فهرست مطالب

فصلنامه گیاه و زیست فناوری ایران
سال هجدهم شماره 3 (پاییز 1402)

  • تاریخ انتشار: 1402/10/01
  • تعداد عناوین: 6
|
  • محبوبه مظهری* صفحات 1-13

    قانون حفاظت، بهسازی و بهره برداری از خاک های کشور در سال 1398 تصویب شد. این قانون شامل 44 ماده و 127 تبصره است و به حفاظت از تنوع زیستی، بهبود کیفیت خاک و ارتقای سلامت محیط زیست می پردازد. بر اساس این قانون، سازمان حفاظت محیط زیست می تواند به آلوده کننده اخطار دهد تا ظرف مهلت معینی اقدامات لازم را برای حذف و رفع منشا آلودگی، بازسازی خاک و جبران خسارت وارده انجام دهد. در صورتی که اشخاص ذینفع نسبت به اخطار یا دستور سازمان معترض باشند، می توانند برای یکبار از سازمان درخواست تمدید مهلت مذکور را نمایند. سازمان حفاظت محیط زیست مسیول شناسایی واحدهای آلاینده خاک بوده و مستنداتی مانند آزمایش های آلودگی خاک، گزارش هایی از نمایندگان واحدهای صنعتی و گزارش های سازمان حفاظت محیط زیست درباره وضعیت خاک و میزان آلودگی آن، به عنوان شواهد در دادگاه قابل قبول هستند. تعیین مهلت حذف و رفع منشا آلودگی به دلیل عوامل پیچیده و متغیری که در فرایند تخلیه آلاینده و تاثیر آن بر روی خاک و محیط زیست وجود دارد، بسیار دشوار است. نوع آلاینده، ترکیب شیمیایی و فیزیکی آن، مقدار آلاینده، نوع و ویژگی های خاک، شرایط آب و هوایی، و تفاوت های محیطی و جغرافیایی برای تعیین مهلت مشخص بسیار مهم هستند. برای هر نوع آلاینده، تحلیل های خاصی برای تعیین مهلت مناسب برای حذف و رفع منشا آلودگی باید انجام شود. به همین دلیل، هیچ مهلت مشخص و کمیت زمانی در منابع بررسی شده وجود ندارد و دادن زمان مشخص به دلیل تعدد فاکتورها غیرممکن است. در نهایت، حذف و رفع منشا آلودگی باید در کمترین زمان منطقی و عملی صورت پذیرد و در غیر اینصورت جریمه های سنگین برای آلوده کننده در نظر گرفته می شود.

    کلیدواژگان: آلودگی خاک، رفع آلودگی، سازمان حفاظت محیط زیست، قانون حفاظت، مهلت
  • فاطمه آخوندی قشه توتی، محمدهادی سخاوتی*، مجتبی طهمورث پور صفحات 14-26

    استفاده مکرر و بیش از حد ازآنتی بیوتیک ها در صنعت دامپزشکی موجب مقاومت باکتری های بیماریزا نسبت به انواع آنتی-بیوتیک های رایج گردیده است. با توجه به این مسیله، محققان به دنبال روش های جدیدی برای جایگزین کردن آنتی بیوتیک ها می باشند که می توان به پپتید های ضدمیکروبی (AMP) اشاره کرد. لذا؛ هدف از مطالعه حاضر بررسی بیوانفورماتیکی اثر افزودن his taq بر فعالیت ضدباکتریایی پپتید بتا دفنسین گیاهی و همسانه سازی ژن کدکننده آن در وکتور بیانی pAMJ1653 در باکتری لاکتوکوکوس لاکتیس است. ساختار سوم پپتید بتادفنسین همراه با his-taq از طریق I-TASSER پیش بینی شد و توسط نرم افزارهای SAVE 6 و prosA صحت سنجی گردید. در نهایت داکینگ مولکولی از طریق نرم افزار Cluspro بین بتا دفنسین با و بدون توالی his-taq با آنتی ژن LPTD باکتری اشرشیاکلای انجام شد. در بخش آزمایشگاهی، ژن بتادفنسین همراه با توالی his-taq و سیگنال ترشحی در وکتور تکثیری pGEM-DFF و میزبان تکثیری DH5α مورد استفاده قرار گرفت. پس از استخراج پلاسمید و هضم آنزیمی توسط آنزیم های Sap1 و Sal1 ژن بتادفنسین گیاهی به داخل وکتور بیانی pAMJ1653 همسانه سازی گردید و با استفاده از روش الکتروپویشن به داخل باکتری لاکتوکوکوس لاکتیس سویه 1543 انتقال یافت. کلونی های مثبت حاوی وکتور نوترکیب با روش کلونی PCR بررسی و در نهایت هضم آنزیمی صورت گرفت. در بخش بیوانفورماتیک، ساختار سوم ساختار با صحت قابل قبولی پیش بینی شد. نتایج داکینگ نشان داد پپتید بتادفنسین با و بدون his-taq به آنتی ژن LPTDدر موقعیت مناسب در تماس است. در بخش آزمایشگاهی نشان داده شد که ژن کد کننده بتا دفنسین گیاهی با موفقیت در وکتور بیانی pAMJ1653 همسانه سازی شد.

