فهرست مطالب

تولیدات گیاهی - سال سی و نهم شماره 4 (زمستان 1395)

نشریه تولیدات گیاهی
سال سی و نهم شماره 4 (زمستان 1395)

  • تاریخ انتشار: 1395/11/10
  • تعداد عناوین: 10
|
  • علمی - پژوهشی
  • احمد جلیلیان، احمد اسماعیلی، فرهاد نظریان فیروزابادی، سیده زهرا حسینی صفحات 1-14
    گیاه شقایق (Papaver somniferum L.) یکی از قدیمی ترین گیاهان داروئی شناخته شده است. با توجه به این که پتانسیلمواد دارویی گیاهان دارویی درشرایططبیعیبسیارمحدودمی باشد، از این رو کشت بافت گیاهی به عنوان یکی ازروش های کاربردی نقش مهمی در راستای تولید صنعتی متابولیت های ثانویه درگیاهان دارویی دارد. از میان سیستم های کشت بافت، سیستم ریشه های موئین در شرایط کشت بدون تنظیم کننده رشد بسیار پایداراستو به دلیل ثبات ژنتیکی و بیوشیمیایی ذاتی، متابولیت های ثانویه را در طی یک دوره ی طولانی تولید می کنند. در این پژوهش به منظور بهینه سازی شرایط کشت ریشه های موئین از سویه های مختلف آگروباکتریوم رایزوژنز (ATCC15834،A4 و GMI9534)، محیط های کشت MS و 1⁄2MS، دو دمای 25 و 17 درجه سلسیوس در دوره هم کشتی و دو نوع ریزنمونه ی اندام هوایی و محور زیرلپه استفاده گردید. صفت های درصد تحریک ریشه موئین، تعداد ریشه موئین در ریزنمونه و تعداد انشعاب فرعی ریشه موئین در طول یک سانتی متر از ریزنمونه اندازه گیری شد. واکاوی نتایج نشان داد که سویه ی ATCC15834، محیط کشت 1⁄2 MS، دمای 25 درجه سلسیوس همکشتی و ریزنمونه اندام هوایی بهترین ترکیب تیماری جهت تحریک ریشه موئین در گیاه شقایق هستند. با استفاده از واکنش PCR تایید تراریختی ریشه های موئین با آغازگرهای اختصاصی ژن rolB انجام گرفت.
    کلیدواژگان: ریشه موئین، آگروباکتریوم رایزوژنز، ریزنمونه، شقایق، سویه، محیط کشت، دما
  • موسی ایزدخواه شیشوان، مهدی تاج بخش شیشوان، جلال جلیلیان، بهمن پاسبان اسلام صفحات 15-30
    به منظور ارزیابی تاثیر پرایمینگ و اندازه یبذر برویژگی های کمی و کیفی ژنوتیپ های پیاز خوراکی، پژوهش حاضردردو سال زراعی (1391 و 1392)به صورت فاکتوریل درقالبطرح بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار در مرکز تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی استان آذربایجان شرقی اجرا گردید. فاکتورهای آزمایش شامل پرایمینگ در چهار سطح (هیدروپرایمینگ با آب مقطر، اسموپرایمینگ با نیترات پتاسیم، پرایمینگ با استفاده ازماده ی فولامین وشاهد)، اندازه ی بذر در سه سطح (ریز با قطر 2/6، متوسط با قطر 2/8 و درشت با قطر 3 میلی متر) و ژنوتیپ در دو سطح (قرمزآذرشهر و زرقان)بود. ویژگی های عملکرد تر و خشک سوخ، وزن تر و خشک سوخ، درصد ماده خشک و مواد جامد محلول میزان خاکستر سوخ و برگ، میزان pH سوخ و غلظت اسید پیروویک مورد بررسی قرار گرفت. اثر پیش تیمار و اندازه بذر از نظر تمام ویژگی ها از لحاظ آماری تفاوت معنی دار را نشان داند و پرایمینگبذرموجببهبودویژگی های کمی و کیفی سوخ گردیدبه طوری که بیشترین عملکردهای تر و خشک سوخ، درصد ماده خشک و مواد جامد محلول به ترتیب 58/17، 7/27 تن در هکتار و 12/54، 13/67 درصد بهپرایمینگ با فولامینتعلقداشت و کمترین آن ها از تیمار شاهد به دست آمد. مقایسه میانگین ها نشاندادکه بیشترینعملکرد تر و خشک سوخ، درصد ماده خشک و مواد جامد محلول به ترتیب 58/99، 7/37 تن در هکتار و 11/14، 12/45 درصد از بذور درشتو کمترین آن ها از بذر ریز به دست آمد. مقایسه میانگین ژنوتیپ ها نشان داد، قرمزآذرشهر با بیشترین عملکرد تر (53/46 تن در هکتار)، عملکرد خشک سوخ (6/68 تن در هکتار)، ماده خشک (11/81 درصد) و مواد جامد محلول (12/62 درصد) ژنوتیپ برتر شناخته شد.
