فهرست مطالب

زیست شناسی گیاهی ایران - سال نهم شماره 1 (پیاپی 31، بهار 1396)

فصلنامه زیست شناسی گیاهی ایران
سال نهم شماره 1 (پیاپی 31، بهار 1396)

  • تاریخ انتشار: 1396/04/05
  • تعداد عناوین: 6
|
  • مهدی شعبان، فرشید قادری فر *، حمیدرضا صادقی پور، احد یامچی صفحات 1-20
    این آزمایش برای مطالعه ساز و کار‏های زوال در بذر نخود ایرانی (Cicer arietinum L.) در شرایط انبارداری طبیعی و زوال مصنوعی در آزمایشگاه تحقیقات بذر دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان در سال 1394 انجام شد. آزمایش به صورت طرح کاملا تصادفی با چهار تکرار انجام شد. تیمارها شامل انبارداری طبیعی دو و چهار سال و زوال مصنوعی یک تا پنج روز با آزمون تسریع پیری با تیمار شاهد بودند. نتایج نشان داد با افزایش دوره زوال مصنوعی و انبارداری طبیعی، درصد جوانه‏زنی کاهش یافت. با افزایش مدت زوال قندهای محلول، قندهای غیراحیایی و پروتئین محلول کاهش یافت؛ ولی میزان پراکسیداسیون لیپید، قندهای احیایی، نشاسته و کربونیلاسیون پروتئین و واکنش‏های آمادوری و مایلارد افزایش یافتند. در شرایط انبارداری طبیعی، میزان پراکسیداسیون لیپید بیشتر از هیدرولیز قندها ولی در شرایط زوال مصنوعی هیدرولیز قندها بیشتر از پراکسیداسیون لیپید بود. این نتایج نشان می‏دهد که دلیل اصلی وقوع واکنش‏های آمادوری و مایلارد در بذر های نخود و در شرایط انبارداری طبیعی، پراکسیداسیون لیپید و در شرایط زوال مصنوعی، هیدرولیز قندها است. همچنین نتایج نشان داد در شرایط انبارداری طبیعی نسبت به زوال مصنوعی، میزان واکنش آمادوری، بیشتر ولی واکنش مایلارد به میزان کمتری انجام شد؛ در حالی که، در شرایط زوال مصنوعی، میزان واکنش مایلارد بیشتر و واکنش آمادوری کمتری انجام شد. نتایج این پژوهش نشان داد که در شرایط زوال مصنوعی شدید، وقوع شدید واکنش مایلارد پس از واکنش آمادوری، خسارت بیشتری را به بذر اعمال کرد و در نهایت، قابلیت حیات بذر را کاهش و افت بیشتر درصد جوانه‏زنی را در شرایط زوال مصنوعی نسبت به انبارداری طبیعی سبب شد.
    کلیدواژگان: انبارداری، جوانه زنی، زوال تسریع شده و قندهای احیایی
  • محمد مهرنیا* صفحات 21-44
    جمع آوری نمونه های گیاهی و تداوم این جمع آوری ها، شناخت بیشتر بوم سامانه ها، افزایش آگاهی درباره تنوع زیستی را سبب می شود و معیاری برای بررسی میزان فرسایش ژنتیکی با گذشت زمان است. منطقه قلایی کشکان به مساحت حدود 30000 کیلومتر مربع، در کوه های زاگرس میانی قرار گرفته است. برای بررسی فلوریستیک پوشش گیاهی منطقه قلایی کشکان، در سال های 1380 تا 1392، گیاهان منطقه با روش های مرسوم فلوریستیک، جمع آوری و با منابع موجود، در سطح تیره، جنس و گونه شناسایی شدند. در مجموع، 551 گونه شناسایی شدند که متعلق به 73 تیره و 355 جنس هستند. بررسی پراکنش جغرافیایی گونه ها نشان می دهد که بیشترین درصد گونه ها متعلق به عناصر ناحیه ایرانی - تورانی است. وجود رودخانه دائمی کشکان سبب شده است که در قسمت شمالی منطقه و معمولا در امتداد رودخانه، نواری از گیاهان ماندابی حضور داشته باشند. گونه های دارمازو (Quercus infectoria) و ارغوان (Cercis siliquastrum) هر دو از عناصر کوهپایه ای هستند که در قسمت های شمالی حضور دارند. در قسمت های جنوبی منطقه، در هر طبقه ارتفاعی، گونه های ویژه ای رویش دارند که بر این اساس به دو تیپ کوهپایه ای و کوه سری تقسیم بندی می شوند. در تیپ کوه سری عمدتا گراس های کوه سری، گیاهان پیازی مانند Allium jesdianum، گونه هایی مانند ریواس (Rheum ribes)، آوندول (Smyrnium cordifolium)، همچنین شکل های بوته ای خاردار و بالشتک مانند همچون جنس های Astragalus، Acantholimon، Onobrychis و Acanthophyllum حضور دارند. در تیپ کوهپایه ای، جنگل های بلوط، جوامع تشکیل می دهند. بیشترین تخریب های انسان در محدوده کوهپایه ای است. به علت فرسایش ژنتیکی منطقه، سه سطح تنوع زیستی شناخته شده شامل بوم سامانه ها، گونه ها و جمعیت ها در معرض تهدید جدی هستند.
