modarres Pages 67-80
    In this study, callus formation of Salvia leriifolia Benth by stem and leaf explants in the combination of NAA and 2,4-D with Kin and the effect of salicylic acid and methyl jasmonate elicitors (50, 100, 150 mM) in callus on some secondary metabolites were studied. NAA in combination with Kin had no callus production in both of stem and leaf explants, while the most appropriate callus produced by leaf explant at a concentration of 1 mg/L Kin with 2 mg/L 2,4-D. The highest fresh and dry weight, total phenol and flavonoids content were observed in calluses treated with 100 μM of methylisammonate, however, with increasing salicylic acid concentration, fresh and dry weight, total phenol content, flavonoids, rosmarinic acid increased, and the highest content of rusamicin acid and caffeic acid was observed in calluses treated with 100 and 150 μM salicylic acid, respectively. According to the results, it is stated that, by optimizing the concentrations of the ellicetors, it is possible to produce the desired secondary metabolites of salvia in in vitro conditions
    Keywords: Salvia leriifolia B, Salicylic Acid, methyl jasmonate, rosemaric acid, caffeic acid
  • Mahyar Gerami, * Abazar Ghorbani, Somayeh Karimi Pages 81-96
    Cadmium (Cd) is an environmentally polluting metal that has a negative effect on plant growth and yield. In this study, to understand the role of salicylic acid (SA) in alleviating cadmium toxicity in Sage (Salvia officinalis L.), the changes of biochemical and physiological indexes in Sage seedlings exposed to 0, 100, 200 or 300 ppm Cd with or without 0.1, 0.5 and 1 mM SA for 30 days was investigated. The results showed that Cd treatment reduced the growth, photosynthetic pigments, soluble sugars and activity of catalase and peroxidase enzymes, while increased proline content, phenolic compounds, MDA and H2O2. However, SA pre-treatment improved the growth and increased content of photosynthetic pigments, proline, soluble sugars and phenolic compounds at all levels of cadmium. Furthermore, SA pretreatment increased the activity of antioxidant enzymes catalase and peroxidase, and reduced MDA and H2O2, which reduced the cadmium-induced oxidative stress and, consequently, increased Sage tolerance to cadmium. According to our results, it seems SA might regulate the antioxidant defense activities, increase osmolyte and secondary metabolite compound in Cd-treated Sage, thereby improving growth and tolerance of Sage to Cd stress
    Keywords: Salicylic Acid, Cadmium stress, Salvia officinalis L, Antioxidant enzyme