    کلیدواژگان: پرایمینگ، تندی سوخ، عملکرد تر سوخ، فولامین
  • مجتبی رحیمی، محمدحسین دانشور صفحات 31-42
    ایران یکی از خاستگاه های لاله واژگون (Fritillaria imperialis L.) است. این گیاه زینتی در معرض انقراض می باشد. بنابراین افزایش آن از طریق کشت بافت ضروری است. این پژوهش در چهار آزمایش: تولید پینه، سوخک زایی، ریشه زایی و سازگاری انجام گردید. در آزمایش اول از دو ریزنمونه فلس و برگ اولیه در محیط کشت MS با غلظت های مختلف NAA و IBA اقدام به تولید پینه گردید. نتایج نشان داد بیشترین وزن پینه از ریزنمونه فلس در محیط کشت MS حاوی 0/5 میلی گرم در لیتر NAA و 0/5 میلی گرم در لیتر IBA تولید گردید. در آزمایش دوم از پینه های به دست آمده، در محیط کشت MS با غلظت های مختلف TDZ و KIN، پس از 6 و 12 هفته، تعداد سوخک مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد، بیشترین تعداد سوخک بعد از 12 هفته از پینه حاصل از ریزنمونه فلس در محیط کشت MS حاوی 0/5 میلی گرم در لیتر NAA و سپس در محیط کشت اندام زایی با 0/5 میلی گرم در لیتر TDZ همراه با 0/5 میلی گرم در لیتر KIN تشکیل شد. سپس سوخک ها به محیط کشت MS با غلظت های مختلف NAA (صفر، 0/5، 1 و 2 میلی گرم در لیتر) جهت ریشه زایی منتقل شدند. نتایج نشان داد، بیشترین تعداد ریشه از سوخک های حاصل از ریزنمونه برگ اولیه، در محیط کشت حاوی 1 میلی گرم در لیترNAA به دست آمد. در نهایت سوخک های ریشه دار شده پس از شستشو با آب مقطر جهت سازگاری به گلدان های حاوی پرلیت،کوکوپیت، پرلیت و کوکوپیت که در اتوکلاو گندزدایی شده بودند، منتقل شدند. نتایج نشان داد سوخک های حاصل از ریزنمونه فلس در بستر کشت کوکوپیت، دارای بیشترین تعداد ریشه بود. این تحقیق نشان داد که استفاده از کشت بافت، نقش مهمی در جلوگیری از انقراض لاله واژگون دارد.
    کلیدواژگان: باززایی غیرمستقیم، درون شیشه ای، سوخک، لاله واژگون، محیط کشت
  • سیدمهدی میری، مهسا حسینی، محمد کاظم سوری، سینا عباسپور صفحات 43-52
    به منظور بررسی اثر نیترات پتاسیم و اسید فنیل فتالامیک بر رشد رویشی و زایشی توت فرنگی رقم گاویوتا پژوهشی به صورت آزمون فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی در سه تکرار انجام شد. محلول پاشی نیترات پتاسیم (صفر، 1، 2 و 5 گرم در لیتر) بر روی برگ ها و اسید فنیل فتالامیک (صفر، 500 ، 1000 و 1500 میلی گرم در لیتر) بر روی گل آذین انجام شد و صفاتی همچون تعداد گل آذین و میوه، عملکرد بوته، وزن تر و خشک میوه، مواد جامد محلول کل (TSS)، اسیدیته قابل تیتراسیون (TA) و نیز مقدار نیتروژن، فسفر، پتاسیم و کلسیم قابل جذب برگ و میوه اندازه گیری شد. نتایج نشان داد که کاربرد 5 گرم در لیتر نیترات پتاسیم یا 500 میلی گرم در لیتر اسید فنیل فتالامیک بیشترین تاثیر را بر روی وزن تر و خشک میوه دارد. هم چنین با استفاده از نیترات پتاسیم به غلظت 2 گرم در لیتر تاثیر معنی داری برتعداد گل آذین و میزان فسفر برگ و میوه مشاهده شد. بالاترین تعداد میوه (26 میوه در هر بوته) با 2 گرم در لیتر نیترات پتاسیم و بیشترین عملکرد هر بوته (541/2 گرم) و TSS آب میوه (8/3) نیز با 2 گرم در لیتر نیترات پتاسیم + 500 میلی گرم در لیتر اسید فنیل فتالامیک به دست آمد. به طور کلی استفاده از نیترات پتاسیم و اسید فنیل فتالامیک به ترتیب در غلظت های 2 گرم در لیتر و 500 میلی گرم در لیتر سبب افزایش عملکرد و صفات کمی و کیفی توت فرنگی شدند.
    کلیدواژگان: توت فرنگی، نیترات پتاسیم، اسید فنیل فتالامیک، عملکرد
  • بابک ولی زاده کاجی، احمدرضا عباسی فر صفحات 53-64
    روش تکثیر سنتی انار با استفاده از قلمه خشبی و نرم باعث تولید گیاهان عاری از بیماری نمی شود و وابسته به فصل نیز می باشد. بنابراین توسعه یک تکنیک درون شیشه ای کارآمد برای تکثیر انار اهمیت زیادی دارد. از طرف دیگر، تکثیر درون شیشه ای انار یک مرحله ضروری در موفقیت باززایی لاین های تراریخته بوده و کارایی پروتوکل تراریختگی را تعیین می کند. بنابراین، این تحقیق با هدف توسعه یک روش کارآمد درون شیشه ای برای تکثیر ارقام انار ملس یزدی و رباب به عنوان دو رقم برتر ایرانی انجام شد. برای مرحله پرآوری، محیط کشت دابلیوپی ام حاوی غلظت های مختلف بنزیل آدنین (2/2، 4/4، 8/8 و 17/6 میکرومولار) همراه با 0/54 میکرومولار نفتالین استیک اسید استفاده گردید. برای تعیین اثرات نیترات نقره روی تکثیر درون شیشه ای، ریزنمونه ها به محیط دابلیوپی ام حاوی 8/8 میکرومولار بنزیل آدنین و 0/54 میکرومولار نفتالین استیک اسید که سطوح مختلفی از نیترات نقره (35-5 میکرومولار) به آن اضافه شده بود، منتقل شدند. برای هر دو رقم، بهترین غلظت بنزیل آدنین 8/8 میکرومولار بود که منجر به بیشترین طول شاخساره (3/91 سانتی متر)، تعداد برگ (10/60) و تعداد گره (4/30) در ریزنمونه ها شد. اضافه کردن 25 میکرومولار نیترات نقره به این محیط کشت به طور معنی داری تعداد شاخساره (4/90)، طول شاخساره (4/24 سانتی متر)، تعداد برگ (12/30) و تعداد گره (6/10) را افزایش داد. محیط نصف غلظت دابلیوپی ام حاوی 5/4 میکرومولار نفتالین استیک اسید موثرترین محیط برای ریشه زایی شاخساره ها بود. گیاهان ریشه دار شده به طور موفقیت آمیزی پس از سازگاری تدریجی به خاک منتقل گردیدند. گیاهان حاصل از نظر مورفولوژیکی شبیه به هم بوده و صفات رویشی مشابه با گیاهان مادری نشان دادند. نتایج این تحقیق می تواند به عنوان یک مرحله برای اصلاح انار با استفاده از روش های مهندسی ژنتیک استفاده شود.