    کلیدواژگان: همسانه سازی ژن، پپتیدهای ضد میکروبی، بتا دفنسین گیاهی، لاکتوکوکوس لاکتیس، داکینگ مولکولی
  • مجید جعفرآقایی* صفحات 27-40

    این مطالعه به منظور بررسی کارایی سیستمهای آنتی اکسیدانی آنزیمی و غیرآنزیمی ژنوتیپهای موتانت پنبه تحت شرایط شوری آب آبیاری در مرکز تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی استان اصفهان صورت گرفت. آزمایش به صورت کرت‏های خرد شده بر پایه‏ی طرح بلوک‏های کامل تصادفی با سه تکرار اجرا شد. تیمارهای آزمایش شامل سه سطح آب آبیاری با شوری‏های 4 (شاهد)، 8 و 12 دسی زیمنس بر متر به عنوان کرت‏های اصلی و دو سه ژنوتیپ شایان، موتانت ال-ام-1673 و ال ام-1303 به عنوان کرت‏های فرعی در نظر گرفته شدند. نتایج نشان داد اثر تیمار شوری آب آبیاری، بر صفات اندازه‏گیری شده از قبیل شاخص کلروفیل SPAD، پراکسید هیدروژن، مالون دی آلدیید، محتوای پرولین، اسید آسکوربیک، فنول، فلاونویید، آنتوسیانین، پروتیین محلول و فعالیت آنزیم های کاتالاز، پراکسیداز، سوپراکسید دیسموتاز و گلوتاتیون ردوکتاز معنی‏دار گردید و اثر ژنوتیپ و همچنین اثر متقابل شوری و ژنوتیپ بر صفات شاخص کلروفیل SPAD، مالون دی آلدیید، اسید آسکوربیک و فعالیت آنزیم کاتالاز معنی‏دار شد. نتایج نشان داد شوری میزان پراکسید هیدروژن و مالون دی آلدیید را در ارقام پنبه افزایش داد و به دنبال آن میزان آنتی اکسیدانتهای آنزیمی و غیرآنزیمی نیز افزایش یافت. افزایش تولید پراکسید هیدروژن و مالون دی آلدیید در شوری 12 دسی زیمنس بر متر شاخص کلروفیل را به خصوص در ارقام حساس کاهش داد. همچنین نتایج نشان داد در شرایط آبیاری با آب شور با شوری 12 دسی زیمنس بر ‏متر بیشترین میزان آنتی اکسیدانتهای غیر آنزیمی از قبیل پرولین (89 میلی‏گرم برگرم)، آسکوربیک اسید (58/9 میلی گرم بر گرم)، فنول (11/76 میلی گرم بر گرم)، فلاونویید (57/3 میلی گرم بر گرم) و آنتوسیانین (396 میکرومول بر گرم). همچنین بالاترین میزان فعالیت آنزیم کاتالاز به مقدار 3719 نانومول بر گرم در دقیقه متعلق به رقم ال ام 1303 و در سطح شوری 12 دسی زیمنس بر متر بود.

