فهرست مطالب

زیست شناسی گیاهی ایران - سال نهم شماره 4 (پیاپی 34، زمستان 1396)

فصلنامه زیست شناسی گیاهی ایران
سال نهم شماره 4 (پیاپی 34، زمستان 1396)

  • تاریخ انتشار: 1397/01/08
  • تعداد عناوین: 6
|
  • مقاله پژوهشی
  • اصغر مصلح ارانی*، آذر رفیعی، آفاق تابنده، حمیدرضا عظیم زاده صفحات 1-12
    برای بررسی پاسخ مورفولوژیک و فیزیولو‍ژیک اندام هوایی و زیرزمینی گیاه لیلکی (Gleditschia caspica) دربرابر تنش شوری (شاهد، 4، 8 و 12 دسی زیمنس بر متر)، آزمایشی به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی با 4 تکرار انجام شد. نتایج نشان دادند شوری 12 دسی زیمنس بر متر کاهش اندک همه صفات مورفولوژیک را باعث شد که تنها تفاوت در طول ریشه، زیتوده هوایی و تعداد برگچه ها نسبت به شاهد معنی دار بود. مقدار پرولین ریشه در غلظت 12 دسی زیمنس بر متر، 27 میلی گرم بر گرم وزن تر بود که این مقدار بیشتر از 5 برابر شاهد بود. برخلاف ریشه، پرولین برگ ها در همه تیمارهای شوری به طور معنی داری نسبت به شاهد کاهش یافت. بر اثر شوری، مقدار قند برگ به طور معنی داری نسبت به شاهد افزایش نشان داد و در غلظت 12 دسی زیمنس بر متر، چهار برابر شاهد بود. برخلاف برگ، مقدار مالون دی آلدهید در ریشه )05/0 میکرومول بر گرم وزن تر) بیشتر از 5/2 برابر شاهد بود. مقدار کلروفیل a، b و کل با افزایش شوری نسبت به شاهد کاهش یافت. کلروفیل کل در غلظت12 دسی زیمنس بر متر، بیشترین کاهش را داشت و مقدار آن برابر با 6/10 میکرومول بر گرم وزن تر بود. شوری، مقدار پتاسیم را در برگ و ریشه کاهش ولی مقدار سدیم را افزایش داد؛ به طوری که سدیم برگ در غلظت 12 دسی زیمنس بر متر بیشتر از چهار برابر شاهد بود. با افزایش شوری، مقدار فسفر در ریشه کاهش یافت؛ به طوری که مقدار آن در شاهد برابر با1055 میلی گرم بر کیلوگرم وزن خشک و در شوری 12 دسی زیمنس بر متر برابر با 833 میلی گرم بر کیلوگرم وزن خشک بود؛ درحالی که فسفر برگ در شوری 8 دسی زیمنس بر متر افزایش یافت. نتایج این آزمایش نشان دادند برگ و ریشه گیاه لیلکی واکنش متفاوتی نسبت به شوری دارند. ریشه بیشتر با افزایش پرولین و برگ شاید با تجمع سدیم در واکوئل ها به شوری پاسخ می دهد.
    کلیدواژگان: پرولین، ریشه، شوری، لیلکی
  • فرنوش صبوری، علیرضا سیروس مهر *، حسین گرگینی شبانکاره صفحات 13-24
    گیاهان در دوران رشد خود با تنش های متعدد محیطی مواجه می شوند که هر یک از آنها با توجه به میزان حساسیت و مرحله رشد گیاه آثار متفاوتی بر رشد و عملکرد آن دارند. آزمایش حاضر با هدف بررسی اثر رژیم های هیومیک اسید بر برخی ویژگی های مورفولوژیک و فیزیولوژیک گیاه دارویی مرزه (Satureja hortensis L.) به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی با سه تکرار در خرداد سال 1393 در شرایط گلخانه انجام شد. تیمارهای بررسی شده شامل رژیم های آبیاری در 50، 75 و 100 درصد ظرفیت زراعی و محلول پاشی هیومیک اسید در سه غلظت صفر، 150 و 300 میلی گرم در لیتر بودند. گیاهان محلول پاشی شده با 300 میلی گرم در لیتر هیومیک اسید، بیشترین مقدار شاخص های رشد را داشتند. بیشترین ارتفاع بوته، وزن تر و خشک، طول برگ و محتوای کربوهیدرات در شرایط آبیاری در 100 درصد ظرفیت زراعی و محلول پاشی با 300 میلی گرم در لیتر هیومیک اسید به دست آمد؛ در حالی که بیشترین مقدار پرولین از تیمار آبیاری در 50 درصد ظرفیت زراعی و بدون کاربرد هیومیک اسید حاصل شد. برهم کنش رژیم های آبیاری و محلول پاشی هیومیک اسید بر ویژگی های تعداد برگ، محتوای کلروفیل a، b و کارتنوئید اثر معنی داری نداشت. نتایج پژوهش حاضر نشان دادند گیاهان مرزه محلول پاشی شده با 300 میلی گرم در لیتر هیومیک اسید با آبیاری در 100 درصد ظرفیت زراعی، بیشترین تولید را داشتند.