    کلیدواژگان: انار، تکثیر درون شیشه ای، هورمون، نیترات نقره
  • بهاره قربانی، زهرا پاک کیش صفحات 65-78
    انگور یکی از مهم ترین میوه هایی است که تولید آن در کشور ما از سابقه بسیار طولانی برخوردار است. میوه انگور به علت دارا بودن پوست نازک و بافتی نرم در برابر صدمات مکانیکی و انبارداری حساس است. در این پژوهش تاثیر تیمارهای براسینواستروئید روی میوه های انگور رقم تجاری ریش بابا مورد مطالعه قرار گرفت، که طی آن میوه های انگور با غلظت های صفر (شاهد)، 0/75، 1/5 میلی گرم بر لیتر براسینواستروئید تیمار و سپس در دمای صفر تا یک درجه سلسیوس و رطوبت نسبی 90-85 درصد، به مدت6 هفته نگهداری شدند. نتایج نشان داد، کاربرد براسینواستروئید خسارت سرمازدگی را کاهش داد. طی دوره انبار مانی، اسیدیته قابل تیتراسیون و مواد جامد محلول میوه ها روند کاهشی داشته در صورتی که مقدار pH، اسیداسکوربیک و فعالیت آنزیم های آنتی اکسیدانی (سوپراکسید دیسموتاز وآسکوربات پراکسیداز) این میوه ها روند افزایشی را نشان دادند. به طورکلی میوه های تیمار شده با 1/5 میلی گرم بر لیتر براسینواستروئید، بالاترین کیفیت ظاهری و کمترین خسارت سرمازدگی بودند.
    کلیدواژگان: آنزیم های آنتی اکسیدانی، دوره انبارمانی، براسینواستروئید، انگور
  • یاور شرفی صفحات 79-86
    تشکیل میوه تحت تاثیر عوامل مختلف ژنتیکی درختان میوه و فیزیکوشیمیایی محیط قرار می گیرد و بروز حالت نامناسب در هر کدام از عوامل یاد شده باعث کاهش گرده افشانی، تلقیح، تشکیل میوه و درنهایت عملکرد پایین می شود. جوانه زنی و رشد لوله گرده یک مرحله اساسی در باروری و تشکیل میوه ارقام مختلف گیلاس است. در باغات اطراف کلان شهرها این پدیده ممکن است تحت تاثیر تنش عناصر سنگین ناشی از آلودگی محیط زیست قرار گیرد. در این تحقیق اثر عناصر سنگین سرب و مس با غلظت های (صفر، 50، 100، 150، 200 و 250 میلی گرم در لیتر) روی جوانه زنی و رشد لوله گرده ده رقم مهم گیلاس موجود در تهران شامل سیاه مشهد، سیاه شبستر، زرد دانشکده، تکدانه، صورتی لواسانات، استلا، لاپینز، ناپلئون، کلت و گیلاس سفید، با روش کشت درون شیشه ای مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که صفات مورد مطالعه تمامی ارقام به طور معنی داری تحت تاثیر غلظت عناصر سنگین، ارقام و اثر متقابل آن ها قرار گرفت و در همه ارقام هم درصد جوانه زنی و هم رشد لوله گرده به طور هماهنگ با افزایش غلظت سرب و مس در محیط کشت کاهش یافت. گرده های رقم Colt بیشتر از همه ارقام تحت تاثیر قرار گرفت. بنابراین، کاشت این رقم در باغات نزدیک کلان شهرهای آلوده توصیه نمی شود.
