فهرست مطالب

پژوهش های سلولی مولکولی (زیست شناسی ایران) - سال سی‌ام شماره 3 (پاییز 1396)

مجله پژوهش های سلولی مولکولی (زیست شناسی ایران)
سال سی‌ام شماره 3 (پاییز 1396)

  • تاریخ انتشار: 1396/10/30
  • تعداد عناوین: 9
|
  • مقاله پژوهشی
  • پروین محمدی، راضیه پوراحمد*، بهزاد شارقی، صادق فرهادیان صفحات 323-335
    عفونت های ناشی از باکتری های مقاوم چنددارویی یک مشکل در حال افزایش می باشد. علت آن ظهور و انتشار مقاومت دارویی میکروبی و عدم توسعه آنتی بیوتیک های جدید است. استفاده از محصولات فیتوشیمیایی و عصاره گیاهان به عنوان عوامل کاهنده مقاومت به طور فزاینده ای، به یک موضوع تحقیق فعال تبدیل شده است. هدف این پژوهش مطالعه اثر عصاره حاوی کل آلکالوئیدهای استخراج شده از دانه گیاه تلخ بیان بر میزان حداقل غلظت مهاری و تجمع درون سلولی سیپروفلوکساسین در موتانت مقاوم باکتری اشریشیا کلی بود. برای این منظور از روش رقت های متوالی برای تعیین مقادیر حداقل غلظت مهاری و از سنجش های اسپکتروفلوریمتری برای اندازه گیری میزان تجمع درون سلولی آنتی بیوتیک سیپروفلوکساسین استفاده شد. نتایج نشان داد که عصاره مورد استفاده باعث کاهش حداقل غلظت مهاری سیپروفلوکساسین شد. همچنین این عصاره باعث افزایش تجمع آنتی بیوتیک در موتانت مقاوم باکتری اشریشیا کلی گردید. در نتیجه، عصاره حاوی آلکالوئیدهای دانه گیاه تلخ بیان می تواند از طریق تاثیر بر پمپ انتشار به خارج AcrAB-TolC غشاء باعث افزایش حساسیت به سیپروفلوکساسین در موتانت های مقاوم شود.
    کلیدواژگان: مقاومت دارویی، سیپروفلوکساسین، گیاه تلخ بیان، اسپکتروفلوریمتری
  • فرشته رحمتی*، امین تشکر، سامان حسینخانی، اکبر حیدری صفحات 346-356
    حلال های بسازودگداز (DES) در واکنش های آنزیمی، از اهمیت بسزایی برخوردار می باشند. این حلال ها تماس موثر بین واکنشگر و آنزیم را میسر می سازد و از اینرو می تواند موجب افزایش پایداری و فعالیت آنزیم شود. بیولومینسانس پدیده تولید و نشر نور توسط موجودات زنده است. واکنش شیمیایی اصلی در بیولومینسانس شامل رنگدانه مولد نور لوسیفرین، و آنزیم لوسیفراز می باشد.آنزیم لوسیفراز اکسیداسیون لوسیفرین را کاتالیز می کند که به مولکول حامل انرژی آدنوزین تری فسفات نیاز دارد. لوسیفراز به دلیل محصولی که به سهولت قابل ردیابی است، کاربردهای فراوانی در بیوتکنولوژی و زیست شناسی مولکولی یافته است. با این حال، پایداری حرارتی پایین، عدد تبدیل کم و تمایل شدید لوسیفراز به ATP موجب محدودیت در استفاده از سیستم های مبتنی بر لوسیفراز در کاربردهای تجاری شده است. استفاده از حلال های بسازودگداز روشی نوین جهت پایدارسازی پروتئین ها و کاتالیزورهای زیستی است. یک گروه از حلال های بسازودگداز عموما شامل یک نمک ارگانیک و گروه های دهنده هیدروژن می باشند که در نتیحه آن پیوندهای هیدروژنی تشکیل می شوند. در این مطالعه، اثرات این حلال ها بر ویژگی های سینتیکی آنزیم لوسیفراز Lampyris turkestanicus وحشی و جهش یافته (E354R/Arg356) در حضور کولین کلراید: گلیسرول با نسبت مولی 1:2 به عنوان حلال بسازودگداز بررسی شد. بدین منظور، هر دو آنزیم وحشی و جهش یافته در باکتری اشریشیاکلی سویه BL21 بیان گردید و پروتئین مورد نظر از طریق کروماتوگرافی تمایلی تخلیص و برای مطالعات سینتیکی استفاده شد. بر اساس نتایج به دست آمده، حلال بسازودگداز باعث افزایش پایداری دمایی لوسیفرازهای وحشی و جهش یافته E354R/Arg356 شد.