    کلیدواژگان: پوشش گیاهی، تنوع زیستی، زاگرس، فرسایش ژنتیکی، قلایی کشکان
  • مرضیه فقیر*، فاطمه عاشوری، عاطفه مهرمنش صفحات 45-58
    در پژوهش حاضر، صفات تشریحی و ریزریخت شناسی برگ و دمبرگ 5 گونه از جنسGeum L. متعلق به دو زیر جنس Orthostulus و Geum با میکروسکوپ نوری (LM) و الکترونی (SEM) بررسی شد. برای مطالعه تشریحی، نخست برش های عرضی برگ و دمبرگ تهیه شد؛ سپس بهترین برش ها برای رنگ آمیزی انتخاب شد و از آن ها عکس برداری به عمل آمد. برای مطالعه ریزریخت شناسی، قطعات برگ و دمبرگ شستشو داده شدند و پس از خشک شدن، برای تصویر برداری با میکروسکوپ الکترونی آماده شدند. صفات تشریحی و ریزریخت شناسی به دقت ارزیابی و اندازه گیری شدند. نتایج بررسی حاضر، صفات تشریحی (کرک غده ای، تعداد سلول های بشره ای اطراف روزنه، نوع دستجات آوندی در پهنک، شکل سلول های زمینه، الگوی دستجات آوندی و شکل مقطع عرضی در دمبرگ) و ریزریخت شناسی (طول، الگوی تزئینات موم روی بشره، پراکنش موم روی روزنه ها، شکل حاشیه بیرونی و درونی، لبه و حاشیه دریچه روزنه در پهنک، کرک دار بودن یا نبودن، جهت کرک و نوع تزیینات موم روی کوتیکولی در دمبرگ) دارای ارزش تاکسونومیک را آشکار کرد. این صفات برای تفکیک دو زیر جنس و گونه های آنها کارآمد هستند. یافته های بررسی حاضر، رده بندی های رایج را تایید می کند. بر اساس صفات مطالعه شده تشخیصی، کلید شناسایی ارائه شده است.