    کلیدواژگان: گیلاس، جوانه زنی گرده، لوله گرده، عناصر سنگین، سرب، مس
  • پیمان آذرکیش، محمد مقدم، جمیل واعظی، عبدالله قاسمی پیربلوطی، غلامحسین داوری نژاد صفحات 87-100
    پونه (Mentha longifolia syn. Mentha sylvestris)گیاه دارویی و معطر ارزشمند متعلق به خانواده نعناعیان می باشد. اینگیاهبه صورت سنتیبه عنوان محرک، مقوی، ضداسپاسم، ضدنفخ، منقبض کننده کیسه صفرا، آرام بخش و مطبوع درایرانمصرف می شود.هدفازاینمطالعهبررسی میزان واجزایتشکیل دهندهاسانس پیکررویشی پونه در پنج رویشگاه آن در استان فارس بود.پیکررویشی پونه ها در مرحله گلدهی کامل از رویشگاه طبیعی آن ها جمع آوری و در سایه خشک شدند. نمونه های خشک شده به روش تقطیر با آب توسط دستگاه کلونجر اسانس گیری شدند. اجزای تشکیل دهنده اسانس ها با استفاده از دستگاه GC و GC/MS شناسایی شدند. نتایج نشان داد که بیشترین و کمترین بازده اسانس به ترتیب از اکوتیپ های مرودشت (5/5 درصد) و لارستان (1/17 درصد) بدست آمد. در مجموع به ترتیب 33، 32، 26، 27 و 28 ترکیب در اسانس اکوتیپ های سپیدان، آبشار مارگون، جهرم، لارستان و مرودشتشناسایی شد. به طورکلی منوترپن های اکسیژنه فراوان ترین دسته ترکیبات موجود در اسانس اکوتیپ های مورد مطالعه بود. ترکیبات عمده اسانس اکوتیپ ها شامل پولگون (25/36 – 53/44 درصد)، پیپریتنون (4/93 - 43/9 درصد)، 1 و 8 سینئول (1/1 - 13/33 درصد)، پیپریتنون اکسید (1/06 - 19/33 درصد) و منتون (0/98 - 10/28 درصد) بودند. با توجه به ارزش دارویی پولگون، در این تحقیق اسانس گیاه فوق دارای درصد بالایی از این ترکیب بود و می توان نتیجه گرفت که پونه استان فارس منبع غنی از پولگون می باشد. بهترین اکوتیپ ها برای حصول بیشترین میزان اسانس و پولگون به ترتیب اکوتیپ های مرودشت وآبشار مارگون می باشند.
    کلیدواژگان: پونه، اسانس، پولگون، منوترپن، فارس
  • مرضیه تقی زاده، احمد مهتدی، طهماسب آسمانه صفحات 101-114
    آلودگی محیط زیست، ثمره جوامع صنعتی و صنعتی شدن اجتماعات بشری است. یکی از مهم ترین آلاینده های خاک فلزات سنگین می باشد. مس یک ریزمغذی ضروری برای رشد گیاهان می باشد، ولی وقتی که غلظت مس در آب بیش از حد باشد، به عنوان یکی از سمی ترین فلزات سنگین برای موجودات زنده به حساب می آید. برخی از گیاهان به عنوان انباشته کننده مس معرفی شده اند.آزمایشات گلخانه ای نشان داد که گیاه علف چشمه توانایی تجمع بالای برخی فلزات سنگین را دارد. بر این اساس تاثیر سطوح مختلف سولفات مس (صفر، 4، 8، 12 و 16 میکرومولار) بر شاخص های فیزیولوژیکی گیاه N. officinaleدر قالب طرح کاملا تصادفی و با سه تکرار انجام شد. نتایج نشان داد که در غلظت 4 میکرومولار مس وزن تر و خشک اندام هوایی و هم چنین طول ساقه، سطح برگ و محتوای آب نسبی افزایش یافت، ولی در غلظت های بالاتر (8، 12 و 16میکرومولار) این شاخص ها به میزان زیاد کاهش یافت. در غلظت 16 میکرومولار مس در محلول غذایی میانگین میزان مس ریشه و بخش هوایی به ترتیب 4210 و 558 میکروگرم بر گرم وزن خشک بود. بر اساس نتایج حاصله بیشتر مس جذب شده در ریشه گیاه تجمع یافته بود. در مجموع می توان اظهار داشت که سولفات مس به طور معنی داری وزن تر و خشک اندام هوایی و ریشه و هم چنین طول ریشه، سطح برگ و طول ساقه را کاهش می دهد و میزان کلروفیل کل را افزایش می دهد، ولی اثر معنی داری بر میزان پروتئین، کربوهیدرات، آنتوسیانین و کاروتنوئید ندارد. به طورکلی حد آستانه این گیاه تا غلظت 4 میکرومولار مس می باشد.
    کلیدواژگان: شاخص های فیزیولوژیکی، رشد، مس، Nasturtium officinale
  • بنیامین ترابی، افشین سلطانی، حسن سعادتخواه صفحات 115-123
    اندازه گیری های دقیق سطح برگ برای مطالعات زراعی و فیزیولوژیک گیاه مهم هستند. به منظور یافتن روش سریع و مطمئن برای تخمین سطح برگ در گلرنگ، آزمایش مزرعه ای با چهار رقم (411، سینا، محلی اصفهان و صفه) در 3 تاریخ کاشت (17 فروردین و 6 و 27 اردیبهشت) به صورت آزمایش فاکتوریل در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی انجام شد. در این مطالعه، از مدل های رگرسیونی مختلفی برای تخمین سطح برگ (LA) از طریق اندازه گیری های انجام شده برای تعداد برگ در ساقه اصلی (MSLN)، تعداد گره در ساقه اصلی (MSNN)، وزن خشک برگ (LDW)، وزن خشک ساقه (SDW) و وزن خشک رویشی (VDW) استفاده شدند. بر اساس RMSD (جذر میانگین مربعات) و r (ضریب همبستگی) بین سطح برگ مشاهده شده و پیش بینی شده، LDW بهترین متغیر مستقل برای تخمین سطح برگ معرفی شد. رابطه بین LA و LDW توسط مدل خطی توصیف شد. مقادیر RMSD در ارقام مختلف بین 39/9 تا 61/4 متغیر بود و مقدار r بیش از 0/96 بود که حاکی از دقت نسبتا خوب مدل در پیش بینی LA از طریق LDW است. ازآن جا که هیچ اختلاف معنی داری بین ضرایب مدل خطی برازش یافته بر داده های LA و LDW ارقام مورد مطالعه وجود نداشت، داده های مربوط به همه ارقام باهم ادغام شدند و یک مدل کلی برای تخمین سطح برگ توسط LDW برای رقم گلرنگ به دست آمد(LDW 102/2+ 10/6=LA ) که در این مدل RMSD برابر 52 و r برابر 0/96 بود.