    کلیدواژگان: اسید آلی، پرولین، تنش خشکی، گیاه دارویی
  • مهدی کاکایی * صفحات 25-38
    پژوهش حاضر برای بررسی قرابت ژنتیکی بین ژنوتیپ هایی از گندم نان (Triticum aestivum L.) براساس مطالعات الکتروفورزی پروتئین های برگ با روش SDS-PAGE انجام شد. در پژوهش حاضر، الگوی الکتروفورزی پروتئین های محلول برگ 16 ژنوتیپ گندم نان بررسی شد. غلظت پروتئین های کل محلول برگ، با روش برادفورد و اسپکتروفتومتری تعیین شد. پس از رنگ آمیزی با کوماسی بلو R-250 برای تجزیه داده های الکتروفورزی، به حضور هریک از باندها عدد 1 و به نبودن آنها عدد صفر داده شد. ماتریس تشابه محاسبه و تجزیه خوشه ایبراساس ضریب تشابه جاکارد با روش UPGMA انجام شد. مقایسه الگوی باندی حاصل از الکتروفورز پروتئین های محلول در برگ نمونه های مطالعه شده نشان داد باندهای پروتئینی ازنظر موقعیت روی ژل، وزن مولکولی، تراکم و شدت متفاوت بودند. با تجزیه خوشه ای، ژنوتیپ های مدنظر دسته بندی شدند و میزان قرابت ژنتیکی بین آنها بررسی شد. نتایج SDS-PAGE نشان دادند ژنوتیپ های نوید و بک کراس روشن زمستانه، همه پلی پپتیدهای ایجادشده بین ژنوتیپ های مطالعه شده را داشتند. ژنوتیپ های زارع و بک کراس روشن زمستانه بیشترین تعداد باند را (23 باند) داشتند و ژنوتیپ پیشگام کمترین تعداد باند (13 باند) را داشت. براساس دندروگرام داده های الکتروفورزی و نمودار حاصل از تجزیه به محورهای اصلی، ژنوتیپ های بزوستایا و نوید بیشترین اختلاف و فاصله ژنتیکی را داشتند. نتایج پژوهش حاضر می توانند برای برنامه های اصلاحی گندم نان مفید باشند.
    کلیدواژگان: تنوع زیستی، گندم نان، پروتئین برگ، نشانگر پروتئینی
  • الهه لطیفی، مهدی یوسفی *، مریم حائری نسب صفحات 39-54
    سپستان (Cordia myxa L.) از تیره گاوزبانیان (Boraginaceae Juss.)، گونه دارویی و اقتصادی مهمی است که در نواحی جنوبی ایران می روید. این گیاه، مقاوم به شوری و خشکی است و نقش مهمی در جلوگیری از فرسایش خاک ایفا می کند. تاکنون به دلیل نبود مطالعات، از میزان تنوعات ژنتیکی این گونه در ایران اطلاعاتی در دسترس نبوده است؛ بنابراین، هدف پژوهش حاضر ارزیابی تنوع ژنتیکی جمعیت هایی از این گونه در ایران با نشانگر مولکولی CDDP است. 25 نمونه از هفت جمعیت از نقاط جنوبی کشور جمع آوری شدند و تنوع ژنتیکی آنها با 20 آغازگر CDDP ارزیابی شد. برای تحلیل داده ها از نرم افزارهای NTSYS، Popegen و GenAlex استفاده شد. از 20 آغازگر، درمجموع، 222 نوار تکثیر شد که 218 نوار و به طور میانگین 01/9 درصد برای هر آغازگر، چندشکل (پلی مورف) بودند. در تجزیه خوشه ایبا ضریب تشابه جاکارد با روش UPGMA، نمونه ها درسطح تشابه 38درصد در 4 گروه مجزا طبقه بندی شدند. بیشترین مقدار میانگین تنوع ژنتیکی (232/0) برای جمعیت شوش به دست آمد. تجزیه واریانس مولکولی نیز نشان داد که تنوع ژنتیکی درون جمعیت ها (70درصد) بیشتر از بین جمعیت ها (30درصد) است. پژوهش حاضر توان نشانگر CDDP را برای ازریابی تنوع ژنتیکی جمعیت های گونه C. myxa اثبات کرد.