    کلیدواژگان: ایران، برگ، تشریح، دمبرگ، ریزریخت شناسی، گئوم، گل سرخیان
  • قادر حبیبی*، نسرین ثروتیان، معصومه عابدینی صفحات 59-72
    نور شدید به دستگاه فتوسنتزی به ویژه فتوسیستم II آسیب می رساند و ظهور پدیده مهار نوری را باعث می شود. پدیده مهار نوری می تواند فعالیت فتوسنتزی، رشد و محصول دهی گیاهان را کاهش دهد. در پژوهش حاضر، سازوکارهای حفاظت نوری فتوسیستم II شامل فعالیت سیستم جاروب کننده گونه های واکنش پذیر اکسیژن (ROS) و متابولیسم فنلی در گندم (Triticum aestivum L.) از دسته گیاهان C3، پس از تیمار با دمای اندک (4 درجه سانتیگراد) و شدت نور زیاد (450 و 850 میکرومول فوتون بر متر مربع بر ثانیه) بررسی شدند. مقایسه گیاهان تیمار شده با سرما با گیاهان شاهد (در دمای 25 درجه سانتیگراد و شدت نور 200 میکرومول فوتون بر متر مربع بر ثانیه) نشان داد که گندم به علت فعالیت کارآمد سیستم آنتی اکسیدان، مقاومت بیشتری به تنش دمای اندک دارد. نتایج نشان داد که با افزایش شدت نور به 850 میکرومول فوتون بر متر مربع بر ثانیه، بیشینه عملکرد کوانتومی فتوسیستم II (Fv/Fm) کاهش یافت و پدیده مهار نوری را باعث شد. در مقابل، گندم در شدت نور 450 میکرومول فوتون بر متر مربع بر ثانیه با افزایش موثر سازوکارهای حفاظت نوری شامل فعالیت آنزیم کاتالاز (سیستم دفاع آنتی اکسیدانی) و مقدار آنتوسیانین برگ ها (جاذب های نور اضافی و فیلترهای نوری در اپیدرم) توانست فتوسیستم ها را در برابر آسیب نوری حفاظت کند و از کاهش Fv/Fm ممانعت کند.
    کلیدواژگان: آسیب نوری، حفاظت نوری، بیشینه عملکرد فتوسیستم II، تنش سرما، سیستم جاروب کنندهROS
  • حسن رهنما، ناهید احمدی*، آرش آرش کیا، محمدرضا صفرنژاد صفحات 73-86
    بیان موقت، یکی از روش های موثر برای تایید کارایی پیشبرها در بیان ژن هدف در گیاهان است. در پژوهش حاضر، بیان آنتی ژن سطحی هپاتیت ب (HBsAg) در کنترل پیشبر دایمی CaMV35S و همچنین پیشبرهای اختصاصی بافت میوه گیاه گوجه فرنگی (E8 و 2A11) بررسی شد. بدین منظور از روش آگرواینفیلتریشن در بافت های برگی گیاه توتون و گوجه فرنگی و همچنین میوه گیاه گوجه فرنگی استفاده شد. نتایج حاصل نشان داد که دو پیشبر اختصاصی میوه، همانند پیشبر قدرتمند و دایمی CaMv35S، بیان زیاد آنتی ژن را در میوه های گیاه گوجه فرنگی باعث می شوند. اگرچه آنتی ژن HBsAg در بافت های برگی هم بیان شد، میزان آن نسبت به بافت میوه کمتر بود. شاید تولید اتیلن بر اثر زخمی شدن قطعات برگی، القای پیشبرهای اختصاصی میوه را باعث شده که خود بیان آنتی ژن مربوط را سبب شده است. نتایج پژوهش حاضر نشان می دهد که از پیشبرهای اختصاصی میوه گوجه فرنگی (E8 و 2A11) می توان به طور موثری برای بیان دایمی آنتی ژن HBsAg در گیاه گوجه فرنگی تراریخت استفاده کرد.
    کلیدواژگان: بیان موقت، پیشبر اختصاصی، گوجه فرنگی، هپاتیت ب، _ HbsAg
  • مجتبی جعفری نیا*، مژگان خلیلپور صفحات 87-98
    تنش شوری می تواند بر رشد و نمو بسیاری از گیاهان تاثیر گذار باشد. جو دوسر (Avena sativa L.) از جمله گیاهانی است که علاوه بر استفاده علوفه ای، خواص دارویی نیز دارد. در پژوهش حاضر، آثار تنش شوری و نیتریک اکساید در گیاه جو دوسر، به ترتیب با غلظت های صفر (شاهد)، 50، 100 و 150 میلی مولار سدیم کلرید و سه غلظت صفر، 25 و 50 میکرومولار نیتریک اکساید به شکل سدیم نیتروپروساید بررسی شد. روند تغییرات فلورسانس کلروفیل a در این گیاه نیز با روش JIP-تست اندازه گیری شد. نتایج پژوهش حاضر نشان داد که با اعمال تنش شوری در غلظت های اندک (50 و 100 میلی مولار) تغییرات معنی داری در میزان فلورسانس کلروفیل aایجاد نشد؛ در حالی که در بیشترین غلظت شوری (150 میلی مولار)، افزایش میزان فلورسانس کلروفیل a و تغییر در مراحل مختلف زنجیره انتقال الکترون فتوسنتزی مشاهده شد. همچنین نتایج این بررسی نشان داد که استفاده از نیتریک اکساید به ویژه در غلظت 50 میکرومولار می تواند آسیب های تنش شوری را به زنجیره انتقال الکترون فتوسنتزی در گیاه جو دوسر کاهش دهد.