    کلیدواژگان: پیش بینی، روابط آلومتریک، مدل
|
  • Pages 1-14
    Background And Objectives
    Opium poppy plant (Papaver somniferum L.) is one of the oldest known medicinal plants. Since the potential of medicinal components production in medicinal plants is very limited in natural conditions, plant tissue culture, as a new technology, has an important role in industrial production of secondary metabolites in medicinal plants. Among different tissue culture systems, hairy root is very stable in hormone-free culture conditions and these roots stably produce secondary metabolites over a long period due to their inherent genetic and biochemical stability. Hence, the objective of this study was to evaluate the effect of some different parameters on optimization of hairy production in P. somniferum.
    Materials And Methods
    In the present research, for the optimization of hairy root in papaver, a factorial experiment was conducted based on a completely randomized design with 4 replications. The factors included different Agrobacterium rhizogenes strains (ATCC15834, A4 and GMI9534), medium (MS and ½ MS medium), two temperatures (17 and 25 °C) at co-cultivation period, and two different explants (excised shoot and hypocotyl). Different traits were evaluated including percentage of induced hairy roots, number of lateral branches/1cm, number of hairy root per explants and days after inoculation (DAI).
    Results
    Hairy roots were induced at the wound site of explants after weeks of culture. Analysis of the results showed that strain ATCC15834, ½ MS medium, temperature 25 °C and excised shoot explant were the best treatment combination for hairy roots induction in the poppy plant. Transformed hairy roots were confirmed by polymerase chain reaction (PCR) using rolB gene specific primers.
    Discussion
    All of the A. rhizogenes strains led to hairy root induction, but there were no hairy roots formed from control explants. Differences in virulence, morphology and growth rate can be partially explained by the variety of plasmids harbored by the A. rhizogenesis strains. In the present study, excised shoot explants were highly and significantly susceptible to infection by each strain of A. rhizogenes and hypocotyl explants showed low rate of hairy root induction.
    Keywords: Hairy roots, Agrobacterium rhizogenes, Explant, Opium poppy, Strain, Medium, Temperature
  • Pages 15-30
    Background And Objectives
    Seed priming is a type of pre-sowing seed treatment known to improve seed performance by increasing seed germination rate and uniformity. Another factor which could be helpful for rapid and uniform germination and emergence is seed size. Seed size is a component of seed quality which has an impact on the performance of crop. The main objective of this work was to study the effect of priming and seed size on quantitative and qualitative characteristics of two onion genotypes.
    Materials And Methods
    In order to evaluate the effect of priming and seed size on quantitative and qualitative characteristics of onion genotypes a factorial field experiment based on a randomized complete block design with three replications was conducted in 2012 and 2013 cropping season at Agriculture and Natural Resources Research Center of East Azarbayjan, Iran. The experimental treatments included priming (at four levels: hydro priming, osmopriming (in 2% KNO3), priming with folammin amino acid (in 2%) and control (without priming), seed size (at three levels: small, medium and large) and genotype (at two levels: Red Azarshahr and Zargan). Quantitative characteristics included bulb fresh and dry yield, bulb, leave fresh and dry weight and qualitative characteristics included percentages of soluble solids and dry matter, bulb pH, pyruvic acid content, bulb and Leave ash of onion.
    Results
    Analysis of variance for the measured traits indicated that all characteristics significantly were affected by priming and seed size. Results showed that seed priming and seed size improved quantitative and qualitative characteristics of onions. The highest bulb fresh and dry yield, total soluble solids and dry matter, were obtained from plant that primed with folammin amino acid 58.17, 7.27 (tha-1), 12.54, 13.67 percent, respectively, and the lowest were achieved from control plants. Also, mean comparison indicated that the higher values of bulb fresh and dry yield, total soluble solids and dry matter were obtained from large seed size 58.99, 7.37 (tha-1), 11.14, 12.45 percent, respectively and the lower values were found to belong to small seed size. Genotypes mean comparison showed that the higher values of bulb fresh and dry yield, total soluble solids and dry matter were obtained from Red Azarshahr cultivar 53.46, 6.68 (tha-1), 12.62, 11.81 percent, respectively.
    Discussion
    According to the results mentioned above, seed priming treatments improved quantitative and qualitative characteristics as compared to the unprimed. Among the treatments, seed priming with folammin amino acid 2 % was more effective than the potassium nitrite 2 % and hydropriming. Large seed size significantly increased the quantitative and qualitative characteristics. Accordingly, the importance of seed priming and seed grading was obvious in this study, so seed priming with folammin amino acid 2% and large seed size should be used for onion planting in order to improve quantitative and qualitative characteristics of onion. Therefore priming with folammin amino acid 2 % and large seed are recommended for onion planting for the places with the same environmental conditions.
    Keywords: Bulb fresh yield, Folammin, Priming, Pungency
  • Mojtaba Rahimi, Mohammad Hosein Daneshvar Pages 31-42
    Background And Objectives
    Iran is home of one of the most delightful and graceful flower of Fritillaria in the world. Its habitation is commonly expanded on the vast areas: growing in beds, borders, backgrounds and rock gardens. Besides, it is also suitable for naturalizing and excellent for cut flowers. Fritillaria imperialis as a medicinal plant has pharmaceutical purpose in which possesses a health beneficial essence that used in production of mucus and cough medicine. In addition, extractions of plant tissues contain certain of properties which affect to reduce blood pressure and blood sugar. Unfortunately, the habitation of this ornamental plant is under threat and majority of its habitation already being to ruin due to human activities and urbanization. The propagation of Fritillaria through offsets (bulblets) is prolonging approach which takes approximately 3-4 years. Whereas, using tissue culture technique for flower production is required less time probably within a few months and economically has a huge advantage due to low cost and a numerous plant production in a short time.