    کلیدواژگان: آنتی اکسیدانت، پرولین، شوری، کاتالاز، کلرفیل
  • معصومه وکیلی قرطاول*، خیرالله بابایی، موسی الرضا کریمی صفحات 41-51

    فلفل دلمه ای منبع غنی از ترکیبات آنتی اکسیدانی مانند ترکیبات فنولی، ویتامین C و کارتنوییدهاست. عوامل محیطی مانند تغذیه بر رشد، عملکرد میوه و کیفیت میوه فلفل تاثیر می گذارند. این مطالعه در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی در سه تکرار و چهار تیمار کودی اجرا شد. تیمارهای کودی شامل کود شیمیایی NPK (20-20-20) به میزان 6 گرم به ازای هر 6 متر مربع، کود زیستی ارغوان به میزان 72 میلی لیتر به ازای هر 6 متر مربع، تیمار مصرف تلفیقی کود شیمیایی NPK و کود زیستی ارغوان به میزان نصف مصرفی هر دو کود و تیمار شاهد بودند. نتایج به دست آمده نشان داد که تلفیق کود زیستی ارغوان و کود شیمیایی NPK بطور معنی دار بالاترین مقادیر میانگین صفات رشد رویشی مانند ارتفاع بوته، قطر ساقه، وزن تر و خشک ساقه، وزن تر و خشک ریشه، رطوبت نسبی آب برگ، میزان شاخص کلروفیل برگ، میزان کلروفیل کل برگ و میزان کارتنویید برگ و وزن تک میوه و عملکرد میوه را نسبت به تیمار شاهد داشتند و در بسیاری صفات مانند قطر ساقه، وزن تر و خشک ساقه، وزن تر و خشک ریشه، وزن تک میوه، طول و قطر میوه، عملکرد میوه، شاخص کروفیل، میزان کارتنویید با تیمار کود شیمیایی برابری می کرد. با استفاده از تلفیق کود زیستی ارغوان و شیمیایی NPK شاخص های فیزیومورفولوژیکی گیاه فلفل دلمه ای افزایش یافت. همچنین با مصرف کود زیستی ارغوان می توان مصرف کود شیمیایی را کاهش داد که حرکتی در راستای کشاورزی پایدار، رهاسازی مواد غذایی بلوکه شده در خاک و کاهش آلودگی های زیست محیطی است.

    کلیدواژگان: رشد، عملکرد، فلفل دلمه ای، کود زیستی
  • عزت الله حسن پور* صفحات 52-66

    این آزمایش به منظور مطالعه اثر پیش تیمار بذر توسط سالسیلیک اسید در شرایط تنش خشکی و شوری بر جوانه زنی و خصوصیات رشدی گیاهچه بادرشبو در سال 1400 در دانشگاه آزاد اسلامی واحد خرم آباد انجام شد. این مطالعه به صورت دو آزمایش مجزا با پیش تیمار مشترک سالیسیلیک اسید و تیمارهای جداگانه تنش خشکی و شوری انجام شد. هر دو آزمایش بصورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی با سه تکرار انجام گرفت. تیمارهای آزمایش اول شامل اسیدسالسیلیک در 3 سطح (0، 1/0 و 5/0 میلی مولار) و خشکی در 4 سطح (0، 1/0-، 3/0- و 5/0- مگاپاسکال) بود. تیمارهای آزمایش دوم نیز شامل اسید سالیسیلیک در 3 سطح (0، 1/0 و 5/0 میلی مولار) و شوری در 4 سطح (0، 2/0-، 4/0- و 8/0- مگاپاسکال) بود. در پایان 12 روز شمارش، صفات جوانه‏زنی و رشدی گیاهچه مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد که در هر دو آزمایش اثرات فاکتورها بر روی صفات درصد و سرعت جوانه زنی، طول ریشه چه و ساقه چه و بنیه بذر معنی دار بود. در بین سطوح سالسیلیک اسید، پیش تیمار با غلظت 5/0 میلی مولار بیشترین درصد و سرعت جوانه زنی، طول ریشه چه، طول ساقه چه و بنیه ی بذر را دارا بود. در تیمار عدم خشکی پیش تیمار با سالسیلیک اسید منجر به افزایش

    کلیدواژگان: اسید سالیسیلیک، بادرشبو، جوانه زنی، خشکی و شوری
  • علیرضا لادن مقدم*، علیرضا قبادی صفحات 67-79