    کلیدواژگان: بیولومینسانس، لوسیفراز، حلال های بسازودگداز، پایداری دمایی
  • فاطمه بنی اسدی، امین باقی زاده*، غلامحسین شهیدی بنجار صفحات 357-367
    در تحقیق حاضر برای تعیین جدایه های مناسب استرپتومایسس، اثرات آنتاگونیستی 30 جدایه استخراج شده از خاکهای استان کرمان علیه قارچ بیمارگر Sclerotinia sclerotiorum مورد بررسی قرار گرفت. از مجموع این جدایه ها ، 10 جدایه استرپتومایسس در روش Dual Culture از خود خاصیت آنتاگونیستی نشان دادند که بیشترین آن به استرپتومایسس جدایهUK 363 مربوط بوده است. آنگاه به منظور بررسی رابطه فیلوژنی و تنوع ژنتیکی 30 جدایه مذکور، استخراج DNA از آنها به روش CTAB صورت گرفت و از 10 آغازگر RAPD جهت انجام PCR استفاده شد. پس از انجام الکتروفورز 128 باند قوی و واضح در محدوده bp250 تا bp2800 تشخیص داده شد. اطلاعات بدست آمده توسط نرم افزار NTSYS و به روش UPGMA با ضریب تشابه دایس آنالیز شدند. درختچه بدست آمده، 30 جدایه استرپتومایسس را در خط برش 58% ، در دو گروه کلی قرار داد. در گروه اول 10 جدایه دارای خاصیت آنتاگونیستی و در گروه دوم 20 جدایه فاقد خاصیت قرار گرفتند. گروه بندی جدایه ها با استفاده از روش تجزیه به مولفه های اصلی نیز انجام شد و پلات های دو بعدی و سه بعدی مربوطه رسم گردید و جدایه ها به هشت گروه مختلف تقسیم شدند.
    کلیدواژگان: استرپتومایسس، Sclerotinia sclerotiorum، تنوع ژنتیکی، نشانگر RAPD
  • زهرا شاکران، مهرناز کیهان فر * صفحات 368-378
    تشکیل ریشه های مویین بوسیله انتقال ژن های خاصی از پلاسمید باکتری آگروباکتریوم رایزوژنز به ریزنمونه های گیاهی صورت می گیرد. استفاده از این ریشه ها سبب افزایش تولید متابولیت های ثانویه با ارزش دارویی می شود. یکی از مهمترین عواملی که باعث عدم تولید ریشه های مویین در ریزنمونه های گیاهی پس از مجاورت با سویه های مختلف باکتری آگروباکتریوم رایزوژنز می شود، قهوه ای شدن ریزنمونه ها است. علت قهوه ای شدن ریزنمونه های برگی احتمالا آزاد شدن ترکیبات فنولی از محل های زخم ریزنمونه ها و یا به منظور اجرای مکانیسم های دفاعی توسط سلول های گیاهی به منظور مقابله با آلودگی بوسیله باکتری آگروباکتریوم رایزوژنز می باشد. در پژوهش حاضر، میزان قهوه ای شدن ریزنمونه های برگی چهار گونه ی گیاهی از خانواده سولاناسه شامل (آتروپا بلادونا، هیوسیاموس نایجر، داتورا استرامونیوم و داتورا متل) پس از آلودگی با سویه های مختلف آگروباکتریوم رایزوژنز (AR318 ،AR15834 ، AR9543 ، A7 ، AR9402 ،A4) مورد بررسی قرار گرفتند. نتایج این پژوهش نشان داد که در هر چهار گونه گیاهی، کمترین میزان قهوه ای شدن (2٪ و 6٪) در ریزنمونه های برگی آلوده شده با سویه های A4 و AR15834 مشاهده گردید. بنابراین، استفاده از این دو سویه برای القای ریشه های مویین در گونه های مربوط به خانواده ی سولاناسه مناسب تر است.