    کلیدواژگان: جو دوسر، شوری، فلورسانس کلروفیل a، نیتریک اکساید
|
  • Mahdi Shaaban, Farshid Ghaderifar *, Hamidreza Sadeghipour, Ahad Yamchi Pages 1-20
    This experiment was performed in order to study on ageing mechanisms of chickpea seeds (Cicer arietinum L.) in natural storage and accelerated ageing conditions in seed laboratory of Gorgan Agricultural Science and Natural Resources, Gorgan, Iran at 2015. Experiment was in completely randomized design arrangement with four replications. Treatments were 2 and 4 years natural storage and 1-5 days of accelerated ageing with control treatment. The results showed that with increasing of natural storage and accelerated ageing duration, germination percentage was decreased. Increasing of ageing duration decreased soluble sugars, non-reducing sugars and soluble proteins but lipid peroxidation, reducing sugars, protein carbonylation and Amadori and Millard reaction were increased. In natural storage condition lipid peroxidation was more than sugar hydrolysis but in accelerated ageing condition sugar hydrolysis was more than lipid peroxidation. These results show that the main reason of Amadori and Millard reaction in chickpea seeds in natural storage condition is lipid peroxidation and in accelerated ageing condition is sugar hydrolysis. Also, the results showed that Amadori reaction in natural storage condition was more than Amadori reaction and in accelerated ageing condition Millard reaction was more than Amadori reaction. The results of the present study showed that sever Millard reaction after Amadori reaction induced higher damage on seed and results to more decrease of seed viability and reduce of seed germination percentage in accelerated ageing than natural storage.
    Keywords: storage, Germination, accelerated ageing, reducing sugars
  • Mohammad Mehrnia* Pages 21-44
    Collecting plant specimens and the continuation of this gathering lead to a better understanding of ecosystems, raising awareness about biodiversity and it is criterion for evaluating the genetic erosion over time. Ghalaei-Kashkan covers an area about 30,000 km² and is located in the central Zagros Mountains. Herbarium specimens of the area were collected based on common methods of regional floristic studies during years 1991 to 2013, and named by the Floras of Iran and neighboring countries. In this research, 551 species belonging to 355 genera and 73 families were determined. The chorology of species showed that the highest percentage of the species belonging to the Irano-Turanian region. Permanent Kashkan river caused a strip of the wetland plants have been presented in the northern part of the Ghalaei -Kashkan. Quercus infectoria and Cercis siliquastrum belonging to sub-mountain element that grow in the northern parts. In southern parts of the Ghalaei -Kashkan, particular plant species have been distributed at different altitudes and is divided into Alpine and sub-mountain types. Alpine vegetation type includes mountain Bromegrass, onions (Allium jesdianum), Smyrnium cordifolium, Rheum ribes, and also thorn-cushion vegetations such as: Astragalus spp., Acantholimon spp., Onobrychis spp. and Acanthophyllum spp.. In mountainous type, Oak forests associations are formed. Impact of human on sub-mountain ranges is the main cause of degradation. Genetic erosion in the area implies that the three level of biodiversity: ecosystems, species and populations are under serious threat.