    کلیدواژگان: ایران، تنوع ژنتیکی، سپستان، گاوزبانیان، نشانگر مولکولی CDDP
  • علی اکبر احسانپور *، محمد صادق مالکی صفحات 55-68
    گیاه گوجه فرنگی یکی از گیاهان زراعی است که به صورت گیاه مدل در شرایط آزمایشگاهی استفاده می شود. هورمون سالیسیلیک اسید سنتز و تجمع متابولیت های ثانویه را مانند فنل، فلاونوئید و آنتوسیانین با تغییر در آنزیم های درگیر در مسیر بیوسنتزی آنها در گیاهان موجب می شود. پژوهش حاضر با هدف بررسی اثر سالیسیلیک اسید بر متابولیت های ثانویه و مسیر بیوسنتز آنها، در غلظت های صفر، 0001/0، 001/0، 01/0، 1/0 و 5/0 میلی مولار سالیسیلیک اسید در محیط کشت MS در شرایط کشت بافت انجام شد. پس از چهار هفته رشد، گیاهچه ها برای بررسی و اندازه گیری شاخص ها از شیشه خارج شدند. نتایج نشان دادند با افزایش سالیسیلیک اسید، وزن تر و خشک ریشه و اندام هوایی و همچنین مقدار کلروفیل های a، b و کل گیاه تا غلظت 01/0 میلی مولار سالیسیلیک اسید افزایش و سپس کاهش معنی داری نسبت به نمونه شاهد نشان دادند. ترکیبات فنل کل، فلاونوئید، آنتوسیانین، آنزیم های فنیل آلانین آمونیالیاز، تیروزین آمونیالیاز و پراکسیداز نیز با افزایش غلظت سالیسیلیک اسید به تدریج افزایش یافتند و بیشترین مقدار آنها در غلظت 5/0 میلی مولار سالیسیلیک اسید بود. نتایج پیشنهاد می کنند سالیسیلیک اسید در غلظت های بهینه افزایش رشد و در غلظت های زیاد با ایجاد تنش اکسیداتیو کاهش وزن و مقدار رنگیزه های گیاه را موجب می شود. ترکیبات فنلی و آنزیم های بیوسنتزی آن نیز با افزایش سالیسیلیک اسید به دو دلیل افزایش می یابند که عبارتند از: 1- سالیسیلیک اسید بر مقدار ترکیبات یادشده اثر مستقیم می گذارد و 2- این ترکیبات با داشتن خاصیت آنتی اکسیدانی در برابر گونه های اکسیژن فعال تولیدشده بر اثر تیمار سالیسیلیک اسید در گیاه افزایش می یابند
    کلیدواژگان: ترکیبات فنلی، سالیسیلیک اسید، کشت در شیشه، گوجه فرنگی، گونه های فعال اکسیژن
  • آرش فاضلی*، بتول زارعی، زهرا طهماسبی صفحات 69-84
    سیاه دانه (.Nigella sativa L) از خانواده آلاله وگیاهی یک سالهاست که علاوه بر ارزش دارویی، در صنایع غذایی و فراورده های آرایشی - بهداشتی کاربرد دارد. در پژوهش حاضر، اثر تنش شوری و سالیسیلیک اسید بر برخی شاخص های فیزیولوژیک و بیوشیمیایی گیاه سیاه دانه شامل محتوای نسبی آب برگ، آنتوسیانین، پرولین و مالون دی آلدهید، نشت یونی، فعالیت آنزیم های کاتالاز و آسکوربات پراکسیداز بررسی شد. تیمارهای آزمایش شامل تنش شوری سدیم کلرید در سه غلظت صفر (شاهد بدون شوری)، 25 و 75 میلی مولار و سالیسیلیک اسید در سه غلظت صفر، 75/0 و 5/1 میلی مولار بودند. گیاهچه های سه تا چهاربرگی به مدت سه هفته در شرایط تنش شوری و دوبار محلول پاشی سالسیلیک اسید با فاصله زمانی یک هفته قرار گرفتند. نتایج نشان دادند تنش شوری کاهش معنی دار محتوای نسبی آب برگ و آنتوسیانین و افزایش معنی دار نشت یونی، مالون دی آلدهید، پرولین، فعالیت آنزیم های کاتالاز و آسکوربات پراکسیداز را باعث شد؛ درحالی که در تنش شوری، تیمار سالیسیلیک اسید افزایش محتوای نسبی آب برگ، مالون دی آلدهید، آنتوسیانین، پرولین، فعالیت آنزیم های کاتالاز و آسکوربات پراکسیداز را موجب شد؛ اما نشت یونی کاهش یافت. ازآنجاکه سیاه دانه گیاهی حساس به شوری است، با کاربرد سالیسیلیک اسید و افزایش ظرفیت آنتی اکسیدانی، امکان رشد و بقای گیاه در شرایط تنش فراهم می شود.