    کلیدواژگان: ریزنمونه های برگی، آگروباکتریوم رایزوژنز، قهوه ای شدن، ریشه های مویین، سولاناسه
  • علی دلجو *، جعفر منتشلو، خسرو پیری صفحات 381-391
    گیاهان دارویی مانند بید منابع پتانسیلی از آنتی اکسیدان های طبیعی هستند و ترکیبات آنتی اکسیداتیو گوناگونی برای خنثی کردن گونه های اکسیژن واکنش پذیر تولید می کنند.
    هدف از این مطالعه اندازه گیری میزان فنول و فلاونوئید تام و فعالیت آنتی اکسیدانی 4 نوع عصاره مختلف پوست تنه و شاخه درخت بید همدان بود.
    دراین این مطالعه تجربی، برای اندازه گیری ترکیبات آنتی اکسیدانی آزمون فنول و فلاونوئید کل به کار رفت . جهت ارزیابی خاصیت آنتی رادیکالی از آزمون دی فنیل پیکریل هیدرازیل (DPPH) استفاده گردید. داده های بدست آمده با استفاده از نرم افزار SPSSV:16 تجزیه و تحلیل شدند.
    بیشترین محتوای فنول کل مربوط به عصاره اتانولی پوست شاخه های جوان و پوست تنه به ترتیب به میزان 41/1±98/69 و19/1±87/60 میلی گرم اسید گالیک بر گرم وزن خشک و کمترین میزان فنول هم مربوط به عصاره های کلروفرمی بود. بیشترین محتوای فلاونوئید کل در پوست شاخه و تنه، مربوط به عصاره اتانولی به میزان 08/4±20/71 و 19/1±87/60 و نیز کمترین مقادیر مربوط به عصاره های کلروفرمی پوست تنه و شاخه به میزان 29/0±56/12 و57/0±80/13 بدست آمدند. همچنین بیشترین فعالیت مهار رادیکال های آزاد DPPH بعد از اسید آسکوربیک مربوط به عصاره اتانولی شاخه و تنه به ترتیب 129/0 و 130/0 بودند. بین میانگین های فلاونوئید کل و فنول کل عصاره پوست تنه و شاخه اختلاف معنی داری وجود داشت. در نتیجه، بهترین فعالیت های آنتی اکسیدانی مربوط به عصاره اتانولی شاخه و تنه بودند.
    کلیدواژگان: فعالیت آنتی اکسیدان، فنول کل، فلاونوئید کل، درخت بید
  • فاطمه ملک پور، عبدالله قاسمی پیربلوطی*، اعظم سلیمی، حسن ممتاز صفحات 391-401
    آنزیم چاویکول-O- متیل ترانسفراز یک آنزیم کلیدی در مسیر ساخته شدن فنیل پروپانوئیدها در ریحان (Ocimum basilicum L.) یک گیاه دارویی و معطر از خانواده نعناعیان (Lamiaceae) است. در این پژوهش اثر الیسیتور کیتوزان بر میزان اسانس، ترکیبات فنیل پروپانوئیدی و بیان ژن آنزیم چاویکول-O- متیل ترانسفراز در گیاه ریحان تحت شرایط تنش خشکی مورد بررسی قرار گرفت. تیمارهای این تحقیق شامل تنش خشکی (نرمال، تنش ملایم و متوسط) و محلول پاشی کیتوزان با غلظت های 2/0 و 4/0 گرم در لیتر بودند. میزان متیل چاویکول به وسیله کروماتوگرافی گازی (GC) و کروماتوگرافی گازی متصل به طیف سنج جرمی (GC/MS) تعیین شد و سطح بیان ژن چاویکول-O- متیل ترانسفراز نیز با روش Semi-quantitative RT-PCR بررسی گردید. نتایج تجزیه واریانس نشان داد میزان اسانس، میزان بیان ژن چاویکول-O- متیل ترانسفراز و ترکیب متیل چاویکول تحت تاثیر تنش خشکی و الیسیتور کیتوزان در مقایسه با نمونه های شاهد افزایش معنی داری یافت؛ به طوری که بیشترین میزان آن با به