    به منظور بررسی اثر محلول پاشی اسید سالیسیلیک بر صفات رویشی، فیزیولوژیک و میزان اسانس گیاه نعناع فلفلی (Mentha piperita L.) در شرایط تنش شوری، آزمایش فاکتوریل بر پایه طرح کاملا تصادفی در سه تکرار در گلخانه ای واقع در شمال ایران انجام شد، تیمارها شامل محلول پاشی اسید سالیسیلیک (صفر، 50 و 100 میلی گرم در لیتر) و تنش شوری (صفر، 50، 100 و 150 میلی گرم در لیتر کلرید سدیم) بود که تنش شوری در مرحله شش برگی هفته ای دو بار به صورت آبیاری و محلول پاشی اسید سالیسیلیک نیز در سه مرحله از مرحله چهار برگی به فاصله زمانی 10 روز یکبار اعمال شد. نتایج نشان داد، افزایش تنش شوری کلیه صفات مورد ارزیابی به جز پرولین را کاهش داد و محلول پاشی اسید سالیسیلیک تاثیر مثبتی در بهبود این صفات تحت شرایط تنش داشت، بیشترین وزن تر و خشک اندام هوایی و ریشه، ارتفاع گیاه، محتوای کلروفیل کل و درصد اسانس در تیمار اسید سالیسیلیک 100 میلی گرم در لیتر و سطح شوری شاهد و بیشترین طول ریشه در تیمار اسید سالیسیلیک 100 میلی گرم در لیتر و سطح شوری 50 میلی گرم در لیتر به دست آمد. همچنین بیشترین محتوای فنل و فلاونویید در تیمار اسید سالیسیلیک 50 میلی گرم در لیتر و سطح شوری 50 میلی گرم در لیتر بود و در تیمار اسید سالیسیلیک 100 میلی گرم در لیتر و سطح شوری 150 میلی گرم در لیتر نیز بیشترین محتوای پرولین مشاهده شد. لذا با توجه به نتایج حاصل از پژوهش حاضر می توان محلول پاشی اسید سالیسیلیک با غلظت 100 میلی گرم در لیتر را جهت کاهش اثرات منفی تنش شوری در گیاه نعناع فلفلی توصیه نمود.

    کلیدواژگان: اسید سالیسیلیک، شوری، فنل، فلاونوئید، نعناع فلفلی
|
  • Mahboube Mazhari Pages 1-13

    The Law on Protection, Restoration, and Management of Soils in Iran was approved in 2019. This law consists of 44 articles and 127 notes and aims to protect biodiversity, improve soil quality, and enhance environmental health. According to this law, the Environmental Protection Organization can issue warnings to polluters to take necessary actions to remove and remediate contamination sources, restore the soil, and compensate for the damage caused within a certain deadline. If stakeholders object to the warning or order issued by the organization, they can request an extension of the mentioned deadline from the organization once. The Environmental Protection Organization is responsible for identifying soil-polluting units and documents such as soil pollution tests, reports from industry representatives, and reports from the Environmental Protection Organization on the status and extent of soil contamination are admissible as evidence in court. Determining the deadline for removing and remedying contamination sources is difficult due to complex and variable factors in the process of discharging pollutants and their impact on soil and the environment. The type, chemical and physical composition, amount, type and characteristics of the soil, weather conditions, and environmental and geographical differences are all important in determining a specific deadline. For each type of pollutant, specific analyses must be performed to determine an appropriate removal and remediation deadline. Therefore, no specific deadline or time frame exists in the reviewed resources, and giving a specific time is impossible due to the frequency of factors. Ultimately, removal and remediation of contamination sources must take place in the shortest logical and practical time possible, and failure to do so will result in heavy penalties for the polluter.