    Materials And Methods
    This research was carried out in four experiments: callus formation, bulblet production, root formation and acclimatization. In the present study, a factorial experiment was assigned as completed randomized design (CRD) with three replications. In the first experiment, leaf primordia and scale explants were cultured on MS medium supplemented with different concentrations of NAA and IBA in order to produce callus formation. In the second experiment, the calli were cultured on organogenesis medium which were contained MS medium supplement, with kin. and TDZ, after 6 and 12 weeks. In the third experiment, the bulblets were transferred into rooting media, which were contained MS medium supplemented with different concentrations of NAA (0, 0.5, 1.0 and 2.0 mg/l). In the fourth experiment, after washing the bulblet whit warm distilled water (40ᵒC) that contain 2.0 mg/l benlate fungicide, they then were planted into the pots containing sterilized perlite, cocopeat and perlite along with cocopeat.
    Results
    In the first experiment, the results demonstrated that the highest weight of callus (3.29g) was sustained in scale explants on basal MS medium which was supplemented with 0.5mg/l NAA along with 0.5mg/l IBA. In second experiment, the result indicated that the numerous of bulblets were developed on MS medium supplemented with 0.5mg/l TDZ along with 0.5mg/l kin. Which of these, the callus scale were produced on MS medium supplemented with 0.5mg/l NAA. In the third experiment, in order to retain rooting the bulblets, they were cultured on MS medium supplemented with different concentration of NAA. The result elucidated that the large quantity of roots (7.7) were obtained from leaf primordia on MS medium supplemented with 1.0mg/l NAA. In the fourth experiment, rooted bulblets were washed with warm distilled water for 5-10min, and then they were transferred into pots with perlite, cocopeat and perlite cocopeat.
    Discussion
    The results revealed information that the rooted bulblets from scale growing on cocopeat substrate had retained the most diameter (21.64mm) as compared to other treatments. The finding results under this investigation strongly suggested that using micropropagation it is definitely a possible trend to abolish the barriers which caused to deteriorate of Fritillaria imperiallis.
    Keywords: Callus, Fritillaria imperialis L, Bulblet regeneration, Micropropagation, In vitro culture
  • Pages 43-52
    Background And Objectives
    Proper plant nutrition is very important for high productivity and fruit quality. Strawberry has more need for potassium because this element is a major component of the fruit. Size, colour, and acidity of the fruit have a positive relation with potassium amount. Also, the phenyl phthalamic acid is a regulator that increases the working life of stigma and supports the better pollination, which results in a higher yield. This study was performed to increase the quantity and quality of strawberry fruits.
    Materials And Methods
    To study the effect of potassium nitrate and phenyl phthalamic acid on vegetative and reproductive growth of strawberry cv. Gaviota, a research was conducted as factorial experiment in a completely randomized design with three replications. Potassium nitrate (0, 1, 2 and 5 g.l-1) and phenyl phthalamic acid (0, 500, 1000 and 1500 mg.l-1) were sprayed on leaves and flowers, respectively. The parameters such as inflorescense and fruit number, yield per plant, fresh and dry weight of fruit, TSS, TA and N, P, K and Ca content of leaf and fruit were measured.
    Results
    The results showed that the use of 5 g.l-1 of potassium nitrate or 500 mg.l-1 phenyl phthalamic acid had the greatest effect on the fresh and dry weight of fruit. Also, potassium nitrate in concentration of 2 g.l-1 has a significant effect on the number of inflorescences and phosphorus of leaves and fruits. The highest number of fruits (26 fruits per plant) with 2 g.l-1 potassium nitrate and the highest yield per plant (541.2 g) and TSS juice (8.3) with 2 g.l-1 potassium nitrate 500 mg.l-1 phenyl phthalamic acid were obtained.
    Discussion
    The phenyl phthalamic acid could increase fruit setting, which resulted in a yield increase too, especially when it was applied with potassium nitrate. In general, the use of potassium nitrate and phenyl phthalamic acid in concentration of 2 g.l-1 and 500 mg.l-1, respectively, resulted in increase of yield and qualitative and quantitative traits of strawberry.
    Keywords: Strawberry, Potassium nitrate, Phenyl phthalamic acid, Yield
  • Babak Valizadeh Kaji, Ahmad Reza Abbasifar Pages 53-64
    Background And Objectives
    Traditional propagation method of pomegranate by hard wood and soft wood cuttings does not ensure disease-free and healthy plants and it depends on the season. Hence, developing an efficient in vitro technique for the propagation of pomegranate is of great importance. On the other hand, in vitro propagation of pomegranate is also an essential step in the success of regeneration of transgenic lines and determines the effectiveness of a transformation protocol. Therefore, this study was performed to develop an efficient in vitro propagation method for ‘Malas Yazdi’ and ‘Rabab’, two Iranian leading pomegranate cultivars.
    Materials And Methods
    For proliferation stage, WPM media supplemented with different concentrations (2.2, 4.4, 8.8 and 17.6 μM) of benzyladenine (BA) along with 0.54 μM NAA was used. To determine the effect of silver nitrate on in vitro propagation, explants were transferred to WPM medium containing 8.8 μM BA and 0.54 μM NAA supplemented with various levels of AgNO3 (5–35 μM).