کارگیری غلظت 4/0 گرم در لیتر از کیتوزان در تنش ملایم یعنی آبیاری در 30 تخلیه رطوبتی از ظرفیت زراعی به دست آمد. تغییرات میزان ترکیب متیل چاویکول با میزان بیان ژن آنزیم چاویکول– O- متیل ترانسفراز مطابقت داشت، که می توان بخشی از این تغییرات را ناشی از تغییر در سطح بیان ژن آنزیم چاویکول-O- متیل ترانسفراز درنظرگرفت. بنابراین کیتوزان به عنوان یک الیسیتور زیستی می تواند از طریق افزایش بیان ژن و فعالیت آنزیم چاویکول-O- متیل ترانسفراز سبب افزایش ترکیبات فنیل پروپانوئیدی گیاه ریحان در شرایط تنش خشکی شود.
    کلیدواژگان: بیان ژن، ریحان، فنیل پروپانوئیدها، کیتوزان
  • اسد معصومی اصل *، زینب قاسمی، رضا امیری فهلیانی صفحات 402-412
    هندوانه ابوجهل از گیاهان دارویی ضد سرطان است که ساپونین ها و فلاونوئیدهای موجود در آن، سیستم ایمنی بدن را تحریک کرده و از این رو یکی از مهمترین گیاهان داروئی می باشد. باززایی مستقیم گیاهچه در جمعیت های ایرانی این گیاه در جهت تکثیر درون شیشه ای آن بسیار کاربردی خواهد بود. به این منظور، آزمایشی بصورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی انجام شد که فاکتورهای آن شامل ریزنمونه (ساقه و برگ)، ترکیبات هورمونی (سطوح مختلف BAP و NAA)، محیط کشت (MS کامل، 1⁄2MS و MS 1⁄4) و جمعیت (گچساران و دهدشت) بودند. نتایج نشان دادند که در جمعیت دهدشت، ریزنمونه ساقه بهتر از ریزنمونه برگ، ولی در جمعیت گچساران میزان باززایی مستقیم از هر دو ریزنمونه یکسان بود. با توجه به صفات درصد شاخساره زایی، تعداد شاخساره و طول شاخساره در هر دو جمعیت دهدشت و گچساران، ترکیب هورمونی 5/1 میلی گرم در لیتر BAP همراه با 1 میلی گرم در لیتر NAAدر محیط کشت 1⁄2MS بهترین باززایی مستقیم را در هر دو جمعیت (به ترتیب 4/44 و 3/33 درصد) نشان داد. بهترین محیط ریشه زایی برای گیاهچه های حاصل از باززایی در هر دو جمعیت گچساران و دهدشت محیط کشت MS حاوی 5/0 میلی گرم در لیتر NAA و 5/0 میلی گرم در لیتر BAP بود (به ترتیب 8/76 و 33/73 درصد). نتایج این تحقیق نشان داد که دو جمعیت ایرانی مورد بررسی به کشت بافت و باززای مستقیم گیاهچه پاسخ خوبی می دهند.
    کلیدواژگان: شاخساره زایی، ریشه زایی، بنزیل آمینوپورین، ژنوتیپ
  • هما نورا، صالح شهابی وند*، فرخ کریمی، احمد اقایی، فرشاد درویشی صفحات 441-451
    سابقه و هدف
    قارچ اندوفیت Piriformospora indica جذب مواد غذایی را در گیاهان افزایش داده و اجازه بقای گیاه تحت تنش های زیستی و غیر زیستی را می دهد. این قارچ همچنین رشد و تولید بذر را تحریک می کند و سبب افزایش متابولیت های ثانویه گیاهان دارویی می شود. مطالعات کمی در رابطه با کشت قارچ های همزیست وجود دارد لذا توسعه ی روش هایی که قادر به کشت انبوه قارچ های همزیست باشد، می تواند برای مطالعات عملی مناسب باشد. هدف این تحقیق تهیه محیط کشت ساده با بازده بالاتر جهت تولید زیست توده بیشتر برای این قارچ است.