    Keywords: Deadline, Environmental ProtectionOrganization, Law on Protection, Remediation, Soilpollution
  • Fatemeh Akhondi Ghasheh Tuoti, MohammadHadi Sakhawai *, Mojtabi Tahmorthpour Pages 14-26

    Frequent and excessive use of antibiotics has caused the resistance of pathogenic bacteria to common antibiotics. Considering this issue, researchers are looking for new methods to replace antibiotics, which can be referred to as antimicrobial peptides (AMP). Therefore, the aim of the present study was bioinformatic investigation of the effect of his taq addition on the antibacterial activity of plant beta-defensin peptide and clone this peptide gene in the expression vector pAMJ1653 in Lactococcus lactis bacteria. The third structure of beta defensin peptide with his-taq was predicted through I-TASSER and verified by SAVE 6 and prosA software. Finally, molecular docking was performed through Cluspro software between beta defensin with /without his-taq sequence and Escherichia coli LPTD antigen. In the exprimental section, beta defensin gene was used along with his-taq sequence and secretion signal in pGEM-DFF replication vector and DH5α replication host. After plasmid extraction and enzymatic digestion by Sap1 and Sal1 enzymes, plant beta defensin gene was homogenized into pAMJ1653 expression vector and transferred into Lactococcus lactis strain 1543 bacteria using electroporation method. The positive colonies containing the recombinant vector were checked by PCR colony method and finally enzymatic digestion was performed. In the bioinformatics part, the third structure of beta defensin was predicted with acceptable accuracy. Docking results showed that beta defensin peptide with/without his-taq is in contact with LPTD antigen in the right position. In the laboratory section, it was shown that the gene encoding plant betadefensin was successfully cloned in the pAMJ1653 expression vector

    Keywords: Anti-microbial peptides, Gene cloning, Lactococcuslactis, Molecular docking, Plant β-defensin
  • Majid Jafar Aghaee Pages 27-40

    This study was conducted in order to investigate the efficiency of antioxidant systems of cotton mutant genotypes under irrigation water salinity conditions in the form of split plots based on a randomized complete block design with three replications. The treatments included irrigation with salinities of 4 (control), 8 and 12 ds.m-1 as main plots and two or three Shayan genotypes, mutant LM1673 and LM-1303 as sub-plots. The results showed that salinity increased the amount of hydrogen peroxide and malondialdehyde in cotton cultivars, and then the amount of enzymatic and non-enzymatic antioxidants also increased. The increase in the production of hydrogen peroxide and malondialdehyde in salinity of 12 decisiemens/m decreased the chlorophyll index, especially in sensitive cultivars. Also, the results showed that the highest amount of nonenzymatic antioxidants such as proline, ascorbic acid, phenol, flavonoid and anthocyanin was obtained in the irrigation conditions with salt water with a salinity of 12 ds.m-1 . The highest level of catalase enzyme activity was in LM-1303 cultivar and at the salinity level of 12 ds.m-1 . The highest level of activity of superoxide dismutase and glutathione reductase enzymes was obtained in the salinity treatment of 8 ds.m-1 . Based on the results, it was found that the variety LM-1303 has the most sensitivity to salinity stress, and in irrigation water salinity, due to the increase in lipid peroxidation caused by the production of hydrogen peroxide and malondialdehyde, the amount of nonenzymatic antioxidants and the amount of activity of enzymatic antioxidants for overcoming oxidative stress increases

    Keywords: Antioxidant, Catalase, Chlorophyll, Proline, Salinity
  • Masoumeh Vakili-Ghartavol, Khairullah Babaei, Musa AlReza Karimi Pages 41-51

    Sweet pepper is a rich source of antioxidant compounds such as phenolic compounds, vitamin C and carotenoids. Environmental factors such as nutrition affect the growth, fruit yield, and fruit quality of pepper. This study was conducted in the form of a randomized complete block design with three replications and four fertilizer treatments. Fertilizer treatments include NPK 20:20:20 chemical fertilizer at the rate of 6 grams per 6 square meters, Arghavan biofertilizer at the rate of 72 ml per 6 square meters, and combined treatment of NPK chemical fertilizer and Arghavan biofertilizer at the rate of half of each two fertilizers and the control treatment. The obtained results showed that the combination of Arghavan biological fertilizer and NPK chemical fertilizer significantly increased the average values of vegetative growth traits such as plant height, stem diameter, fresh and dry weight of stem, fresh and dry weight of roots, relative water content, Leaf chlorophyll index, total leaf chlorophyll content, leaf carotenoid content, single fruit weight, and fruit yield compared to the control treatment and in many traits such as stem diameter, stem fresh and dry weight, root fresh and dry weight, single fruit weight, length And fruit diameter, fruit yield, chlorophyll index, carotenoid content were equal to chemical fertilizer treatment. By using the combination of Arghavan biofertilizer and chemical NPK, the physiomorphological indicators of bell pepper increased. Also, by using Arghavan biofertilizer, you can reduce the use of chemical fertilizer, which is a move in the direction of sustainable agriculture, releasing blocked food in the soil and reducing the environmental pollution.