    Keywords: Biodiversity, Genetic erosion, Ghalaei -Kashkan, vegetation, Zagros
  • Marzieh Faghir *, Fatemeh Ashori, Atefeh Mehrmanesh Pages 45-58
    In the present study leaf anatomical and micro morphological characters of 5 species of Geum L. belonging to two subgenera Orthostylus and Geum were studied using light (LM) and scanning electron microscopy (SEM). For anatomical analysis, cross section of basal leaves and their petioles were prepared. The best sections were selected for staining and their photograph were taken. For micro morphological study, leaf and petiole pieces were washed and dried, then prepared for scanning electron microscope. Anatomical and micro morphological characters were carefully examined and measured. The result revealed taxonomically valuable anatomical (glandular hairs, number of epidermal cell around stoma and types of vascular bundle in blade; shape of crust cell, vascular bundle pattern and shape of cross section in petiole) and micro morphological evidences (trichome length, epicuticular was sculpturing, distribution of wax on outer, inner and peristomatal rim and stomata ledge aperture in blade; presence or absence of hairs and their direction, epicuticular was sculpturing types of petiole). These characters are useful for separating the two subgenera and their species. Our findings support the current classifications. An identification key was presented based on the diagnostic studied characters.
    Keywords: Anatomy, Geum, Iran, Leaf, Micro morphology, Petiole, Rosaceae
  • Ghader Habibi *, Nasrin Servataian, Masumeh Abedini Pages 59-72
    High light damages photosynthetic machinery, primarily photosystem II (PSII), and causes photoinhibition that can limit plant photosynthetic activity, growth and productivity. To address this issue, we investigated the basic photoprotection mechanisms including ROS scavenging activity and phenolic compounds production in wheat (Triticum aestivum L.), as a C3 plant, after treatment with low temperature (4°C) and high irradiance (450 and 850 μmol m-2 s-1). Results indicated that wheat plants showed more tolerance to low temperature. Increased tolerance in cold-treated plants was achieved through enhancement in antioxidant system activity. Plants treated with light intensity at 850 μmol m-2 s-1 showed the highest level of stress leading to lower maximal quantum yield of photosystem II (PSII) (Fv/Fm) values. In contrast, the light intensity at 450 μmol m-2 s-1 did not reduce significantly the maximal quantum yield of PSII. This may be attributed to the enhancement of catalase (CAT) activity and anthocyanin synthesis (screening of photoradiation in epidermis cells), and consequently further protection of PSII from photodamage.
    Keywords: Photodamage, Photoprotection, Maximal Quantum Yield of Photosystem II, Cold stress, ROS Scavenging System
  • Hassan Rahnama, Nahid Ahmadi *, Arash Arashkia, Mohammad Reza Safarnejad Pages 73-86
    Transient gene expression experiments are especially useful to confirm the efficiency of promoters used for expression of foreign molecule in plants. In this study, the expression of the hepatitis B surface antigene (HBsAg) under the control of the CaMV35S and fruit tissue-specific (E8 and 2A11) promoters were studied in the leaf tissues of tobacco and tomato plants and tomato fruits using agroinfilteration technique. The results showed that fruit-specific promoters as the constutative CaMv35S promoter cause over-expression of the antigen in tomato plant fruits. However, HBsAg antigen was expressed in the leaf tissues, but its rate was lower than the fruits. Ethylene produced by the wounded leaf parts may induce fruit-specific promoter, which in turn is related antigen expression. The results show that the tomato fruit specific promoters (E8 and 2A11) can be used as for efficient expression of HBsAg antigen in transgenic tomato plants.
    Keywords: HBsAg, Hepatitis B, Specific promoters, Tomato, Transient Expression
  • Mojtaba Jafarinia *, Mojgan Khalilpoor Pages 87-98
    Salinity is one of the most important abiotic stresses that affect plant growth and development. In order to study the effects of salinity stress on oat (Avena sativa L.), salinity treatments including 0 (control), 50, 100, and 150 mM sodium chloride and nitric oxide in form of sodium nitroprusside in three concentrations (0, 25 and 50 µM) were applied. The changes of chlorophyll fluorescence were analyzed using the JIP-test. Results of this experiment showed that concentrations of 50 and 100mM of Nacl did not have a remarkable effects on chloropyll a fluorescence. Significant increase in chlorophyll a fluorescence was observed in highest salinity (150 mM of Nacl). Furthermore, results of this study also revealed that the application of nitric oxide van alleviates the harmful effects of salinity on photosynthetic electron transport chain where application of sodium nitroprusside in concentration of 50 mM, led to decrease in chlorophyll a fluorescence intensity compared to non-treated plant under salinity stress.
    Keywords: Chlorophyll a, Fluorescence, Oat, Nitric Oxide, Salinity