    مواد و روش ها
    مقایسه دو محیط کشت ساده YPG (عصاره مخمر، پپتون، گلوگز) و پیچیده ی کافر بر اساس میزان وزن خشک قارچ صورت گرفت، سپس برای طراحی آزمایشات جهت بهینه سازی محیط از روش تاگوچی در بررسی تاثیر چهار عامل غلظت گلوکز، غلظت عصاره مخمر، غلظت پپتون و pH محیط بر روی غلظت زیست توده قارچ مورد نظر در یک کشت غیر مداوم استفاده شد.
    یافته ها
    مقایسه منحنی رشد در دو محیط کافر و YPG نشان داد که قارچ P. indica در محیط YPG رشد بهتر و بیشتری دارد. پس از بهینه سازی محیط YPG میزان تولید زیست توده به 3/19 گرم در لیتر در مقایسه با میزان اولیه یعنی2/16 گرم در لیتر رسید.
    نتیجه گیری
    با توجه به تولید 5/2 برابری وزن خشک قارچP.indica و همچنین ساخت مقرون به صرفه محیط کشت YPG نسبت به محیط کافر، می توان از محیط YPG به عنوان محیط کشت مناسب برای تولید انبوه این قارچ در کشاورزی استفاده نمود.
    کلیدواژگان: بهینه سازی، زیست توده، Piriformospora indica، محیط کشت YPG
  • محسن نیازیان، سید احمد سادات نوری*، مسعود توحیدفر، پتر گالوشکا، سید محمد مهدی مرتضویان صفحات 452-463
    به منظور بهینه کردن شرایط انتقال ژن به گیاه دارویی زنیان عوامل مختلف شامل رقت آگروباکتریوم، سویه آگروباکتریوم، نوع آنتی بیوتیک کشنده آگروباکتریوم، غلظت استوسرینگون و مدت زمان تلقیح بر روی تعداد گیاهان باززا شده با استفاده ازسازه ژنی p6U-Ubi-FVT دارای ژن انتخابیHPT و ژن fld بررسی شد. غلظت 20 میلی گرم در لیتر هیگرومایسین برای غربالگری سلول های تراریخت و جلوگیری از تولید کالوس در سلول های غیر تراریخت بهترین غلظت تشخیص داده شد. اثر متقابل سه عامل تراکم سلولی آگروباکتریوم، سویه آگروباکتریوم و نوع آنتی بیوتیک کشنده آگروباکتریوم بر تعداد گیاهان باززا شده در سطح احتمال یک درصد معنی دار بود و رقت 6/0-8/0آگروباکتریوم × سویه GV3101 آگروباکتریوم × غلظت 160 میلی گرم در لیتر آنتی بیوتیک کشنده تیمنتین اثر بازدارنده کمتری بر تعداد گیاهان باززا شده داشتند. بیشترین تعداد گیاهان باززا شده مقاوم به آنتی بیوتیک هیگرومایسین مربوط به غلظت 8/254 میکرومولار در لیتر استوسرینگون بود. گیاهان باززا شده بیشتری در مدت زمان تلقیح 30 دقیقه نسبت به زمان های تلقیح 20 دقیقه و 1 دقیقه حاصل شد همچنین تفاوت آماری معنی داری بین میانگین تعداد گیاهان باززا شده حاصل از 20 دقیقه و 30 دقیقه زمان تلقیح مشاهده نشد. بررسی حضور ژن مورد نظر با استفاده از واکنش زنجیره ای پلی مراز روی گیاهان باززا شده انجام شد. نتایج وجود حداقل یک نسخه از ژن هدف را در ژنوم گیاهان تائید کرد. برتری گیاهان تراریخت نسبت به گیاهان غیرتراریخت در تحمل به تنش اسمزی 3/0- مگاپاسکال توسط آزمون زیست سنجی تحمل به تنش اسمزی تایید گردید.