    Results
    For both cultivars, the best concentration of benzyladenine (BA) was 8.8 μM resulting in the highest shoot length (3.91 cm), leaf number (10.60) and node number (4.30). Adding 25 μM silver nitrate (AgNO3) to this medium significantly enhanced shoot number (4.90), shoot length (4.24), leaf number (12.30) and node number (6.10). Half-strength WPM medium supplemented with 5.4 μM NAA was most effective for rooting of shoots. Rooted plantlets were successfully acclimatized and transferred into soil. The micropropagated plants were morphologically uniform and exhibited similar growth characteristics and vegetative morphology to the mother plants.
    Discussion
    The result of this research may be used as a step for breeding of pomegranate using genetic engineering approaches.
    Keywords: Pomegranate, In vitro propagation, Hormone, Silver nitrate
  • Bahareh Ghorbani, Zahra Pakkish Pages 65-78
    Background And Objectives
    Grapes are generally grown in different regions of Iran. Quality of table grapes is usually considered as a combination of appearance and flavor during shelf-life. Brassinosteroids are considered to be a class of plant polyhydroxysteroids and have been recognized as a new kind of phytohormones that play an essential role in plant development. Researchers studied the brassinosteroids levels in cucumber through a chemical genetics approach and found that BR levels were positively correlated with the tolerance to cold stresses. The objectives of this study were to evaluate the effects of BR on chilling d, lipid peroxidation content, and the induction of antioxidant enzymes, such as ascorbate peroxidase and superoxide dismutasein “Rish Baba” grape fruit during storage at 0-1 °C.
    Materials And Methods
    Grape fruits were harvested and transported to the laboratory on the same day. The harvested fruits were washed, and dried in air. Grape fruits were treated with 0 (control), 0.75 and 1.5 milligram per liter brassinosteroid for 5 min and then stored at 0-1°C, 85-90 % relative humidity for 6 weeks. Characteristics such as chilling injury, ion leakage, lipid peroxidation, and activity of antioxidant enzymes were evaluated.
    Results
    Results showed that brassinosteroid significantly reduced the chilling injury, ion leakage, lipid peroxidation and hydrogen peroxide, in treated fruits, compared to control. According to these results, pH and ascorbic acid of treated and controlled fruits increased during storage while titratable acidity of fruits decreased. As for brassinosteroid treatment, the pattern of mentioned changes reduced lower than control. So, the activity of antioxidant enzymes of fruits treated with brassinosteroid highly increased compared to control during storage. Fruits treated with 1.5 mgL-1 brassinosteroid showed the best effect with lowest chilling injury.
    Discussion
    In the present study, the plant hormone BR was applied and the results indicated that BR significantly reduces CI of grape fruits during storage at 0-1 °C. Our finding was consistent with previous reports that exogenous application of BR is effective in protecting seedlings of rice, maize and cucumber against cold stress. CI occurrence is often accompanied by oxidative damage, which can be followed through lipid peroxidation content, since it is a final product of lipid peroxidation. In this study, there was a continuous increase in fresh tissue lipid peroxidation content in all fruits, but the application of BR significantly delayed the increase of lipid peroxidation. Moreover, the change in membrane permeability showed trends similar to lipid peroxidation content; that is, fresh tissue H2O2 content increased with storage duration, but BR markedly delayed the increase. BR has been considered to be involved in a network of interacting signal transduction pathways, which regulate defense responses to abiotic stress. When horticultural crops are exposed to severe abiotic stresses, including cold stress, large amounts of intracellular ROS are generated. The detoxification of ROS is dependent on antioxidant enzymes such as superoxide dismutase. The increase in these enzymes’ activity contributes to the adaptation of plants to cold stress and ameliorates oxidative damage such as lipid peroxidation and H2O2 content.
    Keywords: Antioxidant enzyme, Qualitative characteristics, Brassinosteroid, Grape
  • Pages 79-86
    Background And Objectives
    Sweet cherry is one of the most important crops of Iran which was ranked 3rd in the world based on FAO report. Fruit set is affected by different environmental, biological, physical and chemical factors. Under abnormal conditions for one of these factors, pollination, fertilization and fruit set and eventually orchard yield will be decreased. Pollen germination and tube growth are the main factors of fruit set of sweet cherry. In polluted cities, this phenomenon is affected by stresses of heavy metals.
    Materials And Methods
    In this study, the effects of some heavy metals i.e. copper and lead (with concentrations of 0, 50, 100, 150, 200 and 250 mg.L-1) on pollen germination and tube growth of ten sweet cherries cultivars of Tehran province were studied in vitro.
    Results
    The results showed that both traits were affected significantly by different levels of copper, lead, cultivars and their interaction. Pollen germination and tube growth of all cultivars were decreased along with the increase of concentrations of copper and lead. In the concentration, 250 ppm pollen germination and tube growth reached 0 in the most cultivars. Copper showed the highest toxicity on pollen germination and tube growth.
    Discussion
    Colt cultivar showed highest sensitivity among the cultivars. However, it is recommended not to plant this cultivar near polluted cities because it may show problems caused by heavy metal pollution.
    Keywords: Cherry, Copper, Heavy metal, Lead, Pollen germination, Tube growth
  • Pages 87-100
    Background And Objectives
    Horse Mint (Mentha longifolia synMentha sylvestris) is a valuable medicinal and aromatic plant belonging to Lamiaceae family. This plant has been used traditionally as stimulative, tonic, antispasm, antiflatulence, gall bladderastringent and mild soothing in Iran. The aim of this study was to evaluate the essential oils content and composition of Mentha longifolia L. from five wild habitats of Fars province.
    Materials And Methods
    The aerial parts of Mentha longifolia L. at flowering stage were collected from the wild habitats of these plants and dried in shadow. The air-dried aerial parts of samples were subjected to hydrodistillation method, using Clevenger apparatus. The constituents of essential oils were determined by GC and GC/MS.