    کلیدواژگان: آسکوربات پراکسیداز، آنتوسیانین، فلاونوئیدها، کاتالاز
|
  • Asghar Mosleh Arany *, Azar Rafiei, Afagh Tabande, Hamid Reza Azimzadeh Pages 1-12
    In this research morphological and physiological responses of root and leaves of Gleditschia caspica were studied under salinity stress (control, 4. 8 and 12 ds/m) based on a randomized split plot design with four replicates. The results showed that salinity (12 ds/m) decreased all morphological characteristics exept for root length, aerial biomass and number of leaflet. Root proline in 12 ds/m salinity was equal to 27 mg g-1fw that were 5 times more than control. In contrast to root, leave proline decreased in all salinity treatments. Salinity significantly increased the amount of soluble sugar where in 12 ds/m salinity its amount was 4 times more than control. In contrast to leave, the amount of MDA in root (0.05 mol/g µfw ) was 2.5 times more than control. Salinity decreased the amount of chlorophyll (a, b and total chlorophyll) and the lowest amount for total chlorophyll found in 12 ds/m and was equal to 10.6 mg g-1fw. Salinity decreased root and leave potassium but increased the amount of sodium. The amount of sodium in 12 ds/m salinity was 4 times more than control. Salinity decreased root phosphor and its amounts in control were equal to 1055 mg/kg and in 12 ds/m salinity were equal to 833 mg/kg. Salinity increased leave phosphor in 8 ds/m. It is concluded that the responses of root and leaves to salinity stress were different. Root responsed to salinity by increasing the amounts of proline and leaves responsed by accumulation of sodium in cell vacuoles.
    Keywords: proline, salinity, root, Gleditschia caspica
  • Farnoosh Sabouri, Alireza Sirousmehr *, Hossein Gorgini Shabankareh Pages 13-24
    This experiment was conducted in 2014 at research greenhouse, in a completely randomized design based on factorial arrangement with three replications. Treatments included irrigation regimes at 50, 75 and 100 % FC and humic acid spraying at three levels 0, 150 and 300 mg. lit-1. The greatest and the least plant height, fresh and dry weight, number and length of leaves, chlorophyll a and carbohydrates was achieved at 100 and 50% FC, respectively. Plant cultivated at 300 mg. lit-1humic acid had the greatest growth components. Interaction of irrigation at 100% of field capacity and 300 mg l-1 of humic acid had the greatest plant height, fresh and dry weight, leaf length and carbohydrates. While the greatest proline was obtained at irrigation at 50% FC and no humic acid spraying. Interaction effects was not significant for number of leaves, chlorophyll (a and b) and carotenoids. Growth parameters decreased with increasing drought severity. The results suggested savory planted at 300 mg. lit-1of humic acid and no drought stress had the greatest productivity.
    Keywords: Drought stress, Medicinal plants, Organic acid, Prolin
  • Mehdi Kakaei * Pages 25-38
    The present study was performed with the purpose of evaluating the genetic relationship between bread wheat genotypes based on leaf protein electrophoresis using the SDS-PAGE technique. In this study, soluble protein electrophoresis patterns were investigated in 16 genotypes of bread wheat. The concentration of the total leaf soluble proteins was determined using the Bradford and spectrophotometric methods. After staining using Coomassie blue R-250, in order to analyze the electrophoresis data, the presence and absence of the protein bands were scored one and zero, respectively. The similarity matrix was calculated and cluster analysis was performed based on Jaccard coefficient using UPGMA. The comparison of banding patterns of leaf soluble protein electrophoresis samples showed that not only were the protein bands on gels different in terms of location and molecular weight, but they also showed difference in terms of density and intensity. The studied genotypes were classified using cluster analysis and the genetic relationship between them was investigated. According to SDS-PAGE analysis, backcross roshan zemestaneh and Navid genotypes possessed all the polypeptides generated among the studied genotypes. Zare and backcross roshan zemestaneh genotypes had the highest number of protein bands (23 bands) and pishgam genotype had the lowest number of bands (13 bands). Based on the dendrogram of electrophoretic data and plot of the principal axis analysis, Bezostaya and Navid were the most different and genetically distanced genotypes. The results of this study could be useful in bread wheat breeding programs.