    کلیدواژگان: آگروباکتریوم، زنیان، فاکتور های تراریختی، فلاودوکسین، هیگرومایسین
|
  • Parvin Mohammadi, Raziyeh Pourahmad *, Behzad Shareghi, Sadegh Farhadian Pages 323-335
    Infections, which are caused by multiple drug resistance bacteria is an increasing problem. This is due to emergence and distribution of microbial drug resistance, and none development of new antibiotics. The use of phytochemical products and plant extract as a resistance reducing agent is an increasingly active subject of research. This study was aimed to study the effect of total alkaloides extract of Sophora alopecuroides on MIC value and intracellular accumulation of ciprofloxacin in an Escherichia coli ciprofloxacin resistant mutant. For this purpose serial dilution method for determining MIC value and spectrofluorometric assay assays for measuring intracellular accumulation of ciprofloxacin antibiotic were used. Results showed that plant extract decreased ciprofloxacin MIC. This extract also increased intracellular accumulation of antibiotic in the Escherichia coli ciprofloxacin resistant mutant. In conclusion, extract containing alkaloids of Sophora alopecuroides can increase sensitivity to ciprofloxacin in resistant mutants through its effect on membrane efflux pump, AcrAB-TolC.
    Keywords: Drug resistance, Ciprofloxacin, Sophora alopecuroides, spectrofluorometry
  • Fereshte Rahmati * Pages 346-356
    Deep eutectic solvents (DES) are significantly important in enzymatic reactions. These solvents increase the efficient contact between substrate and enzyme and therefore, may increase enzyme stability and activity. Bioluminescence is the production and emission of light by a living organism. The principal chemical reaction in bioluminescence involves the light-emitting pigment luciferin and the enzyme luciferase. The enzyme catalyzes the oxidation of luciferin, which requires the energy-carrying molecule adenosine triphosphate (ATP). Because of its easily detectable product, luciferase has found a wide range of application in biotechnology and molecular biology. However, its low thermostability, low turnover number and high Km for ATP restrict further use of luciferase based systems in commercial application. Newly developed method which can be used to increase the stability of proteins and biocatalysts is to take advantage of Deep eutectic solvents (DESs). One group of Deep eutectic solvents are generally composed of organic salts with hydrogen bond donors, as a result of which hydrogen bonds are formed. In this study, we investigated the effects of these solvents on kinetic properties of wild type and E354R/Arg356 mutant Lampyris turkestanicus luciferases in the presence of choline chloride: glycerol with molar ratio of 2:1 as DES. For this, both wild type and mutant, expressed in Escherichia coli BL21, the protein of interest purified through affinity chromatography and used for kinetic studies. Based on the obtained results, DES has positive effect on the thermostability of wild type and mutant luciferases.
    Keywords: Bioluminescence, Luciferase, Deep eutectic solvents, Thermostability
  • Amin Baqizade * Pages 357-367
    At the present research, 30 isolates of Actinomycetes have been isolated from agricultural soils of Kerman Province of Iran and assayed for antagonistic activity against Sclerotinia sclerotiorum. 10 isolates showed antagonistic effect of In Disc-Agar method, Among selected isolates, Streptomyces isolate 363 UK showed high antagonistic activity. Also, in order to determine genetic diversity of 30 isolates of Streptomyces, the DNA was extracted using CTAB method in laboratory. To do molecular investigation 10 RAPD primers were used for PCR. After doing electrophoresis, 128 sharp bands between 250 and 2800 base pair were recognized. The experiment results were analyzed using NTSYS software and UPGMA method with Dice coefficient. The analyzed cluster found from Dice coefficient divided the 30 Streptomyces isolates in two major groups. In the first group, 10 isolates were antagonistic properties,and in the second group of 20 isolates were no antagonistic effect. Grouping isolates using principal components analysis was performed and two-dimensional and three-dimensional plots respective was drawn. The isolates were divided into eight groups.