    Keywords: Biofertilizer, Growth, Sweet pepper, Yield
  • Ezatillah Hassanpoor Pages 52-66

    This experiment was conducted to study the effect of seed pretreatment by salicylic acid under drought and salinity stress conditions on germination and growth characteristics of Badrashbo seedlings in 1400 at Islamic Azad University, Khorramabad branch. This study was conducted as two separate experiments with common pretreatment of salicylic acid and separate treatments of drought and salinity stress. Both experiments were conducted as a factorial in a completely randomized design with three replications. The treatments of the first experiment included salicylic acid at 3 levels (0, 0.1 and 0.5 mM) and drought at 4 levels (0, -0.1, -0.3 and -0.5 MPa). The treatments of the second experiment included salicylic acid at 3 levels (0, 0.1 and 0.5 mM) and salinity at 4 levels (0, -0.2, -0.4 and -0.8 MPa). At the end of 12 days of counting, germination and growth characteristics of seedlings were evaluated. The results showed that in both experiments, the effects of the factors on the characteristics of percentage and speed of germination, length of root and shoot, and seed germ were significant. Among the levels of salicylic acid, pretreatment with 0.5 mM concentration had the highest percentage and germination rate, root length, shoot length and seed germ. In the non-drought treatment, pre-treatment with salicylic acid did not lead to a significant increase in the examined traits compared to no pre-treatment, and in the drought stress treatment, the pre-treatment caused a significant increase in all the examined traits. Also, among the levels of salicylic acid, pretreatment with a concentration of 0.5 mM produced the highest percentage and germination rate. In the absence of salinity and drought stress, salicylic acid with a concentration of 0.1 mM had the longest root and shoot length, and the increase in salinity and drought caused the increase in the concentration of salicylic acid to have a negative effect on root length. In general, the results showed that pretreatment of seeds with salicylic acid in areas prone to drought and salt stress can accelerate the germination of fennel seeds and lead to an increase in the percentage of seed germination .

    Keywords: Dryness, Salinity, Germination, Lemongrass, Salicylic acid
  • Alireza Ghobadi, Alireza Ladan Moghadam Pages 67-79

    In order to investigate the effect of salicylic acid foliar application on the vegetative and physiological traits and the amount of essential oil of peppermint plant (Mentha piperita L.) under salinity stress conditions, a factorial experiment was conducted based on a completely randomized design in three replications in a greenhouse located in the north of Iran. The treatments included Foliar spraying of salicylic acid (zero, 50 and 100 mg/l) and salinity stress (zero, 50, 100 and 150 mg/l of sodium chloride) were the salinity stress at the six-leaf stage twice a week in the form of irrigation and foliar spraying of salicylic acid. It was applied in three stages of the four-leaf stage at a time interval of 10 days. The results showed that all the evaluated traits were significant at the level of 1 and 5%, increasing the salinity steress reduced all the evaluated traits except proline and salicylic acid foliar application had a positive effect on improving these traits under stress conditions. Fresh and dry weight of shoots and roots, plant height, total chlorophyll and essential oil percentage in salicylic acid treatment 100 mg/l and control salinity level and maximum root length in salicylic acid treatment 100 mg/l and the salinity level of 50 mg/l were obtained. Also, the highest content of phenol and flavonoids was observed in the treatment of salicylic acid 50 mg/l and the salinity level of 50 mg/l, and in the treatment of salicylic acid 100 mg/l and the salinity level of 150 mg/l the highest proline was observed. Therefore, according to the results of the present study, foliar application of salicylic acid at a concentration of 100 mg/l can be recommended to reduce the negative effects of salinity stress on peppermint.

    Keywords: Flavonoids, Phenol, Peppermint, Salicylic acid, Salinity