    Keywords: Biodiversity, wheat, leaf protein, protein markers
  • Elaheh Latifi, Mehdi Yousefi *, Maryam Haerinasab Pages 39-54
    Cordia myxa L. (Boraginaceae Juss.) is a valuable medicinal and economic species growing in southern parts of Iran. This plant is resistant to salinity and drought and has an important role in preventing of soil erosion. So far, the amount of genetic variation of this species in Iran was unclear due to the lack of any study. Therefore, this study aims to assessment of genetic diversity of some populations of Cordia myxa in Iran by using CDDP molecular marker. Twenty five samples of 7 populations were collected from southern parts of Iran and were evaluated by 20 CDDP primers. GenAlex, Popgen and NTSYS software were used for data analysis. A total number of 222 bands were produced by 20 primers, from which 218 bands, in average 9.01% bands for each primer, were polymorphic. Based on clustering analysis by using Jaccard coefficient and UPGMA method on the resulted data, the samples were categorized in 4 separate groups at the level of 38% similarity. The highest amount of genetic diversity coefficient (0.232) were obtained for Shoosh population. Molecular Variance Analysis (AMOVA) also showed that intra-population diversity is higher (70%) than inter-population diversity (30%). This study proved the potential of CDDP marker to assess the genetic diversity in Cordia myxa L. populations.
    Keywords: Boraginaceae, CDDP Molecular marker, Cordia myxa, Genetic diversity, Iran
  • Ali Akbar Ehsanpour *, Mohammad Sadegh Maleki Pages 55-68
    Tomato is one of the valuable crop plant that is used as a model plant. Salicylic acid leads to the synthesis and accumulation of secondary metabolites such as phenol, flavonoids, lignin and anthocyanin by changing the activity of the key enzymes involved in their biosynthesis pathway. For study of the effect of SA on secondary metabolites and its biosynthesis pathway, the current experiment carried out using 0, 000.1, 00.1, 0.01, 0.1 and 0.5 mM Salicylic acid in MS medium under in vitro culture condition. After four weeks, seedlings removed from culture container and were analyzed. Results showed that with increasing of salicylic acid concentration dry and fresh weight of roots and shoot as well as the amount of chlorophyll a and b were increased significantly compared with control plants but they were decreased significantly in some concentrations. The total phenol compounds, flavonoids and anthocyanin, as well as PAL, TAL and Peroxidase activity were also gradually increased by increasing of salicylic acid concentration. The maximum level of these parameters were observed at 0/01 mM salicylic acid. The results suggested that, salicylic acid improved plant growth in optimum levels and decreased pigments and plant weight in toxic levels. Phenolic compounds and biosynthesis enzymes were increased by inductive role of SA against ROS production and oxidative stress.
    Keywords: in vitro, PAL enzyme, Phenolic compound, Salicylic acid, TAL enzyme Tomato
  • Arash Fazeli *, Batool Zarei, Zahra Tahmasebi Pages 69-84
    Black Cumin (Nigella sativa L.) is an annual plant from the buttercup family that has been used in food industry and cosmetic products in addition to its medicinal value. In this research, the effect of salinity stress and salicylic acid on some physiological and biochemical parameters including Relative Water Content (RWC), ion leakage, malondialdehyde, anthocyanin content, proline, catalase activity and ascorbate peroxides in black cumin (Nigella sativa L.( were investigated. Exprimental treatments consisted of three levels (0 as control, 25 and 75 mM NaCl) and (0 as control, 0.75 and 1.5 mM) for salinity and salicylic acid, respectively. Three to four-leaf seedlings incubated for three weeks under salt stress, during the same period twice sprayed with salicylic acid. The results showed that salinity stress significantly reduced the RWC and anthocyanin, and significantly increased ion leakage malondialdehyde, proline, catalase activity and ascorbate peroxidase activity. While in salt stress condition, salicylic acid treatment increased the RWC, malondialdehyde, anthocyanin, proline, catalase activity and ascorbate peroxidase activity, but ion leakage was decreased. Black Cumin is sensitive to salinity stress, so by applying salicylic acid may increase the antioxidant capacity that can helps to the possibility of plant to growth and survival under stress conditions.
    Keywords: Anthocyanin, Ascorbate peroxidase, Flavonoids, Catalase