    Keywords: Streptomyces, Sclerotinia sclerotiorum, Genetics Diversity, RAPD Molecular Marker
  • Zahra Shakeran, Mehrnaz Keyhanfar * Pages 368-378
    The hairy root formation is performed by transferring of special genes of Agrobacterium rhizogenes plasmid's to the explants. These roots are used to increase of valuable pharmaceutical secondary metabolites. One of the most important factors that inhibits the hairy root formation after induction of explants by A. rhizogenes is browning. The cause of browning in leaf explants is probably release of phenolic compounds from the wound site or defense mechanisms performed in plant cells against infection by A. rhizogenes. In this study, the root explants of four species of solanaceae family including Atropa belladonna, Hyoscyamus niger, Datura stramonium and Datura metel were induced by different strains of A. rhizogenes (AR318, AR15834, AR9543, A7, AR9402, and A4) and the percent of browning evaluated in these explants. For the results, the minimum percent (2% and 6%) of browning observed in leaf explants that induced by strains of A4 and AR15834 respectively. Hence, the use of these strains is appropriate for induction of hairy roots in the solanaceae family.
    Keywords: Leaf explant, Agrobacterium rhizogenes, browning, hairy root, solanaceae
  • Ali Deljoo * Pages 381-391
    Medical Plants like Salix alba are potential sources of natural antioxidants and produce various antioxidative compounds to counteract reactive oxygen species.
    The aim of the present study was to determine total phenol and flavonoid and antioxidant activity of four various extracts of stem and branch barks of Salix alba from Hamedan.
    In this study Phenol and flavnoid tests were done To determine antioxidant compounds. 2, 2-diphenyl-1-picrylhydrazyl (DPPH) assay was used to determine the free radical quenching capacity.The collected data was analyzed by SPSS software.
    The highest value of total phenol were relevant to ethanolic extracts of branch and stem barks that 60.87± 1.19 and 69.98 ± 1.41 mg Gallic acid/g dw was measured, respectively and the lowest value of total phenol were determined to chloroformic extracts. The highest level of total flavnoid in branch and stem barks were relevant to ethanolic extract amount 71.20± 4.08 and 60.87± 1.19 respectively and also the lowest level were determined to chloroformic extracts of stem and branch barks amount 12.56± 0.29 and 13.80± 0.57 respectively. Furthermore the most activity of the free radical quenching capacity DPPH after Ascorbic Acid were determined to ethanolic extracts of branch and stem bark 0.129 and 0.130 mg /ml. There were significant differences between means of total flavnoid and total phenol of stem and branch barks.In conclusion,The best antioxidant activity were relevant to ethanolic extracts of branch and stem barks.
    Keywords: Antioxidant activity, Total phenol, Total flavonoid, Salix alba
  • Abdollah Ghasemi Pirbalouti * Pages 391-401
    Chavicol -O-methyl transferase (CVOMT) is a key enzyme in phenylpropanoid pathway in basil (Ocimum basilicum L.), which is a medicinal and aromatic plant of the Lamiaceae family. In this study, the effect of chitosan elicitor on essential oils yield, phenylpropanoid components and chavicol -O- methyl transfrase gene expression under water deficit was evaluated. The plants under different irrigation regimes were treated with 0.2 and 0.4 g/L chitosan in three stages of growth. Phenylpropanoid compounds were identified by Gas Chromatography and Gas Chromatography/Mass Spectrometry (GC/MS) and the level of gene expression was monitored by Semi quantitative RT-PCR. An analysis of variance indicated that oil yield and CVOMT gene expression and methylchavicol increased under water deficit and chitosan elicitor compared to untreated plants. The changes observed in methylchavicol components were in accordance with the changes of gene expression of chavicol -O-methyl transferase. Thus, chitosan as a biotic elicitor could increase phenylpropanoid components in purple basil by increased gene expression and activity of chavicol -O-methyl transferase.
    Keywords: chitosan, Gene expression, phenylpropanoid compound, purple basil (Ocimum basilicum L.)