    Results
    The results showed that the highest and lowest oil content were obtained from Marvdasht (5.5%) and Larestan (1.17 %) ecotypes, respectively. In total, 33, 32, 26, 27 and 28 components were identified and quantified in the oil samples of Sepidan, Waterfall Margoon, Jahrum, Larestan and Marodasht ecotypes, respectively. In general, essential oils were characterized by high amounts of oxygenated monoterpene compounds. The major components were pulegone (25.36-53.44 %), piperitenone (4.93-43.9 %), 1, 8-cineole (1.1-13.33 %), piperitenone oxid (1.06-19.33 %) and menthone (0/98-10/28 %).
    Discussion
    According to the medicinal value of pulegone, in this research the horse mint oil had high percentage of this compound and can be concluded that the plant from Fars provience is a rich source of pulegone. For obtaining the highest oil content and pulegone, the best ecotypes were Marvdasht and Waterfall Margoon, respectively.
    Keywords: Mentha longifolia, Essential oil, Pulegone, Monoterpene, Fars
  • Pages 101-114
    Background And Objectives
    Environmental pollution is the result of industrial societies and industrialization of human society. Copper is an essential micronutrient for plants growth and development when the copper concentration in the water is high, as one of the most toxic heavy metals for living organisms. Some plants are known as copper accumulator. Watercress (Nasturtium officinale) is an aquatic plant species from Brassicaceae family. Greenhouse experiments have showed that watercress has high accumulation ability of some heavy metals.
    Material and
    Methods
    This study aimed to examine the effects of copper on growth and physiological characteristics of Nasturtium officinale. Accordingly, effects of different levels of copper sulfate (0, 4, 8, 12, 16 µM)
    in N. officinale in a complete randomized design with three replications were studied. Rooted cuttings of N. officinale were transferred to hydroponic culture, in 1-L polyethylene pots containing a modified half-strength Hoagland’s solution. Nutrient solutions were renewed weekly and plants were grown in a growth chamber (20/15 °C day/night; light intensity 200 µE m-2 s-1, 16 h day-1; relative humidity 75 %). After 14 days of pre-culture, plants were exposed to different levels of copper sulfate. The plants were harvested for analysis after having grown in the test solution for 2 weeks.
    Results
    The results showed that in the 4 µM copper treatment, fresh and dry weight of shoots, shoot length, leaf area and RWC increased, but at higher concentrations (8, 12, 16 µM) these characteristics significantly decreased. The root and shoot copper concentrations consistently increased with increasing copper exposure. At the 16 µM of copper in the nutrient solution, the average of copper concentrations in root and shoot was 4210 and 558 µg/g d.w., respectively. According to the results, shoot copper concentration was lower than the root and very little of that was transferred into the shoot.
    Discussion
    In total, according to the results, copper sulfate significantly decreases the shoots and roots of fresh and dry weight as well as root length, shoot length and leaf area, and increases the total chlorophyll, but no significant effect on the amount of Protein, Carbohydrate, Anthocyanin and Carotenoid. Generally, the threshold of this plant is to 4 µM copper.
    Keywords: Physiological characteristics, Growth, Copper, Nasturtium officinale
  • Pages 115-123
    Background And Objectives
    Accurate measurements of leaf area are important for agronomic and physiological studies. Leaf area can be calculated in two ways: direct and indirect. Direct methods for determining leaf area are a destructive method and need a planimeter to measure the total leaf area attached to shoots which are all time-consuming and tedious approaches. All direct methods are similar in that they are difficult, extremely labor-intensive, require many replicates to account for spatial variability in the canopy, and are therefore costly in terms of time and money and also destructive. In the indirect methods, leaf area was estimated through some crop vegetative characteristics which are less costly and time-consuming. Therefore, the objective of the present study is to examine different relationships between leaf area and some vegetative characteristics in safflower and to select the best characteristic for estimating leaf area.
    Materials And Methods
    The field experiment was conducted with four safflower cultivars (411, Sina, Esfahan and Sofeh) in three planting dates (4April, 25 April and 16 May 2012) as arrangement factorial in randomized complete blocks design. During the growing season, every 5 or 10 days, the leaf area was measured by the planimeter (T Devices, Cambridge, UK). At the same time, leaf dry weight (LDW), stem dry weight (SDW), vegetative dry weight (VDW), node number on main stem (MSNN) and leaf number on main stem (MSLN) were measured. The relationships between leaf area and these vegetative characteristics were examined by the regression. Consequently, the best characteristic for estimating leaf area was selected by the high R2, r and low RMSD.
    Results
    In this study, regression models were developed for estimating leaf area (LA) from measurements of main stem leaf number (MSLN), and main stem node number (MSNN), leaf dry weight (LDW), stem dry weight (LDW) and vegetative dry weight (VDW). On the basis of RMSD and coefficient correlation (r) between predicted and observed leaf area, LDW was found to be the best independent characteristic for determining the leaf area by the linear model. The values of RMSD varied from 39.9 to 61.4 and the values of r were higher than 0.96. Once there was no significant difference between model coefficients across cultivars we pooled all data and obtained a generalized linear model for estimating LA in all cultivars (LA=10.6흍.2LDW) with RMSD=52 and r=0.96.
    Discussions
    Overall, this study suggests that in the absence of planimeter device, it may be appropriate to estimate leaf area using the relationship between LA and LDW. Also, because of the close relationship between LDW and LA than other relationships, this relationship can be used to estimate leaf area in simulation models.
    Keywords: Prediction, Allometric Relationships, Model