  • Asadolah Masuomiasl * Pages 402-412
    Bitter melon is an anticancer medicinal plant that its saponins and flovonoids induce immunity system of body, thus it is one of the most important medicinal plants. Direct plantlet regeneration from Iranian accessions of this plant for its in vitro propagation will be very functional. For this, an experiment was conducted in factorial based on Complete Randomized Design. It`s factors included explants (stem and leaf), hormonal combinations (different levels of BAP ad NAA), culture medium (complete MS, ½MS and ¼MS) and population (Gachsaran and Dehdasht). In Dehdasht accession, stem explants were better than leaf explants, but in Gachsaran accession was equal for both explants. In respect to shoot regeneration percent, shoot number and shoot length, hormonal combination of 1.5 mg.L-1 BAP together with 1 mg.L-1 NAA in ½MS showed the best direct regeneration in both populations (44.4 and 33.3 percent, respectively). The best medium for rooting in plantlet obtained from regeneration was MS medium containing 0.5 mg.L-1BAP and 0.5 mg.L-1NAA (76.8 and 73.33 percent, respectively). The results of this research showed that these two assessed Iranian populations have good response to tissue culture and direct plantlet regeneration .
    Keywords: Shooting, rooting, Benzylaminopurine, genotype
  • Saleh Shahabivand * Pages 441-451
    Background and Objectives
    The endophytic fungus Piriformospora indica increases nutrient uptake in plants and allows plants to survive under biotic and abiotic stresses. This fungus stimulates growth and seed production of plants and increases the secondary metabolite contents of medicinal plants. There is little information on cultivation of symbiotic fungi therefore the development of methods to the mass culture of symbiotic fungi is very importance for practical applications. The aim of this study was to reveal a simple culture medium to higher biomass production for this fungus.
    Materials and Methods
    A comparison of YPG simple medium and Kafer Complex medium was carried out on the dry weight of fungus. Then Taguchi method was used to design experiments for medium optimization to determine the effect of four factors including glucose, yeast extract and peptone concentrations, and pH on the fungal biomass production in a non-continuous culture.
    Results
    Comparison of the growth curve of the fungus in both the Kafer and YPG media showed that P. indica growth was better and higher in YPG medium. After optimization of YPG medium, biomass production was reached to 19/3 g.L-1 in compared with the initial amount i.e. 16/2 g.L-1.
    Conclusion
    Our results suggested that YPG medium can be used as a suitable medium to P. indica industrial production for agricultural application, due to the higher biomass production of P. indica in YPG medium by 2.5-fold and its low cost in compare to Kafer medium.
    Keywords: Optimization, Biomass, Piriformospora indica, YPG medium
  • Mohsen Niazian, Petr Galuszka, Seyed Ahmad Sadatnoori * Pages 452-463
    To optimize gene transformation condition in ajowan medicinal plant effect of individual parameters such as optical density of Agrobacterium cell culture, Agrobacterum strain, type of antibiotic to elimination of Agrobacterium, acetosyringone concentration and inoculation duration was investigated using p6U-Ubi-FVT1 plasmid contain HPT gene as selectable marker and fld gene. 20 mg/L of hygromaycin was identified as minimum concentration of this selectable agent to prevent of callus induction in non-transgenic cells of ajowan. Interaction effect of optical density of Agrobacterium, Agrobacterium strain and type of Agrobacterium killing antibiotic on number of regenerated plant was significant at 1% probability level and less inhibitory effect on regenerated plant was related to OD600=0.6-0.8×GV3101 Agrobacterium starin×160 mg/L of timentin antibiotic. More regenerated plant resistance to hygromaycin was related to 254.8 µm/L of acetosyringone. More regenerated plant was achieved from 30 minutes inoculation duration than 1and 20 minutes inoculation duration, nonetheless there was no statistically significant difference between means of regenerated plant from 20 and 30 minutes inoculation duration. The presence of the target gene was evaluated using PCR analysis on regenerated plants. Results of PCR analysis confirm entity of at least one copy of the target gene on plants genome. The superiority of transgenic plants against non-transformed plants for tolerance to -0.3 Mpa osmotic stress was proved by osmotic stress tolerance bioassay.
    Keywords: Agrobactrium, Ajowan, Flavodoxin, Hygromaycin, Transformation Factors